車(chē)輛所有制動(dòng)不緩解問(wèn)題研究

1 概述

城市交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)能在司機(jī)控制器、ATO或ATP的控制下對(duì)列車(chē)進(jìn)行階段或一次性的制動(dòng)與緩解，反應(yīng)迅速，操作靈活，具有常用制動(dòng)、防滑控制、緊急制動(dòng)等功能，是充分考慮安全的電氣指令式直通式電控制動(dòng)系統(tǒng)。

制動(dòng)方式包括再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)和空氣制動(dòng)等，其中再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)由牽引系統(tǒng)控制，空氣制動(dòng)由制動(dòng)系統(tǒng)控制。

為防止列車(chē)抱閘動(dòng)車(chē)導(dǎo)致輪對(duì)抱死風(fēng)險(xiǎn)，制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置制動(dòng)不緩解防護(hù)，當(dāng)檢測(cè)到非制動(dòng)指令下，制動(dòng)缸壓力值大于0.4bar時(shí)則報(bào)制動(dòng)不緩解故障，列車(chē)牽引封鎖無(wú)法動(dòng)車(chē)。此外牽引系統(tǒng)在牽引工況下檢測(cè)“停放制動(dòng)施加”、“空氣制動(dòng)不緩解”或“空氣制動(dòng)施加”狀態(tài)，作為判斷“所有制動(dòng)不緩解”依據(jù)，檢測(cè)到故障時(shí)封鎖牽引力，作為列車(chē)抱閘動(dòng)車(chē)輔助防護(hù)。

2 控制邏輯原理

2.1 制動(dòng)施加邏輯控制

制動(dòng)控制單元檢測(cè)到制動(dòng)缸壓力大于0.4bar，制動(dòng)系統(tǒng)判斷施加制動(dòng)，向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送制動(dòng)施加狀態(tài)，同時(shí)控制內(nèi)部制動(dòng)施加繼電器，內(nèi)部繼電器失電，觸點(diǎn)閉合，反饋制動(dòng)施加信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到制動(dòng)缸壓力小于0.25bar時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)判斷制動(dòng)為緩解狀態(tài)，分別向網(wǎng)絡(luò)和硬線反饋緩解信號(hào)。

依托去年組建的省港口集團(tuán)，已完成沿江港口資產(chǎn)整合。我們已制定《關(guān)于推進(jìn)沿江沿海港口高質(zhì)量發(fā)展的工作方案》，將以長(zhǎng)江南京以下12.5米深水航道全線貫通為契機(jī)，在強(qiáng)化與長(zhǎng)三角地區(qū)其他港口和長(zhǎng)江中上游港口合作中，努力發(fā)揮江蘇港口獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，突出加強(qiáng)重點(diǎn)港口進(jìn)港鐵路等集疏運(yùn)體系建設(shè)，加快打造長(zhǎng)江下游江海聯(lián)運(yùn)港區(qū)；進(jìn)一步深化沿江沿海港口一體化改革，突出抓好港口資源整合、港口布局優(yōu)化、航運(yùn)能力提升，增強(qiáng)江蘇港口自我發(fā)展能力；港區(qū)航道和碼頭著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，系統(tǒng)謀劃推進(jìn)通州灣建設(shè)，推動(dòng)蘇州港、南通港共同打造長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶新的出?？?。

In following years, many of the original colonists celebrated the autumn harvest with a feast of thanks.

制動(dòng)控制單元向外輸出制動(dòng)施加狀態(tài)，控制列車(chē)制動(dòng)施加繼電器得電，列車(chē)空氣制動(dòng)施加拓?fù)湓韴D如圖1所示。根據(jù)原理拓?fù)洌究諝庵苿?dòng)施加列車(chē)線】得電的邏輯關(guān)系為：?jiǎn)渭蹷CU輸出空氣制動(dòng)施加(環(huán)節(jié)1)→單車(chē)【空氣制動(dòng)施加】繼電器吸合(環(huán)節(jié)2)→整車(chē)【空氣制動(dòng)施加】繼電器吸合，此時(shí)制動(dòng)施加指示燈亮，整車(chē)空氣制動(dòng)列車(chē)線得電；反之，當(dāng)制動(dòng)為緩解狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)緩解指示燈亮，整車(chē)空氣制動(dòng)施加列車(chē)線失電。

2.2 所有制動(dòng)不緩解邏輯

牽引系統(tǒng)通過(guò)硬線檢測(cè)停放制動(dòng)施加、制動(dòng)不緩解信號(hào)及制動(dòng)施加信號(hào)，即牽引系統(tǒng)檢測(cè)所有制動(dòng)緩解列車(chē)線中停放制動(dòng)、制動(dòng)不緩解、制動(dòng)施加信號(hào)，【所有制動(dòng)緩解列車(chē)線】得電時(shí)判斷為制動(dòng)緩解，反之判斷為制動(dòng)施加。當(dāng)列車(chē)持續(xù)4s速度大于2km/h，牽引系統(tǒng)仍未收到所有制動(dòng)緩解硬線信號(hào)，牽引系統(tǒng)撤銷(xiāo)牽引力，并報(bào)“所有制動(dòng)不緩解故障”。

3 故障分析

采用網(wǎng)絡(luò)傳輸【所有制動(dòng)緩解】狀態(tài)，可提高行車(chē)可用性在列車(chē)網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)協(xié)議整合【列車(chē)所有制動(dòng)緩解】狀態(tài)，傳遞給牽引系統(tǒng)，可有效避免觸點(diǎn)故障(卡合或卡分)引起的傳遞錯(cuò)誤狀態(tài)。全車(chē)各系統(tǒng)控制器采用雙鏈路接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳遞過(guò)程無(wú)觸點(diǎn)，傳輸事件不超過(guò)200毫秒，不更改現(xiàn)有牽引系統(tǒng)的“帶閘牽引”保護(hù)邏輯。

為減小【所有制動(dòng)緩解列車(chē)線】異常對(duì)電客車(chē)運(yùn)行的影響，空氣制動(dòng)施加繼電器觸點(diǎn)上增設(shè)旁路開(kāi)關(guān)，如圖3所示。司機(jī)在確認(rèn)電客車(chē)所有制動(dòng)缸壓力均為0bar且所有制動(dòng)缸壓力均已緩解時(shí)，【所有制動(dòng)緩解列車(chē)線】得電，保障列車(chē)盡快動(dòng)車(chē)，降低正線晚點(diǎn)、清客的影響。

牽引系統(tǒng)檢測(cè)的“空氣制動(dòng)施加信號(hào)”受到列車(chē)內(nèi)部其他18個(gè)制動(dòng)控制繼電器影響，當(dāng)任意一個(gè)繼電器異常閉合時(shí)，即使在未施加空氣制動(dòng)情況下，牽引系統(tǒng)仍可檢測(cè)到制動(dòng)施加信號(hào)，但無(wú)法定位故障位置，需對(duì)18個(gè)繼電器進(jìn)行更換。故通過(guò)網(wǎng)絡(luò)IO監(jiān)測(cè)每個(gè)制動(dòng)控制單元制動(dòng)施加狀態(tài)

，每節(jié)車(chē)DXME監(jiān)測(cè)本車(chē)空氣制動(dòng)施加繼電器的A2-B2觸點(diǎn)，并將記錄該觸點(diǎn)狀態(tài)作為故障排查依據(jù)。

高等數(shù)學(xué)是高職院校各專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)素質(zhì)進(jìn)行綜合培養(yǎng)的重要課程。它不僅為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問(wèn)題提供數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法，而且也為培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析和解決問(wèn)題的能力提供了必要的條件；將數(shù)學(xué)建模融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中是高職教學(xué)改革的必然選擇，也是提高高職教學(xué)質(zhì)量的重要方法，本文從以下三個(gè)方面主要論述將數(shù)學(xué)建模融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)方法中：

我們每天觀看網(wǎng)絡(luò)視頻的時(shí)長(zhǎng)近58分鐘，網(wǎng)紅粉絲規(guī)模近6億元。作者在書(shū)中，以局內(nèi)人的視角分析了近年來(lái)瘋傳網(wǎng)絡(luò)的病毒視頻，包括惡搞、音樂(lè)、廣告、知識(shí)傳播、小眾頻道等各種類(lèi)型，深入探討了這些視頻是如何流行起來(lái)的，網(wǎng)紅主播怎樣快速吸引粉絲，以及如何引領(lǐng)流行文化。作者指出，在視頻時(shí)代，作為觀眾的我們擁有了前所未有的話語(yǔ)權(quán)，而這將改變娛樂(lè)產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。爆款視頻往往與創(chuàng)意或內(nèi)容品質(zhì)無(wú)關(guān)，而在于它是否能夠最大限度地激發(fā)觀眾參與互動(dòng)，比如對(duì)“騎馬舞”的模仿或?qū)Α氨疤魬?zhàn)”的接力。作者凱文·阿洛卡，You Tube文化和流行趨勢(shì)部門(mén)的負(fù)責(zé)人，全球領(lǐng)先的病毒視頻專(zhuān)家之一。

網(wǎng)絡(luò)判斷列車(chē)制動(dòng)狀態(tài)判斷邏輯為：以Tc1車(chē)1架為例，當(dāng)滿足制動(dòng)控制單元通信正常且【Tc1車(chē)架1狀態(tài)和診斷數(shù)據(jù)有效】=1且【Tc1車(chē)架1制動(dòng)已施加】=0或者Tc1車(chē)網(wǎng)絡(luò)輸入輸出模塊通信正常且網(wǎng)絡(luò)輸入輸出模塊采集到轉(zhuǎn)向架已切除，TCMS認(rèn)為T(mén)c1車(chē)1架制動(dòng)緩解。

以相同邏輯條件判斷其他各架的制動(dòng)緩解狀態(tài)，判斷整列共12架的制動(dòng)全部緩解后，向DCU發(fā)送【所有空氣制動(dòng)緩解】=1。

4 解決措施

為減少繼電器等硬件設(shè)備等故障對(duì)所有制動(dòng)緩解列車(chē)線異常失電列車(chē)無(wú)法正常牽引的影響，從增加冗余設(shè)置、旁路開(kāi)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)等多種方式進(jìn)行分析，避免列車(chē)抱閘動(dòng)車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)。

4.1 增加制動(dòng)反饋可靠性

為提高制動(dòng)控制單元繼電器信號(hào)的可靠性，通過(guò)增加冗余繼電器的方式，降低制動(dòng)控制單元內(nèi)的制動(dòng)施加繼電器黏連導(dǎo)致列車(chē)制動(dòng)施加硬線得電的可能性。啟用制動(dòng)控制板卡上的備用繼電器與制動(dòng)施加繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)，當(dāng)制動(dòng)控制板卡判斷為制動(dòng)施加時(shí)，兩路繼電器觸點(diǎn)會(huì)同時(shí)閉合，列車(chē)制動(dòng)施加硬線得電；制動(dòng)緩解時(shí)，兩路繼電器觸點(diǎn)只要有一路觸點(diǎn)斷開(kāi)，列車(chē)制動(dòng)施加列車(chē)線失電，判斷列車(chē)為制動(dòng)緩解狀態(tài)。

4.2 設(shè)置旁路開(kāi)關(guān)

現(xiàn)將空氣制動(dòng)控制列車(chē)線邏輯分為兩個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)節(jié)1是制動(dòng)控制單元制動(dòng)輸出；環(huán)節(jié)2是本車(chē)空氣制動(dòng)施加繼電器工作，如圖2所示。其中，制動(dòng)工況下，制動(dòng)控制單元輸出制動(dòng)信號(hào)、本車(chē)空氣制動(dòng)施加繼電器工作和【空氣制動(dòng)施加列車(chē)線】得電為預(yù)期設(shè)計(jì)；非制動(dòng)工況下【空氣制動(dòng)施加列車(chē)線】得電為非預(yù)期設(shè)計(jì)。

4.3 網(wǎng)控監(jiān)控繼電器狀態(tài)

二是舉辦開(kāi)展農(nóng)民培訓(xùn)及林果大賽活動(dòng)。結(jié)合新型農(nóng)民學(xué)校扶貧培訓(xùn)、三年增綠技術(shù)培訓(xùn)等活動(dòng)，深入田間地頭，積極開(kāi)展林果技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)果農(nóng)400人次，深受群眾歡迎。舉辦蘋(píng)果王評(píng)優(yōu)大賽，2018年10月，指導(dǎo)河口區(qū)義和鎮(zhèn)成功舉辦“第四屆蘋(píng)果王大賽”，從100多個(gè)參賽樣品中評(píng)出一等獎(jiǎng)1名，二等獎(jiǎng)2名，三等獎(jiǎng)5名。進(jìn)一步激發(fā)了廣大果農(nóng)管好果園的積極性，對(duì)于引導(dǎo)果農(nóng)采取科學(xué)管理技術(shù)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)健康果品，促進(jìn)整個(gè)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。

4.4 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)制動(dòng)狀態(tài)

某地鐵項(xiàng)目電客車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，牽引系統(tǒng)檢測(cè)到【所有制動(dòng)緩解列車(chē)線】處于斷電狀態(tài)，判斷為列車(chē)已施加制動(dòng)，為防止抱閘動(dòng)車(chē)，牽引系統(tǒng)撤銷(xiāo)牽引力。通過(guò)EDRM和制動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)列車(chē)制動(dòng)缸壓力均為0bar且未報(bào)出制動(dòng)不緩解故障；列車(chē)在重新施加、緩解制動(dòng)后【所有制動(dòng)緩解列車(chē)線】正常。因此，結(jié)合列車(chē)運(yùn)行工況該問(wèn)題可簡(jiǎn)化為空氣制動(dòng)緩解(缸壓力為零)，而【整車(chē)空氣制動(dòng)施加繼電器】得電的問(wèn)題。因此，直接原因鎖定在制動(dòng)控制單元輸出和整車(chē)制動(dòng)施加繼電器觸點(diǎn)異常閉合。

（3）水資源短缺。城鎮(zhèn)化發(fā)展伴隨著產(chǎn)業(yè)和人口不斷向城市集聚，使得城市生產(chǎn)、生活需水量大，水質(zhì)要求高。但由于我國(guó)人均可用水量低、時(shí)空分布不均，加之水體污染普遍存在，導(dǎo)致城市資源型缺水和水質(zhì)型缺水現(xiàn)象較為突出。在水資源短缺的同時(shí)，存在用水浪費(fèi)嚴(yán)重、利用效率較低、開(kāi)發(fā)不合理等問(wèn)題。目前，長(zhǎng)江流域萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為69.4m3，遠(yuǎn)高于全國(guó)平均值45.6m3以及發(fā)達(dá)國(guó)家25～40m3的水平。此外，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶部分城市水源單一，尚未有應(yīng)急水源，存在供水風(fēng)險(xiǎn)，還有部分城市取水口和排污口布局不盡合理。

從【空氣制動(dòng)施加列車(chē)線】得電的邏輯關(guān)系和接口界面看，結(jié)合事件現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，發(fā)生了圖2所示的非預(yù)期事件①單架制動(dòng)施加輸出或②單車(chē)空氣制動(dòng)施加繼電器得電。在列車(chē)重新緩解制動(dòng)之前，無(wú)論是預(yù)期設(shè)計(jì)還是非預(yù)期事件，整個(gè)過(guò)程中并沒(méi)有條件改變環(huán)節(jié)2的狀態(tài)。而列車(chē)緩解制動(dòng)無(wú)法直接作用在環(huán)節(jié)2，必須通過(guò)環(huán)節(jié)1才能作用在環(huán)節(jié)2上，去撤銷(xiāo)單車(chē)【空氣制動(dòng)施加】繼電器吸合的狀態(tài)。結(jié)果顯示，列車(chē)緩解制動(dòng)后，最終【空氣制動(dòng)施加列車(chē)線】斷電恢復(fù)正常。因此判斷單車(chē)【空氣制動(dòng)施加】繼電器動(dòng)作正常，基本可認(rèn)定為單架BCU輸出空氣制動(dòng)施加內(nèi)部觸點(diǎn)異?？ê?。

牽引系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)【所有空氣制動(dòng)緩解】狀態(tài)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常且未收到【緊急牽引模式】時(shí)，收到變量【所有空氣制動(dòng)緩解】置1，則正常牽引，否則，按照當(dāng)列車(chē)速度大于4km/h且持續(xù)2s監(jiān)測(cè)到【所有空氣制動(dòng)緩解】為0時(shí)，進(jìn)行所有制動(dòng)不緩解邏輯保護(hù)。當(dāng)牽引系統(tǒng)收到【緊急牽引模式】時(shí)，不采取“帶閘牽引”保護(hù)。

5 風(fēng)險(xiǎn)分析

5.1 冗余設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)分析

通過(guò)增加冗余繼電器的方式，降低制動(dòng)單元內(nèi)的制動(dòng)施加繼電器黏連導(dǎo)致列車(chē)制動(dòng)施加硬線得電的可能性。從功能方面，存在若制動(dòng)控制單元內(nèi)存在一個(gè)繼電器不能閉合，則本控制單元無(wú)法正常指示本轉(zhuǎn)向架的空氣制動(dòng)施加狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。但由于該項(xiàng)目制動(dòng)系統(tǒng)采用等磨耗的空氣制動(dòng)分配方式，各轉(zhuǎn)向架上施加的制動(dòng)缸壓力一致，整列車(chē)共12個(gè)轉(zhuǎn)向架，任一轉(zhuǎn)向架空氣制動(dòng)施加，整車(chē)制動(dòng)施加繼電器均得電。因此，冗余繼電器設(shè)置不會(huì)影響制動(dòng)施加狀態(tài)的指示功能。

5.2 制動(dòng)單點(diǎn)故障分析

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)并判斷列車(chē)制動(dòng)狀態(tài)可以有效減少其他硬件設(shè)備異常的影響，為充分考慮上述解決措施的優(yōu)缺點(diǎn)，從網(wǎng)絡(luò)及硬線檢測(cè)方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，具體見(jiàn)表1。

從表1中可以看出，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)通訊異常時(shí)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)無(wú)法監(jiān)測(cè)到列車(chē)實(shí)際的制動(dòng)狀態(tài)，仍然存在抱閘走車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)；硬線檢測(cè)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)制動(dòng)施加實(shí)際狀態(tài)。無(wú)論硬線檢測(cè)或者網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，當(dāng)制動(dòng)閥故障時(shí)，可以通過(guò)切除B05減少抱閘動(dòng)車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)。

5.3 誤判風(fēng)險(xiǎn)分析

若車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中，采用網(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判斷，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)誤判斷所有制動(dòng)施加時(shí)，牽引系統(tǒng)無(wú)法牽引且只能通過(guò)應(yīng)急運(yùn)行模式動(dòng)車(chē)，應(yīng)急運(yùn)行模式列車(chē)最高速度只能達(dá)到45km/h，對(duì)正線載客運(yùn)營(yíng)將會(huì)造成一定影響。

若采用硬線進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判斷，當(dāng)硬線誤判所有制動(dòng)施加時(shí)，可以直接操作旁路開(kāi)關(guān)后直接動(dòng)車(chē)，無(wú)需限速，故障處置效率更高，目前已經(jīng)在該項(xiàng)目上應(yīng)用，效果良好。

6 結(jié)束語(yǔ)

該項(xiàng)目已應(yīng)用冗余繼電器觸點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用情況良好，該問(wèn)題已經(jīng)得到有效解決，未再發(fā)生整車(chē)空氣制動(dòng)列車(chē)線異常得電的問(wèn)題。同時(shí)為防止制動(dòng)控制單元失電時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)法真實(shí)判斷列車(chē)制動(dòng)施加狀態(tài)，增設(shè)制動(dòng)施加旁路開(kāi)關(guān)，當(dāng)制動(dòng)單元失電或制動(dòng)缸壓力為零但整車(chē)空氣制動(dòng)施加列車(chē)線得電直接操作該旁路開(kāi)關(guān)作為正線應(yīng)急處置措施，減少列車(chē)故障對(duì)正線運(yùn)營(yíng)的影響。后續(xù)將持續(xù)跟蹤該問(wèn)題，并監(jiān)控繼電器狀態(tài)，有效定位故障，開(kāi)展故障排查及處置。

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