邢井超
摘 要:對地鐵車輛進行動力性能型式試驗后發(fā)現(xiàn),列車的動力性能有時仍無法滿足信號系統(tǒng)停車精度調(diào)試的需求。簡要介紹了列車重新定型調(diào)整的軟件優(yōu)化問題,并提出了可供參考的改進建議。
關(guān)鍵詞:型式試驗;牽引系統(tǒng);制動系統(tǒng);加速度
中圖分類號:U441.3 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.116
型式試驗是驗證一個或多個裝置、系統(tǒng)或整車設(shè)計是否滿足規(guī)定的技術(shù)條件和有關(guān)標準的試驗。牽引性能和制動性能是地鐵車輛運行的基本,也是地鐵車輛運行中的關(guān)鍵因素,因此,對牽引性能和制動性能的測試是列車型式試驗中的重點工作。
1 列車的動力性能要求
一般項目對列車動力性能的要求如下:
一般情況下,項目信號系統(tǒng)對列車動力性能的要求如表1所示,項目信號系統(tǒng)對列車平均加速度的要求如表2所示,項目信號系統(tǒng)對列車減速度的要求如表3所示。
2 實際運行中存在的問題
目前,在一般項目的型式試驗中,列車動力性能的評判標準基于合同中對列車動力性能的要求,并以列車的平均加、減速度(啟動加速度),最大速度加速度和最大速度減速度作為判斷依據(jù)。值得注意的是,雖然平均減速度的可作為判斷依據(jù),但瞬時減速度無法滿足評判要求。
圖3為某項目列車在梯度為0.7%的坡道的最大常用制動的測試曲線和數(shù)據(jù)。
值得注意的是,列車制動初始速度為78.863 km/h,制動距離為241.312 m。坡道修正公式為:
式(2)中:L1為正確的停車制動距離,m;L為測得的停車制動距離,m;V0為初始基準速度,km/h;V為實際初始速度,km/h;i為梯度;R0為轉(zhuǎn)動慣量因數(shù),一般取0.08.
根據(jù)式(2)計算出的制動距離為233.350 1 m,平均加速度a為1.058 m/s2。由此可見,該項目列車的減速度完全可滿足合同要求,但因部分速度區(qū)間的瞬時減速度無法滿足ATO系統(tǒng)的要求,當ATO系統(tǒng)采用此速度進行組織列車停車時,易出現(xiàn)欠標或沖標的現(xiàn)象。
綜上所述,只采用平均減速度為評定標準時,會產(chǎn)生以下影響。
2.1 影響型式試驗的校準檢定作用
從理論上看,列車完成動力性能型式試驗后,其動力性能可滿足列車在任何駕駛模式下的控制需求,且列車中的重要系統(tǒng)(牽引系統(tǒng)和制動系統(tǒng))的軟件已經(jīng)固化,不會改變。但因瞬時加、減速度無法滿足要求,導(dǎo)致列車的動力性能無法滿足信號系統(tǒng)停車精度調(diào)試的需求,進而增加了重新調(diào)整定型后軟件優(yōu)化的工作量,消弱列了車型式試驗的作用,使業(yè)主不再信任檢驗機構(gòu)提供的型式試驗結(jié)果。
2.2 影響列車在ATO系統(tǒng)下的停車精度
當列車的制動力需求減小、實際制動力變大時,會導(dǎo)致列車快速減速,實際停車距離短于預(yù)期停車距離,進而發(fā)生提前停車的情況;當列車的制動力需求增大、實際制動力變小時,會導(dǎo)致列車減速過慢,實際停車距離長于預(yù)期停車距離,進而發(fā)生列車延后停車的情況。上述兩種情況都會影響列車的停車精度,導(dǎo)致列車車門與車站安全門的對位不準確,進而造成車門打開后乘客無法快速上、下車。在列車投入自動駕駛模式時,系統(tǒng)對列車停車位置和停車精度的要求非常高,如果停車位置不準確,則信號系統(tǒng)將無法收到列車進站的信號,導(dǎo)致信號系統(tǒng)無法發(fā)出列車開門的信號,進而造成列車車門無法打開。此時,列車必須轉(zhuǎn)換至人工駕駛模式,由列車司機進行二次對標,并將列車停至合適的位置,從而避免對列車運營造成較大的影響。列車對標不準確時的列車速度典型曲線如圖4所示。
3 整改效果
針對上述問題,應(yīng)在型式試驗中增加列車的瞬時加速度,并基于列車的瞬時加速檢測和評定。圖5為列車加、減速度穩(wěn)
定時的曲線。
從圖5中可以看出,列車的瞬時減速度變化相當平穩(wěn),無異常波動。因此,列車的平均減速度可滿足ATO系統(tǒng)的要求,且瞬時減速度也可滿足ATO系統(tǒng)的要求,列車在運行過程中將更加平穩(wěn)、易控。
圖6為動力性能穩(wěn)定的列車在自動駕駛模式下的速度曲線。
橙色線——ATO系統(tǒng)要求的列車速度曲線;藍色線——列車的實際速度曲線
橙色線——ATO系統(tǒng)要求的列車速度曲線;藍色線——列車的實際速度曲線
從圖6中可以看出,列車的實際速度曲線基本上緊貼ATO系統(tǒng)要求的速度曲線。由此可見,列車的動力性能可完全滿足ATO控制的需要。
4 結(jié)束語
綜上所述,本文基于列車平均加、減速度的測試,提升了列車的動力性能和制動性能,以期為相關(guān)單位的需要提供理論基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]王冬雷.地鐵車輛電空混合制動平滑過渡問題分析及改進建議[J].電力機車與城軌車輛,2010(03).
〔編輯:張思楠〕