地鐵車輛緊急制動(dòng)故障與改進(jìn)舉措思考

王水龍

摘要：本文主要研究地鐵車輛緊急制動(dòng)出現(xiàn)的故障以及相關(guān)改進(jìn)措施。通過地鐵車輛緊急制動(dòng)裝置，能夠有效避免由于外界因素影響造成的地鐵列車設(shè)備的損壞，保障地鐵運(yùn)行安全。地鐵車輛緊急制動(dòng)裝置一旦出現(xiàn)故障就會(huì)對地鐵的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成極大不良影響，需要對此進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛；緊急制動(dòng)裝置；故障

1.常見故障概述

通過對常見的地鐵故障進(jìn)行分析和研究，發(fā)現(xiàn)緊急制動(dòng)響應(yīng)故障的多發(fā)時(shí)段具有一定的規(guī)律性。第一個(gè)時(shí)段是在列車車輛停站的時(shí)候，地鐵司機(jī)需要將主控手柄轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖僦苿?dòng)位。在這種情況下列車模式出現(xiàn)丟失情況，因而使得信號(hào)系統(tǒng)受到觸發(fā)而引發(fā)緊急制動(dòng)情況。地鐵列車還處在快速制動(dòng)的動(dòng)能影響下突然觸發(fā)緊急制動(dòng)狀態(tài)，就會(huì)由于機(jī)械固有的特性，造成中繼閥壓力的不斷提高，最后影響制動(dòng)系統(tǒng)誤判為緊急制動(dòng)響應(yīng)故障。變載荷閥具有與一定的機(jī)械性，直接使得中繼閥的預(yù)控壓力值飆升突然高于緊急制動(dòng)目標(biāo)壓力值，從而引發(fā)故障申報(bào)。第二個(gè)故障時(shí)間段是列車折返停站的時(shí)候。在折返停站時(shí)，地鐵司機(jī)需要先保持主控不變，將方向手柄轉(zhuǎn)變?yōu)榱阄?，然后將主控手柄也轉(zhuǎn)變成為零位。這種情況下，列車還處在制動(dòng)未緩解的情況下突然觸發(fā)緊急制動(dòng)，基于變載荷閥的機(jī)械特性會(huì)使得中繼閥的預(yù)控壓力值突然地域緊急制動(dòng)目標(biāo)壓力值，從而出現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警，顯示緊急制動(dòng)響應(yīng)出現(xiàn)故障的情況。

2.原理分析

2.1制動(dòng)系統(tǒng)施加和緩解氣路原理

下圖一為制動(dòng)控制單元?dú)饴穲D。

簡單來說制動(dòng)系統(tǒng)施加和緩解氣路的主要元件包括中繼閥、緊急電磁閥、緊急切換閥、大流量制動(dòng)電磁閥、大流量緩解電磁閥和小流量緩解電磁閥這幾種，通過圖上所示制動(dòng)控制單元?dú)饴穲D流程可以看出大致運(yùn)行原理。其中，中繼閥通過輸入一定量的控制氣流能夠?qū)崿F(xiàn)對單元制動(dòng)器的控制，緊急電磁閥通過變換接入電流與不接入電流兩種狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)常用位和緊急位的變化，控制輸入風(fēng)缸的壓力排進(jìn)排出。緊急切換閥能夠施加或緩解電磁閥與中繼閥之間的空氣輸出關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)對制動(dòng)裝置的控制。大小流量制動(dòng)電磁閥通過得電和失電制動(dòng)控制電管的變化控制制動(dòng)缸的壓力。

2.2制動(dòng)施加和緩解的流程

簡單來說，制動(dòng)施加緩解的流程主要包括三個(gè)步驟，從緊急制動(dòng)施加到常用制動(dòng)施加再到制動(dòng)緩解。下圖二所示為緊急制動(dòng)施加情況下的空氣流向圖。

3.地鐵車輛緊急制動(dòng)改進(jìn)措施分析

緊急制動(dòng)一般包含四個(gè)觸發(fā)點(diǎn)，從這幾方面分析減少制動(dòng)故障的改進(jìn)措施。

3.1ATP系統(tǒng)安全性

當(dāng)前城市地鐵實(shí)際運(yùn)營的過程中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)逐漸有更加安全的自動(dòng)駕駛代替人工駕駛。但是自動(dòng)駕駛在適應(yīng)性和判斷力上與人工駕駛是完全不同的。電車行駛的過程中有可能會(huì)出現(xiàn)速度過快、后溜或是車載ATP故障等問題。由于城市地鐵一般處于地下運(yùn)行狀態(tài)，通過一般的監(jiān)控系統(tǒng)很難及時(shí)的發(fā)現(xiàn)列車存在的故障，這就對列車的安全行駛和乘客的人身安全造成了極大的影響。因此在緊急情況下遇到突發(fā)情況時(shí)，應(yīng)該及時(shí)將自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)為人工駕駛。通過緊急制動(dòng)裝置及時(shí)停止列車的運(yùn)行狀態(tài)，從而避免自動(dòng)駕駛帶來的安全隱患。

3.2列車控制系統(tǒng)

地鐵的緊急制動(dòng)旁路開關(guān)影響著列車控制系統(tǒng)的運(yùn)行。常見的問題有列車超速行駛、車門緊急解鎖、制動(dòng)力施加不足等。列車控制系統(tǒng)具有自己的運(yùn)行體系，其他系統(tǒng)無法替代列車控制系統(tǒng)的運(yùn)作能力，因此需要研究如何加強(qiáng)列車控制系統(tǒng)旁路開關(guān)的識(shí)別功能，及時(shí)對地鐵列車設(shè)定限速，使車保持相對低的運(yùn)行速度。出現(xiàn)突發(fā)狀況是要及時(shí)有自動(dòng)暫時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ゑ{駛，對人工駕駛也需要具備一定的監(jiān)察力度，同時(shí)應(yīng)該增設(shè)蜂鳴器及時(shí)提醒出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而保證列車穩(wěn)定安全運(yùn)行。

3.3列車安全保護(hù)性能

對列車緊急制動(dòng)出現(xiàn)的故障，主要的觸發(fā)因素是人為因素和環(huán)路失電。緊急制動(dòng)環(huán)路一旦出現(xiàn)中斷或者失電，或者是控制電源失電的情況都會(huì)造成制動(dòng)故障。一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)該及時(shí)停止列車的運(yùn)行服務(wù)，安排其他列車投入運(yùn)行，保障地鐵主線路列車的運(yùn)行狀態(tài)。

3.4地鐵列車運(yùn)營

有時(shí)候也會(huì)存在由于不明因素造成的地鐵車輛緊急制動(dòng)的情況，并且無法取消。這個(gè)時(shí)候乘務(wù)人員和檢修人員難以對故障問題進(jìn)行及時(shí)的處理，乘務(wù)司機(jī)應(yīng)該及時(shí)向主線路申請控制系統(tǒng)救援，疏散地鐵上的乘客。但是這樣做首先會(huì)造成地鐵的延誤，其次，救援車輛的運(yùn)輸也具有一定的時(shí)限。這段時(shí)間的延遲會(huì)造成故障的影響范圍擴(kuò)大。因此需要在地鐵車輛內(nèi)緊急制動(dòng)裝置中設(shè)置旁路開關(guān)，一方面能減少由于緊急制動(dòng)安全環(huán)路的損壞造成的故障影響，另一方面能夠避免對其他地鐵車輛的運(yùn)行造成影響，在保證地鐵正常運(yùn)營的同時(shí)，提高地鐵列車的救援效率。

4.小結(jié)

地鐵車輛緊急制動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)目的在于減少各種因素帶來的故障隱患，從而保障地鐵乘客與工作人員的安全。地鐵運(yùn)營企業(yè)應(yīng)該不斷提高運(yùn)營管理能力，減少由于故障造成的對地鐵線路正常運(yùn)行的影響，為人民的出行提供更加安全穩(wěn)定的地鐵服務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[2]王文輝，傅思良.深圳蛇口線地鐵列車倒溜緊急制動(dòng)故障的原因分析及改進(jìn)措施[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2012，（4）：73-74，76.

（作者單位：徐州地鐵運(yùn)營有限公司）