地铁列车制动电阻设置的探讨
都市快轨交通?第２２卷第２期２００９年４月
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《学术探讨●地铁列车制动电阻设置的探讨
陈穗九
（广州市地下铁道总公司广州５１００３０）
摘要通过对国内目前地铁列车制动电阻设置的调查，结合地铁线路的实际运营情况，分析实测车辆再生回馈电量、制动电阻上的消耗电量，提出列车制动电阻设置的建议，并探讨进一步节能的措施。
关键词地铁列车制动电阻节能
ｌ问题的提出
经粗略统计，２００８年全国各城市通过招标签订合同的地铁车辆就达１５００辆左右，未来１０年国内的需求将超过１万辆。因此，对车辆的每一项设备和技术都应该认真研究和精密计算。
目前，节能减排已成为我国的基本国策。对城轨交通的主力地铁列车而言，应当以节能为己任。可喜的是，北京１、２号线的电阻车在奥运会前大多已经更新，上海１号线的直流车正在进行交流化改造，全国各条地铁线的车辆都采用了先进的交流传动技术，其优良的性能可使牵引电能的再生率达到４０％左右…，节能效果十分显著。然而，由于线路的行车密度等多种因素，正在线路上进行再生制动的列车能量并不一定能被完全吸收，此时巨大的能量得不到释放，将会使供电网的电压急剧上升。为此。在列车上设置斩波器和制动电阻，让电能通过电阻变成热能，使地铁列车能够充分使用电气制动，可避免摩擦制动。然而，制动电阻使用虽然方便，但也有缺点，如体量大、散热于洞内、使洞内温度逐年升高等，因此一直有所争议。下面从车上制动电阻的设置、不同的替代方案和节能措施等方面进行探讨，提供多种选择，以节省资金和能源。
２制动电阻的沿革
在大容量电力电子开关元件普遍运用之前，地铁车辆大多采用电阻器变阻调速，如北京地铁初期的车收稿日期：２００９‘０１－１６修回日期：２００９—０２—１３
作者简介：陈穗九，男，教授级高级工程师，从事城轨车辆研究，ｃｈｅｎｓｕｉｊｉｕ＠１６３．ｃｏｍ辆。列车的电气制动没有再生能力，只能利用起动电阻进行电阻制动，但由于制动时的功率很大，电阻器的功率往往取决于制动。
若列车最高速度为８０ｋｍ／ｈ，假设起动电阻切除时列车速度为４０ｋｍ／ｈ（实际３６ｋｍ／ｈ左右）。若使用全电阻制动，粗略计算可知，制动电阻的容量大约是起动电阻容量的４倍。
随着大功率电力电子器件的普遍使用，国内地铁列车从２０世纪７０年代开始采用斩波调压电传动技术，至９０年代采用更为先进的交流异步电机变频调速技术。虽然列车启动不再使用电阻器而由先进的变流器所取代，但制动电阻作为再生制动的补充却依然存在。
改革开放后，我国开始引进国外的先进技术，先进节能的斩波调压和交流变频的商用列车大多从国外进口。在技术合同谈判中，中方技术人员大多从安全、可靠的原则出发，沿袭了电阻车的概念，即要求外方在车上必须配备全功率的制动电阻器。当再生制动冈故失效时，列车凭借电阻制动可以在全线正常运行，而不必依靠机械制动。如前所述，这种全功率的电阻器容量不小。从上海地铁１号线和广州地铁ｌ号线车辆开始，国内Ａ型车的制动电阻一直以全功率配置。虽然各公司由于牵引电机特性不同、所配电阻参数有所不同，但其功率及质量大致相当。
以广州地铁为例。ｌ号线制动电阻（每辆动车）参数为：２×１．８Ｑ，２Ｘ８１２．５ｋＷ＝１６２５ｋＷ（瞬时最大），质量３５８ｋｇ，风机功率１．４ｋＷ。８号线制动电阻（每辆动车）参数为：２Ｘ１．９６Ｑ，２Ｘｌ１２０ｋＷ＝２２４０ｋＷ（瞬时最大），质量３７６ｋｇ。２号线制动电阻（每辆动车）质量３７５ｋｇ。
Ｂ型车在进口国外电牵引系统时，当初也是选用了全功率的制动电阻。但近几年来，北京地铁在运营中选择了合理、经济的电阻容量，以降低车辆的质量。其具体做法是：在车辆电气牵引招标文件中，规定制动电阻容量按制动初速５０ｋｍ／ｈ考虑，而不是８０ｋｍ／ｈ。
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。ＵＲＢＡＮＲＡＰＩＤＲＡＩＬＴＲＡＮＳＩＴ４７
万方数据
都市快轨交通?第２２卷第２期２００９年４月
通过简单计算对比，前者容量只有后者的４０％左右。按此设计制动电阻，其体积和质量将会明显降低，经济意义很大。这一理念在Ｂ型车的应用范围内得到了推广、取得了成效，但Ａ型车用户似乎仍未响应。究其原因，是对地铁列车在实际运行中究竟再生了多少电力、制动电阻又承担了多少电气制动的份额心中无底，不敢贸然降低电阻容量。
３制动电阻的作用
国内大城市的地铁干线运营渐入正轨，行车间隔不断缩短，为列车运行的技术经济统计提供了条件。为此，广州地铁也在２００６－－２００７年运量较大的１号线进行了两次较为全面的测试。虽不能作为权威的测试和根据，但从中看到的规律和得到的数据仍然可以给同行提供参考。
广州地铁１号线全长１８．４８ｋｍ，共设１６站，平均站距约１．２３ｋｍ，使用６辆Ａ型车编组（４动２拖）的列车。第一次测试的数据见文献［１］，测试在一列车上进行，在行车高峰期（列车间隔３ｍｉｎ４５Ｂ）和低峰期（７ｍｉｎ３０ｓ）各运行了一个往返，记录了各区间列车上牵引系统输入电能、再生制动馈入电网电能及制动电阻能耗。
按文献［１］定义：再生率＝再生制动馈入电网电能／列车牵引系统输人电能，列车实际牵引电能＝列车牵引系统输入电能一再生制动馈入电网电能，电阻制动耗能比率＝制动电阻能耗／列车实际牵引电能。
这次测试结果表明，高峰期上下行再生率为０．５２４和０．４９６，低峰期为０．４７和０．４２，平均再生率为０．４８，可见再生效果相当理想、节能效果显著。对全国的同类型车来讲，再生能力都比较强，在３０％一５０％之间，这与车辆制动特性、供电结构、行车密度、列车运行图都有关。从能量Ｉｎｌ馈的角度看，列车编组４动２拖比３动３拖优越。另一项测试结果表明，两个往返中总的制动电阻能耗占列车实际牵引电能的比率是２．９％，相当低。
这次测试为今后各地铁线采取制动策略提供了数据，但可惜只进行了两个往返测试，尚不够准确、全面。因此，测试组在前一次测试的相同条件下又进行了一次全天测试，从早上５：５１开始至晚上２３：１２回库，共运行了１７ｈ２０ｍｉｎ、１４个往返。测试数据表明，１４圈平均再生率为４２．０８％，最小３５．１％，最大４６．９％。制动电阻消耗占牵引系统能耗的比例是：１４圈平均１２．０７％，最小７．１％，最大１７．２％。电阻上全天耗电槲＿ｎＨ∞”＿＿ｗ”‰∞‘＿ｑｑ－＿Ｂ＿“＂”＂ｈ～
４８ＵＲＢＡＮＲＡＰＩＤＲＡＩＬＴＲＡＮＳＩＴ／，６０８ｋＷ－ｈ【２Ｉ。由于是全天测试，且行车密度较高，因此具有较高的参考价值。
从以上的几次测试可以看出：首先，进入正规运营的各城市地铁线路使用了交流传动带再生制动的列车，其再生回馈电力在４０％左右，节能效果非常可观。其次，由于平均站距、供电网结构、列车运行图编制等多种原因，再生率在各区段会有不同。总的趋势是行车密度越高，再生率越高，但不成正比，这与电网功率吸收的仿真计算结果相印证Ｌ３ｌ。如在同一区段，制动的列车正好碰上一列肩动的列车，则再生率最高。可见，运行图编制对节能有很大影响，但因区间长短不一，最理想的运行图并不易得到。当然，在行车间隔缩小到３ｍｉｎ以下时，重合几率大，再生效果会更好。再次，制动电阻在全天的运营中，仍有一定的实用价值，因为大多数线路总会有行车的高峰期和低峰期，对于新开通的线路或规划引导型线路，其列车开行间隔长的情况会持续很长一段时间。
４制动电阻的设置
４．１是否要设置制动电阻
对此问题。一直有不同的看法。例如，日本的地铁列车大多不在车上设制动电阻，但有些线路也会在牵引变电所设再牛吸收电阻或逆变回收装置，而在单轨车和直线电机车辆的运行线路上更是如此。根据文献［２］，一列列车全天运转在制动电阻上的耗电为６０８ｋＷ?ｈ，如２０多列列车全部上线则数量可观。这部分能量如果由闸瓦磨损来消耗，会对地铁环境带来一定的负面影响。笔者认为，作为电气牵引的地铁列车，应将充分发挥电气制动的优势放在首位，不得已才转为摩擦制动。国内某大城市一条繁忙的地铁线路，由于车辆的高速段电制动能力不强，致使频繁使用摩擦制动，列车闸瓦每年更换２次，不仅增加维护费用３００多万元，更使大量闸瓦粉尘充斥隧道，污染环境，导致电气设备故障，甚至造成列车下线，影响正常运营。为此，近年来欧洲及日本部分车辆供货商推出全电制动概念，即从最高速度到制停全程使用电制动，避免摩擦制动【４Ｊ。列车电气制动的优劣在于高速特性，对比８０ｋｍ／ｈ和８ｋｍ／ｈ时的制动能量，两者相差１００倍。如果列车高速电气性能差，大量动能需摩擦发热消耗，效果自然很差。电阻制动简单可靠，造价低廉，易为用户所接受。根据对节能装置的研究【３Ｉ，即使采用飞轮储能，仍希望附加电阻制动，以吸收脉冲尖峰能量，确保电网供电安全。对不同的地铁线路，可以有如下不同的对策。
万方数据
地铁列车制动电阳设置的探讨
（１）如果一条新线开通后，在极短的时间内客流即达到很大，行车间隔缩短至３ｍｉｎ以内，原则上可以不考虑车上设制动电阻，但低峰期仍会使用摩擦制动。从绿色环保角度出发，可考虑在变电所设小功率吸能装置【５Ｊ。但是，除特殊情况外，任何一条线路不可能一天总处在高密度状态运行。
（２）如果一条线路客流一般，行车间隔在４ｍｉｎ以上，或者是一条规划引导型线路，客流偏少会持续较长时间，列车可设置一定容量的制动电阻，但绝不是全功率的制动电阻，可以考虑按全功率的４０％设置。以后。可根据线路的运营情况再予降低。
（３）国内的Ａ型车町根据上述线路情况设置制动电阻，但容量需参照Ｂ型车适当降低，如按全功率的４０％考虑，这在当前是现实町行、立竿见影的节约措施。
尽管笔者从安全环保的角度出发，倾向于设置制动电阻，但电阻设于车上或集中设置在变电所还值得研究。
４．２制动电阻的设置方式
制动电阻可以设于车上，也可以集巾设于牵引变电所。设于牵引变电所的制动电阻，也称为再生吸收电阻。比较两种没置方式的利弊，可决定取舍。４．２．１电阻集中设置的好处
（１）节省投资。在每辆动车上设制动电阻、斩波器，投资多、重量大。从车辆投标报价大致测算，Ａ型车一台电阻器及斩波器约１５万～２０万元。随着客流增长，列车数量增加，投资在不断增长。以广州１号线为例，如要达到２ｍｉｎ的行车间隔。共需３７列车在线运行，车载电阻没备价值２５００万～３０００万元。而设置于变电所的电阻和斩波器全线只有几处，单体容量并不比一列车的制动电阻大多少，且不会随行牟密度的增加而增加，所以它的使用效率高。广州地铁１号线有８个牵引变电所，都用吸收电阻时总价约１５００万元。此外，列车上为防止电阻发热引起火灾而增设的防火、隔热材料可以取消。
（２）减轻车辆质量。如前所述，每辆车的制动电阻质量为３７０ｋｇ左右，加上斩波器、材料等，总重接近５００ｋｇ，每列车（４Ｍ２Ｔ）增加质鼍达２ｔ。据香港地铁技术人员介绍，列车每增加１ｔ，全年耗电约增加ｌ万ｋＷ?ｈ。一条线几十列列车，节电数量可观。以广州地铁１号线为例，远期每年节电约７４万ｋＷ－ｈ。
（３）减少风机耗电。车载制动电阻如果自冷，则体积、质量大。例如，Ｂ型车将制动电阻容量降到全功率的４０％左右，由于是白冷，质量仍达３６６ｋｇ，与Ａ型车电阻质量相近。但若采Ｊ｝｝ｊ强迫风冷，风机的耗电量不容小视。以广州地铁１号线为例，风机功率１．４ｋＷ，每天丁作１７ｈ２０ｍｉｎ，每列车４个，远期３２列车上线，每年耗电＝１．４Ｘ１７．３３Ｘ４Ｘ３２×３６５＝１１３万ｋＷ?ｈ。
（４）防止地铁洞内温度逐年上升。国内外地铁数据显示，地铁洞内温度在逐年上升。列车制动在洞内散发出的热嚣最多，除改进车辆制动性能、提高列车再牛率外，将制动电阻搬出洞外是最有效的方法，这样可以减少环控设备的建设投资。据粗略估算，一条１７ｋｍ的地铁线可冈此节省约５０００多万元垆Ｊ。
（５）为其他节能没备预留空间。电阻将电能转化为热能，散逸了大气，未能再牛利用。如何加以利朋，综合国内外报导，在变电站设置超级电容、电感、逆变器、蓄电池和飞轮的都有。除轻轨车将电容设置在车上外，地铁车辆基本不将节能装置载于车上。因此，业主如果有进一步节能的打算，可预装制动电阻于变电站，预留空间供今后设置先进的节能装置用。
（６）减少维修Ｉ：作量，提高运营安伞性。制动电阻在车上容易受到灰尘、油污的侵染，而车七的振动冲击使其容易受损，经常维修费川高；将其移至变电所，可以无人值守，维修也较方便。此外，制动电阻最高温度可达６００℃，隔离不当易引发火灾，如将其移至变电所静止放置，则较易处理。
４．２．２电阻置于变电所的问题和争议
（１）变电所的散热通风需要加强。由于电阻换位，发热源从列车搬到了变电所，给车站设备房和供电、环控带来麻烦。其实，热量都需要驱散，只不过从洞内的分散热源转到变电所的集中热源应该更好处理。对于地面和高架车站这并不是问题，可直接排出。地下变电所可将电阻置于隧道风井处，由活寒风排出，并不需增加额外的通风设备，这在广州地铁４号线已成功实现。此外，由于再生率的进一步提高，电阻室的通风功率并不如想像的那么大，这在已运行线路的电阻室内可以检测到。电阻设有温度保护，室温不超过５０℃，电阻室与其他机房隔离即可。当温度保护动作时，再生列车立即转入摩擦制动，并无安全问题。因为列车行车密度太高或太低都不会使制动电阻过载，所以电阻容量并不需要太大或增加。
（２）制动电流通路较远，有线路压降。线路压降是客观存在的，这与再生ｌｎｌ馈电路相似，制动的列车要向一列启动的列车馈电，也要经过一段电路。这样会
７ＵＲＢＡＮＲＡＰＩＤＲＡＩＬＴＲＡＮＳＩＴ的
万方数据
都市快轨交通?第２２卷第２期２００９年４月
使制动列车受电弓上的电压升高，供电网上也会有一定的损耗。但只要系统设置合理，其节能效果还是屁著的。当然，电压降的客观存在，使得ＤＣ１５００Ｖ系统更有利于再生和吸收。
从上面的比较可知，制动电阻设于变电所，从整体看利大于弊，但在现实Ｔ作中却很难推进。通常认为，制动电阻从来都是装在车上，为何又转到变电所来？这也说明为什么这一变革会从重庆单轨、广州和北京的直线电机系统开始，因为这两种系统都要求车辆质量轻，制动电阻必须置于变电所。也正是由于重庆轨道公司的决心，使国产自主知识产权的变电所再生电阻吸收装置得以研制成功，推广到广州地铁４号线及北京机场线。现在这几条线运行稳定，效果很好。电阻吸收在车辆减速至３ｋｍ／ｈ时仍能Ｔ作，对于Ａ型车和Ｂ型车同样有效。这说明，一条线路只有总体设计明确后，才能推进各专业的协作，达成一致。
５节能措施的完善
电阻的成本低、简单可靠，但列车再生的电力白白消耗在电阻上总不能令人满意。世界各国的技术人员都在想方设法地回收这些能鼍，各种方案和试验还在不断进行Ｌ４Ｊ。
（１）从全世界或全国的角度看，对于不同城市和同一城市的不同等级的轨道交通线而言，除有效回收的再牛电能外，仍然有相当数量的能量没有同收，它要么消耗在制动电阻上，要么消耗在闸瓦和轮盘的摩擦发热上。
（２）２１世纪的人类更珍惜自己的生活环境，绿色环保的观念不断增强，不会冈为省一点钱而破坏环境，粉尘的增多和温度的上升都要防止。
５．１各种节能方案
如果其他列车不能吸收列车再生的电力，最好的方式是将这部分电能储存起来，构成储能环节，然后再供给主牵引电网或其他用电设备，有以下几种方案Ｉ３｜。５．１．１超级电容、特种蓄电池、飞轮等
这些储能装置在国外都有试验和应用，但都未得到推广。在国内，因技术要求高、国产化困难、价格高，短时难以推广。
５．１．２直一交逆变
将列车再生的直流电，通过变电所逆变成高中压交流电，送Ｉ廿ｌ大电网。但由于逆变后的谐波及功率因数等原因，要人大电网实际上很难，各国都是如此。此外，由于制动能量呈脉冲状，逆变器功率大，耐压等级高，使用率低，经济上不合算。最近，又在此基础上研发出双向变流技术。它在牵引时作为整流器用，在制动时作为逆变器用，这应该是很理想的方案，国内外都在研发。但从上述数据看，回报率值得研究。５．２电阻逆变混合型节能装置【５Ｊ
国内自主研制的电阻一逆变混合型节能装置，从２００７年１０月在天津地铁ｌ号线车辆段变电所挂网运行至今，已经一年有余。该方案运行情况稳定，有可见的节能效果，符合实际，切实可行。因为再生制动的电能是脉冲式的，如潮起潮落。在列车最高速度处瞬时功率最大，一般节能装置都不好处理。混合逆变的电阻吸收制动能量的脉冲峰值，其余能量逆变成交流低压电能。针对国家大电网难于进入的现状，将再生直流电能逆变成交流低压３８０Ｖ电能，供给车站或车辆段的辅助设备（如风机、水泵、照明、扶梯等）则更为现实，这就是电阻一逆变混合型再生制动能量吸收装置的基本技术思路。至于电阻是否可省略，可根据每条线路运营情况决定，以求最小。由于是自主研发的国产品，价格优势明显，只有进口电容吸收方案的１／３左右。对比前述的各种节能方案，笔者认为电阻一逆变混合的方案在当Ｉｊ｛『国内条件下最为现实可行。该方案防止了地铁列车制动节能方略走向的两个极端：要么全部取消制动电阻，要么全面采用极其昂贵的储能装置。６结论和建议
６．１结论
通过对国内地铁列车运行和采购各方情况的调查和分析，可得出如下结论（也适用于其他城轨车辆）。
（１）制动电阻上的能耗随发车密度的增加将会减少，但每条线路都有高峰期和低峰期，也有客流的初、近、远期变化。为减少摩擦制动的负面影响，从环境保护出发，宜设制动电阻，但其容量要根据现时车辆再生率较高的情况而降低。
（２）如设制动电阻，则安装在牵引变电所比安装在车辆上优点更多。
６．２建议
（１）Ａ型车的制动电阻容量可大幅降低，至少可向Ｂ型车靠拢，目前可按全功率的４０％考虑，今后各条线路可根据实际运营情况再降低。
（２）选用变电所内的电阻一逆变混合型节能装置较为经济合理、现实可行，符合节能减排的政策，有利于建设绿色环保的地铁交通线。
万方数据
都市快轨交通?第２２卷第２期２００９年４月《学术探讨．．北京地铁９号线车站人性化设计
张继菁１张建勋２
（１．北京交通大学北京１０００４４；２．北京城市铁路股份有限公司北京１０００４４）
摘要全方位地阐述北京地铁９号线车站的人性化
设计，该设计不仅停留在“以人为本”的原则和概念上，
更多地体现在细节的优化上，充分考虑站内乘客和运
营管理人员、城市公共交通接驳和城市的整体规划．重
点对换乘站和标准站的设计、全线公共设施采用标准
的差别化、无障碍设施的系统化等进行阐述。
关键词北京地铁９号线车站设计人性化设计
换乘站标准站无障碍设施
北京地铁９号线是继４、５、ｌＯ号线之后，北京轨道
交通建设走在最前面的一条线。为不断提高北京轨道
交通运营管理水平，完善轨道交通新线服务功能，体现
轨道交通“以人文本、科技创新”的理念，在吸取北京轨
收稿日期作者简介
基金项目参考文献２００８。１０‘２９修回日期：２００８－１２－２４
张继菁．硕士研究生，北京城建设计研究总院所总工程
师，北京地铁９号线总体．主要从事轨道交通车站设计与
研究。ｑｑ６３１５＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ
国家重点投资项目（发改投资［２００８】１４０１号）
道交通多方建设经验和国内外同行经验的基础上，经
过充分总结和分析比较，９号线在车站设计方面从人性
化的角度进行了全方位的深入探讨，使轨道交通车站
的人性化设计不仅仅停留在原则和概念上，更多地体
现在设计细节上，为轨道交通车站的人性化设计提供
了借鉴，对此本文进行了总结和阐述。
１设计要点
北京地铁９号线位于城市西部，线路主要分布在
丰台、海淀两个行政区，整体呈南北走向（见图１），线
路全长约１６．４ｋｍ，全部为地下线，共设车站１３座，其
中有８座换乘站，占车站总数的６２％。
轨道交通的车站是聚集和疏散乘客，并为乘客提
供服务的场所；轨道交通车站又是站内工作人员日常
工作和生活的地方，因此，轨道交通车站的人性化设计
主要是指最大限度地满足站内乘客的人性化交通需
求，充分体现服务乘客、满足乘客需求的特点，同时也
应在设计上充分保证站内工作人员的管理－丁作方便、
运营组织高效的功能需求。另外，轨道交通车站不是
［４】ＳａｔｏｒｕＳｏｎｅ．存储更多的再生电能［Ｊ】．国际铁道工程，
２００７（１０）．
［５］湖南恒信电气有限公司，北京市地铁运营有限公司车辆
厂。中铁电气化勘察设计研究院，等．ＨＸＸＳ—ＮＢ／３８０Ｖ型
电阻一逆变混合型再生制动能量吸收装置科技成果鉴定
资料［Ｇ】．湘潭，２００８．
（编辑：郭洁）
［１］刘宝林．地铁列车能耗分析［Ｊ］．电力机车与城轨车辆，
２００７（４）．
［２］徐世军．一号线列车牵｛ｌ系统能耗分析报告［Ｒ］．２００７．
［３］广州市地下铁道总公司，广州市中工咨询有限公司．地铁
直流供电系统、制动能量转换装置的研究报告［Ｒ］．广
州．２００４．
ＯｎｔｈｅＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆＢｒａｋｉｎｇＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｆｏｒＭｅｔｒｏＴｒａｉｎｓ
ＣｈｅｎＳｕｉｊｉｕ
（ＧｕａｎｇｚｈｏｕＭｅｔｒｏＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００３０）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄａｐｒｏｐｏｓａｌｆｏｒｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｔ，ｒａｋ地ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｏｎｍｅｌｒｏｖｅｈｉｃｌｅｓａｎｄｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｉＩ世ａＳＬＷｅＳｆｏｒ缸ｔｈｅｒ
ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｈｇｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｋｗｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ缸吐ｏｔｈｅａｃｔｕａｌｉｎｓｔａｌｈｔｉｏｎｏｆｂｒａｋ崦ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｏｎｄｏｍｅｓｔｉｃｍｅｔｒｏｔｒａｉｎｓｈａｃｏｒｐｏｒａ一血ｇｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｍｓｏｆｍｅｔｒｏｌｉｎｅｓ，ａｎｄｂｙａｎａｌｙｓｈｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａａｂｏｕｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｅｎｅｒｇｙｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｎｂｒａｋｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅＵ＇ｏｔｒａｈｌｓ；ｂｒａｋ缸ｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｅｎｅｒｇｙ—ｓａ嘶ｎｇ
／ｕＲＢＡＮＲＡＰＩＤＲＡＩＬＴＲＡＮｓｒｒ５＇万方数据
地铁列车控制模式
摘要：随着全国各大城市开始大力建设公共交通系统，尤其是具有大容量、高速度和高效率特点的城市轨道交通系统得到了充分的重视和长足的发展。地铁列车控制系统以安全为核心，以保证和提高列车运行效率为目标。系统在保证列车和乘客安全的前提下，通过调节列车运行间隔和运行时分，实现列车运行的高效和指挥管理的有序。 关键词：地铁列车控制系统；地铁列车控制模式 1.正常控制模式 1.1 列车进路控制 列车进路控制的原则：以联锁表为依据，输出进路控制命令。正常情况下atc系统根据列车运行时刻表进行正线进路的中心ats自动控制或设备集中站车站储存了当日时刻表的车站ats自动控制。必要时中心调度员可介入进行人工控制。在运营需要时中心与设备集中站经过一定的授与权和接受权手续后实现车站人工控制。当车站发现有危及行车安全的情况时，车站值班员可以采取措施，强行进入车站人工控制。运行需要或ats通道设备故障或中心故障时可降级为车站自动控制。 车站ats分机可以根据时刻表或接近列车的车次号及目的地号等信息进行列车进路的车站自动控制。通过联锁设备可以办理列车自动进路和自动折返进路。车辆段值班员人工办理进路因轨道空闲检测设备故障而不能办理进路时，可由车站值班员办理引导进路控制列车运行，此时的列车运行安全由司机来保证。 1.2 列车运行调整 ats子系统根据列车运行状态及车地通信设备提供的信息，实时对在线列车进行车次号更新、加车、减车等操作。列车运行偏离运行图时，应能自动对列车进行运行调整或提示调度员对在线列车实施运行调整，其中自动调整的主要手段为ato站间运行时分及atp/ato模式下的站停时分的调整。当因列车发生故障等原因造成运行大规模紊乱时，ats子系统应能提示调度员进行人工调整。人工调整主要包括：站停时分调整；增、减列车；列车始发、终到站变更等。ats子系统故障后，在恢复行车指挥功能的过程中，系统具有自动或辅助调度员使系统尽快投入运用的能力，包括在线列车检测与恢复、时刻表建立、列车跟踪恢复及进路控制恢复等处理。 1.3 列车站间运行及车站定点停车 系统根据线路条件、道岔状态、前方列车位置，控制列车以系统确定的安全速度运行或在必须停车的地点前方停车。由于系统判断列车在区间运行，因此由atp限制不能打开车门。若车门误打开，则atp报警并强迫列车停车。ato的停车控制功能可保证列车停在区间分界点前方一定位置或在前方列车或目标地点前方的安全防护距离以外停车。区间停车后，在atp 允许列车运行时，ato自动控制列车启动。列车依靠车站定位装置精确测定运行停车位置，ato控制列车制动，使其精确、平稳地停在设定的停车位置。在atc系统控制列车运行的情况下，列车在站台停稳、并进入规定的停车范围、欲开启车门的方位正确时，atp子系统发送开安全门和允许ato子系统向列车发送开左或右侧车门指令，ato子系统控制允许相应的车门自动打开或向司机提示应该开启的车门。无论是区间停车还是进站定点停车，ato均应保证控制的舒适度、停车过程的快速性。 1.4 车站发车 车站停车时间结束时，发车表示器显示0秒，指示司机发车。此时，可由司机控制关闭车门，车门、安全门全部关闭后，ato发车指示灯点亮，司机按压ato启动按钮后，列车自动由车站出发，列车进入区间后，发车表示器熄灭。若车门或安全门没有关闭，按压ato启动按钮动作无效，列车不能启动，发车命令无效。 1.5 行车交路折返站折返
城市轨道交通车辆控制电路的工作原理和故障分析
毕业设计说明书 课题名称：城轨车辆控制电路的 原理分析及故障排除 专业系轨道交通系 班级 08广州地铁订单班 学生姓名夏立华 指导老师陶艳 完成日期 2010.12.20
2011届毕业设计任务书 一、课题名称 城轨车辆控制电路的原理分析及故障排除 二、指导教师 陶艳 三、设计内容与要求 1、课题概述: 随着城轨车辆牵引动力的交流化和运行速度的提高，列车上的受控部件或控制装置也越来越多，控制和被控设备之间的协调和快速响应显得越来越重要。虽然现阶段城轨车辆大都引入了网络控制，但是由于硬线电路具有极高的可靠性和可维护性，因此在城轨车辆电气设计中仍然大量采用硬线电路来实现其控制功能。 本课题主要针对城轨车辆的部分控制电路，如列车激活控制电路、司机室占有控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电路、传动控制电路、驾驶模式控制电路等展开分析，指出其常见的故障现象，并详细说明排除故障的方法。 2、设计内容与要求： 1)设计内容 a)城轨车辆电气线路整体介绍； b)列车激活控制电路分析及故障排除； c)司机室占有控制电路分析及故障排除； d)受电弓控制电路分析及故障排除； e)高速断路器控制电路分析及故障排除； f)传动控制电路分析及故障排除； g)驾驶模式控制电路分析及故障排除。 2)要求 a)要求学生有一定的电气线路识图基础； b)要求学生有一定的电气控制及城轨专业基础。 c)通过检索文献或其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息；
d)能够灵活运用《电工》或《电机与电气控制》等课程的基础知识和城轨专业知识 来分析城轨车辆的控制电路。 四、设计参考书 1、《电气识图》，吕庆荣等主编，化工出版社 2、《电机与电气控制》 3、《城市轨道交通车辆电气检修》 4、《城市轨道交通车辆运行与维修》 5、《城市轨道交通车辆电气设备》 五、设计说明书内容 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200-400字左右，中英文) 4、引言 5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点） 6、结束语 7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、设计进程安排 第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。 第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。 第4－7周：进行毕业设计，完成初稿。 第7-10周：第一次检查，了解设计完成情况。 第11周：第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。 第12周：毕业答辩与综合成绩评定。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 1)答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资 料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 2)学生答辩时，自述部分内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或
高速列车制动技术综述_彭辉水
高速列车制动技术综述 (1、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心，高级工程师，彭辉水，湖南株洲，412001) (2、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心，高级工程师，倪大成，湖南株洲，412001) 摘要：本文首先阐述了制动系统与高速列车安全性的关系，然后综述了高速列车的制动方式及其性能，并给出各自在国内外高速列车上的应用情况。同时介绍了高速列车制动力的控制模式，并就各种模式的优缺点进行对比，然后概述了高速列车的防滑再粘着控制技术并给出了其应用实例，最后论述了高速列车制动技术的发展趋势。 关键词：高速列车 制动 控制模式 防滑行再粘着控制 中图分类号：U260.35 文献标志码：A Braking Technology of the High-speed Trains Peng Hui-shui, Ni Da-cheng (Technology Center , Zhuzhou CSR Times Electric Co.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan 412001,China) Abstract: This paper firstly presents the strong relationship between the braking system and the security of the high-speed trains, supplies the comparative analysis about the brake modes and the corresponding Braking performance, and reviews their applications in the high-speed trains. Then introduces the control mode of braking force in the high-speed trains and gives out the comparative analysis about their pros and cons. This paper reviews the technologies of Anti-skid re-adhesion control and supplies their application cases. Finally prospects the development trend of the braking technology of the high-speed trains. Keywords: High-speed Trains; Braking; Control Mode; Anti-skid Readhesion Control 高速铁路是新兴产业、战略性产业、带动性产业，是世界轨道交通发展的潮流。我国高速铁路异军突起，迅猛发展，打破了世界高速铁路技术的相对垄断格局，截止2011年1月底，我国高速铁路总里程达8358公里；规划到2012年底，总里程达到13000公里。高速铁路快速发展国人翘首以盼，但其安全性也备受瞩目！高速列车制动技术对于列车安全运行至关重要，在意外情况下，高速列车紧急制动距离越短，高速列车才能越安全，旅客安全系数越高，本文将对当前高速列车制动技术领域的关键技术及其进展进行综合论述。 作者简介：1、彭辉水，男，1979年生，2001年毕业于北方交通大学电气学院，高级工程师．现主要从事机车粘着控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。2、倪大成，男，197年生，2001年毕业于湖南大学电气学院，高级工程师．现主要从事机车整流逆变控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。
东风日产天籁刹车制动系统概述
一、引言 从汽车诞生的是否开始，汽车的制动系统在车辆以及人的安全方面就扮演着至关重要的角色，随着着汽车技术以及科技的发展和进步，车速愈来越高。于是问题产生了: 这就是如何保障在高速行车中的安全？在这个时候刹车辅助系统应运而生。 电子制动辅助系统“EBA”和制动力辅助系统“BA”（也称为“BAS”）。在车辆行驶过程中，制动辅助系统会全程监测刹车踏板，一般正常刹车时该系统并不会介入，会让驾驶者自行决定刹车时的力度大小，通过判断驾驶者的刹车动作（力量及速度），在紧急制动时增加刹车力度，从而将制动距离缩短。 随着科技的发展刹车辅助系统的改善，大大的增加了汽车行驶的安全性，使汽车在保护人身权方面做得更加周到。 二、刹车辅助系统的发展 汽车的动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。主要作用为使行驶中的汽车降低速度直至停车或使已停驶的汽车驻留原地不动等。其中这些系统在最先开始发展的时候多为机械式，液压式，气压式或者混合式等。 伴随着科技的发展越来越多先进的技术被用在了汽车的制动领域。随着人们对制动性能要求的提高，从汽车刚刚
起步时的机械式的制动到液压制动，防抱死制动系统、驱动防滑控制系统等技术逐渐融入到制动系统当中。在这些的基础上东风日产又引入了更加先进的刹车辅助系统，电子紧急制动辅助装置的前身，它以防抱死制动系统、驱动防滑控制系统等技术为基础，来实现车辆的安全高效并且稳定的制动。 1现阶段刹车辅助系统的组成 刹车辅助系统主要由：防抱死刹车系统（ABS）、电子制动力分配系统（EBD）、刹车辅助系统、车身稳定控制系统（VDC）、牵引力控制系统（TCS）等组成。 2刹车辅助系统的主要的作用 （1）用以在踩刹车的情况下，防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏. （2）于汽车制动时产生轴荷转移的不同，自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能 （3）判断驾驶者刹车动作，在紧急刹车时增加刹车力，缩短刹车距离。 （4）当汽车出现车轮打滑、侧倾或者轮胎丧失附着力的瞬间，在降低发动机转速的同时，有目的地针对个别车轮进行制动控制，并最终将车引入正常的行驶轨道，从而避免车辆因失控而造成的危险。
地铁车辆概述
第一章车辆总体描述 第一节概述 地铁车辆是地铁用来运输旅客的运输工具，它属于城市快速轨道交通的范畴。现代城市轨道车辆有如下特点： 从构造上：列车采用动力分散布置形式。根据需要由各种非动力车和动力车（或半动力车）组合成相对固定的编组，两头设置操纵台。由于隧道限界的限制，车辆和其各种车载设备的设计要求相当紧凑。 从运用性能上：由于地铁的服务对象是高强度城市活动的人群，并要与公交系统、小汽车形成竞争力，所以对其安全、正点、快速上有很高的要求。同时要提供给乘客适当的空间、安静的环境及空调，使乘客感到舒适、便利。 为了达到这一要求，在车辆的设计、制造上，广州地铁采用了许多世界上的先进技术。广州地铁一号线车辆的主要特点有： 从结构上，车体朝轻量化方向发展，采用了大断面中空挤压铝型材全焊接或模块化车体结构设计，采用整体承载结构；悬挂系统具有良好的减振系统；采用电气（再生制动和电阻制动）和空气的混合制动；车辆连接采用密贴式车钩进行机械、电气、气路的全自动连接；车辆间采用封闭式全贯通通道，通过量大。 在运行方式上，应用列车自动驾驶系统ATO。 在主牵引传动上，采用当今世界先进的调频调压交流传动。在辅助系统中，采用先进的IGBT技术。 列车具有先进的微机控制技术及故障自诊断功能。如：在列车的主要子系统，牵引控制单元（DCU）、辅助逆变器控制单元（DC/AC）、电子制动控制单元（ECU）、空调控制单元（A/C）及二号线车辆的车门控制单元（EDCU）均采用了微机控制技术。 设计上采用了一系列安全保证措施，如：列车自动保护（ATP）；采用“警惕按钮”； 自动紧急制动；制动安全电路；高压电气设备安全防护措施；车门“不动”保护；车体具有240kJ大容量的撞击能量吸收功能等。 广州地铁一号线为柔性接触网。供电电压为DC1500V。采用直－交传动，这种传动在国内尚属首次应用。 车辆总体上按以下几个子系统构成： 机械部分：车体电气部分：牵引及电制动 车钩及缓冲器辅助系统 车门系统列车控制技术（SIBAS 32） 转向架列车故障诊断（CFSU） 空气制动通信系统 空调和通风列车自动控制（ATC）车辆是地铁系统中最关键、也是最复杂的设备，他是多专业综合性的产品，涉及机械，电气、控制、材料等多领域。总之，车辆是通过各个相对独立的子系统有机地
地铁列车培训教材
培训教材
一、概述 北京地铁5号线每列车由固定的6辆车编组而成，包括3节动车和3节拖车。 编组形式：+Tc-M-T-M-M-Tc+ (Tc：带驾驶室的拖车)如下图所示。 1节动车和1节拖车构成车辆的一个基本单元(1M1T单元) 每辆车都配备了： a) 1套KBGM型直接作用式和负载控制式电-空(EP)空气制动系统。该制动系统的制动力大小可以调节，由驾驶员通过驾驶室内的主控制器(不在Knorr公司供应范围之内)对该制动系统进行数字式控制。在正常工作时，每节动车都采用摩擦制动和电动(ED)制动相混合的制动方法； b)每节车都用弹簧制动系统作为停放制动。 设计最大速度为80 km/h，制动设备包括动车的电制动(ED) 和在每个轴上的电-空(EP) 摩擦制动（踏面制动）。 用于电-空制动的制动控制设备和用钢框架构成的风源模块被吊装在车下的底架上。每辆车均设有制动控制模块，在M车上另外单独设有风源模块
二、制动设备分类描述 车辆设备由以下系统组成： ●压缩风源(A组)； ●带车轮打滑保护控制(B／G组)的空气制动装置； ●转向架装置(C组—选配件)； ●空气悬挂装置(L组)； ●牵车装置(T组)； ●连接装置(W组) 1、风源系统 M车上安装了VV 120型压缩风源装置。 风源系统的供气量足以满足1节动车和1节拖车的需求。 每台地铁列车(6节车厢)共需要两套这样的压缩风源装置，每套装置由两个主要部件构成：1台VV120型往复式空气压缩机和1台LTZ015．1H 型双气室空气干燥装置。 为了便于安装和维护，这两个部件安装在同一个机架上。 1.1空气压缩机 VV120(A01)型空气压缩机是一种风冷两级活塞式压缩机。该压缩机由380V(50Hz)三相交流电动机驱动，其排量约为720升／分钟，转速为1450
地铁列车门控系统动作原理
门控系统动作原理2011 预备知识 信号设备： ATC设备 轨旁ATC设备 1．STIB信标Static Train Initial Beaconing 静态列车初始化信标： 位于线路中间，长4米，黄色，位于每个站台正方向的头部 和折返信号机前方以及自出入库线上从停车场进入正线的信号 机前方，STIB信标主要用来对车载SACEM系统进行初始化。 2．MTIB信标Mobile Train Initial Beaconing 动态列车初始化信标：是由两个RB组成，相隔21米， 只有区间有。MTIB信标有三个作用： 对车载SACEM系统进行初始化；定 位列车；标准编码里程器。 3．S-BOND： 安装在区间内，用于向列车发送轨旁信息。 4．RB信标Relocate Beaconing 重定位信标： 位于线路中间，长53厘米，黄色，站台和区间都有。
RB信标主要为车载SACEM系统进行定位所用。 5．PEP紧急停车按钮Platform Emergency Pushbutton 站台紧急 （停车）按钮： 位于车站站台上，每侧站台都有2个：头部和尾部各一个。 当发生危及行车安全时，由车站站务员敲碎玻璃，将按钮按下， 列车紧急停车，确保行车安全。（切除ATC状态下列车不停车） 车载ATC初始化 在STIB信标上的初始化： 当列车停在STIB上方，列车会自动读取STIB信息，此时DDU上的ATP，RMO，ATO三灯会同时闪烁，提示司机等待，2到3秒后，一旦STIB上的初始化步骤完成，DDU上的ATP 灯、ATO灯稳定绿色。这时如果信号机开放，司机可以根据速度表上的目标速度以ATO模式驾驶列车。但如果在车站STIB上初始化时ATO方式发车无效，此时司机须以ATP手动方式驾驶到下站后才能将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 在MTIB信标上的初始化： 列车的初始化还可以在MTIB信标上进行。列车以RMO模式越过第一个MTIB信标。几秒后，一旦初始化步骤完成，DDU上的ATP灯亮稳定绿色，ATO灯绿闪，这时候司机继续以RMO方式运行，当列车越过前方的S-Bond后，DDU上的ATO灯亮稳定绿色，RMO灯灭灯。司机可以ATP模式继续驾驶列车。到下一站后将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 开关门作业及发车 当列车对准位后（其精度为士0.5m）相对应站台侧的开左门或开右门灯点亮，此时司机可以按下该侧的开门按钮开门。如允许开左/右门灯不亮司机可以使用洗车模式开门。 当车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机可以关门，同时DDU面板发车灯也绿色闪烁。当列车门关好后，DDU面板发车灯变成绿色稳定，此时司机可以以ATO或ATP手动发车。 当车站发车表示器不亮，同时DDU面板发车灯也红色，则代表列车扣车，此时司机不能发车，须等到车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机才可以关门动车。
详解地铁列车LED显示屏的设计
详解地铁列车LED显示屏的设计【大比特导读】目前在国内运行的地铁车辆普遍都配备了LED显示屏，但附 加功能较少，屏幕显示内容单一。为了配合新型地铁旅客信息系统的使用，我们设计了一种全新的多总线式LED显示动态屏。 1 引言 LED显示屏在地铁中作为一种面向公众的信息显示终端，有着非常广泛的民用和商用价 值。 目前在国内运行的地铁车辆普遍都配备了LED显示屏，但附加功能较少，屏幕显示内容 单一。为了配合新型地铁旅客信息系统的使用，我们设计了一种全新的多总线式LED显示动 态屏。 该显示屏在外部通讯时不但具有多种总线接口，在内部控制电路设计中还采用了单总线 和I2 C 总线器件。 地铁上的LED 屏分两种：一种放置于车厢外侧，用于显示列车运行区间、运行方向和 当前到站站名，中英文兼容显示;也可根据运行需要显示其他服务信息;文字显示可选静止、 滚动、平移、瀑布、动画等多种效果，最大显示字符数为16 ×16 点阵字符12个。另一种 为终点LED 显示屏，放置于车内，终点站LED 显示屏可按列车运营要求预置终点站，并实 时显示当前的终点站，同时还能显示目前车内温度，最大显示字符数为16 ×16 点阵字符8 个。 2 系统构成 LED显示系统屏由单片机控制单元和显示单元两部分组成，单个显示单元可显示16 × 16 的汉字4 个，若制作生产一定尺寸的LED图文显示屏系统，只要用若干智能显示单元， 采用“搭积木”的方法即可实现，系统中各显示单元之间采用串行通信联系。控制单元除了 负责控制显示单元和传输上位机的指令和信号外，还内嵌了单总线数字温度传感器18B20。 得益于控制电路的模块设计，若对湿度测量也有要求的情况下，18b20 可升级为Dallas 公 司的DS2438 和Honeywell 公司的HIH23610 构成的模块电路。为了满足整车的通讯需要， 上位机与车内的各控制单元之间采用CAN 总线方式通讯。
(整理)地铁制动系统论文
设计（论文）任务与要求： 在规定的时间内独立或合作完成毕业论文，打印并装订成册，论文格式符合要求，论文内容应包含如下内容： 1、列车制动系统概述（制动的定义、专业名词、制动的类型） 2、制动系统的组成及工作原理 3、制动系统部件及功能说明 1）供风单元的组成及功能说明2）EBCU的组成及功能说明3）BCU的组成及功能说明 4)踏面制动单元的组成及功能说明 4、制动模式及气路分析
设计（论文）依据的原始资料： 1、《庞巴迪车辆维修手册》 2、《深圳地铁车辆大修作业指导书》
设计（论文）文件的组成和要求： 1、论文内容必须符合毕业设计（设计）任务书的要求。 2、论文字数不低于8000字。 3、论文选材要科学严谨，材料的组织要突出层次和条理性。 4、论文安下列顺序装订：论文封面－任务书－目录－摘要（关键词）－正文－感言－参考文献－评定书。 参考资料： 1、《庞巴迪车辆维修手册》 2、《深圳地铁车辆大修作业指导书》 3、《城市轨道交通车辆运行与维修》何宗华主编中国建筑工业出版社 4、《地铁车辆构造》杨晓林主编校本教材
任务下达时间： 年月日毕业设计开始与完成任务日期： 年月日至年月日系部专业教学指导委员会 系部主任审批意见 签字年月日
目录 一．地铁车辆制动系统的概述 1.1制动的概念 1.2列车制动系统 1.3城市轨道车辆的的制动模式 二．地铁车辆制动系统的组成及其功能说明 2.1制动控制部分 2.2制动执行部分 四．地铁车辆制动系统的故障与维护 五．感言 参考文献 评定书 摘要 随着城市化进程的加快，越来越多的人们都在寻求更快捷、更环保的出行方
地铁车辆制动系统工作原理
地铁车辆制动系统工作原理 摘要：随着城市规模的快速发展和城市人口的不断增多，所面临的交通问题也越来越严重。本文对地铁车辆的制动功能设计进行了说明，并介绍了制动指令的相关设计，最后介绍了混合制动控制系统设计及相关控制策略，以供读者参考 关键词：地铁车辆；制动系统 随着我国经济建设的不断推进，近年来城市轨道交通快速发展，国内许多大型城市都已有了地铁或者轻轨，随着大量的轨道交通项目投入运营，人们的日常出行变得更加方便，可随之而来的担忧也困扰着人们：“我们经常乘坐的地铁会不会刹车失灵呢、会不会追尾呢？” 1．地铁车辆的制动功能设计 地铁车辆采用减速度控制模式，制动指令为电气指令，即制动系统根据电气减速度指令施加制动力。乘客通过站台固定区域上下车，因而地铁车辆每次停站位置要求准确无误，为满足此要求，ATO系统或司机根据停车距离给定列车减速度电气指令，地铁车辆制动过程中必须能够根据减速度指令快速施加相应制动力，即制动响应准确、迅速。 制动系统设有载荷补偿功能。由于城市轨道交通车辆载客量大，乘客上下频繁，因此要求制动过程中能够根据车辆载荷变化自动调整制动力，称之为载荷调整功能。 常用制动具有防冲动限制功能。制动指令是电气信号，制动指令变化瞬间可以完成，如果制动力跟随制动指令迅速变化，就可能造成冲动，引起乘客不适，而且常用制动需频繁施加，为减少制动时的冲动以避免制动力变化过快引起乘客不适，常用制动过程中需限制制动力的变化速率，称之为冲动限制功能。 2．制动系统功能 2.1常用制动 常用制动采用模拟电气指令方式，是由微处理器控制的直通式电空制动，它采用减速度控制模式，其制动力随输入指令大小无级控制，制动控制单元根据减速度指令和车辆实际载重来计算目标制动力，产生相应的减速度。常用制动具有冲击率限制功能，以改善乘坐的舒适性；常用制动采用空电混合制动并优先使用电制动，不足部分由空气制动补足，以尽可能减少空气制动的负荷。 2.2快速制动 当司机操作主控制器手柄使其处于快速制动位时快速制动被触发。快速制动是一种特殊的制动模式。快速制动与紧急制动的制动率相同。快速制动优先使用
列车制动装置简介
现代轨道车辆列车制动装置简介
摘要：制动系统是列车的一个重要组成部分，它直接影响列车运行的安全性。本文重点介绍了各种制动装置的原理、结构及其在动车组上的应用情况。 关键词：制动装置电动制动电气制动再生制动动车组 引言：随着铁路现代化运输的发展，列车的运行速度和牵引重量不断提高，我们除了要加大牵引力外还务必要提高机车、车辆的制动性能。支撑着所有铁道车辆安全运行的基本要素就是制动装置，“安全制动停车”是铁道车辆必须具备的功能。制动装置的性能不仅是保障行车安全的必要手段，同时也是提高列车速度和铁路通过能力的重要因素。 一、制动的概论 人为地使列车减速，停车或防止停留的车辆移动所采取的措施，称为制动。在铁路机车、车辆上，产生制动的方法比较多，目前我国主要采用以压缩空气为动力，利用基础制动装置上的闸瓦紧压转动着的车轮踏面，使其相互间产生摩擦力，将机车、车辆动能转变为热能逸散，从而使列车减速或停车的方法。 二、制动装置的组成、分类及比较 （一）制动装置组成 制动装置一般可分为两大组成部分： （1）“制动机”——产生制动原动力并进行操纵和控制的部分。（2）“基础制动装置”——传送制动原动力并产生制动力的部分。（二）制动装置分类 1.按动能的转移方式分 （1）踏面制动 踏面制动，又称闸瓦制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式。它用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块（闸瓦）紧压滚动着
的车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能，消散于大气，并产生制动力。现在的货车采用的是单闸瓦的踏面摩擦制动，而普通客车采用的是双闸瓦的踏面摩擦制动。 （2）盘形制动 盘形制动是在车轴或轮辐板侧面安装的制动盘，一般为铸铁圆盘，制动时用制动夹钳使合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，将动车组动能转变成热能消散于大气。 （3）电阻制动 电阻制动是在制动时将原来驱动轮对的牵引电机转变为发电机，由轮对带动发电，并将电流通过专门设置的电阻器，采用通风散热将热量消散于大气，从而使动轮产生制动作用。电阻制动装置可以取消压缩空气供给源，实现车辆轻量化，简化制动系统 （4）再生制动 再生制动也是将牵引电机转变为发电机运行，不同的是，它是将电能反馈回电网，使本来由电能变成的动车组动能再生为电能，而不是变成热能消散掉。 2.按用途分 (l)常用制动 常用制动是正常条件下为调节、控制列车速度或进站停车施行的制动。特点是作用比较缓和，且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%~80%，多数情况下只用50%左右。
浅析地铁列车制动系统失效
浅析地铁列车制动系统失效 摘要：制动系统是列车重要的系统，它能使列车迅速的减速或停车，地铁列车由于站距较短，会频繁的使用制动，所以制动系统必须有很高的可靠性，应有效避免整车制动系统失效，造成不能停车。本文从制动系统的执行机构、制动系统的控制机构以及列车主控制系统对制动系统的控制等方面着手，通过对各系统可能出现的引起制动失效故障进行分析，说明列车整车制动系统失效的可能性。 关键词：制动控制；故障风险；失效 Analyzing the subway train braking system failure DENG Pei-jin （Guangzhou Metro Corporation , Guangzhou 510310,China） Abstract: The braking system is important for the train, which enables slow down or stops the train rapidly. The braking system must have high reliability, which due to the shorter distance between each subway station that we should use the brake frequently to avoid the whole brake system invalided resulting not stop. This article describes the possibility of train vehicle brake system failure, which commencing from the actuator braking system, the braking system control mechanism and the control of the train braking system master, and also analyzing each system that may be caused by brake failure fault. Key words：Brake control；Failure risk；Failure 2011年7月23甬温线浙江省温州市境内出现高速列车追尾事故，造成重大的人员伤亡和财产损失，作为同高速动车类似的城市轨道列车，我们经常有疑问，高速行驶的多编组地铁车会不会在紧急情况下有停不住车的可能，列车制动系统的可靠性到底如何，失效的风险有多大，对于这些问题，本文将进行探讨。 制动系统遇有紧急情况应能使电动车组在规定距离内安全停车，一旦出现故障就会有制动失效的可能性，制动失效会使列车不能停车或停不住车，因此就会有列车追尾的危险。作为地铁列车，其设计在这些方面都是有考虑的，下文是引起制动失效的常用故障，以及对这些故障的风险性分析，分析该故障引起制动系统失效的可能性，最后得出结论从车辆本身设计来说出现制动系统失效的可能性很小，是可以有效避免出现安全事故的。 1.制动的实现 地铁电客车通常配备有两套制动系统：一个电制动系统（ED制动）；一个气
城市轨道交通列车驾驶模式
城市轨道交通列车驾驶模式 一、全自动驾驶模式——ATO模式 1、司机将模式开关1转换至“ATO”位置，在此模式下，列车的起动、加速、巡航、惰行、制动、精确停车、开门及折返等由车载信号设备自动控制，不需要司机操作。 2、列车在站台停稳，车载信号设备给出门允许信号后，车门及安全门自动打开。 3、停站时间结束后，需要人工关闭车门，门关好后，按下ATO发车按钮，列车启动。 4、车载信号设备连续监控列车的速度，并在超过规定速度时自动实施常用制动，在超过最大允许速度时自动实施紧急制动。 5、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。 二、速度监控下的人工驾驶模式——ATP模式 1、司机将模式开关1转换至“ATP”位置，在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动在车载信号设备限制下由司机操作。 2、开关车门由司机人工控制，但开车门仅在车载信号设备给出门允许信号时才允许操作。 3、车载信号设备连续监控列车速度，并在超过规定速度时实施常用制动。在超过最大允许速度时实施紧急制动。 4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。 三、限速人工驾驶模式——RM模式 1、司机将模式开关1转换至“RM”位置，在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制。 2、车载信号设备不提供门允许信号，开关车门时需转至NRM模式。 3、车载信号设备仅对列车特定速度（25 km/h）进行超速防护，列车超速（大于25 km/h）时自动施加紧急制动。 4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。
四、点式ATP模式——IATP模式 点式ATP模式作为最常用的后备模式在CBTC系统无法启用的条件下使用，此时车载通信系统不能实现连续数据传输，依靠固定点式设备进行车地间的点式通信。 1、司机将模式开关1转换至“IATP”位置，司机得到行车调度员可以动车的指令后，按下驾驶台上的IATP释放按钮。在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制。 2、开关车门由司机人工控制，但开车门仅在车载信号设备给出门允许信号时才允许操作。 3、司机应根据操作规程注意控制进站对位时间及出站速度，防止出现紧急制动。 4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。 五、非限制人工驾驶模式——NRM模式 1、司机将电气柜内模式开关转换到“NRM”位置，司机操纵台模式开关处于“OFF”模式位置。此模式下信号被切除，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制，列车没有信号防护。 2、此模式在车载信号设备故障或有特殊运行需要时使用。列车安全完全由司机人工控制。 六、无人自动折返模式——ATB模式 1、司机将模式开关1转换至“ATB”位置，车载信号系统设备处于上电等待状态，不再接收司机室内的驾驶操作命令。 2、当列车两端模式开关处于该模式时，两端车载信号设备处于工作状态；当一端车载信号设备完成自动折返时，它发送一个安全信息给另一端的车载信号设备以实现换端功能；另一端车载信号设备被激活后与轨旁通信，之前的车载信号设备断开。一旦所有条件都满足CBTC系统运行条件，CBTC驾驶模式将被授权允许新的车载信号设备控车。 3、列车无人自动折返时，司机须按压自动折返按钮，将驾驶模式转换为ATB，拔出钥匙锁好车门下车。
地铁车辆制动系统浅析
毕业论文(设计)任务书题目城轨车辆制动系统浅析 学生姓名李星燃学号 11022315 班级： 110223 专业：城市轨道交通车辆 分院：工程技术分院 指导教师：王洋 2013 年 11 月 1 日
城轨车辆制动系统浅析 0、引言 为适应车辆运行速度高、站间距离短、起动制动频繁等要求，轻轨车辆采用了Knorr公司的微机控制电空制动系统，该系统具有反应迅速、制动距离短、部件集成化程度高、可以实现平稳停车等特点。 车辆在制动过程中电制动优先，然后施加空气摩擦制动。车辆正常状态下使用的空气制动是常用制动，紧急制动是在紧急情况下由司机触发或列车紧急制动环线失电而自动施加的，停放制动是制动系统自动施加的弹簧制动。 列车在运行过程中，当速度在电制动零速点（ v=3km/h）与淡出点之间时，通过编码器输出“电制动力达到多大值”信号，使得电制动和空气摩擦制动混合施加。当列车运行在恒电制动力最高速度和电制动淡出点之间时，仅使用电制动，当列车运行速度超过恒电制动力最高速度时，电制动和空气摩擦制动又混合施加（图1）。
下面分别介绍这几种制动方式的制动原理及应用方式。 1、电制动 城市轨道车辆电制动采用再生制动与电阻制动。当“制动列车线”激活发出制动指令时，优先采用电制动。如果“运行系统网络”允许，使用的主要制动模式是再生制动，当接触网网压高于750 V时，不能够吸收再生制动反馈回来的能量，则采用牵引控制单元控制的电阻制动。 （1）再生制动。 在变频调速系统中，电机降速和停机是通过逐渐减小定子给定频率来实现的，由于惯性原因，电机的转子仍旧处于被动的运行状态，当同步转速ω1小于转子ω时，转子电流相位几乎改变了180°，电机从电动机状态变为发电机状态；与此同时，电机轴上的转矩变成制动转矩 T e，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路，再生循环使用。
地铁列车应急牵引允许控制电路的设计
1 车辆概况 南京地铁采用A 型车辆，其牵引、制动分别系统采用阿尔斯通和克诺尔公司的产品。 车辆单元分为带驾驶室的控制车A、带受电弓的动车B 和不带受电弓的动车C 三种类型。6车编组，每一列车由２个单元构成，即为A—B —C —C —B —A，A 车头采用自动车钩，两单元之间采用半自动车钩，单元内部车钩用半永久性连接杆连接。 2 影响车辆正常牵引的故障 2006年3月9日，2122列车在奥体中心站启动时，车辆不能正常牵引，制动缓解指示灯无显示(不亮)，司机显示单元DD U 显示22A车制动缓解故障，降下受电弓推牵引，制动缓解指示灯无显示，仍不能正常牵引。下车查看发现，22A车的制动闸瓦实际已经缓解，因此，分析此车为制动缓解控制电路故障，现场无法处理，只能按特殊情况下应急低速牵引（3 km/h）回库。回库后更换制动压力控制开关触点BCPS ，试车线试验正常。 此种故障运营１年以来已发生多次，此种故障的偶然性、突发性特别强，有时能自动恢复，在运行中不易找到故障的原因，从而，导致车辆不能正常牵引。3 控制原理 根据牵引允许控制原理分析（图1），牵引允许时要激活１个牵引允许继电器MA R，通过M A R 接点可以激活牵引指令列车线并启动牵引逆变器电源，列车可正常牵引。在正常情况下激活M A R 得电通路条件是： （1）110 V 供电正常且钥匙闭合，司机室激活继电器COR3 常开点闭合； （2）所有的门都关闭，车门互锁继电器DIR_A1 和DIR_A2 常开点闭合； （3）所有停放制动都缓解，所有停放制动缓解继电器A P BR R 常开点闭合； （4）所有常用空气制动缓解，所有常用空气制动缓解继电器ABRR或制动未缓解延时继电器BNRDYR常开点闭合； （5）没有常用制动指令，制动需求继电器BDR 在常开点位置，接通回路； （6 ）紧急制动接触器E B K 1 、EBK2是得电状态（没有紧急制动)，EBK1 和EBK2 的常开触点均闭合。 这样，MAR 就得电激活了，牵引指令列车线也就可以激活，列车就可以正常牵引。 在列车没有开动之前，所有制动缓解继电器A B R R 是不得电的，M A R 不能靠A B R R 来激活。而是需要制动未缓解继电器B N R D Y R的常开触点临时激活一段时间。 4 致车辆不能正常牵引的原因 空气制动的制动“施加”与“缓解”２根列车线串入每辆车制动缓解控制器BRG 中的压力开关触点BCPS（图2)，其中空气制动施加列车线（Brake applied trainline)串入的是常开触点，当它闭合时，则激活所有空气制动施加继电器ABAR ；空气制动缓解列车线（Brake re-leased trainline)串入的是常闭触点，要激活的所有空气制动缓解继电器（ABRR）。在BRG 开关内，若施加了空气制动，则开关压力会高于0.7 bar，然后开关触点动作，BRG状态发生翻转，制动施加指示列车线导通，
城市轨道车辆制动系统原理分析
2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析 二级院校铁道牵引与动力学院 班级宁波检修11级 学生姓名周旺 指导老师左继红 完成日期 2013.12
2014届毕业设计任务书 一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析 二、指导老师：左继红 三、设计内容与要求 1.课题概要 城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。 地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。 通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。 2.设计内容与要求 1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。 2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。 3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。 4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。 四、设计参考书 1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社 2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社 3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社 4. https://www.wendangku.net/doc/da16260005.html,/ec/C356/kcms-2.htm 5 .https://www.wendangku.net/doc/da16260005.html, 6. https://www.wendangku.net/doc/da16260005.html, 7. https://www.wendangku.net/doc/da16260005.html, 五、设计说明书内容 1.封面 2.目录 3.内容摘要（200—400字左右，中英文）
地铁车辆制动系统的故障与维护
地铁车辆制动系统的故障与维护 本文介绍了地铁车辆制动系统的主要性能及采用的德国克诺尔制动机公司生产的模沙拟式电控制动系统，其中，微处理制动控制与车轮滑行控制电子单元，以及制动控制单元BCU 是该 模拟式电控制动系统的核心控制部件。制动控制单元的所有部件集中地装在一个单独的具有气路的集成板上，进行模块化计, 结构紧凑，便于检修维护。本文主要针对制动系统的故障、维护进行探讨。 我国地铁建设事业在最近的十年内，取得了非常大的进步，针对地铁车辆空 气制动系统常见的故障与维护现状进行分析，并给出一些相关的维护建议。为了适应短距离起停车的特点，必须使列车启动快、制动距离短。这就要求制动系统装置具有操纵灵活，响应迅速，停车平稳、准确和制动力大等特点。城市轨道车辆为动、拖车编组列车，所以要求编组列车的各车辆的制动能力尽可能一致，并且能够适应列车乘客量的变化，具有空、重车的调节功能，以降低制动时列车的纵向冲击。 1、地铁内燃机车空气制动系统常见的故障主要有两种现象。 1.1第一种现象就是在七步闸试验的过程中，出现故障，并且具有重复性，将部件拆开之后，会发现内部的配件已经有些损坏，如金属件磨损超限、橡胶膜板破裂及“ 0＂型圈损坏等等， 这时候只需要更换配件即可，此类事故出现的概率较小。针对第一种情况，主要以预防为主，具体预防措施：
1.1.1在定期检查的过程中，一旦发现不良的配件，或者可预测到的破损部件进行及时的更换。 1.1.2在对机车进行大范围的检修时，及时对易损的日常磨损部件进行更换工作，并且对全部的风源管路进行彻底的清洗，还有对所有的逆止阀、截止阀和三通阀进行更新。 1.2第二种现象就是七步闸在试验的过程中，能够运转正常，但是，在拆卸之后，会发现少量的杂质和油水在里面，这时候，只需要进行简单的清洗并吹干即可。 第二种情况发生的概率较低，并且也不容易察觉，但是，故障一旦发生，就会因为处理超时而造成严重的事故发生。导致第二种情况发生的原因主要是其中的空气管路系统变“脏”导致的，由于在运行使用的过程中，会有一些灰尘、沙粒及各种金属氧化物等成分进入风源管路，从而导致“脏”的出现。因此，这种情况下，重在防治。 2、空气管路系统“脏”的具体原因 2.1来自空气中的沙尘现在的地铁轨道，很多都设置在地面上，致使制动风源源于外部空气，当空气中的沙尘过多的时候，过滤系统不能完全的进行阻隔，长久使用之后，就会在管路中出现大量的沙尘沉积。尤其是在一些干燥多沙及隧道内的地区。 2.2在检修过程中异物掉入管路中当工作人员对部件进行拆卸的时候，管口暴露在外面，这段时间内，由于工作的疏忽大意，就会有一些异物掉入到管口之中，而又没有及时的发现，就会为日后的地铁运行带来严重的安全隐患。