蒋宏姗
摘要：城市轨道交通车辆牵引与制动系统是其核心系统之一，对于城市轨道交通的安全稳定运行有着极为重要的影响，尤其是基于科学技术的进步和现阶段城市轨道交通所面临的更加复杂的发展环境与挑战基础下，对其接口优化的探讨更具现实意义。本文以此为出发点，通过阐述城市轨道交通中较为常用的牵引与制动系统的接口方案，对于其中存在的问题与利弊进行具体分析，继而提出相对可行的加强及优化方案，从理论的角度为城市轨道交通车辆的可靠性提升提供参考。
关键词：城市轨道交通;牵引与制动系统;接口优化
引言：
目前我国城市轨道交通的控制与管理系统一般情况下都是由国产的车辆供应商直接提供的，一方面这是由于其本身的设计与编程借鉴于欧洲国家，相对较为成熟可靠，另一方面在国产化的道路上，我国已经逐步积累到的经验和技术，因此基本实现了国产化，但总体而言，还是有所欠缺，需要在实际运营过程中，逐步来验证完善。但基于实际情况的不同，本文仅从理论层面出发，做简要分析与系统化的阐述。
一、优化方案及制动系统的功能介绍
基于现阶段我国城市轨道交通的实际发展情况，在牵引与制动系统接口的优化方案上，主要是通过增加硬线接口的方式，来强化其可靠性，并通过简单的布设，来降低对其日常维护的影响。
其关键在于，通过硬线信号，能够使其在运营过程当中，如果TCMS发生了故障无法传输信号时，信号仍然能够进行传递，从而基于紧急情况下，确保其车辆能够处于正常运营的状态之中[1]。
在实际的运营过程中，牵引与制动系统主要是由空气供给设备、制动控制设备、基础制动设备、空气悬挂涉笔、车轮滑行保护设备以及汽笛设备、车钩驱动设备等相关部件组成。优化后的系统与原系统相比，一方面，线路实际运用上得到较好的补充，另一方面，增加接口可以促使制动系统实现进一步的数据采集，对于后续优化数据的参考有着一定的积极意义。
二、控制信号传递
（一）制动类型
制动类型主要分为五大类，分别是常用制动、快速制动、紧急制动、保持制动以及混合制动。
其中，常用制动是指列车运营过程中，通过解析PWM信号来执行。快速制动与常用制动相类似，是相对正常的一种制动模式。紧急制动则是指通过空气制动来达到制动效果，需要注意的是，紧急制动中牵引系统是不参与其中的[2]。保持制动出现在列车停车的时候，通过单方施加空气制动来达到效果。混合制动也被称为空电混合制动，即通过电制动与空气制动的配合，达到预期的效果。
在制动过程中，需要根据负载信号和实际的需求，通过发送信号到指定的单元，然后再通过单元来实现信号的传输，进而完成相关的计算工作，达到预期效果。
（二）可用值
根据负载信号和制动需求，在传输信號到单元再传输计算的过程，实际上就是对于制动力可用值的计算过程。而这个信号就是AO_BEA信号，该信号的存在就是避免由于额外的制动施加，造成的过度损耗的情况发生。
（三）防滑保护
在上文中提到的优化接口方案中，硬线模式下，制动系统能够通过硬线来基于信号传输的工作，并未车辆提供参考速度，而参考速度同样是需要通过采样计算的方式，来实际计算。
防滑性保护在实际中分为两个部分，一部分是拖车，一部分是动车。其中，拖车防滑保护相对较为简单，只单一通过制动控制单元来完成激活即可，而动车的防滑性保护则相对较为复杂，是需要牵引变流器和制动控制单元来共同完成，两者需要有较好的计算与配合。防滑保护过程中，列车实际运行的速度与实时速度在每个轴上的具体体现之间的差异性会作为速度信号，由制动器进行传输，进而发送给牵引变流器，随后基于实际情况，对其完成基本的控制[3]。
需要注意的是，当制动控制单元收到的滑行信号超过了一定的具体规范时间时，就会引导这一保护机制，并且主动切除电制动，来达到防滑性保护的目的。
而当轮对滑行时，电制动由于被切除，因此动力减少，但是与此同时，基于防滑性保护，一旦出现指令消除的情况，那么其将快速回复，大约在指令之前七成以上的运营速度，但与此同时，如果在很短间隔内又再一次产生了滑行指令，那么前指令将被消除，且将进一步黏着作用，以便更好地适应轨道。
（四）淡入点和淡出点
一般情况下，常规的城市轨道交通车辆牵引与制动系统所采用的是一电一空制动，即在高速时采用电制动，而进入低速时，则采用空气制动，两者之间又存在一定的联动性，即由高速进入到低速阶段时，电制动就会淡出，而空气制动则同样的时机内淡入，进而形成制动的淡出与淡入。
简单来说，如果当列车的速度处于7km/h时，则信号设为高电平，在一定演示后，电制动力就会开始对应的减少，直至车辆转化为3km/h这一阶段，成为低电平信号[4]。与此同时，如果制动不是家，电制动将会在一定时间段内，呈现出线性缩小的趋势，空气制动则与之相反，呈现出线性上升的趋势来。
（五）制动释放与牵引力施加
有一种情况是当列车本身处于坡道上起动时，就会触发防倒退控制功能的机制，即在牵引变流器受到基础信号后，制动力开始增加，进而保持在施加相对百分百的制动力，而当列车速度整体低于某一具体数值时，则变流器不负责制动，只负责作为牵引。而在具体的延时后，空气制动则完成释放，完成整个防倒退控制机制。在整个过程中，制动系统始终承担着保持制动的重要责任。
三、结束语
综上所述，本文仅从理论角度，通过就增加硬线接口这一优化方式探讨了基于故障状态下，车辆如何实现正常运行，以及对其具体的牵引与制动系统展开了相对系统的介绍，并进行了简单的距离说明。然而，基于特殊情况和地域差异，部分时间、引力、速度等内容的数值不同，因此实际制动的作用与发生效果也不相同，还需要围绕具体内容，展开更具实际性的探讨，故望相关工作者能够继续深入探讨，提出更多理论建议与意见。
参考文献
[1]城市轨道交通牵引系统[J].铁道技术监督，2019（05）：117-118.
[2]冯准，时龙震.城市轨道交通车辆牵引电动机无位置控制探究[J].智能城市，2018（13）：65-66.
[3]王宗武.城市轨道交通车辆段调度中心的优化[J].新商务周刊，2018（04）：73-74.
[4]张明松.关于城市轨道交通车辆电气牵引技术发展[J].商品与质量，2018（13）：140-140.
南京地铁运营有限责任公司车辆分公司，江苏南京 210012
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