一种基于高铁动车库内停车安全防护模式的探究

汤岩峰

(广西壮族自治区物资学校 招生与就业处，广西 南宁 530007)

1 引言

随着我国高速铁路的迅猛发展，高铁动车的数量随之逐年增多。高铁动车在入库检修整备过程中，几乎都要驶入库内尽头线，特别是在车库中的首车距离线路末端很近，一旦因操作失误或其他原因导致停车制动不及就极易造成安全事故，而且停留中的车辆也存在自然溜逸的可能性。

2 国内尽头线停车安全防护形式及其特点

按照车辆与挡车器接触部位的不同，可将挡车器分为以下两大类，见表1。

表1 挡车器分类与作用形式对比

3 国内高速动车组车辆停车安全防护现状

3.1 车钩式挡车器不适用于高铁动车车辆

现有的车钩式挡车器的挡车作用点是车辆的车钩。高铁动车车辆的车钩设计在其导流罩里面，且均为隐藏的密接式车钩，这样的车钩不仅是车辆的连接机构，而且其还具有电、气等相关辅助连接功能，因此不允许对其进行直接冲撞，故车钩式挡车器不适用于高铁动车车辆。

3.2 车轮式挡车器不适用于高铁动车车辆

现有的车轮式挡车器的挡车作用点是车辆的第一车轮。这类挡车器对于普通车辆在速度较低时有一定的适用性，但其同样不适用于高铁动车车辆。高铁动车车辆在其第一轮前设计有距离车轮较近且限界较低的扫石器与喷砂管，这就使得普通车轮式挡车器无法接触到其第一个车轮，故车轮式挡车器不适用于高铁动车车辆。

针对上述情况，探究一种适用于高铁动车组车辆的停车安全防护模式及其实现方法，从而主动杜绝相关安全生产事故，对保证高铁动车车辆在入库检修、整备及停留时的安全具有十分重要意义。

3.3 停车安全防护方式实现的目的

3.4 停车安全防护模式设想

高铁动车组车辆停车安全防护模式实现的方式是在库内尽头线停车区域前端方向作防溜安全防护模式，停车区域后端方向作挡车安全防护模式，如图1所示。

如图1所示，高铁动车组车辆由图示方向进库至停车线制动停车，可分为三种情况，见表2。

表2 动车组车辆进库停车情况与防护模式对比

图1 停车安全防护模式示意图

根据车辆停车区域的不同，停车安全防护模式也随之不同。如表2所述，当车辆进库后，在停车线(库内指定停车位置)正常制动停车，此种情况下停车安全防护装置不动作，采用整机待机防护模式。

当车辆因某种原因未能及时入库或临时停车在图1所示的“停车区域前端方向”内，受线路设计的影响，车辆存在自然溜逸的可能性(因基本轨路基的高程在设计时有一定的坡度，故存在停留车辆自然溜逸的可能性)，此种情况下停车安全防护装置作防溜装置使用，采用整机防溜防护模式，保证车辆在库外临时停车安全。

当车辆进库后，因某种原因不能制动或制动不及时，导致车辆进入图1所示的“停车区域后端方向”内，此种情况下停车安全防护装置作挡车装置使用，采用整机挡车防护模式，保证进库车辆在尽头线上的停车安全。

3.5 停车安全防护模式的实现方式

(1)停车安全防护装置概述

一般认为适用于高铁动车车辆的停车安全装置应包括信息采集系统、控制系统、动力系统、传动系统、止轮系统、自锁闭系统及人机交互系统，各系统的功用见表3。

表3 停车安全防护装置各系统功用

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(2)停车安全防护装置实现方式

根据防护设计模式的不同，停车安全防护装置的工作方式也有所不同，但其自身控制原理一致。各系统之间的联络与控制过程如图2所示。

如图3所示，停车安全防护装置采用集中控制，顺序动作的原则，可根据车辆进库速度的不同分级设置一组或几组(增加制动力)止轮系统。

停车安全防护装置的动力系统、止轮系统安装在基本轨上，传动系统将动力系统与止轮系统刚性连接以输出由动力系统产生的转矩，并迅速将转矩力传递给止轮系统，保证止轮系统在极短时间内准确执行制动停车动作。

3.6 停车安全防护装置工作过程设想

现以车辆因某些非正常原因导致刹车不及越过停车线进入图43所示的“挡车区域端”为例说明该停车安全防护装置的工作过程。

整机设置一组止轮装置，控制系统采用双机热备。由信息采集系统实时监测车辆车轮位置，自信息采集系统采集到车辆第一轮次接触信号开始至采集到第一轮次远离信号结束(即在止挡车辆第二轮前必须使车辆第一轮通过停车安全防护装置)。此时，控制系统则根据信息采集系统采集的信息作出判断后向驱动系统发布指令，以使驱动系统输出大功率转矩。转矩经传动系统刚性传递到止轮系统，止轮系统的执行机构迅速动作至其工位等待与车辆第二轮次相接触，执行制动停车动作。

自信息采集系统采集到车辆第一轮次信号后，控制系统同时向交互系统的声光报警单元发布指令，声光报警单元则发出车辆停车/溜逸报警信号，告知现场工作人员及机车驾驶员车辆异常。停车安全防护装置在“防溜区域”内的工作原理亦如此。

4 结束语

停车安全防护模式的提出在一定意义上给高铁动车车辆尽头线停车安全提供了一种主动地停车安全保障模式。对于高铁动车车辆，这种停车安全防护模式在库外可作为防溜装置使用，在库内可作为挡车防护装置使用，突破了以往同类装置单一功能的技术应用瓶颈，在一定程度上创新了我国高速铁路动车车辆尽头线停车安全防护模式。

［1］施董燕.城市轨道交通线路挡车器选型及技术参数研究［J］.城市轨道交通研究，2012，(10).

［2］商跃进.动车组车辆构造与设计［M］.成都:西南交通大学出版社，2010.

［3］王伟程，李昕旭，王晓雷等.止轮顶防溜理论与实践探索［J］.减速顶与调速技术，2009，(01).