浅谈列车动力性能型式试验

邢井超

摘 要：对地铁车辆进行动力性能型式试验后发现，列车的动力性能有时仍无法满足信号系统停车精度调试的需求。简要介绍了列车重新定型调整的软件优化问题，并提出了可供参考的改进建议。

关键词：型式试验；牵引系统；制动系统；加速度

中图分类号：U441.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.116

型式试验是验证一个或多个装置、系统或整车设计是否满足规定的技术条件和有关标准的试验。牵引性能和制动性能是地铁车辆运行的基本，也是地铁车辆运行中的关键因素，因此，对牵引性能和制动性能的测试是列车型式试验中的重点工作。

1 列车的动力性能要求

一般项目对列车动力性能的要求如下：

一般情况下，项目信号系统对列车动力性能的要求如表1所示，项目信号系统对列车平均加速度的要求如表2所示，项目信号系统对列车减速度的要求如表3所示。

2 实际运行中存在的问题

目前，在一般项目的型式试验中，列车动力性能的评判标准基于合同中对列车动力性能的要求，并以列车的平均加、减速度（启动加速度），最大速度加速度和最大速度减速度作为判断依据。值得注意的是，虽然平均减速度的可作为判断依据，但瞬时减速度无法满足评判要求。

图3为某项目列车在梯度为0.7%的坡道的最大常用制动的测试曲线和数据。

值得注意的是，列车制动初始速度为78.863 km/h，制动距离为241.312 m。坡道修正公式为：

式（2）中：L1为正确的停车制动距离，m；L为测得的停车制动距离，m；V0为初始基准速度，km/h；V为实际初始速度，km/h；i为梯度；R0为转动惯量因数，一般取0.08.

根据式（2）计算出的制动距离为233.350 1 m，平均加速度a为1.058 m/s2。由此可见，该项目列车的减速度完全可满足合同要求，但因部分速度区间的瞬时减速度无法满足ATO系统的要求，当ATO系统采用此速度进行组织列车停车时，易出现欠标或冲标的现象。

综上所述，只采用平均减速度为评定标准时，会产生以下影响。

2.1 影响型式试验的校准检定作用

从理论上看，列车完成动力性能型式试验后，其动力性能可满足列车在任何驾驶模式下的控制需求，且列车中的重要系统（牵引系统和制动系统）的软件已经固化，不会改变。但因瞬时加、减速度无法满足要求，导致列车的动力性能无法满足信号系统停车精度调试的需求，进而增加了重新调整定型后软件优化的工作量，消弱列了车型式试验的作用，使业主不再信任检验机构提供的型式试验结果。

2.2 影响列车在ATO系统下的停车精度

当列车的制动力需求减小、实际制动力变大时，会导致列车快速减速，实际停车距离短于预期停车距离，进而发生提前停车的情况；当列车的制动力需求增大、实际制动力变小时，会导致列车减速过慢，实际停车距离长于预期停车距离，进而发生列车延后停车的情况。上述两种情况都会影响列车的停车精度，导致列车车门与车站安全门的对位不准确，进而造成车门打开后乘客无法快速上、下车。在列车投入自动驾驶模式时，系统对列车停车位置和停车精度的要求非常高，如果停车位置不准确，则信号系统将无法收到列车进站的信号，导致信号系统无法发出列车开门的信号，进而造成列车车门无法打开。此时，列车必须转换至人工驾驶模式，由列车司机进行二次对标，并将列车停至合适的位置，从而避免对列车运营造成较大的影响。列车对标不准确时的列车速度典型曲线如图4所示。

3 整改效果

针对上述问题，应在型式试验中增加列车的瞬时加速度，并基于列车的瞬时加速检测和评定。图5为列车加、减速度稳

定时的曲线。

从图5中可以看出，列车的瞬时减速度变化相当平稳，无异常波动。因此，列车的平均减速度可满足ATO系统的要求，且瞬时减速度也可满足ATO系统的要求，列车在运行过程中将更加平稳、易控。

图6为动力性能稳定的列车在自动驾驶模式下的速度曲线。

橙色线——ATO系统要求的列车速度曲线；蓝色线——列车的实际速度曲线

橙色线——ATO系统要求的列车速度曲线；蓝色线——列车的实际速度曲线

从图6中可以看出，列车的实际速度曲线基本上紧贴ATO系统要求的速度曲线。由此可见，列车的动力性能可完全满足ATO控制的需要。

4 结束语

综上所述，本文基于列车平均加、减速度的测试，提升了列车的动力性能和制动性能，以期为相关单位的需要提供理论基础。

参考文献

[1]王冬雷.地铁车辆电空混合制动平滑过渡问题分析及改进建议[J].电力机车与城轨车辆，2010（03）.

〔编辑：张思楠〕