地铁车辆紧急制动旁路开关可行性研究

朱宗智

摘 要：地铁车辆紧急制动设置的目的，是为减少因为某些不可抗力因素造成地铁列车设备的损坏，保护地铁乘客和工作人员的安全。则地铁车辆紧急制动旁路的运行，不仅直接联系着城市地铁车辆运行状态，还影响着城市轨道交通系统的运作情况。本文将对城市地铁车辆紧急制动的设计和概念进行简要了解，针对地铁车辆紧急制动故障问题，提出设置旁路开关的措施，并以对地铁车辆紧急制动旁路开关可行性的分析和探讨为主要内容，改进地铁车辆紧急制动设置，确保地铁列车运行安全。

关键词：地铁车辆；紧急制动；旁路开关；可行性

中图分类号：U270 文献标识码：A

随着城市轨道交通网主线路的快速发展，地铁已经成为一线城市人们出行的重要交通工具，则为满足人们日益增长的需求量，城市地铁部门增加了地铁列车数量和运行频率。但近年来，地铁车辆紧急制动故障的频发，引起了地铁部门和城市居民的重视，威胁着地铁乘坐者和工作人员的安全，则如何改善地铁车辆紧急制动设置，成为地铁部门目前最重要的问题。故本文为了解决地铁车辆紧急制动故障而设置的旁路开关实际应用可行性进行分析和研究，提升地铁列车对故障的应急能力。

1.地铁车辆紧急制动故障问题

地铁车辆紧急制动图形概述：零速继电器一共有四个，两两相连分别控制主控（方向转换）和快速制动，再和两个紧急制动继电器、4个自动折返模式开关连接形成回路系统，与由ATP故障隔离继电器和列车自动控制系统组成的系统连接，共同组成紧急制动环路局部电路图。以某市地铁2号线地铁车辆紧急制动故障事故为例，进行对地铁车辆紧急制动故障问题叙述，2号线路地铁列车所用的是由南车浦镇车辆厂生产B号电客车，地铁电客车内部运行的是架控式电空混合制动系统。该列车在投入使用的第二天便发生了因为地铁车辆紧急制动被触动又无法取消动作的故障事故，后经检修人员进行勘检确认故障是由于紧急制动继电器设备的触点烧损，进而引发地铁列车紧急制动内部环路失电，在地铁列车停车后也无法正常取消动作。

2.地铁车辆紧急制动故障的旁路开关措施

根据上文对地铁车辆紧急制动图形的简述，可以了解到地铁车辆紧急制动环路涉及的线路和电气元件很多，则城市地铁主线路控制系统无法及时诊断故障列车的具体故障位置，只能采取最基本的应急措施，无法确保地铁列车的安全运行；此外，故障发生时列车上的乘务人员和检修人员也无法对故障列车进行判断和处理，只能将地铁列车停运进行全方面测试，不仅严重干扰城市地铁运行秩序，还浪费了地铁部门大量的人力和物力。则针对地铁车辆紧急制动故障问题，提出在地铁列车上合理设置紧急旁路开关，即在紧急制动环路旁设置与其回路相似的并联电路来控制是否接通电源，实现隔离紧急制动故障点的目的，列车乘务人员可以在短时间内做出对故障的判断并对故障做出应急措施，减少对地铁主线路运行的影响。

3.地铁车辆紧急制动旁路开关可行性分析

虽然，地铁车辆紧急制动旁路开关的设计目的，不仅能够减少故障对地铁主线路的影响，还能确保地铁乘客和工作人员的安全，但是地铁车辆紧急制动旁路开关是否会影响地铁系统设备运行、在实际地铁中可行性却还值得探究和分析。由于紧急制动一般有4个触发点：ATP触发、人为触发和紧急制动环路失电触发，则下文将从4个方面（包括4个触发点方面和列车系统运营方面）对旁路开关的可行性进行论述。

3.1 ATP系統安全性

在城市地铁实际运行中，一般是由更加安全的自动驾驶代替人工驾驶，在行驶中有时便会出现地铁列车行驶速度过快、后溜或是车载ATP故障等问题，再加上城市地铁列车一般位于地下运行，一般的监控系统无法及时发现地铁列车的故障，埋下了巨大的地铁列车安全隐患。则ATP触发列车紧急制动的设置，便是基于信号系统对地铁列车自动驾驶时各种安全监控保护的要求，因此，若是设置地铁车辆紧急制动旁路开关，ATP所发出的紧急制动指令失去作用，则要令地铁司机从主观上不再依赖对信号系统监控的保护，由自动驾驶转入人工驾驶，遭遇突发情况时通过操控紧急制动让地铁列车停止，规避了自动驾驶带来的风险。故在设计铁车辆紧急制动旁路开关时，不仅要考虑紧急制动按钮功能和旁路开关功能依然存在并互不干扰，还要考虑在启动地铁车辆紧急制动旁路开关后，地铁列车行驶时速要低于正常地铁线路运行限速，避免列车超速问题。

3.2 列车控制系统

地铁车辆紧急制动旁路开关对于列车控制系统运行也会有一定的影响，而一般列车控制系统解决地铁列车问题分为4个部分：地铁列车的超速问题（地铁列车的最高限速为86km/h）、列车与站台60m内发生车门紧急解锁问题、制动力施加不足问题和列车外部总风压力低于5bar问题，其他系统无法代替列车控制系统的运作，则若是想要设置地铁车辆紧急制动旁路开关，便要考虑如何能够让列车控制系统操控旁路开关的识别功能，做到在操作地铁车辆紧急制动旁路开关后给地铁列车设定限速，并将电路上的紧急制动旁路信号送到数字量输入模块，使得列车始终保持相对低的运行速度；而对于动车60m内操作引发的紧急制动和风压不足导致的紧急制动，一旦采用地铁车辆紧急制动旁路开关，则便要求采用到站清客辅助措施并加强对人工驾驶的监察力度，增设危险提醒的蜂鸣器，确保地铁列车控制系统的正常运行。

3.3 其他列车安全保护性能

相比于以上两种因素的触发源，人为因素和环路失电导致紧急制动的触发源是最多的，一共有6个触发源：（1）人工驾驶情况下，未按下警惕装置3秒；（2）按下紧急制动；（3）地铁高速运行时，手柄回到原位；（4）列车进行分离动作；（5）紧急制动环路中断或是失电；（6）DC110V控制电源失电，前4种触发源都是因为人为因素，而后两种触发源则是紧急制动环路因素。对于人为失误的触发源，在操作地铁车辆紧急制动旁路开关后可以采用蜂鸣器提醒司机安全驾驶，并在故障列车行驶于终点站后，立即停止列车服务，确保地铁主线路列车运行正常；而对于地铁车辆紧急制动环路中断因素，在开启紧急制动旁路开关后，旁路只是会对列车某些保护功能的检测有影响，但依然支持地铁列车继续运行，则紧急制动旁路开关的设置对其他列车安全保护性能没有阻碍。

3.4 地铁列车运营

在通常情况下，若是发生由于不明因素造成地铁车辆紧急制动并且动作无法取消，乘务人员和检修人员又无法对故障问题进行及时处理时，地铁司机便会向地铁主线路控制系统申请救援，并将地铁上乘客安全输送离开，整个过程至少造成几十分钟的延误；再加上，车辆救援运输也有一定的时限，则故障造成的影响范围在逐渐增加，严重影响地铁列车的运行情况。但若是设置地铁车辆紧急制动旁路开关，不仅能够削除紧急制动安全环路损坏造成的故障，还能减少对后续列车运行的影响，节约城市地铁部门运行成本，提高地铁列车的运营效率。

结语

只要能够合理设计和设置地铁车辆紧急制动旁路开关，则旁路开关就能够确保在地铁车辆发生故障后的安全运行。此外，在地铁车辆紧急制动旁路开关运行时，地铁部门还要编制有关旁路开关使用的严格手册，避免由于人为因素造成紧急制动二次损坏。

参考文献

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