地铁车辆新技术的发展与应用分析

孙梓译

摘要：近年来，随着我国各大城市开始大力建设地铁，民众对地铁车辆的安全性、可靠性提出了更高的要求，这在一定的程度上促进了地铁车辆新技术的出现。受到各个地区交通运输发展程度的影响，其应用的新技术种类相差较大。本文主要针对一线、二线城市中地铁车辆行车间隔时间缩短的情况下，提高地铁车辆运营质量的新技术进行研究，探究新技术的发展现状、应用优势及对策。

关键词：地铁车辆;新技术;应用

引言：随着我国城市化建设进程的加快，地铁建设成为了人们所关注的重要话题。在交通运输的压力下，我国不少一线、二线城市的地铁线路建设增加，地铁行车间隔越来越短，由此引发了一系列新的问题。为了提高地铁安全運输的可靠性，将现代化的新技术应用到地铁建设当中，具有重要意义。基于此，本次研究以地铁车辆新技术为核心，探究新技术的具体发展现状及应用趋势。

一、地铁车辆新技术的发展现状

相对于其他交通车辆来说，地铁车辆运行有着一定的弊端，为了弥补地铁交通运输的不足，强化应用优势，将新技术应用到地铁车辆当中，对地铁交通的健康发展至关重要。目前，地铁车辆新技术的主要研究方向有蓄电池紧急牵引技术、无触点逻辑控制技术、车载故障诊断技术，列车管理技术等，具体发展现状如下。

（一）蓄电池紧急牵引技术

由于地铁的运输线路较长，在无供电的路段想要试下运行，就需要蓄电池紧急牵引技术。该技术最早出现在瑞典，若内最早由北京地铁四号线试用，效果良好。随后在多个城市的地铁建设当中，均开始大面积投用蓄电池紧急牵引技术，但由于线路设置差异性较大，该技术尚未有统一的应用标准[1]。受到技术自身限制的影响，采用该技术的列车通常会增重1-3t，目前综合应用效果最好的为镍铬蓄电池紧急牵引技术。

（二）无触点逻辑控制技术

继电器在地铁车辆中的应用至关重要，通过继电器对通信模块、控制模块等进行操控，来实现可靠的地铁运输。近年来，逻辑控制技术应用与继电器的融合发展，逐渐代替了传统的继电器应用。该技术不仅具有较强的自诊断功能，能够实现地铁车辆的故障查找，可也将地铁车辆运行中的重要信心存储与传输到控制中心，节约了大量的维护时间。受到继电器自身应用限制的影响，传统的继电器可使用5-6年，在使用的过程中容易出现偶发故障，严重影响地铁的正常运行。而无触点逻辑控制技术下的继电器控制系统，使用年限大幅度增加，同时也能够减少偶发故障，节约地铁车辆运输的维护成本[2]。

（三）车载故障诊断技术

地铁车辆的安全运行对车载故障诊断技术有着较高的要求，近年来对地铁机械零部件故障诊断技术的应用快速发展，已经在多个城市的地铁线路投入使用，车载故障诊断系统的基本原理如下（见图1）。该车载故障诊断系统的主要控制对象为地铁车辆的制动零件、轨道状态等，通过对地铁运行时产生的振动信号进行分析，判断是否出现故障问题，并根据产生的信号变化情况，判断故障可能出现的位置[3]。但由于缺少掌握相关技术的工作人员，该技术的使用情况尚未达到预期。

（四）列车安全管理技术

列车安全管理系统主要是对地铁车辆多种信息的集合，是数据转储与分析中心，在大数据技术和云计算的基础上，对列车的安全运行情况进行全方面的监测与管理，实现地铁车辆动态化信息管理。同时，也具有一定的故障分析功能，通过获得的数据采用大数据技术，可对地铁车辆潜在的安全隐患问题进行挖掘，采取相应的预防措施，确保地铁车辆的顺利运行。由于该技术尚处于发展阶段，对地铁车辆故障信息的数据传输情况有限，因此很多重要的功能上尚未能拓展完全，在安全管理应用上仍旧以故障诊断为主。

二、地铁车辆新技术的应用优势

通过对地铁车辆采用的新技术发展现状进行分析，能够看出以上新技术具有较强的应用优势，主要体现在两大方面：

一是能够确保地铁车辆的有序运营。地铁作为城市重要的交通工具，关乎着居民的出行质量。将以上新技术应用在地铁车辆当中，能够推动城市地铁的建设与管理，在出行高峰期实现地铁的有序运营，防止故障发生。同时，安全管理系统的应用，能够实现地铁车辆的动态化管理，及时对出现故障的路段进行维修和调整。

二是能够有效降低地铁车辆的维护成本。定期对地铁车辆进行维护和故障检查是地铁安全监测工作人员的主要任务，但由于地铁构造十分复杂，肉眼很难对隐性的故障做出良好的判断。采用故障诊断新技术，根据地铁车辆零部工作时发出的信号数据，判断其磨损的状态，能够大幅度减少认为的维护工作量，从根源上防止故障发生，提高机械零件的使用寿命，降低维护成本。

三、地铁车辆新技术的应用和发展趋势

地铁车辆新技术的应用和发展趋势顺应时代特性，以及人们对地铁运营的需求，向着系统化、数据化、自动化的方向发展。

首先，在系统化方面，由于地铁车辆运营的管理信息较为繁杂，采取的技术方法多种多样，单独管理势必会增加工作人员的任务量，难以达到良好的效果。推动新技术向着系统化的方向发展，对众多小技术进行整合，使其运作在统一个系统当中，不仅呈现出的管理信息直观、易梳理，也可提高管理人员的工作效率。

其次，在数据化发展方面，存储海量地铁车辆运输数据，从数据中寻找出故障诊断的特征，并利用在故障诊断当中，能够确保故障诊断高效、准确。大数据技术也可分析城市居民的出行数据，分析人们对地铁车辆设置的需求，从而针对性地调整地铁车辆安排。

最后，在自动化发展方面，随着物联网的建设与应用，以及5G技术的出现，为地铁车辆安全管理自动化进一步提供了可能，也为技术优化升级创造了空间。各种安全管理技术的应用，均是朝着自动化的方向前进。尽管从目前技术的应用现状来看，距离自动化相差甚远，还有很长的路要走，但随着新技术的加入，地铁车辆新技术的应用和发展势必会向着自动化的方向稳步前进。

结论：综上所述，地铁车辆新技术的应用正处于试验和探索阶段，在科学创新的驱动下，新技术在多个领域和行业均有着广阔的发展空间。针对地铁车辆运行的现状，加强对系统化、数据化、自动化新技术的研发，与其他技术相辅相成，从而在新技术的加入下，共同实现地铁车辆的现代化管理，推动地铁行业的快速发展。

参考文献

[1]唐闻天，王丽丽.地铁车辆新技术综述[J].现代城市轨道交通，2017（09）：65-71.

[2]吴丽.地铁车辆新技术的发展与应用简析[J].现代城市轨道交通，2017（04）：5-8+12.

[3]曹长琴，陈永彪.浅谈成都地铁车辆PIDS新技术发展与应用[J].铁道机车车辆，2018，38（06）：125-128.