地铁列车紧急制动大旁路功能研究

林有兵

摘要：文章通过对地铁列车紧急制动回路的分析，及其易造成的影响，研究紧急制动大旁路功能使用的必要性，并针对相关风险隐患提出风险把控。

关键词：地铁列车 紧急制动 施加 缓解 大旁路 风险把控

1 概述

地铁列车设置紧急制动模式是出于安全考虑，其目的是列车在运行时发生紧急情况，可在尽可能短的时间里可靠的停车。通常在列车运行时，如发生可能会存在安全隐患的情况则列车可直接施加紧急制动（如制动气压不足、解钩等），或司机判断出现危险时，手动操作紧制设备使列车紧急制动。但该功能具有两面性：在保证了安全的同时，如发生设备故障导致列车紧急制动无法缓解，则会造成列车晚点、清客、甚至救援。如2015年1月22日苏州地铁2号线0204车正线运营时产生紧制无法缓解，造成清客1列次，下线1列次;2017年6月21日苏州地铁4号线0434车正线运营时产生紧制无法缓解，造成救援1列次，清客1列次，晚点7列次。因此，如何在保证列车紧急制动可靠性的前提下，尽可能的降低列车因紧急制动回路故障而产生的影响，成为了必要的工作。

2 紧急制动电路分析

紧急制动电路通常是由紧制控制电路和紧制施加电路两块组成，其执行仍由列车制动控制阀执行。

1）紧制控制电路

紧制控制电路为紧急制动施加的条件，其电路通常会串联对列车行车安全保护的控制部件，如手动驾驶时的警惕按钮、用于监测列车风压的压力开关、整车完整性继电器以及用于紧急情况下操作的蘑菇按钮、障碍物检测继电器等。其为连接所有车厢的环路：即控制电路是由本端至远端，再回至本端的大环路。环路中任一条件触发、模块故障或接线断开，均会致使回路终端的紧制接触器失电，从而影响紧制施加电路中的紧制继电器失电，导致列车触发紧急制动。

2）紧制施加电路

紧制施加电路通过串联紧制控制电路中的紧制接触器的触点，从而控制紧制继电器的状态来实现紧急制动功能。为提高安全可靠性，通常列车采用高电平缓解、低电平施加，即当该紧急制动继电器得电时，列车紧急制动处于缓解状态，当该继电器失电时，紧急制动会处于施加状态。

通常产生紧急制动的原因有两种，一是紧急制动施加条件触发施加，二是紧急制动施加回路异常失电。当上述两种原因任一触发紧急制动时，会致使紧制施加电路中的紧制接触器及继电器失电，继而将制动指令传输至制动控制阀（用于执行制动指令），以及列车控制网络（用于显示故障信息）。以苏州3号线为例，目前3号线电客车紧制触发原因有：

列车紧急制动停车后，部分故障在经过司机简单操作后可得到有效处置，并通过司机操作主控手柄使紧制继电器重新得电从而进行缓解，如人工驾驶模式下松开警惕按钮超过3秒、蘑菇按钮被误按下等。但也有部分故障无法得到有效处理，如设备本身故障或者接线故障。当紧急制动施加不能得到有效的缓解时，只能通过列车救援，如此则会对乘客的出行造成较大的影响。

3 紧急制动大旁路设置

鉴于部分紧急制动无法缓解的故障会造成比较大的影响，如果在紧制回路中合理增加紧制回路大旁路功能，当列车因紧制相关设备或线路故障导致异常紧制且现有流程无法正常缓解时，通过操作旁路开关来实现对异常紧制的缓解，就能使列车牵引动车，减小故障影响。

因紧急制动施加或缓解的前提条件为紧制继电器失电或得电，紧制大旁路的最终目的即为控制该继电器直接得电，即将串联于紧急制动施加回路中的紧制接触器触点旁路，如此则相当于将紧制控制回路中的所有触发条件旁路。因紧制旁路使用时的行车存在一定的风险，为保证安全，还需设有使用时的提示及紧急情况下的停车操作装置。以苏州3号线为例，紧制大旁路中串联了蘑菇按钮，当列车在紧制大旁路使用行车过程中发生影响安全的突发情况时，司机操作该按钮，列车仍可以紧急制动而停车;此外还设置紧急制动旁路开关蜂鸣器，当该旁路工作时，该蜂鸣器可持续工作达到异常提示的目的。

如上图所示，当列车出现异常紧急制动无法缓解时时，司机只需操作紧急制动旁路开关（EBBPS）和紧急制动旁路按钮（EBBPPB），就能将触发紧急制动的各类因素进行旁路，从而实现缓解紧急制动的功能，从而降低故障的影响。

4 紧急制动大旁路功能使用的风险把控

综上，由紧急制动大旁路功能的原理可知，紧制大旁路功能是通过将触发紧急制动的各类因素进行旁路，直接使緊制继电器得电来实现缓解紧制的，因此启用大旁路功能后原本通过紧制回路来实现的各类列车安全保护功能也将失效，这对列车运行会造成以下风险：如列车部分ATP保护功能失效、列车总风压力保护功能失效、列车完整性保护功能失效等。基于该功能的上述风险，在使用过程中，应对使用条件和使用方式做以下把控：

1、紧制旁路功能是作为正线紧制故障的最终应急措施，只有在现有常规处置流程仍无法将紧制缓解的情况下才可投入使用，目的是避免列车救援事件的发生，减小故障对线网运营的整体影响;

2、使用紧制旁路功能，列车可以动车后，列车并不具备正常安全运营的条件，应尽快退出服务（就近清客或终点站退出服务）;

3、使用紧制旁路功能后，列车应采用人工驾驶模式并进行限速，同时可在列车控制系统中增加自动限速功能;司机在使用紧制旁路功能并人工驾驶过程中，应严格执行人工驾驶规范（警惕按钮、方向手柄等），并持续关注包括列车总风压力、制动缓解状态在内的各类列车信息。同时紧制制动旁路功能启用后，会有蜂鸣器持续发声，提醒司机注意。且主控手柄具备正常常用制动、快速制动功能，蘑菇按钮具备紧制功能。

5 结束语

为防止列车在正线运营时紧急制动无法缓解故障造成较大影响，列车设置紧制大旁路是很有必要的。但紧急制动功能的设置本身就是出于安全的考虑，紧制大旁路的设置仍要符合该特性。本文通过分析紧急制动实现的功能，并以苏州3号线为例，介绍紧急制动大旁路的设置方式，以及通过分析该功能在使用过程中可能存在的行车隐患，提出具体的风险把控措施。

参考文献：

[1]张谦虓，陈嘉. 地铁列车紧急制动回路中旁路设置的研究 [J]. 上海电气技术，2019，12（1）：54-57.

[2]吴安伟，李峰. 地铁列车紧急制动环路研究及优化 [J]. 现代城市轨道交通，2020，11：27-30.

[3]中车南京浦镇车辆有限公司. 苏州地铁3号线电气原理图，2019.

苏州市轨道交通集团有限公司运营一分公司 江苏苏州 215000