关于地铁车辆牵引时抖动与处置阐述

朱磊

摘要：本文首先阐述车辆启动/加速逻辑，然后分析车辆牵引与制动控制配合原理，为地铁车辆牵引时抖动与处置的提出提供可行依据，通过不断分析旨在有效解决和处理地铁车辆牵引时的抖动现象。

关键词：地铁车辆;牵引;抖动;处置

一、车辆启动/加速逻辑

对于地铁车辆来说，其动力分散特点突出，在各节车中，广泛分布着列车的动力单元，各节车作为牵引单元之一，具有较强的独立性，在对牵引/制动指令进行执行时，牵引控制器得到了广泛应用。在车辆启动时，针对于TCMS，可以实现牵引指令向牵引控制器的顺利转发，牵引控制器与制动控制器，在通信取得各节车厢的载荷时，其实时性特点显著，从而为各牵引电机所需的输入电流的正确计算提供可行合理的证据。牵引控制器在慢慢投入牵引力时，对于制动控制器撤出空气制动提出了明确要求，并且要求撤出要保持同步，以此来不断提高车辆启动的平稳性。

在加速工况下，制动控制器可以发回各节车载荷，为牵引控制器对各牵引单元电机需要的输入电流的计算提供便利性，并将投入的同步性发挥出来，使车辆加速具有高度的平稳性。

二、车辆牵引与制动控制配合原理

牵引控制器与制动控制器之间的三组信号，在地铁车辆制动、牵引逻辑交换中得到了广泛应用，也就是说，对应载荷信号、电制动力等价信号实现正确牵引。如果牵引控制器与制动控制器出自于同组，在成对信号时间相同的情况下，应保证高度的一致性和协调性。针对于地铁车辆，作为动力分散型列车之一【1】，要想将列车牵引与制动工况的平顺性发挥出来，各节动车的牵引及电制动务必要实现同步介入/撤出。

以DKZ27型列车为例，日本Nabtasco制动系统与车辆搭载的关联性较强。其牵引应载荷信号、电制动力等价信号等关系主要包括：

首先，牵引应载荷信号。在制动控制器检测到空气弹簧压力后，输出的就是牵引应载荷信号。一般来说，牵引载荷信号最低为2V，最高为10V，如果检测空气弹簧压力为800kPa，输出信号最大，如果输出信号最小（2V），空气弹簧压力则为0kPa。检测空气弹簧压力与信号输出的关系图如图1所示：

其次，电制动力指令信号。该信号主要是指制动控制器从当前车辆状态出发，对所需电制动力的模拟信号的计算。一般来说，电制动指令信号最低为2V，最高为10V，如果输出信号为10V，代表所需电制动力在100KN左右，而在输出信号最小时，所需电制动力通常为0KN。输出信号和所需电制动力的关系图如图2所示：（见图二）

最后，电制动力等价信号。牵引控制器逻辑部的计算值，主要得益于电制动力指令信号，如果状态处于正常范围内，电制动力等价信号最大为10V，最小为2V，在电制动力计算值和输出信号的关系中，如果输出信号最大，100KN则为电制动力计算值，如果输出信号最小，0KN为电制动力计算值。

三、车辆牵引时抖动的原因

如果车辆各系统均处于正常状态下，但单节车牵引时，抖动现象的产生，借助上述三个信号，可以为牵引制动间的配合情况的确定创造一定的便利条件，从而对原因展开有效分析。其中，在启动工况下。在车辆启动时，单节车产生轮轨，在相对摩擦的作用下，可以使抖动有所产生，通过对日志的了解【2】，此节车制动撤出的延迟现象比较突出，该节车牵引时制动的撤出效果并不佳，一定程度上使该节车与其他车启动时间出现了极大的差异性，从而在其他车拖行方面处于被动化的地位。

四、处置方法

牵引与制动控制器间网络通信信号不正常，是车辆发生抖动的主要原因，在地铁车辆牵引、制动控制器的信号传输方面，内部光纤数字信号传输非常适用化。在输出信号时，借助数模转换器，可以实现数字信号向模拟信号的顺利转化，通过与TCMS的连接中转，可以给予系统间通信强有力的保障和扶持。通过检测模拟信号段等，可以让信号中断的故障点的判断更具准确性一些。

通过了解发现，各级检修修程广泛执行于系统间模拟信号段，这在国内各地铁中比较常见，但是尚未直接检测系统内部的数字信号段。面对车辆抖动现象的出现，在系统内光纤检测中，光损耗测试设备的应用，可以为光信号衰减现象的发现创造有利条件，在对故障光纤线缆更换后，可以迅速消除抖动现象。所以既要注重修程修制，也要将光损耗测试在其体现出来，从模拟信号区段出发，将定期检测落实下去，从而有效预防抖动现象。

五、结束语

综上所述，现阶段，经济的发展和城市化进程的不断加快，极大地推动了地城市轨道交通事业，使地铁车辆的作用越来越突出。在车辆运行过程中，牵引时抖动的现象经常发生，这对于轮对、钩缓系统具有极大的损伤作用，所以要想确保地铁车辆平稳运行，必须要对牵引时抖动现象进行充分考虑，予以高度重视，分析其原因，然后采取切实可行的处置方法，起到良好的预防和处理效果。

参考文献：

[1]张学兵、胡文斌、哈进兵、丁义帅、褚蓄. BP神经网络在地铁列车牵引能耗预测中的应用[J]. 铁路通信信号工程技术， 2020， v.17;No.120（12）：55-60.

[2]殷桂明、吴国文、罗志勇. 城轨地铁车辆牵引齿轮渗碳层裂纹失效分析[J]. 铁道机车车辆， 2020， v.40;No.216（05）：126-130.

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