城市轨道交通列车制动问题研究
城市轨道交通车辆制动方式
城市轨道交通车辆制动方式一、引言城市轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分，其安全性和稳定性是保证运营质量的关键因素之一。
而车辆制动作为车辆控制系统中的重要组成部分，对于保证列车的安全运行起着至关重要的作用。
本文将从城市轨道交通车辆制动方式入手，详细介绍城市轨道交通车辆制动方式及其特点。
二、电阻制动电阻制动是城市轨道交通常用的一种制动方式。
它是利用列车牵引系统中装有电阻器，在列车行驶过程中通过改变电路连接方式，使电能转化为热能而达到减速目的。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果稳定可靠：由于电阻器可以根据列车运行状态进行调整，因此可以实现精确控制列车速度。
2. 制动过程平稳：由于电阻器可以逐渐降低输出功率，因此可以实现平滑减速。
3. 能量回收效果差：由于电能转化为热能而散失掉了大量能量，因此不能实现能量回收。
三、空气制动空气制动是城市轨道交通常用的一种制动方式。
它是利用列车牵引系统中的压缩空气，通过控制空气压力来控制列车的制动力。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果稳定可靠：由于空气制动可以实现精确控制列车速度，因此具有较高的稳定性和可靠性。
2. 制动过程平稳：由于空气制动可以逐渐降低输出压力，因此可以实现平滑减速。
3. 能量回收效果差：由于空气制动不能实现能量回收，因此在长时间停车时会浪费大量能量。
四、电磁吸盘制动电磁吸盘制动是城市轨道交通常用的一种辅助制动方式。
它是利用列车底部装有的电磁吸盘，在紧急情况下通过控制电磁吸盘工作来实现快速停车。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果强劲：由于电磁吸盘可以产生很大的吸力，因此可以在紧急情况下迅速停车。
2. 制动过程突然：由于电磁吸盘制动是一种紧急制动方式，因此制动过程会比较突然。
3. 能量回收效果好：由于电磁吸盘可以将列车的动能转化为电能进行回收利用，因此具有较好的能量回收效果。
五、再生制动再生制动是城市轨道交通常用的一种能量回收方式。
城市轨道交通列车故障处理—制动类故障
动车后惰行或 动车后气制动缓
制动，多次如
解绿灯是否亮
如亮打气制动旁
此（MMI无故
（2S11位置正
路或TRB动车
无
障显示）
常）
效
则
如不亮确认运行屏、浏览屏、 联锁屏所有制动图标显示异常
切除相应车B09，必要时合气制动 旁路动车。（4节车及以上故障则
救 援
（红色）或有故障信息
直接复位4F01，如无效则救援）
❖如无效则合停放制动缓解旁路，尝试动车 ，本站或下一站清客后退出服务。
六、停放制动缓解灯亮、车辆屏显示“P”
❖停放制动缓解灯亮，车辆屏显示停放制动 状态显示为“P”
▪ 合停放制动缓解旁路，限速运行到本站或下一 站清客退出服务。
▪ 合停放制动缓解旁路后，仍无效则打紧急牵引 退出服务。
七、制动系统故障动车有异常应急处理
尝试合上2F91， 合2F98+2S98，
尝试屏未显示紧急制动，则重复紧急牵引 操作步骤，尝试动车。
❖如果4个牵引图标全部显示红色，则根据实 际情况复位2至4个牵引控制微动开关开关 ，重新尝试紧急牵引。
❖如故障仍未消失，分合列车激活重启列车 ，本站退出服务。如无效，请求救援。
三、两个受电弓降下，产生紧急制动
❖检查车辆屏网压是否正常，若网压正常， 重新按压受电弓升弓按钮，若故障消除， 继续运营，否者就近站退出服务。
制动类故障
一、URM模式下紧急制动
❖检查车辆屏显示信息及司机台状态指示灯 及风压表，无异常则重新牵引，若紧急制 动消失，继续运营。
❖若有相关故障信息指示，则对相应系统进 行检查和应急（如旁路）处理后，再尝试 动车。
❖若不能动车，合紧急牵引，在本站退出服 务。
地铁列车制动系统故障原因分析及改进
地铁列车制动系统故障原因分析及改进摘要：制动系统软件是地铁列车的主要关键子系统之一。
其安全性和可靠性直接影响到列车的安全驾驶运行。
制动系统软件的所有故障或产品质量问题或统软件故障都可能导致重大事故。
因此，应关注和充分关注所有以车辆制动系统软件为主要表现的异常问题，详细分析导致故障的因素，并根据故障原因采取有效的改进措施和合理的计划，确保旅客列车的安全。
关键词：地铁列车；制动系统；故障原因；改进措施1列车制动系统防滑控制原理气制动防滑系统软件空气制动系统防滑控制主要由速度传感器、防滑控制板和防滑排气电动空气阀组成。
当速度非常低时，速度传感器仍能准确测试速度。
防滑排气电动空气阀用于在发生制动滑移滑行时对滑行轴的制动缸进行阶段排风释放单轴的气体制动，降低制动夹钳压力，防止车轮抱死，以消除制动滑移滑行。
空气制动系统防滑检测有两种常用判定依据：气制动防滑作业选用两种滑行检测方法来判断是否存在滑行情况：（1）速度差判据：当某一轴速度低于参考速度（基准速度）达到速度差滑行判据的数值时，判定该轴处于滑行状态当轴速度小于参考速度（标准速度）时，判断滑动标准值；（2）减速率判据：当某一轴速度的减速度达到减速度滑行判据的数值时，判定该轴处于滑行状态轴减速达到滑动判据值时。
当出现上述任何一种情况时，将判断车轴发生制动滑移滑行。
防滑自控系统首先切断根据防滑排气电动空气阀断开无线中继阀至车轴制动缸的通道供风，进行制动缸压力试验（工作压力不膨胀）。
如果滑动较大或试压后滑动继续扩大，防滑阀还可以阶段性排出制动缸的部分工作压力气体压缩空气，以减小轴上的制动力，降低轴上的滑动水平，使轴修复恢复至粘着状态。
当粘着修复恢复后再进行制动和充气时，防滑自控系统将首先选择链路充气方式。
一方面，它可以限制粘着修复过程中重新制动的垂直冲击率，同时可以降低粘着修复过程中重新滑动的概率。
所有车轴上的空气制动制动力不得连续降低5S。
在此期间之后，制动将自动完全恢复。
试论城市轨道交通车辆再生制动原理
试论城市轨道交通车辆再生制动原理
城市轨道交通车辆再生制动原理是通过利用车辆运动的惯性能量和制动装置释放的能量，将其转化为电能储存起来，以供给车辆系统的其他部分使用，从而实现能量的回收与再利用。
在城市轨道交通运行过程中，车辆通常在满速行驶时需要减速或停车，而制动过程中产生的能量往往被耗散为热量，浪费了可再利用的能源。
再生制动的原理是通过将车辆的动能转化为电能，储存在能量回收系统中。
在车辆制动时，制动装置施加一定的力使车辆减速或停车，车轮与钢轨之间摩擦产生的能量被感应电动机吸收，并转化为电能。
被吸收的电能首先通过逆变器进行直流-交流的转换，然后通过整流装置将电能储存于高能量密度的电池或超级电容器中，以供给车辆其他部分使用。
再生制动系统的核心是车辆上装备的感应电动机，该电动机既可以作为驱动电机，帮助车辆加速，在该过程中提供一定的推力；又可以通过切换为发电机模式，在车辆制动时吸收能量并将其转化为电能。
通过控制感应电动机的工作模式和电流方向，可以实现制动和抱闸效果，并将能量转化为可用的电能存储。
在实际的城市轨道交通中，再生制动系统的应用可以显著提高能源利用效率，减少能源的浪费。
通过在车辆制动时将能量转化为电能储存起来，可以减少列车从静止状态重新起动时所需的能量，并降低由于频繁的加速、制动而造成的磨损和能耗。
再生制动系统还可以提供额外的制动力，减少制动距离，提高安全性能。
浅析城市轨道列车盘式制动与踏面制动的优缺点及发展趋势
浅析城市轨道列车盘式制动与踏面制动的优缺点及发展趋势摘要：本论文在分析城市轨道车辆运输特点基础上，结合城市轨道车辆基础制动装置具体类型，分析了城市轨道车辆踏面制动与盘式制动的优缺点关键词：城市轨道车辆，基础制动，盘形制动。
地铁、轻轨等作为城市轨道交通的重要组成部分，在缓解交通压力、拓展城市空间等方面发挥着重要作用，其运行速度也由最初的30km／h，逐渐提高到80 km／h，甚至更高。
随着速度的提高，在运营过程中城市轨道车辆所装配的踏面制动装置已暴露出车轮踏面产生高温剥离或热裂纹、车轮和钢轨踏面异常磨耗进而恶化轮轨匹配关系、维修工作量和运营成本大大增加等问题。
迫使我们对城市轨道列车的运输特点及其基础制动装置匹配问题进行认真分析，并做出合理选择。
1 城轨运输的特点城市轨道交通运输与铁路运输有很多相似之处，但是与铁路运输相比还有许多差异，其中与制动系统有关的有以下几个方面：(1)运行速度低。
目前国内外地铁的运行速度一般都在135 km／h以下，而铁路机车车辆和动车组的发展趋势是重载和高速，我国高速动车组的持续运行速度已经达到350 km／h。
(2)减速度大、制动距离短。
地铁站间距短，只有起动加速快、制动减速度大才能提高列车的运行速度和效率，因此地铁车辆的紧急制动平均减速度一般定为1．2～1．3 m／s2，有的甚至到1．4 m／s2，而铁路机车车辆和动车组的紧急制动平均减速度一般为0．7～1．2 m／s2；大连地铁3号线要求紧急制动初速120 km／h时，制动距离≤427 m，而铁路机车车辆和动车组在同样速度时，制动距离≤800 m。
(3)制动频繁。
地铁运输有城市公交站间距短的特点，一般只有几百米，长的也只有几公里。
这就要求列车必须频繁的制动停车，以满足乘客的上下车要求。
而铁路运行的站间距一般都在几十公里，甚至一百公里以上。
(4)制动的准确性要求高。
地铁车站普遍装有屏蔽门，对定位停车的精度要求比铁路机车车辆和动车组高，停车位置精度一般在±250 mm左右。
地铁车辆制动故障问题与对策浅述
地铁车辆制动故障问题与对策浅述摘要：地铁车辆交通系统是当代城市轨道交通的重要组成部分，车辆制动系统是地铁交通系统正常运行的重要保证。
在新时代中国社会高速发展背景下，社会人口和经济要素流通加快同时对地铁交通系统提出更高要求，因此更要加强地铁车辆制动系统故障问题分析研究打造持续稳健的高质量地铁制动系统。
本文通过分析地铁车辆制动系统常见问题及原因，探讨对应解决策略并针对典型地铁制动故障案例进行实例分析，从科学理论和实践经验两个角度研究地铁车辆制动系统问题，为中国地铁车辆制动问题原因分析和故障处理提供借鉴。
关键词：地铁交通；制动系统；问题探究；策略分析引文：地铁交通系统是城市大规模交通网络建设的命脉之一，地铁车辆制动系统是地铁交通系统的核心。
新时代中国经济科技取得重大进步，地铁车辆制动系统不断升级的同时承担维护交通系统合理运行的重任。
地铁车辆交通系统拥有巨大的交通流量，容易导致地铁车辆制动发生故障；同时对地铁制动故障发现和解决能力提出更高要求。
交通系统发展要充分重视地铁车辆制动问题研究实践，健全地铁交通体系，最终满足中国社会发展要和人民美好交通需要。
一、中国地铁制动发展问题及现状（一）车辆制动系统健全完备中国地铁车辆制动系统和技术设备坚持采用中国工业技术标准，坚持自主研发、瞄准先进、争做先锋，从而打造出健全的地铁制动系统。
地铁制动系统是高度复杂化、精确化的现代科技系统，在长期发展更新中形成了中国标准地铁制动体系。
地铁车辆制动系统核心组成是：通风系统、动能控制系统、车辆静止系统、核心动力装置、动车组稳定系统、气体推进和悬挂机制及附属辅助系统等。
地铁车辆制动系统发挥复杂且重要功能，如：普通常态制动、紧急制动、停放制动、防滑控制、坡度适应制动及相关故障诊断处理等。
（二）常规制动故障分类明确中国地铁车辆制动体系故障可以归纳为几个重点类型。
1、地铁制动不缓解。
地铁车辆制动要求压力水平保持稳定，制动压力指数在地铁制动后需要降准从而保持地铁运行稳定。
试论城市轨道交通车辆再生制动原理
试论城市轨道交通车辆再生制动原理城市轨道交通车辆再生制动是指在列车行驶中通过转换系统将列车的动能转化为电能，并反馈给电网或电池进行储存，从而达到节能减排的目的。
下面将从原理、设备和效果三个方面进行详细介绍。
一、再生制动的原理再生制动利用列车制动时产生的动能来发电，实现能量的再利用。
当列车制动时，电机变为发电机，将动能转化为电能。
在传统的非再生制动中，电能会转化为热能通过制动电阻散失，而再生制动则将这部分电能通过转换系统反馈给电网或电池，实现能量的回收和储存。
再生制动的过程可以分为四个步骤：制动开始、制动增加、制动减小和制动停止。
当制动开始时，列车的动能开始转化为电能，电能通过逆变器经过滤波进行处理后，反馈给电网或电池进行储存。
随着制动力的增加，电能的回收效果也会越好。
当制动减小时，电能回收的效果也会相应减小。
在制动停止的过程中，列车将停止制动，转换系统也不再进行能量的回收。
二、再生制动的设备再生制动需要通过一些设备来实现，主要包括逆变器、滤波器、电池储能装置和转换系统等。
逆变器是一种将直流电转化为交流电的装置，可以将电机产生的直流电转化为交流电，以供电网使用或储存到电池中。
滤波器主要用于对逆变器输出的电能进行滤波处理，使得输出的电流更平稳，减少对电网的干扰。
转换系统是连接逆变器、滤波器和电池储能装置的关键部分，它负责将列车动能转化为电能，并将电能传输给逆变器进行处理，最后将处理后的电能反馈给电网或储存在电池中。
三、再生制动的效果再生制动可以在一定程度上减轻列车制动时的机械磨损，延长列车的使用寿命。
通过回收和利用制动时产生的电能，再生制动可以实现能量的再利用，节约能源。
根据实际的测试数据，再生制动可以降低列车能耗约10%至30%。
再生制动还可以减少空气污染物的排放，改善城市空气质量。
由于能量的回收和利用，再生制动可以减少列车制动时因制动电阻散失而产生的热量，降低了列车内部温度的上升，减少了空调设备的能耗和使用频率。
地铁列车紧急制动不缓解故障解析
地铁列车紧急制动不缓解故障解析摘要：在城市化快速发展过程中，地铁列车已经成为轨道交通的关键构成内容。
若是列车制动出现故障，则列车或发生晚点现象，对列车稳定运行产生影响，降低运营质量，所以需要充分控制各种故障问题。
对此，本文介绍了紧急制动原理，提出故障处理要点，希望能够为相关单位与人员提供参考。
关键词：地铁列车；紧急制动；不缓解故障前言：地铁列车的电气故障涵盖空调、辅助系统、牵引制动等故障问题。
其中牵引制动类型故障对于列车运营品质以及运营安全具有较大影响，在地铁运营维护中属于难点内容与重点内容。
牵引制动类型故障中紧急制动不缓解属于一种典型故障，其通常选择失电控制方式，故障处理具有疑点多、难度大等特点[1]。
1紧急制动原理制动控制设备是执行与控制制动指令的机构，涵盖气动控制与电气控制2部分内容。
对于气动控制来讲，一般设置二位三通常开电磁阀，用于紧急制动串接的电磁阀。
一般常开电磁阀保持得电状态，切断中继阀紧急制动预先控制压力口和空重车的调整阀输出口之间齐鲁通道。
若是出现紧急制动现象，需要在电磁阀出现失电现象，在电磁阀动作下，接通上述气路通道，进而作用于中继阀气路通道，让中继阀根据预先控制压力向制动缸输入制动压力，之后制动缸向轮对踏面施加制动动作[2]。
2紧急制动不缓解故障处理要点2.1预防处理结合事故致因分析，因此事故出现之前会具有一些征兆信息，若是激发这些征兆信息，则会引发事故问题，若是将征兆信息及时消除掉，则能够充分防止出现事故问题。
对于紧急制动不缓解，主要涵盖设备因素与人员因素两方面征兆信息。
（1）人员因素。
涵盖检修人员、司机与其它工作人员。
其自身专业技能与精神状态均会影响设备运转状况与使用状况。
所以，积极开展岗位责任心、规范化操作培训教育工作，可以充分避免工作人员进行频繁操作与野蛮操作，充分实现相关事故预防效能。
（2）设备因素。
该因素是指列车状态，部分故障没有显著征兆信息，在发生之后故障显示也不明显，需要日常积极开展列车维保工作，对检修标准进行严格执行，才可以充分避免事故发生。
城市轨道交通制动系统检修
城市轨道交通制动系统检修1. 简介城市轨道交通制动系统是确保列车安全运行的关键系统之一。
它负责列车的减速和停车，是保证列车在运行过程中能够按时停稳的关键部件。
为了保证乘客和行人的安全，城市轨道交通制动系统需要定期进行检修和维护。
2. 检修流程下面是城市轨道交通制动系统检修的一般流程：1.准备工作：检修人员需要提前准备好所需的工具和设备，确保能够顺利进行检修工作。
同时，需要了解列车的运行情况和制动系统的工作原理。
2.检查制动系统状态：首先，检修人员需要对制动系统进行外观检查，确保制动系统的各个部件没有受损或松动。
然后，使用相应的测试设备对制动系统进行功能检测，确保制动系统能够正常工作。
3.拆卸制动装置：如果发现制动装置有故障或需要更换零部件，检修人员需要将制动装置拆卸下来，清洗并检查其内部的零部件。
4.更换零部件：根据检查结果，如有需要，可以对制动系统的零部件进行更换。
检修人员需要根据制动系统的技术要求和使用手册，进行正确的零部件更换操作。
5.装配制动装置：在更换零部件之后，检修人员需要将制动装置重新组装到列车上，并确保装配的牢固和正确。
6.系统测试：组装完成后，检修人员需要对制动系统进行全面的测试。
测试时，应按照规定程序和方法进行操作，确保制动系统的各个部件能够正常配合工作。
7.调试和校准：如果在测试中发现制动系统有异常或调整不合理的情况，检修人员需要对其进行调试和校准，确保制动系统的性能达到要求。
8.清洁和维护：最后，检修人员需要对制动系统进行清洁和维护工作。
清洁可以去除制动系统上的脏污和杂质，维护可以延长制动系统的使用寿命。
3. 安全注意事项在进行城市轨道交通制动系统检修时，检修人员需要注意以下安全事项：•穿戴个人防护装备：检修人员应该穿戴好个人防护装备，如手套、护目镜、防护服等，确保自身的安全。
•断电和锁定：在检修过程中，需要断开制动系统的电源，并用合适的锁具锁定，以防止误操作造成危险。
•遵循操作规程：检修人员应该遵循操作规程和制动系统的使用手册进行操作，不得随意更改系统的工作参数。
地铁列车紧急制动故障的原因分析及整改建议
图1 网络触发紧急制动的逻辑图发现超声波检测技术在带涂层特种设备检测中应用具有可行性，为避免打磨涂层，实际检测中，可提升6dB 当作涂层衰减补偿，用以规避设备壁厚变薄、材料耗损等问题。
参考文献：[1]陈昌华,陈新华,周通,汤志贵,施虹屹,闵明.超声波检测的人工反射体仿真分析[J].物理测试,2020,38(06):15-19.[2]GB/T 38898-2020, 无损检测 涂层结合强度超声检测方法[S].[3]朱学元.超声波检测在机械制造业中的应用[J].内燃机与配件,2020(15):208-209.[4]高翔,彭俊,李冬华,胡才望.超厚壁无缝钢管纵向缺陷超声波检测探讨[J].钢管,2021,50(06):76-79.[5]田勐,王丽萍,张勇,程志义,李凯,王卓,石永佳.轨道车辆车体用碳纤维复合材料超声波检测试验研究[J].铁道车辆,2021,59(06):90-96.为硬线触发紧急制动的逻辑图，其触发的条件共计5种，满足任一种即可触发紧急制动。
2.3 紧急制动回路电路原理如图3所示，正常情况下电流流向如绿色箭头路径所示，若回路中任一个器件失效时，均会导致电流无法传输至“紧急制动接触器”（即相应触点无法闭合），此时，会导致“紧急制动列车线”线路无电流通过。
当“紧急制动列车线”线路失电时，列车将触发紧急制动，如图4，若“=22-K126”接触器（西门子3RT1017型）故障不工作时（红色箭头路径及标注），紧急制动回路中该接触器的“1-2触点”、“3-4触点”、“6-5触点”将无法闭合，使得整条“紧急制动列车线”线路失电，触发列车紧急制动。
综上所述，=22-K126接触器故障时，可导致相应触点无法吸合，从而触发紧急制动，因此，从电路原理分析，=22-K126接触器故障可导致紧急制动施加，与列车紧急制动的控制逻辑相符。
2.4 故障调查2.4.1 列车数据分析查看列车故障履历记录，发现故障时间报出故障信息为“DCU硬线紧急制动反馈有效”和“列车电气安全环路断开”，与HMI屏显示的信息相吻合。
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时，制动距离随下坡道坡度接近线性变化，并且随
着制动初速度的增加，制动距离曲线的斜率逐渐增
大． 根 据 计 算，当 制 动 初 速 度 分 别 为 20、40、60、
80 km / h时，坡度平均每增加 － 1‰，制动距离平均
增加值分别为 0． 23、0． 91、2． 04、5． 19 m． 因此随着 制动初速度的增加，列车制动距离随坡度的增加增 幅逐渐增大．
1
+ 0． 000
428v2
+
ij
（ 9）
根据 式 （ 6 ） 、式 （ 8 ） ，得 出 第 二 段 内 （ 61 ～
80 km / h） 制动距离的计算公式如下：
Sz
=
v0 ·tk 3． 6
∑ +
4． 17（ v21 － v22 ）
－6
100v + 637 160 300 × 9． 81
+ 2． 755
离计算公式如下
∑ Sz
=
v0 ·tk 3． 6
+
4． 17（ v21 － v22 ）
1
000β·B G·g
+
w0
+
ij
（ 4）
3 列车制动问题方案设计与研究
采用某城市轨道交通三动三拖动车组，最高运 行 速 度 为 80 km / h，列 车 重 量 的 变 化 范 围 为 240 ～ 330 t． 以该车型为实例，进行相应的案例设计， 分析坡道、列车重量、列车制动力及制动初速度的变 化对制动的影响． 该列车制动特性数据如表 1 所示．
第 11 卷 第 6 期 2011 年 1 2 月
交通运输系统工程与信息
Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology
文 章编号： 1009-6744（ 2011） 06-0093-05
Vol. 11 No. 6 December 2011
results are able to improve the work of designing urban rail lines，choices of technical parameters of trains，
layouts of signals and speed limits of rail lines．
将式（ 7） 代入式（ 4） 得出该列车制动距离计算
公式为
Sz
=
v0 ·tk 3． 6
∑ +
4． 17（ v21 － v22 ）
1000β·B G·g
+ 2． 755
1
+ 0． 000
428v2
+
ij
（ 8）
3． 1 坡道对制动距离的影响
根据上述 分 析，将 制 动 过 程 分 成 两 部 分 来 计
制动能力，可以反馈到车辆设计当中，指导车辆专
业对车辆技术参数的选择．
（ 3） 用于信号机等固定设备的布置．
（ 4） 规定不同等级列车的紧急制动限速．
因此，随着城市轨道交通的发展，为了节约能
耗、扩大运量、保证运行安全，有必要对城市轨道交
通列车进行制动计算，并且把制动计算的结果反馈
到规划设计及运营中去，从而提高城市轨道交通系
收稿日期： 2011-08-17
修回日期： 2011-11-02
录用日期： 2011-11-19
基金项目： 国家自然科学基金项目（ 70971010） ； 中央高校基本科研业务费专项资金资助（ 2009JBZ012） ； 轨道交通控制
与安全国家重点实验室（ 北京交通大学） 开放课题基金资助（ SKL2008K002） ．
件来计算，即
Sk
=
v0 × tk 3． 6
（ 2）
式中 v0 ———制动初速度，km / h； tk ———空走时间，s．
在有效制动时间内列车所运行的距离称为有
效制动距离 Se ，可以采用分析法进行计算，即
∑ Se =
4． 17（ v21 － v22 ） β·b + w0 + ij
∑ =
4． 17（ v21 － v22 ）
Key words： urban rail transit； braking distances of trains； initial braking speed； braking capacity； train
traction calculation
CLC number： U491． 227
Document code： A
作者简介： 刘海东（ 1974- ） 男，黑龙江齐齐哈尔人，副教授，博士．
* 通讯作者： hdliu@ bjtu． edu． cn
94
交通运输系统工程与信息
2011 年 12 月
1引 言
在城市轨道交通设计和运营管理中，列车制动
问题是一项非常重要而复杂的问题． 近年来，随着
我国城市轨道交通的迅速发展，为保证列车的安全
0 273． 110
表 1 列车制动特性数据 Table 1 Braking force data of trains
10
50
61
65
273． 110
273． 110
273． 110
235． 440
70 204． 832
75 176． 580
80 155． 390
第 11 卷 第 6 期
城市轨道交通列车制动问题研究
analysis of gradients of rail lines，weights of trains，utilization ratios of braking force，speeds of trains at
their initial brakes． Countermeasures to improve the braking effect are proposed accordingly． Through
95
第一段（ 0 ～ 61 km / h） 的制动力为
B = 273． 110
（ 5）
将第二段制动特性曲线（ 61 ～ 80 km / h） 进行
拟合，得出制动力方程为
B = － 61v + 637． 16
（ 6）
该列车基本阻力方程为 w0 = 2． 755 1 + 0． 000 428v2 （ N / kN） （ 7）
运行，对列车制动问题提出了更高的要求．
在列车运行过程中，为了保证行车安全，必须
确保列车能够在规定的制动距离范围内以规定的
限速及制动能力制动到某一速度． 因此，制动问题
就是研究列车制动距离、制动限速及制动能力之间 的关系问题［1，2］． 在既有铁路客货列车的制动问题 及制动过程模拟方面，相关的研究较多［3 ～ 7］，但是
统的生产效率．
2 列车制动距离计算方法
在制动计算中，制动距离 Sz 为制动空走距离
Sk 和有效制动距离 Se 之和［1，2］，即
Sz = Sk + Se
（ 1）
决定空走距离 Sk 的两个因素是制动初速度 v0
和空走时间 tk ．
在空走时间内，列车所运行的距离为空走距离
Sk ，空走距离按空走时间内列车作等速运行的条
城市轨道交通列车制动问题研究
刘海东* 1 ，苏 梅2 ，彭宏勤1 ，张增勇1 ，邢海龙1
（ 1． 北京交通大学 城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室，北京 100044； 2． 中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063）
摘要： 在城市轨道交通线路设计和运营管理中，列车制动问题是一项重要而复杂的问
在城市轨道交通方面，针对列车制动距离、制动限
速及制动能力的研究则相对较少．
城市轨道交通列车制动计算在城市轨道交通
设计中有着以下作用：
（ 1） 指导线路专业对平、纵断面的优化设计．
对城市轨道交通不同线路设计方案进行制动计算，
为线路方案比选提供依据．
（ 2） 指导车辆专业对车辆技术参数进行选择．
对城市轨道交通列车进行制动计算可以求出列车
题． 本文对城市轨道交通列车制动问题进行了研究，针对坡道、列车重量、列车制动力利
用率以及制动初速度等主要影响因素进行了相应的案例设计，通过计算及对结果的分
析得出了不同坡道、列车重量、列车制动力利用率以及制动初速度等条件对制动问题的
影响． 其结论可以为城市轨道交通线路平、纵断面的优化设计、车辆技术参数的选择、信
大，对制动情况有较大影响，因此有必要计算不同
列车重量下列车制动距离，并进行分析．
研究在坡度为 0、制动力利用率为 1 时不同列
车重量条件下制动距离的变化．
当 ij = 0 时，根据式（ 5） 、式（ 8） ，得出第一段 内（ 0 ～ 61 km / h） 制动距离的计算公式如下：
computation and result analysis，the influences form the factors are identified，namely，gradients of rail
lines，weights of trains，utilization ratios of braking force，speeds of trains at their initial brakes． The study
1
000β·B G·g
+
w0
+
ij
（ 3）
式中 v1 ，v2 ———分别为速度间隔的初速度和末 速度，km / h；
β ———列车制动力利用率；
b ———列车单位制动力，N / kN；