基于自适应参数估计的列车制动减速度控制_吴萌岭
高速列车制动技术综述_彭辉水
高速列车制动技术综述 (1、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心，高级工程师，彭辉水，湖南株洲，412001) (2、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心，高级工程师，倪大成，湖南株洲，412001) 摘要：本文首先阐述了制动系统与高速列车安全性的关系，然后综述了高速列车的制动方式及其性能，并给出各自在国内外高速列车上的应用情况。同时介绍了高速列车制动力的控制模式，并就各种模式的优缺点进行对比，然后概述了高速列车的防滑再粘着控制技术并给出了其应用实例，最后论述了高速列车制动技术的发展趋势。 关键词：高速列车 制动 控制模式 防滑行再粘着控制 中图分类号：U260.35 文献标志码：A Braking Technology of the High-speed Trains Peng Hui-shui, Ni Da-cheng (Technology Center , Zhuzhou CSR Times Electric Co.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan 412001,China) Abstract: This paper firstly presents the strong relationship between the braking system and the security of the high-speed trains, supplies the comparative analysis about the brake modes and the corresponding Braking performance, and reviews their applications in the high-speed trains. Then introduces the control mode of braking force in the high-speed trains and gives out the comparative analysis about their pros and cons. This paper reviews the technologies of Anti-skid re-adhesion control and supplies their application cases. Finally prospects the development trend of the braking technology of the high-speed trains. Keywords: High-speed Trains; Braking; Control Mode; Anti-skid Readhesion Control 高速铁路是新兴产业、战略性产业、带动性产业，是世界轨道交通发展的潮流。我国高速铁路异军突起，迅猛发展，打破了世界高速铁路技术的相对垄断格局，截止2011年1月底，我国高速铁路总里程达8358公里；规划到2012年底，总里程达到13000公里。高速铁路快速发展国人翘首以盼，但其安全性也备受瞩目！高速列车制动技术对于列车安全运行至关重要，在意外情况下，高速列车紧急制动距离越短，高速列车才能越安全，旅客安全系数越高，本文将对当前高速列车制动技术领域的关键技术及其进展进行综合论述。 作者简介：1、彭辉水，男，1979年生，2001年毕业于北方交通大学电气学院，高级工程师．现主要从事机车粘着控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。2、倪大成，男，197年生，2001年毕业于湖南大学电气学院，高级工程师．现主要从事机车整流逆变控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。
高速列车制动方式分类
高速列车制动方式分类 从能量的观点来看，制动的实质就是将列车动能转变成其他能量或转移走；从作用力的观点来看，制动就是让制动装置产生与列车运行方向相反的外力，使列车产生较大的减速度，尽快减速或停车。 （1）根据列车动能转移方式的不同，列车制动可分为如下几种方式： ①盘形制动。 ②电阻制动。 ③再生制动。 ④磁轨制动。 ⑤轨道涡流制动。 ⑥旋转涡流制动。 ⑦风阻制动。 上述制动方式中的盘形制动和磁轨制动也可称为摩擦制动，都是通过机械摩擦来消耗高速列车动能的制动方式。其优点是制动力与列车速度无关。无论列车是高速运行还是低速运行，都有制动能力，特别是在低速运行时能对列车施行制动直至停车。可以说摩擦制动始终是高速列车最基本的制动方式。摩擦制动的缺点是制动力有限，因受散热限制而使制动功率增大。电阻制动、再生制动、轨道涡流制动和旋转涡流制动等也可称为动力制动，都是利用某种能量转换装置将运行中列车的动能转换为其他形式的能量，并予以消耗的制动方式。其特点是制动力与列车速度有很大关系，列车速度越高，制动力越大，随着列车速度的降低，制动力也随之下降。 （2）根据制动力的形成方式不同，制动方式可分为黏着制动和非黏着制动。车轮在钢轨上滚动时，轮轨接触处既非静止，也非滑动，在铁路术语中用“黏着”来说明这种状态。黏着制动是指依靠黏着滚动的车轮与钢轨黏着点之间的黏着力来实现列车制动的方式。黏着制度包括闸瓦制动、盘形制动、电阻制动、再生制动及电磁涡流转子制动等。以闸瓦制动为例，车轮、闸瓦和钢轨三者之间有3种可供分析的状态：第一种是难以实现的理想的纯滚动状态；第二种是应极力避
免的“滑行”状态；第三种是实际运用中的黏着状态。在上述3种情况中，纯滚动状态为最理想的轮轨接触状态，但实际上是不可能实现的；为避免车轮踏面擦伤、制动距离延长，需要防止“滑行”；黏着状态介于两者之间，它可以随气候与速度等条件的不同有相当大的变化。 由于列车的制动能量和速度的平方成正比，因此高速列车的动能很大，需要足够大的制动功率和更灵敏的制动操纵系统。而传统的空气制动装置要受制动热容量和机械制动部件磨耗寿命的限制，以及摩擦材料性能对黏着利用的局限性，因此，高速列车要采用能提供强大制动能力并更好利用黏着的复合制动系统。虽然考虑到乘座舒适度，但是制动距离随列车速度的提高而适当延长是不可避免的。高速列车制动的总目标是控制制动距离，因此制动距离不会随车速的提高而增长太多。复合制动系统通常由制动控制系统、动力制动、摩擦制动（如盘形制动和踏面制动等）系统、微机控制的防滑器和非黏着制动装置等组成。复合制动力的产生分别来自电气（动力制动）、机械（盘形制动或踏面制动）和非黏着力（磁轨制动或涡流制动）。高速列车的复合制动模式包括不同车辆在不同制动作用工况和各种速度下的制动能量分配关系，应根据列车的动力方式和编组条件进行设计并通过微机进行控制。
斜井制动减速度计算
斜井提升机安全制动减速度 根据《煤矿安全规程》433条，倾角18°时，上提重载a 上≤g(sin18° +fcos18°)=3.168m/s 2 ;下放重载a 下≥0.3*g(sin18° +fcos18°)=0.950m/s 2 (f 取0.015) 提升大件∑M=22300kg 提升F 上=81kN F=Wg （sin α+f 1cos α）+qLg(sin α+f 2cos α) =16200×9.8(0.309+0.015×0.951)+6.04×1105×9.8(0.309+0.15 ×0.951) =51322+29541=81KN 式中：F:提升时最大静拉力。 W:翻斗矿车自重与沙石重量之和 W=16200Kg （提升6辆矿车）； α:提升倾角α=18°，sin α=0.309,cos α=0.951； f 1；平板车与轨道的摩擦系数 f 1=0.015； q ：每米钢丝绳重量 q=6.02kg/m ； L:钢丝绳悬重长度 L=1105m f 2: 钢丝绳与地滚摩擦系数 f2=0.25 下放F 下=52kN F=(Wg+qLg)sin α-(qLgf 2+Wgf 1)cos α =69268-17141 =52127=52KN 1、计算下放重物最小制动力矩 Fzmin=Dg F 10002M a ?-? ∑下下（）=142.7kNm 81*3=Dg F 10002M a ?-? ∑下 下（）
下放减速度最小=3.26>0.950 满足规程要求。 2、计算上提重物最大制动力矩为0. 0=Dg F 10002 M a ?-?∑下 下（） 上提减速度最大=3.03<3.168 满足规程要求。 综上所述，绞车制动力矩满足《煤矿安全规程》433条之规定。
列车运行控制系统期末试题及参考答案
北京交通大学考试参考答案（A卷） 课程名称：列车运行控制系统学年学期：2013—2014学年第1学期 课程编号：50L274Q开课学院：交通运输出题教师：课程组 一、名词解释（共3小题，每题3分，共9分） 1．虚拟闭塞:是固定闭塞的一种特殊形式，以虚拟方式（设置通信模块和定位信标）将区间划分为若干个虚拟闭塞分区，并设置虚拟信号机进行防护。 2．准移动闭塞:基于固定闭塞的目标—距离控制方式，保留固定闭塞分区，以前方列车占用闭塞分区入口确定目标点，通过地车信息传输系统向列车传送目标速度、目标距离等信息。这种闭塞方式称为准移动闭塞。 3．最限制速度:综合考虑列车在区域各类限制速度得出的最低值（即最不利限制部分或最严格限制速度），简称最限制速度。 二、填空题（共12题，每空1分，共25分） 1．列车运行控制系统根据前方行车条件为每列车产生行车许可，并通过地面信号和车载信号的方式向司机提供安全运行的凭证。车载设备实施速度监控，当列车速度超过允许速度时控制列车实施制动，防止列车超速颠覆或与前方追尾，保证行车安全。 2.铁路信号安全的广义概念是指铁路信号设备或系统具有维护铁路列车（车列）安全运行的能力。狭义概念是指设备(或系统)应满足故障-安全设计原则的要求，当出现故障或误操作时，能远离危及行车安全的事故，或减少事故损失。 3.当轨道电路完整并空闲时,轨道电路的工作状态为调整,当轨道电路区段有车占用时,轨道电路的工作状态为分路（开路）。 4.目标距离控制方式根据列车制动模型，直接由目标距离、目标速度、线路参数及列车制动参数等信息生成列车的速度—距离模式曲线，并以此实时监控列车和运行速度保证列车运行安全。 5.列车安全位置是在高精度定位方法得出列车估计位置的基础上增加一定的安全包络得到，分车头（或列车前端）和车尾安全位置两部分。 级列控系统基于GSM-R实现车---地信息双向传输，RBC生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器提供列车定位基准，并具备CTCS-2（或c-2）作为后备。7．CTCS-1级列控系统用于160km/h及以下的区段，由主体机车信号加上安全型运行监控记录装置组成。 8．在CTCS-3级列控系统中，RBC根据从联锁系统获得的进路信息，从车载设备获得的列车位置信息、以及接收到的股道占用、临时限速等信息生成列车控制命令。
列车制动系统
自动式空气制动系统的组成及其作用 自动式空气制动系统如下图所示： 各部分作用如下： 1.空气压缩机（1）、总风缸（2）：原动力系统。空气压缩机：制 造压缩空气；总风缸: 储存压缩空气，供全列车系统使用。 2.给风阀（4）：将总风缸的压缩空气调至规定压力，经自动制动阀 （5）充入制动管。 3.自动制动阀（5）：操纵部件。通过它向制动管充入压缩空气/将 制动管压缩空气排向大气。 4.制动管（14）：贯通全列车的压缩空气导管。向列车中各车辆的制
动装置输送压缩空气。通过自动制动阀（5）控制管内压缩空气压力变化实现操纵各列车制动机。 5.三通阀（8）：车辆空气制动装置的主要部件，控制制动机产生不 同作用。和制动管联通，由制动管压力的变化产生作用位置。制动机缓解：制动管连通副风缸，制动缸连通大气。向副风缸充入压缩空气，把制动缸内压缩空气排向大气。制动机制动：制动管通大气，副风缸通制动缸。副风缸内压缩空气充入制动缸，产生制动作用。 6.副风缸（11）：缓解储存的压缩空气，为制动时制动缸的动力源。 7.制动缸（10）：制动时，把从副风缸送来的压缩空气转变为机械推 力。 8.基础制动装置（17）：制动时，将制动缸推力放大若干倍传递到闸 瓦，使闸瓦夹紧车轮产生制动；缓解时，靠闸瓦自重使闸瓦离开车轮实现缓解。 9.闸瓦、车轮和钢轨：实现制动三大要素。制动时，闸瓦压紧转动 的车轮踏面后，闸瓦与车轮间的摩擦力借助钢轨，在与车轮接触点上产生与列车运行方向相反（与钢轨平行）的反作用力，即制动力。（黏着效应） 制动缸压力计算 1空气制动机的工作过程就是利用空气受压缩后体积与压力的自动变化来实现的。
电力机车的制动方式及其原理
电力机车的制动方式及其原理 1、制动技术概念 列车制动就是人为地制止列车的运动，包括使它减速、不加速或停止运行。对已制动的列车或机车解除或减弱其制动作用，则称为“缓解”。为施行制动和缓解而安装在机车、车辆、列车上的一整套设备，总称为“制动装置”。“制动”和“制动装置”俗称为“闸”。施行制动常简称为“上闸”或“下闸”，施行缓解则简称为“松闸”。“列车制动装置”包括机车制动装置和车辆制动装置。不同的是，机车除了具有像车辆一样使它自己制动和缓解的设备外，还具有操纵全列车制动作用的设备。 2、机车制动方式 1）闸瓦制动：铁路机车车辆采用的制动方式最普遍的是闸瓦制动。用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。列车速度越高,制动时车轮的热负荷也越大。如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要，需要一种新型的制动装置以满足要求。 2）盘形制动：它是在车轴上或在车轮辐板侧面安装制动盘，用制动夹钳使以合成材料或者粉末冶金制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，使列车停止前进。由于作用力不在车轮踏面上，盘形制动可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。另外制动平稳，噪声小。盘形制动的摩擦面积大，而且可以根据需要安装若干套，制动效果明显高于踏面制动，尤其适用于时速120公里以上的列车，这正是各国普遍采用盘形制动的原因所在。但不足的是车轮踏面没有闸瓦的磨刮，将使轮轨粘着恶化；制动盘使簧下重量及冲击振动增大，运行中消耗牵引功率。踏面制动和盘形制动都要通过轮轨之间的粘着来实现，因此都属于粘着制动。 3）再生制动：是将牵引电动机变为发电机，将电能反馈回电网使用，从而产生制动作用。用于电网供电的电力机车和电动车组。 4）电阻制动：用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机改变为发电机发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强迫通风，使电阻器发生的热量消于大气，从而产生制动作用。 5）线性涡流制动：是把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。制动时电磁铁不与钢轨接触。利用电磁铁与钢轨相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力作为制动力，把列车动能转化为热能，消散于大气。线性涡流制动既不受粘着限制,也没有磨耗问题。 6）盘形涡流制动：是在车轴上装金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面被感应出涡流，产生电磁吸力并发热消散于大气，从而起制动作用。盘形涡流制动要通过轮轨粘着才能产生制动力，因此也要受粘着限制。
地铁列车控制模式
摘要：随着全国各大城市开始大力建设公共交通系统，尤其是具有大容量、高速度和高效率特点的城市轨道交通系统得到了充分的重视和长足的发展。地铁列车控制系统以安全为核心，以保证和提高列车运行效率为目标。系统在保证列车和乘客安全的前提下，通过调节列车运行间隔和运行时分，实现列车运行的高效和指挥管理的有序。 关键词：地铁列车控制系统；地铁列车控制模式 1.正常控制模式 1.1 列车进路控制 列车进路控制的原则：以联锁表为依据，输出进路控制命令。正常情况下atc系统根据列车运行时刻表进行正线进路的中心ats自动控制或设备集中站车站储存了当日时刻表的车站ats自动控制。必要时中心调度员可介入进行人工控制。在运营需要时中心与设备集中站经过一定的授与权和接受权手续后实现车站人工控制。当车站发现有危及行车安全的情况时，车站值班员可以采取措施，强行进入车站人工控制。运行需要或ats通道设备故障或中心故障时可降级为车站自动控制。 车站ats分机可以根据时刻表或接近列车的车次号及目的地号等信息进行列车进路的车站自动控制。通过联锁设备可以办理列车自动进路和自动折返进路。车辆段值班员人工办理进路因轨道空闲检测设备故障而不能办理进路时，可由车站值班员办理引导进路控制列车运行，此时的列车运行安全由司机来保证。 1.2 列车运行调整 ats子系统根据列车运行状态及车地通信设备提供的信息，实时对在线列车进行车次号更新、加车、减车等操作。列车运行偏离运行图时，应能自动对列车进行运行调整或提示调度员对在线列车实施运行调整，其中自动调整的主要手段为ato站间运行时分及atp/ato模式下的站停时分的调整。当因列车发生故障等原因造成运行大规模紊乱时，ats子系统应能提示调度员进行人工调整。人工调整主要包括：站停时分调整；增、减列车；列车始发、终到站变更等。ats子系统故障后，在恢复行车指挥功能的过程中，系统具有自动或辅助调度员使系统尽快投入运用的能力，包括在线列车检测与恢复、时刻表建立、列车跟踪恢复及进路控制恢复等处理。 1.3 列车站间运行及车站定点停车 系统根据线路条件、道岔状态、前方列车位置，控制列车以系统确定的安全速度运行或在必须停车的地点前方停车。由于系统判断列车在区间运行，因此由atp限制不能打开车门。若车门误打开，则atp报警并强迫列车停车。ato的停车控制功能可保证列车停在区间分界点前方一定位置或在前方列车或目标地点前方的安全防护距离以外停车。区间停车后，在atp 允许列车运行时，ato自动控制列车启动。列车依靠车站定位装置精确测定运行停车位置，ato控制列车制动，使其精确、平稳地停在设定的停车位置。在atc系统控制列车运行的情况下，列车在站台停稳、并进入规定的停车范围、欲开启车门的方位正确时，atp子系统发送开安全门和允许ato子系统向列车发送开左或右侧车门指令，ato子系统控制允许相应的车门自动打开或向司机提示应该开启的车门。无论是区间停车还是进站定点停车，ato均应保证控制的舒适度、停车过程的快速性。 1.4 车站发车 车站停车时间结束时，发车表示器显示0秒，指示司机发车。此时，可由司机控制关闭车门，车门、安全门全部关闭后，ato发车指示灯点亮，司机按压ato启动按钮后，列车自动由车站出发，列车进入区间后，发车表示器熄灭。若车门或安全门没有关闭，按压ato启动按钮动作无效，列车不能启动，发车命令无效。 1.5 行车交路折返站折返
动车组制动技术综述
动车组制动技术综述 列车制动的一般概念是指对行进中的列车施行减速或使在规定的距离内停车。制动的重要性不仅在于它直接关系到运输安全，还在于它是进一步提高列车运行速度的决定因素。列车速度越高，对制动的要求也就越高。因而，动车组的制动技术成为其高速运行的关键技术之一。 一、动车组制动方式分类 1.按动能消耗方式分： （1）摩擦制动：闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动等； （2）动力制动：电阻制动、再生制动、轨道涡流制动、旋转涡流制动等。 2.按制动形成方式分： （1）粘着制动：闸瓦制动、盘形制动、电阻制动、再生制动、旋转涡流制动等； （2）非粘着制动：磁轨制动、轨道涡流制动等； 3.按动力的操作控制方式分：空气制动、电空制动、电磁制动。 二、高速动车组制动系统的基本要求 1．制动能力的要求 制动能力表现为停车制动时对制动距离的控制。在同样的制动装置、操纵方式和线路条件下，其制动距离基本上与列车制动初速度的平方成正比关系，所以随着列车速度的提高，必须相应地改进其制动装置和制动控制方式才能满足缩短制动距离的要求。 通过国外主要国家高速列车制动能力比较得知：国外300km/h高速列车的紧急制动距离均在3000～4000m之间。根据制动粘着利用和热负荷等理论计算的结果，我国动车组在初速300km/h条件下的复合紧急制动距离可保证在3700m
以内。 2．舒适性的要求 从列车动力学的观点出发，旅客的乘坐舒适性包括横向、垂向和纵向三方面的指标，高速动车组纵向运动的特点除起动加速度较快以外，主要是制动作用的时间和减速度远大于普通旅客列车，因此必需有相应措施来控制旅客纵向舒适性的指标，包括对制动平均减速度、最大减速度和纵向冲动的要求，均应高于普通旅客列车。 为满足纵向舒适性的高要求，动车组制动系统必须采用下述关键技术：（1）采用微机控制的电气指令制动系统以实现制动过程的优化控制，并在提高平均减速度的同时尽量减少减速度的变化率； （2）对复合制动的模式进行合理设计，使不同型式的制动力达到较佳的组合作用； （3）减少同编组列车中不同车辆制动力的差别，以缓和车辆之间的纵向动力作用； （4）采用摩擦性能良好的盘型制动装置和强有力的动力制动装置，以提供足够的制动力。 3．安全可靠性 制动系统作用的可靠性是列车行车安全的基本保证。特别是高速运行时制动系统失灵的后果将不堪设想。为此，动车组制动系统的安全可靠性设计涉及有下列四个方面： (1) 制动控制方式设计。动车组一般设有空气制动、微机控制的电空制动和计算机网络三种制动控制方式。在正常运行状况下由计算机网络控制并传递全列车各车辆的制动信息。当该控制系统发生故障时能自动转换为电空制动作用。
安全制动减速度验证
安全制动减速度验证 1.上提重物时 a 3=R M M m j z ∑+ 式中：Mz 力矩的油压（50-45）kg/cm 2时 制动力矩20865.6kg.m 见前 Mj 最大静张力差力矩 5834.5kg.m R 制动半径 ∑m 提升张力的变位质量 ∑m=Q+2Qz+n 1pLp+n 2qLq+2Gt+Gj+Gd Q: 一次提升量5000kg Qz ：容器自重 n 1：主绳根数 P ：主绳每米重量1.96kg/m Lp ：主绳每根长度500m n 2：尾绳根数 2根 Lq ：尾绳每根的长度390m q ：尾绳每米重量 4.18kg Gt ：天轮变位重量 2600kg Gj ：提升机的变位重量（包括试电机） 6230kg Gd ：电动机转子变位重量 4459kg ∑m=5000+2×7300+4×1.96×500+2×390×4.18+2× 2600+6230+4489 =5000+14600+3920+3260.4+5200+6230+4489=42699.4kg
则a 3=2 .14.426998.95.58346.20865??+）（ =5.1＞5m 2 /s 采用二级制动 一级制动力矩 Mz=∑m ·a ·2 d +Mj Q 2x 下放重物时的允许机械减速度规程规定大于1.5m/s 2 取1.7m/s 2 则有 Mz=42699.4×1.7×1.2+5834.5×9.8 =144284.9N ·M a 3=R M M ?∑+m j z =2.14.426991.571789.144284?+=3.5m/s ＜5m/s 合格 二级制动油压的确定： 一级制动时投入制动闸为全部闸的21，4×21=2时 产生的制动力矩Mz 2= 2 x zm ?M =21×20865.6 =10432.8kg.m 另外两副闸应产生的力矩为： Mz 2=（Mz 0－Mz 2） =144284.9－10432.8×9.8 =42043.46N ·M 对应的油压 Px=2n S RmM z 1???M =2 213835.02.14290???? =18.5kg/cm 2 式中符号意义同前 则溢流线8对应压力P Ⅱ=50－18.5=31.5kg/cm 2 即为二级制动油压指示数31.5kg/cm 2
列车制动装置简介
现代轨道车辆列车制动装置简介
摘要：制动系统是列车的一个重要组成部分，它直接影响列车运行的安全性。本文重点介绍了各种制动装置的原理、结构及其在动车组上的应用情况。 关键词：制动装置电动制动电气制动再生制动动车组 引言：随着铁路现代化运输的发展，列车的运行速度和牵引重量不断提高，我们除了要加大牵引力外还务必要提高机车、车辆的制动性能。支撑着所有铁道车辆安全运行的基本要素就是制动装置，“安全制动停车”是铁道车辆必须具备的功能。制动装置的性能不仅是保障行车安全的必要手段，同时也是提高列车速度和铁路通过能力的重要因素。 一、制动的概论 人为地使列车减速，停车或防止停留的车辆移动所采取的措施，称为制动。在铁路机车、车辆上，产生制动的方法比较多，目前我国主要采用以压缩空气为动力，利用基础制动装置上的闸瓦紧压转动着的车轮踏面，使其相互间产生摩擦力，将机车、车辆动能转变为热能逸散，从而使列车减速或停车的方法。 二、制动装置的组成、分类及比较 （一）制动装置组成 制动装置一般可分为两大组成部分： （1）“制动机”——产生制动原动力并进行操纵和控制的部分。（2）“基础制动装置”——传送制动原动力并产生制动力的部分。（二）制动装置分类 1.按动能的转移方式分 （1）踏面制动 踏面制动，又称闸瓦制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式。它用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块（闸瓦）紧压滚动着
的车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能，消散于大气，并产生制动力。现在的货车采用的是单闸瓦的踏面摩擦制动，而普通客车采用的是双闸瓦的踏面摩擦制动。 （2）盘形制动 盘形制动是在车轴或轮辐板侧面安装的制动盘，一般为铸铁圆盘，制动时用制动夹钳使合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，将动车组动能转变成热能消散于大气。 （3）电阻制动 电阻制动是在制动时将原来驱动轮对的牵引电机转变为发电机，由轮对带动发电，并将电流通过专门设置的电阻器，采用通风散热将热量消散于大气，从而使动轮产生制动作用。电阻制动装置可以取消压缩空气供给源，实现车辆轻量化，简化制动系统 （4）再生制动 再生制动也是将牵引电机转变为发电机运行，不同的是，它是将电能反馈回电网，使本来由电能变成的动车组动能再生为电能，而不是变成热能消散掉。 2.按用途分 (l)常用制动 常用制动是正常条件下为调节、控制列车速度或进站停车施行的制动。特点是作用比较缓和，且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%~80%，多数情况下只用50%左右。
主副井提升机制动减速度的验算
主、副井提升机制动减速度的验算 一、主井制动减速度验算 上提重载时 a=(Mz+Mj)/(∑M·R) 式中：a----制动减速度 Mz----安全制动力矩 Mj---静张力差力矩 ∑m—整个提升系统的变位质量(㎏s2/m) 安全制动力矩为二级制动力矩，工作油压最大值P为5.6Mpa储能器油压为P1为3.1Mpa Mz=2μNRmn=2[Pπ(D2-d2)/4-KΔ/n1－C]×μRmn 故Mz1=2·[56π(142-42)/4-4100×2/4-0.1] ×0.35×1.7×8/4 =16437.75kg·m=16437.75×9.8=161089.95N·m Mz2=2·[56π(122-42)/4-4100×2/4-0.1] ×0.35×1.7×8/4 =10952.25kg·m=10952.25×9.8=107332.05N·m Mz3=2·[(56-31)π(142-42)/4-4100×2/4-0.1] ×0.35×1.7×8/4 =5967.612kg·m=5967.612×9.8=58482.5976N·m Mz4=2·[(56-31)π(122-42)/4-4100×2/4-0.1] ×0.35×1.7×8/4 =3538.322kg·m=3538.322×9.8=34680.4566N·m
Mz=Mz1+Mz2+Mz3+Mz4=161089.95+107332.05+58482.5976+ 34680.4566=361584.8N·m Mj=Fcmax·R=73692.08×1.5=110538.12N·m ∑m=(Q＋2Qz+2PL+2Gt+Gd+Gj) 式中:Q—一次提升重量 (㎏)6000 Qz—箕斗自重(㎏)5230 L—一根提升钢丝绳的总长度(m)373 Gt—天轮的变位重量(㎏)781 Gd—提升机主电机转子的变位重量(㎏)29095 Gj—提升机参与运动部分的变位重量(㎏)16300 ∑m=(6000+2×5230+2×5.86×373+2×781+29059+16300) = 67743.8(㎏s2/m) a=(Mz+Mj)/(∑M·R) =(361584.8+110538.12)/67743.8×1.5=4.65m/s2 下放重物时 a=(Mz-Mj)/(∑M·R) =(361584.8-110538.12)/67743.8×1.5=2.47m/s2 箕斗上提重物时，安全制动减速度为 4.65m/s2＜5 m/s,下放重物时，安全制动减速度为2.47 m/s2＞1.5 m/s符合《煤矿安全规程》第433条的规定。 一、副井制动减速度验算 安全制动力矩为二级制动力矩，工作油压最大值P为5.4Mpa储能器油压为P1为3Mpa，油缸活塞直径全部为120㎜
列车运行控制有答案
三、主观题(共12道小题) 10.列车运行控制系统，按照车地信息传输方式，分为（）、（）和（）三类；按照速度控制方式，分为（）和（）两类。 参考答案：连续式列控系统；点式列控系统；点一连式列车运行控制系统；阶梯控制方式；目标—距离模式曲线控制方式。 11.简述列车运行控制系统的各种分类方式。 参考答案： （1）按照地车信息传输方式分类：连续式列控系统、点式列控系统、点一连式列车运行控制系统。 （2）控制模式分，分为两种类型：阶梯控制方式（包括出口速度检查方式、入口速度检查方式）和速度—距离模式曲线控制方式。 （3）按照人机关系来分类，分为两种类型：设备优先控制的方式、司机优先控制方式。（4）按照闭塞方式：固定闭塞、移动闭塞。 （5）按照功能、人机分工和自动化程度： ATS（列车自动停车）、ATP（列车超速防护）、A TC（又称列车自动减速系统）、ATO（又称列车自动驾驶系统）。 12.轨道电路一般由（）、（）、（）和（）四部分组成。 参考答案：送电端受电端钢轨线路钢轨绝缘。 13.查询-应答器，按其信息来源分类，可以分为（）和（）两种。 参考答案：有源无源 14.简述轨道电路的工作原理。 参考答案： 列车未进入轨道电路，即线路空闲时，电流流过轨道继电器线圈，使继电器保持在吸起状态，接通信号机的绿灯电路，允许列车进入轨道电路。 当列车进入轨道电路区段内，即线路被占用时，电流同时流过机车车辆轮对和轨道继电器线圈。由于轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小的多，送向两根钢轨间的电压降低。为此流经轨道电路继电器线圈的电流减小到继电器的落下值，使轨道继电器释放衔铁，用继电器的后接点接通信号机的红灯电路，向后续列车发出停车信号，以保证列车在该轨道电路区段内运行的安全。 15.简述查询应答器的工作原理。 参考答案：查询-应答器工作原理较简单，它是靠两者之间通过短距离无线电波传递信息来完成功能。对于无源查询-应答器，则由于应答器平时无能源，它要靠查询器来传递给它足够能源，以便后者有能力发送数据的无线电波。有源查询应答器其工作原理与无源完全相同，地面应答器有固定电源，不再需要从车载查询器送来的载频能源。 16.阐述轨道电路的各种分类方式。
231061 北交《城市轨道交通列车运行控制》在线作业二 15秋答案要点
北交《城市轨道交通列车运行控制》在线作业二 一、单选题（共 9 道试题，共 36 分。） 1. 阶梯式分级速度控制可以分为超前式和滞后式，超前式采用( )优先的方法，滞后式采用( )优先的方法。( ) . 人控优先，设备优先 . 设备优先，人控优先 . 人控优先，人控优先 . 设备优先，设备优先 正确答案： 2. 关于故障-安全技术，下列说法错误的是( ) . TP子系统是安全系统，其系统设计以及所有的软硬件均必须符合“故障-安全”原则 . TO为故障-安全系统，其控制列车自动运行 . TS系统为非故障-安全系统，它的全部或任何一个部分的故障或不正确操作，不会影响列车运行安全 . 轨道电路中的继电器必须符合故障-安全原则 正确答案： 3. 在城市轨道交通自动列车运行控制系统中，超速检测与防护功能是由其哪个子系统实现的？( ) . TP . TO . TS . 以上三种均不是 正确答案： 4. 城市轨道交通采用( )行车制。 . 两侧均可 . 左侧 . 右侧 . 具体情况具体分析 正确答案： 5. 站台安全门按其规模和功能可以分为半高式安全门、全高式安全门( ) . 滑动门 . 固定门 . 端门 . 屏蔽门 正确答案： 6. 下列表示禁止越过该信号机调车的是( ) . 红色
. 蓝色 . 双黄色 . 红色+黄色 正确答案： 7. 关于故障-安全技术，下列说法错误的是( ) . TP子系统是安全系统，其系统设计以及所有的软硬件均必须符合“故障-安全”原则 . TO为故障-安全系统，其控制列车自动运行 . TS系统为非故障-安全系统，它的全部或任何一个部分的故障或不正确操作，不会影响列车运行安全 . 轨道电路中的继电器必须符合故障-安全原则 正确答案： 8. 城市轨道交通的自动化程度比较高，一般采用( )的运用方式，列车的运行速度不取决于地面信号机的显示，地面信号系统只起辅助作用。 . 地面信号显示与车载信号系统相结合，以地面信号系统为主 . 地面信号显示与车载信号系统相结合，以车载信号系统为主 . 车载信号系统 . 地面信号系统 正确答案： 9. 下列不属于TO功能的是( ) . 将列车速度自动调整在允许速度带内，尽可能减少牵引、惰行和制动之间的转换 . 实现列车自动通过车站和自动折返 . 保证列车的停位精度 . 超速检测与防护 正确答案： 北交《城市轨道交通列车运行控制》在线作业二 二、多选题（共 8 道试题，共 32 分。） 1. TS系统在自动调整过程中，TS主要通过( )来调整列车。 . 停站时间 . 站间运行时间 正确答案： 2. 城市轨道交通设备故障主要包括信号系统故障、线路故障、道岔故障以及( )等各种故障。. 临时停电 . 通信中断 正确答案： 3. 轨道交通列车运行控制系统综合利用3技术代替了传统的轨道电路技术，3技术是( )未
城轨车辆制动方式介绍
城轨车辆制动方式 按照制动时列车动能的转移方式不同城轨车辆的制动主要可以分为摩擦制动和电制动。 一，摩擦制动 通过摩擦副的摩擦将列车的运动动能转变为热能，逸散于大气，从而产生制动作用。城轨车辆常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动，盘形制动和轨道电磁制动。 （一）闸瓦制动 闸瓦制动又称为踏面制动，它是最常见的一种制动方式。制动时闸瓦压紧车轮，车轮与闸瓦发生摩擦，将列车的运动动能通过车轮与闸瓦间的摩擦转变为热能，逸散于空气中。 在车轮与闸瓦这一对摩擦副中，由于车轮主要承担着车辆行走功能，因此其他材料不能随便改变。要改善闸瓦制动的性能，只能通过改变闸瓦材料的方法。目前城轨车俩中大多数采用合成闸瓦。但合成闸瓦的导热性较差，因此也有采用导热性能良好，且具有良好的摩擦性能的粉末冶金闸瓦。 在闸瓦制动中，当制动功率较大时，产生的热量来不及逸散到大气，而在闸瓦与车轮踏面上积聚，使他们的温度升高，摩擦力下降，严重时会导致闸瓦熔化和轮毂松弛等，因此，在闸瓦制动时，对制动功率有限制。 （二）盘形制动） 盘形制动有轴盘式和轮盘式之分，一般采用轴盘式，当轮对中间由于牵引电机等设备使制动盘安装发生困难时，可采用轮盘式。制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，使闸片与制动盘间产生摩擦，把列车的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片逸散于大气。 （三）轨道电磁制动 轨道电磁制动也叫磁轨制动。是一种传统的制动方式，这种制动方式是在转向架前后两轮之间安装包升降风缸，风缸顶端装有两个电磁铁，电磁铁包括电磁铁靴和摩擦板，电磁铁悬挂安装在距轨道面适当高度处，制动时电磁铁落下，并接通励磁电源使之产生电磁吸力，电磁铁吸附在钢轨上，列车的动能通过磨耗板与钢轨的摩擦转化为热能，逸散于大气。轨道电磁制动可得到较大的制动力，因此常被用作于紧急制动时的一种补充制动，这种制动不受轮轨间黏着系数的限制，能在保证旅客舒适性条件下有效地缩短制动距离。当磨耗板与轨道摩擦产生的热量多，对钢轨的磨损也很严重。但因为其制动距离短，而结构又简单可靠，所以这种装置在有轨电车和轻轨上使用较多。 二，电制动 从能量的观点来看，制动的本质就是将列车的动能转移成别的形式的能量。制动系统转移动能的能力成为制动功率。一般的在一定的安全制动距离下，列车的
(完整版)列车运行控制系统期末考试重点总结
m d i n 列控定义：列车运行全过程或一部分作业实现自动控制的系统，可以根据列车在线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整。 列控作用：（1）保障行车安全。识别、消除或减弱危及安全的因素。发现时，向列车发出停车或降速命令(2）保证运输效率。列控系统确定列车最小安全制动距离，最大限度提高线路通过能力。 列控原理：地面设备根据前方行车条件，包括轨道占用情况、进路状态、线路状况以及调度命令，生成行车许可，通过车地通信技术传给车载设备，结合列车数据，车载设备自动计算生成超速防护曲线，并实时与列车运行速度进行比较，超速(允许速度）后及时进行控制，防止列车超速脱轨或与前行列车追尾。列控功能：1.给司机显示允许列车运行的信号、目标距离、目标速度、允许速度等。2.防止列车超过规定的限制速度运行，包括信号显示规定的限制速度、线路限速、车辆限速、临时限速等。3.自动实施速度控制，一旦列车速度超过允许速度，应实施制动控制，使列车减速甚至停车。4.防止与同一轨道运行的列车相撞或追尾。 分级特点：1.CTCS-0干线铁路装备的既有铁路信号设备；地面设备：国产轨道电路构建三显示/四显示自动闭塞，轨道电路实现；车载设备：通用机车信号，列车运行监控记录装置LKJ ；固定闭塞 2.CTCS-1由主体机车信号+安全型运行监控装置组成，面向160km/h 及以下的区段，在既有设备基础上强化改造，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。 3.CTCS-2提速干线、高速铁路；应答器、ZPW-2000A 轨道电路共同完成车地通信；配置车站列控中心TCC ，根据地面信号系统计算列车移动授权凭证；车载ATP+LKJ2000，凭车载信号行车；可下线在CTCS1/0线路；准移动闭塞，地面可不设区间通过信号机 4.CTCS-3主要面向高速铁路；车载配置ATP ，凭车载信号行车；RBC 基于地面信号系统计算列车移动授权；无线通信（GSM-R ）传输车地信息；轨道电路检查列车占用，应答器为列车定标；地面可不设区间通过信号机；可下线在CTCS2线路；准移动闭塞；等同于ETCS-2 5.CTCS-4面向高速铁路；CTCS 车载设备ATP ，凭车载信号行车；车载设备发送列车参数，无线闭塞中心RBC 跟踪；列车位置并计算列车移动授权；取消区间轨道电路和通过信号机（移动闭塞）；无线通信（例如：GSM-R 、LTE-R 等）；列车完整性检查由地面RBC 和列车完整性验证系统完成； 等同于ETCS-3 加速牵引：C=F-W 匀速惰行：C=-W 减速制动：C=-(B+W) F 牵引力，B 制动力，W 阻力 牵引力分析：轮轨间的纵向水平作用力超过最大静摩擦力时，轮轨接触点将发生相对滑动，机车动轮在强大力矩的作用下快速转动，轮轨间的纵向水平作用力变成了滑动摩擦力，其数值比最大静摩擦力小很多，而列车运行速度很低，这种状态称为“空转”。 空转的危害：局部与车轮接触的钢轨将受到严重摩擦，造成严重耗损钢轨，甚至导致车轮陷入钢轨磨损产生的深坑内。该状态下牵引力反而大幅降低，钢轨和车轮都将遭受剧烈磨损。
列车运行控制系统
列车运行控制系统
列车运行控制系统 -03-25 14:52:17| 分类：铁路基础知识 | 标签： |字号大中小订阅 根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。系统包括地面与车载两部分，地面设备产生出列车控制所需要的全部基础数据，例如列车的运行速度、间隔时分等；车载设备经过媒体将地面传来的信号进行信息处理，形成列车速度控制数据及列车制动模式，用来监督或控制列车安全运行。系统改变了传统的信号控制方式，能够连续、实时地监督列车的运行速度，自动控制列车的制动系统，实现列车的超速防护。列车控制方式能够由人工驾驶，也可由设备实行自动控制，使列车根据其本身性能条件自动调整追踪间隔，提高线路的经过能力。 新一代铁路信号设备是由列车调度控制系统及列车运行控制系统两大部分组成的。从技术发展的趋势看是向着数字化、网络化、自动化与智能化的方向发展。它的作用是保证行车安全、提高运输效率、节省能源、改进员工劳动条件。 发展中的列车控制系统将成为一个集列车运行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测为一体的综合业务管理的自动化系统。
列车运行控制系统的内容是随着技术发展而提高的，从初级阶段的机车信号与自动停车装置，发展到列车速度监督系统与列车自动操纵系统。 进入20世纪90年代，世界上已有许多国家开发了各自的列车运行控制系统，其中，在技术上具有代表性且已投入使用的主要有：德国的LZB系统，法国的VM300和TVM430系统，日本新干线的ATC系统等。这些系统的共同特点是：能够实现自动连续监督列车运行速度，可靠地防止人为错误操作所造成的恶性事故的发生，保证列车的高速安全运行。它们之间的主要区别体现在控制方式、制动模式及信息传输等形式方面。 中国近几年来，对国外列车控制系统进行了较深入的研究，对列车控制模式、轨道电路信息传输、轨道电缆信息传输等方面都已取得不少的成果。在开发过程中，还可借鉴欧洲列车控制系统“功能叠加”、“滚动衔接”的经验，从保证基本安全着手，分步完成并真正达到安全、高效、舒适的目标。 中国列车运行控制系统（CTCS）介绍 CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。ＣＴＣＳ概述
制动距离和制动稳定性要求
表1 制动距离和制动稳定性要求 机动车类型 制动 初速度 km/h 空载检验制动 距离要求 M 满载检验制动 距离要求 M 试验通道宽度 m 三轮汽车 20 ≤5.0 2.5 乘用车 50 ≤19.0 ≤20.0 2.5 总质量不大于 3500kg 的低速货车 30 ≤ 8.0 ≤ 9.0 2.5 其他总质量不大于 3500kg 的汽车 50 ≤21.0 ≤22.0 2.5 铰接客车、铰接式无轨电车、汽车列车 30 ≤9.5 ≤10.5 3.0 其他汽车 30 ≤9.0 ≤10.0 3.0 两轮普通摩托车 30 ≤7.0 —— 边三轮摩托车 30 ≤8.0 2.5 正三轮摩托车 30 ≤7.5 2.3 轻便摩托车 20 ≤4.0 —— 轮式拖拉机运输机组 20 ≤6.0 ≤6.5 3.0 手扶变型运输机 20 ≤6.5 2.3 1.1.1.1 用充分发出的平均减速度检验行车制动性能 汽车、汽车列车在规定的初速度下急踩制动时充分发出的平均减速度及制动稳定性要求应符合表 4 的规定，且制动协调时间对液压制动的汽车应小于等于 0.35s ，对气压制动的汽车应小于等于 0.60s ，对汽车列车、铰接客车和铰接式无轨电车应小于等于 0.80s 。对空载检验的充分发出的平均减速度有质疑时，可用表 4规定的满载检验充分发出的平均减速度进行。 充分发出的平均减速度 MFDD ： = MFDD () b e e b S S V V --92.2522 式中： MFDD ——充分发出的平均减速度，单位为米每平方秒（m/s 2 ）； o V ——试验车制动初速度，单位为千米每小时（km/h ）； b V ——0.8o V ,试验车速，单位为千米每小时（km/h ）； e V ——0.1o V ,试验车速，单位为千米每小时（km/h ）； b S ——试验车速从o V 到b V 之间车辆行驶的距离，单位为米（m ）； e S ——试验车速从o V 到e V 之间车辆行驶的距离，单位为米（m ）。 制动协调时间：是指在急踩制动时，从脚接触制动踏板（或手触动制动手柄）时起至机动车减速度（或制动力）达到表 4规定的机动车充分发出的平均减速度（或表 6所规定的制动力）的 75%时所需的时间。