动车组及城轨制动计算软件的开发

金 哲，杨伟君，李和平，韩晓辉

（中国铁道科学研究院 机车车辆研究所，北京100081）

在动车组和城轨制动系统的设计时，应该充分地考虑车辆载荷、运行速度、制动工况、制动方式、故障模式、动力制动和空气制动的匹配、轮轨黏着特性、制动盘热负荷能力、风源供风能力、风缸容积等要素的影响。而制动计算将为制动系统设计提供技术参数和依据，在进行制动计算时必须考虑上述因素的影响，因此制动计算方法和制动计算手段非常重要。

目前，动车组、城轨等轨道交通列车的运行速度有较大的差异，因此轮轨黏着特性也不同，制动计算中应采用不同的算法。

在制动计算过程中，需要考虑大量的技术参数，如果用手工或Excel方式计算，即便忽略部分技术参数，也需要很长的计算周期，而且很难计算制动过程的瞬态特性。为满足动车组和城轨制动系统的设计需求，研究了适用于动车组和城轨的制动计算方法，开发了操作方便、功能全面、在同一平台上可完成动车组和城轨制动计算的专用软件。

1 制动计算方法研究

1.1 动车组制动计算方法

欧洲铁路标准（TSI）中规定，对于依赖黏着状况的制动，运行速度小于200km／h时最大可用轮轨黏着系数为常数0.15，此后按照线性规律降到运行速度350 km／h时的0.10［1］。为了充分地利用轮轨黏着特性，动车组施加紧急制动时，在不同的速度区间内施加不同级别的制动力。

（1）制动缸压力计算

紧急制动分为纯空气制动和复合制动模式。在纯空气制动模式下，只要动车和拖车的空气制动力不超过轮轨黏着力的90%，就不会出现擦轮现象。……