某型地铁车辆制动保障监控装置的设计

刘 澳， 崔 雷， 许丰磊， 崔晓军

(中国中车青岛四方车辆研究所有限公司， 山东青岛 266031)

列车采用全自动无人驾驶模式(DTO)[1]运营，当发生紧急情况时，列车自动控制系统(ATC)[2]触发紧急制动，制动保障监控装置控制牵引系统、盘形制动系统和磁轨制动器施加制动，并实时监控列车的运行速度和制动距离，达到安全停车的目的。

1 列车基本配置

列车采用4辆编组，均为动车。每辆车配备2个转向架，每个转向架包含2根轴。其中，3根轴为常用制动轴，1根轴为紧急制动轴。每辆车均配备牵引系统、盘型制动系统和磁轨制动器，实现列车的牵引与制动。整列车配备1台制动保障监控装置。列车的基本配置如图1所示。

图1 列车基本配置示意图

2 功能需求

2.1 电源需求

制动保障监控装置供电电源为DC 48 V(DC 36 V-DC 60 V)，最大功率消耗为48 W。

2.2 功能需求

列车紧急制动分为两级：I级紧急制动和II级紧急制动。其中，I级紧急制动的实施方式包括电制动和50%的磁轨制动；II级紧急制动的实施方式包括盘型制动和100%的磁轨制动。I级紧急制动是一种可控的、非安全的制动模式。II级紧急制动是一种开环的安全制动模式，由于其独立于列车载荷，因此可能会造成车轮擦伤或乘客不适。

制动保障监控装置负责管理列车的两级紧急制动，达到以下3个目的：

(1)保证列车在规定的制动距离内停车；

(2)防止车轮擦伤；

(3)控制列车冲动和减速度以增加乘客舒适性。

当ATC触发紧急制动时，制动保障监控装置首先施加I级紧急制动，并以“故障-安全”原则[3]监控其施加过程。……