动车组制动系统的性能直接关系到列车内司乘人员的人身安 全，动车组行车过程中的故障将可能导致严重的安全事故，造成 巨大的经济损失和人员伤亡。制动系统的故障影响往往表现在动 车组列车的行驶速度和行驶方向，为了保障动车组行车的安全性 必须要明确动车组制动的原理和制动系统的故障处理方案，加强 对于制动系统的管理维护。
一、动车组制动系统概述
1.1 动车组制动系统结构 目前我国已经投入运行的动车组的时速大都在 200km/ h 以上，动力制动与空气制动的复合制动结构是 CRH 系列动车组较为 常见的制动系统结构。电制动是动力制动的主要形式，在动车组 运行过程中多通过再生制动的方式存在。现阶段正常运行的动车 组都采用再生制动的制动方式，该种制动方式的稳定性较高且易 于操作，在实际的行车过程中如果再生制动的制动力出现不足， 则需要采用空气制动方式对其进行辅助。列车的速度越低相对来 说再生制动力也会越弱，当列车的速度慢到一定的程度时，再生 制动力会不断下降直至归为零，空气制动在这时就会开始启用， 最终会全部取代动力制动系统。为了提高动车组制动系统的可靠 性，必须要加强制动体系的建设和管理，明确制动系统结构的特点， 最终从根本上提高动车组运行的质量。
1.2 动车组制动模式 动车组的制动可以分为常规制动和紧急制动两种基本模式，一些非常规的动车组列车除了上述两种制动模式之外还具备一些 特色的制动功能，例如辅助制动、快速制动等等，可靠有效的动 车组制动模式为列车的安全运行提供了必要保障。对于动车组列 车来说常用制动一般应用于列车在进行正常调速或者是停车时， 紧急制动则是应用于紧急行车状态下，对列车采取紧急制动可以 进行最大限度的车辆减速。辅助制动多用于常用制动和紧急制度 均出现故障的情况下，当制动装置异常时，在制动指令线断开的 情况下还需要保持动车组的低速行驶，在这种状态下堵住制动系 统会产生相应等级的制动和快速制动。
二、制动故障对动车组行车安全的影响
2.1 制动系统故障类型 根据故障表现和影响的不同，动车组制动系统的故障可以分为三类，故障类型不同对于列车行车安全性的影响也有所差异。
第 I 类故障发生时，动车组的制动性能不会受到影响且制动系统可以监测到相应的故障，该类故障发生时列车的运行状态不 会受到影响，对于动车组行车安全性的负面影响较小。第 I 类故 障又可具体分为两种情况：如果制动系统有相应的故障冗余设计， 则在冗余设备的支持下动车组可以继续正常运行；如果动车组的 制动力并没哟下降，技术人员可以在列车停车后进行故障检修， 当制动系统故障修复完成后动车组可以恢复正常行驶。
第Ⅱ类故障不能被制动系统自动监测到，该类故障发生后列 车要实施紧急制动，列车不可以继续运行。动车组制动系统会在 故障发生时自动触发紧急制动，利用列车风管的保压量避免制动 力的下降。因而这类故障的制动过程安全性也是可以得到保障的。 但是这类故障无法由随行机械师解决，需要在列车停车后等待救 援。总的来说第Ⅱ类故障也不会诱发安全问题。
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第Ⅲ类故障可以被制动系统自动监测到，针对该类故障需要 采取“关门车”的处理方式，动车组驾驶人员需要根据相关规定 的要求，结合具体的“关门车”数量对动车组进行限速。管道泄 漏故障等属于第Ⅲ类故障。
2.2 列车正线停车 如果动车组在起模点处出现超速情况使得最大常用制动触 发，且此时刚好列车组制动系统发生了第Ⅲ类故障，这时要根据 动车组在起模点处具体的运行速度、列车行驶线路的坡度条件以 及不同制动力的切除比例等对列车停车点冒进信号机的距离进行 计算。动车组行驶速度、轨道线路的坡度以及切除后剩余的制动 力数值等都会对列车冒进信号距离产生影响，且这些要素之间的 关系较为复杂。无论切除的制动力大小动车组都有可能冒进信号 机。当初始速度较低时冒进信号机的概率更高，冒进距离会比较 短但是仍然会对动车组的行车安全产生影响。当制动力切除比例 超过 3/8 时，列车冒进信号的距离会比较大，当制动力切除超过 一半时动车组冒进信号距离将呈高速增长的趋势。这主要是因为 动车组各辆车的制动系统工作状况会直接影响到整个列车的剩余 制动力的值，当其中有车辆的制动力出现故障导致制动力下降或 者丧失时，整列动车组的制动系统能力也会受到影响。如果剩余 制动力不满足 ATP 计算用制动力的要求时动车组减速过程会放缓， 运行速度会逐渐超出规定的数值。一般来说剩余制动力越小、初 始速度越高，则转换点越早，列车的常用制动点距离减小，相应 紧急制动段增长。在转换点发生时间比较早的情况下，列车剩余 紧急制动力大于 ATP 常用制动力取值，紧急制动的距离减小较为 明显，列车运行较为安全；如果剩余制动力与规定值相差较小时 则动车组会冒进信号机。如果转换点发生时间比较晚则常用制动 段的距离也会比较长，延长效果较显著，这时动车组实际制动距 离与 ATP 计算值差别较大，列车冒进信号机的概率将会增加。
2.3 列车侧线进站停车 根据列车制动系统故障发生时间的不同，可以分为驶入进站信号机之前的制动系统故障和越过进站信号机之后的制动系统故 障两种情况。第一种情形发生时，动车组进站速度是否超过侧向 限速决定其是否会有侧翻危险的存在。在第二种情形下假设动车 组在车站内起模点处超速且最大常用制动被触发，制动系统发生 了第Ⅲ类类故障。动车组停车点冒进出站信号机的距离课题通过 初始速度、坡度条件以及制动力切除比例等计算得出。
三、结束语
综上所述，通过动力分散、电空复合制动以及冗余型空气供 给系统等技术方案的采用可以有效提升动车组制动系统的冗余度， 保障列车行驶的安全性。动车组制动系统需要具备相应的故障监 测和报警等功能，以便于技术人员及时对故障进行处理。完善的 制动系统安全保障措施在一定程度上确保了动车组运行的安全性， 但是如果制动系统出现故障，难以完全凭借人工限速的方式保障 行车安全性，因而必须要采取更加有效的安全防护对策避免动车 组超速、冒进等危险的发生。
参考文献：
[1] 陈蓝 . 动车组制动控制系统气动控制单元故障树的建立 和分析 [J]. 铁道机车车辆 ,2017（37）.
[2] 刘敬辉 . 高速动车组空气弹簧悬挂系统安全风险分析及 控制研究 [J]. 铁道运输与经济 ,2017（39）.
论文作者:张鹤璞
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
标签：车组论文; 列车论文; 制动系统论文; 故障论文; 信号机论文; 行车论文; 紧急论文; 《红地产》2017年7月论文;