地铁车辆牵引时抖动的分析与处置分析

李一恒

摘要：本文主要分析了地铁车辆牵引时抖动具体情况，然后阐述车辆启动/加速逻辑、车辆牵引与制动控制配合原理，最后对地铁车辆牵引时抖动原因与处置措施进行总结。主要目的是，尽量避免地铁车辆在牵引过程中出现抖动问题，实现地铁车辆的安全稳定运行，从而为乘客营造更加安全乘坐环境，防止安全事故出现。

关键词：地铁;车辆;牵引;抖动

1、车辆启动/加速逻辑分析

地铁车辆自身具有动力分散特点，列车动力单元往往分布在各节车厢中，不同车厢属于独立牵引单元，通过牵引控制器制定牵引指令或者制动指令。在地铁车辆启动过程中，TCMS会将牵引指令直接转发给牵引控制器，此时，牵引控制器与制动控制器之间能够实现实时通讯，从而获得不同车厢的载荷信号以及电制动信号，在此基础上，对牵引电机所需输入电流进行合理计算。牵引控制器在逐步撤出电制动，并投入牵引力过程中，需要制动器能够与其一同进行空气制动的撤出，这对于实现地铁车辆的平稳启动而言具有重要意义。

2、车辆牵引与制动控制配合原理分析

通常情况下，地铁车辆在制动、牵引逻辑交换过程中，需要利用牵引控制器与制动控制器间的三组信号实现，包括电制动力指令信号、牵引载荷信号、电制动力等价信号。对于相同组牵引控制器与制动控制器，在相同时间成对信号要确保相同[1]。地铁车辆实际上属于动力分散型车辆，为促使地铁牵引与制动工况下平顺性，各节动车牵引、电制动的介入与撤出，要保证其同步性。

比如，DKZ27地铁车辆，在该车辆中的牵引控制器与制动控制器，分别是日本日立牵引系统与Nabtasco制动系统。在这其中，牵引应载荷信号、电制动指令信号以及电制动等价信号之间存在着不同关系：

（1）牵引应载荷信号属于制动控制器在对空气弹簧压力情况进行检测后，输入的模拟信号。通常情况下，牵引应载荷信号在2V-10V之间。如果在检测工作开展中，空气弹簧压力为800kPa或者800kPa以上，此时输出信号是10V;如果空气弹簧压力检测为0kPa，此时输出信号是2V（如图一）。

（2）制动器要结合车辆状态具体情况，对所需电制动力模拟信号进行合理计算。通常情况下，电制动指令信号是2V-10V之间。如果制动力在100KN，或者在100KN以上，那么输出信号是10V;如果制动力为0KN，那么输出信号是2V。

（3）牵引逻辑控制部结合电制动力指令信号计算值实际情况可以明确，电制动力定价在正常状态下是在2V-10V之间。电制动计算值在100KN或者100KN以上，此时输入信号是10V;如果电制动计算值为0KN，此时输出信号是2V。

3、地铁车辆牵引时抖动原因与处置

3.1抖动原因分析

对于地铁车辆牵引时抖动原因，本文主要从以下几点进行阐述与分析：

（1）启动工况之下地铁车辆牵引抖动原因分析。地铁车辆在启动过程中，单节车出现轮轨相对摩擦情况，出现抖动问题以及轮对擦伤情况。通过日志查看与分析可以了解到，在该节车制动辙会出现延迟情况。该节车牵引过程中，并不会全部撤出，这一情况出現，会造成该节车会与其他车之间出现启动时间差，从而会被其他车拖行或者推行。此时，在电制动力等价信号捕获过程中会发现，制动控制器发送给牵引控制器的信号状态是无，这会造成该节车，在牵引工况情况下，无法与全列车之间实现同步撤出制动，而且给出的牵引加速度与整个列车不匹配。

（2）加速工况之下地铁车辆牵引抖动原因分析。地铁车辆在角度过程中，单节车会出现轮轨相对摩擦，从而出现抖动问题与轮对摩擦问题。通过日志查看与分析可以了解到，该节车牵引MM电流投入相对较小，而且会明显小于其他车。在此背景下，不同车的乘车率大致相同，因此，该节车牵引加速度不会超过其他车。在牵引应载荷信号捕获过程中发现，制动控制器发送给牵引控制器的信号状态是无。这一问题出现会导致，牵引制动器无法正确获取当前车成员载荷情况，牵引输出功率计算准确性、合理性也无法在最大程度上保障。

3.2地铁车辆牵引时抖动处置

通过上述分析研究可以了解到，地铁车辆牵引过程中出现抖动的重要原因是，牵引控制器与制动控制器之间的网络通信信号出现差异问题。无论是在地铁车辆牵引控制器中，还是在制动控制器中，采用的都是内部光纤数字信号传输方式。在信号输入过程中，会将数字信号通过数模转换器方式，将数字信号转化为模拟信号[2]。并与TCMS之间进行中转，从而实现系统之间的有效通信。针对模拟新号段、光纤数字信号段要采用分别检测方式，在此基础上，可以实现信号中断故障点的有效判断。从当前我国地铁事业发展中不难看出，针对系统间模拟信号段，落实各级检修修程，但针对系统内部数字信号段，并没有进行及时有效检测。在此背景下，要做好出现抖动车辆的系统内光纤检测工作，为实现检测工作的顺利进行，要对光损耗测试设备进行合理应用。在具体检测工作落实中，如果存在光信号衰减情况，要对故障光纤线缆进行更换，更换完毕后进行测试运行，此时抖动问题会被消除。基于此，可以在对铁修程修制中，将光损耗测试纳入到其中，根据模拟信号区段具体情况做好定期检测工作，通过这一工作的落实，可以在很大程度上减少抖动问题出现。

结束语：

综上所述，地铁已经成为很多城市发展中的重要组成部分，地铁交通发展速度，在一定程度上会将城市发展水平展现出来。在此背景下，很多城市在地铁交通发展中加大投入力度。对于地铁车辆牵引时抖动原因要进行全面分析与了解，明确造成抖动问题的原因，结合实际情况给出针对性解决措施。通过该种方式可以促进城市地铁交通事业朝着更好方向发展，为人们日常出行提供更多便利。在抖动问题分析中，需要相关工作人员自身能够拥有更多工作经验，实现对抖动故障问题的准确判断，将问题更好解决，实现地铁的安全稳定运行。

参考文献：

[1]张涛，展旭和，金泰木，姜培斌，凌亮，王开云.不同减振轨道上地铁车辆动力学性能对比分析[J].城市轨道交通研究，2021，24（10）：86-89+95.

[2]丁杰，尹亮，刘奇元.地铁车辆牵引变流器的噪声测试及仿真分析[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2021，34（03）：74-80.