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浅析地铁列车制动系统失效

摘要：制动系统是列车重要的系统，它能使列车迅速的减速或停车，地铁列
车由于站距较短，会频繁的使用制动，所以制动系统必须有很高的可靠性，应有
效避免整车制动系统失效，造成不能停车。本文从制动系统的执行机构、制动系
统的控制机构以及列车主控制系统对制动系统的控制等方面着手，通过对各系统
可能出现的引起制动失效故障进行分析，说明列车整车制动系统失效的可能性。

关键词：制动控制；故障风险；失效

Analyzingthesubwaytrainbrakingsystemfailure

DENGPei-jin

（GuangzhouMetroCorporation,Guangzhou510310,China）

Abstract:Thebrakingsystemisimportantforthetrain,whichenablesslow
downorstopsthetrainrapidly.Thebrakingsystemmusthavehighreliability,which
duetotheshorterdistancebetweeneachsubwaystationthatweshouldusethebrake
frequentlytoavoidthewholebrakesysteminvalidedresultingnotstop.Thisarticle
describesthepossibilityoftrainvehiclebrakesystemfailure,whichcommencing
fromtheactuatorbrakingsystem,thebrakingsystemcontrolmechanismandthe
controlofthetrainbrakingsystemmaster,andalsoanalyzingeachsystemthatmay
becausedbybrakefailurefault.

Keywords：Brakecontrol；Failurerisk；Failure

2011年7月23甬温线浙江省温州市境内出现高速列车追尾事故，造成重大
的人员伤亡和财产损失，作为同高速动车类似的城市轨道列车，我们经常有疑问，
高速行驶的多编组地铁车会不会在紧急情况下有停不住车的可能，列车制动系统
的可靠性到底如何，失效的风险有多大，对于这些问题，本文将进行探讨。

制动系统遇有紧急情况应能使电动车组在规定距离内安全停车，一旦出现故
障就会有制动失效的可能性，制动失效会使列车不能停车或停不住车，因此就会
有列车追尾的危险。作为地铁列车，其设计在这些方面都是有考虑的，下文是引
起制动失效的常用故障，以及对这些故障的风险性分析，分析该故障引起制动系
统失效的可能性，最后得出结论从车辆本身设计来说出现制动系统失效的可能性
很小，是可以有效避免出现安全事故的。

1.制动的实现

地铁电客车通常配备有两套制动系统：一个电制动系统（ED制动）；一个气

制动系统（EP制动）。电制动的原理为驱动电机在制动过程中变成发电机，消耗
列车的动能，产生电能并将电能反馈到供电系统，电制动随着列车速度的降低，
制动效能会降低，必须有气制动介入，通常情况下电制动结合牵引系统进行设计，
常用制动时电制动优先，只有在电制动不足以满足制动要求的时候，由气制动进
行补充。

气制动是列车必备的制动系统，因为电制动无法满足速度低或停车状态的制
动要求，而气制动可以在任何情况下施加，因此列车制动系统失效主要还是气制
动失效。气制动的实现为列车主控制系统（列车级别控制中心）发出制动命令，
由制动系统气制动控制单元的微处理器来控制气气动部件，利用制动控制单元调
节好的气压（压缩空气）通过制动气缸和制动夹钳将制动闸片压靠在制动盘上完
成制动，气制动控制系统现在采用较多的是基于转向架的控制，这方面应用比较
多的是克诺尔制动系统，其制动控制的核心称为EP2002阀，本文的研究就是
基于安装了克诺尔制动系统的列车。

图1列车制动控制图

该系统的制动控制模式是，主控制系统发出制动需求命令，制动控制单元将
制动需求的电信号转换成受控的气压，受控的气压通过管路进入制动执行机构转
化成机械力，机械力执行摩擦制动；执行过程中制动控制单元时时收到压力反馈
信号，以形成闭环调整制动压力，达到精确控制的目的。

2.制动失效分析

2.1主控制系统故障

2.1.1可能的严重故障：

主控制系统，负责电制动和空气制动的管理和分配，制动命令和制动参考值
的给出。有重大隐患的故障有，制动命令无法执行，制动参考值错误。

2.1.2故障风险性：

制动命令无法执行主要有主控制命令错误或MVB通信故障，都可能使制动
控