有轨电车制动安全性分析

有轨电车制动安全性分析

摘要：低地板现代有轨电车作为环保、舒适、便捷的交通运输方式，越来

越多的应用到城市轨道交通系统。低地板现代有轨电车可能运行在商业区，非独

立路权，其运行区间与行人和车辆有交叉，发生紧急情况时优先考虑将车辆停下

来以避免行人受到伤害。制动系统作为保证车辆安全的重要组成部分，其安全性

尤为重要。

关键词：低地板现代有轨电车；制动系统；安全性

国内有轨电车制动系统普遍采用微机控制电液制动系统，主要应用的制动系

统有克诺尔的KBGM-H，汉宁卡尔的HNKE，株机公司的DY-1，海泰的EHB01，华

伍的DY01A，四方所的SCGHB-1。微机控制电液制动系统主要功能包括常用制动、紧急制动、安全制动和停放制动等。制动系统安全可靠是城市轨道车辆的运行安

全和平稳停靠的保障。本文从制动控制、液压控制、电子控制三个方面对国内主

流制动系统的控制方案进行了分析。

1.

列车制动控制

1.

制动指令冗余

1.

在常用制动指令的传输上，均有相应的冗余措施。如采用网络与硬线指令冗

余的方式，网络正常时以网络优先；当网络故障时，则根据硬线指令进行制动控制；当制动指令与牵引指令冲突时，制动指令优先。

2.

车辆采用双通道冗余的MVB总线接口，当任一路通道或收发器故障时，冗余

备用通道仍可保证MVB能正常通信；

3.

如网络与硬线制动指令出现不一致，EBCU设置故障信息以及相关的MVB信号，车辆施加最大常用制动，并通过HMI向司机提示故障信息，车辆减速并停止；当

制动指令与牵引指令冲突时，制动指令优先。

4.

通过手柄施加紧急制动时，同时输出常用制动指令。紧急制动指令既有硬线

又有网络。当硬线故障时，网络指令起作用。

5.

安全制动控制环路贯串于全列车，失电触发制动，任意节点断开均施加安全

制动。

6.

列车制动相关硬线在设计时采用“低电平”触发，因此是故障导向安全的；

1.

1.

控制主阀冗余

（1）主从热备模式

主要是SCGHB-1、DY-1型制动系统，用于中低速磁悬浮列车。

整车EBCU设主从控制，当主EBCU工作时，从EBCU处于热备份状态，一旦

主EBCU故障，从EBCU转为主EBCU对列车制动系统进行控制与管理。

（2）网络管理模式

主要是SCGHB-1、EHB01（海泰）型制动系统。

采用列车级制动力管理，由VCU负责列车级制动力管理、计算和分配，并具

备冗余功能，当主控VCU故障时，冗余VCU接管其主控功能，任意套制动控制单

元故障，VCU会自动分配其他制动控制单元自动进行补偿。

（3）自律分散模式

主要有KBGM-H、EHB01、HNKE、SCGHB-1型制动系统。EBCU采用自律分散模

式进行列车级制动力管理，任一套制动系统故障，均不会影响其它架EBCU基于

列车级的制动管理功能。列车所有EBCU均连挂在MVB总线上，无主从之分，它

们同时接收来至TCMS的信号并进行制动力的计算和管理。当任何一个EBCU故障，不影响其他EBCU的正常工作，其他正常EBCU会适当补充部分损失制动力。

1.

1.

安全制动施加冗余

制动系统内部均有一种安全制动冗余方式。

（1）安全制动电磁阀失电输出制动压力

EBCU会监控制动缸压力，若安全制动模式下制动缸压力未达到期望的压力值，EBCU会控制施加电磁阀或比例阀得电，保证制动夹钳降压，从而有制动力输出，

以作为安全制动的冗余。（2）EBCU控制比例阀输出制动压力。制动系统中安全

制动电磁阀和EBCU控制的制动力互为冗余。另外，装有磁轨制动装置的车辆，

在施加安全制动时，会施加磁轨制动。

1.

制动控制单元的液压控制部分

1.

制动控制阀（比例阀或开关阀）故障

若EHU内的缓解电磁阀（AS）和施加电磁阀（AT）或比例阀故障，列车表现

如下：

（1）故障只影响单车或单台转向架的常用制动和紧急制动，列车制动力基

于全列车进行分配，故障车或转向架损失的制动力会由在他所有正常车辆或转向

架上进行部分补充，减小对列车总制动力的影响。同时，列车会报“转向架故障”

信号，列车自动进行相应限速。（2）缓解电磁阀（AS）和施加电磁阀（AT）故障不影响安全制动模式的施加，能确保列车的安全停车。

1.

1.

安全制动电磁阀

（1）安全制动电磁阀被设计为“常开”模式，只要安全控制回路断电，安全制动电磁阀立即导通，施加安全制动。（2）EBCU会监控制动缸压力，若安全制动模式下制动缸压力未达到期望的压力值，EBCU会控制施加电磁阀得电，保证制动夹钳单元降压，输出制动力。（3）安全制动电磁阀故障只影响单车或单台转向架的安全制动，不会导致全列车制动力的丧失。

1.

1.

停放制动电磁阀

（1）停放制动电磁阀被设计为“常开”模式，在电磁阀处于失电状态时，停放制动电磁阀会导通，停放制动施加。（2）停放制动电磁阀故障只影响单车或单台转向架的停放制动，不会导致列车制动力的丧失。

1.

1.

限压阀故障

（1）限压阀故障只影响安全制动力的大小值，不会失去制动力，且不会导致全列车制动力的丧失。

1.

限压阀故障只影响单个转向架的安全制动，对全列车的影响程度较小，绝不会导致列车制动力的丧失。

1.

制动控制单元的电子控制模块