“复兴号”中国标准动车组制动试验设计与应用
英文名字翻译“复兴号”中国标准动车组制动试验设计与应用
程宏明;章阳;华皛;曹宏发
【摘 要】制动试验是高速动车组制动系统必备的功能,介绍了制动试验的定位与使用工况,通过对国内既有高速动车组制动试验的研究,结合中国标准动车组制动系统技术平台的设计、开发和运用经验,阐述了中国标准动车组制动试验的技术方案.制动试验采用TBM-SBM-LBCU分级管理的控制方式,控制方式确保了试验的准确性与可靠性.整套试验控制逻辑清晰、工作高效,为我国高速动车组制动系统自检技术提供专业支持.
【期刊名称】《铁道机车车辆》
【年(卷),期】2019(039)002
赞美老师的名人名言
【总页数】5页(P31-35)
【关键词】制动系统;MBT制动试验;CCU\\HMI;TBM;空气制动可用性
【作 者】程宏明;章阳;华皛;曹宏发
【作者单位】北京纵横机电科技有限公司,北京100094;中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所,北京100081;北京纵横机电科技有限公司,北京100094;中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所,北京100081;北京纵横机电科技有限公司,北京100094;中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所,北京100081;北京纵横机电科技有限公司,北京100094;中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所,北京100081
【正文语种】中 文
【中图分类】U260.7+2
制动试验是为了确保制动系统工作正常，性能稳定而设计的一整套制动系统检测试验。制动试验可以确保制动系统故障能够及时发现、明确作业人员交接发生时刻的设备状态。动车组故障时，利用制动试验配套诊断功能对系统当前状况进行诊断，以明确是否存在未消除的隐形故障，为行车提供依据。因此，制动试验在动车组运营、维护中具有重要作用。
从确保故障及时得到发现的角度考虑，制动试验频度要求要严，但频繁进行试验会影响到车辆运用效率。为了达到及时发现故障，又最大限度不影响运用效率的目的，制动试验频
度应适中。目前要求是，动车组在库内检修作业完成后，地勤司机出库前在列车两端进行完整的制动试验，确认全列制动可用性。在列车投入运用之前，正线司机需要确认列车制动可用性，如果无制动可用性则在列车两端进行完整的制动试验。在运用过程中，仅在换端时施加一次紧急制动即可。
“复兴号”中国标准动车组具有制动试验功能，包括菜单引导制动试验(Menu Guided Brake Test，简称MBT)和自动制动试验(Auto Brake Test,简称ABT)。其中，自动制动试验属于列车整备试验的一部分，依据CCU发送的试验开始指令，制动系统自动完成相应测试内容。MBT制动试验是司机依据HMI提示进行试验，完成对制动系统工作状态的确认。MBT制动试验是动车组车辆运营前必须进行的环节，是制动系统故障确认的参考依据，也是使用频度最高的制动试验。
目前，我国既有高速动车组(和谐号)制动试验(MBT)软件控制仍由外方设计，试验时间较长。试验失败时HMI仅提示试验最终结果，司机无法确定试验失败车辆，无法快速解决问题，若热备车辆不足，会造成车辆晚点，影响高速铁路有序运营。
基于上述分析，非常有必要结合国内实际情况，开展适合我国高速动车组实际应用的制动
试验研究，满足我国高速动车组快速试验、快速定位故障的技术要求。
结合中国标准动车组制动系统技术平台的设计和开发经验，详细介绍了MBT制动试验的设计思路、试验方法及对现车运用过程中常见的故障工况进行了分析。
1 MBT制动试验设计思路
1.1 和谐号动车组制动试验的现有情况
在中国既有和谐号动车组中，3型车、5型车具有MBT制动试验功能，但试验项目较多(3型车制动试验包括6项子试验[1])，完成一次完整的制动试验需18 min。5型车完成一次完整制动试验需16 min。出库前，两个端车需要分别执行一次制动试验，耗时需30 min 以上。当制动试验失败时，制动系统仅提示试验失败，无法给司机更多提示，导致司机处理故障比较困难，效率较低。因此，3型车、5型车存在制动试验耗时久、不易处理故障等问题。2型车无MBT制动试验，只通过司机操作制动手柄完成制动系统性能确认，虽然试验快速，但属于人为判断，试验结果不够准确客观。
1.2 复兴号动车组制动试验的设计思路
基于制动试验的定位与频度原则，在仔细研究运营车辆的优缺点后，中国标准动车组借鉴各方长处，形成了一套高效的中国标准的MBT制动试验，既满足从严诊断、快速定位制动系统故障的原则，又最大限度的保证车辆运营效率，实现准确、快速试验的目的。
2 MBT制动试验的设计
2.1 制动系统制动试验的架构管理
MBT制动试验包括直通制动试验、紧急制动EB及EB转UB试验、紧急制动UB试验、防滑试验、总风贯通性试验等5项子试验组成。试验是基于制动系统三层架构(TBM-SBM-LBCU)进行控制管理的。架构如图1所示：
图1 8编组制动系统三层架构管理
其中，TBM(Train Brake Management)负责列车级的试验管理，包括与CCU\HMI交互，向SBM下发试验指令，汇总SBM上报的试验结果等，同时端车BCU1.1与BCU1.2都可以做TBM，实现冗余控制。SBM(Segment Brake Management)负责所在网段内制动指令的下发与车辆试验结果汇总，也采用冗余控制。LBCU(Local Brake Control Unit)负责本车制动
试验的执行及结果反馈。三层构架层层管理，功能明确。
2.2 制动试验期间信息流的交互
“复兴号”中国标准动车组信息交互是基于MVB(Multifunction Vehicle Bus)总线进行的。
TBM与CCU\HMI的信息交互如表1所示。
表1 制动试验TBM层面交互信息编号信号信号流方向1制动试验项目号CCU\HMI到TBM2制动试验步骤号CCU\HMI到TBM3制动试验项目号TBM到CCU\HMI4制动试验步骤号TBM到CCU\HMI5制动试验故障编码TBM到CCU\HMI6TBM判断的试验结果TBM到CCU\HMI7TBM汇总的试验结果TBM到CCU\HMI
郭楠是什么意思TBM与SBM的信息交互，如表2所示。
表2 制动试验SBM层面交互信息编号信号信号流1制动试验指令TBM到SBM2本网段内试验结果SBM到TBM
LBCU与SBM、CCU\HMI的信息交互，如表3所示。
小孩起名字大全免费
表3 制动试验LBCU层面交互信息编号信号信号流1制动试验指令SBM到LBCU2本车试验结果LBCU到SBM3本车空气制动可用性LCBU到CCU\HMI
制动试验期间，司机通过操作HMI显示屏进行相关试验。CCU\HMI依据司机操作将指令发送给TBM进行制动试验，TBM与CCU\HMI采用应答式指令交互，一方等待另一方响应后才能进行下一步操作，保证TBM与CCU\HMI时序的准确性。TBM向SBM下发试验指令，并在试验过程中汇总试验结果(8辆编组车，TBM汇总2个SBM网段试验结果，重联车16辆编组TBM汇总4个SBM网段试验结果)。
2.3 MBT试验的启动
当TBM收到CCU\HMI试验开始指令后，检测列车试验环境是否满足要求(检测内容包括总风压力是否正常与车辆是否静止等)。如图2所示，当条件满足要求时，TBM反馈给CCU\HMI试验条件满足要求，HMI提示司机开始进行制动试验。司机通过点击试验按钮开始进行试验。CCU收到TBM发送的停放制动已施加可进行制动试验信号后，缓解全列保持制动，CCU\HMI向TBM发送试验项目号、试验步骤号，开始进行各项子试验，如图3所示。
图2 MBT制动试验开始界面
2.4 MBT试验的中止与退出
为了确保车辆的安全与试验的准确且合理，中国标准动车组制动试验对车辆工况条件有一定要求。当TBM监测到如下工况不满足时，制动试验会被中止。
当TBM诊断出外部工况不满足时(参照表4)，不进行制动试验，或退出试验。
图3 HMI激活MBT试验
表4 制动试验中止条件编号工况条件诊断范围1保持制动未缓解试验中诊断2TBM与CCU通讯异常试验中诊断3TBM收到CCU\HMI的试验中止指令试验中诊断4停放制动未施加试验中诊断5车辆未静止试验前确认,试验中诊断6总风压力低于800 kPa试验前确认,试验中诊断7紧急制动EB、UB施加试验前确认,部分试验中诊断8制动手柄未处于缓解位试验前确认祝贺党成立100周年贺词
长沙有什么好玩的

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。