无人驾驶列车制动系统的应用分析.pdfVIP

设计研究 铁道机车车辆工人 第5期2011年5月 文章编号 ：1007—6042(2011)05—0005—06 无人驾驶列车制动系统的应用分析 每 ％ (广州地铁运营事业总部车辆中心新线部 广东广州 510310) 摘 要 ：介 绍了无人 驾驶 列车制动 系统 的结构和在广 州地铁 APM线路 上的应用 特点。 关键词 ：无人 驾驶 ；制动 系统 ；电制动 ；气制动 中图分类 号：U231 ．6 文献标识码 ：B 广州珠江新城旅客 自动输送系统 (AutomatedPeopleMover，简称 APM) 车辆采用美国庞 巴迪公司生产 的CX一100车型，信号控制系统采用 CITY— FLO650，相对于国内既有地铁线路其最大的特点是从功能上实现 了真正意 义上 的无人驾驶模式载客运行 。车辆本身未设置司机驾驶室 ，列车的行驶 和控制全部通过 自动化设备完成，并可 以实现无人值守。APM车辆本身结 构简单 ，每节车可以作为独立 的单元运行 ，切编组灵活 ，列车通过导向轮与 导 向轨实现列车转 向功能，橡胶轮胎由导向轨道引导在特殊水泥运行面行 驶 ，电流集 电器通过动力轨受电。 整个 APM无人驾驶系统可简单看作是 由网络控制调节部分 ，电路 、气 路逻辑通路和各运动执行部件构成 的。网络控制调节部分相 当于 “大脑”， 电路 、气路逻辑通路部分相 当于 “神经 ”，各运动执行部件相 当于 “四肢 ”。 系统运行时 ，由网络控制调节机构判定 目前系统所处状态并根据需求发 出 指令 ，由电路 、气路结构按照以上指令形成一定的逻辑通路进而控制各运动 执行机构做出正确动作 ，从而实现列车的制动 、牵引、停站 、报警等功能。 1 制动系统的网络控制及制动力调节 广州APM列车制动网络控制系统是以整个APM系统的信号控制网络 为基础的，整个信号控制(ATC)从 区域上主要 由中控、轨旁 (区域)和车载 部分组成 ，从功能上则可以分为列车监控 (ATS)、列车 自动保护 (ATC)和列 车 自动运行 (ATO)系统。制动控制 的网络控制调节主要是通过车载 ATC 系统对中控指令及车辆本身运行状态的确认和分析 ，建立精确的制动调节 控制网络 ，通过控制电制动桥 (晶闸管 TH4、TH5的导通和关断)进而实现 一 一 设计研究 铁道机车车辆工人 第5期2011年5月 对电制动力大小的控制 ；通过对不 同等级电压信号的控制调整相关 电磁 阀 动作幅度 ，进而实现对气制动力大小的控制 ，使列车在满足运行工况要求 的 情况下保持最佳状态运行 。 1．1 制动网络控制系统的工作原理 如图 l所示 ，在正常运行模式下 ，车载 ATC通过车地通信系统从 区域 ATC接收交路选择运行模式和限速信号等信息 ，同时通过接 收电机速度传 感器检测到的脉冲反馈信号计算当前车辆速度 、确认 当前车辆位置及运行 方 向，车载 ATCCPU处理器面板将 以上信息与车载 ATC系统本身存储 的 线路 电子地 图信息 (包括 了广州 APM系统线路物理地铁 、区段 限速、区间 停站等)进行综合 比较 、计算 ，就能够确认车辆所处位置及该位置所处区域 的限速值 ，进而判断车辆行驶速度是低于该区域限速还是高于该区域限速 。 图 1 制动 网络控制结构不恿图 车载 ATC软件设置为 ：按照低于区域限速2km／h的原则给出一个当前 的参考运行速度指令 ，车辆运行过程 中，若 中控通过 区域 ATC发 出低于参 考运行速度 的限速指令 ，则优先采用 区域 ATC限速指令 ，为保证行车安全， 区域 ATC不能发出高于区域 限速的速度指令。车载 ATC将 实际速度与参 考速度 比较 ，生成一个 0—10V的电压信号送达 P信号发生器 ，P信号发生 器将其转化为 0～100mA可调节制动／牵引请求信号(或称作模拟 P信号) 送达车载 ATC制动牵 引控制面板 。制动牵 引控制面板将确定车辆牵引系 统的运行模式 (制动或牵引)，计算所需的制动