某型地铁车辆运行稳定性研究

蔡成田,张先俊,李兰兰

摘要：随着城市人口的迅速增长，公共交通的发展越来越受到关注伦敦大都会铁路1863年开通以来，这种快速安全的交通方式近年来出现了，但地铁等新型交通方式发展过程中出现了噪音过大、车架地震、剧烈磨损等一些问题，成为隐患。为此，国内外许多学者对地铁列车运行的安全性和稳定性进行了大量研究。基于此，对某型地铁车辆运行稳定性进行研究，以供参考。

关键词：地铁;车辆运行;稳定性

引言

近几年随着中国经济飞速发展，人们的出行方式变得多种多样。地铁诞生之日起便倍受人类亲睐，近些年更是发展迅猛，地铁虽然具有低投入、大运量、无排放等诸多优势，但是由于其运行区域大多处于人流密集区域的马路中央，与公路交通不可避免会产生干扰，一旦出现问题，会给公共交通带来很大的危害，故国内外学者对其运行安全性和平稳性进行了研究。

1地铁车辆检修现状

目前，我国地铁车辆检修主要分为日检、双周检/月检、定修、架修、大架修等常用修程方式，以及A列检、B列检、架修(C列检)、半寿命翻新等港铁方式。无论采用哪种方式，其中的日常检查(日检、双周检/月检、A列检)最为频繁，任务最为繁重，基本是天窗点作业，作业时间短、工作量大。车底日检的主要检修项点为车钩、转向架、空气管路、车下电气柜、空气管路及制动系统等。若采用人工检修方式，即肉眼识别+便携式工具检测(手电筒)，实施快速例行检查和故障处理，存在检修范围广、作业难度大、作业过程繁琐、检修效率低下、遗留作业盲区、漏检漏修等问题。由于大部分检修项点依赖人工经验判断，人为因素影响较大，容易受检修地沟环境、人员工作状态、人员技术水平等多方面因素影响，在检修效率及安全性、可靠性等方面均存在明显不足。为提高车辆整备能力、提升检修效果，亟需配置车底巡检机器人。

2我国地铁车辆架大修维修模式

目前，我国地铁车辆架大修主要采用整车委外维修（即将车辆整体委托给有资质的外部机构负责维修的模式）、自主维修＋部件委外维修（即使用地铁公司自己配置的厂房、设施设备及人员来完成车辆架大修检修规程所规定的主要维保项目，而部分核心设备委托设备厂家维保）、合作维修（即由其他具备相应资质的机构和地铁公司共同成立合资公司，合作完成维修工作）等３种主流模式，而在发展中，又逐步衍生出一些新的架大修模式作为补充。目前，已有部分城市将前两种模式组合以形成与自主维修＋部件委外维修和整车委外维修并行的架大修模式。在地铁公司发展的初期阶段，多采用自主维修为主、部件委外维修为辅的架大修模式。此模式有利于积累运营、维修经验，培养内部技术人才，如广州、西安等城市的地铁公司。当列车检修量急速增加、架大修技术逐步成熟的情况下，综合分析维修成本、基础设施及人员因素，将自主维修＋部件委外维修模式逐步过渡到整车委外维修模式。为稳妥起见，部分地铁单位在试点整车维修的时候，一般会先在线网中选取部分线路试点整车委外维修，其余线路仍采取自主维修＋部件委外维修模式的并行模式，如深圳市地铁集团有限公司。地铁公司与主机厂合资建厂，采用合作维修模式，前期负责新车本地制造，后期负责架大修业务承揽并开展属地化生产和检修业务，如上海申通地铁股份有限公司。上海的地铁列车检修主要由上海申通地铁股份有限公司、中国中车股份有限公司，以及庞巴迪公司、阿尔斯通公司等合资企业来完成。综上分析，目前我国各地铁公司关于车辆架大修模式仍处于研究和探索阶段，行业内暂未形成一种固定的成熟维修模式，同时受各地区本地及周边市场资源影响，３种维修模式将并行持续一段时间。

3地铁车辆运行稳定性研究

3.1对列车运行安全性进行研究

试验采用测量轮对法得到车轮的水平和垂直力，计算了脱轨系数、车轮过载率等。，并执行脱轨安全评估。车轮力信号传输使用采集回路装置，实时数据由电缆反馈数据采集器存储，供日后统计分析之用。根据gb 5599—1985，参数使用以下公式计算。脱轨系数:

Q/P≤0．8

式中:Q为轮轨横向力，kN;P为轮轨垂向力，kN。轮重减载率:

式中:ΔP为轮重减载量，kg;P为轴平均静载荷，kN。轮轴横向力:

H≤α(10+P0/3)，α=1

式中P0为净轴重，kg。1)试验结果表1、表2给出了用空中客车(AW0)测量线路和曲线运行稳定性(安全)的最大统计尺寸。结果表明，测试Ttc1车和MP1车的最大弹出系数分别为0. 79和0.79。0. 79。最大转速降低率分别为0.38和0.38。0.40美元。车轮轴的最大横向推力为22.36 kn，23.14 kn。最大帧加速度分别为3.05m/s 2和3.05m/s 2、3.22米/秒2。TK1和MP1废物处理系数的最大值位于R525M曲线上，可在r300m特性曲线中找到；旋转载荷特性曲线可显示在r 300m特性曲线中。车轮轴的最大横力可见于□；最大横向剪切拖动值显示在直线上，∞车轮速度和车辆横向剪切速度明显大于拖车。

表3和表4给出了测试物质(AW3)中直线和曲线的运行稳定性(安全)评价的最大统计数据。测试结果表明，TC1和MP1车辆在空气弹簧正常状态下的最大弹出系数分别为0.65和0.65。是0.70。最大旋转缩减率分别为0.38和0.38。0.35 .车轮轴的最大横向推力为26.47 kn，29.19 kn。帧的最大加速度分别为3.86m/s 2和。3.81m/s 2 .分离系数T1和MP1的最大应力值见；最大转动载荷必须显示在特性曲线中。车轮轴的最大横力可见于□；最大电缆长度显示在线和曲线中。

脱轨系数的速度分析可与AW0和AW3进行比较，其中脱轨系数的值最大，如果零穿过曲线，则处于危险区域。因此，使用相应的速度级分析了情况(曲线半径300m)，以确定各个速度级的脱轨系数接近0.8。这在干扰较少的区域更容易找到。该曲线表明，在时速低于60公里的情况下，拖车的出发系数大于汽车的出发系数。挖方系数达到峰值70km；随着堕胎率的提高，堕胎率再次下降。总体而言，在高速地区，汽车的发车系数高于拖车的发车系数。

结束语

地铁列车在连续运行过程中，机械振动、磨损、加减速、制动等因素会导致车辆车底结构件螺栓松动、管线脱落、设备摩擦或变形。因车辆车底的部分检测点被遮挡、光线暗、空间狭窄、检测点多，且检修作业时间多在凌晨，导致检修人员长期处于高负荷工作状态，这对检修人员责任心、精神及身体状态造成的影响非常大，再加之人工巡检工作量大、效率低、质量差，在这些因素的综合影响下，存在漏检风险，这会严重威胁列车的安全运行和乘客的人身安全。因此提高作业效率、提高作业质量、改善检修工具、加快“人检”向“机检”转变迫在眉睫。

参考文献

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