城铁车辆重联列车控制电路的设计与分析

城铁车辆重联列车控制电路的设计与分析

蔡和旭 李惠

中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116022

摘 要 本文首先说明了列车重联运行的必要性，然后介绍了重联车钩的选型和重联继电器的激活控制，接着又说明了重联列车控制的三个设计原则、重联列车的三种主要控制信号和重联列车的网络信号控制和传输，并对相关电路进行举例分析，为重联列车的控制电路提供了基本的设计思路，而且该电路设计曾在相关项目上成功应用。

关键词 重联列车 控制电路 安全环线

1. 车辆重联运行的必要性

现在越来越多的城铁车辆要求列车有重联运行的功能，这主要是因为车辆开通初期，客流量不会太大，但是随着线路运营越来越成熟和轨道交通准时、快捷等优势越来越被乘客认可时，客流量就会越来越大，这个时候就需要提高车辆的运力，尤其是在某些特殊时间段或者节、假日期间，比如旅游线路的旅游高峰时期或者每天上班、下班的高峰期。还有一种情况就是受限于小曲线轨道线路，如果车体设计过长，将没有办法通过这种小曲线线路，所以这个时候，就可以采取多列车重联运行的方式来提高运力。

2. 重联车钩的选用

需要重联运行的车辆，必须选用带有机械钩和电气钩的全自动车钩。电气钩实现不同车辆间的电气连接，用于传输激活司机室的控制指令和列车间的数据信号；机械钩实现车辆间的机械连接，保证列车的可靠连接和安全运行。

下面以某项目的车钩为例，对车钩的电气钩部分进行介绍。电气钩接触面的示意图如图1所示。

图1 电气钩接触面示意图

图中左侧为插针，序号为1-69；右侧为插孔，序号为101-169。列车重联时，一个车钩的插针与另一个车钩的插孔相接触，实现电信号的传输。

为了提高电钩连接的可靠性，车钩连接器的大部分插针、插孔在车钩内部短接，实现冗余功能，保证信号传输的可靠性。

对于不同列车之间需要交叉的信号，如列车方向、左右门控制信号等，必须使用单独的触点，实现不同列车间的信号交叉。

3. 重联继电器的激活控制

重联继电器一般在车钩重联后自动激活，不需要任何操作。两车重联后，重联侧的重联继电器自动激活；非重联侧的重联连接器不激活。

4. 重联列车的控制设计原则

   1. 安全性原则

图3 两列车重联编组图

每列车由A车、B车、C车三辆车组成，其中，A车、C车带司机室。两列车车辆重联后的编组图如图3所示。图中，重联端司机室（两个C车司机室）不能被激活，因为在重联端司机室司机无法瞭望车辆前方情况，所以这两个司机室不能激活，以确保车辆的行车安全。

1. 2. 关键信号采用环线设计

涉及到行车安全的关键信号主要有安全制动信号，车门全关好信号和列车制动全缓解信号等。下面以车门全关好信号为例，介绍一下车门安全环线的建立。

车门安全环线在重联列车的所有车门都关好后自动建立，若某个车门未关好，车门安全环线将无法建立，列车无法提供牵引使能信号给牵引系统，车辆不能牵引，因此，车门安全环线的建立，也是列车可以牵引行车的前提。

通过重联继电器一对常开常闭触点和车钩连接器的两对触点建立车门安全线环路的设计，搭建了一个安全、灵活的车门安全线环路电路，而且不限制列车的重联顺序和重联数量，无论是几列车重联运行，都可以建立车门的安全线环路，为列车的安全运行提供有利保障。

1. 3. 重要信号传输的一致性和同步性原则

牵引指令、紧急制动、安全制动等重要信号的控制电路通过车钩连接器直接相连，保证重联列车所有被该信号控制的继电器同步动作，从而保证指令实施的同步性和列车动作的一致性，提高车辆运行的安全性和可靠性。

5. 重联列车的主要控制信号

重联列车的主要控制信号分为三种，一种用于车辆之间的互锁，如车辆激活指令。车辆激活指令用于不同司机室之间的激活信号互锁，当有一个司机室激活后，其他司机室不再能激活，保证车辆控制的安全性和唯一性。

一种用于控制车辆的状态，保证车辆状态的一致性和同步性。如：升弓指令、降弓指令、蓄电池闭合指令、蓄电池断开指令、牵引指令、制动指令、客室照明控制等。

还有一种是需要在重联列车间打交叉的信号，包括向前信号、向后信号、车门使能信号、开左门信号、开右门信号、关左门信号、关右门信号。

6. 重联列车的网络控制和信息传输

当车辆重联完成后，重联车的网络通过重联网关自动组成一个新的完整网络，实现列车间的通讯和控制。

重联网关负责列车级总线的网络监测和控制，能够将激活车的重要控制指令和控制信息发送到所有重联车，同时也能将所有重联列车各主要系统的工作状态和故障信息发送到激活车，显示在TCMS的人机界面显示器上供司机查看。

7. 结语

轨道交通车辆是一种绿色环保的交通工具，能灵活地适应大中城市的骨干网络交通，满足优质、高效的公共交通服务需求。可重联运行成为轨道交通车辆的重要优势，通过重联的方式提高车辆的运能，使车辆的运力具有较大的弹性空间，根据线路情况灵活调配，因此，可重联运行成为越来越多业主的定制要求。重联电路的安全性和可靠性，直接关系着车辆运行的安全性和可靠性，因此，提高重联电路的安全性和可靠性，对于重联列车的安全运行具有重要意义。

参考文献

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[2] 柳晓峰，曹增明.上海轨道交通16号线列车重联技术研究与应用

[J].电力机车与城轨车辆，2015(03).

[3] 杨建宇，柏朝辉，赵国平.长春轻轨短编组列车重联控制系统的设计[J].铁道机车与动车，2018(08).

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