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城市轨道交通车辆电气系统的研究黄定远

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：黄定远黄贤

[导读] 摘要：随着经济不断发展，科学技术进步飞快，在传统的长途轨道运行上实现了城市短途轨道运行，不仅减少了城市公交车运客量的压力，同时还缓解了城市交通拥堵的现象。

        无锡地铁运营分公司江苏省无锡市 214000
        摘要：随着经济不断发展，科学技术进步飞快，在传统的长途轨道运行上实现了城市短途轨道运行，不仅减少了城市公交车运客量的压力，同时还缓解了城市交通拥堵的现象。在城市轨道交通车辆中主要是通过电气系统来实现车辆的制动、牵引、供电和控制，因此，电气系统在城市轨道交通车辆研究中占有十分重要的作用。本文主要从当前城市轨道交通车辆的发展现状、城市轨道交通电气系统的各个组成部分、改善轨道交通发展的途径以及改善轨道交通发展的意义四个方面进行简单的阐述。
        关键词：城市轨道交通；电气系统；车辆研究
        前言
        在一个城市轨道交通车辆中，主要是由两个动车头和多个拖车组成，它们相互之间通过挂钩进行连接，两个动车头分别分布在列车两端，以便来回进行牵引。随着科技的不断创新，城市轨道交通电气系统也在不断发展进步，从以前车厢内的摇头风扇，到现在中央制冷空调；从以前的柴油机组发电供电，到现在的电气系统发电供电等等，科技创新的同时也进一步提高了环保能力。城市交通是城市形成与发展的必然产物，是为城市服务最重要的基础设施，因此，只有城市轨道交通不断地向前发展，才能跟紧时代的脚步。
        一、当前城市轨道交通车辆的发展现状
        由于我国经济发展的不平衡性导致我国城市轨道交通的发展也参差不齐，对于经济发达的地区，城市轨道交通分布地区广，轨道线路多，交通十分便捷，城市轨道交通系统处于较成熟阶段；而对于经济较为发达的地区，城市轨道交通的分布就大大缩小了不少，轨道线路也不多，整个轨道交通系统尚处于发展阶段；对于经济较为落后的三四线城市来说，则更是没有城市轨道交通这么一说，城市轨道交通系统尚处于开发阶段。对于我国当前城市轨道交通发展现状来说，要想实现城市轨道交通的建设，还需提高经济发展水平，努力向发达城市迈进。对于发达地区的城市来说，不断优化轨道交通的安全问题是非常重要的。近年来，时不时发生的轨道安全事故堪忧，如何在保证乘客乘坐舒适的同时，加强轨道交通安全意识是当前轨道交通发展所要解决的另一问题。
        二、城市轨道交通电气系统的各个组成部分
        （一）车门控制系统
        车门控制系统主要包括控制各个车厢内车门的开与关，主要是通过机械系统连接电子控制系统，来实现开门与关门的动作，每个车厢内车门的机械结构都与其相对应的分控制系统连接，这些分控制系统再通过整合到一个总控系统上来加以控制。近年来，由于安全事故的频繁发生，对于车门控制系统的安全性尚需提高，由于人口密集程度和乘客自身原因导致经常出现门夹物或门夹人现象，加强车门控制系统安全性问题可以从传感器方面入手，在门相对的两侧加装自动传感器，在门关闭时感应到异物，可以控制关门系统防止门夹物或门夹人，减少危害的发生。
        （二）车辆牵引传动系统
        由于城市轨道交通主要用于城市客运，站与站之间间隔距离短，运行时间少，每站停靠时间短，而载客量却十分大。因此，要想实现列车安全平稳的运行，对城市轨道交通车辆牵引传动系统的要求十分高，而我国城市轨道交通车辆牵引传动系统的技术的发展有限，其核心技术一直是由外国提供，这也成为了我国城市轨道交通发展受限的重要原因之一。对于车辆牵引传动系统的稳定性主要依托于元器件的磨合程度，磨合程度越高，车辆在运行时的稳定性就越高，因此想要实现车辆牵引传动系统的发展，还需提高元器件的磨合程度。
        （三）辅助供电系统
        城市轨道车厢内的基本照明、空调设施、语音播报系统和显示屏都是靠辅助供电系统来实现的基本要求。传统的供电系统是靠柴油发电支持，由于车辆系统的总空间大，采用柴油发电供电，能耗大不环保。而随着科技技术的进步，采用电气系统发电来代替传统的柴油发电，不仅节省资源，供电还更加稳定。而供电系统的安全性问题一直是科研人员所关注的方面，如何保证车辆在高速运行状态下实现避雷、安全供电等问题。因此，在车辆设计初期，我们就应该将这些因素考虑进去，选择最合适的材料，最合理的系统设计来完成辅助供电系统的装配。

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        （四）牵引制动控制系统
        城市轨道交通之所以能够快速发展适应人们的需求，主要是便捷和快速，而对于高速运行的列车，如何能在较短的距离内实现精准制动呢？这主要依托于车辆的牵引制动系统，牵引制动系统使得车辆能够快速制动的原因是采用了“减速度控制技术”，其主要原理是在车辆行驶到下一站的某一特定距离，通过电气系统进行制动，实施一定的减速度，以保证在列车到站时速度减为零。这一过程，主要依靠物理计算和电气系统实施的制动力大小共同完成，对数据的精准性要求十分高。
        （五）其他控制系统（如空调、照明）
        电气系统对于整个车厢的空调、照明以及语音播报和电子屏幕显示都起到控制作用，受传感器的控制，调节整个列车车厢的温度，以及每站到达前进行语音播报提示和电子显示屏提示等，对车辆的正常运行提供了一定的保障。
        三、改善轨道交通发展的途径
        （一）政府部门的支持
        城市轨道交通车辆电气系统可谓是城市轨道交通的“心脏”，具有十分重要的作用，改善轨道交通的发展，可以从电气系统入手，不断优化升级，以便达到更好的效果。而在这一过程中，还需要政府部门的支持，出台有关政策和法律法规对电气系统的发展予以保护。同时，要求各地区政府对于有关城市轨道交通系统的建设给予相应的资金投入，加强轨道交通电气系统方面的发展。
        （二）资金方面的投入
        由于轨道交通的建设是一个庞大的系统工程，需要大量的人力物力财力投入，单单依靠政府的支持来实现相对较为困难，应同时向外界招募投资方，以保证项目顺利进行。招募的方式可以以其广告招租，在地铁的站台和车厢内进行广告位的投放，这样不仅能够合理利用轨道交通系统的宣传资源，还能加大资金方面的投入，加快改善轨道交通的发展。
        （三）技术人员方面的不断创新
        城市轨道交通的发展主要依托于电气系统的进步，对于电气系统我们应加大这方面的人才培养，成立专门的电气自动化科研小组，针对城市轨道交通电气系统存在的问题进行不断优化完善，在原来的基础上不断创新，实现城市轨道交通电气系统的发展创新。
        四、改善轨道交通发展的意义
        轨道交通系统是城市发展的必要产物，为城市服务提供了重要的运输作用，城市的人员流动大多依托于城市轨道交通的运输，城市交通担负起人们日常“衣食住行”中“行”的任务，在人们生活中起着至关重要的作用，直接展示了城市的面貌与活力，体现了一个城市的承载能力。同时，城市轨道交通作为城市发展的重要纽带，与城市的兴衰发展紧密相连，因此改善轨道交通有助于提高人员的运载能力，实现科技的不断向前发展，具有十分重要的作用和意义。
        结束语
        随着经济的发展，人们生活质量的提高，城市轨道的发展已经渗透到世界许多地方，而城市轨道的关键技术在于电气系统的发展，如何实现列车高效稳定地运行，是电气系统发展的根本目标。同时，现代城市轨道交通发展还存在许多问题，包括车门关闭安全性问题、车辆牵引传动稳定性和辅助供电系统的安全性问题等，要想实现城市轨道交通的进一步发展，还需要先行解决以上问题。
        参考文献：
        [1]孙兆毅，刘振宇.城市轨道交通车辆电气牵引技术分析[J].《农家科技》.2019-03(89-90)
        [2]谢绝.城市轨道交通车辆电气系统的研究[J].《科学与财富》.2017-32(79-80)
        [3]葛传超，李堂青，朱文洋.城市轨道交通电气系统的研究[J].《电力设备》.2018-05-14(24-26)