100％低地板轻轨车制动系统建模与仿真研究

摘要

随着我国城市化进程的加快，城市轻轨车辆得到了迅速的发展，尤其是100％低地板轻轨车以其节能环保、舒适性好、造价低等优点在国内开始普及。多年来，低地板轻轨车的制动系统技术一直被国外垄断，国内生产低地板轻轨车制动系统的技术还不够成熟，而制动系统的性能直接影响到运行安全性，因此对100％低地板轻轨车的制动系统进行研究分析具有重要意义。
　　本文以2M1T三辆编组模块的100％低地板轻轨车的制动系统为研究对象，根据《低地板有轨电车车辆通用技术条件》及《铁路设施制动—公共运输制动系统性能要求》中要求的功能及制动性能，在参考国内外低地板轻轨车制动系统的基础上完成方案的设计。
　　100％低地板轻轨车的制动系统由电制动、液压制动和磁轨制动三个独立且相互协调工作的制动系统组成。其中液压制动系统中包括制动单元和制动控制单元。
　　制动单元分为基础制动单元和液压制动单元，是制动系统的核心部分，本文在分析其主要组件的工作原理及结构的基础上，应用AMESim软件建立仿真模型，并分析其工作性能。
　　对于制动控制单元，根据100％低地板轻轨车的制动控制策略，运用AMESim软件中的信号元件库建立制动控制单元中的列车控制单元、电制动单元、磁轨制动单元及车辆制动控制单元的仿真模型。
　　进一步建立100％低地板轻轨车整车制动系统仿真模型，对不同载荷工况下的常用制动、紧急制动、安全制动及防滑保护功能进行仿真研究，得到制动距离曲线、制动减速度曲线、制动力分配曲线和制动缸压力曲线等性能曲线图。可根据仿真得到的性能曲线，从制动时间、制动距离、制动减速度等方面分析各种制动模式的性能。
　　最后参照标准《铁路应用设施—停车和减速制动以及停放制动计算方法》，设计低地板轻轨车制动计算软件，实现常用制动计算、紧急制动计算、安全制动计算和停放制动计算等功能，为低地板轻轨车制动系统的研究开发提供有效的计算工具，提高设计效率。通过将软件的计算结果与仿真的结果进行对比，也验证了仿真结果的正确性。