天津2号线列车运行舒适度分析

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摘要：

目前城市轨道交通车辆的发展日新月异，为了适应经济社会发展要求及人民生活水平提高的需要，相关各项标准也在不断更新、完善之中，但仍落后于实际需要，对提高列车运行舒适性的研究在大力提倡“以人为本、和谐发展”的今日更显重要。本文结合天津2号线列车的具体情况，对影响舒适性的因素进行了简要分析，供大家参考探讨。

关键词：列车远行 舒适度分析

中图分类号： U231+.3文献标识码：A

一、舒适度说明

地铁车辆“舒适度”是一个因人而异、且很难量化的概念。

广义的“舒适度”是指旅客对乘坐列车旅行品质的综合评价。舒适度不仅受列车的振动、冲击、噪声、温度、湿度、空气清新度、空间设计、色彩、照明等诸多因素的影响，而且还受到人们健康和心理因素的影响。

狭义的“舒适度”是指列车在运行过程中所产生的冲击、振动(包括纵向、横向及垂直方向)对乘客的影响，即“振动舒适度”和“平稳性”。

二、影响舒适度因素

地铁列车运行的工况相当复杂，当使用制动、惰行、牵引、启动、站停等多种不同工况，都会使列车产生冲动。经分析，列车发生纵向冲动的部位和现象主要表现在:

(1)当冲动发生时，列车受到的冲动中部最严重、后部较轻、前部最轻。

(2)在正常牵引工况下，有时会出现瞬时冲动(多发生在曲线弯道)。

(3)在惰行运行工况下，有时发生瞬时冲动或间隔较短的连续性冲动。

(4)在进站停车时，由于电空转换时存在时差，制动力不能完全与制动需求一致，产生冲击感。

(5)列车进出站启动时，由于车钩原因在车厢连接部位可能存在撞击及冲击感。

(6)线路不同，列车纵向冲动的情况也不一样。在条件较差的线路上，列车调速频繁，纵向冲动也相对频繁，且相当剧烈。

(7)车辆在条件较差的线路上的横向、纵向加速度的量值和频率相对较高。

结合上述工况，我们分析影响2号线列车舒适度的因素（不含异响、杂音、噪音）主要由以下几个方面：

（1）从主要技术指标角度：含运行稳定性（脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、横向稳定性）、平稳性（垂向及横向平稳性指标W）、纵向冲击率、电空转换配合等四个方面指标；

（2）从车辆检修角度：转向架中心销间隙、车钩缓冲装置等；

其它方面：人工驾驶时司机的驾驶方法、ATO运行控制曲线。

三、各影响因素具体分析：

针对以上因素，我们对2号线列车正线运用情况进行了调查分析和跟车添乘，现总结如下：

1、技术指标：

（1）运行稳定性和平稳性指标

在天津地铁2号线车辆型式试验过程中，在2012年3月-4月间，由铁科院试验人员会同大连厂及地铁人员共同对在各种载荷工况及故障工况下的运行稳定性指标和运行平稳性指标进行了试验分析，并于2012年6月出具了检测报告，该报告证实首列车各项指标符合规范及合同要求（运行平稳性w

（2）纵向冲击率和电空转换配合

纵向冲击率指标（≤0.75m/s3）：该指标反映的是车辆纵向的冲动情况，为列车加速度的变化率，在型式试验的制动系统试验中，也通过调整、优化系统参数，将该指标控制在了允许范围内（紧急制动不考虑该指标）。

根据列车系统原理，在列车接近停车时，制动方式有一个从电制动逐步消失直至完全消失的过程，在此过程中不足的制动力由空气制动进行补充，这时不可避免的存在制动力衔接、转换延迟的问题，从而造成一定的列车冲动，目前电空转换点速度值为6km/h，满足合同要求。

故从车辆设计及调试角度分析，车辆本身性能满足相关规范及合同要求。

2、车辆检修角度：

列车纵向冲动主要表现在列车牵引制动及启停时，根据牵引制动力的传递过程，由于车体、转向架构架均为刚性结构，因此我们对该过程中可能存在间隙及软性连接部分进行了重点分析，主要体现在以下两方面：

（1）中央牵引装置

中心销存在间隙会造成车辆在牵引和制动工况中产生冲击和异响，中心销下端盖与牵引梁之间的间隙标准为：12～19mm，在车辆日检、月修及架修规程中均有此部分的测量检查，目前2号线此间隙值均在标准范围以内，经正线和库内调查，此部分不存在冲击异响。

（2）车钩缓冲装置

经正线多次跟车，并结合检修，我方发现2号线部分列车车钩端面运行中存在一定的异响和晃动（10列车），综合分析主要为车钩轴承间隙和轴承内圈“编织状”非金属磨耗层异常导致，可能造成列车乘坐舒适度的降低。现已初步完成4列车车钩改造对比试验，初步考虑对目前撞击及冲动感严重的10列车进行批量车钩整改作业，效果良好，一定程度上提高了乘坐舒适性。

3、从轨道角度：

车辆中心工务专业制定有规范的检修规程，对影响舒适性的轨道参数进行定期测量，不符合要求则及时进行调整，同时组织技术人员定期使用轨道动态添乘仪(测量值＜0.8)在列车正线运行时进行添乘，测量列车的垂向、横向加速度，对比标准，不符合要求则重点全面检查处理，总体来讲，目前2号线轨道综合情况良好。4、因司机操纵不当所总造成的冲动的主要有以下几种情况:

(1)列车在中低速运行时，如司机操纵司控器级位较大，轻易造成列车纵向冲动。

(2)在列车到站停车时，由于司机采取2次或多次制动，而又再次施行制动，这样也会造成列车纵向冲动。

对此类人为原因，只能通过司机提高驾驶技能逐步解决，经过一定时间的磨合，能使列车舒适性达到较好的状态。

4、ATO 驾驶模式问题造成的冲动：

经我方调取运行记录，并与设备中心信号专业沟通了解，目前ATO驾驶模式下，列车运行控制由信号系统完成，控制曲线调整上没有惰行控制方式，同时在弯道、进出站及限速区段，信号控制采用大牵引、大制动模式，导致运行中频繁牵引制动，舒适性较差，此类问题我方也已积极反馈，需要信号方积极调整解决。

四、结论：

通过以上分析，我们认为天津2号线列车舒适度降低的因素是多方面的，但究其主要原因，主要在以下两点：一方面是由于车钩缓冲装置存在冲动和异响问题，该项通过车钩的相关改造试验，基本解决；另一方面，ATO模式的频繁牵引制动，也是导致在列车运营过程中冲动加剧的重要因素，该因素可以通过在ATO控制曲线中加入一定的惰行指令得到优化，使列车运行控制曲线更加平滑。通过以上措施，将最大限度的提高列车的整体舒适性效果，为市民出行提供更优质的乘坐体验。