轨道交通车辆防滑控制系统参考速度计算分析
摘要：本文主要对轨道交通车辆上防滑控制WSP(Wheel Slide Protection) 系统中列车参考速度计算逻辑进行分析，并对比不同运行工况对其在计算结果上的影响进行深度分析，为目前轨道交通车辆防滑控制方案的优化提供了一定的理论参考。文章最后对轨道交通车辆防滑控制的参考速度计算方面存在的问题与解决方案进行了说明和分析，并提出了一项基于高速列车参考速度计算的方案，以适应高速动车组的运营要求。
关键词：防滑控制；参考速度；轨道交通车辆
中图分类号：U463.5 文献标识码：A
1 引言
防滑控制功能是列车制动过程中的重要功能，实现低轮轨黏着的工况下使摩擦制动能够最大限度的利用黏着，防止出现车轮抱死现象[1]。防滑控制的原则是根据列车速度及各轴轴速进行单轴滑行状态判断，并根据滑行程度进行滑行纠正。因此，列车速度的选取及计算是防滑控制的基础，对防滑控制的效果产生根本性影响。
2 参考速度计算逻辑
由于轮轨蠕滑现象的存在，车轮在非滑行状态下的转动轴速计算出的列车速度与真实列车车速并不一致。因此防滑控制使用最接近列车速度的参考速度代替真实列车车速，防滑控制需通过多个轴速计算出列车速度的参考值即参考速度实现。
列车运行过程中当单个轮对出现滑行时，其速度传感器检测到的轴速将与列车速度产生偏差，防滑控制将基于这种速度偏差进行，计算出单轴速度与参考速度的轴速差，以此判断各轴是否滑行，并根据滑行深度控制调节轴上的制动力，达到最大限度的利用轮轨黏着并恢复轮对正常转动的目的。
轨道车辆上存在动力车及非动力车（拖车），区别于拖车上的轴速，动力车上电制动施加时，多个轮对的转动联动运行，轴速互相牵连影响，从而影响参考速度计算，因此参考速度的计算需考虑车辆类型。同时，当列车运行在牵引或制动状态时，各轴的受力不同，其轴速的变化趋势也将不同，因此参考速度的计算方式将产生变化。即参考速度的计算需基于车辆类型及列车运行状态。
1 轨道交通信号系统安全评估与认证体系研究
唐涛1, 燕飞, 郜春海
(北京交通大学 运输自动化研究所，北京 100044)
学科分类与代码：620.2010
【摘 要】：轨道交通信号系统是保证列车运行安全，提高运输效率的安全相关系统，为了使该系统规范化、标准化、国际化, 迫切需要建立一套轨道交通信号系统的安全评估与认证体系。本文首先介绍了轨道交通信号系统的功能和对其进行安全评估的迫切性，然后对相关的安全国际标准和国外安全认证体系进行了介绍和分析，最后结合我国轨道交通行业的实际情况探讨了在我国进行安全评估和认证的可行方法。
关键词：轨道交通 信号系统 安全认证 安全相关系统
The research of safety assessment frame for urban rail transportation signaling system
Tang Tao Yan Fei Gao Chunhai
(School of Electronics and Information Engineering, Beijing Jiaotong University)
Abstract: Nowadays, Urban rail transportation is promising in China. When people consider
which vehicle is better, safety is a very important factor. For the development of urban rail
transportation, we must assure signaling system can meet safety requirements. So safety
assessment frame of signaling system is necessary and beneficial for Chinese urban rail
上海沃证 一站式SIL认证服务 铁路产品、系统SIL认证
针对铁路或者轨道交通类的产品、控制系统等，国家正积极引入
SIL功能安全的要求，即要求这类产品的安全性能达到一定的规范，
与欧盟等发达国家的安全要求一致。SIL认证一共分为4个等级，
SIL1、SIL2、SIL3、SIL4，包括对产品和对系统两个层次。 SIL4的
要求最高，针对铁路/轨道交通等高安全性要求的，一般都会要求SIL4
认证。
SIL（Safety Integrity Level）-安全完整性等级，是基于IEC 61508,
IEC 61511, IEC 61513, IEC 13849-1, IEC 62061, IEC 61800-5-2等标
准，对安全设备的安全完整性等级(SIL)或者性能等级(PL)进行评估和
确认的一种第三方评估、验证和认证。
功能安全认证主要涉及针对安全设备开发流程的文档管理(FSM)
评估，硬件可靠性计算和评估、软件评估、环境试验、EMC电磁兼
容性测试等内容。在铁路产品、系统中，SIL认证应用比较广泛。
铁路/轨道交通SIL认证相关标准
IEC 61508:电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全
IEC61508标准规定了常规系统运行和故障预测能力两方面的基
本安全要求。这些要求涵盖了一般安全管理系统、具体产品设计和符
合安全要求的过程设计，其目标是既避免系统性设计故障，又避免随
机性硬件失效。
IEC61508标准的主要目标为： 上海沃证 一站式SIL认证服务 · 对所有的包括软、硬件在内的安全相关系统的元器件，在生命
周期范围提供安全监督的系统方法;
· 提供确定安全相关系统安全功能要求的方法;
· 建立基础标准，使其可直接应用于所有工业领域。同时，亦可
指导其他领域的标准，使这些标准的起草具有一致性(如基本概念、
技术术语、对规定安全功能的要求等);
欧洲标准 正式设计
EN50155
1999年10月
ICS29.280:45.060.10 用于替代1995年EN50155
欧洲标准
法文版
铁道应用—机车车辆上使用的电子装置
本欧洲标准设计作为欧洲电工技术标准化委员会（CENELEC）成员唯一的接受手续。
它是由欧洲电工技术标准化委员会（CENELEC）TC 9X技术委员会编制的。
如是该设计成为欧洲标准，欧洲电工标准化委员会（CENELEC）成员必须服从于欧洲标准化委员会/欧洲电工标准化委员会（CEN/CENELEC）的内部规则，内部规则规定的条件，不修改，应把它仍归于作为欧洲标准下的国家标准法规。
本欧洲标准草案是由欧洲电工标准化委员会（CENELEC）用三种正式版本（德文、英文、法文）编制的。把它们翻译成其他语言的版本应对欧洲电工标准化委员会（CENELEC）成员其民族负责，并通知欧洲电工标准化委员会总秘书处。
欧洲电工标准化委员会电子技术委员会成员国如下：德国、奥地利、比利时、丹麦、西班牙、芬兰、法国、希腊、爱尔兰、冰岛、意大利、卢森堡、挪威、荷兰、葡萄牙、捷克共和国、联合王国、瑞典和瑞士。
提请注意：本文件不是欧洲标准，它被发行作为观测和检查用。没有预先通知可以修改，并且不应列作为欧洲标准。
CENELEC
欧洲电工标准化委员会
总秘书处，比利时布鲁塞尔1050 斯塔萨尔街35 B
