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[摘 要]随着我国城市化进程的快速发展，地铁成为环节城市交通压力的主要交通工具。地铁车辆内部结构复杂，突发事件出现频率也相对增加，阻碍地铁车辆正常运行。地铁车辆牵引控制单元是地铁系统的核心单元之一，准确判断其故障状态对车辆安全运行至关重要。为了能解决地铁车辆故障问题，相关技术人员需要深入理解其运行运力和故障部位工作原理，并提高故障检测技术和地铁运行的安全系数。
[关键词]地铁车辆；牵引控制单元；入侵杂草算法；故障诊断
中图分类号：U279.323 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0364-01
1 针对牵引系统进行故障分析
1.1 非正常时空状态运行
所谓非正常时空状态运行就是地铁在运行中处于制动或者启动状态，并且乘客数量较多，在此情况下，其严重威胁到地铁车辆和乘客的安全。地铁处于非正常时空状态运行时，其内部电流和电压出现变化，例如波支现象，此现象与电路短路相似，严重损坏地铁车辆内部电网，最直接的表现是影响车辆的正常运行。
1.2 非金属性短路故障
在雨雪天气下经常出现非金属性短路故障，出现该故障的原因是在经历雨雪天气时，水流进床道上的绝缘支座和轨道之间，故降低两者的绝缘效果，另外，长时间积水，会使得这两个地方脱皮老化，出现漏电，在床道上的绝缘支座和轨道之间形成回路，这种现象的非金属性短路现象是经常出现的一种情况。此外还会在三轨供电系统中出现电弧短路现象，这种现象出现的概率也是较高的。其出现故障的主要因素是由于带电体对于导体进行放电，从而导致短路现象的发生。
1.3 金属性故障
地铁车辆中钢轨和三轨接触形成电流回路，或者地铁上的绝缘支座被击穿，接地铜与三轨接触形成电流回路，此两种现象均属于金属性故障。此种情况发生的主要原因是由于地铁轨道之间存在导电体，例如维修工人遗落的金属工具，维修过程中产生的金属垃圾等等，这些都是导致金属故障发生的主要原因。
2 牵引故障应对措施
2.1 车辆牵引参数屏幕上出现红点的应对措施
故障车辆驾驶进入车辆检侧中心，控制中心将其内部的高速断路器进行分离，分离一次后就能使其内部的逆变器复位。如果出现连续两次复位高速断路失败的情况下，车辆牵引系统不能正常工作，此时可以按单元切除按钮，同时再次分合高速断路，车辆运行则会报告控制中心车辆正常运营。车辆如果不能牵引就按下故障单元车的逆变器电源开关报告控制中心，这时车辆到达终点站就会暂停服务；如果有两个逆变器出现故障并且这两个逆变器在同一个单元，出现连续两次复位高速断路失败的情况下车辆无法牵引，可以试着开启单元切除按钮同时再次分合高速断路，车辆运行则会报告控制中心车辆正常运营。车辆如果不能牵引就按下故障单元车的逆变器电源开关，同时按下单元切除按钮再次分合高速断路器，试着牵引并报告控制中心，车辆到达终点站就会暂停服务。如果逆变器出现故障，一般处理过程是先按下故障段元车辆的单元切除按钮，接着再进行高速断路器分离，经列车推送至停车区，停止运行，进行更为详细地检查。如果地铁车辆故障使其不能牵引运行，先关闭故障车辆逆变器的电源，再一次按下单元切除按钮，将列车行驶到停车区即可。
2.2 牽引系统的接地出现故障应对措施
控制中心一般是在车辆进站后确定牵引系统的接地故障信息，单元切除按钮会把有接地故障的逆变器切除之后分合高速断路。如果单元切除按钮切除失败或是切除后连续分合两次高速断路失败，这时就按下逆变器电源开关来使出现接地故障的车辆牵引系统断开。（1）车辆集电靴与异物接触后，造成接触轨跳闸且再次接触失败。故障原因是设备或异物的入侵，和集电靴接触后发生短路造成接触轨跳闸。这样的故障应该依照车辆的故障现象以及供电设备能否成功合闸，让故障区的车辆限制速度进行运行。清楚找到故障点。控制中心调用专业维修人员及时赶到故障车辆现场就行故障检查并组织维修。（2）列车集电靴与异物接触，接触轨没有跳闸或者接触轨跳闸后能合闸成功。主要原因是列车集电靴与现场异物短接，造成接触轨短路。若异物能瞬间离开接触轨，产生的电流值不大，则不会造成接触轨跳闸或者跳闸后能够瞬间重合闸成功。调度控制中心需要根据事发列车的异常信息，立即组织车站、车辆检修、线路设备检修等各部门人员前往事发地点确认，同时组织事发车辆进行合理降速以确认是否仍有异常现象或者故障信息。
3 针对于牵引系统的故障诊断技术发展分析
目前在我国电子技术的高速发展和人工智能技术在不断成熟的同时，也是出现了一些集检测以及控制和处理等融为一体的诊断技术，并且通过将这种技术应用到地铁牵引系统故障诊断之中，能够促进其向着智能化以及自动化的方向去不断的发展。
3.1 关于故障的分析
智能化通过对专家系统的技术进行不断研究，并且在实践中得到有效应用，能够在一定程度上对诊断的整体范围可以进行相应的扩大，例如系统显示出来的牵引电动机的过电流，通过对专家系统进行充分的利用，可以对电流原因进行分析，并且探究问题存在的主要原因，进一步为相关的维修工作人员提供出相应的帮助。
3.2 关于故障检测时候的智能化分析
因为机电一体化和有关的计算机技术已经是取得了十分快速的一个发展，并且也是促进了非接触式的传感器得到十分普遍的应用，通过对其进行应用能够采集多很多的数据，因此能对故障本质进行准确有效的反映。
3.3 故障结果的精准化分析
由于大数据技术的不断进步和发展，在一定程度上根据故障树技术以及神经网络等一系列分析方式，能够对故障诊断过程中的精确性加强。例如：神经网络故障身段专家系统具备相对来说很好的容错性，不仅在信息获取方面存在较大优势，同时也利于处理，并且结果具备一定精确性。
3.4 故障信息的网络化分析
故障在发生的过程中，因为有关的工作维修人员对其各种车型的技术掌握程度存在着限制，所以需要能够提高维修所带来的限制进行解决，然而针对于故障网络信息化来说，不仅能突破信息传递中的空间局限性，同时还能提高在时间上的速度，在一定程度上保证资源可以得到一定的共享，并且能够和专家进行技术方面的交流，当今对于大数据技术而言，因为地铁车辆牵引系统故障诊断过程中的应用主要是属于起步阶段，大部分的理论以及实践需要进行不断的研究和分析，但是在日后的发展以及应用前景相对来说是比较广阔的。
4 结语
地铁牵引系统是地铁车辆动能的主要来源。因此为了提高地铁运行安全质量，就要从实际情况出发，充分分析车辆牵引系统，找到故障发生的主要原因，找到问题的主要矛盾，只有这样，才能对地铁牵引系统进行科学、合理地改进和利用。这就需要人们要在这方面勇于创新，发现更多的问题并进行逐一突破。
參考文献
[1] 张乳燕.地铁车辆牵引系统故障诊断技术及系统的研究[D].北京交通大学，2009.
[2] 孙大南.地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究[D].北京交通大学，2012.
[关键词]地铁车辆；牵引控制单元；入侵杂草算法；故障诊断
中图分类号：U279.323 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0364-01
1 针对牵引系统进行故障分析
1.1 非正常时空状态运行
所谓非正常时空状态运行就是地铁在运行中处于制动或者启动状态，并且乘客数量较多，在此情况下，其严重威胁到地铁车辆和乘客的安全。地铁处于非正常时空状态运行时，其内部电流和电压出现变化，例如波支现象，此现象与电路短路相似，严重损坏地铁车辆内部电网，最直接的表现是影响车辆的正常运行。
1.2 非金属性短路故障
在雨雪天气下经常出现非金属性短路故障，出现该故障的原因是在经历雨雪天气时，水流进床道上的绝缘支座和轨道之间，故降低两者的绝缘效果，另外，长时间积水，会使得这两个地方脱皮老化，出现漏电，在床道上的绝缘支座和轨道之间形成回路，这种现象的非金属性短路现象是经常出现的一种情况。此外还会在三轨供电系统中出现电弧短路现象，这种现象出现的概率也是较高的。其出现故障的主要因素是由于带电体对于导体进行放电，从而导致短路现象的发生。
1.3 金属性故障
地铁车辆中钢轨和三轨接触形成电流回路，或者地铁上的绝缘支座被击穿，接地铜与三轨接触形成电流回路，此两种现象均属于金属性故障。此种情况发生的主要原因是由于地铁轨道之间存在导电体，例如维修工人遗落的金属工具，维修过程中产生的金属垃圾等等，这些都是导致金属故障发生的主要原因。
2 牵引故障应对措施
2.1 车辆牵引参数屏幕上出现红点的应对措施
故障车辆驾驶进入车辆检侧中心，控制中心将其内部的高速断路器进行分离，分离一次后就能使其内部的逆变器复位。如果出现连续两次复位高速断路失败的情况下，车辆牵引系统不能正常工作，此时可以按单元切除按钮，同时再次分合高速断路，车辆运行则会报告控制中心车辆正常运营。车辆如果不能牵引就按下故障单元车的逆变器电源开关报告控制中心，这时车辆到达终点站就会暂停服务；如果有两个逆变器出现故障并且这两个逆变器在同一个单元，出现连续两次复位高速断路失败的情况下车辆无法牵引，可以试着开启单元切除按钮同时再次分合高速断路，车辆运行则会报告控制中心车辆正常运营。车辆如果不能牵引就按下故障单元车的逆变器电源开关，同时按下单元切除按钮再次分合高速断路器，试着牵引并报告控制中心，车辆到达终点站就会暂停服务。如果逆变器出现故障，一般处理过程是先按下故障段元车辆的单元切除按钮，接着再进行高速断路器分离，经列车推送至停车区，停止运行，进行更为详细地检查。如果地铁车辆故障使其不能牵引运行，先关闭故障车辆逆变器的电源，再一次按下单元切除按钮，将列车行驶到停车区即可。
2.2 牽引系统的接地出现故障应对措施
控制中心一般是在车辆进站后确定牵引系统的接地故障信息，单元切除按钮会把有接地故障的逆变器切除之后分合高速断路。如果单元切除按钮切除失败或是切除后连续分合两次高速断路失败，这时就按下逆变器电源开关来使出现接地故障的车辆牵引系统断开。（1）车辆集电靴与异物接触后，造成接触轨跳闸且再次接触失败。故障原因是设备或异物的入侵，和集电靴接触后发生短路造成接触轨跳闸。这样的故障应该依照车辆的故障现象以及供电设备能否成功合闸，让故障区的车辆限制速度进行运行。清楚找到故障点。控制中心调用专业维修人员及时赶到故障车辆现场就行故障检查并组织维修。（2）列车集电靴与异物接触，接触轨没有跳闸或者接触轨跳闸后能合闸成功。主要原因是列车集电靴与现场异物短接，造成接触轨短路。若异物能瞬间离开接触轨，产生的电流值不大，则不会造成接触轨跳闸或者跳闸后能够瞬间重合闸成功。调度控制中心需要根据事发列车的异常信息，立即组织车站、车辆检修、线路设备检修等各部门人员前往事发地点确认，同时组织事发车辆进行合理降速以确认是否仍有异常现象或者故障信息。
3 针对于牵引系统的故障诊断技术发展分析
目前在我国电子技术的高速发展和人工智能技术在不断成熟的同时，也是出现了一些集检测以及控制和处理等融为一体的诊断技术，并且通过将这种技术应用到地铁牵引系统故障诊断之中，能够促进其向着智能化以及自动化的方向去不断的发展。
3.1 关于故障的分析
智能化通过对专家系统的技术进行不断研究，并且在实践中得到有效应用，能够在一定程度上对诊断的整体范围可以进行相应的扩大，例如系统显示出来的牵引电动机的过电流，通过对专家系统进行充分的利用，可以对电流原因进行分析，并且探究问题存在的主要原因，进一步为相关的维修工作人员提供出相应的帮助。
3.2 关于故障检测时候的智能化分析
因为机电一体化和有关的计算机技术已经是取得了十分快速的一个发展，并且也是促进了非接触式的传感器得到十分普遍的应用，通过对其进行应用能够采集多很多的数据，因此能对故障本质进行准确有效的反映。
3.3 故障结果的精准化分析
由于大数据技术的不断进步和发展，在一定程度上根据故障树技术以及神经网络等一系列分析方式，能够对故障诊断过程中的精确性加强。例如：神经网络故障身段专家系统具备相对来说很好的容错性，不仅在信息获取方面存在较大优势，同时也利于处理，并且结果具备一定精确性。
3.4 故障信息的网络化分析
故障在发生的过程中，因为有关的工作维修人员对其各种车型的技术掌握程度存在着限制，所以需要能够提高维修所带来的限制进行解决，然而针对于故障网络信息化来说，不仅能突破信息传递中的空间局限性，同时还能提高在时间上的速度，在一定程度上保证资源可以得到一定的共享，并且能够和专家进行技术方面的交流，当今对于大数据技术而言，因为地铁车辆牵引系统故障诊断过程中的应用主要是属于起步阶段，大部分的理论以及实践需要进行不断的研究和分析，但是在日后的发展以及应用前景相对来说是比较广阔的。
4 结语
地铁牵引系统是地铁车辆动能的主要来源。因此为了提高地铁运行安全质量，就要从实际情况出发，充分分析车辆牵引系统，找到故障发生的主要原因，找到问题的主要矛盾，只有这样，才能对地铁牵引系统进行科学、合理地改进和利用。这就需要人们要在这方面勇于创新，发现更多的问题并进行逐一突破。
參考文献
[1] 张乳燕.地铁车辆牵引系统故障诊断技术及系统的研究[D].北京交通大学，2009.
[2] 孙大南.地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究[D].北京交通大学，2012.