王自鑫、李正培、薛世城

（郑州地铁集团有限公司，河南 郑州 450000）

0 引言

随着城市化发展进程加快，近年来我国城市轨道交通事业发展迅速，截至2021 年底，国内累计有50 个城市投运城轨交通线路9192.62km，其中地铁7253.73km，占比78.9%。仅2021 年当年新增城轨交通运营线路长度就有1222.92km，新增运营线路39条。城市轨道交通在加强各区域的联系、缓解地面交通压力、绿色环保出行等方面优势明显，是市民首选的通勤方式。伴随城市轨道交通线网密度的加大和运营里程的增长，安全运营的压力也与日俱增。因此，确保载运乘客的车辆系统稳定可靠运行，对保证城市轨道交通线路安全运营具有重要意义。

为保障城市轨道交通新建线路的安全运营，把好新线投入运营的首道安全关口，2019 年初，交通运输部相继下发了《城市轨道交通初期运营前安全评估管理暂行办法》(简称《暂行办法》)[1]和《城市轨道交通初期运营前安全评估技术规范第1 部分：地铁和轻轨》(简称《技术规范》)[2]，对初期运营前安全评估中车辆系统功能核验项目和测试流程进行了明确规范。自2019 年7 月1 日《技术规范》实施以来，郑州地铁先后有5 号 线、14 号 线 一 期，2 号 线 二 期，4 号 线、6 号 线 一期西段共计5 条线路使用《技术规范》通过了初期运营前的安全评估[3]。

1 车辆系统功能核验

为明确城市轨道交通工程项目初期运营前设施设备系统功能达到基本要求，根据《技术规范》相关条例，车辆试运营时间不少于3 个月，组织行车20 日以上指标，车辆系统故障率不高于5 次/万列公里，列车退出正线运行故障率不高于0.5 次/万列公里。同时，《技术规范》规定了车辆系统功能核验的项目、目的和方法，对单个系统的关键功能进行再确认。车辆系统功能核验测试项目共6 条，分别为车辆超速保护测试、列车紧急制动距离测试、车门安全联锁测试、车门故障隔离测试、车门障碍物探测测试、列车联挂救援测试。下面对其测试方法进行分析。

2 车辆超速保护测试

根据《城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术规范》[4]，在线路等级速度上增加8km/h 为车辆超速防护（紧急制动）的触发速度，城市轨道车辆关键速度值匹配数据如表1 所示。

表1 车辆超速保护速度值匹配表

2.1 测试目的

测试列车持续加速至车辆设计最高运行速度，当超过车辆设计最高运行速度时，验证车辆超速保护的报警、牵引封锁和制动保护措施是否符合设计要求。

2.2 测试方法

在同一个供电区间内，平直线路，干燥轨面，线路长度不小于2km，切除列车自动防护（ATP），以人工驾驶模式（NRM）单线往返运行。试验时解除车辆网络（EGWM）、牵引（DCU）限速，牵引手柄保持最大牵引位，使列车持续加速至车辆设计最高运行速度。以线路等级80km/h 为例，记录列车速度在82km/h、85km/h、88km/h 时超速保护的措施。

2.3 测试过程

2.3.1 列车100%牵引加速至80km/h 牵引封锁后，依靠惯性继续加速至82km/h，列车自动蜂鸣报警、弹窗提醒，如图1 所示，司机听取调试人员指令以快速制动模式停车。

图1 列车超速后弹窗提醒

2.3.2 刷新EGWM、DCU 软件，放开列车限速。停车阶段测试紧急制动蘑菇按钮功能正常，然后恢复蘑菇按钮、升弓、合高速断路器，进行85km/h 全常用制动测试。列车100%牵引加速至85km/h，列车自动施加100%常用制动。

2.3.3 再次刷新EGWM、DCU 软件，解除牵引封锁和全常用制动保护。软件刷新完成后，停车阶段测试蘑菇按钮功能正常，然后恢复蘑菇、升弓、合高速断路器，进行88km/h 列车紧急制动测试。列车100%牵引至88km/h，列车自动紧急制动。

2.3.4 测试过程中，调试人员对HMI 显示屏进行录像记录。测试结束后，EGWM、DCU 软件退回。

3 列车紧急制动距离测试

3.1 测试目的

测试列车在设计最高运行速度下的紧急制动距离是否符合设计要求。

3.2 测试方法

列车以人工驾驶模式在平直线路区段运行至设计最高运行速度时，列车司机按下紧急制动蘑菇按钮，至列车停止时，测量列车紧急制动距离。

3.3 测试过程

以线路等级80km/h 为例，利用司机交互界面（HMI）调试模式下的距离测试功能，监测列车的紧急制动距离。

3.3.1 测试列车已完成调试及验收，车辆型式、例行试验符合要求。

3.3.2 在HMI 上设置列车目标速度为80km/h，点击屏幕“开始测试”按钮，列车启动后测试紧急制动距离。

3.3.3 列车100%牵引加速至80km/h 后，惰行2s后拍下紧急停车蘑菇按钮，列车降弓、高速断路器分，紧急制动至停车。查看HMI 紧急制动距离测试界面，HMI 显示80km/h 时列车施加紧急制动，读取紧急制动距离数值，并与合同规定的列车紧急制动距离比对，不大于合同目标值即为合格。

4 客室车门测试

4.1 测试目的

测试车门与列车牵引控制联锁功能、车门故障隔离功能、车门防夹和再关门功能是否符合设计要求。

4.2 车门安全联锁测试

4.2.1 将测试木块放至两门页之间，使车门无法关闭。

4.2.2 推主控手柄牵引位，列车无牵引力，无法动车。

4.2.3 在正线上，列车运行速度10km/h，按压开门按钮，车门无法打开。

4.3 车门故障隔离测试

4.3.1 列车在站台停稳，用钥匙将车门隔离装置转换至“隔离”位，隔离成功后隔离指示灯亮。

4.3.2 HMI 正确显示车门隔离，按压开门按钮，无法打开被隔离车门，其他车门正常打开。

4.3.3 紧急解锁被隔离车门，无法手动打开解锁车门。

4.4 车门障碍物探测测试

4.4.1 列车停稳后，打开列车一侧车门，将防夹木块置于选定的车门两门页之间，按压关门按钮，列车探测到障碍物后自动打开一定距离后自动再次关门，重复3 次后车门最终完全打开，HMI 显示车门防夹图标。

4.4.2 打开列车一侧车门，将关门力测试仪置于选定车门两门页之间，按压关门按钮。关门力测试仪测试3 次关门力峰值逐次加大，每次记录数值不大于合同防夹标准值即为关门压力合格。

5 列车联挂救援测试

5.1 测试目的

测试列车联挂救援功能是否符合设计要求。

5.2 测试方法

5.2.1 将模拟故障列车施加停放制动，降弓停放在线路上，另一列救援列车低速靠近模拟故障列车进行列车联挂。

5.2.2 完成联挂后，释放模拟故障列车停放制动，推救援列车牵引手柄，牵引模拟故障列车至一定距离，记录列车联挂救援情况。

5.3 测试过程

5.3.1 救援车运行至站台进站位置停车，距离故障车5m 左右。

5.3.2 救援车将“慢行”旋钮打至“合”位。

5.3.3 救援车以3km/h 速度与故障车联挂（见图2），联挂成功后解钩按钮指示灯亮起，试拉无脱钩。

图2 列车联挂救援测试

5.3.4 切除故障车所有制动风源隔离旋钮（B05）后，缓解故障车、救援车停放制动。

5.3.5 推救援车牵引手柄牵引位，将故障车推出站台，实现列车联挂救援测试。

6 结语

随着交通运输部《暂行办法》《技术规范》等安全评估文件的颁布实施，为城市轨道交通新线路初期运营前安全评估工作提供了政策支持与流程规范，防范了初期运营阶段可能产生的风险。文章总结了郑州地铁在已开通线路初期运营前安全评估中车辆系统测试方面的现场经验，提出了车辆系统功能核验项目测试的方法和项目流程，为后续线路开通测试评估提供参考。具体测试过程中，涉及建设单位、运营单位调度、乘务、接触网供电、轨道信号等，为确保安全评估测试顺利进行，调试负责人应提前谋划，做好预案，高质量完成安全评估测试工作。