🚄 BS EN 16185 是欧洲标准 EN 16185 的英国实施版本,由英国铁路技术委员会 RAE/4(铁路应用—机车车辆系统)下属的分委员会 RAE/4/-/1(铁路应用—制动)负责制定,ICS 分类为 45.040(机车车辆材料与部件)。该系列标准针对动车组(multiple unit trains)的制动系统,规定了制动系统的要求、定义与试验方法。制动系统是铁路车辆安全的关键子系统:其性能直接决定列车的制动距离、停车可靠性以及在故障工况下的安全降级能力。系列由两个部分构成:第 1 部分规定要求与定义,第 2 部分规定试验方法,两者配合使用构成动车组制动系统设计、验证与型式试验的完整依据。
💡 动车组与常规机辆列车的重要区别在于动力分散:各动力单元/拖车单元通过列车控制网络协同制动。因此其制动系统不仅涉及机械/气动/电气部件,还涉及控制逻辑、冗余设计、故障检测与整车级性能协同,BS EN 16185 正是针对这一系统化特点给出的要求与验证方法。
一、系列概述与结构 📌
BS EN 16185 系列由两个部分构成:
- BS EN 16185-1:2014:要求与定义(Requirements and definitions)。该部分规定了动车组制动系统的基本要求、术语定义、功能要求与安全冗余准则。
- BS EN 16185-2:2014:试验方法(Test methods)。该部分规定了验证制动系统是否符合第 1 部分要求的试验方法,包括静态、动态与故障工况试验。
| 标准号 | 英文标题 | 中文主题 | 发布年份 |
| BS EN 16185-1 | Part 1: Requirements and definitions | 第 1 部分:要求与定义 | 2014 |
| BS EN 16185-2 | Part 2: Test methods | 第 2 部分:试验方法 | 2014 |
⚠️ 英国委员会特别强调:本标准中的要求需要与英国通报的国家技术规则(UK notified national technical rules for rail vehicles)结合阅读。例如,第 1 部分第 5.8.2.1.2 与 5.9.2.1.2 条关于制动控制手柄移动方向的规定,在英国国内应用时不具强制性——英国允许通过将制动控制手柄向远离司机的方向移动来增大制动力,并使紧急制动位置离司机最远。此外,涉及速度单位换算时,应使用四舍五入到整数的等效值(如 2 km/h≈1 mile/h,100 km/h≈60 mile/h,200 km/h≈125 mile/h),避免绝对换算值。
二、第一部分:要求与定义 🔧
BS EN 16185-1:2014 规定了动车组制动系统的要求与定义。典型内容与要求方向包括:
- 制动性能要求:规定常用制动、紧急制动的减速度、制动距离与制动率等性能指标,满足线路与信号系统的安全要求。
- 制动控制:规定制动控制手柄/司机制动阀的操作方向、位置与行程,保证制动响应清晰、可控;紧急制动应易于触发并可靠动作。
- 安全冗余与故障降级:规定关键制动功能的冗余设计与故障检测,保证部分故障时仍具备安全降级能力(如保留一定比例的制动力)。
- 防滑与粘着:规定防滑(防抱死)控制与粘着利用要求,保证在低粘着条件下的制动安全。
- 停车制动与保持:规定停车制动、保持制动能力,防止车辆溜逸。
- 与其他系统接口:规定制动系统与牵引、信号(ATP/ATO)、车门、安全回路等的接口与联锁要求。
🚨 制动控制手柄的操作方向是典型的人机工程安全点:若方向设计不当或标识不清,司机在紧急情况下可能误操作。英国允许反向布置,因此项目应明确适用规则,并在司机室与操纵台设置清晰标识与方向提示。
三、第二部分:试验方法 🔬
BS EN 16185-2:2014 规定了验证动车组制动系统符合第 1 部分要求的试验方法。典型试验类型包括:
- 静态/功能试验:在静止状态下验证制动管压、制动缸压力、制动率分配、控制逻辑与联锁功能。
- 动态运行试验:在指定线路与速度条件下进行常用制动与紧急制动试验,测量减速度、制动距离与时间,验证制动性能。
- 故障工况试验:模拟单点/多点故障(如制动管泄漏、电气失效、防滑故障),验证安全降级与故障检测报警。
- 防滑/粘着试验:在低粘着条件(模拟雨雪、轨面污染)下验证防滑系统与粘着利用性能。
- 环境与耐久试验:必要时进行高低温、湿热、振动等环境试验,验证制动部件在典型环境下的可靠性。
💡 第 2 部分的试验方法应与第 1 部分的要求一一对应:每一项性能要求都有相应的验证试验。型式试验报告应完整记录试验条件(线路、速度、载荷、轨面状态)、测量数据与判定结论,作为交付与安全评估的依据。
四、工程实践与应用要点 🛠️
(一)系统设计与安全目标
制动系统设计应以整车安全目标(如制动距离、故障安全)为出发点,结合信号系统与运营速度确定性能要求,并将冗余与故障降级策略融入设计。
(二)性能验证与型式试验
按第 2 部分开展静态、动态与故障工况试验,验证制动性能与安全降级能力;试验结果应与设计要求、限值对照判定。
(三)与信号/牵引系统联调
制动系统与牵引、信号(ATP/ATO)、车门及安全回路存在联锁关系,应进行系统级联调,确保各子系统协同且无冲突。
(四)运维与监测
建立制动部件的检查、维护与故障监测机制;利用车载监测数据评估制动性能趋势,发现异常及时处理。
✅ 实施路径可总结为:确定安全目标与制动性能要求 → 系统设计(含冗余与故障降级)→ 静态/功能验证 → 动态运行与故障工况试验 → 系统联调 → 型式试验与交付 → 运维监测。将要求与试验方法结合落实,才能保障动车组制动系统的安全可靠。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问:BS EN 16185 两个部分如何分工?
答:第 1 部分规定制动系统的要求与定义(性能、控制、冗余、防滑、接口等),第 2 部分规定验证这些要求的试验方法。两者配套使用,构成设计—验证闭环。
❓ 问:为什么制动控制手柄方向在英国可以不同?
答:因为英国有本国通报的国家技术规则,允许将制动控制手柄向远离司机的方向移动来增大制动力、紧急制动位置离司机最远。项目应明确适用规则并设置相应标识。
❓ 问:动车组制动与常规列车有何不同?
答:动车组动力分散、各单元协同制动,控制复杂,且常与牵引、信号系统深度耦合。其制动系统需要系统级的冗余、故障检测与整车性能协同,对验证方法要求更高。
❓ 问:如何验证制动系统安全?
答:通过静态/功能试验、动态运行试验、故障工况试验与防滑/粘着试验等,验证制动性能、安全降级与故障检测能力,并形成完整试验报告。
❓ 问:速度单位在英国如何换算?
答:标准前言给出官方换算表,使用四舍五入到整数的等效值(如 2 km/h≈1 mile/h,100 km/h≈60 mile/h,200 km/h≈125 mile/h),避免绝对换算造成的不一致。