列车速度的提升意味着车辆需要更好的制动性能。轮轨间的低黏着会导致车轮发生滑行,造成车轮踏面擦伤或过度磨损,延长列车的制动距离。防滑控制则是制动控制技术中最重要的部分。国内外学者对于制动防滑时的车轮磨耗关注较少。鉴于上述原因,有必要深入研究制动防滑控制对车轮磨耗的影响,为防滑控制中形成以车轮磨耗为依据之一的防滑阈值规范提供参考。本文主要开展的工作如下:1.建立了考虑制动缸压力非线性特性的高速车辆制动防滑控制系统模型,包括车辆多体动力学模型、非线性制动力计算模块和制动防滑控制逻辑模块。其中,采用SIMPACK多体动力学软件建立车辆系统动力学模型,在MATLAB/Simulink软件中建立制动防滑控制模块。采用联合仿真的方法实现了车辆纯空气制动防滑过程。2.在油污低黏着轨面条件下,首先讨论了减速度法防滑控制阈值对车轮磨耗的影响;而后探讨了蠕滑率法防滑控制对车轮磨耗的影响,其中主要包括不同的控制策略、滑行方式和蠕滑率阈值。3.研究了蠕滑率法和减速度法共同防滑作用时,车轮磨耗的变化特征。并且探讨了加入减速度控制后,不同蠕滑率阈值对车轮磨耗的影响。综合考虑车辆的制动性能,提出了基于车轮磨耗控制的防滑参数阈值优化建议。通过上述研究发现:(1)在油污低黏着轨面纯空气紧急制动条件下,轮轨纵向蠕滑率/力波动幅值会随着车辆速度的减小逐渐增大,导致车轮磨耗指数平均值和波动幅值随着速度的减小逐渐增大。(2)单独采用减速度法防滑控制时,减速度阈值a_B取值在2~2.5 m/s~2范围,车轮磨耗指数平均值差异在6.9%以内;阈值a_B在2.5~4 m/s~2范围,车轮磨耗指数随着阈值的增大逐渐增加。减速度阈值a_D取0.5~4 m/s~2范围,车轮磨耗指数随着减速度阈值a_D的增大表现为先减小后增大,磨耗指数最小值对应的阈值在100~0 km/h段和300~100km/h段分别为2.5 m/s~2和3.0 m/s~2。(3)单独采用蠕滑率法防滑控制时,建议控制策略采用直接排风动作较优。全轴和单轴滑行车轮磨耗存在明显差异,特别是在蠕滑率阈值为0.15时,车轮磨耗指数平均值差值在速度150~100 km/h段为382 N。表明参考速度的选取对车轮磨耗存在较大影响。蠕滑率阈值取0.01~0.14范围,车轮磨耗指数随着蠕滑率阈值的增大,大致呈线性增加。(4)综合防滑控制能够有效降低车轮磨耗指数。加入减速度法控制后,当蠕滑率阈值增加到一定值后磨耗指数平均值将不会发生变化,并且该阈值会随着速度增加而减小。(5)在油污低黏着轨面纯空气紧急制动条件下,综合考虑减速度阈值和蠕滑率阈值对车轮磨耗指数和制动距离的影响,提出适当的防滑参数阈值建议如下:减速度阈值a_B建议取值为2.5 m/s~2;减速度阈值a_D建议取值为3.0 m/s~2;蠕滑率阈值建议取值为0.15。