轨道交通是我国国民经济发展的命脉和运输骨干,在解决我国旅客运输、货物运输、区域经济发展、城市交通拥挤等问题上,发挥了巨大作用。车辆制动系统是保证轨道车辆安全运行的关键系统之一。尤其是随着车辆运行速度的提高和运量的增加,对车辆制动系统的可靠性与安全性提出了更高的要求。因此,开展轨道车辆制动系统及制动特性的研究具有重要意义。在车辆制动系统及制动特性研究方面,主要采用理论计算分析研究、试验模拟分析研究和数值仿真分析研究。其中,数值仿真分析研究可以模拟车辆在复杂气候环境、复杂线路状况下的制动特性,相比于试验模拟分析方法和理论计算分析方法,其研究成本低、效率高。然而,目前针对车辆制动系统的仿真研究,制动系统和车辆系统依然处于孤立的研究状态,缺乏对车辆系统、制动系统和控制策略的多系统协同仿真分析。为此,本论文的研究工作是将制动系统的孤立仿真研究扩充为多系统联合仿真研究,以便于评估制动系统对车辆系统的适应性等问题。其主要研究工作如下:首先,概述了某型动车组制动系统的组成和制动方式。在AMESim仿真平台上分别建立了电空阀模型、紧急阀模型、空重车阀模型以及中继阀模型并对各空气制动阀进行了气动特性分析,根据制动系统的组成,连接电空阀模型、紧急阀模型、空重车阀模型、中继阀模型,建立了直通式空气制动系统模型。其次,在Simulink仿真平台上,建立了列车电制动模型以及电空复合制动控制模型,并将空气制动系统模型通过联合仿真接口Simu Cosim与制动控制模型、电制动模型连接,建立了该型动车组电空复合制动系统模型。再次,利用SIMPACK仿真软件建立了2动2拖动力单元的列车制动动力学模型。在Simulink平台上,将制动动力学模型通过联合仿真接口Simat与电空复合制动系统模型进行连接,通过电空复合制动控制模型输出的制动力矩实现对列车动力学模型的制动控制,从而建立了基于车辆制动系统和动力学模型的制动特性协同分析平台。最后,利用该联合仿真分析平台分别研究了该型动车组2动2拖动力单元制动动力学模型在不同制动等级下通过直线区段和曲线区段的制动特性;在最大常用制动等级下通过直线区段时,分别改变制动系统中电空阀、中继阀容积腔及制动缸的容积,研究了制动系统容积参数对列车制动特性的影响并研究了电制动失效对制动特性的影响。研究结果表明:(1)在直线区段和曲线区段,列车的制动性能符合该型动车组制动系统实际运行中的工作特性;在相同制动等级下,曲线区段相比于直线区段的制动距离和制动时间有相应的延长,制动缸压力变化和制动减速度变化情况基本一致;曲线区段的制动安全性参数中的脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力明显高于直线区段;随着制动等级的降低,脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力有升高趋势;紧急制动工况下的车间纵向冲击力大于常用制动工况;(2)随着制动系统容积参数的增加,制动缸的充排气时间延长,制动缸压力幅值减小,制动距离和制动时间增加,制动减速度的变化率逐渐减小,制动安全性参数中的脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力增加;车间纵向冲击力分别随电空阀和中继阀的容积参数的增加而减小,随制动缸容积参数的增加而增大;相比于电空复合制动,电制动失效时制动缸压力增加,制动时间和制动距离缩短,制动安全性参数中脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力无较大差异,但车间纵向冲击力明显减小。