铁路是我国最主要的交通运输方式之一，在我国的经济发展中起着不可替代的重要作用，它所担负的客货运输任务十分繁重。为了完成这个艰巨的任务，列车的牵引重量和运行速度都要不断提高，所以制动技术在铁路发展中越来越重要。自1997年以来，铁道部对我国干线铁路先后进行了6次大规模提速。列车速度的提高，是对制动技术最为严格的挑战。随着铁路向高速、重载方向发展，对制动系统的研究显得尤为重要。制动问题是随着铁路而伴生的古老问题，其研究一直沿用传统的实验方法，一方面是由于空气制动系统结构简单、易于实验；另一方面是由于早期的气体流动理论的局限，难于与空气制动系统相结合。由于现在铁路高速、重载的需要，空气制动系统日益复杂，单纯依靠实验手段难度不断增加，且耗资、费时，特别是实验中制动性能的离散性，促使人们开始转向模拟研究。计算机运算能力的提高，为数学模型的解创造了条件，促进了制动系统模拟研究的迅速发展。本文通过对带有104型空气制动阀的列车制动系统进行认真的研究和分析，根据104型空气制动阀原理和气体流动理论，建立该阀的物理模型，并开发出适合预测制动系统性能和分析参数影响的列车制动系统仿真程序。计算出不同编组长度和各种减压量的制动缓解和紧急制动仿真结果，并与试验数据对比，验证仿真程序的正确性。本仿真程序采用数值方法，以计算空气制动系统中气体流动为核心，通过数值计算每个瞬时制动系统内所有管路、缸的物理状态，进而获得制动系统特性的空气制动系统数值仿真，不仅能够获得每个瞬时制动系统内气体状态，还能够非常清楚的了解制动过程中每个移动部件在任何时刻的位置，了解制动系统移动部件的运动轨迹。同时，本仿真程序可用来预测制动系统性能，并且能分析出各参数对制动系统性能的影响，因此可以作为分析制动机理、优化制动系统的有力工具，可为其它研究工作(如列车纵向动力学的研究)提供参考数据。