从实践环节入手培养有轨电车运行维护人才

摘要：有轨电车重新兴起，要求运行维护人员具有新的知识技能。上海松江区正在建设有轨电车，上海工程技术大学城市轨道交通学院车辆工程系抓住机遇，积极主动与这一新的行业融合，开展研究，调整实践环节课程教学内容，培养社会急需人才。

关键词：有轨电车 人才培养 实践教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：

一、松江区有轨电车的规划

根据松江有轨电车网络规划公示信息，不仅松江新城，整个松江区内的主要区域，如九亭镇、佘山镇、泗泾镇和松江老城，都在有轨电车网络的覆盖范围内。

二、学院的专业设置

为了主动适应上海和全国城市轨道交通发展的需要，加快城市轨道交通专业人才的培养，落实科教兴国的伟大战略，上海工程技术大学和上海地铁运营有限公司（现上海申通地铁集团有限公司）充分发挥双方优势，建立产学研合联盟，共同成立上海工程技术大学城市轨道交通学院。学院现设有车辆工程（城市轨道交通车辆工程）、轨道交通信号与控制、交通运输（城市轨道交通运营管理）和交通工程4个本科专业和城市轨道交通技术（通信信号）、城市轨道交通运营管理2个专科专业。其中，车辆工程（城市轨道交通车辆工程）和轨道交通信号与控制、交通运输（城市轨道交通运营管理）3个本科专业分别为教育部第一批和第二批“卓越工程师培养计划”试点专业方向。

城市轨道交通车辆工程方向人才培养定位主要针对于城市轨道交通车辆，如地铁、轻轨、有轨电车的运营维护保障，现代故障诊断及检修等领域，同时可延伸至整个轨道交通领域等，以适应社会经济发展需要。本校城市轨道交通车辆工程专业与传统的铁道车辆专业人才培养定位有较大差异。面对蓬勃兴起的有轨电车交通，需要在原有的地铁车辆内容基础上添加有轨电车新内容，使专业建设与社会发展保持同步，培养的学生将会有更多的就业空间，得到更好的发展。

三、车辆工程系实践环节内容的更新

车辆工程课程体系共包括四大类课程：数学与自然科学类课程，工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程，工程实践与毕业设计，人文社会科学类通识教育课程。实践教学是整个大学教育中一个非常重要的环节，该专业的实践环节有多种形式，包括课内实验、课程设计、认证实习、岗位实习、生产实习、见习实习、毕业设计等。相较于理论教学，实践教学内容更新更快，因此在实践教学环节加入有轨电车的内容更容易。

1.课程设计中引入有轨电车

修订的《城市轨道交通车辆电气设备课程设计》的教学大纲在教学目标、教学要求、教学内容诸多方面都进行了梳理更新。

教学目标：以先修课程电气制图、数字电路、模拟电路、检测与转换技术、电力电子技术、车辆制动、车辆牵引与控制等理论课程为基础，让学生掌握电气控制系统的设计方法、电器元件和电气控制线路的安装过程、设计资料整理和电气绘图软件的使用方法。在此过程中培养从事城市轨道车辆电气设计工作的整体观念，通过较为完整的工程实践基本训练，为综合素质全面提高及增强工作适应能力打下坚实的基础。

新加入课程设计题目有：有轨电车主回路过电压检测与故障示警电路设计，有轨电车牵引电路或辅助电路中温度检测与风扇控制以及故障示警设计，有轨电车主回路电流检测与过流故障处理方案设计，有轨电车牵引/制动控制电路设计，有轨电车受电弓及高速断路器控制电路设计，有轨电车车门控制电路设计。

有轨电车在运行过程中，由于站与站之间的距离较短，电车需要频繁的启动和制动，会产生大量的制动能量。超级电容器作为一种新型的储能装置以其功率密度大、充放电时间迅速和循环寿命长等特点完全符合有轨电车制动能量回收装置的要求而得到广注。课题分析含车载超级电容的有轨电车运行系统的结构，设计一种适合有轨电车运行系统的非隔离式双向DC/DC变换器。研究超级电容的建模方法，分析单体电容的串并联均压问题，设计超级电容电流内环的控制策略。为了验证控制策略和选择参数的正确性，通过Matlab/Simulink对含车载超级电容的有轨电车运行系统进行仿真建模。

（2）有轨电车的交流永磁同步电机拖动性能分析

同步永磁电机直接驱动驱动有轨电车，是当前最先进的驱动技术。使用同步永磁电机直接驱动，转向架无传统的齿轮箱，体积小，传动效率高。电车的启动加速度快，而且运营可靠，维护费用低。永磁同步电机通常采用磁场定向（field oriented control，FOC）控制算法实现最大效率控制。课题研究永磁同步电机在磁场定向控制下的制动及拖动原理，结合有轨电车驱动系统（包括永磁同步电机、逆变器和超级电容）模型，计算能量消耗情况，根据现有的有轨电车电气和机械耦合制动方案，对比分析常用的并联制动控制和串联制动控制的优缺点，优化有轨电车拖动和制动能量回馈控制策略。

四、结论

车辆工程系以实践环节为插入点，率先在本科教学中引入有轨电车内容，培养社会急需人才，为学生开辟了新的就业方向。学院建院十年来，在地铁人才培养方面取得了辉煌的成绩，有轨电车的兴起，学院又面临一个难得的发展机遇。学校如果在有轨电车师资培养、实验装备以及产学合作等方面给予更多的支持，城市轨道交通车辆工程系将得到更好的发展。