高速火车双级制动——无软件控制

受到因速度增加而产生的物理效果的影响，车轮和铁轨之间的粘着系数降低，从而导致紧急制动时发生滑行危险，除非配有特殊控制（见图表“粘着系数图”）。换言之，需确保制动力所需的粘着力低于特定速度时的粘着力限值。当然，作用于制动缸并产生圆盘衬垫夹紧力的制动压力的计算应考虑该粘着力的降低。

相对于速度，粘着系数的定义问题是不同国家间铁路车辆互用性领域的标准化问题；定义限值为当直线速度为200 km/h时为15%，350 km/h时降低至10%。这将意味着当火车以350 km/h的速度运行时，制动缸压力不能施加足够的总制动力而高于11.6%的粘着系数。因此，所有运行速度超过200 km/h的火车的制动系统须能根据粘着力要求限值的变化提供多种减速能力。常规使用中的制动通过使用制动控制软件和变量制动缸压力算式获得与速度要求匹配的粘着力。对于自动防故障紧急制动，其功能通过气动实现，最佳方法就是为双级系统提供低速和高速制动缸压力。该双压力等级为荷载称重且独立于制动要求，用作自动防故障装置，软件独立的紧急制动显然应自动、安全地执行。

为实现该目标，FAIVELEY TRANSPORT开发了一个专用的气动控制回路，该回路使用电磁阀发出两个先导压力信号。尽管该功能在制动控制单元内部执行，该方案完全不含任何软件干涉。工作时通过安装在轴承上的速度传感器读取车轴转速。相关速度信号与一个速度临界值比较后发送至电子回路，然后电磁阀根据火车速度进行切换。电磁阀可最终控制气动继动阀从而产生两级制动（见图表“双级制动控制”）。硬件控制的速度信号被微处理器系统监控以检查每次超过临界值时的机车功能。

如果局部电源发生故障，控制回路可设置两级中的一个作为“默认值”：该“默认值”级可根据火车运行情况选择用于优先低压或高压。该选择同时被汽车制造商、火车制造商和制动系统制造商根据不同的要求使用，如圆盘和衬垫摩擦副的热容量、当地铁路规章以及（但不限于）制动距离的长短。该方案使控制回路完全独立于软件并提供了很高的功能可靠性。

当然，尽管软件操作方案可能提供更佳的系统灵活性，但其可靠性将更进一步地依靠其完整性（SIL）。当要求软件更换时，该技术改进将导致更昂贵、更长期的设计程序和更多影响。

另外，有关精度，考虑速度极限值，纯硬件控制回路能提供范围为±1 kph的一致值，特别是当其包含新旧车轮直径选择的情况下。

FAIVELEY TRANSPORT使用的方案非常灵活，因为其控制回路也可用于取决于速度限值的数字信号安全的其他功能，该功能也可用于完全诊断信息系统。

不同国家的高速火车上使用的Faiveley创新制动系统证实了该方案在不同应用和规章下的可行性，如：

Pendolino CDT680的EBA批准（捷克共和国，Alstom）；
英国铁路公司Network Rail为海峡隧道连接铁路提供的新型高速火车（CTRL – Hitachi）；

荷兰和比利时铁路局——AnsaldoBreda高速火车V250；

另外，分立方案的广泛应用和强劲代的气动部件证实并展示了其在过去的三十年内超高速火车制造商所面对的最重要情况中的可靠性和可用性