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为了研究空气制动工况下列车均衡速度的稳定性，分析了列车均衡速度与单位合力函数单调性的关系．当单位合力函数单调递减时，列车均衡速度稳定，否则，其均衡速度不稳定．因此，在空气制动工况下，单位合力函数在部分速度区间单调递减，均衡速度存在局部稳定性，并采用二分法计算了均衡速度稳定的速度区间．以SS4型机车牵引中磷闸瓦空货车为例，列车运行限速和制动初速度为100km／h，其临界速度为53．5km／h，当列车速度为53．5-100km／h时，空气制动下均衡速度是稳定的．