站臺(tái)門系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)安全研究

吳敏

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和城市化的發(fā)展，選擇軌道交通來(lái)改善交通條件已成為當(dāng)前城市建設(shè)的重要特征和發(fā)展趨勢(shì)。站臺(tái)門系統(tǒng)作為軌道交通安全的一個(gè)重要組成部分，站臺(tái)門將列車與車站站臺(tái)候車區(qū)域隔離開來(lái)，為乘客營(yíng)造了一個(gè)安全、舒適的候車環(huán)境，同時(shí)也是乘客上下車的主要通道，其安全性尤為重要。本文主要對(duì)站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)中涉及運(yùn)營(yíng)安全的問(wèn)題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：站臺(tái)門運(yùn)營(yíng)安全研究分析

前言：

站臺(tái)門系統(tǒng)沿站臺(tái)邊緣布置，將站臺(tái)候車區(qū)與隧道軌行區(qū)完全隔離，避免了人或物落入軌道和非法進(jìn)入軌道，杜絕安全事故的發(fā)生，保證列車的正常運(yùn)行。安裝站臺(tái)門后，不僅能降低空調(diào)能耗損失，減少碳排放，有效降低了車站的運(yùn)營(yíng)成本，還能增加站臺(tái)使用面積，緩解車站候車壓力。站臺(tái)門能有效減少噪聲、粉塵對(duì)乘客的影響，提高乘客候車的舒適度。站臺(tái)門系統(tǒng)在節(jié)能、改善地鐵車站環(huán)境條件和提高城市軌道交通系統(tǒng)安全性等方面取得了一定的成效。

一、站臺(tái)門概念及分類

（一）站臺(tái)門概念

站臺(tái)門以車站有效站臺(tái)中心線為中心向站臺(tái)兩端對(duì)稱縱向布置。其總體布置方式滿足本工程車輛、信號(hào)及各種運(yùn)營(yíng)模式的要求：正常運(yùn)營(yíng)時(shí)乘客能方便地上下車；故障或?yàn)?zāi)害運(yùn)營(yíng)時(shí)乘客能安全地疏散到站臺(tái)。站臺(tái)門系統(tǒng)的工作周期和運(yùn)行強(qiáng)度滿足本工程最小行車間隔和運(yùn)營(yíng)時(shí)間的要求。站臺(tái)門系統(tǒng)的門體結(jié)構(gòu)均具有足夠的剛度和強(qiáng)度，在所承受載荷最不利載荷組合作用下，其任何零部件最外側(cè)在任何情況下均不得侵入車輛限界，當(dāng)門體與車體最寬處的間隙不大于130mm時(shí)，可以不在門體與車體之間采用防夾裝置，當(dāng)門體與車體之間間隙較大時(shí)，采取合理的防夾措施。

（二）站臺(tái)門分類

站臺(tái)門按其功能可分為兩大類：閉式和開式。閉式屏蔽門即通常所說(shuō)的屏蔽門，開式屏蔽門即通常說(shuō)的站臺(tái)門，站臺(tái)門又有全高和半高兩種。半高站臺(tái)門主要的作用是保證乘客的安全，高度一般為1200～1500mm，由于不能完全隔絕風(fēng)和噪聲對(duì)乘客的影響，因此，這種結(jié)構(gòu)多用在敞開式地面站臺(tái)或高架站臺(tái)。全高站臺(tái)門除具有保證乘客安全的功能外還能阻擋列車進(jìn)出站的氣流對(duì)乘客的影響，高度一般為2800～3200mm，這種結(jié)構(gòu)多用于沒有空調(diào)系統(tǒng)的地下站臺(tái)。閉式屏蔽門具有保證乘客的安全作用外，還具有隔斷區(qū)間隧道內(nèi)氣流與車站內(nèi)空調(diào)環(huán)境之間的冷熱氣流交換的功能，要求屏蔽門的氣密性良好，這樣才能使車站與區(qū)間的熱交換減小到最低程度，達(dá)到節(jié)能的目的。門體高度一般為2800～3200mm，這種結(jié)構(gòu)多用于有空調(diào)系統(tǒng)的地下車站。

二、站臺(tái)門配電系統(tǒng)與相關(guān)配置

（一）站臺(tái)門配電系統(tǒng)

為了保證列車的運(yùn)行及乘客的正常上下車，站臺(tái)門系統(tǒng)配電回路的設(shè)計(jì)均考慮了用電設(shè)備供電的可靠性。為此，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)A型車從站臺(tái)門設(shè)備室內(nèi)設(shè)置的配電柜應(yīng)饋出至少5個(gè)配電回路到每側(cè)站臺(tái)門的門機(jī)，單個(gè)回路只為每節(jié)車輛對(duì)應(yīng)站臺(tái)門的其中一個(gè)門單元供電，以保證在其中一路電源故障的情況下，同節(jié)車廂對(duì)應(yīng)的其它4道站臺(tái)門仍可正常使用。

（二）站臺(tái)門相關(guān)配置

1.站臺(tái)門組成

站臺(tái)門系統(tǒng)是由機(jī)械部分（門體結(jié)構(gòu)和門機(jī)系統(tǒng)）和電氣部分（電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)）組成。機(jī)械部分主要包括承重結(jié)構(gòu)、門檻、頂箱、前上部的固定板、后上部的密封板以及滑動(dòng)門、固定門、應(yīng)急門、端門等。電氣部分主要包括電源系統(tǒng)，安全中央接口盤（PSC），就地控制盤（PSL）等。

2.PSC配置

PSC是站臺(tái)門控制系統(tǒng)的核心，標(biāo)準(zhǔn)車站的站臺(tái)門設(shè)備室設(shè)置一套PSC。PSC包括兩個(gè)站臺(tái)門單元控制器（PEDC），分別控制兩側(cè)站臺(tái)的站臺(tái)門。PEDC應(yīng)具有足夠存放數(shù)據(jù)和軟件的存貯單元，具有運(yùn)行監(jiān)視功能和自診斷功能。PEDC與DCU組采用總線和硬線兩種通信控制方式，涉及安全的控制信號(hào)（開門命令、關(guān)門命令等）采用硬線控制方式，不涉及安全的狀態(tài)信號(hào)和DCU的設(shè)置信息則采用總線方式通信。

三、站臺(tái)門運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)與控制措施

（一）打開風(fēng)險(xiǎn)與控制措施

屏蔽門的滑動(dòng)門、應(yīng)急門存在由于電氣故障或機(jī)械故障造成的門體突然打開，使乘客跌下站臺(tái)，甚至有被列車碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。為避免此風(fēng)險(xiǎn)，在應(yīng)急門與滑動(dòng)門上設(shè)置關(guān)閉位置和鎖緊狀態(tài)行程開關(guān)，并將整列門的關(guān)閉位置和鎖緊狀態(tài)行程開關(guān)串聯(lián)在一起形成安全回路，此安全回路的斷開與關(guān)閉狀態(tài)與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。在安全回路閉合的情況下，允許車輛發(fā)車或進(jìn)站，在安全回路斷開的情況下，不允許車輛發(fā)車，進(jìn)站車輛采取制動(dòng)措施。

（二）觸電風(fēng)險(xiǎn)與控制措施

對(duì)于鋼輪鋼軌系統(tǒng)，其供電方式采用架空接觸網(wǎng)供電或地面接觸軌（三軌供電），走行軌回流牽引供電方式。

由于站臺(tái)門與列車之間在大雙邊供電的條件下存在約DC120V電位差，存在乘客觸電的風(fēng)險(xiǎn)。為確保乘客和工作人員的安全，在站臺(tái)門與列車鋼軌之間必須用電纜可靠連接，消除由于電位差引發(fā)的電擊事故。整個(gè)站臺(tái)門保持與車體等電位。同時(shí)站臺(tái)門采用絕緣支座方式與車站的結(jié)構(gòu)保持絕緣，避免因站臺(tái)門和走行軌連接后，雜散電流通過(guò)站臺(tái)門向車站結(jié)構(gòu)泄漏。絕緣支座的電阻值指標(biāo)要求不小于0.5MΩ。另外在站臺(tái)區(qū)平行于站臺(tái)門的1.5米寬人行范圍內(nèi)，裝修層下須加裝絕緣層。絕緣層的電阻值應(yīng)不小于0.5MΩ，以確保站臺(tái)的候車乘客不會(huì)因接觸到站臺(tái)門而發(fā)生電擊事故。

（三）夾人風(fēng)險(xiǎn)與控制措施

1.站臺(tái)門夾人風(fēng)險(xiǎn)

站臺(tái)門在關(guān)門過(guò)程中可能會(huì)夾到乘客或物品，造成夾傷。為了避免站臺(tái)門在關(guān)門過(guò)程中夾到乘客或物品，要求站臺(tái)門能探測(cè)到最小障礙物為5mm（厚）×40mm（寬）的鋼板。滑動(dòng)門關(guān)門遇阻時(shí)，能通過(guò)探測(cè)器檢測(cè)到有障礙物存在，并后退一定距離，門停頓2s后再重關(guān)門，遇阻五次后門全開并進(jìn)行報(bào)警。

2.列車與站臺(tái)門空隙夾人風(fēng)險(xiǎn)

站臺(tái)門在安裝時(shí)應(yīng)滿足限界的要求。在滿足限界條件下，必然在站臺(tái)門門體與車輛之間存在一定尺寸的縫隙，在特殊情況下，會(huì)有乘客被擠在此縫隙中。如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，車輛開動(dòng)時(shí)會(huì)有擠傷甚至死亡的危險(xiǎn)。依據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）規(guī)范的要求“車站設(shè)置站臺(tái)門時(shí)，站臺(tái)門的滑動(dòng)門體至車輛輪廓線（未開門）之間的凈距，當(dāng)車輛采用塞拉門時(shí)，應(yīng)采用130+15-5mm；當(dāng)車輛采用內(nèi)藏門或外掛門時(shí)，應(yīng)采用100+15-5mm；”。站臺(tái)門門體盡可能貼近車輛，盡量減少站臺(tái)門與車輛間的間隙尺寸。但對(duì)于曲線站臺(tái)，為了滿足行車需要，限界需要加寬，此條件下，仍存在縫隙較大問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，半高站臺(tái)門通常采用安裝紅外對(duì)射探測(cè)裝置，通過(guò)紅外線檢測(cè)門體與車輛之間有無(wú)障礙物；全高安全采用向軌道側(cè)漸窄的斜角結(jié)構(gòu)措施，從而保證乘客安全。此外，在站臺(tái)設(shè)置監(jiān)視站臺(tái)門滑動(dòng)門位置的攝像頭，并將視屏圖像傳送至列車司機(jī)立崗處的措施來(lái)避免站臺(tái)門與列車間夾人風(fēng)險(xiǎn)。

總結(jié)：

站臺(tái)門系統(tǒng)作為直接與乘客接觸的軌道交通車站設(shè)備，很多設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)直接影響運(yùn)營(yíng)安全。細(xì)節(jié)往往決定成敗，站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)中仍有許多設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)安全的設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步分析與研究。

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