地鐵系統(tǒng)列車車門和站臺門對位隔離方案詳談

趙靖

摘 要 站臺門或者列車車門出現(xiàn)故障不能正常開關(guān)作業(yè)時(shí)，站臺門和車門仍舊能夠正常聯(lián)動(dòng)，系統(tǒng)隔離故障車門/站臺們;列車以及站臺廣播能夠及時(shí)提醒，引導(dǎo)和提示乘客正常上下列車，提高列車運(yùn)營效率，減少站臺人員和司機(jī)的運(yùn)營壓力

關(guān)鍵詞 軌道交通;站臺門;列車車門;ATS系統(tǒng);車載系統(tǒng);對位隔離

在城市軌道交通系統(tǒng)中，當(dāng)運(yùn)營列車載客進(jìn)入站臺停準(zhǔn)后，列車車門和站臺門會自動(dòng)聯(lián)動(dòng)作業(yè)，在車門打開的同時(shí)站臺門也會打開;方便乘客上下列車，在保證乘客安全的同時(shí)，提高了列車運(yùn)行的效率。但是當(dāng)列車車門出現(xiàn)異常或者某側(cè)站臺門異常不能打開時(shí)，此時(shí)則會影響列車內(nèi)準(zhǔn)備下車乘客或者站臺候車準(zhǔn)備上車的乘客。

1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

對于目前的CBTC系統(tǒng)，考慮到系統(tǒng)整體的功能實(shí)現(xiàn)，如下描述車門與站臺門接口以及站臺門與ATS子系統(tǒng)接口功能;站臺門與ATS子系統(tǒng)接口后，控制中心在站臺門或車門故障隔離時(shí)，能夠及時(shí)了解到相應(yīng)的故障情況，方便快捷的組織運(yùn)營調(diào)度。

ATS與列車之間的信息交互既有系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，雙方信息間需要增加站臺門和車門隔離相應(yīng)信息。

1.1 列車車門和站臺門系統(tǒng)間的門系統(tǒng)接口

（1）數(shù)據(jù)交互流程：

1）實(shí)現(xiàn)該功能需要增加車門隔離命令、車門狀態(tài);站臺門隔離命令、站臺門狀態(tài)信息;

2）車輛和車載控制器可采用串口進(jìn)行連接; ATS與站臺門可采用串口（或者網(wǎng)口）進(jìn)行連接;

3）ATS獲取到站臺門故障隔離信息后發(fā)送給車載控制器，車載控制器發(fā)送車門隔離命令給車輛;見上圖棕色數(shù)據(jù)流;

4）車載控制器獲取車門故障隔離狀態(tài)后，由車載控制器發(fā)送站臺門隔離命令給ATS，ATS將收到的站臺門隔離命令發(fā)送給站臺門系統(tǒng);見上圖藍(lán)色數(shù)據(jù)流;

（2）信號系統(tǒng)和車輛接口采用串口協(xié)議：

（3）車輛向信號系統(tǒng)發(fā)送列車門單門隔離命令狀態(tài);

（4）信號系統(tǒng)向車輛發(fā)送站臺門的單門隔離命令（0-不隔離、1-隔離）。

1.2 ATS子系統(tǒng)與站臺門系統(tǒng)接口

信號系統(tǒng)通過ATS與站臺門進(jìn)行接口，接收站臺門的隔離狀態(tài)。站臺門系統(tǒng)（PSD）和信號系統(tǒng)（ATS）的串口（或者網(wǎng)口）接口位置位于各站的站臺門系統(tǒng)設(shè)備控制室內(nèi)[1]。

接口是冗余（正常/備用）串口連接。

2功能實(shí)現(xiàn)場景

2.1 列車車門故障隔離對應(yīng)站臺門

當(dāng)列車車門故障隔離后，該列車對應(yīng)的站臺門能保持鎖閉不參與站停的開/關(guān)門作業(yè)。車門發(fā)生故障時(shí)，車輛對乘客通過車門動(dòng)態(tài)地圖進(jìn)行提示。

詳細(xì)場景描述如下：

（1）當(dāng)車門被故障隔離時(shí)，車輛通過車載PIS系統(tǒng)，觸發(fā)車門動(dòng)態(tài)地圖進(jìn)行亮燈提示。

（2）ATS將車門故障隔離信息發(fā)送至站臺門控制系統(tǒng)，信息傳遞流程如下：

1）車輛→車載控制器：車輛周期向車載控制器發(fā)送車門故障隔離信息;

2）車載控制器→ATS：車載控制器根據(jù)列車位置信息，將車門故障隔離狀態(tài)及匹配后的站臺門隔離命令發(fā)送給ATS。

3）ATS→站臺門：ATS收到站臺門隔離命令后，ATS將站臺門隔離命令發(fā)送至該站的站臺門系統(tǒng);

（3）站臺門系統(tǒng)接收到ATS發(fā)送的站臺門隔離命令后，點(diǎn)亮對應(yīng)站臺門上方的故障隔離指示燈;

（4）列車進(jìn)站停穩(wěn)后，由車輛控制故障隔離車門不打開;由站臺門系統(tǒng)控制對應(yīng)的隔離站臺門不打開;

（5）列車駛離站臺后，列車不再向ATS發(fā)送該站臺的站臺門故障隔離命令;

如該列車故障隔離狀態(tài)已恢復(fù)，車載控制器收到車輛發(fā)送的車門故障隔離狀態(tài)已恢復(fù)后，則不再向ATS發(fā)送車門故障各路狀態(tài)信息以及站臺門故障隔離命令。

2.2 站臺門故障隔離對應(yīng)列車車門

當(dāng)車站的站臺門因故障被人工隔離后，列車在該站臺停站作業(yè)時(shí)，該側(cè)站臺的被隔離站臺門相對應(yīng)的車門保持鎖閉，不參與停站的開門作業(yè)。

詳細(xì)場景描述如下：

（1）當(dāng)站臺門發(fā)生故障時(shí)，站務(wù)人員操作確認(rèn)站臺門故障隔離后，站臺門系統(tǒng)點(diǎn)亮對應(yīng)故障站臺門的故障隔離指示燈;站臺廣播系統(tǒng)進(jìn)行廣播，站臺乘客信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示;

（2）站臺門系統(tǒng)將故障隔離信息發(fā)送至信號系統(tǒng)，故障隔離站臺門的信息傳遞流程如下：

1）站臺門→ATS：站臺門系統(tǒng)將故障隔離站臺門的信息發(fā)送給ATS，ATS界面進(jìn)行報(bào)警提示;

2）ATS→車載控制器：列車進(jìn)站前，ATS將本站臺的站臺門故障隔離狀態(tài)信息發(fā)送給當(dāng)前通信車載控制器;

3）車載控制器→車輛：車載控制器將匹配后的車門隔離命令發(fā)送給車輛系統(tǒng)。

（3）車輛接收到信號系統(tǒng)的車門隔離命令后，通過車載顯示系統(tǒng)觸發(fā)對應(yīng)車門上方動(dòng)態(tài)地圖進(jìn)行提示;

（4）列車進(jìn)站停穩(wěn)后，車載控制器分別向車輛和連鎖發(fā)送打開車門指令和打開站臺門指令;

（5）由車輛控制對應(yīng)的隔離車門不打開;由站臺門系統(tǒng)控制對應(yīng)的故障隔離站臺門不打開。

（6）列車駛離站臺后，車載控制器不再向車輛發(fā)送對應(yīng)車門隔離命令。

如站臺門故障隔離狀態(tài)已恢復(fù)，ATS收到站臺門系統(tǒng)發(fā)送的站臺門隔離狀態(tài)恢復(fù)后，則不再向車載控制器發(fā)送站臺門的故障隔離狀態(tài)信息。

3功能要求

為實(shí)現(xiàn)站臺門和車門對位隔離功能，需要站臺門和車門應(yīng)滿足下述的描述的要求：

3.1 列車要求

（1）列車駕駛臺顯示屏上能夠顯示每扇車門的狀態(tài);

（2）列車能夠支持根據(jù)信號系統(tǒng)發(fā)送的車門隔離命令，對指定車門執(zhí)行隔離功能，且能夠周期報(bào)告每扇車門的狀態(tài)給信號;

（3）列車能夠通過列車廣播提前提示乘客被隔離的車門，預(yù)留乘客足夠時(shí)間從其他車門下車準(zhǔn)備。

3.2 站臺門要求

（1）站臺門能夠支持根據(jù)信號系統(tǒng)發(fā)送的站臺門隔離命令，對指定站臺門執(zhí)行隔離功能，能夠周期報(bào)告每扇站臺門的狀態(tài)給信號;

（2）站臺門的開關(guān)命令、關(guān)閉且鎖閉信號保持正常發(fā)送;

4可用性說明

隔離功能屬于非安全功能，該功能執(zhí)行失效，不影響既有系統(tǒng)對車門/站臺門的常規(guī)控制功能及防護(hù)功能。

（1）車門隔離功能由車載控制器和車輛接口實(shí)現(xiàn)，該接口出現(xiàn)故障時(shí)，不影響信號系統(tǒng)對車門的正常開、關(guān)控制以及狀態(tài)監(jiān)督防護(hù);

（2）站臺門隔離功能由ATS子系統(tǒng)與站臺門系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)，當(dāng)ATS與站臺門控制系統(tǒng)接口故障時(shí)，不影響信號系統(tǒng)對站臺門的正常開、關(guān)控制及狀態(tài)監(jiān)督防護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁忠峰，劉波.城市軌道交通列車車門與站臺屏蔽門對位隔離技術(shù)[J].城市軌道交通研究，2018，21（10）：165-166.