蘇州軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行模式下站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

王建東

摘要：近年來(lái)，隨著人們對(duì)地鐵出行方式依賴(lài)性的增強(qiáng)，各個(gè)大中型城市都開(kāi)始了地鐵工程建設(shè)，在很多的大型城市中，地鐵交通網(wǎng)絡(luò)日漸完善。但地鐵作為一種特殊的交通方式，其構(gòu)成復(fù)雜，在當(dāng)下信息化發(fā)展的條件下，地鐵的很多模塊都開(kāi)展了自動(dòng)化設(shè)計(jì)，尤其是在站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)下，有效解決了傳統(tǒng)站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的很多風(fēng)險(xiǎn)，為人們的出行提供了巨大的便捷?；诖?，本文重點(diǎn)分析了地鐵站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的全自動(dòng)運(yùn)行的模式和設(shè)計(jì)思路，對(duì)優(yōu)化站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有著重要的作用。

關(guān)鍵詞：地鐵站臺(tái)門(mén)系統(tǒng);全自動(dòng)運(yùn)行;設(shè)計(jì)

軌道交通在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)在一定程度上有著一定的隔離和防護(hù)作用，為提高地鐵運(yùn)行安全性，對(duì)站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也尤為重要，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念下，因?yàn)榇嬖诘募夹g(shù)的局限性，導(dǎo)致站臺(tái)門(mén)設(shè)備系統(tǒng)自動(dòng)化控制程度比較低，在設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候，往往會(huì)存在比較大的安全隱患，難以在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，為提高地鐵站臺(tái)門(mén)運(yùn)行水平，設(shè)計(jì)人員可在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，重視信息技術(shù)的應(yīng)用，形成自動(dòng)化運(yùn)行的站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)。

1.地鐵站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)存在的安全隱患

1.1地鐵站臺(tái)與列車(chē)間存在空隙

針對(duì)地鐵站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)在地鐵運(yùn)行方面的特殊作用，在前期軌道交通站臺(tái)設(shè)計(jì)的時(shí)候，根據(jù)規(guī)范要求，必須要在土建站臺(tái)板和電客車(chē)之間保留適當(dāng)?shù)拈g隙，但該空隙的存在時(shí)，一旦乘客不留意，可能會(huì)掉入空隙內(nèi)釀成安全事故[1]。軌道交通站臺(tái)門(mén)設(shè)備系統(tǒng)中，土建站臺(tái)板與電客車(chē)車(chē)之間的間隙會(huì)在軌道交通運(yùn)營(yíng)過(guò)程中帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)，所以在設(shè)備設(shè)計(jì)期間是必須注意的重點(diǎn)內(nèi)容。

1.2站臺(tái)門(mén)與列車(chē)門(mén)之間存在空隙

在地鐵通行的過(guò)程中，為提高通行安全性，給列車(chē)創(chuàng)造良好的通行條件，設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合電客車(chē)的動(dòng)態(tài)包絡(luò)線，來(lái)開(kāi)展相應(yīng)的計(jì)算和設(shè)計(jì)，必須杜絕站臺(tái)上的所有設(shè)備，包含站臺(tái)門(mén)等其他設(shè)施設(shè)備侵入電客車(chē)的限界，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也必須對(duì)站臺(tái)門(mén)安裝過(guò)程的誤差精準(zhǔn)控制，需要分析在受到荷載外力作用的工況下，站臺(tái)門(mén)可能存在的變形情況，出于這些方面的因素考慮，在電客車(chē)與站臺(tái)門(mén)設(shè)備之間需要留有適當(dāng)?shù)拈g隙，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，供應(yīng)商的設(shè)計(jì)人員往往會(huì)疏忽防夾功能 [2]。

2.全自動(dòng)運(yùn)行的站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)運(yùn)行模式

2.1正常模式

在地鐵站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，當(dāng)采用的是全自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，可選擇多種的運(yùn)營(yíng)模式，在正常運(yùn)營(yíng)條件下，電客車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)可在運(yùn)行中，獲取相應(yīng)的信息，特別是在車(chē)輛與站臺(tái)位置相臨近的情況下，系統(tǒng)可自動(dòng)獲取關(guān)于列車(chē)行進(jìn)方向、站臺(tái)門(mén)被隔離的單元門(mén)狀態(tài)、電客車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)序列號(hào)方面的信息，這些信息通過(guò)站臺(tái)門(mén)PSC信息交互系統(tǒng)，及時(shí)將信息反饋信號(hào)系統(tǒng)，信號(hào)系統(tǒng)就可以自動(dòng)確定禁止或者需要開(kāi)啟的站臺(tái)門(mén)單元，此類(lèi)控制信息最終會(huì)被反饋到站臺(tái)門(mén)設(shè)備系統(tǒng)控制柜內(nèi)，由系統(tǒng)完成對(duì)應(yīng)的控制。當(dāng)列車(chē)、站臺(tái)門(mén)獲得了對(duì)應(yīng)指令后，指定單元門(mén)就會(huì)進(jìn)行禁止指令的發(fā)送，在該指令發(fā)送的同時(shí)，也會(huì)向ATC反饋狀態(tài)信息[3]。在列車(chē)到達(dá)了指定位置以后，ATC發(fā)送“開(kāi)門(mén)”指令，該指令的完成由站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)來(lái)完成，這種操作方式下，不僅可正常執(zhí)行相應(yīng)的指令操作，更可進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。如果在這一操作指令下所需的門(mén)未正常開(kāi)啟，自動(dòng)化系統(tǒng)的相應(yīng)模塊將自動(dòng)發(fā)送警報(bào)，在這一過(guò)程中，隔離、禁開(kāi)車(chē)門(mén)、站臺(tái)門(mén)單元在這種條件下不參與任何的開(kāi)門(mén)指令。在乘客上下列車(chē)完成后，ATC負(fù)責(zé)“關(guān)門(mén)”指令的發(fā)送，站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)在接收到了該指令以后，快速將車(chē)門(mén)關(guān)閉。

2.2降級(jí)運(yùn)營(yíng)模式

在地鐵站車(chē)門(mén)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行模式下，也可選用降級(jí)運(yùn)營(yíng)模式，如果在地鐵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用的是這一站臺(tái)門(mén)設(shè)計(jì)方式，其特點(diǎn)如下：（1）進(jìn)站停車(chē)，列車(chē)到站停車(chē)的位置要控制在誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)位置偏差處于正常值時(shí)，由ATC來(lái)發(fā)送“開(kāi)門(mén)”指令，與此同時(shí)，站臺(tái)廣播中會(huì)播放列車(chē)的到站信息，系統(tǒng)內(nèi)的中央控制盤(pán)可根據(jù)指令和信息接收情況，來(lái)對(duì)列車(chē)的門(mén)控單元開(kāi)展自動(dòng)化控制，及時(shí)將滑動(dòng)門(mén)打開(kāi)[4]。（2）站臺(tái)發(fā)車(chē)，當(dāng)列車(chē)到達(dá)了特定的停站時(shí)間，電客車(chē)司機(jī)負(fù)責(zé)關(guān)門(mén)指令的發(fā)送，及時(shí)將電客車(chē)車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)同步關(guān)閉。在關(guān)門(mén)指令的發(fā)送過(guò)程中，信號(hào)系統(tǒng)十分重要，該系統(tǒng)可將指令快速傳輸給中央控制盤(pán)，借助門(mén)禁控制器來(lái)對(duì)相應(yīng)的滑動(dòng)門(mén)加以關(guān)閉。在全部滑動(dòng)門(mén)都關(guān)閉后，中央控制盤(pán)還需及時(shí)將閉鎖信息反饋給相應(yīng)的模塊，電客車(chē)在收到可以離開(kāi)當(dāng)站的的命令后，電客車(chē)司機(jī)瞭望站臺(tái)門(mén)尾部的瞭望燈帶，確認(rèn)站臺(tái)門(mén)與列車(chē)門(mén)之間的縫隙安全，當(dāng)符合要求后才可離站。

2.3故障運(yùn)營(yíng)模式

在軌道交通站臺(tái)門(mén)設(shè)備系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，主要有以下幾個(gè)原因：（1）電客車(chē)車(chē)門(mén)與滑動(dòng)門(mén)一致保持對(duì)位隔離的工作狀態(tài)，主要是因?yàn)樵诹熊?chē)運(yùn)行的過(guò)程中，部分滑動(dòng)門(mén)發(fā)生了故障隔離的現(xiàn)象，在這種情況下，可向ATC傳遞故障信息，隨后該故障信息將直接被轉(zhuǎn)發(fā)到列車(chē)中，當(dāng)列車(chē)到達(dá)了指定站點(diǎn)，此時(shí)，不設(shè)計(jì)停站的開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)動(dòng)作[5]。（2）門(mén)狀態(tài)丟失，站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)與ATC之間一般為聯(lián)鎖設(shè)計(jì)，在這種關(guān)聯(lián)方式下，當(dāng)列車(chē)進(jìn)出站的情況下，會(huì)直接向ATC傳輸站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的指令，在接收了該指令后，ATC可直接對(duì)列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)加以精準(zhǔn)控制，當(dāng)在此過(guò)程中出現(xiàn)了信號(hào)異常的現(xiàn)象時(shí)，意味著列車(chē)存在故障，為減小故障對(duì)列車(chē)的危害，應(yīng)將列車(chē)轉(zhuǎn)變到緊急制動(dòng)的狀態(tài)下。

3.全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的站臺(tái)門(mén)設(shè)計(jì)方案

3.1站臺(tái)門(mén)與列車(chē)之間間隙檢測(cè)方案

由于地鐵站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行模式的特殊性，為有效實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，應(yīng)確定站臺(tái)門(mén)與列車(chē)之間的間隙檢測(cè)方案，如果二者之間的間隙不符合要求，可能會(huì)增大列車(chē)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)站臺(tái)門(mén)與列車(chē)的間隙，需在相應(yīng)位置進(jìn)行探測(cè)裝置的布設(shè)，比如，可安裝檢測(cè)終端、監(jiān)控回路機(jī)、監(jiān)控主機(jī)等現(xiàn)代化裝置，在列車(chē)通行或者進(jìn)出站的過(guò)程中，這些裝置可對(duì)站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)與接口開(kāi)展探測(cè)，一旦檢測(cè)到了障礙信息，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將此信息反饋給ATC，由ATC來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的控制，ATC接收到指令實(shí)施了操作控制后，也就可限制列車(chē)的運(yùn)行。

3.2與車(chē)門(mén)的對(duì)位隔離方案

在站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為使得在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中，必須增加電客車(chē)與站臺(tái)門(mén)對(duì)位隔離功能，并持續(xù)保持兩者之間的對(duì)位隔離狀態(tài)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，需在ATC與站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊接口的設(shè)置，在設(shè)置了這一接口以后，就可在列車(chē)運(yùn)行的過(guò)程中，獲得關(guān)于滑動(dòng)門(mén)狀態(tài)的有關(guān)信息。此外，此網(wǎng)絡(luò)通訊接口下，不同系統(tǒng)之間可實(shí)現(xiàn)列車(chē)編號(hào)、行進(jìn)方向、列車(chē)門(mén)狀態(tài)等方面的信息共享和集成，因?yàn)楸３至瞬煌酉到y(tǒng)之間高效的信息傳輸，也就可使得在列車(chē)運(yùn)行和控制的過(guò)程中，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)則，保障控制的精準(zhǔn)度。

3.3應(yīng)急門(mén)設(shè)置方案

由于在列車(chē)的運(yùn)行過(guò)程中常常會(huì)遇到諸多的不確定因素，在出現(xiàn)了突發(fā)情況以后，為高效、有序地實(shí)施，就需要進(jìn)行應(yīng)急方案的設(shè)置，在站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)中設(shè)置應(yīng)急門(mén)，使得在出現(xiàn)突發(fā)情況的第一時(shí)間，能夠利用應(yīng)急門(mén)來(lái)進(jìn)行乘客疏散。

結(jié)束語(yǔ)：

現(xiàn)階段的地鐵設(shè)計(jì)中，對(duì)站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了新的要求，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式難以符合當(dāng)下的發(fā)展條件，只有將自動(dòng)化設(shè)計(jì)的理念融入其中，才能夠發(fā)揮站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)在地鐵運(yùn)營(yíng)中的突出作用，提高地鐵運(yùn)營(yíng)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李帥，左艷芳，郭順利，等.基于全自動(dòng)運(yùn)行的智能站臺(tái)門(mén)控制系統(tǒng)研究[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2020，29（11）：5.

[2]李猛，張艷兵，徐成永，等.全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)地鐵車(chē)輛關(guān)鍵技術(shù)[J].都市快軌交通，2018，31（1）：6.

[3]許敬輝.全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)下站臺(tái)門(mén)新增異物探測(cè)與控制功能方案研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2019，63（10）：5.

[4]趙興華，黨曉勇，蘭明明.軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)核心功能研究及展望[J].百科論壇電子雜志，2018，000（003）：704.

[5]張赟昀.全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行模式分析[J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（5）：3.

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