城市軌道交通列車(chē)車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步動(dòng)作研究

李興愷

摘 要：隨著城市化的發(fā)展，城市人口數(shù)量激增，機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量迅速增加，城市交通壓力逐漸凸顯，許多城市通過(guò)新建城市軌道交通的方式緩解地面交通壓力。城市軌道交通建設(shè)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些影響乘客服務(wù)的問(wèn)題，本文基于國(guó)內(nèi)某地鐵項(xiàng)目，通過(guò)研究城市軌道交通列車(chē)車(chē)門(mén)、站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制原理，分析該項(xiàng)目調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)不同步動(dòng)作原因，進(jìn)而通過(guò)調(diào)整相應(yīng)參數(shù)保證列車(chē)車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步動(dòng)作，提高乘客的乘坐體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;列車(chē)車(chē)門(mén);站臺(tái)門(mén);聯(lián)動(dòng)同步動(dòng)作

1 研究背景

國(guó)內(nèi)某地鐵項(xiàng)目在動(dòng)車(chē)調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在聯(lián)動(dòng)狀態(tài)下，關(guān)門(mén)時(shí)列車(chē)車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)的動(dòng)作順序?yàn)椋赫九_(tái)門(mén)先關(guān)，車(chē)門(mén)后關(guān)，兩者動(dòng)作時(shí)間差約0.63秒;開(kāi)門(mén)時(shí)車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)的動(dòng)作順序?yàn)椋很?chē)門(mén)先開(kāi)，站臺(tái)門(mén)后開(kāi)，兩者動(dòng)作時(shí)間差約2.18秒。以上車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)動(dòng)作時(shí)間差對(duì)乘車(chē)體驗(yàn)造成較大影響，尤其是開(kāi)門(mén)過(guò)程時(shí)間差過(guò)大，當(dāng)車(chē)門(mén)已經(jīng)開(kāi)門(mén)到位，站臺(tái)門(mén)才開(kāi)始動(dòng)作，可能出現(xiàn)下車(chē)乘客撞到站臺(tái)門(mén)，發(fā)生客傷的風(fēng)險(xiǎn);為規(guī)避以上風(fēng)險(xiǎn)，提高乘客服務(wù)質(zhì)量，有必要通過(guò)研究分析出車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)不同步動(dòng)作的原因，進(jìn)而找出車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步動(dòng)作的方法。

2 車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)原理

在聯(lián)動(dòng)狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)開(kāi)門(mén)側(cè)車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)動(dòng)作（打開(kāi)或關(guān)閉）的命令由信號(hào)系統(tǒng)車(chē)載控制器（VOBC）（門(mén)選自動(dòng)模式）或者司機(jī)按壓按鈕（門(mén)選人工模式）發(fā)出，接著命令會(huì)通過(guò)兩條路徑分別發(fā)送至車(chē)門(mén)系統(tǒng)和站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)來(lái)分別執(zhí)行打開(kāi)或關(guān)閉動(dòng)作[1]。

車(chē)門(mén)動(dòng)作過(guò)程為：列車(chē)在站臺(tái)停穩(wěn)停準(zhǔn)，門(mén)使能有效后，動(dòng)作命令由VOBC輸出或者司機(jī)按壓按鈕后通過(guò)硬線接口發(fā)送至對(duì)應(yīng)側(cè)車(chē)門(mén)主門(mén)控器（EDCU），EDCU收到動(dòng)作及門(mén)使能命令后驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行開(kāi)、關(guān)門(mén)操作，具體流程見(jiàn)圖1。

站臺(tái)車(chē)門(mén)動(dòng)作過(guò)程為：列車(chē)在站臺(tái)停穩(wěn)停準(zhǔn)，門(mén)使能有效后，動(dòng)作命令由VOBC發(fā)出或者司機(jī)按壓按鈕后由VOBC采集，再通過(guò)車(chē)地?zé)o線通信發(fā)送至聯(lián)鎖（CI）系統(tǒng)，由CI通過(guò)硬線接口將命令發(fā)送至站臺(tái)門(mén)對(duì)應(yīng)開(kāi)門(mén)側(cè)單元控制器（PEDC），PEDC通過(guò)CAN總線將命令發(fā)送至對(duì)應(yīng)側(cè)站臺(tái)門(mén)控單元（DCU），DCU驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行開(kāi)、關(guān)門(mén)操作[2]，具體流程見(jiàn)圖2。

3 車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)不同步動(dòng)作原因分析

根據(jù)上述車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)動(dòng)作過(guò)程可知，列車(chē)車(chē)門(mén)動(dòng)作命令僅需通過(guò)①、③或②、③硬線接口即可到達(dá)電機(jī)實(shí)現(xiàn)開(kāi)、關(guān)車(chē)門(mén)操作;而站臺(tái)動(dòng)作命令則需通過(guò)②、③、④、⑤或①、②、③、④、⑤接口后到達(dá)電機(jī)實(shí)現(xiàn)開(kāi)、關(guān)站臺(tái)門(mén)操作，其中①、③、⑤為硬線接口，②、④為通信接口。站臺(tái)門(mén)動(dòng)作命令經(jīng)過(guò)接口比車(chē)門(mén)動(dòng)作命令經(jīng)過(guò)接口更多，并且命令發(fā)送過(guò)程中VOBC、CI、PEDC、DCU系統(tǒng)從接受命令并處理發(fā)送至下一接口設(shè)備會(huì)有一定處理響應(yīng)時(shí)間，②、④通信接口也存在一定延時(shí)，幾個(gè)環(huán)節(jié)響應(yīng)處理時(shí)間和延時(shí)時(shí)間的疊加造成聯(lián)動(dòng)狀態(tài)下站臺(tái)門(mén)動(dòng)作時(shí)間晚于車(chē)門(mén)動(dòng)作時(shí)間，從而造成車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)不同步動(dòng)作。

因聯(lián)動(dòng)關(guān)門(mén)時(shí)為避免乘客被車(chē)門(mén)夾傷，列車(chē)車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)先鳴響2秒蜂鳴器提醒乘客后再執(zhí)行關(guān)門(mén)操作，相當(dāng)于車(chē)輛系統(tǒng)在車(chē)門(mén)關(guān)閉動(dòng)作前增加2秒延時(shí);而聯(lián)動(dòng)開(kāi)門(mén)時(shí)車(chē)輛無(wú)延時(shí)處理，因而此項(xiàng)目在關(guān)門(mén)過(guò)程中站臺(tái)門(mén)與車(chē)門(mén)動(dòng)作時(shí)間差較小，開(kāi)門(mén)過(guò)程中站臺(tái)門(mén)與車(chē)門(mén)動(dòng)作時(shí)間差較大。

4 車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)同步聯(lián)動(dòng)動(dòng)作方法

根據(jù)上述原因分析，為保證車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)同步聯(lián)動(dòng)動(dòng)作，可通過(guò)：

方法一，提高站臺(tái)門(mén)動(dòng)作過(guò)程VOBC、CI、PEDC、DCU系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間并減少通信接口延時(shí);

方法二，列車(chē)車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)執(zhí)行開(kāi)門(mén)操作前與關(guān)門(mén)處理一致增加一定延時(shí)。

因VOBC、CI、PEDC、DCU系統(tǒng)為工業(yè)控制系統(tǒng)，接口響應(yīng)時(shí)間為固有特性，而通信系統(tǒng)特別是無(wú)線通信系統(tǒng)方式允許其有一定延時(shí)，在不改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)方法一比較困難;本項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中結(jié)合車(chē)輛門(mén)控系統(tǒng)技術(shù)文件，車(chē)輛門(mén)控系統(tǒng)可通過(guò)設(shè)置參數(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)動(dòng)作時(shí)間在0.5～4.5秒內(nèi)延時(shí)，采用在開(kāi)門(mén)過(guò)程中，車(chē)輛系統(tǒng)在車(chē)門(mén)動(dòng)作之前增加2秒的延時(shí)，從而保證開(kāi)門(mén)過(guò)車(chē)中車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)動(dòng)作時(shí)間差在1秒以內(nèi)。上述參數(shù)調(diào)整后經(jīng)過(guò)列車(chē)上線測(cè)試驗(yàn)證，以上調(diào)整過(guò)程符合預(yù)期結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步動(dòng)作。

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)國(guó)內(nèi)某地鐵項(xiàng)目調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)不同步動(dòng)作問(wèn)題，通過(guò)分析車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)動(dòng)作原理，找出問(wèn)題原因及解決辦法，在后續(xù)測(cè)試中驗(yàn)證效果提升明顯，實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步動(dòng)作。

但是隨著人口規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，城市對(duì)于公共交通的運(yùn)輸效率要求更高，特別是早晚高峰期城市軌道交通列車(chē)追蹤間隔較小情況下，通過(guò)本文的解決方法，會(huì)壓縮乘客有效乘降時(shí)間，一定程度上影響城市軌道交通運(yùn)輸效率。因此城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)該考慮采用減少站臺(tái)門(mén)動(dòng)作命令經(jīng)過(guò)環(huán)節(jié)及接口數(shù)量等新的手段，在不影響運(yùn)輸效率的前提下實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)：

[1]張爽.信號(hào)與屏蔽門(mén)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用研究[J].鐵道通信信號(hào)，2011，47（8）：51.

[2] 李德堂.信號(hào)系統(tǒng)與屏蔽門(mén)的接口問(wèn)題及優(yōu)化方案[J].都市快軌交通，2005，18（4）：109.