地鐵站臺門與信號系統(tǒng)接口方式分析

張銳鋒

摘要：站臺門又稱屏蔽門，一般設(shè)置在站臺邊緣?？梢员Ｗo(hù)列車運(yùn)行軌道區(qū)域和站臺候車區(qū)的乘客，確保行車和乘客的安全;還可實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組的環(huán)保節(jié)能。站臺門只能在電動(dòng)客車許可范圍內(nèi)停車時(shí)才能打開車門，且開合姿勢必須與電動(dòng)客車車門相同。站臺門關(guān)閉鎖緊后，電動(dòng)客車即可出發(fā)。此外，站臺門必須自動(dòng)打開或關(guān)閉，以提高駕駛效率。以上要求都決定了站臺門應(yīng)納入信號系統(tǒng)的控制。

前言：

月臺門包含在聯(lián)鎖系統(tǒng)中，率先在保證行車和乘客安全的同時(shí)，提高了城軌運(yùn)營的高效性。進(jìn)一步發(fā)展數(shù)據(jù)信號和站臺門接口的智能化系統(tǒng)和信息化，可以充分發(fā)揮城軌安全、準(zhǔn)時(shí)、便捷、高效的優(yōu)勢，對運(yùn)營單位提高管理能力和管理水平具有關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義。

1站臺門接口的物理連接

信號系統(tǒng)和站臺門控制命令接口為硬線接口。站臺門系統(tǒng)在車站設(shè)置機(jī)房。信號系統(tǒng)控制命令電纜線引至站臺門控制柜接口面板。物理接口如圖1所示，信號系統(tǒng)與站臺門的硬線接口如圖2所示。

2、站臺門系統(tǒng)現(xiàn)狀

站臺門系統(tǒng)給出了2組干接點(diǎn)來指示“整側(cè)站臺門關(guān)閉和鎖閉”的情況。如果該連接點(diǎn)處于激活狀態(tài)，則指示站臺門已關(guān)閉且鎖緊，安全回路形成發(fā)送給信號系統(tǒng)。如果發(fā)生常見故障（門無法關(guān)閉），則員工可以使用站臺門旁路開關(guān)。即使門無法關(guān)閉，可以將旁路信號發(fā)送給信號系統(tǒng)。

信號系統(tǒng)開門前，先發(fā)出允許開門和開門命令，站臺門控制器內(nèi)的安全繼電器將根據(jù)信號系統(tǒng)的使能指令和開門命令（安全指令）吸合動(dòng)作，站臺控制器將開門命令發(fā)送到每一個(gè)門控制器。如果信號系統(tǒng)要求關(guān)閉站臺門，將發(fā)出關(guān)門命令（安全指令），關(guān)門安全繼電器就會(huì)激活并發(fā)送關(guān)門命令到每個(gè)門控制器。

3、站臺門開關(guān)方式

在ATO全自動(dòng)運(yùn)行模式下，列車門和站臺門實(shí)際運(yùn)行模式有全自動(dòng)開/關(guān)（A/A模式）、全自動(dòng)開/手動(dòng)關(guān)（A/M模式）和手動(dòng)開啟三種/close（M/M方法）。

3.1自動(dòng)控制開關(guān)站臺門

列車車載ATP（VATP）控制列車在地鐵站的精確停靠。當(dāng)列車處于安全零速（零速、牽引帶斷裂、列車制動(dòng)系統(tǒng)）時(shí)，信號系統(tǒng)判斷條件符合，將發(fā)送使能和開門命令到站臺門控制器進(jìn)行開門。

3.2全自動(dòng)開啟/手動(dòng)關(guān)閉

全自動(dòng)開關(guān)門與以上同樣，不一樣的是在手動(dòng)關(guān)閉方式下，列車駕駛員承擔(dān)依據(jù)TOD上的手動(dòng)式干涉按鍵關(guān)閉站臺門。當(dāng)RATO接到來源于列車的關(guān)閉指令時(shí)，它會(huì)發(fā)送關(guān)門命令至地鐵站臺門控制器。

3.3手動(dòng)開關(guān)站臺門

在手動(dòng)開啟模式下，列車司機(jī)根據(jù)安裝在TOD上的手動(dòng)干預(yù)按鈕打開站臺門。當(dāng)RATO收到列車的開門指令時(shí)，會(huì)發(fā)送站臺門開門請求。手動(dòng)關(guān)閉模式同上。

4、地鐵站信號系統(tǒng)與站臺門系統(tǒng)連接的接口說明

4.1接口說明

控制命令接口屬于安全相關(guān)接口，通過硬線雙切電路進(jìn)行命令傳輸。門狀態(tài)或報(bào)警信息接口屬于非安全接口，可通過串口或以太網(wǎng)進(jìn)行連接。

4.1.1信號系統(tǒng)必須獲取的站臺門信息

站臺門系統(tǒng)應(yīng)是每一個(gè)站臺門信息給予2組干接點(diǎn)至信號系統(tǒng)。

信號系統(tǒng)可根據(jù)各工作電壓的采集和站臺門系統(tǒng)給出的2組接點(diǎn)完成數(shù)據(jù)信號接口車?yán)^電器的勵(lì)磁調(diào)節(jié)，并根據(jù)數(shù)據(jù)信號接口車加載其觸點(diǎn)情況。

站臺門輸出到信號系統(tǒng)的安全回路信號是關(guān)閉且鎖緊的，而且閉鎖信息務(wù)必達(dá)到普遍的常見故障導(dǎo)向安全檢測標(biāo)準(zhǔn)，即一旦站臺門發(fā)生常見問題（如某個(gè)門打開了），需要向信號系統(tǒng)輸出站臺門關(guān)閉且鎖緊斷掉以進(jìn)行信號連鎖防止列車發(fā)出或進(jìn)入站臺。站臺門系統(tǒng)給信號系統(tǒng)的所有信息都會(huì)輸入到與信號系統(tǒng)相連的I/O設(shè)備的安全輸入中，即在所有站臺門沒有關(guān)閉且鎖緊或沒有的情況下，都不會(huì)勵(lì)磁相關(guān)的安全繼電器。

4.1.2站臺門系統(tǒng)獲取的信號系統(tǒng)信息

信號系統(tǒng)發(fā)送給站臺門的控制指令。每條控制指令提供給安全繼電器2組干接點(diǎn)（使能操作、開門操作、關(guān)門操作），其中安全型繼電器將通過信號系統(tǒng)的I/O設(shè)備安全性外部設(shè)備管理方法進(jìn)行控制。

站臺門系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)工作電壓的采集和信號系統(tǒng)給出的2組連接點(diǎn)完成站臺門控制器內(nèi)的接口安全繼電器的勵(lì)磁調(diào)節(jié)，并根據(jù)加載其接觸條件站臺門的接口繼電器。當(dāng)信號系統(tǒng)激活站臺門使能、開門或關(guān)門命令時(shí)，它會(huì)給出閉合觸點(diǎn)，并確保在所有常見故障情況下相關(guān)觸點(diǎn)都處于斷開狀態(tài)。

4.2地鐵站臺信號系統(tǒng)與站臺門系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)應(yīng)用說明

場景一：當(dāng)列車臨近地鐵站，但未進(jìn)入緊急制動(dòng)區(qū)時(shí)，根據(jù)信號系統(tǒng)接口實(shí)施列車運(yùn)行安全防范措施。當(dāng)信號系統(tǒng)檢查站臺門打開時(shí)，列車執(zhí)行基本制動(dòng)系統(tǒng)停車于緊急制動(dòng)區(qū)的前方。

場景二：列車逐漸進(jìn)入地鐵站的整個(gè)過程中，一旦進(jìn)入緊急制動(dòng)區(qū)，信號系統(tǒng)將立即運(yùn)行，作為安全防范措施。當(dāng)驗(yàn)證站臺門打開時(shí)，信號系統(tǒng)可以被推為列車接到指令后，將執(zhí)行緊急停車和停車。根據(jù)列車與地面的通信，列車可實(shí)時(shí)獲取站臺門開啟情況。

場景三：列車完全進(jìn)入地鐵站，進(jìn)入對比停車區(qū)。當(dāng)信號系統(tǒng)檢測到站臺門打開時(shí)，列車不允許啟動(dòng)。

場景四：列車離開地鐵站后，仍處于緊急制動(dòng)區(qū)域。當(dāng)信號系統(tǒng)檢測到站臺門打開時(shí)，信號系統(tǒng)立即運(yùn)行，作為安全防范措施，列車將進(jìn)行緊急停車。

場景五：列車完全離開地鐵站，離開本站緊急剎車區(qū)。列車數(shù)據(jù)信號車載系統(tǒng)將不再獲取本網(wǎng)站站臺門開啟信息。

5.接口功能完成

信號ATC系統(tǒng)軟件-CBTC進(jìn)行對地鐵站臺門的管控，包含列車全自動(dòng)安全性維護(hù)（ATP）分系統(tǒng)和列車自動(dòng)啟動(dòng)（ATO）分系統(tǒng)。RATP根據(jù)受權(quán)測算列車的健身運(yùn)動(dòng)并將其傳送到列車以保證安全行車。ATO子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)站臺門和列車門的全自動(dòng)開啟和關(guān)閉，以及列車牽引帶和自啟動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的功能。站臺門系統(tǒng)根據(jù)站臺門控制模塊（PEDC）完成平臺門的操作。

5.1開門指令電源電路接口

開門指令由使能命令和開門命令兩部分組成。信號系統(tǒng)根據(jù)程序發(fā)送開門指令后，指令傳送到站臺門柜內(nèi)的站臺門控制模塊（PEDC）。PEDC的開門安全繼電器激活發(fā)出開門指令到每一個(gè)門。

5.2關(guān)門指令電源電路接口

關(guān)門指令由一路關(guān)門命令組成。信號系統(tǒng)根據(jù)程序發(fā)送關(guān)門指令后，指令傳送到站臺門柜內(nèi)的站臺門控制模塊（PEDC）。PEDC的關(guān)門安全繼電器激活發(fā)出關(guān)門指令到每一個(gè)門。

5.3站臺門關(guān)閉且鎖緊電源電路接口

站臺門關(guān)閉且鎖緊標(biāo)準(zhǔn)是站臺門系統(tǒng)給出的安全標(biāo)志。站臺門系統(tǒng)每一道門的行程開關(guān)接通和閉合一系列相關(guān)觸點(diǎn)，將電路串聯(lián)起來，從而促使站臺門柜中的門關(guān)閉且鎖緊安全繼電器組激活吸合。安全繼電器的兩個(gè)閉合觸點(diǎn)構(gòu)成了整個(gè)安全回路的鍵入電源電路，信號系統(tǒng)將收到的站臺門的關(guān)閉且鎖緊信息。

5.4互鎖解除電源電路

站臺門互鎖解除標(biāo)準(zhǔn)是屏蔽門系統(tǒng)給出的安全標(biāo)志。站臺門系統(tǒng)通過員工操作互鎖解除旋鈕，接通互鎖解除命令，從而信號系統(tǒng)接收到來自站臺門的互鎖解除命令，完成站臺門的互鎖消除。

結(jié)論：

信號系統(tǒng)是保障行車安全的關(guān)鍵，站臺門是城軌的安全屏障。實(shí)現(xiàn)了信號系統(tǒng)和站臺門的合理工作機(jī)制。軟硬件均配備電源電路接口合理的標(biāo)準(zhǔn)成為接口設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。與接口機(jī)設(shè)備信息傳輸和信號系統(tǒng)聯(lián)鎖相關(guān)的電路接口的合理集成，為行車故障安全標(biāo)準(zhǔn)奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。