地鐵屏蔽門安全裝置改進與創新設計

一、研究背景

城市交通是城市發展的生命線，而地鐵在一些城市承擔了交通客運量的40%以上，給世人展示了解決城市客運交通的方向。發展安全、準時、節能的城市軌道交通是解決城市交通的最佳途徑。城市軌道交通站臺安全屏蔽門作為高技術產品，既安全，節能，又能為乘客提供舒適的乘車環境，發展前景十分廣闊。我國地鐵安全屏蔽門產業正在進入一個快速發展的階段。

二、問題的提出

地鐵安全屏蔽門系統是現代化地鐵工程的必要設施，它沿地鐵站臺邊緣設置，將列車與地鐵站臺候車室隔離。地鐵安裝屏蔽門系統主要有以下幾個方面的作用：

1、保證乘客安全。

2、節能。

3、環保。

4、屏蔽門的使用大大的增加了候車有效面積。

5、為軌道交通實現無人駕駛創造條件。

由于我們不能消除導致事故的基本原因，即存在危險區域。我們就設想通過改進現在的屏蔽門中的部分安全裝置，以達到減少事故、提高乘客上車安全性的目的。就此，之前的研究者提出了三種解決辦法：

1、加強警示裝置的作用，通過警示打消乘客強行登車的意圖；

* 對此，采用了利用Muller Lyer錯覺設置的警示燈裝置

2、在危險區域內外設置緩沖區域，使乘客在關門時間內不能達到危險區域；

3、加強誘導排隊裝置的作用，提高上車效率。

* 使用誘導排隊標線；

* 使用上車排隊LED引導燈；

* 使用排隊候車標志。

三、研究中的不足

在對原材料進行了認真研究后，我們發現了許多有待改進之處：

1、 LED地磚警示燈難以發揮其引導作用。警示燈部分中對Muller Lyer錯覺和增加警示燈顯眼度的方式可以起到預期的效果。不僅如此，由于不同時段上下車的人流量存在很大差異，LED警示燈的上車顯示箭頭和下車顯示箭頭各自亮起或熄滅的時間不易控制，因此不能準確的指引乘客的上下門，還有可能引發混亂導致更大的意外發生。因此，LED指示燈此方案不可取。

2、 緩沖區的作用不明顯。由于公共場合人為因素過大，不能保證在地鐵門關閉的時候，緩沖區沒有人。而地鐵內的緩沖區，占用了地鐵空間，加之在地鐵載客后，尤其在客流高峰時間段，車廂內相當擁擠，在車門關閉的時候，不能及時在車廂內讓出緩沖區，且在讓出緩沖區的過程中的乘客移動還會增加乘客發生意外的可能性。

3、語音警告裝置沒有和開、關門結合。雖然現在的地鐵系統存在語音警告，但是沒有和開、關門充分的結合起來，因而沒有發揮其實質的作用。

四、 改進措施

對于其研究的不足，我們做了一下改進：

1、 鑒于LED燈會存在的不足（見上文），且易引起上下車混亂，所以我們決定將其去掉。

2、地鐵內的緩沖區由于占據了乘客乘車空間，而且進入了車廂且靠門的乘客本身就有自我防范意識，會主動向車廂內側靠近以免自己被夾。所以內測緩區實用性不大，還減少了車內的乘車空間。

* 方案一：設置雙門關閉時間差

首先，我們設置了一個安全退出時間t，也就是兩門關閉的時間差，在這個時間中，仍在危險區的乘客會因為地鐵門已關閉，利用此時間t主動退入站臺，從而保證了其安全。t值的設置經過如下：

t=+人的反應時間+1s(保險時間)

這種方案強制性地使乘客自身的安全意識得到暫時提升，是一種不依賴器械和地鐵監控的主動的、自覺的自我防護措施。

方案一的優點在于，省去了繁多的警示標志，給未上車的乘客留出了退出危險區的時間。且不會增加其他設施，從而減少了初期成本。

* 方案二：在雙門之間安裝重力感應裝置

這種傳感器的原理和特點是：

1、應用和測量范圍廣；

2、分辨力和靈敏度高；

3、結構輕小，對試件影響小；對復雜環境適應性強，易于實施對環境干擾的隔離或補償，從而可以在特殊環境中使用。頻率響應好。

4、商品化，選用和使用都相當方便，也便于實現遠距離自動化測量。

鑒于以上原因，選擇電阻應變式傳感器作為本方案中重力感應裝置的核心組成。

地鐵到站后，雙門同時開啟，地鐵完成上下客后，正常時間雙門同時關閉。重力感應裝置隨著雙門的關閉而開啟。

此種方案的優點在于：節約了方案一中列車提前t秒關閉地鐵門的時間，增加了t秒乘客的上下車時間。重力感應裝置感應靈敏，較于方案一更加可靠。但是此種方案成本較高，會增加屏蔽門的磨損，增加了維護費用。且此種方案屬于一種被動防護，事故已經發生了才會起到作用，較于方案一而言，風險較大。

（作者單位：西南交通大學交通運輸與物流學院），