成都地鐵1號線電客車兩側車門誤開啟分析及電路改進

李 科

(成都地鐵運營有限公司，610031，成都∥工程師)

地鐵車輛車門作為乘客上下車的主要通道，其工作的可靠性直接關系到地鐵運營安全和服務質量。自成都地鐵1號線電客車投入運營以來，其車輛曾在庫內試驗和正線運行中發生過2次司機開單側門，而兩側車門卻同時開啟的情況。為解決此故障問題，地鐵公司的車輛技術人員和車輛、信號供應商及時進行了調查分析，制定可行的技術方案對車門控制電路進行改造，消除了此類運營安全事故隱患。

1 車門控制電路原理

成都地鐵1號線電客車為4動2拖6節編組的列車。其兩端為拖車，中間4輛為動車，每輛車左右兩側各設置有4個客室門。客室門采用電動塞拉門，具有故障隔離和緊急解鎖保護功能。司機通過操作司機室的開、關門按鈕來集中控制客室門的開與關。

1號線電客車車門系統的控制方式有信號系統控制和人工控制兩種方式。開關門時，首先由門控器采集門狀態信號進行檢測，只有在車門未隔離、無緊急解鎖時才可進行集中控制開關門操作。同時，開門指令還要求車輛必須在零速條件下才能執行。

1.1 信號模式開門控制

1號線開通初期，列車運行主要采用點式ATP(列車自動保護)模式。此模式下，開關車門為信號系統控制下的半人工方式，僅在車載信號設備(CC)給出“允許車門釋放”信號時，才允許開關門操作。以開左門為例，當列車進入允許開門區域后，先由CC根據站臺方向等邏輯聯鎖條件輸出允許開門信號至門控器;隨后，司機按下司機室左側操縱臺或側屏上的開門按鈕;列車門與屏蔽門對門準確同步后，CC輸出開左門指令至左側開門信號控制線，使左開門列車線得電;門控器在收到允許開門信號和開門信號后，控制相應的車門電機完成開門動作。

1.2 人工模式開門控制

列車運行中，當信號系統故障或CC輸出指令不能有效控制開關門動作時，需在人工駕駛模式下操作車門的開閉。此時，應將列車控制模式轉為NRM(非限制人工駕駛模式)，車門開關模式轉為DBY(車輛控制下的人工操作)模式。以開左門為例，當列車速度≤5 km/h且5SDR零速繼電器得電吸合時，車輛110 V控制電源經5SDR零速繼電器使左、右零速列車線得電，門控器收到列車零速信號;司機按下開左門按鈕后，車輛110 V控制電源使左開門列車線得電，即發送左開門信號至門控器;收到列車零速信號和左開門信號后，門控器執行開門指令，控制車門電機進行開門動作。

2 故障現象及原因分析

由于信號設備故障，列車在運行過程中經常發生列車定位丟失和CC死機的情況。在此情況下，司機通常將CC斷電后重新啟動，如故障仍不能消除，則將列車轉為NRM模式。

2010年10月1日，司機在庫內對10101次列車進行出庫例行試驗。當進行左側開門操作時，出現一次左、右兩側車門同時打開的情況。通過查看列車視頻監控系統錄像發現，司機操作開門按鈕時，CC正在啟動過程中。地鐵公司和車輛廠家的技術人員隨后對該車進行了試驗，在CC得電啟動過程中，對CC的輸出進行檢測，發現CC左、右側開門信號輸出線有短暫導通的現象。

2010年10月7日，10114次列車在正線運行。當列車行至騾馬市站時，CC發生死機故障。在重新啟動CC的過程中，司機將列車控制模式轉為NRM模式，車門控制模式轉為DBY模式，并進行人工開門操作。結果又發生了兩側車門同時開啟的情況。

結合兩次故障情況進行分析發現，兩次故障都是在車門為人工控制模式時發生的，且CC都處于重新啟動的過程中。隨后，在庫內對10107次列車進行模擬試驗，也同樣出現了CC啟動過程中左、右開門信號線導通的現象。如圖1所示，當列車處于NRM模式、車門處于DBY模式時，司機扳動門選開關SC2選定開左門，并操作開門按鈕，使左側開門信號線M47得電，控制左側車門開門動作;根據車門控制電路原理，由于CC輸出的OLD、ORD聯鎖觸點導通，形成從M47→CC的OLD聯鎖觸點→CC的ORD聯鎖觸點→M37的通路，即左、右開門信號線連通，從而造成兩側車門同時開啟。

圖1 車門誤開啟故障

3 改進方案

成都地鐵運營公司技術人員會同車輛和信號供應商多次討論了車門控制接口電路的改進方案，并按照CC門控輸出指令需在列車NRM模式下進行隔離的要求初步制定了改造方案。

3.1 CC輸出隔離方案

在CC內部開門驅動信號輸出節點與外部車輛門控線間加裝二極管。即使發生CC輸出的OLD、ORD聯鎖觸點導通，利用二極管的反向截止功能，也能將左、右開門控制信號線隔離。

3.2 零速信號線隔離方案

在門選開關SC2上增加聯鎖，并將車輛的左、右零速信號線分別引入SC2。開門時先由門選開關確定開門方向，再控制相應側車門零速信號線導通。通過門選開關將左、右開門零速信號線隔離，無零速信號側的車門將不能打開。

3.3 增加NMR繼電器聯鎖隔離方案

對車輛和信號的車門控制接口線路進行改造，增加NMR(車門非受限ATC控制)繼電器聯鎖。將CC左側開關門控制信號線和門允許信號線(P1.78、P1.73、P1.52)接于NMR繼電器一組聯鎖上，右側開關門控制信號線和門允許信號線(P1.74、P1.79、P1.51)接于NMR繼電器另一組聯鎖上(見圖2)。人工駕駛控制模式下，MSS2開關為“NRM”位時，即使發生CC內部輸出的OLD和ORD聯鎖觸點導通，也能通過NMR繼電器對兩側開門控制信號線M37和M47進行隔離，此時，NMR繼電器得電。

圖2 NMR繼電器改進后電路圖

3.4 改進方案比較

對幾種方案的分析和對比如下:如采用加裝反向二極管對CC輸出進行隔離的方案，當二極管反向擊穿后，將會失去隔離作用;如采用零速信號線隔離方案，需對門選開關進行改造換型，并需重新進行開關布線;利用NMR繼電器自帶的聯鎖功能進行線路改動的方案便于現場實施，對信號和車輛線路的改動較小，且滿足車輛和信號關于門控信號誤觸發的隔離要求，能確保改進后的電路安全可靠。因此，選定NMR繼電器連鎖隔離方案實施。

4 方案實施及改進效果

根據選定的NMR繼電器聯鎖隔離的改進方案，制定了現場實施的具體流程如下:

(1)斷開作業端的電客車車門控制電源和信號模式電源，保證作業時所用到的端子接口和繼電器觸點無電，并拔下信號機柜內的車門信號模式控制插頭P1(見圖3)。

圖3 信號機柜插座

(2)在司機室繼電器柜找到端子排上的XC32－4、XC32－5線槽，取下兩線槽上除M31之外的6根信號接線，用萬用表校驗與P1插頭對應的信號線;確定線號后，將 P1.51、P1.74、P1.79 接入端子排 XC32 －4;將 P1.52、P1.78、P1.73 接入端子排XC32－5;最后取下端子排上兩線槽間的短接線，以確保兩線槽中的接線斷開。司機室繼電器柜端子排照片見圖4。

圖4 司機室繼電器柜端子排

(3)從XC32端子排上XC32－8、XC32－5號線槽中引兩根接線接入NMR繼電器備用的常閉聯鎖觸點兩端，線號分別為M30、M31a。為防止接線不良或接線錯誤，作業完后進行線路通斷測試，并通過開關門動作試驗對車門控制電路進行驗證。

(4)為驗證改進效果，在10107次和10109次電客車上進行了線路改進和正線測試。確認車門開關門動作正常后，對1號線17列電客車的車門控制電路全部進行了改進。改造后的車輛運行正常，未再發生列車在人工駕駛模式下司機發單側開門指令而兩側車門同時打開的故障情況。

5 結語

電客車車門是列車安全運行的重要設備，技術人員結合此次車門電氣故障舉一反三，針對車輛運用過程中出現的故障問題，先后進行了車門電氣線路的專項檢查測試，系統軟件的升級優化，并加強雙周和三月檢中對車門的集控試驗，有效防止了類似故障的發生，確保了行車安全。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.

［2］GB/T 7928—2003地鐵車輛通用技術條件［S］.