城市軌道交通列車車門與站臺門聯動同步動作研究

李興愷

摘 要：隨著城市化的發展，城市人口數量激增，機動車數量迅速增加，城市交通壓力逐漸凸顯，許多城市通過新建城市軌道交通的方式緩解地面交通壓力。城市軌道交通建設過程中可能會出現一些影響乘客服務的問題，本文基于國內某地鐵項目，通過研究城市軌道交通列車車門、站臺門系統的聯動控制原理，分析該項目調試過程中出現的車門與站臺門聯動不同步動作原因，進而通過調整相應參數保證列車車門與站臺門聯動同步動作，提高乘客的乘坐體驗。

關鍵詞：城市軌道交通;列車車門;站臺門;聯動同步動作

1 研究背景

國內某地鐵項目在動車調試過程中發現，在聯動狀態下，關門時列車車門和站臺門的動作順序為：站臺門先關，車門后關，兩者動作時間差約0.63秒;開門時車門和站臺門的動作順序為：車門先開，站臺門后開，兩者動作時間差約2.18秒。以上車門與站臺門動作時間差對乘車體驗造成較大影響，尤其是開門過程時間差過大，當車門已經開門到位，站臺門才開始動作，可能出現下車乘客撞到站臺門，發生客傷的風險;為規避以上風險，提高乘客服務質量，有必要通過研究分析出車門和站臺門聯動不同步動作的原因，進而找出車門與站臺門聯動同步動作的方法。

2 車門與站臺門聯動原理

在聯動狀態下，對應開門側車門與站臺門聯動動作（打開或關閉）的命令由信號系統車載控制器（VOBC）（門選自動模式）或者司機按壓按鈕（門選人工模式）發出，接著命令會通過兩條路徑分別發送至車門系統和站臺門系統來分別執行打開或關閉動作[1]。

車門動作過程為：列車在站臺停穩停準，門使能有效后，動作命令由VOBC輸出或者司機按壓按鈕后通過硬線接口發送至對應側車門主門控器（EDCU），EDCU收到動作及門使能命令后驅動電機執行開、關門操作，具體流程見圖1。

站臺車門動作過程為：列車在站臺停穩停準，門使能有效后，動作命令由VOBC發出或者司機按壓按鈕后由VOBC采集，再通過車地無線通信發送至聯鎖（CI）系統，由CI通過硬線接口將命令發送至站臺門對應開門側單元控制器（PEDC），PEDC通過CAN總線將命令發送至對應側站臺門控單元（DCU），DCU驅動電機執行開、關門操作[2]，具體流程見圖2。

3 車門與站臺門聯動不同步動作原因分析

根據上述車門與站臺門聯動動作過程可知，列車車門動作命令僅需通過①、③或②、③硬線接口即可到達電機實現開、關車門操作;而站臺動作命令則需通過②、③、④、⑤或①、②、③、④、⑤接口后到達電機實現開、關站臺門操作，其中①、③、⑤為硬線接口，②、④為通信接口。站臺門動作命令經過接口比車門動作命令經過接口更多，并且命令發送過程中VOBC、CI、PEDC、DCU系統從接受命令并處理發送至下一接口設備會有一定處理響應時間，②、④通信接口也存在一定延時，幾個環節響應處理時間和延時時間的疊加造成聯動狀態下站臺門動作時間晚于車門動作時間，從而造成車門與站臺門聯動不同步動作。

因聯動關門時為避免乘客被車門夾傷，列車車門控制系統先鳴響2秒蜂鳴器提醒乘客后再執行關門操作，相當于車輛系統在車門關閉動作前增加2秒延時;而聯動開門時車輛無延時處理，因而此項目在關門過程中站臺門與車門動作時間差較小，開門過程中站臺門與車門動作時間差較大。

4 車門與站臺門同步聯動動作方法

根據上述原因分析，為保證車門與站臺門同步聯動動作，可通過：

方法一，提高站臺門動作過程VOBC、CI、PEDC、DCU系統響應時間并減少通信接口延時;

方法二，列車車門控制系統執行開門操作前與關門處理一致增加一定延時。

因VOBC、CI、PEDC、DCU系統為工業控制系統，接口響應時間為固有特性，而通信系統特別是無線通信系統方式允許其有一定延時，在不改變系統結構的情況下實現方法一比較困難;本項目在實施過程中結合車輛門控系統技術文件，車輛門控系統可通過設置參數實現車門動作時間在0.5～4.5秒內延時，采用在開門過程中，車輛系統在車門動作之前增加2秒的延時，從而保證開門過車中車門與站臺門動作時間差在1秒以內。上述參數調整后經過列車上線測試驗證，以上調整過程符合預期結果，實現了車門與站臺門聯動同步動作。

5 結語

本文針對國內某地鐵項目調試過程中出現的車門與站臺門聯動不同步動作問題，通過分析車門與站臺門聯動動作原理，找出問題原因及解決辦法，在后續測試中驗證效果提升明顯，實現車門與站臺門聯動同步動作。

但是隨著人口規模的進一步擴大，城市對于公共交通的運輸效率要求更高，特別是早晚高峰期城市軌道交通列車追蹤間隔較小情況下，通過本文的解決方法，會壓縮乘客有效乘降時間，一定程度上影響城市軌道交通運輸效率。因此城市軌道交通系統設計及產品開發應該考慮采用減少站臺門動作命令經過環節及接口數量等新的手段，在不影響運輸效率的前提下實現車門與站臺門聯動同步動作。

參考文獻：

[1]張爽.信號與屏蔽門聯動系統在地鐵中的應用研究[J].鐵道通信信號，2011，47（8）：51.

[2] 李德堂.信號系統與屏蔽門的接口問題及優化方案[J].都市快軌交通，2005，18（4）：109.