城市軌道交通列車車門與站臺門聯(lián)動同步動作研究

李興愷

摘 要：隨著城市化的發(fā)展，城市人口數(shù)量激增，機動車數(shù)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(xiàn)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(tǒng)的聯(lián)動控制原理，分析該項目調試過程中出現(xiàn)的車門與站臺門聯(lián)動不同步動作原因，進而通過調整相應參數(shù)保證列車車門與站臺門聯(lián)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(lián)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(fā)現(xiàn)，在聯(lián)動狀態(tài)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(xiàn)下車乘客撞到站臺門，發(fā)生客傷的風險;為規(guī)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(lián)動不同步動作的原因，進而找出車門與站臺門聯(lián)動同步動作的方法。

2 車門與站臺門聯(lián)動原理

在聯(lián)動狀態(tài)下，對應開門側車門與站臺門聯(lián)動動作（打開或關閉）的命令由信號系統(tǒng)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(fā)出，接著命令會通過兩條路徑分別發(fā)送至車門系統(tǒng)和站臺門系統(tǒng)來分別執(zhí)行打開或關閉動作[1]。

車門動作過程為：列車在站臺停穩(wěn)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(fā)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(zhí)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(wěn)停準，門使能有效后，動作命令由VOBC發(fā)出或者司機按壓按鈕后由VOBC采集，再通過車地無線通信發(fā)送至聯(lián)鎖（CI）系統(tǒng)，由CI通過硬線接口將命令發(fā)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(fā)送至對應側站臺門控單元（DCU），DCU驅動電機執(zhí)行開、關門操作[2]，具體流程見圖2。

3 車門與站臺門聯(lián)動不同步動作原因分析

根據上述車門與站臺門聯(lián)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)送過程中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(huán)節(jié)響應處理時間和延時時間的疊加造成聯(lián)動狀態(tài)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(lián)動不同步動作。

因聯(lián)動關門時為避免乘客被車門夾傷，列車車門控制系統(tǒng)先鳴響2秒蜂鳴器提醒乘客后再執(zhí)行關門操作，相當于車輛系統(tǒng)在車門關閉動作前增加2秒延時;而聯(lián)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(lián)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(lián)動動作，可通過：

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

方法二，列車車門控制系統(tǒng)執(zhí)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(tǒng)為工業(yè)控制系統(tǒng)，接口響應時間為固有特性，而通信系統(tǒng)特別是無線通信系統(tǒng)方式允許其有一定延時，在不改變系統(tǒng)結構的情況下實現(xiàn)方法一比較困難;本項目在實施過程中結合車輛門控系統(tǒng)技術文件，車輛門控系統(tǒng)可通過設置參數(shù)實現(xiàn)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(tǒng)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(shù)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(xiàn)了車門與站臺門聯(lián)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(xiàn)的車門與站臺門聯(lián)動不同步動作問題，通過分析車門與站臺門聯(lián)動動作原理，找出問題原因及解決辦法，在后續(xù)測試中驗證效果提升明顯，實現(xiàn)車門與站臺門聯(lián)動同步動作。

但是隨著人口規(guī)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(tǒng)設計及產品開發(fā)應該考慮采用減少站臺門動作命令經過環(huán)節(jié)及接口數(shù)量等新的手段，在不影響運輸效率的前提下實現(xiàn)車門與站臺門聯(lián)動同步動作。

參考文獻：

[1]張爽.信號與屏蔽門聯(lián)動系統(tǒng)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(tǒng)與屏蔽門的接口問題及優(yōu)化方案[J].都市快軌交通，2005，18（4）：109.