新型軌道車輛門緊急出口裝置的設計

張茂茂

南京康尼電子科技有限公司 江蘇南京 210046

1 背景

車門的緊急出口裝置，其作用是列車到站后，車門無法正常開啟時，可以通過操作緊急出口裝置實現(xiàn)車門解鎖。在車輛系統(tǒng)的保護下，列車運行時操作緊急出口裝置會導致列車緊急制動，必須由專人進行手動恢復后方可正常運營。緊急出口裝置在列車運行時被乘客隨意操作，容易造成后續(xù)列車的晚點，阻礙全線所有乘客的正常出行[1]。

為了減少乘客隨意操作緊急出口裝置對運營的影響，需要開發(fā)一種新的緊急出口裝置，既能滿足乘客在緊急情況下操作緊急出口裝置的需求，又不會造成列車運行中操作緊急出口裝置時導致列車立刻緊急制動，降低造成車輛延誤的可能性，從而達到提高服務可靠性的目的。

2 現(xiàn)有緊急出口裝置

2.1 直接操作式

基于安全性的考慮，車輛設計中將每個車門的關(guān)鎖到位狀態(tài)信號（門關(guān)到位開關(guān)、鎖到位開關(guān)、緊急解鎖開關(guān)信號）串聯(lián)起來后傳輸給車輛控制單元TCMS及信號系統(tǒng)ATC，關(guān)鎖到位回路中所有開關(guān)閉合時，車輛才可具備牽引能力。若車輛在運行過程中所有車門關(guān)閉連鎖回路斷開，車輛立刻產(chǎn)生緊急制動。

目前國內(nèi)軌道車輛門緊急出口裝置多采用直接觸發(fā)式。該結(jié)構(gòu)在任何情況下都能被操作。其存在兩個問題：1.非零速情況下（車輛運行過程中）被操作，雖然此時車門會有一個關(guān)門力阻止車門打開，但是車門關(guān)閉連鎖回路還是會斷開，車輛立刻緊急制動，容易造成后續(xù)車輛晚點，影響運營可靠性；2.零速情況下（車輛靜止狀態(tài)下）被操作，此時車門被解鎖，乘客可以手動打開車門，若此時乘客解鎖的車門不具備下車條件，比如說非站臺側(cè)或是疏散平臺側(cè)，則會存在乘客跌落甚至接觸軌旁高壓電的安全風險。

2.2 非零速時無法操作式

該機械結(jié)構(gòu)同直接觸發(fā)式類似，區(qū)別在于該結(jié)構(gòu)額外增加了電磁鐵以限制該裝置的操作。該結(jié)構(gòu)在非零速時，電磁鐵吸合，其芯軸伸出以限制凸輪的轉(zhuǎn)動，從而此時無法操作。該結(jié)構(gòu)雖然避免了非零速情況下操作緊急出口裝置導致車門車輛緊急制動的問題，但是若此時乘客真的有某種特殊情況一定要出去，乘客是無法出去的。同時，該結(jié)構(gòu)也存在零速情況下的問題，即零速情況下（車輛靜止狀態(tài)下）被操作，車門被解鎖，乘客可以手動打開車門。若此時乘客解鎖的車門不具備下車條件，比如說非站臺側(cè)或是疏散平臺側(cè)，仍會存在乘客跌落甚至接觸軌旁高壓電的安全風險。

3 新型緊急出口裝置

3.1 車門回路設計

該結(jié)構(gòu)仍然有車門關(guān)閉連鎖回路，另外緊急出口裝置中增加一個緊急解鎖請求開關(guān)，同時將每個車門的緊急解鎖請求開關(guān)串聯(lián)在一起形成緊急解鎖請求回路。車輛可以通過硬線的緊急解鎖請求回路知道具體哪一側(cè)的車門緊急解鎖出口裝置被操作。同時在車門通訊正常的情況下可以通過網(wǎng)絡知道具體哪一個車門的緊急出口裝置被操作[2]。

3.2 結(jié)構(gòu)及功能設計

緊急出口裝置分三個檔位，分別是初始檔、緊急解鎖請求檔和緊急解鎖檔，這三個檔位均是自鎖、操作到某個位置后必須手動復位。

初始檔是初始位置；

緊急解鎖請求檔是緊急解鎖請求開關(guān)被觸發(fā)的位置，操作至此檔時，僅觸發(fā)緊急解鎖請求開關(guān)、不會觸發(fā)緊急解鎖開關(guān)，車門不直接解鎖；

緊急解鎖檔是車門解鎖的位置，操作至此檔時，觸發(fā)緊急解鎖請求開關(guān)和緊急解鎖開關(guān)，車門直接解鎖。

在電磁鐵吸合時操作該裝置，由于電磁鐵吸合、其芯軸會限制操作路徑，該裝置至多僅能至緊急解鎖請求檔。當電磁鐵釋放后，其芯軸不會限制緊急解鎖裝置操作路徑，該裝置可以操作至緊急解鎖檔，從而可以解鎖車門。

在不滿足緊急解鎖開門的條件下操作緊急出口裝置，由于電磁鐵的限位，此時只能操作至請求位，緊急解鎖請求回路斷開，車門通過網(wǎng)絡將該門緊急解鎖請求狀態(tài)上報給列車控制系統(tǒng)。當司機或者信號系統(tǒng)收到緊急解鎖請求信號后，評估當前車門側(cè)是否安全，是否可以解鎖開門。若安全，司機或者信號系統(tǒng)發(fā)出授權(quán)信號給車門，車門控制電磁鐵釋放，乘客可以操作緊急出口裝置至解鎖位，從而可以打開車門；若不安全，司機或者信號系統(tǒng)不授權(quán)，電磁鐵不動作，車門也不打開，從而確保乘客不會跌落，不影響后續(xù)車輛的運營[3]。

3.3 與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的對比

新的結(jié)構(gòu)通過緊急解鎖請求狀態(tài)的設置，給司機與乘客溝通創(chuàng)造了條件。同時非零速時操作緊急解鎖不會造成車門關(guān)閉連鎖回路斷開，車輛不會制動停車，提高了列車的運營可靠性。另外，新的結(jié)構(gòu)需要司機或信號系統(tǒng)判斷當前側(cè)是否是可疏散測，降低了乘客跌落或接觸軌旁高壓電的風險，提高了安全性。但是，由于增加了緊急解鎖請求開關(guān)、限位電磁鐵，新結(jié)構(gòu)的成本相對較高。

4 結(jié)語

與現(xiàn)有技術(shù)相比，新結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新點在于：克服了乘客緊急解鎖請求無法傳遞到司機室，造成緊急情況下乘客迫切需求駕駛員無法及時響應的缺點，通過集成式緊急請求及出口解鎖裝置及司機室內(nèi)控制中心，就可以在司機室內(nèi)或者信號系統(tǒng)遠程控制各車門緊急解鎖裝置的狀態(tài)，從而可以保證乘客只能在列車運營線路中預定的地點才能打開車門，避免了乘客跌落軌道、接觸軌旁高壓電、無序離開列車造成的傷害。