魏冠義，文 輝

(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460)

1 地鐵車門系統(tǒng)在列車安全行駛中的重要意義

列車自動駕駛系統(tǒng)(ATO)是地鐵車站列車集中控制系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，它能完成駕駛列車的任務(wù)，通過利用地面信息實現(xiàn)對列車牽引、制動、自動折返等的運行控制，使列車經(jīng)常處于最佳運行狀態(tài)。ATO模式降低了運營成本、增加了運營彈性，使密集發(fā)車成為可能，是城市軌道交通進入自動化時代的可靠技術(shù)保障。地鐵車門系統(tǒng)因車門數(shù)量多、操作頻繁而成為地鐵車輛在ATO模式下安全運行的重要系統(tǒng)。車門的結(jié)構(gòu)和控制若在設(shè)計上不夠安全可靠，將會影響運營甚至直接危害乘客的人身安全。要保證地鐵車輛客室車門有高的安全性、可靠性，車門結(jié)構(gòu)及控制的設(shè)計是十分重要的，尤其要針對地鐵大客流量、停站時間短、行車間隔小的特點，在滿足功能的條件下，盡量采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制環(huán)節(jié)少、控制元件品質(zhì)高的車門。

2 在ATO模式下地鐵車門系統(tǒng)常見故障分析

結(jié)合南寧地鐵一號線的實際案例情況及故障分析報告，對地鐵車門的常見故障和處理建議進行分析，給地鐵車輛檢修人員提供技術(shù)參考，也為地鐵的安全運行保駕護航。

(1)故障案例一。2017年3月29日19時25分、20時15分及22時04分，0103車以ATO模式分別到達會展中心下行、金湖廣場上行及會展中心上行自動對標時，列車左側(cè)車門只打開10 cm左右，屏蔽門完全打開，司機再次按壓開門按鈕后，車門打開到位，車門功能恢復(fù)正常。列車回庫后，下載故障診斷數(shù)據(jù)、事件記錄數(shù)據(jù)及車門門控器數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)列車未報任何故障，在ATO模式下，列車停穩(wěn)，開門過程中，零速信號有跳變現(xiàn)象，致使車門無法自動開門到位。

下載列車故障履歷分析，列車在3月29日19時25分、20時15分及22時04分前后未報任何故障，只是有信息提示。下載列車事件記錄數(shù)據(jù)分析，根據(jù)ATO模式下列車開關(guān)門邏輯，當列車到站停穩(wěn)后，零速信號有效，ATC(列車自動控制系統(tǒng))會自動向列車發(fā)出門允許信號及開門信號，車門會自動打開，ATC在向列車發(fā)出開門信號的同一時間也會自動向屏蔽門發(fā)出開門信號，列車車門開門與屏蔽門開門信號相互獨立。根據(jù)車門開門邏輯，EDCU(門控器)執(zhí)行開門動作需要保持零速信號，在開門過程中若檢測到非零速信號大于100 ms，門扇會執(zhí)行關(guān)門動作，若關(guān)門過程中，零速信號恢復(fù)，則門保持在現(xiàn)有位置，不執(zhí)行任何動作。下載0103車數(shù)據(jù)顯示，3月29日19時25分、20時15分及22時04分零速信號分別丟失200 ms、150 ms及150 ms左右后又重新恢復(fù)。車門開門信號為一個脈沖信號，因此零速信號恢復(fù)后開門信號指令已經(jīng)無效，“非零速信號”也恢復(fù)為正常的零速信號，所以此時車門不執(zhí)行任何動作。抽取0103車1號及3號門控器，下載數(shù)據(jù)進行分析，ATO模式下列車出現(xiàn)門未打開到位現(xiàn)象時，車門門控器未報故障。列車回庫后，檢查列車車門各機械結(jié)構(gòu)、司機室兩端非零速繼電器接線及列車門零速硬線接線均正常，測量非零速繼電器各觸點電阻值與05和06車對比均正常，列車多次開關(guān)門試驗正常。庫內(nèi)模擬列車開門，零速丟失時，零速跳變現(xiàn)象符合正線零速跳變現(xiàn)象。庫內(nèi)將列車激活升弓，將車門強行開門旋鈕轉(zhuǎn)到“合”位(列車允許開門信號有效)，1人在激活端司機室開左側(cè)門的過程中，1人在01031車按壓零速繼電器，另1人在01036車同步按壓零速繼電器，使零速信號丟失后，迅速停止按壓繼電器，使零速信號恢復(fù)。此時觀察到車門開門動作停止，車門不執(zhí)行其他動作，庫內(nèi)零速跳變試驗現(xiàn)象與正線零速跳變現(xiàn)象一致。

結(jié)論：當列車在正線ATO模式下對標停車自動開門，發(fā)生車門零速信號跳變時，建議當值司機立刻手動按壓開門按鈕使車門正常開啟。在零速信號跳變未徹底處理前，將所有車組跳接箱中XT397.2的28B點挑開，降低零速信號跳變導(dǎo)致車門與屏蔽門無法同時聯(lián)動打開的概率。

(2)故障案例二。2017年5月4日11時50分0107車在佛子嶺下行將出站時，司機發(fā)現(xiàn)0107車5號門無法關(guān)閉，重新開關(guān)車門后，該門仍無法關(guān)閉，11時52分司機手動切除故障車門后以ATO模式動車,導(dǎo)致列車開車延誤1分36秒。待列車回庫后，下載故障診斷數(shù)據(jù)、事件記錄數(shù)據(jù)及車門門控器數(shù)據(jù)進行分析。具體分析過程如下：故障發(fā)生時，列車HMI(人機界面)屏在5月4日11時50分38秒至11時52分23秒報“車門未全關(guān)閉且無旁路信號”故障。列車到站停穩(wěn)后，當車門零速列車線有效，車門允許列車線有效，車門關(guān)門(或開門)列車線有效同時成立時，車門就會關(guān)閉(或打開)。當列車所有車門都關(guān)閉到位后，列車門關(guān)好回路形成，列車才能正常動車。11時50分38秒,列車停穩(wěn)后，列車零速列車線、允許列車線及開門列車線有效，“TC2車DXM1輸入列車門關(guān)好左”由高電平轉(zhuǎn)為低電平，列車正常開門。11時50分57秒及11時51分19秒,列車停穩(wěn)后，列車零速列車線、允許列車線及關(guān)門列車線有效，司機分別執(zhí)行了2次關(guān)門操作，“TC2車DXM1輸入列車門關(guān)好左”依然為低電平，因0107車5號門仍然未關(guān)閉，列車門關(guān)好回路無法形成。下載0107車5號門門控器數(shù)據(jù)進行分析，11時51分00秒，車門門控器報故障，代碼為“29”(電機驅(qū)動電路過流故障)。列車回庫后，檢查列車車門接線端子排接線無松動，各機械結(jié)構(gòu)無卡滯及干涉，手動開關(guān)車門正常，測量車門關(guān)鍵尺寸均正常。車門門控器報故障，故障代碼“29”是由于門控器檢測到門控器內(nèi)部電流超過了額定設(shè)計值。若門控器檢測到自身電流異常，門控器就會終止車門的運動，故障表現(xiàn)為車門不動作。更換0107車5號門門控器后，多次試驗車門開關(guān)門功能正常。

結(jié)論：0107車5號門門控器內(nèi)部電機驅(qū)動電路存在故障導(dǎo)致車門無法關(guān)閉，車門門控器是地鐵車門系統(tǒng)的核心，要及時關(guān)注與排查門控器電路故障。

(3)故障案例三。2017年3月8日13時50分0104車在萬象城下行將出站時，司機關(guān)門發(fā)現(xiàn)0104車3號門無法自動打開，重新開關(guān)車門后，該門仍無法打開，HMI屏未報任何故障。列車回庫后，下載車門門控器數(shù)據(jù)，查看0104車3號車門門控器數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)未報任何故障。同時檢查車門各接線端子排，發(fā)現(xiàn)3號車門XT1接線端子排30-32接線插頭比其他插頭略高，存在接觸不良現(xiàn)象。檢查車門其他各機械結(jié)構(gòu)無卡滯及干涉，手動開關(guān)車門正常，各行程開關(guān)正常、無卡滯，測量車門關(guān)鍵尺寸均正常。重新插接0104車3號門控器處XT1接線端子排30-32接線插頭后，多次試驗車門開關(guān)門功能正常。

結(jié)論：車門XT1上的30點為零速列車線插接點、31點為開門列車線插接點、32點為關(guān)門允許列車線插接點，零速列車線插接不良，會導(dǎo)致3號門無法接收到零速列車線信號，3號門控器就會終止車門進行開門動作，故障表現(xiàn)為車門處于關(guān)閉狀態(tài)，無法打開。在平時進行核線查圖作業(yè)時，重點檢查車門門控器處XT1接線端子排的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。

3 結(jié)語

地鐵列車在ATO模式下運行，車門系統(tǒng)的工作狀態(tài)對于列車的安全運行有重要意義。地鐵車輛運營站距短，車門開關(guān)頻繁，車門系統(tǒng)不能正常工作常見端子排線插頭接觸不良、零速信號跳變、門控器電路故障等現(xiàn)象。因此，在平時進行核線查圖作業(yè)時，重點檢查車門門控器接線端子排的狀態(tài)，及時對門控器數(shù)據(jù)進行分析，及時考慮零速信號跳變情況等，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。

[1]袁振江.列車組合定位系統(tǒng)多傳感器信息預(yù)處理技術(shù)研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2007.

[2]楊穎，李駿，彭冬良，等. 地鐵列車車門系統(tǒng)故障分析及診斷方法[J]. 電力機車與城軌車輛，2014，37(6):21-23.