馬磊

摘 要：為了讓地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性得到充分保障，需要充分運(yùn)用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，將其應(yīng)用于站臺(tái)門設(shè)備之中，以更好適應(yīng)運(yùn)營場景和運(yùn)營需求的變化。為此，筆者將針對全自動(dòng)運(yùn)行的地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式展開探討，以期提升系統(tǒng)的整體安全性和運(yùn)營效率。

關(guān)鍵詞：地鐵;站臺(tái)門;全自動(dòng)運(yùn)行;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地鐵站臺(tái)門是用于輔助乘客上下車的重要設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)地鐵自動(dòng)化運(yùn)行的必要設(shè)備，需要充分保障系統(tǒng)運(yùn)行階段的穩(wěn)定性和安全性。不同學(xué)者在全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車門及站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段都做出了相應(yīng)嘗試，本文將以此為前提，提出一種較為可靠的全自動(dòng)地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)，針對設(shè)備需求和運(yùn)營場景的變化情況予以分析，并據(jù)此確定合理的站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

1 全自動(dòng)運(yùn)行的站臺(tái)門系統(tǒng)運(yùn)行模式

1.1 正常模式

第一，通過列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，在車輛臨近站臺(tái)位置時(shí)獲取相應(yīng)的信息，明確列車的行進(jìn)方向、隔離門單元狀態(tài)和車門及站臺(tái)序號(hào)等信息。同時(shí)，將其與所接收的站臺(tái)門隔離狀態(tài)信息實(shí)施交互處理，以此確定禁止開啟的站臺(tái)門單元，并將這一信息發(fā)送到站臺(tái)門系統(tǒng)之中，向列車之中輸送禁開的列車門單元信息。待列車和站臺(tái)門都接收到相應(yīng)的指令后，要求由指定的單元門發(fā)送禁開指令，并向ATC之中傳送相應(yīng)的狀態(tài)信息。待車輛停放到指定位置后，由ATC做出“開門”的指令，并通過站臺(tái)門系統(tǒng)予以執(zhí)行，針對開門狀態(tài)予以監(jiān)視，并打開車門。如果所需的門未能正常開啟，則需立即做出報(bào)警指令，同時(shí)，所對應(yīng)的隔離及禁開車門、站臺(tái)門單元均不參與開門命令。在乘客上下車列結(jié)束后，由ATC發(fā)送“關(guān)門”指令，并由站臺(tái)門控制系統(tǒng)予以執(zhí)行，與此同時(shí)，關(guān)閉車門。要求借助站臺(tái)門控制系統(tǒng)實(shí)施控制，讓所有列車門都可以達(dá)到緊閉狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備未關(guān)緊，則需立即予以報(bào)警，待確定所有車門都關(guān)閉且鎖緊后，向ATC之中傳輸相應(yīng)的指令信號(hào)，并指示車輛離開。待車輛駛離后，借助ATC系統(tǒng)重置相應(yīng)的站臺(tái)門和車門單元信息。

第二，列車和站臺(tái)清客時(shí)，需要始終保持車門的打開狀態(tài)，直到確保清客結(jié)束后，方可關(guān)閉車門及站臺(tái)門，讓車輛可以自動(dòng)發(fā)車。

1.2 降級(jí)運(yùn)營模式

第一，進(jìn)站停車。要求將列車到站停車的位置控制在合理的誤差區(qū)間內(nèi)，借助ATC發(fā)出“開門”的指示。同時(shí)，在站臺(tái)廣播之中播放列車到站的信息，通過中央控制盤實(shí)現(xiàn)對門控單元的有效控制，并打開滑動(dòng)門。

第二，站臺(tái)發(fā)車。在到達(dá)指定的停站時(shí)間后，由司機(jī)發(fā)出關(guān)門指令，并關(guān)閉車門及站臺(tái)門。一般借助信號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對于關(guān)門命令的傳輸，將其傳輸?shù)街醒肟刂票P之中，并通過門禁控制器關(guān)閉相應(yīng)的滑動(dòng)門。待全部滑動(dòng)門達(dá)到關(guān)閉狀態(tài)后，要求借助中央控制盤將閉鎖信息進(jìn)行傳輸。此時(shí)列車會(huì)得到允許離站的信息，要求列車司機(jī)針對車輛和站臺(tái)間隙予以確定，待確保其無異常之后，做出離站的選擇，讓列車駛離車站。

第三，清客。在列車到達(dá)站點(diǎn)后，執(zhí)行常規(guī)的開門操作。待清客結(jié)束后，將其交由遠(yuǎn)程管理人員及站臺(tái)人員，待其確認(rèn)無誤后，由司機(jī)負(fù)責(zé)執(zhí)行關(guān)門命令，并駕駛列車遠(yuǎn)離站臺(tái)。

1.3 故障運(yùn)營模式

第一，列車門和滑動(dòng)門對位隔離。一旦個(gè)別的滑動(dòng)門發(fā)生了故障隔離，則可以向ATC之中輸送相應(yīng)的故障信息，并轉(zhuǎn)發(fā)到列車之中。待列車到達(dá)相應(yīng)的站點(diǎn)后，與發(fā)生故障的滑動(dòng)門所對應(yīng)的列車門會(huì)始終保持鎖閉狀態(tài);若列車門發(fā)生故障，則相應(yīng)的滑動(dòng)門也與之一致，不會(huì)參與停站的開門及關(guān)門作業(yè)。

第二，門狀態(tài)丟失。一般而言，站臺(tái)門系統(tǒng)和ATC始終保持在聯(lián)鎖的狀態(tài)之中，要求在列車進(jìn)出站時(shí)，向ATC之中傳輸由站臺(tái)門系統(tǒng)所提供的指令信號(hào)。待接收到這一信號(hào)后，借助ATC展開對于列車運(yùn)行狀態(tài)的控制，一旦發(fā)現(xiàn)信號(hào)異?；驘o法將站臺(tái)門的狀態(tài)信息傳輸給ATC，則需要列車立即進(jìn)行緊急制動(dòng)。要求有關(guān)運(yùn)營人員針對互鎖開關(guān)的狀態(tài)建立充分把握，并將其互鎖解除信息傳輸?shù)紸TC之中，直到列車遠(yuǎn)離站臺(tái)。

第三，站臺(tái)級(jí)控制。一旦無法保障系統(tǒng)級(jí)的功能，導(dǎo)致站臺(tái)門與ATC出現(xiàn)嚴(yán)重的通信故障，或PSC與DCU之間控制異常，則可以由站務(wù)人員針對就地控制盤予以處理，實(shí)現(xiàn)對于滑動(dòng)門開關(guān)門動(dòng)作的合理控制，以充分保障站臺(tái)級(jí)控制的有效性。

2 全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的站臺(tái)門主要新增功能

2.1 站臺(tái)門和列車間隙檢測功能

在列車與站臺(tái)門之間往往具有較大的孔隙，可能出現(xiàn)人或物被困于這一間隙之中的情況。要求列車司機(jī)利用瞭望或激光探測裝置的方式，確定間隙的狀態(tài)，直到確保間隙之中無人和物之后方可發(fā)車。借助全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，讓列車實(shí)現(xiàn)了無人駕駛，為此，要求在站臺(tái)門與車輛之間設(shè)置一個(gè)間隙探測系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對于間隙的充分檢驗(yàn)，讓行車安全得到充分保障。

在獲取來自ATC的關(guān)門信號(hào)之后，間隙探測系統(tǒng)便立即開展工作，直到列車完全離開站臺(tái)后方可停止工作。同時(shí)，將其運(yùn)行狀態(tài)納入站臺(tái)門系統(tǒng)之中，以實(shí)現(xiàn)對于列車進(jìn)出站臺(tái)的有效控制。

2.2 與列車門的“對位隔離”功能

在站臺(tái)門系統(tǒng)之中與列車門狀態(tài)信息實(shí)現(xiàn)高效的交互作用，以確?？梢栽谀骋婚T體發(fā)生故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)對于對應(yīng)門狀態(tài)的有效控制。同時(shí)，對乘客進(jìn)行提醒，讓乘客自行繞行。

2.3 疏散功能

一般而言，在每輛列車的單節(jié)車廂之中，往往只有單側(cè)的一個(gè)車門可以實(shí)現(xiàn)外部解鎖。因此，一旦列車發(fā)生故障或事故導(dǎo)致需要被迫停在車站之中時(shí)，如果發(fā)生了對位不準(zhǔn)的情形，為了在最大程度上保障運(yùn)營人員的快速疏散，實(shí)現(xiàn)對于乘客的有效引導(dǎo)，要求盡量確保站臺(tái)門可以在一輛車的長度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全開通，同時(shí)相應(yīng)增加應(yīng)急門的數(shù)量，以確保可以在發(fā)生故障時(shí)滿足運(yùn)營人員從站臺(tái)上車的需求。

3 全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的站臺(tái)門設(shè)計(jì)方案

3.1 站臺(tái)門與列車之間間隙檢測方案

針對站臺(tái)門和列車之間的間隙予以探測，要求將探測裝置分成檢測終端、監(jiān)控回路機(jī)、監(jiān)控主機(jī)等多個(gè)裝置，以實(shí)現(xiàn)對于站臺(tái)門子系統(tǒng)和接口的充分探測。在檢測到相應(yīng)的障礙物之后，間隙探測系統(tǒng)會(huì)將信號(hào)發(fā)送到ATC之中，以限制列車的運(yùn)行，讓乘客的安全得到充分保障。

3.2 與車門的對位隔離方案

為了充分保障站臺(tái)門和其對應(yīng)列車門之間的對位隔離作用，要求在ATC與站臺(tái)門系統(tǒng)之間設(shè)立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊接口，并借助這一接口進(jìn)行滑動(dòng)門狀態(tài)信息的傳輸。同時(shí)，借助網(wǎng)絡(luò)通訊接口的形式向系統(tǒng)之中傳輸相應(yīng)的列車編號(hào)、行進(jìn)方向及列車門狀態(tài)等信息。要求依托于相應(yīng)的運(yùn)營規(guī)則，讓ATC得以確定門禁開的序號(hào)，并將其傳輸?shù)搅熊嚭驼九_(tái)門系統(tǒng)之中。在接收到靜態(tài)指令后，將相應(yīng)的列車門和站臺(tái)門設(shè)置為靜態(tài)狀態(tài)，并通過廣播系統(tǒng)予以指示，讓乘客繞行。

3.3 應(yīng)急門設(shè)置方案

為了在發(fā)生故障的第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)高效的乘客疏散要求，要求以原本的應(yīng)急門設(shè)置方案為前提，增設(shè)應(yīng)急門，以相應(yīng)降低乘客疏散所需要的時(shí)間，切實(shí)提升疏散速度。

4 結(jié)束語

筆者在分析及研究地鐵全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)及運(yùn)行場景的基礎(chǔ)之上，提出了相應(yīng)的全自動(dòng)運(yùn)行設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，充分結(jié)合了已經(jīng)開通并使用的全自動(dòng)運(yùn)行線路在運(yùn)行過程中的各類經(jīng)驗(yàn)，希望可以讓站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性得到充分保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]周天龍，李大偉，王飛，等.基于多傳感融合的地鐵站臺(tái)門與列車門間隙防夾探測系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2021（3）：35-42.

[2]胡振亞，石杰紅.全自動(dòng)運(yùn)行的地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2020，16（S1）：73-76.

[3]賈建平，俞軍燕，李文軒，等.地鐵站臺(tái)門智能感知與評(píng)價(jià)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].通訊世界，2020，27（6）：13-14+16.

[4]柏帆.地鐵站臺(tái)門異物自動(dòng)檢測技術(shù)現(xiàn)狀探究[J].數(shù)字通信世界，2020（5）：272.