童 偉

（北京通號(hào)國鐵城市軌道技術(shù)有限公司，北京 100070）

1 概述

隨著國內(nèi)城市軌道交通的快速發(fā)展，安全的問題始終是所有地鐵建設(shè)中的第一著眼點(diǎn)。針對(duì)地鐵的發(fā)展現(xiàn)狀，屏蔽門/安全門作為必要的系統(tǒng)之一，越來越多應(yīng)用到各個(gè)城市的地鐵項(xiàng)目之中。由于涉及到乘客上下車的安全問題，屏蔽門不能只作為單獨(dú)的一個(gè)系統(tǒng)用于地鐵，而是通常會(huì)與信號(hào)系統(tǒng)有相互的接口，通過一套相應(yīng)的機(jī)制保證屏蔽門的安全。本文著重探討了在與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的情況下，列車門與屏蔽門的同步機(jī)制。

通常情況下信號(hào)系統(tǒng)、車輛、屏蔽門系統(tǒng)不會(huì)是同一家供應(yīng)商，相互之間的聯(lián)系不能通過內(nèi)部解決，而是相互之間會(huì)有硬件的接口。信號(hào)系統(tǒng)在自動(dòng)模式下會(huì)控制車門的開關(guān)。信號(hào)系統(tǒng)會(huì)與車輛系統(tǒng)和屏蔽門系統(tǒng)有接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)車門及屏蔽門的控制與監(jiān)督。

為了實(shí)現(xiàn)列車門的開/關(guān)能與相關(guān)屏蔽門的開/關(guān)實(shí)現(xiàn)同步，需要3個(gè)系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。3個(gè)系統(tǒng)包括信號(hào)ATC系統(tǒng)（車載及軌旁子系統(tǒng)）、車輛本身的車門控制器以及屏蔽門控制器。

2 車門和屏蔽門打開/關(guān)閉情況

在信號(hào)系統(tǒng)控制下，車門和屏蔽門的打開/關(guān)閉情況如下。

1）列車到達(dá)站臺(tái)。

2）列車停在信號(hào)系統(tǒng)的停車窗內(nèi)，確認(rèn)對(duì)齊站臺(tái)。

3）信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出車輛系統(tǒng)“車門打開允許命令”，并發(fā)出命令給車載控制器打開車門。

4）車門打開同時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)車載設(shè)備發(fā)出命令給信號(hào)系統(tǒng)軌旁設(shè)備，在接到信號(hào)系統(tǒng)車載設(shè)備命令，通過信號(hào)軌旁設(shè)備與屏蔽門系統(tǒng)的硬件接口（通常情況下為繼電器接口），發(fā)出打開屏蔽門的命令。

3 車門/屏蔽門開門過程

1）列車停靠站臺(tái)，信號(hào)系統(tǒng)確定列車?？吭谡九_(tái)停車窗范圍內(nèi)，車載設(shè)備將發(fā)出門開啟使能命令。

2）列車司機(jī)通過按下“開啟左/右車門”按扭打開車門。開啟車門的操作通過車輛系統(tǒng)的車門控制器完成。開門過程的現(xiàn)行用時(shí)如圖1所示。

3）當(dāng)檢測到司機(jī)發(fā)出開啟車門請(qǐng)求時(shí)，信號(hào)車載設(shè)備將向軌旁信號(hào)設(shè)備發(fā)出命令，要求使能和打開屏蔽門。

4）當(dāng)收到信號(hào)車載設(shè)備關(guān)于打開屏蔽門的命令時(shí)，軌旁信號(hào)設(shè)備將向屏蔽門控制器發(fā)出命令，要求使能和打開屏蔽門。

通常情況下，在收到司機(jī)的開門請(qǐng)求后，車輛將會(huì)有較短的延時(shí)（由于要對(duì)開門命令進(jìn)行持續(xù)性檢查，開門過程將在接到開門命令0.5?s后進(jìn)行,?在車門控制器上實(shí)現(xiàn)）。

3.1 開門過程用時(shí)限制

開門過程用時(shí)限制，如圖2所示。

1）在信號(hào)車載設(shè)備向信號(hào)軌旁設(shè)備發(fā)出“開啟屏蔽門”命令T1秒鐘后，信號(hào)軌旁設(shè)備命令屏蔽門使能并打開。預(yù)計(jì)T1大約為1?s，其中包括信號(hào)車載設(shè)備與信號(hào)軌旁設(shè)備之間的通信時(shí)間以及信號(hào)軌旁設(shè)備的內(nèi)部處理時(shí)間所造成的延時(shí)。

2）在收到信號(hào)軌旁設(shè)備命令T2秒鐘后，屏蔽門控制器開始打開屏蔽門。通常情況下根據(jù)屏蔽門系統(tǒng)提供的相關(guān)文檔，T2取值在600～1000?ms。

從信號(hào)車載設(shè)備向信號(hào)軌旁設(shè)備發(fā)送打開屏蔽門命令，到屏蔽門開始打開的總延時(shí)一般為1.6?s。

3.2 車門與屏蔽門開啟同步所需的延時(shí)

車門與屏蔽門的開啟一般時(shí)序，如圖3所示。

為了實(shí)現(xiàn)車門與屏蔽門的同步，車門控制器在檢測到司機(jī)的開門命令后，需要對(duì)車門開啟實(shí)施一個(gè)T秒鐘的延時(shí)。

為了處理可能的用時(shí)差異和其他無法預(yù)知的延時(shí)，如車門控制器對(duì)司機(jī)開門請(qǐng)求的反應(yīng)時(shí)間，需要在車門控制器中設(shè)置一個(gè)可配置的計(jì)時(shí)器。計(jì)時(shí)器的延時(shí)范圍允許設(shè)置為0～3?s，以100?ms為單位計(jì)時(shí)。

計(jì)時(shí)器的最終值將在現(xiàn)場集成測試中設(shè)定。該現(xiàn)場集成測試將測試ATC系統(tǒng)對(duì)于車門與屏蔽門的控制功能。

正常情況下，開啟車門命令都是由列車司機(jī)發(fā)出。當(dāng)在信號(hào)車載設(shè)備命令車門開啟的情況下，仍然需要對(duì)開啟車門應(yīng)用上述的延時(shí)要求。

4 車門/屏蔽門關(guān)閉過程

1）?車門的關(guān)閉由司機(jī)通過按下“關(guān)閉左/右車門”按鈕發(fā)起。

2）當(dāng)檢測到司機(jī)發(fā)出的關(guān)閉車門請(qǐng)求后，信號(hào)車載設(shè)備將向信號(hào)軌旁設(shè)備發(fā)出命令，要求關(guān)閉屏蔽門。信號(hào)軌旁設(shè)備隨后向屏蔽門控制器發(fā)出命令，要求關(guān)閉并禁用屏蔽門。

3）當(dāng)信號(hào)車載設(shè)備檢測到車門與屏蔽門均關(guān)閉并鎖閉后，將允許列車離站。

4.1 關(guān)門過程用時(shí)限制

1）司機(jī)通過關(guān)門請(qǐng)求發(fā)起車門關(guān)閉的過程。在關(guān)門告警延時(shí)完成后（通常為在收到司機(jī)的關(guān)門請(qǐng)求3?s后），列車門將開始關(guān)閉。

2）如果車門控制器沒有實(shí)現(xiàn)車門關(guān)閉告警功能，則需要對(duì)車門控制器的車門關(guān)閉功能增加相應(yīng)的延時(shí)計(jì)時(shí)器（這與上述開門過程中的計(jì)時(shí)器相似），如圖4所示。

3）在信號(hào)車載設(shè)備向信號(hào)軌旁設(shè)備發(fā)出關(guān)閉命令T1秒鐘后，信號(hào)軌旁設(shè)備將對(duì)屏蔽門發(fā)出關(guān)閉命令。預(yù)計(jì)T1大約為1?s，其中包括信號(hào)車載設(shè)備與信號(hào)軌旁設(shè)備之間的通信時(shí)間以及信號(hào)軌旁設(shè)備的內(nèi)部處理時(shí)間所造成的延時(shí)。

4）在收到信號(hào)軌旁設(shè)備命令T2秒鐘后，屏蔽門控制器開始關(guān)閉屏蔽門。根據(jù)屏蔽門供應(yīng)商提供的相關(guān)文檔，T2取值在200～600?ms。

5）從信號(hào)車載設(shè)備向信號(hào)軌旁設(shè)備發(fā)送關(guān)閉屏蔽門命令，到屏蔽門開始關(guān)閉的總延時(shí)大約為1.2?s。

4.2 車載控制器不具備關(guān)門告警功能

車門與屏蔽門關(guān)閉的一般順序，如圖5所示。

4.3 車載控制器具有關(guān)門告警功能

車門與屏蔽門關(guān)閉的一般順序，如圖4所示。

為了能夠處理時(shí)延偏差和其他非預(yù)期的延時(shí)，需要通過在屏蔽門控制器中增加可配置式計(jì)時(shí)器來實(shí)現(xiàn)屏蔽門延時(shí)。該延時(shí)計(jì)時(shí)器可在0～3?s之間取值，單位為100?ms。

5 結(jié)論

為了實(shí)現(xiàn)車門開啟與關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)車門與屏蔽門同步的功能，需要車輛提供商在車門控制器內(nèi)設(shè)置一個(gè)可配置的延時(shí)計(jì)時(shí)器，以實(shí)現(xiàn)上述的開門操作。