510000 廣州地鐵集團有限公司有限公司運營事業(yè)總部 廣東 廣州|陳樹榮

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廣州地鐵六號線L3型車車門緊急解鎖情況分析及優(yōu)化方案

510000 廣州地鐵集團有限公司有限公司運營事業(yè)總部 廣東 廣州|陳樹榮

城市軌道交通車輛車門系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)之一，車門為乘客上下車提供通道，同時在列車運行過程中門關(guān)鎖到位將車廂與外界隔開，保證乘員在列車運行中的安全。但面對運行過程中很可能出現(xiàn)的緊急狀況，每個車門必須有緊急解鎖裝置，本文主要針對廣州地鐵六號線列車運行過程中車門被緊急解鎖后列車如何響應(yīng)做出闡述，分析存在的問題，并根據(jù)實際運營情況提出優(yōu)化方案。關(guān)鍵詞：塞拉門；LS鎖閉機構(gòu)；緊急解鎖；緊急制動；優(yōu)化方案

廣州地鐵六號線正線高壓受流為第三軌供電，車輛車門的狀態(tài)事關(guān)運行安全，為了方便乘客快速的上下車，提高運行效率，城市軌道交通車輛車門數(shù)量往往又設(shè)置較多，六號線列車共有24個門。為了確保運行過程中車門都處于關(guān)鎖到位的狀態(tài)，車輛牽引信號的發(fā)出需要檢測車門全關(guān)閉信號，所以當車門未完全關(guān)鎖到位時，列車無法牽引，在運行過程中檢測到車門打開將會導(dǎo)致列車惰行。在信號系統(tǒng)ATP保護下，檢測到車門未關(guān)鎖到位將觸發(fā)列車緊急制動。根據(jù)列車門全關(guān)閉檢測邏輯（下文詳述），車門被緊急解鎖之后，將會導(dǎo)致車門全關(guān)閉繼電器失電，從而引起牽引封鎖或緊急制動（ATP保護下）。

廣州地鐵六號線站間距小，列車正線區(qū)間運行時出現(xiàn)突發(fā)狀況，乘客解鎖車門，在絕大部分情況下，進站處理將會大大提高效率，且因第三軌的存在，車門打開將威脅乘客安全，很多時候在區(qū)間停車處理不是最好的選擇。

LS鎖閉機構(gòu)特性

LS鎖閉方式屬于定點鎖閉，通過螺母與絲桿配合形成螺母副傳動，車門在關(guān)到位之后通過改變絲桿末端凹槽的導(dǎo)程，讓與絲桿配合的滾動銷進入自鎖段，完全靠機械自鎖實現(xiàn)車門的鎖閉，鎖閉方式簡單可靠。但定點鎖閉方式不同于全程鎖閉，定點鎖閉的車門在被解鎖后將處于自由狀態(tài)，在非零速情況需要通過電機堵轉(zhuǎn)來保護，防止車門打開。

車門緊急解鎖后列車響應(yīng)

a車門全關(guān)閉檢測原理及緊急解鎖后門系統(tǒng)響應(yīng)

每個門有一個鎖到位開關(guān)S1檢測車門是否進入鎖閉段，滾動銷進出鎖閉段時動作；一個關(guān)到位開關(guān)S2檢測車門是否關(guān)到位，滾動銷進入工作段末端時檢測為關(guān)到位、一個緊急解鎖開關(guān)S3檢測是否操作緊急解鎖開關(guān)，操作緊急解鎖開關(guān)后動作。為保證所有車門都關(guān)鎖到位，車門全關(guān)閉繼電器的線圈由每個門的S1、S2、S3串聯(lián)供電（如圖1），當所有開關(guān)的常閉觸點處于閉合時，門全關(guān)閉繼電器（KALC/KARC）得電。車門被緊急解鎖，S3開關(guān)會動作，且通過端部解鎖裝置抱緊絲桿帶動絲桿往解鎖方向旋轉(zhuǎn)，此時S1也會動作。若此時車門沒有收到零速信號，S3動作后，EDCU將會給電機堵轉(zhuǎn)指令，使車門趨于關(guān)閉，此時關(guān)門力大于300N。門實際不會打開或打開一條縫之后立即鎖閉，門重新鎖閉后，S1的觸點重新閉合。

存在問題

因考慮到站間距小，非萬不得已情況下到站處理乘客緊急事件效率大大高于區(qū)間停車處理，第三軌供電給乘客人身安全帶來威脅等綜合因素，廣州地鐵四、五號線列車正線緊急解鎖車門后列車均不觸發(fā)緊制。

廣州地鐵六號線因采用不同于四、五號線的車門鎖閉機構(gòu)，導(dǎo)致列車出廠時并未滿足操作緊急解鎖不緊急制動的功能，主要是因以下兩點問題導(dǎo)致的：

a緊急解鎖開關(guān)S3的觸點串入安全互鎖回路中

門全關(guān)閉繼電器只反應(yīng)車門是否關(guān)鎖到位，是否影響安全也直接取決于車門是否關(guān)鎖到位。因沒有零速情況下，緊急解鎖車門，電機會堵轉(zhuǎn)鎖好車門，無論緊急解鎖開關(guān)S3是否動作，只需要保證車門關(guān)鎖到位即可。所以將緊急解鎖開關(guān)S3的觸點串入安全互鎖回路中對安全性能并無提升，而且在乘客解鎖車門后會增加處理的時間，降低運營效率。

b端部解鎖裝置帶動絲桿旋轉(zhuǎn)鎖到位開關(guān)S1觸點會短暫斷開

車門被緊急解鎖時，解鎖手柄會拉動端部解鎖裝置，帶動絲桿旋轉(zhuǎn)，此時即使?jié)L動銷還未進入工作段，若絲桿轉(zhuǎn)過半圈，鎖到位開關(guān)S1將會動作，串入安全互鎖回路中的S1常閉觸點將會斷開，此情況下列車正線運行時將由信號系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動，車門短時間內(nèi)恢復(fù)鎖好，即使此時車廂并沒有非要停車處理的緊急情況，司機仍要等列車緊急制動停車，經(jīng)過處理后才能重新動車。鑒于LS鎖屬于定點鎖閉機構(gòu)，為了確保行車安全，S1開關(guān)觸點必須串入安全互鎖回路。

優(yōu)化方案

a旁路安全互鎖回路中緊急解鎖開關(guān)S3的觸點

由于緊急解鎖開關(guān)S3的觸點串入安全互鎖回路對安全性能無提升，反而會降低正線運行效率，所以將其從安全互鎖回路中去除，不影響安全性能的同時又能減少司機處理緊急解鎖事件的時間。

具體解決方案如下：安全互鎖回路中S3相關(guān)電路圖如圖1，只需將XT1線排的18腳及20腳進行短路即可，該方案結(jié)合實際情況，可以很好的解決S3動作后列車一直處于緊急制動狀態(tài)的問題，且成本低，每列車只需使用24個橋接件即可實現(xiàn)改造功能。

b解決鎖到位開關(guān)S1觸點短暫斷開問題

解決了緊急解鎖后因S3觸點斷開引起的緊急制動后，沒有零速的情況下S1的短暫斷開仍會引起列車緊急制動。因S1觸點僅是短暫斷開，之后車門電機堵轉(zhuǎn)立即將S1開關(guān)恢復(fù)到鎖好狀態(tài)，S1從斷開到重新閉合的時間約在1s內(nèi)，可以考慮采用延時繼電器解決其短暫斷開問題。

解決方案如下：增加1個延時繼電器，其中延時繼電器線圈通過現(xiàn)左門全關(guān)閉繼電器及右門全關(guān)閉繼電器的常開觸點串聯(lián)起來供電，取延時繼電器的一對觸點取代現(xiàn)信號系統(tǒng)門全關(guān)閉輸入中的KALC、KARC觸點（如圖2）。經(jīng)過反復(fù)試驗，延時繼電器延時斷開的時間應(yīng)設(shè)置成1s。

結(jié)束語

解決廣州地鐵六號線區(qū)間運行時緊急解鎖觸發(fā)緊急制動問題后，可大大提高處理緊急解鎖事件的效率，而在實際應(yīng)用過程中，緊急解鎖信號仍會在TMS屏幕上顯示，司機可以通過觀察CCTV明確當時車廂情況判斷是否需要停車處理。本文提出的針對兩個問題提出的解決方案在趨向安全的同時能盡量保證列車兌現(xiàn)準點、高效的服務(wù)承諾。

參考：

［1］王亮，杜兆波.城軌車輛LS型鎖閉機構(gòu)外掛密封門研究與分析［J］.鐵道機車車輛，2012，32（5） ： 42-47.

［2］龐紹煌，高偉.廣州地鐵4號線直線電機車輛［J］.都市快軌交通，2006，19（1） ： 77.

［3］朱士友，呂勁松.車輛檢修工［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.207-211.