郭 蕾，付志亮，成志剛，張亮亮，毛開(kāi)楠，李 斌，蔡昌亮

(1.中車(chē)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司，遼寧 大連 116022； 2.中車(chē)唐山機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司，河北 唐山 063035；3.中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司，湖南 株洲 412001； 4.中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130062；5.中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司，山東 青島 266111；6.中車(chē)南京浦鎮(zhèn)車(chē)輛有限公司，江蘇 南京 210031)

隨著國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，研制出適應(yīng)中國(guó)地理環(huán)境和人口特點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化列車(chē)已成為我國(guó)軌道交通行業(yè)發(fā)展的必然需求。從2018年開(kāi)始，我國(guó)的地鐵車(chē)輛市場(chǎng)容量已經(jīng)超出境外總和，研制出高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量的地鐵車(chē)輛也是我們加快推進(jìn)“走出去”戰(zhàn)略的可靠保證[1]。車(chē)門(mén)系統(tǒng)作為地鐵車(chē)輛的重要子系統(tǒng)，關(guān)系著車(chē)輛的運(yùn)行安全，在車(chē)輛實(shí)際運(yùn)營(yíng)時(shí)具有高頻率的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以滿足司乘人員上下車(chē)需求。為了適應(yīng)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車(chē)的運(yùn)用需求，本文以車(chē)門(mén)簡(jiǎn)統(tǒng)統(tǒng)型為思路，以“安全可靠、接口標(biāo)準(zhǔn)、維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)適用”為目標(biāo)，對(duì)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車(chē)的車(chē)門(mén)統(tǒng)型方案進(jìn)行分析研究。

1 國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛車(chē)門(mén)運(yùn)用現(xiàn)狀

1.1 車(chē)門(mén)類型

目前國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛使用的客室車(chē)門(mén)以雙扇電動(dòng)塞拉門(mén)和雙扇電動(dòng)內(nèi)藏門(mén)為主，部分線路采用外掛移門(mén)、外掛密閉門(mén)等。2000—2018年，國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛上采用的不同型式客室車(chē)門(mén)中，塞拉門(mén)占比呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，內(nèi)藏門(mén)占比呈下降趨勢(shì)，外掛門(mén)占比最小，也呈下降趨勢(shì)。另外經(jīng)過(guò)調(diào)研統(tǒng)計(jì)，2013年至今，國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛客室電動(dòng)塞拉門(mén)總占比約61%，電動(dòng)內(nèi)藏門(mén)總占比約34%，其他類型車(chē)門(mén)占比約4%。就車(chē)輛速度而言，80 km/h車(chē)輛采用塞拉門(mén)占比約55%，內(nèi)藏門(mén)占比38%，外掛門(mén)占比7%；120 km/h車(chē)輛使用塞拉門(mén)占比98%以上。

司機(jī)室門(mén)主要有手動(dòng)或電動(dòng)塞拉門(mén)、手動(dòng)內(nèi)藏門(mén)、手動(dòng)折頁(yè)門(mén)等型式。近5年來(lái)，手動(dòng)塞拉門(mén)和手動(dòng)內(nèi)藏門(mén)占比共64%，手動(dòng)折頁(yè)門(mén)占比25%，北京、深圳、成都、鄭州、天津等地開(kāi)始采用電動(dòng)塞拉司機(jī)室門(mén)，約占11%，且呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

1.2 車(chē)門(mén)系統(tǒng)制造及應(yīng)用特點(diǎn)

我國(guó)現(xiàn)有多家地鐵車(chē)輛制造企業(yè)分別擁有不同的技術(shù)來(lái)源和特點(diǎn)，車(chē)輛斷面千差萬(wàn)別，而車(chē)輛斷面是影響車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)的主要因素之一，加之車(chē)門(mén)供應(yīng)商也有多家，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)原理各不相同，車(chē)門(mén)型式有塞拉、內(nèi)藏、外掛等。上述因素綜合起來(lái)，導(dǎo)致現(xiàn)有車(chē)門(mén)種類達(dá)上百種之多，備品備件的種類和數(shù)量更是繁多，膠條斷面有十余種，門(mén)玻璃達(dá)三十余種。針對(duì)相同型式不同供應(yīng)商的車(chē)門(mén)，其主要尺寸、性能參數(shù)、人機(jī)界面、維護(hù)接口也不統(tǒng)一。

地鐵車(chē)輛面向不同區(qū)域的用戶需求是多樣化、個(gè)性化的。車(chē)門(mén)系統(tǒng)不但要滿足不同線路的運(yùn)用條件，保證車(chē)門(mén)性能正常、安全可靠，同時(shí)也要滿足業(yè)主使用習(xí)慣和個(gè)性化要求。

車(chē)門(mén)系統(tǒng)運(yùn)用中故障率高是不可忽視的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，某城市地鐵2009—2018年車(chē)輛故障中數(shù)量排名第一的為車(chē)門(mén)系統(tǒng)故障，占故障總數(shù)的40%左右，嚴(yán)重的車(chē)門(mén)故障會(huì)造成車(chē)輛清客下線等嚴(yán)重運(yùn)營(yíng)事故。當(dāng)然這與車(chē)門(mén)本身較高的使用頻率有一定關(guān)系，但如果能從設(shè)計(jì)源頭上進(jìn)行優(yōu)化，減少零部件的種類，也可以在一定程度上減少故障的發(fā)生。隨著軌道車(chē)輛智能化趨勢(shì)深入發(fā)展，智能化的運(yùn)維需求對(duì)車(chē)門(mén)安全性、可靠性、智能化水平提出了更高的要求，智能車(chē)門(mén)控制技術(shù)、車(chē)門(mén)安全等級(jí)提升是目前車(chē)門(mén)智能化的研究方向[2]。

2 車(chē)門(mén)系統(tǒng)的統(tǒng)型原則和目標(biāo)

車(chē)門(mén)系統(tǒng)統(tǒng)型以“用戶需求、乘客需求和服務(wù)”為導(dǎo)向，按照“功能性能統(tǒng)一、電氣接口、機(jī)械接口統(tǒng)一”原則，采用自頂向下的設(shè)計(jì)思路，依據(jù)“模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、譜系化”，為滿足國(guó)內(nèi)不同用戶的需求配置出“經(jīng)濟(jì)”“舒適”等系列化菜單。結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求和現(xiàn)有車(chē)門(mén)系統(tǒng)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)型后形成中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車(chē)車(chē)門(mén)系統(tǒng)平臺(tái)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)型后達(dá)到降低車(chē)門(mén)系統(tǒng)故障率，實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)化、功能配置化、零件通用化、文件規(guī)范化，減少備品備件種類，降低車(chē)門(mén)制造和運(yùn)維成本的目標(biāo)。

3 車(chē)門(mén)系統(tǒng)統(tǒng)型化選型及配置

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車(chē)研制及試驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展前期進(jìn)行了廣泛調(diào)研，結(jié)合調(diào)研結(jié)果并通過(guò)對(duì)不同型式車(chē)門(mén)的性能及可靠性分析，確定標(biāo)準(zhǔn)地鐵車(chē)門(mén)系統(tǒng)的基本配置及可選配置型式。

3.1 性能及可靠性分析

3.1.1 密封性

典型塞拉門(mén)密封結(jié)構(gòu)為門(mén)扇周邊膠條與密封框壓接、中縫護(hù)指膠條對(duì)接擠壓實(shí)現(xiàn)密封，如圖1所示。這種結(jié)構(gòu)使門(mén)扇與車(chē)體壓緊形成相對(duì)完整的密閉環(huán)，并可以通過(guò)改變膠條型式或增加輔助拉緊的方式在車(chē)內(nèi)外壓力突然改變時(shí)提升乘客的乘坐舒適性[3]。外掛密閉門(mén)的密封形式與塞拉門(mén)類似。

圖1 典型塞拉門(mén)密封結(jié)構(gòu)

典型內(nèi)藏門(mén)密封結(jié)構(gòu)為上部密封毛刷與門(mén)扇搭接，門(mén)扇兩側(cè)邊緣膠條與車(chē)體搭接，中部護(hù)指膠條擠壓，下部門(mén)扇騎跨(或嵌入)導(dǎo)軌，如圖2所示。內(nèi)藏門(mén)在開(kāi)關(guān)時(shí)，門(mén)扇與密封件間(密封毛刷與門(mén)扇、門(mén)下部滑槽與導(dǎo)軌)是相對(duì)滑動(dòng)的，如果追求密封性，必然會(huì)加大開(kāi)關(guān)門(mén)過(guò)程中的滑動(dòng)接觸阻力，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)動(dòng)作不靈活。因此必須使門(mén)周邊留有足夠的活動(dòng)間隙，故內(nèi)藏門(mén)的密封性較差。

圖2 典型內(nèi)藏門(mén)密封結(jié)構(gòu)

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵項(xiàng)目包含80 km/h和120 km/h 2種速度等級(jí)，120 km/h速度等級(jí)的車(chē)輛對(duì)乘客乘坐舒適性的要求較高，因而對(duì)車(chē)輛密封性要求更高。內(nèi)藏門(mén)的結(jié)構(gòu)決定其密封性能較差，能夠滿足120 km/h速度等級(jí)密封性要求的客室側(cè)門(mén)只有塞拉門(mén)和外掛密閉門(mén)2種。外掛密閉門(mén)關(guān)閉后，其門(mén)扇、機(jī)構(gòu)等位于車(chē)輛外部，使車(chē)輛運(yùn)行阻力較大且會(huì)占用一定的車(chē)輛外部空間，考慮到車(chē)輛限界等因素，會(huì)使車(chē)輛內(nèi)部空間相對(duì)變??；塞拉門(mén)關(guān)閉后，其門(mén)扇與車(chē)體外表面平齊，不占用車(chē)輛外部空間，車(chē)輛運(yùn)行阻力較小且外形美觀。

3.1.2 隔聲性

通過(guò)既有車(chē)門(mén)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)試驗(yàn)對(duì)比分析得出，內(nèi)藏門(mén)在頻率范圍100 Hz～5.9 kHz內(nèi)，其隔聲量(A計(jì)權(quán)聲壓級(jí))至少為15 dB；在頻率范圍1～3 kHz 內(nèi)，其隔聲量(A計(jì)權(quán)聲壓級(jí))為20～25 dB。塞拉門(mén)在頻率范圍100 Hz～6.5 kHz內(nèi)，其隔聲量(A計(jì)權(quán)聲壓級(jí))至少為20 dB；在頻率范圍1～5.5 kHz內(nèi)，其隔聲量(A計(jì)權(quán)聲壓級(jí))為30～35 dB。相比內(nèi)藏門(mén)而言，在頻率為2 kHz處，塞拉門(mén)的隔聲量要比內(nèi)藏門(mén)的隔聲量大10 dB，且其隔聲頻帶范圍更寬[4]。在相同配置的門(mén)扇結(jié)構(gòu)下，塞拉門(mén)的隔聲性能顯然更優(yōu)。

3.1.3 可靠性

車(chē)門(mén)系統(tǒng)是關(guān)系車(chē)輛安全的重要部件，因此車(chē)門(mén)選型必須考慮車(chē)門(mén)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。結(jié)合前期調(diào)研及以往運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，分析得出各種型式車(chē)門(mén)的可靠性參考數(shù)據(jù)。表1為客室門(mén)可靠性數(shù)據(jù)，表2為司機(jī)室門(mén)可靠性數(shù)據(jù)。

表1 客室門(mén)可靠性數(shù)據(jù)

表2 司機(jī)室門(mén)可靠性數(shù)據(jù)

由表1、表2可知，客室門(mén)中內(nèi)藏門(mén)平均無(wú)故障時(shí)間高于塞拉門(mén)和外掛密閉門(mén)；司機(jī)室門(mén)中手動(dòng)折頁(yè)門(mén)平均無(wú)故障時(shí)間最長(zhǎng)，電動(dòng)塞拉門(mén)次之。由于內(nèi)藏門(mén)和手動(dòng)折頁(yè)門(mén)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，零部件較少，使得它們的運(yùn)用可靠性較高。

3.2 選型配置

綜合上述分析結(jié)果，采用塞拉門(mén)作為120 km/h速度等級(jí)車(chē)輛客室側(cè)門(mén)標(biāo)準(zhǔn)配置。為了減少車(chē)門(mén)類型，實(shí)現(xiàn)同類型車(chē)輛車(chē)門(mén)整體互換的統(tǒng)型目標(biāo)，對(duì)于80 km/h速度等級(jí)的車(chē)輛也采用塞拉門(mén)作為客室側(cè)門(mén)標(biāo)準(zhǔn)配置。由于內(nèi)藏門(mén)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低、易維護(hù)等特點(diǎn)，對(duì)于80 km/h速度等級(jí)的車(chē)輛將內(nèi)藏門(mén)作為選配方案。對(duì)于司機(jī)室車(chē)側(cè)門(mén)，考慮到手動(dòng)門(mén)存在操作不便、故障率高等特點(diǎn)，因此采用電動(dòng)塞拉門(mén)作為司機(jī)室側(cè)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)配置，手動(dòng)折頁(yè)門(mén)作為選配方案(不設(shè)置緊急疏散門(mén)時(shí))。

4 客室門(mén)系統(tǒng)統(tǒng)型方案

客室側(cè)門(mén)選型確定后，經(jīng)過(guò)統(tǒng)型可形成4種客室側(cè)門(mén)產(chǎn)品平臺(tái)，分別為A型車(chē)客室塞拉門(mén)平臺(tái)(1 400 mm通過(guò)寬)、B型車(chē)客室塞拉門(mén)平臺(tái)(1 300 mm通過(guò)寬)、A型車(chē)客室內(nèi)藏門(mén)平臺(tái)(1 400 mm通過(guò)寬)、B型車(chē)客室內(nèi)藏門(mén)平臺(tái)(1 300 mm通過(guò)寬)。限于文章篇幅，本文僅就塞拉門(mén)平臺(tái)進(jìn)行分析。

4.1 機(jī)械接口及部件簡(jiǎn)統(tǒng)

4.1.1 車(chē)門(mén)布置

A型車(chē)每輛車(chē)每側(cè)設(shè)置5套客室側(cè)門(mén)，門(mén)間距為4 560 mm。車(chē)門(mén)編號(hào)定義：從車(chē)內(nèi)2位端往1位端看，左側(cè)靠1位端依次為1、3、5、7、9，右側(cè)靠1位端依次為2、4、6、8、10。1號(hào)門(mén)和2號(hào)門(mén)門(mén)控器為主門(mén)控器，其余門(mén)控器為從門(mén)控器。車(chē)輛中部設(shè)置車(chē)外解鎖裝置，頭車(chē)1號(hào)門(mén)和2號(hào)門(mén)在車(chē)外設(shè)置電鑰匙裝置(僅全自動(dòng)駕駛車(chē)輛)。

B型車(chē)每輛車(chē)每側(cè)設(shè)置4套客室側(cè)門(mén)，門(mén)間距為4 460 mm。車(chē)門(mén)編號(hào)定義：從車(chē)內(nèi)2位端往1位端看，左側(cè)靠1位端依次為1、3、5、7，右側(cè)靠1位端依次為2、4、6、8。1號(hào)門(mén)和2號(hào)門(mén)門(mén)控器為主門(mén)控器，其余門(mén)控器為從門(mén)控器。頭車(chē)靠近司機(jī)室的客室側(cè)門(mén)在車(chē)外設(shè)置電鑰匙裝置(僅全自動(dòng)駕駛車(chē)輛)。

4.1.2 機(jī)械接口

對(duì)于不同的車(chē)門(mén)供應(yīng)商，在保留其各自門(mén)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)主要部件的安裝接口進(jìn)行統(tǒng)型。機(jī)構(gòu)及門(mén)控器安裝均采用2個(gè)C形滑槽吊裝結(jié)構(gòu)，如圖3所示。對(duì)門(mén)控器組件的布局、接地點(diǎn)的位置等做了簡(jiǎn)統(tǒng)設(shè)計(jì)，達(dá)到機(jī)構(gòu)及門(mén)控器安裝接口一致的目標(biāo)。

圖3 機(jī)構(gòu)安裝接口及安裝型式

4.1.3 操作維護(hù)接口和備品備件

為滿足操作維護(hù)接口的統(tǒng)一性，對(duì)門(mén)扇厚度及外形尺寸、門(mén)扇扣手、下滑道、隔離鎖等位置，門(mén)扇膠條接口，門(mén)玻璃尺寸及接口均進(jìn)行簡(jiǎn)統(tǒng)設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)統(tǒng)后的塞拉門(mén)和內(nèi)藏門(mén)外觀如圖4、圖5所示。

圖4 塞拉門(mén)圖示

圖5 內(nèi)藏門(mén)圖示

為了提升120 km/h速度等級(jí)車(chē)輛的密封性能，針對(duì)應(yīng)用在120 km/h速度等級(jí)車(chē)輛的塞拉門(mén)下部設(shè)置下?lián)蹁N結(jié)構(gòu)，門(mén)扇下部位置增設(shè)2個(gè)平衡輪裝置，中縫護(hù)指膠條采用非對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，如圖6(a)所示。80 km/h速度等級(jí)車(chē)輛可根據(jù)編組及線路情況選擇是否設(shè)置下?lián)蹁N，中縫護(hù)指膠條采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，如圖6(b)所示。若地鐵線路環(huán)境良好，120 km/h速度等級(jí)車(chē)輛也可選擇采用對(duì)稱式中縫護(hù)指膠條。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，在相同條件下，相較于對(duì)稱式膠條,非對(duì)稱式膠條最大充壓壓力可提升約200 Pa。

圖6 對(duì)稱式和非對(duì)稱式中縫護(hù)指膠條

無(wú)論從整個(gè)門(mén)系統(tǒng)還是最小可更換單元，從制造到運(yùn)維，提高零部件互換性也是不同制造商公平有序競(jìng)爭(zhēng)的前提。為了便于運(yùn)營(yíng)商對(duì)備品備件的管理、便于制造商規(guī)?；a(chǎn)、降低成本、提升質(zhì)量，必須對(duì)備品備件進(jìn)行簡(jiǎn)統(tǒng)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)型，車(chē)內(nèi)緊急解鎖由現(xiàn)存幾十種變?yōu)?種，車(chē)外緊急解鎖簡(jiǎn)統(tǒng)成1種，隔離開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)統(tǒng)成1種，電鑰匙簡(jiǎn)統(tǒng)成1種。對(duì)需要經(jīng)常更換的易損易耗件如膠條、緩沖頭、門(mén)玻璃、坦克鏈、指示燈、潤(rùn)滑油脂等均簡(jiǎn)統(tǒng)成1種，極大減少了備品備件的種類。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)統(tǒng)后，40%以上的備品備件實(shí)現(xiàn)了通用性，電氣件可互換，機(jī)械件完全一致。

4.2 電氣接口及功能簡(jiǎn)統(tǒng)

對(duì)車(chē)門(mén)進(jìn)行電氣接口統(tǒng)型，硬線端子采用籠式端子，本地維護(hù)端口采用USB+以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用2(主門(mén)控)+N[B型車(chē)為6，A型車(chē)為8](從門(mén)控)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)車(chē)輛需求，主門(mén)控可采用全以太網(wǎng)或者M(jìn)VB+以太網(wǎng)與車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)連接，從門(mén)控之間采用以太網(wǎng)連接。MVB接口均采用Sub-DB9的連接器，以太網(wǎng)接口均采用M12D碼接口連接器。明確車(chē)門(mén)端子排點(diǎn)位所對(duì)應(yīng)的信號(hào)說(shuō)明及連接的設(shè)備，門(mén)控器地址編碼采用在端子排上接線的方式實(shí)現(xiàn)。

對(duì)車(chē)門(mén)功能進(jìn)行簡(jiǎn)統(tǒng)，在滿足GB/T 30489—2014《城市軌道車(chē)輛客室側(cè)門(mén)》[5]及EN 14752：2015《鐵路應(yīng)用 鐵道車(chē)輛車(chē)體側(cè)門(mén)系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)[6]的基礎(chǔ)上梳理現(xiàn)有車(chē)輛車(chē)門(mén)主要功能，形成包含集控開(kāi)關(guān)門(mén)、障礙檢測(cè)、故障隔離、故障指示診斷記錄、零速保護(hù)等22項(xiàng)車(chē)門(mén)功能。其中車(chē)門(mén)緊急解鎖功能提供3種可選配置，根據(jù)用戶需求進(jìn)行設(shè)置：車(chē)內(nèi)緊急解鎖裝置手動(dòng)復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位時(shí)車(chē)門(mén)自動(dòng)關(guān)閉；車(chē)內(nèi)緊急解鎖裝置自動(dòng)復(fù)位，自動(dòng)復(fù)位時(shí)車(chē)門(mén)不動(dòng)作；帶有3個(gè)位置的緊急解鎖裝置，3個(gè)位置分別為正常位、緊急請(qǐng)求位、解鎖位。

開(kāi)關(guān)門(mén)聲光警示功能設(shè)置2種可選配置，分別為單獨(dú)設(shè)置指示燈、在動(dòng)態(tài)地圖上集成“橙色/紅色”指示燈。健康診斷功能是可選配置，根據(jù)整車(chē)是否具備智能運(yùn)維系統(tǒng)來(lái)選擇。

車(chē)門(mén)的隔音隔熱性能均在標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上有所提升，車(chē)門(mén)的防火滿足EN 45545：2015標(biāo)準(zhǔn)[7]及BS 6853：1999標(biāo)準(zhǔn)[8]要求。

4.3 可靠性提升

對(duì)部件、備件進(jìn)行統(tǒng)型設(shè)計(jì)后可以有效降低車(chē)門(mén)系統(tǒng)故障率，在設(shè)計(jì)制造組裝運(yùn)用中還可以通過(guò)以下措施來(lái)提升車(chē)門(mén)系統(tǒng)的可靠性：

(1) 梳理典型問(wèn)題故障清單并形成管理臺(tái)賬。

(2) 制定通用技術(shù)條件管控。

(3) 通過(guò)統(tǒng)型技術(shù)文件管控。對(duì)通用技術(shù)條件未能識(shí)別的問(wèn)題，通過(guò)統(tǒng)型文件進(jìn)行管控。

(4) 強(qiáng)化關(guān)鍵尺寸及組裝工藝管控。

(5) 對(duì)于全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注安全等級(jí)，在正常和異常場(chǎng)景下車(chē)門(mén)的檢測(cè)與處置邏輯[9]。

4.4 計(jì)算仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證車(chē)門(mén)簡(jiǎn)統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可行性，為設(shè)計(jì)提供理論支撐，車(chē)門(mén)統(tǒng)型過(guò)程中需要進(jìn)行一系列仿真計(jì)算研究，包括門(mén)扇及關(guān)鍵部件強(qiáng)度計(jì)算、門(mén)扇隔聲計(jì)算等，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果及時(shí)調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在車(chē)門(mén)樣件試制后，也要進(jìn)行功能試驗(yàn)、隔聲隔熱試驗(yàn)、淋雨試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)、沖擊振動(dòng)試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、門(mén)控器相關(guān)試驗(yàn)等一系列試驗(yàn)，以驗(yàn)證產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)需求。

4.5 車(chē)門(mén)智能運(yùn)維

為順應(yīng)軌道車(chē)輛智能化發(fā)展的趨勢(shì)，促使檢修模式從“預(yù)防性維修“向“預(yù)見(jiàn)性維修”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)全壽命周期成本的大幅降低[10]，地鐵運(yùn)營(yíng)公司和車(chē)輛制造商紛紛開(kāi)展智能運(yùn)維研究。得益于車(chē)門(mén)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析診斷，使得實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)故障預(yù)測(cè)和健康管理成為可能。該系統(tǒng)通過(guò)提前對(duì)車(chē)門(mén)系統(tǒng)的健康狀態(tài)進(jìn)行診斷預(yù)警，并指導(dǎo)維修人員提前進(jìn)行相應(yīng)維修，可以極大地提高地鐵車(chē)門(mén)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，減少車(chē)門(mén)故障，提高運(yùn)營(yíng)維護(hù)水平，降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，改善地鐵運(yùn)營(yíng)秩序[11]。目前車(chē)門(mén)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的智能運(yùn)維功能包括：

(1) 車(chē)門(mén)狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。包括列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息、關(guān)鍵監(jiān)測(cè)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。

(2) 車(chē)門(mén)的故障診斷。自動(dòng)采集車(chē)門(mén)各種運(yùn)行參數(shù)信息(包含門(mén)控器的故障代碼)，發(fā)送給地面診斷系統(tǒng)(典型故障規(guī)則知識(shí)庫(kù))，判斷當(dāng)前的車(chē)門(mén)是否產(chǎn)生故障并給出故障原因和檢修方案。

(3) 車(chē)門(mén)的亞健康狀態(tài)分析。將采集到的車(chē)門(mén)各種運(yùn)行參數(shù)與車(chē)門(mén)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，判斷車(chē)門(mén)是否工作于亞健康狀態(tài)，并給出未來(lái)可能出現(xiàn)的故障和檢修范圍。

目前車(chē)門(mén)數(shù)據(jù)的采集、診斷方法、運(yùn)維決策還存在一定局限性，未來(lái)還需要結(jié)合新方法、新技術(shù)在系統(tǒng)壽命預(yù)測(cè)及數(shù)據(jù)深度挖掘方面進(jìn)行更深入的研究。

5 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車(chē)的研制完成對(duì)我國(guó)地鐵車(chē)輛實(shí)現(xiàn)裝備自主、技術(shù)創(chuàng)新、綠色發(fā)展具有重大推動(dòng)意義。車(chē)門(mén)系統(tǒng)統(tǒng)型化研究作為中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車(chē)研制中的重要一環(huán)，搭建了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵車(chē)門(mén)系統(tǒng)的技術(shù)平臺(tái)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有效整合了各項(xiàng)資源，實(shí)現(xiàn)了車(chē)門(mén)標(biāo)準(zhǔn)化、譜系化，減少了關(guān)鍵零部件和備品備件數(shù)量種類，降低了車(chē)門(mén)系統(tǒng)故障率、車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)制造和運(yùn)維成本等一系列目標(biāo)，表明我國(guó)的軌道交通車(chē)輛裝備正日趨完善和人性化，今后可以在節(jié)能降耗、深度智能運(yùn)維方面進(jìn)行進(jìn)一步探索研究，為軌道交通裝備行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、開(kāi)創(chuàng)“十四五”發(fā)展新局面做出貢獻(xiàn)。