CBTC模式下車門與屏蔽門不聯動的案例剖析

摘 要：分析了在CBTC模式下列車車門與屏蔽門聯動的條件及延時情況，通過三個案例深度剖析了列車車門與屏蔽門不能聯動原因及其解決方案，為司機的操作及車載信號系統與車輛、屏蔽門控制系統的接口方式提供了參考。

關鍵詞：列車 車載信號系統 車門 屏蔽門 聯動

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0025-02

車站屏蔽門是隔開列車與乘客，防止乘客掉下軌道的重要設備，在列車到站后，由司機或系統發出操作命令，聯動屏蔽門與列車車門同步打開或關閉。在現場操作中，經常發生車門與屏蔽門不能聯動打開的問題，以下對影響車門與屏蔽門聯動的因素進行分析。

1 列車車門與屏蔽門聯動條件

1.1 列車車門與屏蔽門打開聯動條件

（1）列車停站到位。

當列車停車后，車載信號系統測算出的停車位置距信號停車標偏差在正負50 cm的范圍內，信號系統將認為列車已停車到位，將在司機顯示器上給出“列車停站到位”信息，提示司機列車的停車位置滿足開門條件；如超出50 cm，則不會給出信息，車門與屏蔽門不能聯動開關。

（2）安全零速。

信號系統檢測到列車已切除牽引，實施保持制動，且所測到的列車速度< 0.8 km/h。

（3）屏蔽門使能。

在列車停車到位后，車載信號接收到開門命令后，將向軌旁不間斷發送屏蔽門使能；在收到列車關門命令后，會取消發送屏蔽門使能。

（4）列車軌跡占用準確。

由于列車輪徑參數、線路狀態等原因，CBTC列車運行中，存在一定的定位誤差，軌跡占用是車載信號系統在列車前后兩端加上一定的位置誤差長度，此誤差長度隨著運行距離的增加而逐漸增大，保證列車實際占用位置不會因定位誤差超出范圍。通過讀取軌旁的信標校正列車位置，將占用誤差重置，校正后的初始誤差為0.6 m如圖1所示。

停車后，列車軌跡占用需都在站臺內且定位誤差在1 m以內，軌旁系統才會判斷列車的定位良好，收到列車發來的屏蔽門使能后，向屏蔽門系統發送命令使屏蔽門打開。

1.2 列車車門與屏蔽門關閉聯動條件

（1）列車停站到位。

（2）車載信號系統接受到有效的關門命令，取消屏蔽門使能。

2 車門與屏蔽門延時現象分析

列車門控模式有三種：自動開（A）/自動關（A）、自動開（A）/手動關（M）、手動開（M）/手動關（M）。在手動開門或手動關門模式下，當司機按壓開門或關門按鈕，車門隨即打開或關閉，但屏蔽門會延時2～3 s才會聯動打開或關閉，下面以列車開右門聯動屏蔽門來分析延時原因。

2.1 車門動作

手動門控：當司機按壓開右門按鈕后，通過按鈕的接點接通電源，輸入一個脈沖給車輛門控系統進行開車門，車門即時動作，直接打開。

自動門控：由中央ATS系統發關開關門命令，通過軌旁發送至列車，通過動作車載信號系統的開關門繼電器，向車輛門控系統發送命令。

2.2 屏蔽門動作

（1）通過車輛開右門按鈕接點閉合，使車輛的開右門繼電器吸起，經開右門繼電器接點接通110DC的電源給VATC系統，輸入開右門信號（此輸入信號需保持200～500 ms方為有效輸入）。

（2）VATC收到開右門輸入請求后，通過系統判斷，檢測列車已停站到位后，通過TWC車地通信系統將屏蔽門使能命令傳往軌旁。

（3）軌旁RATP設備收到屏蔽門使能命令后，發給聯鎖機，再通過OBC目標控制器控制開右門安全繼電器吸起，接通電源通過屏蔽門接口電路到屏蔽門系統，控制屏蔽門聯動打開右門。

從司機按壓開門按鈕到軌旁信號系統向屏蔽門輸出開右門命令，延時為1.5 s；屏蔽門系統從接到命令到屏蔽門動作，延時為0.5 s。由于屏蔽門聯動需經多重環節，所以車門與屏蔽門存在同步開關門延時問題，延時時間約為2～3 s。

2.3 屏蔽門延時問題處理

在車輛門控系統中，車門的動作延時有3 s的調整時間，可通過調整此延時保證車門與屏蔽門同步開關。

在自動門控模式下中，信號系統可通過延遲向車輛發送開關門命令，使車門與屏蔽門同步開關。

3 案例分析

3.1 案例1：列車車門與屏蔽門對準后，無停站到位信息

在列車進站對標時，如列車在較長時間保持較低的速度（<3 km/h）運行，車載測速系統的測量精度將下降（在速度<5 km/h

時多普勒雷達測速不準確，不參與運算）及會較早讀到軌旁的位標，造成列車的定位誤差增大，在列車停車后，系統測算的位置與信號停車標偏差在50 cm的范圍外，因此無停站到位信息。

3.2 案例2：司機按壓開門按鈕，車門打開，屏蔽門不動作

通過分析車載日志記錄，發現列車在老街站對標停車后，RATP接收到的列車物理占用區間超出了站臺區域。如下圖所示，Head FP 進入了14區段，Tail FP 進入了16區段，正常情況下FP都應在站臺區段15之內如圖2所示。RATP一旦發現列車物理占用超出站臺，將認為列車沒有完全停在站臺安全范圍內，而禁止向屏蔽門發出使能信號，使屏蔽門不能打開。

列車的物理占用信息由車載ATC計算并發送給RATP。在雙機熱備的情況下，由于隨時存在主備機即時切換的可能，為保證切換前后RATP能夠得到一致的列車位置信息，以避免RATP產生不必要的移動授權保護，車載ATC綜合雙機的位置信息，將最大可能的物理占用發送給RATP，使切換前后RATP不會因主備機之間的位置誤差而誤認為列車產生了意外移動。

經過分析車載ATC的日志記錄，發現備機在老街進站的過程中，幾乎忽略了所有的信標，造成備機累積位置誤差很大，列車定位誤差在列車進站停車后達到了 11.09 m，正常情況應為0.4 m左右。備機由此計算的列車物理占用與實際產生了很大的偏差，查找確認備機位標讀取器故障，從而導致了該問題的發生。

3.3 案例3：車門關閉，屏蔽門關閉后自動打開

司機按壓列車關門按鈕后，車門關閉，屏蔽門不能關閉，在軌旁PSL關閉，鑰匙復位后屏蔽門又自動打開。

信號系統接收的車門關閉請求信號是由車輛的關左門按鈕繼電器MDCLR、關右門按鈕繼電器MDCRR接點送給的，司機按壓關門按鈕后，關門繼電器吸起，司機松開按鈕后，關門繼電器落下。關門請求信號必須保持200～500 ms以上，信號系統才認為此信號有效。如司機按壓按鈕時間不夠或繼電器故障，將會造成信號系統沒有得到有效的關門請求信號輸入，因此將不會取消發給軌旁的屏蔽門使能命令，造成車門與屏蔽門不能聯動。

通過查看車載數據，發現VATC一直沒有收到關門請求信號，因此列車一直發使能命令給軌旁保持屏蔽門打開，所以司機在PSL操作屏蔽門，當鑰匙復位后，屏蔽門會自動打開，同時在信號系統數據上發現所有門關閉信號輸入一直沒有，故障原因為信號系統沒有接收到足夠的關門請求信號時間。

4 相關建議

4.1 故障應急處理方法

（1）列車停車后，無停站到位信息。

司機人工后退列車，使車門與屏蔽門對準后，手動開關車站與屏蔽門。

（2）按壓開門按鈕，車門打開，屏蔽門不動作。

重新按壓開門按鈕，保證按鈕可靠按下及接通時間>2 s，如仍不動作，則手動打開屏蔽門。

（3）車門關閉，屏蔽門關閉后自動打開。

此問題在新司機中發生較多，多次發生司機反復操作屏蔽門后又自動打開的情況，造成列車長時間停站延時。如遇長時間按壓按鈕后屏蔽門不能關閉，可能為繼電器故障，此時可通過切除ATP，使列車不在向軌旁發送屏蔽門使能后，再在PSL上關閉屏蔽門；或通過車控室關閉屏蔽門，保證列車準時發車。

4.2 施工設計要求

在地鐵建設前期，要求系統承包商提供車門、屏蔽門動作時間及信號系統的傳輸時間；在各系統接口合同中明確車門與屏蔽門聯動調試的主負責方，規定車門與屏蔽門聯動延時時間。

5 結語

經總結車門與屏蔽門不能聯動的故障原因，并針對性加強了司機的操作及故障應急培訓后，車門與屏蔽門不能聯動故障的發生率及處理時間大幅減小，有效保障了地鐵運營準點率。

隨著地鐵行車間隔時間的不斷縮小，對行車人員及設備運用質量提出了更高要求，我們將不斷鉆研設備技術，總結故障處理經驗，為行車人員迅速處理故障提供技術保障。

參考文獻

[1]張爽，羅育立，隋鵬.信號與屏蔽門聯動系統在地鐵中的應用研究[J].鐵道通信信號，2011（8）：51-54.

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