淺析地鐵列車車門不能正常動作的原因

摘 要：文章對地鐵列車車門不能正常打開或關閉的情況進行分析，介紹了可能導致故障出現的原因和具體改進辦法。

關鍵詞：地鐵車門；車門控制單元；停車點

1 引言

2005年2月2日下午1：30分，北京地鐵1號線列車行至萬壽路站時，由于列車車門發生故障無法打開，導致乘客被困車內近20分鐘，一號線運行也受到影響。2011年11月17日晚6時許，北京地鐵5號線大屯路東站一輛列車正要開動時，一扇車門突然發生故障無法正常關閉。2012年4月14日中午時分，南京地鐵一號線一列由南向北方向行駛的列車，因車門出現故障，無法正常開啟，中途被迫清客檢修，導致后續3趟列車延誤。地鐵列車車門不能正常打開或關閉的情況在我國已經發生過幾次，故障導致列車延誤給市民出行帶來的不便。一般情況下為了保證旅客的安全，地鐵列車的車門在列車運行期間必須關閉。只有當列車停穩且在站臺的正確位置停穩后，ATP才會發出信息釋放車門，車門控制器接收ATP的開門信號后打開車門。也就是說只有列車停穩（此時列車速度為“0”）、列車停在停車窗和列車ATP發出“允許開門”報文信息三個條件同時滿足時，ATO自動或列車司機將會打開列車車門和屏蔽門。當上述三個條件其中之一未被滿足時，列車車門將不能被打開。如果運行中的列車失去來自車輛接口的“所有車門關閉”信號，ATP車載計算機單元將立即啟動緊急制動程序，列車將會緊急停車。

2 故障現象及分析

車門不能自動打開或關閉，可能是列車車門自身原因，如曾經在廣州地鐵3號線頻繁出現的車門在開關門過程中不能完全打開或關閉，讀取車門控制單元EDCU中的數據，顯示“車門驅動電機回路斷開”。該故障產生的原因包括車門電機自身的故障、控制車門電機動作的車門控制單元EDCU輸出故障、整個車門電機回路故障等都會造成此故障[1]。

技術人員對故障進行了模擬，在開門的過程中突然中斷開門使能信號以模擬車門的狀態。模擬結果與列車在運營過程中出現的故障一致，即在開門過程中有些車門不能正常打開而其他車門工作正常。由此可以判斷在開門過程中車門使能信號丟失以及在開關門過程中EDCU中的電機控制模塊受到干擾，電機電流瞬間增大，造成電機控制回路跳開，車門電機無法正常打開或關閉，是產生該故障的原因。

除了列車自身故障外，有以下3種情況也可造成列車車門全部或部分無法打開：

（1）列車停在停車窗外，沒有門釋放。在通常情況下，地鐵列車應在預定停車區域即停車窗內停車，并且停車點的誤差范圍也有規定，地下站的誤差范圍在500mm，高架站的誤差范圍在1000mm。若偏離了此范圍，列車可以以5km/h的速度移動，以滿足精確停車的要求[2]。

（2）列車顯示停在停車窗內，沒有門釋放

正常情況下，當列車到達定位停車點制動，列車頭部的車輛對位天線對準站臺的對位天線時，他們之間發生電磁耦合，車輛接收器能接收到地面對位模塊發出的對位信號，列車制動停在停車點，當測速設備檢測到速度為0，由車輛對位發送器發送“車精確停站”信號，站臺對位接收器接收到此信號，是地面“列車停站”繼電器開始工作，這時地面ATP發送器向列車發送打開左/右側車門指令。車輛收到該指令后通過門控繼電器使車門動作。那么當列車精確停站且停穩后，若車門不能打開，可能的情況是，列車與地面間的通信系統故障。列車車輛與地面間不能進行信息傳遞，車門控制器收不到地面發送的開門信號，車門不能打開，此時應檢查門釋放輸出設備和車-地間通信設備。

（3）列車顯示停在停車窗內，有門釋放，檢查開關是否打到自動開門，檢查目的地號是否不對，如果以上都正確，且故障連續出現，測量相關的端子在列車停穩后有否正常的輸出，若沒有，更換ATO的輸出模塊；若有，屬車輛問題。

3 改進

為避免列車車門由于丟失車門使能信號和電機控制模塊受到干擾而不能正常動作車門的故障再次出現，可對EDCU硬件進行改造。車門電機控制模塊主要由電源輸入電路（復位電路）、輸出電路、關斷電路和電流傳感器部分組成。電源輸入電路工作電壓范圍在1-9V內，0V時將對電機電源進行復位；關斷電路的工作電壓在4V以上，當電壓為0V時，將封鎖電機控制模塊，使電機控制模塊無相應的輸出，進而可能出現車門不能打開或關閉的故障。為此，可在關斷電路和復位電路之間增加一個二極管，如圖1。當電機控制模塊被關斷時，復位電路的電位處于低電位，將立即進行復位，從而保證車門電機再次正常工作。

為避免列車停在停車窗外停車或列車未能精確停在停車點，可以改進對位環線的設置。通過增加同步定位環線的位置同步點，來滿足停車誤差在30cm范圍內的精度。

4 展望

車門是地鐵運營中動作最頻繁的設備，提高其可靠工作性能，可為地鐵正常運營和客流組織提供有力地保障。但本文只對運營中出現的某些故障進行了分析，由于工作條件復雜，列車車門還可能遇到文章中未能分析到的故障現象，這有待于地鐵人和熱愛地鐵的有心人共同努力，尋求新的解決方法。

參考文獻

[1]彭有根.廣州地鐵三號線列車車門故障分析及改進[J].電力機車與城軌車輛，2009.32（2）：53-54.

[2]賈文婷.城市軌道交通列車運行控制[M].北京：北京交通大學出版社，2012：61-63.