基于光線傳感器的地鐵“二門”系統的防夾人方案設計

（唐山軌道客車有限責任公司,063035,唐山∥第一作者,高級工程師）

基于光線傳感器的地鐵“二門”系統的防夾人方案設計

郭寶東付志風高永亮

（唐山軌道客車有限責任公司,063035,唐山∥第一作者,高級工程師）

通過對地鐵“二門”（屏蔽門、列車門）系統夾人過程進行研究,在借鑒移動電子設備光線感應器應用的基礎上,提出了一種簡單可行的地鐵“二門”系統防夾人方案。

地鐵;屏蔽門;列車門;光線傳感器;防夾人設計

First-author’saddress Tangshan Railway Vehicle CO., Ltd.,063035,Tangshan,China

屏蔽門把地下軌道交通系統站臺區域與列車運行區域相互隔離開,不僅提高了乘客候車環境的舒適性和安全性,而且極大地便利了地鐵系統的運營管理。然而,近年來世界多地均發生過屏蔽門和列車車門（簡稱“二門”系統）之間縫隙夾人的事故,不得不引起地鐵系統相關設計者和管理者的高度關注。

1 “二門”系統夾人事故過程分析

在地鐵客流高峰時間段,尤其是節假日和上下班高峰,客流的急劇增加經常導致主要換乘車站客流不能及時疏散,大大增加了二門系統關閉時有乘客被夾的可能性。同時,由于生活節奏的變快,個別乘客為了搶時間,在屏蔽門警示燈開始閃爍時強行上下車。以上現象的大量存在,導致屏蔽門夾人事故經常發生。“二門”系統夾人事故過程可分為以下幾個過程：

（1）屏蔽門警示燈開始閃爍時,乘客強行上下車;

（2）車門或屏蔽門夾人后釋放關門力,乘客移動身體至“二門”之間,或者“二門”系統關閉時乘客恰好被卡在“二門”之間;

（3）司機在不知情的情況下起動列車;

（4）由于列車拖拽致使被夾乘客墜落隧道內或者被“二門”系統擠傷。

2 “二門”系統防夾人方案設計

光線傳感器是一種可以感應光照強度的傳感器。光線傳感器由投光器和受光器組成,利用投光器將光線由透鏡將之聚焦,經傳輸而至受光器之透鏡,再至接收感應器;感應器將收到之光線信號轉變成電器信號。目前,光線傳感器在移動電子設備（比如手機、平板電腦）上應用最為廣泛。一般位于設備屏幕上方,它能根據設備目前所處環境的亮度,自動調節屏幕亮度,達到節能的效果,并且給使用者帶來最佳的視覺效果。

在地鐵滑動門的門板上加一個光線傳感器,如圖1所示。每個傳感器通過列車車門控制電路與車載ATP（列車自動保護）系統相連。

考慮到兒童身高因素,該傳感器安裝高度為距車廂地板90 cm。由于“二門”之間縫隙寬度一般在25 cm左右,當乘客被夾在列車車門和屏蔽門之間時,身體部位會將光線傳感器遮擋,造成光線傳感器周圍環境光線急劇變暗,從而使車門控制器電路中的控制電平發生變化,使車載ATP開啟禁止車輛起動功能。同時由于屏蔽門為透光設計,它的開閉對光線傳感器所處環境的光線變化比較微弱,所以只要合理設置車門控制器對光線傳感器感應數據的判斷閾值,就可以避免由于屏蔽門的開閉造成ATP對“二門”系統是否夾人的誤判。

圖1 地鐵車輛滑動門光線傳感器安裝位置示意圖

當列車滑動門關閉且在司機起動列車時,列車ATP系統首先會掃描判斷各個車門控制器電路中控制電平的高低情況,從而判斷是否有乘客被卡在“二門”縫隙中。如果沒有乘客被卡在“二門”縫隙中,則列車可以正常起動;如果判斷有乘客被卡在某個“二門”縫隙時,列車向站臺信息系統發送屏蔽門緊急開門信號,夾人位置的屏蔽門緊急開門3 s后自動關閉（屏蔽門在開門過程中警示燈閃爍）。此時列車車門并不打開。同時,ATP系統延時5 s后重新掃描判斷各個車門控制器電路中控制電平的高低情況。軟件系統流程圖如圖2所示。

圖2 軟件系統流程圖

3 結語

本文在分析地鐵“二門”系統夾人過程的基礎上,將移動電子設備中常用的光線傳感器應用于地鐵滑動門中。該系統硬件簡單且成本低廉,可靠性高,能有效地避免地鐵“二門”系統夾人事故的發生。

［1］ 裴志康.淺談地鐵屏蔽門的作用和意義 ［J］.城 市 公 用 事 業, 2005,19（2）：9.

［2］ 鄧遠華,宋瑞剛.地鐵站臺“二門系統”防夾人事故措施探討［J］.沿海企業與科技,2010（10）：43.

［3］ 盧昌儀.防止地鐵屏蔽門與列車間隙夾人的方案［J］.都市快軌交通,2008,21（5）：82.

Anti-clamping Design for Underground Railway Door System Based on Light Sensor

Guo Baodong,Fu Zhifeng,Gao Yongliang

By analyzing the clamping process of passengers by the underground railway door system （the screen door and the train door）,and based on the application of light sensors in the mobile electronic devices,a simple and feasible solution is proposed which can prevent passengers being clamped by the door system effectively.

metro;screen door;train door;light sensor; anti-clamping design

U 231.4;U 270.38+6

2012-06-14）