基于光線傳感器的地鐵“二門(mén)”系統(tǒng)的防夾人方案設(shè)計(jì)

（唐山軌道客車(chē)有限責(zé)任公司,063035,唐山∥第一作者,高級(jí)工程師）

基于光線傳感器的地鐵“二門(mén)”系統(tǒng)的防夾人方案設(shè)計(jì)

郭寶東付志風(fēng)高永亮

（唐山軌道客車(chē)有限責(zé)任公司,063035,唐山∥第一作者,高級(jí)工程師）

通過(guò)對(duì)地鐵“二門(mén)”（屏蔽門(mén)、列車(chē)門(mén)）系統(tǒng)夾人過(guò)程進(jìn)行研究,在借鑒移動(dòng)電子設(shè)備光線感應(yīng)器應(yīng)用的基礎(chǔ)上,提出了一種簡(jiǎn)單可行的地鐵“二門(mén)”系統(tǒng)防夾人方案。

地鐵;屏蔽門(mén);列車(chē)門(mén);光線傳感器;防夾人設(shè)計(jì)

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

屏蔽門(mén)把地下軌道交通系統(tǒng)站臺(tái)區(qū)域與列車(chē)運(yùn)行區(qū)域相互隔離開(kāi),不僅提高了乘客候車(chē)環(huán)境的舒適性和安全性,而且極大地便利了地鐵系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)管理。然而,近年來(lái)世界多地均發(fā)生過(guò)屏蔽門(mén)和列車(chē)車(chē)門(mén)（簡(jiǎn)稱“二門(mén)”系統(tǒng)）之間縫隙夾人的事故,不得不引起地鐵系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)者和管理者的高度關(guān)注。

1 “二門(mén)”系統(tǒng)夾人事故過(guò)程分析

在地鐵客流高峰時(shí)間段,尤其是節(jié)假日和上下班高峰,客流的急劇增加經(jīng)常導(dǎo)致主要換乘車(chē)站客流不能及時(shí)疏散,大大增加了二門(mén)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)有乘客被夾的可能性。同時(shí),由于生活節(jié)奏的變快,個(gè)別乘客為了搶時(shí)間,在屏蔽門(mén)警示燈開(kāi)始閃爍時(shí)強(qiáng)行上下車(chē)。以上現(xiàn)象的大量存在,導(dǎo)致屏蔽門(mén)夾人事故經(jīng)常發(fā)生。“二門(mén)”系統(tǒng)夾人事故過(guò)程可分為以下幾個(gè)過(guò)程：

（1）屏蔽門(mén)警示燈開(kāi)始閃爍時(shí),乘客強(qiáng)行上下車(chē);

（2）車(chē)門(mén)或屏蔽門(mén)夾人后釋放關(guān)門(mén)力,乘客移動(dòng)身體至“二門(mén)”之間,或者“二門(mén)”系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)乘客恰好被卡在“二門(mén)”之間;

（3）司機(jī)在不知情的情況下起動(dòng)列車(chē);

（4）由于列車(chē)拖拽致使被夾乘客墜落隧道內(nèi)或者被“二門(mén)”系統(tǒng)擠傷。

2 “二門(mén)”系統(tǒng)防夾人方案設(shè)計(jì)

光線傳感器是一種可以感應(yīng)光照強(qiáng)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(jīng)傳輸而至受光器之透鏡,再至接收感應(yīng)器;感應(yīng)器將收到之光線信號(hào)轉(zhuǎn)變成電器信號(hào)。目前,光線傳感器在移動(dòng)電子設(shè)備（比如手機(jī)、平板電腦）上應(yīng)用最為廣泛。一般位于設(shè)備屏幕上方,它能根據(jù)設(shè)備目前所處環(huán)境的亮度,自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕亮度,達(dá)到節(jié)能的效果,并且給使用者帶來(lái)最佳的視覺(jué)效果。

在地鐵滑動(dòng)門(mén)的門(mén)板上加一個(gè)光線傳感器,如圖1所示。每個(gè)傳感器通過(guò)列車(chē)車(chē)門(mén)控制電路與車(chē)載ATP（列車(chē)自動(dòng)保護(hù)）系統(tǒng)相連。

考慮到兒童身高因素,該傳感器安裝高度為距車(chē)廂地板90 cm。由于“二門(mén)”之間縫隙寬度一般在25 cm左右,當(dāng)乘客被夾在列車(chē)車(chē)門(mén)和屏蔽門(mén)之間時(shí),身體部位會(huì)將光線傳感器遮擋,造成光線傳感器周?chē)h(huán)境光線急劇變暗,從而使車(chē)門(mén)控制器電路中的控制電平發(fā)生變化,使車(chē)載ATP開(kāi)啟禁止車(chē)輛起動(dòng)功能。同時(shí)由于屏蔽門(mén)為透光設(shè)計(jì),它的開(kāi)閉對(duì)光線傳感器所處環(huán)境的光線變化比較微弱,所以只要合理設(shè)置車(chē)門(mén)控制器對(duì)光線傳感器感應(yīng)數(shù)據(jù)的判斷閾值,就可以避免由于屏蔽門(mén)的開(kāi)閉造成ATP對(duì)“二門(mén)”系統(tǒng)是否夾人的誤判。

圖1 地鐵車(chē)輛滑動(dòng)門(mén)光線傳感器安裝位置示意圖

當(dāng)列車(chē)滑動(dòng)門(mén)關(guān)閉且在司機(jī)起動(dòng)列車(chē)時(shí),列車(chē)ATP系統(tǒng)首先會(huì)掃描判斷各個(gè)車(chē)門(mén)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(mén)”縫隙中。如果沒(méi)有乘客被卡在“二門(mén)”縫隙中,則列車(chē)可以正常起動(dòng);如果判斷有乘客被卡在某個(gè)“二門(mén)”縫隙時(shí),列車(chē)向站臺(tái)信息系統(tǒng)發(fā)送屏蔽門(mén)緊急開(kāi)門(mén)信號(hào),夾人位置的屏蔽門(mén)緊急開(kāi)門(mén)3 s后自動(dòng)關(guān)閉（屏蔽門(mén)在開(kāi)門(mén)過(guò)程中警示燈閃爍）。此時(shí)列車(chē)車(chē)門(mén)并不打開(kāi)。同時(shí),ATP系統(tǒng)延時(shí)5 s后重新掃描判斷各個(gè)車(chē)門(mén)控制器電路中控制電平的高低情況。軟件系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

圖2 軟件系統(tǒng)流程圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文在分析地鐵“二門(mén)”系統(tǒng)夾人過(guò)程的基礎(chǔ)上,將移動(dòng)電子設(shè)備中常用的光線傳感器應(yīng)用于地鐵滑動(dòng)門(mén)中。該系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單且成本低廉,可靠性高,能有效地避免地鐵“二門(mén)”系統(tǒng)夾人事故的發(fā)生。

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

［2］ 鄧遠(yuǎn)華,宋瑞剛.地鐵站臺(tái)“二門(mén)系統(tǒng)”防夾人事故措施探討［J］.沿海企業(yè)與科技,2010（10）：43.

［3］ 盧昌儀.防止地鐵屏蔽門(mén)與列車(chē)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）