信號系統與屏蔽門系統的聯動的應用及優化

劉慶

摘 要：本文介紹了大連地鐵1，2號線信號系統與安全門系統之間的接口實現以及信號系統對車門與安全門系統聯動時間的優化。

關鍵詞：信號系統；安全門系統；互鎖解除；聯動

1 簡介

隨著經濟的大踏步發展，交通運輸在我們今日生活中發揮著極其重要的作用，甚至是決定性的作用。由于越來越多的人采用城市軌道交通作為日常生活的主要交通工具，客流發展迅速，為最大限度保障乘客的安全，安全門系統已經成為地鐵建設中不可缺少的核心系統之一。

2 信號系統與安全門系統聯動的原理

大連地鐵1，2號線采用安薩爾多CBTC信號系統，當列車在CBTC運行級別和BLOC（點式系統）運行級別時，只要DCS（無線通信系統）正常，列車ATP系統均可提供車門與安全門聯動的功能。

當車輛以CBTC人工駕駛模式或BLOC模式運行至站臺，停準、停穩時，在信號系統提供的車載TOD顯示器上會有允許開車門命令，此時司機根據提示按壓相應側的開車門按鈕，車載ATP會自動判斷司機按壓的開車門方向是否與乘客下車的車門方向一致，一致打開，不一致則提示。當乘客完成上下車后，司機按壓相應側的關車門的按鈕，車門、安全門則會自動關閉。車載ATP檢測到安全門的關閉且鎖閉信息后，提示司機可啟動車輛運行。

若以自動駕駛模式（ATO），當列車運行至站臺，停準、停穩時，ATO會自動判斷在哪一個站，需要開啟哪一側車門，并自動發出開門命令，使得車門與安全門打開。當列車停站時間完成時，ATO會自動發出命令使車門及安全門關閉，所有命令不需要人工干預，都由系統自動完成，這樣可使司機減少操作，從而減少由人為原因導致的誤操作。

3 信號系統與安全門系統接口描述

（1）接口電路準確體現了兩系統間的聯鎖關系。

（2）在接口電路設計中，用于系統間傳遞信息的電環路采用雙斷設計。

（3）信號系統與安全門系統之間的接口實現了電纜實行上/下行分開、命令/信息分開的原則。

（4）“門關閉并鎖緊”和“互鎖解除”采用了相互獨立的安全回路。

（5）接口電路采用安全電路，符合故障-安全原則。

4 與安全門系統互鎖解除功能的實現

4.1 互鎖解除接口功能描述

（1）在安全門未關閉且未得到安全門系統的“互鎖解除”信號的情況下，禁止列車發車和進站。

（2）列車從站外進入站內站臺區停車時，當信號系統收不到所有安全門關閉且鎖緊狀態信息時，列車將采取緊急制動。

（3）只有列車停在站臺準確位置及其他安全條件檢查滿足后，才會命令安全門打開或關閉。

（4）值班人員人工操作互鎖解除按鈕時，安全門系統將會發送一個 “互鎖解除”信號。

4.2 互鎖解除功能描述

（1）當“所有門關閉且鎖緊”信號不可用時，信號系統使用“互鎖解除”信號使列車發車離站或進站，否則列車將不能正常發車離站或進站。

（2）當“互鎖解除”信號為低電平時（默認條件），安全門系統正常工作。信號系統只有接收到“所有門關閉且鎖緊”信號后才允許列車發車離站或進站。

（3）當“互鎖解除”信號為高電平時，列車可以發車離站或進站，而不用等待“所有門關閉且鎖緊”信號。

4.3 信號系統控制安全門系統的功能描述

（1）安全門的安全監督、控制分別由ATP 和ATO 來完成，即ATP 負責開/關安全門的安全監督，ATO負責安全門與車門的同步開/關控制。

（2）安全門系統向信號系統提供連續的安全門狀態信息，當安全門處于開狀態或信號系統收不到門狀態信息時，列車將不允許進站停車

（3）列車進站停車時，安全門的狀態應得到信號ATP 子系統的連續監測，當發現安全門處于開狀態或者信號系統收不到安全門狀態信息時，列車將采取緊急制動。

（4）列車進入站臺區域時，信號系統將向安全門系統提供列車已進入站臺區段的信息。

（5）只有ATP 確認列車停在規定的停車窗內，才允許ATO 向列車發出開門指令，同時亦向站臺安全門系統發出開門指令。

（6）開車前，ATO 收到關車門控制命令的同時，亦向安全門發出關門信號，經ATP 確認車門及安全門均已關好后才允許啟動列車。

（7）在列車啟動后，如果站臺安全門失去關閉狀態表示，ATP 系統將對出站列車實施緊急制動。

（8）站臺安全門的狀態須發送至車載ATP，并在顯示器上給出表示。

（9）信號系統向站臺安全門系統發送的開、關安全門信息必須連續不中斷。只有在不間斷地接收到站臺安全門關閉信息的情況下，列車才能進入站臺區域或從站臺區域發車。

（10）安全門系統接收信號系統提供的有關信息，向信號系統提供車站安全門狀態信息、特定的控制信息以及雙方供應商在設計聯絡階段共同確定的其他信息等。

（11）安全門在“互鎖解除”狀態，列車應可以采用一種特定的方式進/出車站。

（12）可以通過特定命令解除站臺安全門與信號系統的聯鎖關系。此命令由站臺安全門系統產生，并經安全通信通道傳送至信號系統。

5 信號系統對車門安全門開啟的順序的優化

在地鐵實際運營中，列車對車門開啟的時間有相應的控制，安全門也會在系統中被加以控制，但由于車門及安全門都統一接受由信號系統發起的開關門命令，通常，當車門及安全門以最大限度調整開關時間后，仍不能滿足實際的使用時，信號系統可以對相應系統發出命令的時間進行控制，如在發出開門命令1秒后，再發出對安全門開門命令，使得車門與安全門能夠同時開啟，用此方法可以對兩個系統同時進行微調，以滿足運營及使用人員的要求，但是由于是同時對兩個系統進行控制，在實際調試過程中，需要大量的測試工作，才能滿足需求。

6 結束語

大連地鐵1，2號線采用的是CBTC信號控制系統，在車-地通信正常的情況下，可以實現車門與安全門的聯動，在乘客看來這是一個很普通的系統功能，但是為了滿足系統的安全性，可靠性以及乘客感官的舒適性，需要系統調試人員進行大量的測試工作。聯動后，不僅減輕了司機的工作壓力，而且在實際運營中站臺無須配置專門的安全門站務員開啟、關閉安全門，節約了大量的人力成本。

參考文獻

[1]郜洪民，尹遜政，李博.面向城際鐵路、客運專線的站臺安全門車-地聯動控制系統[J].鐵道通信信號，2010，46（z1）：72.

（作者單位：大連地鐵有限公司）