CBTC信號系統與列車車門和站臺屏蔽門的控制原理

劉 震

(中國水電建設集團南方建設投資有限公司，廣東深圳 518024）

CBTC信號系統與列車車門和站臺屏蔽門的控制原理

劉 震

(中國水電建設集團南方建設投資有限公司，廣東深圳 518024）

主要論述CBTC信號系統在列車車門和站臺屏蔽門的控制原理。列車車門和站臺屏蔽門的安全監督、控制分別由ATP/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。當列車車門和站臺屏蔽門異常或信號系統收不到該信息時，列車將不允許進站停車或離站(除非此時列車車門和站臺屏蔽門系統不與信號系統處于聯鎖狀態，即采取特殊的措施，解除了列車車門和站臺屏蔽門與信號系統的聯鎖檢查)。

CBTC；車門；屏蔽門

信號系統是現代軌道交通線網控制的核心,由地面子系統和車載子系統構成。目前國內新建城市地鐵信號系統普遍采用基于通信的列車控制系統(Communication Based Train Control，CBTC)。車地可以通信,實現車地信息的交互、列車自動運行和自動控制。自動控制除了涉及列車車載設備和地面設備的獨立控制外,還包括列車車門和站臺屏蔽門的同步控制。

ATP/ATO子系統是CBTC信號系統的核心。它確保與安全相關的所有功能，包括列車車門和站臺屏蔽門的同步控制。車載ATP具備對列車車門的監督和 控制功能。

1　管理列車車門

車載ATP具備對列車車門的監督和控制功能。

2　車門監督

1）當系統采集到車輛系統提供的“車門關閉且鎖閉”信號后，系統才可允許列車施加牽引。

2）列車靜止狀態下，如果車門失去“關閉且鎖閉”狀態，系統切斷列車牽引，禁止列車的移動。

3）列車運行狀態下，如果車門失去“關閉且鎖閉”狀態，系統切斷列車牽引，據需求可配置是否輸出緊急制動。

4）車載ATP設備重新采集到“車門關閉且鎖閉信息”時，系統停止輸出的切斷牽引命令。

3　車門控制

車載ATP設備通過車門使能信號控制對車門的操作。只有當車載ATP設備使能車門打開時，才能通過人工或自動打開列車車門。

CM或AM模式時，僅當列車在站臺區域安全停穩，滿足停車精度要求（停在ATP停車窗或ATO停車窗內），且保持制動已實施（或已實施緊急制動），ATP才輸出車門使能信息，允許人工或自動打開列車車門，開門側需符合站臺的位置和列車運行方向。

RM模式下，車載ATP設備在列車零速，且保持制動已實施（或已實施緊急制動）時，允許人工打開兩側的車門。

ATP站臺設計停車窗為±0.5m。可根據要求進行配置。

系統提供以下3種門控制方式。

* MM（人工開門，人工關門）；

* AM（自動開門，人工關門）；

* AA（自動開門、自動關門）。

系統與車輛配合，提供車門控制旁路開關或相應按鈕，用于緊急情況下的開關車門。詳細需求可在設計聯絡階段最終確定。

4　站臺屏蔽門/安全門

車載ATP子系統可監督站臺屏蔽門/安全門的狀態，如果屏蔽門/安全門打開或失去狀態表示，不允許列車進入或離開站臺；對于已經位于站臺內的列車，禁止其離開站臺或在站臺內移動。

在CBTC級別下，站臺屏蔽門/安全門的狀態由ZC通過無線網絡發送給車載ATP，車載ATP持續監督站臺屏蔽門/安全門的狀態。如果屏蔽門/安全門打開或失去狀態表示，將不允許列車進入或離開站臺，對于已經位于站臺內的列車，應禁止其離開站臺或在站臺內移動，所有屏蔽門/安全門關閉后，系統方可允許列車施加牽引，駛離站臺。

點式控制（BLOC）級別下，站臺屏蔽門/安全門的狀態由CBI通過LEU和應答器通道發送給車載ATP，車載ATP監督站臺屏蔽門/安全門的狀態。列車停站時，如果下一站臺的屏蔽門/安全門打開，車載ATP將切斷列車牽引，阻止列車進入下一區間；如果本站屏蔽門/安全門打開，車載ATP設備將切斷列車牽引，防止列車移動。

當列車在車站停穩后，在MMI上給出本站屏蔽門/安全門的狀態表示，屏蔽門/安全門打開或失去狀態表示時，系統會切斷列車牽引以防止列車移動或離開站臺，但不會因為屏蔽門/安全門正常開關操作而引起列車緊急制動。

當由于屏蔽門/安全門故障打開或失去狀態表示導致列車無法運行時，可通過人工操作PSD“互鎖解除”開關來切除系統對屏蔽門/安全門狀態的監督，使列車繼續運行。

5　屏蔽門/安全門控制

在CBTC或BLOC級別時，ATP子系統均提供車門與屏蔽門/安全門聯動功能，保證車門與屏蔽門/安全門的同步開關。只有滿足打開屏蔽門/安全門條件，車載ATP設備才授權站臺屏蔽門/安全門的安全打開。

系統打開屏蔽門/安全門條件如下。

*列車零速；

*列車在一個指定的停車點“適當對位”，誤差在允許的范圍內；

*將要開啟的屏蔽門/安全門必須與當前站臺同側（數據庫中描述開門側信息）；

*列車牽引已切斷，保持制動或緊急制動已實施。

在車門與屏蔽門/安全門聯動不可用時，需要司機人工控制屏蔽門/安全門的打開和關閉。當屏蔽門/安全門未能正常打開時，系統允許通過人工操作站臺屏蔽門/安全門開關按鈕來打開或關閉屏蔽門/安全門，系統仍可對站臺屏蔽門/安全門的狀態進行監督，保證列車和乘客安全。

車載ATP/ATO子系統通過CBI子系統轉發與屏蔽門/安全門系統的控制命令，控制屏蔽門/安全門的打開和關閉，并接收屏蔽門/安全門的狀態信息。車載ATP/ATO與CBI子系統通過無線通道傳輸信息，CBI與屏蔽門/安全門控制系統可通過繼電接口直接連接。控制連接如圖1所示。

信號系統與屏蔽門/安全門系統的接口分界位置在各站的站臺屏蔽門設備室內屏蔽門主控機（PSC）的接口端子盤上。如圖2所示。

由于屏蔽門/安全門故障打開或失去狀態表示導致列車無法運行時，可通過人工操作PSD“互鎖解除”開關來切除系統對屏蔽門/安全門狀態的監督，使列車繼續運行。

6　總結

CBTC信號系統與列車車門和站臺屏蔽門的控制是一個復雜的過程，同時以上各系統又是保障列車運行、乘客安全的必要條件之一。因此只有通過有效的技術手段使以上各系統有序的關聯到一起才能起到保障列車運行、乘客安全的作用。

[1]魏曉東.城市軌道交通自動化系統與技術[M].北京：電子工業出版社，2004.

[2]張喜.城市軌道交通通信與信號概論[M].北京：北京交通大學出版社，2012.

This paper mainly discusses the control principles of CBTC signal system in control of train doors and platform shield doors. ATP and ATO are respectively responsible for the security monitoring and controlling of train doors and platform shield doors, that is to say, ATP is in control of turning on/off the security monitoring of the shield doors and ATO is in control of opening/closing the train doors and the platform shield doors at the same time. When the train door and/or the platform shield door is/are abnormal, or when the signal system cannot receive the message, the train shall be not allowed to pull in or out (unless the train door and the platform shield door are not interlocked with the signal system at this moment, that is to say, special measures are taken to cancel the interlocking inspection between the train door and the platform shield door with the signal system.)

CBTC; train door; platform shield door

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.03.023

2014-10-29）