站臺門與列車車門間隙防夾人裝置對比淺析

孫娟娟

(貴陽市城市軌道交通集團有限公司，貴州 貴陽550000)

地鐵站臺門屬于全國軌道交通行業的標準化配置設備，站臺門與列車門之間的間隙存在夾人的安全隱患，在全國軌道交通行業日常運營過程中時有發生，嚴重危及乘客人身安全。具體原因為站臺門與列車門之間存在100～250 毫米不等的縫隙，據相關調查，我國成年男性和女性的平均胸厚為215 毫米和200 毫米，可見在客流擁擠時，身材瘦小的成年人和孩童被擠壓在站臺門與列車門縫隙之間事故的發生概率較大。因此，有效的站臺門與列車車門間隙防夾裝置在城市軌道運輸中顯得尤為重要，以下就對目前國內外地鐵公司常用的防夾人裝置做個詳細的對比分析。

1 站臺門與列車車門間隙防夾人現狀

目前，在站臺門的滑動門邊緣安裝安全擋板，或者在靠近列車側安裝三角斜面防站立板。安裝擋板后可以減小列車門與站臺門之間間隙，降低了乘客進入該間隙的可能性。但該方法往往只能防止乘客主動進入間隙，卻不能防止乘客在被動情況下被擠入該間隙。

針對現有的防夾人手段的不足，本文提出了三種站臺門與車門間隙檢測報警系統，分別為SRD-IV 地鐵站臺門與列車之間空間異物監測系統、基于機械觸發與無線傳輸技術的站臺門與列車門間隙防夾人裝置以及基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統，三種方式均能在站臺門與列車之間發生夾人時發出警報，提高地鐵運營安全性。

2 SRD-IV 地鐵站臺門與列車之間空間異物監測系統

基于機器視覺異物檢測原理是假設列車進站車門沒有開啟之前，列車門與站臺門之間隙縫沒有異物，通過對比列車停穩時背景圖像與列車開車之前的圖形差別，判斷開車前列車門關好后列車門與站臺門之間縫隙是否有異物。背景圖像包括每天列車第一次在站時背景圖像和每次列車進站停穩時（轉下頁）背景圖像。為了保證異物檢測準確性和減少誤報率，設置了可靠的不易被乘客污染的長期穩定的顯著的背景圖像——防踏空膠條上發光藍色光帶。

當獲得站臺門緊鎖信號后，檢測到站臺門門縫的位置與建模時候提取的站臺門關閉狀態門縫位置一致時，視為站臺門完全閉合，同理，當對比列車門縫位置與建模時提取的列車門門縫位置重合時，判定列車門關閉，僅當列車門和站臺門都關閉時，對整個檢測區域（列車門區域、燈帶區域、站臺門區域）進行異物檢測。

檢測方法主要是對比實時發光燈帶區、滑動門門縫區和列車門縫區圖像與建模時背景圖像的差異。當發生異物時，檢測區域的圖像顏色、亮度、紋理、形狀會發生變化，當超過某個設定閥值，就判斷有異物；當3 個檢測區域中檢測到存在異物時，則在對應的顯示區域上利用明顯的標記顯示存在異物；當列車再次啟動時候，則對上趟車次所提取的所有信息進行清除和更新。

3 基于機械觸發與無線傳輸技術的站臺門與列車門間隙防夾人裝置

采取安裝在軌道內側站臺門的門框內的碰觸裝置（內置微動開關），一旦有人夾在站臺門與車門之間的縫隙，人體就會觸碰到安裝在站臺門軌道側門框上的觸碰裝置，此觸碰信號（開關量）通過無線發射模塊（安裝在站臺門軌道側門框上）發出報警的ASK 信號，安裝在滑動門頭上的無線接收模塊接收到此報警信號后，接收模塊內相關電路動作并保持此報警信號，一方面通過硬線將此報警信號送至安裝在車頭司機立崗處（站臺門PSL 邊）的“站臺門與列車門防夾人聲光報警器”，發出聲光報警，提醒司機與站務人員檢查確認站臺門與車門之間的間隙是否夾人。

該站臺門間隙防夾人裝置包括：機械觸發式微動開關觸碰裝置、無線發射模塊、無線接收模塊及聲光報警器。

在站臺門每一檔的左右活動門和固定門門框內（軌道側）安裝微動開關碰觸裝置，其安裝高度可依人體不同身高（成年人與兒童）設置多條，并距離玻璃約2cm 空間，以利于保潔人員清洗站臺門時排放污水。

4 基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統

基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統采用激光飛行時間測量法（TOF），由激光雷達發射紅外激光脈沖束，打到檢測物反射回來，通過測量時間差得出物體的距離用不同傾斜角度的旋轉鏡將光束分成96 度的4 個掃描面。基于4 層激光雷達設計，通過24 小時不停機監控站臺門外側與軌道間間隙。當運營車輛進站，激光掃描檢測裝置自動進入工作狀態，同時判別進站車輛編組數，系統檢測到站臺門關閉后，進入檢測模式如果激光雷達在設定區域及時間內檢測到物體（有停靠列車的站臺門部分工作），如滿足判定條件將觸發報警，被報警站臺門狀態將傳輸終端控制器顯示屏上，轉入人工干預。該裝置可有效避免誤報同時提高運營效率。

系統所有設備均采用以太網環網串聯（綠線），具備冗余及自愈功能，任意節點故障不影響設備運行，輸出兩路常閉觸點的異物檢測回路至PSC（紫線、藍線），激光雷達控制器從控制柜獨立回路輸出一路DC24V 電源。

5 三種防夾人裝置對比（表1）

表1

結束語

根據上述比對可知，三套系統各有自身的優缺點。從成本角度與保證乘客安全方面考慮，基于機械觸發與無線傳輸技術的站臺門與列車門間隙防夾人裝置功能基本滿足站臺門與列車車門間隙防夾人裝置功能需求；從全方位檢測方面考慮，SRD-IV 地鐵站臺門與列車之間空間異物監測系統與基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統檢測覆蓋范圍較廣，滿足異物被夾的檢測報警。從故障率方面考慮，基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統的故障率或誤報率較其余檢測報警系統低，更為穩定。