淺談城市軌道交通車輛車門控制原理

楊立冬

摘要：隨著經濟社會的持續快速發展，城市軌道交通建設事業迎來了前所未有的重大發展機遇，如何采取有效技術措施，優化軌道交通車輛車門控制效果，成為業內廣泛關注的焦點課題之一。基于此，本文首先介紹了車門規格與結構，分析了車門控制原理，并結合相關實踐經驗，分別從決策樹診斷方法以及車門解鎖故障等多個角度與方面，研究了軌道交通車輛車門系統故障的分析與處理方法，闡述了個人對此的幾點淺見，望對相關工作的開展有所裨益。

關鍵詞：軌道交通 車輛工程 車門控制 原理

引言

當今社會，城市建設規模持續拉大，城市經濟發展活力顯著增強，對軌道交通建設事業提出了更高要求。當前形勢下，必須宏觀審視城市軌道交通車輛車門控制現狀問題，找準問題根源與癥結，切實提高城市軌道交通車輛整體運行效果。本文就此展開了探討。

1 車門規格與結構

1.1車門規格

城市軌道交通的車門規格主要包括車門高度、車門寬度等技術指標。無論哪一方面的技術規格指標，均應以車體構造、車體高度等為基礎依據，確保車門規格符合軌道交通車體結構的實際要求，合理設定車體車廂與車門的相對寬度。同時，車門規格需要滿足乘客上下車的流動需求，提高人員流動效率，最大限度上防止人流擁擠。車門規格的不同決定著車門控制系統方法的不同。

1.2車門結構

隨著城市軌道交通車輛整體結構的不斷創新，車門結構也更加傾向于輕型化與協同化。現階段，根據軌道車輛車門啟閉方式與車體位置的不同，車門結構可分為內藏門、塞拉門、外掛門等不同的結構樣式;根據車門動力來源渠道的不同，可將車門結構分為電動式車門與氣動式車門，前者是通過軌道交通車輛自帶的電力系統為車門系統供電，驅動電機進行車門啟閉，后者則是以氣缸驅動機械傳統系統為主要動力來源。隨著科學技術的快速發展，車門結構更具美觀性，更加符合軌道交通發展趨勢，同時密閉性更強、氣阻性更低、隔音降噪能力更突出，啟閉效果更加平順穩定，所需的能源供應量更少。

2 軌道交通車輛車門控制原理

2.1列車級控制

2.1.1車門使能控制

在現代科技的推動下，城市軌道交通車輛的列車自動運行應用越來越多，極大程度上降低了人為操作的復雜性，提高了列車運行的準確性。在自動運行環境中，列車自動運行控制系統可向車門控制提供發出使能信號，車門系統根據使能信號做出反應，合理控制車門使能繼電器，控制左側或右側車門的正常啟閉。而在非自動運行模式下，則車門指令信號僅能由車輛駕駛人員手動發出，將指令信號依次傳向車門使能繼電器。

2.1.2車門開啟控制

車門控制電路得以激活的前提條件為車門關閉電路處于斷開狀態。在自動運行環境中，列車自動運行控制系統根據指令需求自動進行開啟指令操作，控制開門繼電器完成相應開啟功能。而在非自動運行模式下，開啟指令由車輛駕駛人員手動發出，將指令信號依次傳送向開門繼電器完成相應開啟功能。

2.1.3車門關閉控制

與車門開啟控制相類似，在信號控制單元發出車門關閉信號后，相應操作指令會向每節車廂傳遞，在關門繼電器的作用下，完成車門關閉操作。

2.1.4車門互鎖控制

車門互鎖控制是軌道交通車輛車門系統的典型控制方法之一。在車門互鎖控制狀態下，需要以牽引系統繼電器、零速繼電器及駕駛控制器等為基礎構成部分，構建性能穩定可靠的車門互鎖電路，將所有控制點位高度串聯起來，貫穿于整個軌道交通車輛前后，實現從車頭到車尾的車門同步控制。車門互鎖系統會形成控制回路，有效調控車門控制系統繼電器的工況狀態。

2.1.5與站臺屏蔽門控制

現代城市軌道交通車輛與站臺屏蔽門之間的互動控制更為嚴格，可切實保證乘客人身安全。當軌道交通車輛駛入站臺并進入靜止狀態后，車輛車門與站臺屏蔽門應同步啟閉，避免不必要的控制操作偏差。在現行技術條件下，城市軌道交通車輛的車門開關與屏蔽門的同步控制通常處于邏輯控制環境中，所取得的協同控制效果更好，與站臺屏蔽門之間互動協調更為理想，甚至增加了對位隔離功能，符合城市軌道交通車輛的未來發展需求。

2.2車輛級控制

隨著現代科學技術的快速發展，為城市軌道交通車輛車門的車輛級控制提供了更為豐富的技術手段，使得傳統模式下難以完成的車門控制任務具備了更大的可能性。在車輛級控制狀態下，每節車廂均設置了車門控制單元，在使能繼電器、開門繼電器、關門繼電器及零速繼電器等元器件的調整控制下，完成對指令邏輯的精準判斷，執行相應動作。

3 車門系統故障的分析與處理方法

3.1決策樹診斷方法

決策樹診斷方法是軌道交通車輛車門系統故障分析與處理的常用方法。該種方法以車門系統的故障特征為導向，根據車門結構的不同維度故障類型進行分類或決策，利用信息論原理對樣本屬性進行分析，生成決策樹，直觀形象地識別故障問題的具體點位，為不同節點賦予不同屬性，根據故障狀態下各自屬性的變化，對車門系統故障問題進行高效處理。在實踐領域，決策樹作為一種可靠性較強的診斷技術，憑借著突出的數據挖掘優勢，具有廣泛應用范圍。

3.2車門鎖閉結構故障

車門鎖閉結構故障是城市軌道交通車輛車門系統的嚴重故障類型，其故障問題的表現形式為車門無法正常鎖閉，影響軌道交通車輛正常運行。在該故障類型下，應檢查絲桿鎖閉的工況狀態是否完好，螺旋鎖閉的運行環境是否穩定。同時，在車門系統的日常管理維護中，應對螺母副撞塊彈力進行檢查，檢測其彈力大小，防止彈力過大或過小而導致的工作運行障礙。

3.3車門解鎖故障

車門解鎖故障問題是車門系統在運行過程中的常見問題。在城市軌道交通車輛緊急運行狀態下，若是發生車門解鎖故障，將造成極為嚴重的事故后果。在車門解鎖故障問題中，應首先檢查解鎖裝置是否處于良好狀態，對故障點位進行依次排除。同時，應檢查緊急解鎖鋼絲繩的穩固性，若發生空間偏移，緊急解鎖功能可能會受到阻礙，此時應對其做出復位處理。

4 結語

綜上所述，受技術方法、管理模式、控制理念等方面要素的影響，城市軌道交通車輛車門控制中依舊存在諸多薄弱環節與不足之處，制約著車輛整體性能的優化提升。因此，技術人員應該從城市建設與發展的客觀實際需求出發，充分遵循車門控制基本原理，創新控制方式方法，優化車門控制過程，切實提高車門啟閉穩定性與可靠性，為促進軌道交通車輛安全平穩運行奠定基礎，為提高城市經濟社會發展質量保駕護航。

參考文獻

[1]楊穎，李金梁，謝贊德.淺談CRH5型動車組列車管松脫的應急處理措施[J].城市軌道交通研究.2018（05）：135-136.

[2]任金寶，董曉婕.基于Minitab統計分析軟件的地鐵車輛車門可靠性評估方法研究[J].電力機車與城軌車輛，2018，9（10）：130-132.

[3]石奮義，高旭東，邢宗義，等.地鐵車門系統故障的診斷與維修技術方案分析[J].組合機床與自動化加工技術，2019，8（200）：512-513.

[4]潘憶寧，邢宗義，高雪等.基于WLSM和FWGM的地鐵車門故障危害性評估研究[J].軌道交通裝備與技術，2019，6（20）：298-299.

[5]馬臣琦，何興曦，王建兵.DC01型電動列車客室車門電氣控制系統故障分析和改造[J].現代制造技術與裝備.2018（01）：112-113.