半高/全高站臺門運維情況對比分析

楊科

摘? 要：隨著城市地鐵交通的迅速發展，站臺門現在已經成為地鐵運營過程中不可或缺的關鍵設備。地鐵車站站臺門主要采用的是半高、全高等兩種型式。半高站臺門、全高站臺門各有特點。文章主要從站臺門的簡單原理、造價、功能、故障率、維修保養等方面，對半高站臺門、全高站臺門的運維情況進行簡要梳理和對比。旨在為站臺門設備的設計、建設、運營等提供一定參考。

關鍵詞：站臺門;運營維護;無故障周期

中圖分類號：U231.6 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）33-0068-02

Abstract： With the rapid development of urban subway traffic， platform gate has become the indispensable key equipment in subway operation process. Subway station platform gate can be mainly divided into two types： semi-high and full-high. Semi-high platform doors and full-high platform doors each have their own characteristics. This paper mainly contrasts and analyzes the operation and maintenance situation of the semi-high platform door and the full-high platform door in terms of their basic principle， cost， function， failure rate，， etc.， aiming to provide reference for design， construction and operation of platform door equipment.

Keywords： platform door; operation maintenance; zero-trouble period

1 綜述

站臺門設備簡介：

站臺門設備：指設置在站臺邊緣，將乘客候車區與列車運行區相互隔離，并與列車門相對應、可多級控制開啟與關閉滑動門的連續屏障[1]，有全高、半高，密閉和非密閉之分。站臺門通過信號系統實現與列車聯動開關門、信號聯鎖等功能，很大程度地提高地鐵的行車安全和運營效率，并能減少地鐵車站墜軌等事故的發生。站臺門現在已經成為地鐵在運行過程中不可或缺的關鍵設備。

地鐵車站站臺門主要采用的是半高、全高等兩種型式。半高站臺門（非密閉式）可以和列車實現基本聯動功能，防止意外墜軌等事故。全高門站臺門（密閉式）除了和列車實現基本聯動功能外，同時可以起到節能、降噪、減塵、改善候車環境等作用。半高站臺門、全高站臺門各有特點。本文主要從站臺門的簡單原理、造價、功能、故障率、維修保養等方面對半高站臺門、全高站臺門的運維情況進行簡要梳理和對比，旨在為站臺門設計、建設、運營等提供一定參考。本文的主要數據來源為廣州地鐵十四號線一期（后文簡稱：廣州地鐵十四號線）站臺門設備。

廣州地鐵十四號線（嘉禾望崗站-東風站）設13座車站，其中地下站6座，高架站7座。已投用站臺門13對（26側），其中7對為半高站臺門（高架站使用），6對為全高站臺門（地下站使用）。廣州地鐵十四號線站臺門設備使用的是國產自主研發的產品，與廣州地鐵知識城線、廣州地鐵二十一號線使用的都是同類型站臺門產品。

2 站臺門原理與功能實現

2.1 半高站臺門

半高站臺門為非密閉式站臺門，通常在高架地鐵車站使用，規范要求半高站臺門門體高度不應小于1.2m。半高站臺門可以實現與列車聯動開關門、信號聯鎖，防止乘客意外墜落軌道等基本功能。

半高站臺門滑動門通常采用下部支撐的固定方式。滑動門門體通過滑輪組/導軌等方式驅動，滑輪組/導軌固定在底座支架上。滑動門左門和右門各采用一套單獨的驅動系統。由于結構特點，半高站臺門1個滑動門單元需要兩套驅動機構，兩套閘鎖機構。兩套機構通過DCU（門控單元）等控制部件保證運行同步性。

2.2 全高站臺門

全高站臺門為非密閉式站臺門，可以在地下地鐵車站使用，規范要求全高站臺門門體高度不應小于2.0m。全高站臺門除了可以實現列車聯動開關門、信號聯鎖，防止乘客意外墜落軌道等基本功能。同時可以起到節能（防止站臺冷氣與隧道進行熱交換）、降噪、減塵、改善候車環境等作用[2]。

全高站臺門滑動門通常采用上部懸掛的固定方式。全高站臺門滑動門門體通過滑輪懸掛在上部導軌上。左門和右門通過同一套驅動機構進行驅動。全高站臺門1個滑動門單元僅需要一套驅動機構，一套閘鎖機構。

3 建設運維成本

建設成本。半高站臺門、全高站臺門建設成本相差不大。以廣州地鐵十四號線為例，一個標準站全高站臺門總成本費用（設備物料費用+安裝費用）為半高站臺門的1.023倍，全高站臺門總成本略微高一點，總體相差不大。

運營維護成本。地鐵運營過程中站臺門可以通過自修或簽訂合同委托外單位進行維修保養。如通過委外合同的方式進行維修保養，半高站臺門、全高站臺門運營維護總價包干部分通常一致。單價包干部分金額和跟站臺門故障數量、換件數量、使用頻率、可維修性等因素相關聯，不同線路不盡相同。單價包干部分實際金額需要根據不同線路的站臺門設備運行情況進行綜合分析。

4 運營維護情況對比

4.1 安全性

半高站臺門通常為非密閉設計，可以防止意外墜落軌道[3]，但不能防止刻意攀爬翻越。《城市軌道交通站臺屏蔽門系統技術規范》要求：“半高屏蔽門的所有門體高度不應小于1.2米”。廣州地鐵十四號線采用的半高站臺門高度為1.5米，高于規范要求。成年人依然有能力故意翻越1.5米高度的門體。尤其端門位置：端門軌行側通常可以容納人員站立，端門位置被乘客翻越的可能性更大。建議優化措施：可以考慮在端門上方增加防攀爬阻擋裝置，增加翻越難度;或者增加攀爬報警裝置：當有人員翻越時報警裝置通過聲光信號提醒工作人員及時處置。

全高站臺門通常為密閉設計，可以有效阻止人員進入軌行區，攀爬翻越風險較小。

4.2 可維修性

全高站臺門常見故障可以在站臺側處理完成;半高站臺門部分故障需要下到軌行區才能處理。

全高站臺門電機、皮帶、導軌、滑輪、閘鎖解鎖部件等零部件位于站臺側頂箱內。該類零部件故障可以直接打開前蓋板在站臺側進行維修處理。而半高站臺門電機、傳動機構（皮帶、導軌、滑輪等）、支撐機構等零部件通常位于軌行區。該類零部件部分故障需要進入軌行區才能處理。設計時可以通過增加檢修口、優化布局等方式增加半高站臺門檢修便易性。

4.3 故障率

站臺門故障率是衡量站臺門運行質量的重要指標之一，站臺門故障率可以引入平均故障周期（Mean Cycles Between Failure，簡稱：MCBF）的概念來進行評價。無故障周期有多種計算方式，計算方式可以有差別，但實際表達意義基本是一致的。下文介紹一種簡易的無故障周期的計算公式供參考。其中故障數量統計值：N應為剔除人為、外部環境等因素導致的非設備故障。計算公式如下：

平均無故障周期計算公式：MCBF =L·M·Z·D/N

L：每天運行的地鐵列次，單位：列次/天;M：每列次站臺門開門數量;Z：停靠車站數量;D：統計周期內天數;N：統計周期內故障次數。

由于結構上的差異，1個半高滑動門單元需要兩套驅動機構，兩套閘鎖機構;而1個全高滑動門單元只需要一套驅動機構，一套閘鎖機構。同樣滑動門數量情況下半高站臺門電機、閘鎖、皮帶、導軌等部件數量是全高門的2倍。假設零部件狀態、故障率一致的情況下，半高站臺門出現驅動機構、閘鎖機構故障的概率應該為全高站臺門的2倍。實際使用過程中半高站臺門故障數量也高于全高站臺門。以廣州地鐵十四號線為例，線路開通運營后第7個月至第18個月作為觀察對比周期（開通運行前期6個月受施工遺留問題等環境因素影響大，不納入統計）。廣州地鐵十四號線平均月度無故障周期數值全高站臺門大約為半高站臺門的4.36倍，全高站臺門運行狀態優于半高站臺門。

4.4 絕緣性能

為了保證乘客安全，站臺門要求與鋼軌等電位，同時人體可觸及的站臺門金屬構件應與土建結構絕緣。否則乘客上車時可能會出現跨步電壓導致出現危險[4]。

通常鋼軌電位高于大地電位，站臺門與周邊土建結構須進行絕緣處理。《城市軌道交通站臺屏蔽門系統技術規范》要求：“單側站臺門體與車站土建結構之間的絕緣電阻在500VDC下不應小于0.5MΩ”。如果站臺門絕緣失效有可能會導致鋼軌與土建結構短路，鋼軌與站臺門、土建機構之間產生電流，導致出現放電打火等情況。

全高站臺門需要進行絕緣處理的位置有：下部底座、門檻，上部頂箱、立柱，端門四周等位置。半站臺高門沒有頂箱，也無需考慮上部立柱等位置，只需要做好下部底座門檻，端門四周的絕緣即可。從結構上看，半高站臺門與土建接駁位較少，絕緣性能更容易實現。半高站臺門絕緣值普遍高于全高站臺門。

5 結束語

綜上所述，半高站臺門與全高站臺門造價相近。半高站臺門可以適用高架站，絕緣性能更容易實現。全高站臺門在節能、降噪、減塵、阻止人員進入軌行區等方面有一定優勢。半高站臺門、全高站臺門各有特點及適用場景。站臺門實際運維情況受到站臺門設計選型、安裝工藝、使用環境、零部件可靠性、維修保養情況等多方面因素影響。本文從站臺門理論結構和現場使用等方面對半高站臺門、全高站臺門運維情況進行簡要對比分析，為今后站臺門設備的設計、建設、運營提供一定參考意見。

參考文獻：

[1]甘志偉.關于軌道交通站臺門安全回路設計的分析和優化[J].自動化應用，2019（04）：153-156.

[2]肖迎俊.地鐵站臺屏蔽門系統應用與節能的探討[J].科技創新與應用，2015（19）：83.

[3]朱江.軌道交通站臺門安全控制設計分析[J].技術與市場，2020，27（05）：39-40.

[4]王亞賓.淺談地鐵站臺門等電位連接方案的現狀與發展[J].黑龍江交通科技，2020，43（02）：204-205.