地鐵站臺門安全問題的設計優化與改進方案思考

孫秀芹

（南京市鍋爐壓力容器檢驗研究院，江蘇 南京 210000）

近年來，隨著科技的發展，地鐵輕軌成為解決各大城市交通擁擠的重要舉措。人民在享受地鐵為其提供的出行便利，但同時，實際使用期間在地鐵站臺處也發生了相關的安全問題，也有對地鐵安全隱患發生的相關事件進行的報道。

1 站臺門簡介

1．1 站臺門的系統組成

站臺門系統是電氣（門機系統、電源系統、控制與監視系統）及機械(門機系統、門體結構)兩部分組成；其中門機系統在電氣部分是指驅動部分，機械部分是指傳動部分和鎖緊裝置；電源系統包括驅動和控制電源兩個部分，而控制系統則包含監視系統、緊急控制臺以及站臺控制臺等部分；門體結構是控制門的開、關由端頭門、應急門、滑動門、司機門、固定門組成。

1．2 站臺門的優點

站臺門主要有四大優點：（1）提高乘客的安全性，防止各類人物進入隧道發生事故；（2）改善候車環境，可以使站臺上乘客與列車之間保持一定安全距離；（3）控制能源消耗，提升站內溫度調節設施和廣播的使用效率，站臺門將人們候車處和軌道隔離起來，使二者處于相對獨立的狀態，由此控制兩個空間內的氣流互換，有效增加了整個空調系統的利用效率；（4）有效擴展候車范圍，因為安裝站臺門的系統只需要25～30cm寬度的安全線而沒有安裝站臺門則為100cm。

2 站臺門存在的“夾人”問題

地鐵站臺門應有優勢較為顯著，提高地鐵應用的安全系數，站臺門對原有的安全風險實現有效規避，但又會引起新的安全問題。地鐵工作期間，可能會出現隨機步入隧道的人員，此種情況下，極易引發地鐵暫停運行，甚至出現人員傷亡，其中，站臺門“夾人”事件尤為突出。

為何增設站臺門后，依舊會出現“夾人”事件呢？根據相關的大數據統計，我國成年女性及男的平均胸圍厚是0.2及0.215m，而站臺門和地鐵車輛車門之間存在0.15～0.34m不等的寬度間隙，車站在設置安全門裝設尺寸時，既要關注站臺門可能會出現變形的問題，又需保證最外突出點和地鐵之間保持安全距離。根據地鐵運行期間的實際情況，一旦站臺門與地鐵車體表面未能留有安全距離，地鐵在移動過程中，形成的流動極易導致站臺門和車體相撞，因而，留有一定的間隙可以提高地鐵運行的安全系數。站臺的設計受到所處地點環境的限制，鋼軌磨損系數及具體設計會有所差異，由此對應的間隙也各不相同。一方面，部分乘客不文明乘車，在車門、站臺門將關閑時強行上車；另一方面，在乘車高峰時段經常會發生客流擁擠現象，而以上兩種情況下，身材瘦小的成年人和兒童被擠壓在站臺門和車門之間發生事故的概率會大大增加。

圖1 地鐵夾人的時間軸

3 目前解決方法

針對車輛及站臺門的安全距離產生的問題，截至目前，實踐中有以下幾種方式給予解決。

3．1 物理方式

本方案是基于門體的機械結構上加裝安全擋板（即在滑動門底部設置傾斜的全覆蓋于站臺門門檻表面）及橡膠擋板（即在滑動門靠近軌道側邊緣設置高約0.5m）,原理是通過增加站臺門障礙物探測的范圍來防止乘客夾于列車與站臺門之間，缺點是只能阻止站臺門閉合不能自動報警。

3．2 激光方式

本方案是在站臺的每一側各設一套障礙物激光探測報警系統，原理是每對激光探測器包含一臺發射及接收機盒，上探測器盒距地面高度0.25m及下探測器盒距地面0.55m都并列安裝在端門靠軌道側的立柱上，任何一條激光警戒線被遮斷都可以即時向控制主機自動發出報警信號。

3．3 紅外方式

本方案是車體停穩后，借助三套紅外探測裝置對間隙展開測量，該系統會根據站臺門與地鐵門關閉后的狀態進行調整，一旦探測到此間隙空間內有超過30厘米的物體，便會發動警報，以起到提醒的作用。

3．4 軟燈管方式

本方案是在站臺尾部的站臺門立柱外側加裝軟燈管，司機只需在車頭位置觀察一下這支燈管發出的黃色光芒是否完整，就可以判斷站臺門與車門之間是否有不明物體。目前，該方式廣州地鐵有應用，整體應用較少。

以上四種方案的原理各有特點，在地鐵上雖都有應用但是占據的份額卻有差異，這四種方案都有其不足。因而，應當進一步對其展開分析，旨在改良應用技術及設施。

4 新的方案探索

基于地鐵站臺門基本框架構成和引發“夾人”事故的因素。筆者現從兩個方面提出自己思索的幾個觀點與方案:

4．1 原有基礎上的優化

（1）根據系統的改進在中心控制系統加設圖像監控，以更清楚地掌握現場的情況，通過像素較高的攝像裝置對各站臺門附近進行監控。采集的圖像信息會實時傳給駕駛人員，以便司機了解站臺門處的具體情況。

（2）雖然車內及站臺門上都有緊急按鈕，但是，不同的廠家和不同的項目導致緊急按鈕所在的位置不同，大部分乘客對這些按鈕是不知道的。根據此實際情況可基于相關規定擬制站臺門的強制標準，任何廠家站臺門均需在特定位置安裝警報裝置或應急裝置，并對此裝置做好明顯的識別，在車站入口給予宣傳，當有乘客被“夾”時可方便快速地找到該按鈕按下報警，有效地防止事故的發生。例如，在軌道一側高度合適的位置上安裝警報裝置，一旦出現“夾人”事故，可及時報警，信號會同時發送至控制中心和對應地鐵的司機，以免造成更嚴重的事故。

4．2 新的設計理念改進

（1）在鐵路列車的各門下設置踏板，根據車門的實際活動實現同步運動。此種設計可以規避踏空的問題，地鐵列車尚未有相關的設計應用。

地鐵列車安裝自動踏板筆者設想了兩種方案：一種是改良現有的車體安裝踏板，但建設的投入量相對偏高，在施工期間還可能對車輛本身造成傷害；另一種便是在站臺裝上踏板，相較而言，此種建設方式的成本投入相對較少，且操作更為簡單。自動伸縮踏板是借助驅動電機實現自動伸縮，同時，基于控制器的信號，使得滑動門和踏板能同步移動，實際的移動范圍可結合站臺及車體的實際情況調整，確保二者之間的縫隙不大于兩厘米，避免踏空。

（2）加裝傳感裝置于后踏板之下：若傳感裝置收集到踏板上的壓力，一旦數據超過“正常值”，相連的回路系統便會控制門。對于這個設想，目前為止，筆者想到需要解決兩個關鍵問題：一是后踏步板壓力傳感器的感應距離的范圍，如果控制距離過大，由于站臺乘客依靠等原因可能會經常發生誤報，如果控制距離存在過小可能感應不靈敏也可能達不到安全保護的目的；還有一個是壓力的感應范圍，如果壓力感應控制下限過小，雨雪天由于腳上泥土的粘可能會經常誤報，如果壓力感應控制下限過大，對于體重較輕者的保護不利。

（3）加入圖像識別技術：5G時代的到來，使無線網絡技術邁向新的階梯，若將此有效應用在站臺門上，會提高實時監控的現代化程度；根據機器視覺，借助站臺門的信號采集設備可得到此空間的圖像信息，并對其進行處理分析或者基于AR技術使其能夠運用自適應算法實時處理視頻數據進行自動報警處置。本方案應用新一代信息技術可構建精確的站臺門防夾系統，基于5G技術可確保向上傳輸產生正確的動作信號，只是成本相對較高，能有效避免夾人夾物事故的發生。

5 結語

站臺門是地鐵交通中必不可少的構件，其提高此項交通方式運行的安全性及環保性等。一方面，站臺門系統設計中應考慮設置防夾檢測、自動伸縮踏板、圖像識別技術等，完善站臺門防夾措施；另一方面，需從自身管理和乘客思想意識方面進行探究，引導乘客文明乘車，相信經過多方的協調配合，可以徹底消除安全風險，為城市居民提供便利安全的生活工作環境。