城市軌道交通

劉偉廷

摘 要：近年來，城市軌道交通出行從人們的“可選項”轉變為“必選項”，體現出了城市軌道交通取得的顯著成就。一方面公眾對城市軌道交通的依賴性增大且公眾對服務質量也有了更高標準的要求。另一方面，安全問題也成為管理者需要面對的問題與挑戰，在同樣的城市軌道交通中要承載更多的乘客安全問題當然是不可忽略的問題[1]。數據顯示在這2014年至2018年間，北京地鐵的總客運量是149億，日均客運量是819萬人次，因車門發生的原生故障405件。車輛車門需要頻繁的關閉和開啟，易導致車輛車門故障發生的情況，因此車門的安全性和可靠性是必須關注的重點之一。目前地鐵車輛門傳動有兩種，一種是電控風動門，另一種是電傳動門。由于車輛運送客流量大，要求車門開關速度快，電控風動門是大部分車輛控制方式。本文圍繞車輛車門故障情況，就車門故障產生原因、車門設計及提升故障防范手段進行說明。

關鍵詞：車門 故障 延誤

1 車門不能及時打開或關閉

1.1 事故概況

X年X月XX日，XX線乘務中心司機XXX駕駛XX車擔當10XX次運營任務，8：32：42列車到達XX站下行關門后，HMI顯示X號車X門未關閉，司機聯系綜控員要求進行封門處置。8：36：50車站處置人員告知司機故障車門處置完畢。8：37：56依行車調度命令組織列車清人。8：45：14列車清人完畢后發車。此故影響停運3列，到晚11列（其中5分以上7列，2分4列），通過2列，清人2列，回空1列，調表42個。

1.2 事故分析

（1）該車經回段檢查，該故障門門控器故障造成車門關門過程中卡滯，無法完全關閉。

（2）司機未能及時向行車調度說明故障情況，與站臺人員未能進行準確有效的溝通造成處置延誤。

（3）發車前未能及時確認門燈顯示狀態及門選項位置，未及時閉合相關旁路走車，造成失去最佳發車時機。

（4）故障時正值早高峰，站臺與車廂均處于滿載客流狀態，加大了封門與清人難度。

1.3 車門故障比率

在列車運行中車門的開關是必不可少的，頻繁的開關就會出現故障等問題，從2014年到2018年11月8日，北京地鐵累計出現各類原生故障405次（如圖1所示），除了S1線之外，其余各條線路均有程度不一的故障發生，這些故障都造成了幾分鐘到幾個小時不等的地鐵延誤，其中車門就占據了故障指數中不少的比例。

隨著軌道交通的發展，路網不斷增加和稠密，乘客對服務要求的不斷提升。雖然在運行中的車門發生故障的概率仍然存在，重要的是降低車門在運行線上的故障率，做到精修細檢把故障消滅在檢修庫內。

1.4 建議措施

車輛檢修方面，加強對門系統及其他系統功能性試驗驗證；加強檢查門機構中線束綁扎狀態，門機構中各部件是否存在相互干涉；檢查車輛耐壓試驗是否符合要求。加強列車在維修和出庫前的各項檢測，嚴格按照出庫試車標準進行試車。

技術改進方面，考慮在對列車門控器進行普查和改造，使列車門綠色環線和車門控制回路分兩路進行控制，實現在門綠色環線故障后司控人員可以正常進行開關門作業。

2 造成車門故障種類淺析及改進

2.1 車輛設備故障

列車運營中曾多次出現開門按鈕故障失靈，需要多次按壓才可以實現正常開關門作業，嚴重影響線路運行時間，由于進行過換頭開門，出現了列車晚點、終點站清人回段、掉線回段等嚴重后果，對地鐵安全運營帶來極大負面影響。經過對開門按鈕觸點、門定位觸點、開門按鈕及門電路接線等部件的檢測，發現問題原因所在，改進方法：加強日常檢查及維修，包括正線運行中發現問題及時上報，改進觸點材質的方法。盡力做到車門故障的早預防、早發現、早處理。

2.2 門控制編碼器故障

（1）門控制編碼器原理圖，見圖3。

（2）門控器輸出203線和204線電壓，控制電機動作。

（3）電機動作，通過編碼器內的霍爾元件產生脈沖，通過301線和302線，將脈沖返回到門控器。

（4）根據故障記錄儀記錄顯示該車門關門時，由T0時刻至T1檢測到電機電流，由T1至T2時刻由于電機故障致使故障記錄儀未檢測到電機電流，此時門未關不（如圖3）。根據此故障記錄，檢查車輛門機械部件相關接線正常，檢查203、204接線正常，檢查門電機及相關接線正常，通過編碼器信息顯示窗數碼管<14>，分析為門電機或編碼器器故障，故推斷為編碼器故障。經過對門電路的分析更換門控器故障消失（如圖4），證明故障為門控器故障。

（5）改進方法：門控器是電動客室車門的核心，擔負著驅動門電機開關車門、狀態檢測、安全防護、車門內外部指示燈顯示控制等功能[2]通過對該門控器的進一步分析發現（見圖5）因門控器故障造成鎖鉤抬落異常，更換B63門控器，A側B側多次集控試門正常。該故障門控器經檢測為Q15、Q16位置MOS管損壞，型號為J512。同時立即組織檢修人員對所有門控器的相同MOS管進行普查，更換還未故障的門控器同位置MOS管，新型號為460A型。經過更換該故障尚未在次發生。

2.3 信號系統故障

列車運營中由于信號原因造成的列車車門無法正常開啟也是屢見不鮮。由于運營線路中信號系統、車載信號、地面信號裝置等設備均來自不同的廠家，相互兼容性會對信號通訊產生一定影響。另外，加上乘客手持智能裝置、車載其他設備都有可能對信號進行干擾，導致車門無法正常接收有效信號，所以在信號裝置上加上屏蔽罩，有效防止信號的干擾，同時將調整信號的頻段進行加密并隱藏，阻止區間頻段的占用。改進方法：通過定期討論運營工作中的問題，并對系統軟件進行優化、升級。

2.4 車門防夾人功能異常

每個車門的控制單元具有障礙物自動檢測功能（如圖6所示），關門時受阻的車門須自動打開200mm，再重新關閉。如果障礙物依然存在，則這一循環將再循環一次。如此循環3次，3次后車門保持打開狀態，若要關門，必須再次輸入關門指令。

車門關閉時，車門防夾密封條允許檢測不到的細小物體或衣物從關緊的門頁之間拉出。

由于門機構中線束綁扎工藝設計缺陷，門機構中各部件動作過程中存在相互干涉現象。使得隔離形成開關線纜，線號為D03-D03r（7）對地短路，對應線號D03-aD03r（3）至端子排不通，記錄數據列車門關好狀態為0，為低電平，說明門關好繼電器失電。列車回庫后通過開關門按鈕對車門進行開關門實驗，使故障重現。司機室開關內布使用了金屬屏蔽軟管造成金屬屏蔽線管與按鈕接頭出現了瞬間的接觸，導致了DC110V電源的接地，造成此線接地，電流過大是車門控制保險連跳的根本原因。

改進方法：在庫內用絕緣膠帶對金屬屏蔽線等部件進行包扎，實驗開關門50次以上后，開關門狀態正常。

3 結論

在國家大力發展軌道交通的形勢下，降低列車的故障率、提高列車的運營質量將是保證北京地鐵安全運營的前提和基石。

效率的同時更加注重企業安全生產主體責任的落實，堅決把運營風險遏制在源頭。安全更是城市軌道交通運營中不可忽視的重要問題，“安全第一”是乘客的基本需求和首要標準，也是軌道交通運營管理永恒的主題。隨著經濟的發展，軌道交通也正在不斷地延伸，但是作為公路安全體系中的重要一部分，軌道交通安全運營必須受到社會各界的關注，運營安全有序是我們所追求的目標，保持原有安全性的前提下追求不斷地改革和創新，不斷提高乘客滿意度、不斷完善更高的技術和安全模式，為構建社會主義和諧社會共貢獻力量。

參考文獻：

[1]紀凌玫.城市軌道交通網絡化運營管理策略探討[J].中國市場，2021，（21）.

[2]李亞東.南京地鐵車輛門控器功能及常見故障初探[J].設備檢修，2009.04.