電扶梯設備在軌道交通中的設計探討

解瑞豹

（中鐵工程設計咨詢集團有限公司濟南設計院，山東 濟南 250022）

1 前言

1.1 研究背景與目的

近年來，車站、機場等公共場所的建設日益增多，如何為人們提供更加高效、便捷、安全的出行體驗成為一個重要問題。電扶梯作為一種常見的交通設施，在滿足人們出行需求的同時，也面臨著一系列的技術難題和安全風險，因此本文旨在研究電扶梯在軌道交通中的設計要點和關鍵技術問題，為提高軌道交通出行體驗和保障廣大乘客的安全出行提供參考依據。

1.2 研究意義

電扶梯作為軌道交通中乘客出入站的重要設施，其設計和安全性直接關系到乘客的出行體驗和安全。本文研究電扶梯設備在軌道交通中的設計要點，對于提高地鐵站、車站、機場等公共場所的服務水平，促進城市公共交通的發展具有重要意義。同時，深入研究電扶梯的設計和安全性問題，也有助于促進電梯行業技術的發展和完善。

1.3 研究內容和方法

本文主要研究電扶梯設備在軌道交通中的設計原則和關鍵技術問題，涉及設備規格、安全性設計要求、維護和保養等方面。通過文獻調查、數據統計等研究方法，探討了電扶梯在軌道交通中的應用現狀和發展趨勢，并提出了電扶梯技術層面的建議和措施。本文的研究成果將為提高城市公共交通的服務水平、保障乘客出行體驗和安全提供理論基礎和實踐指導。

2 電扶梯基本結構與工作原理

2.1 電扶梯的基本結構

電扶梯主要有自動扶梯和垂直電梯兩種類型。自動扶梯由桁架、驅動裝置、安全裝置、梯級、扶手帶、護臂板等組成。桁架是自動扶梯的主體，用于支撐梯級、扶手帶以及運行機構等部件。驅動裝置通過電機、減速器、鏈條等傳動方式實現扶梯的運行。垂直電梯主要由轎廂、曳引機、對重及導軌、安全裝置、控制系統、電源系統等組成。曳引機是電梯的動力源，用于提升和降低轎廂。

2.2 電扶梯的工作原理

自動扶梯是驅動裝置帶動梯級等部件在桁架上循環運行，乘客站在梯級上，在梯級上勻速、安全地上下移動。而垂直電梯是在控制系統的作用下，通過曳引機控制轎廂的上下，乘客進入轎廂，到達需要的樓層。

3 電扶梯的軌道交通應用研究

3.1 電扶梯與軌道交通的關系

在現代城市的軌道交通系統中，垂直電梯和自動扶梯都是其重要組成部分。垂直電梯主要用于解決垂直交通問題。它的設計需要考慮到人流量、電梯速度、電梯容量、噪音等因素。自動扶梯主要用于車站、機場等場所，方便乘客快速出行。自動扶梯的設計需要考慮到乘坐舒適性、人流量、安全性等因素。它的結構和材料選擇需要能夠承受高頻繁使用和重量負荷。同時，電扶梯的設計也需要注重節能環保的原則，減少能源消耗和環境污染。在選擇電扶梯供應商時，需要考慮供應商的技術實力、產品質量、售后服務等因素。

3.2 電扶梯在軌道交通中的優缺點及適用范圍

3.2.1 電扶梯的優點

（1）提高出行效率。相較傳統的樓梯，電扶梯可以幫助人們快速而舒適地到達目的地，減輕乘客步行疲勞，提高出行效率。特別是在軌道交通系統中，電扶梯作為連接不同層面間的重要設備之一，可以大大縮短乘客進站、換乘等環節的時間，提升整個交通系統的流暢度。（2）便于老年人、殘疾人等特殊人群。電扶梯的出現更方便了老年人、殘疾人等特殊人群的出行，幫助他們更好地融入社會，提高了社會的包容性。電扶梯支持無障礙設計，配有坡度合適的平臺和欄桿，以及易于操作的按鈕。這些設計使得殘疾人、老年人等特殊人群也能夠方便地使用電扶梯，享受到與其他人相同的出行體驗。

3.2.2 電扶梯的缺點

（1）維護成本高。電扶梯的維護需要專業人員進行，并需要使用特殊的工具和設備，因此維護成本較高。長期忽略維護會導致電扶梯的安全隱患，增加維修成本。同時，對于大型軌道交通系統而言，電扶梯數量眾多，維護成本更是一項重要的開支。（2）長時間處于高負荷狀態。電扶梯在高峰期可能會處于長時間的高負荷狀態，使得機器部件運行頻率增大，容易出現故障。在運營管理中，需要及時進行設備保養、檢查和更換，以提高電扶梯的使用壽命和可靠性。

綜合來看，電扶梯作為軌道交通系統的一部分，在實際應用中優勢明顯。它可以更好地滿足人們的出行需求，提高城市運輸的效率，也有助于優化城市交通的布局和規劃。在未來的發展過程中，我們需要更加科學地利用電扶梯，進一步完善其功能，減少其缺陷，讓電扶梯更好地服務于公眾。

3.2.3 電扶梯在軌道交通中的適用范圍

電扶梯的設計和制造已經非常成熟，可以滿足各種不同場合的需求。特別適用于人流量大的地鐵站、火車站、機場等場所。這些場所往往需要處理大量的乘客，他們需要快速、安全地到達出入口、換乘站臺等地點。電扶梯可以提供高效的交通方式，使乘客能夠快速地到達目的地。除了軌道交通站點，電扶梯還廣泛應用于商業廣場、購物中心等公共場所。這些場所往往也需要處理大量的人流，而電扶梯能夠為乘客提供舒適、快捷的交通方式。與傳統的樓梯相比，電扶梯更加方便、安全、舒適，能夠滿足不同年齡、身體條件的乘客的需求。

總的來說，電扶梯是一種非常實用的交通設施，其適用范圍非常廣泛。無論是在軌道交通站點還是公共場所，電扶梯都能夠提供高效、便捷、舒適的交通方式，為人們的出行帶來了很大的便利。

4 電扶梯在軌道交通中的設計要點

電扶梯作為軌道交通系統中的重要組成部分之一，其設計和選型需要充分考慮安全、可靠、節能等方面的因素。以下詳細介紹電扶梯設備的設計要點。

4.1 電扶梯規格設計要求

在軌道交通系統中設計電扶梯時，需要根據客流量、設置位置等多種因素選擇合適的電扶梯的規格。《鐵路旅客車站設計規范》《地鐵設計規范》中分別對鐵路旅客車站、地鐵設計中電扶梯的規格做出了要求。在軌道交通系統中，電扶梯設備的設計需要考慮標準化，標準化的設備設計可以降低維護成本，提高設備的可靠性和穩定性。

4.2 電扶梯的安全性設計要求

電扶梯作為軌道交通系統中運行速度較快的設備之一，其安全是至關重要的。因此，在設計過程中需要滿足相關安全性設計要求，如防護罩的設置、緊急停電措施、制動系統的設計等。針對電扶梯的安全性設計，國家制定了《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》《電梯制造與安裝安全規范》，以確保旅客的乘梯安全。無論是自動扶梯還是垂直電梯，設備的設計必須符合國家安全標準，保證乘客的安全出行。

4.3 電扶梯的維護與保養注意事項

電扶梯作為現代城市交通設施的重要組成部分，在商場、車站、機場等公共場所中的應用越來越廣泛。然而，由于電扶梯的結構復雜，維護保養需要非常仔細，以確保設備的正常運行和乘客的安全。

4.3.1 垂直電梯的維護與保養

垂直電梯通常包括轎廂、曳引機、對重及導軌、安全裝置、控制系統、電源系統。對于垂直電梯的維護保養需要注意：（1）檢查曳引機和控制系統，確保它們的正常運行。（2）檢查導軌和轎廂的運行狀況，清洗并加注潤滑油。（3）檢查電源開關和安全裝置的靈敏度，及時進行維修和更換。（4）嚴格遵守轎廂內禁止吸煙、禁止明火、防雷等安全規定，確保垂直電梯操作過程的穩定性和安全性。

4.3.2 自動扶梯的維護與保養

自動扶梯包括桁架、驅動裝置、安全裝置、梯級、扶手帶、護臂板等組件。自動扶梯的日常維護與保養的注意事項：（1）檢查扶手帶的運行狀況，清洗并加注潤滑油。（2）檢查驅動裝置的清潔度和運行狀況，及時更換損壞或老化的部件。（3）定期檢查控制系統的運行狀況和靈敏度，及時進行調整和維修。（4）養成定期檢查和維護自動扶梯的好習慣，以確保其安全運行。

5 電扶梯在軌道交通中的應用前景展望

5.1 電扶梯在軌道交通中的發展歷程

隨著城市化進程的不斷加速，人口密度越來越高，在城市軌道交通中使用電扶梯已成為不可替代的一部分。20 世紀50 年代至70 年代，電扶梯在歐美國家的地鐵站普及。我國地鐵發展起步較晚，電扶梯在其中的應用也較晚。近年來，我國軌道交通發展迅速，各大城市的地鐵也在不斷地擴建。根據中國城市軌道交通協會發布的數據，截至2022 年年底，我國大陸地區共有55 個城市開通城市軌道交通，運營線路308 條，運營線路總長度10287.45 公里，設有5875 座車站。其中地鐵運營線路8008.17 公里，其他制式城規交通運營2279.28 公里。隨著城市軌道交通規模的擴大，電扶梯設備的需求量也不斷增加，電扶梯設備規格和功能也越來越多樣化。在地鐵站內部，自動扶梯除了作為一種交通工具外，還可以作為人員疏散和應急通道，滿足交通安全標準的需要。

5.2 電扶梯在軌道交通中的發展趨勢

隨著城市軌道交通的快速發展，作為核心交通工具之一，電扶梯應用前景也越來越廣泛。未來，電扶梯在軌道交通中的發展趨勢主要表現在以下幾個方面。（1）智能化控制系統。隨著科技的不斷發展，未來的電扶梯將會采用更加智能化的控制系統，實現自主維護和故障預警。通過人工智能、物聯網等技術，電扶梯可以實現遠程監測、數據分析和預測性維護，提高電扶梯設備的安全性和可靠性。（2）人性化設計。未來的電扶梯將會更加注重人性化設計，考慮到殘疾人、老年人等特殊人群的需求，使得其使用更加方便和舒適。例如，在電扶梯上設置更加明顯的指示牌和提示音，提高電扶梯的安全性和易用性。（3）節能環保。未來的電扶梯將會更加注重節能環保。采用更高效的動力驅動裝置，實現能源的最大利用，同時減少對環境的污染。（4）安全性。未來的電扶梯將會配備更加智能化的監測設備和故障處理系統，實現快速響應和準確診斷，避免各種意外事故的發生。例如，使用特殊材料和智能傳感器來檢測電扶梯的健康狀況和維護需求，提前預警、修復和更換電扶梯部件，從而大幅度降低電扶梯的故障率和事故風險。

總之，未來的電扶梯將會變得更加智能化、人性化、節能環保和安全可靠。這些趨勢將會推動軌道交通行業不斷發展和進步，為城市軌道交通帶來更加便捷、舒適和安全的出行體驗。

6 總結與展望

6.1 研究結論

通過對電扶梯設備在軌道交通中的設計探討，可以看到其應用前景十分廣闊。然而，當前仍存在一些問題和不足，需要進一步完善和加以改進。首先，有必要采取措施來提高電扶梯運行效率，特別是在高峰期。例如，在地鐵站內可增加電扶梯數量，或者通過優化電扶梯的運行模式來減少擁堵。其次，由于氣候等因素的影響，電扶梯的運行存在著一定程度的不確定性和風險。因此，在電扶梯的設計中，需要考慮到各種可能的情況，并針對性地進行防范措施。例如，在連接地鐵與地面的地方安裝遮蔽設備，以避免意外發生。最后，安全性是電扶梯設備在軌道交通中的關鍵問題。為了確保乘客的安全，需要定期進行設備維護和安全評估。

6.2 反思與展望

雖然電扶梯設備在軌道交通中的應用已經取得了一定的成果，但仍然存在一些不足。例如，電扶梯的運行速度較慢、運輸能力受限，在一些高峰期，容易形成擁堵；同時，電扶梯由于使用頻繁，容易發生故障，需要經常進行維修和保養。未來，我們需要進一步完善電扶梯在軌道交通中的設計和應用，提高設備的運行效率和安全性。同時，還需要注重加強設備的維護和管理，以確保整個城市軌道交通系統的安全和可靠性。這樣才能更好地為廣大城市居民提供優質、高效、安全的出行服務。具體來說，我們可以研究開發智能電扶梯，探索使用新技術來進行設備維護等措施，以提高軌道交通乘客的出行體驗。