地铁车辆客室车门系统安全性研究

【摘要】城市轨道交通都是以快速、大量输送旅客为宗旨,因而作为旅客上下车通道的客室车门，在车辆的运营中扮演着重要的角色。在此基础上，本文介绍了现有列车的内藏门、塞拉门和外挂门的结构和原理，针对三种客室车门进行了安全性研究。

【关键词】轨道交通、车辆客室车门、类型研究、安全性研究

中图分类号： U213.2 文献标识码： A

前言

客室门作为乘坐地铁时，乘客上下的通道，其是否导向安全及使用安全，直接关系到乘客的人身安全。在我国生产使用的地铁一般为两侧对称4个或6个组成，总体开关由司机根据站点进站及方向集中控制，车辆在运行过程中，所有客室门处于完全关闭状态；车辆到站停稳后，司机打开车辆某一侧的车门供乘客上下车。因而，地铁车辆的客室侧门系统在设计及使用过程中是否安全，直接关系到地铁运行中的安全以及乘客的人身安全，为了有效地降低客室车门的故障，确保列车的正常运营，本文就地铁车辆客室车门的种类及安全性进行简要分析和研究。

二、客室车门类型简介

客室车门在地铁安全运行中起到至关重要的作用。一般功能包括：集控开关门功能、开关门二次缓冲功能、防夹人/物功能、车门内外部紧急解锁功能、零速保护功能等。客室门在这些功能下，保障了地铁的高速、安全的运行。

在这些功能的要求和应用下，城市轨道客车客室门系统依照运动方式的不同一般分为四类：塞拉门、内藏门、外挂门、微塞拉外挂密封门。不同结构的客室门呈现出不同的性能和特点：

1、塞拉门：优点，密封性能较好，美观性良好；缺点：体积及实物质量较大，不利于轻量化设计；产品价格较高。

2、内藏式移门：优点：门机构简单，质量轻，比塞拉门轻30%左右；缺点：密封性不易保证，美观性较差；产品价格比塞拉门要低20%--25%。

3、外挂式移门：优点：门机构简单，质量轻，比塞拉门轻25%左右，外观与外挂式微塞拉移门相同；缺点：密封性不易保证，美观性稍差；产品价格比塞拉门要低15%--20%。

4、微塞拉外挂密闭门：具有良好的密封性能，能达到与塞拉门相同的程度，门机构比较简单，重量比塞拉门轻25%左右；产品价格比塞拉门要低15%--20%。微塞拉外挂密闭门作为目前技术最为先进，性价比最好的产品，正在逐步在地铁及城市轨道交通中得到广泛的应用。

车门系统安全性研究

1、车门系统安全性研究

目前，国内地铁车辆的三类客室车门系统在设计上均以安全为导向，即在发生不能预知情况时，车门系统应趋向关门的操作或保持关门的状态，以便最大限度地保障乘客的安全。而对于地铁车辆而言，在早晨上班高峰时超员严重，车门系统的安全性设计，显得特别重要。

1.1、开门操作与列车的运行状态

列车处于什么运行状态时能够打开车门是一个非常重要的问题。对于正常的开门操作，大多数车门设计理念是一致的列车停稳处于零速状态时，方能进行开门操作。有争议的是紧急状态下的开门。上海地铁列车三种客室车门的控制方式采用或改造为在任何状态下的开门包括紧急手柄被拉下后的开门，只有当列车处于静止或零速信号为零状态时，车门才可以手动打开，如果列车的速度不为零，车门将不会解锁，手动无法打开。

1.2、自动关门操作与列车的运行状态

自动关门操作与列车的运行状态有关。在ATP保护状态下，若列车在车门没有关好的情况下动车，车速上升达到零速继电器动作值时，列车车门应自动关闭，以便最大可能地保护乘客的安全。

1.3、车门切除与紧急解锁机构联锁

当车门在发生故障时，司机须将该车门锁闭然后切除该门，同时切除装置将机械锁闭紧急解锁机构，被切车门不参与其他车门的开/ 关控制，且紧急解锁装置将不能被乘客手动动作，该车门只有通过专用钥匙将切除功能解锁后才能启动紧急解锁装置，手动打开。

2、在ATP保护下使用“门控旁路”后的安全性分析

上海地铁现有列车的客室车门都设有“门控旁路”功能。该功能的使用环境是指列车在正线运营过程中，由于车门无法关闭的故障导致列车牵引封锁时，司机可采取的一种应急措施。这将保证列车继续运营到终点然后退出运营，避免因正线清客所造成的运营影响，同时也可以避免列车救援的发生。但是该切除功能实施后，其它车门开/ 关状态的监控将受到影响。经过现场试验，现有各种类型列车的门控系统经过相应改造后可以保证列车的运营安全。在ATP保护情况下使用“关门旁路”，列车启动牵引后，若拉下紧急开门拉手，在列车速度大于零时，车门难以手动拉开。对于气动门，若门页被拉开100 mm 宽度所需力至少要350 N，对于电动门，门页被机械锁闭，一般人力将不可能改变门页的位置，同时“关门旁路”给司机发出警报声，司机显示屏将显示相关车门紧急拉手红色标记。

3、车门打开状态下列车运行的安全性研究

内藏门和外挂门打开和关闭状态总是处于允许的车辆轮廓线以内，所以对限界不会产生影响。对于塞拉门，发生车门故障而无法关闭时，处于车辆轮廓线以外，车门必然对车辆限界产生影响。若在车门无法完全关闭的条件下列车退出运营时，这时通过隧道和站台区域时有可能会与运营设备和站台发生干涉或安全余量不足。现以A型车为例研究这种特殊情况下对限界的影响。

A型车的车辆限界没有考虑塞拉门的非正常工况，车辆外轮廓与车辆限界在地板面高度处的安全间隙为90 mm。根据塞拉门的技术参数，插出移动量在顶部为80 mm，在底部为56 mm。当车门无法关闭时，在地板面高度处横向超56 mm，离车辆限界仅34 mm。可见，为了确保安全，在车门打开状态下列车应低速通过站台和隧道区间。

四、结语

车门系统作为地铁车辆的一个重要组成部分，其运行的状态直接影响着地铁的运营和乘客的安全，车门系统的安全系数是轨道交通在快速运营过程中必须考虑重要因素。通过不断的实验与实践，我们要不断的发现车门系统的优点和缺点，逐步完善各个部件的作用，尽量将故障化降到最低，以此来保证车辆良好的状态。

参考文献：

[1]杨峰 南京地铁客室车门系统介绍与故障浅析[J]-机车车辆工艺2009年05期

[2]肖海波 上海明珠线二期地铁车辆车门安装调试[J]-电力机车与城轨车辆2006年05期

[3]刘超 北京地铁房山线列车客室门驱动监控系统[J]-现代城市轨道交通2011(2)

[4]李春明 成志刚微动塞拉门与电动塞拉门选型研究[J]-电力机车与城轨车辆2010(2)

[5]钟碧羿 广三线北延项目车辆车门控制系统设计[J]-电力机车与城轨车辆2010(6)