地铁车辆紧急疏散门系统结构研究与选型建议

杜兆波，李淑俊

（中国南车集团 青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266111）

根据GB／T 7928-2003《地铁车辆通用技术条件》的要求，在未设安全通道的线路上运行的列车两端应设紧急疏散门。紧急疏散门系统一般包含两部分，疏散门和疏散坡道（或疏散梯），也有门、坡道一体化结构的形式。紧急疏散门系统设置于司机室前方中心位置或者一侧，其功能是在紧急情况下打开并形成逃生通道，使乘客能够从列车两端安全转移至车外，避免或尽量减少乘客的伤亡。目前国内、外地铁车辆紧急疏散门的结构有多种形式，在相同疏散宽度的情况下，其设计结构与选型的不同将直接影响紧急疏散门系统的疏散能力，为此对地铁车辆紧急疏散门系统结构进行研究，给出选型建议。

1 紧急疏散门系统结构介绍

目前国内、外地铁车辆紧急疏散门系统有多种形式，但归纳起来大致可分为两种：门、坡道一体式结构和门、坡道分体式结构（分类框图参见图1），其中：门、坡道一体式结构紧急疏散门系统通常设置于司机室前方中心位置，且基本多被A型地铁车辆所采用；门、坡道分体式结构紧急疏散门系统通常设置于司机室一侧，且基本多被B型地铁车辆和其他车宽较小的地铁车辆所采用。

图1 紧急疏散门系统分类框图

1.1 门、坡道一体式结构紧急疏散门系统

门、坡道一体式结构紧急疏散门系统是指门扇与坡道组合为一个整体，可以整体打开形成疏散通道。

1.1.1 整体侧摆与下翻打开复合式紧急疏散门系统

整体侧摆与下翻打开复合式紧急疏散门系统结构较复杂，即可以下翻打开（参见图2）自然形成一斜坡式疏散通道，也可以整体侧摆打开，能够同时满足两种疏散模式：列车到轨面的疏散和列车到救援车辆的疏散（参见图3），该结构紧急疏散门系统现已在新加坡南北／东西线（NS-WS LINES）地铁车辆上进行应用，国内暂无此类产品生产及应用，该紧急疏散门系统主要由门扇、下部滑动装置、上导轨、锁闭装置、吊链连杆、门锁、回收装置、脚踏板和门槛组件等组成。

门扇主门页通常采用钢骨架结构，外部安装玻璃钢外罩，与司机室头形相配合，次门页通常采用铝骨架与铝蜂窝复合夹层结构，踏面上进行防滑处理。由于门扇展开后作为疏散通道使用，且受承载强度、次门页收起时遮挡等因素影响，门扇上不能设置玻璃窗。下部滑动装置为直线轴承长短导柱结构，与锁闭装置相配合可实现纵向前移和横向侧摆两个方向的动作，门扇上部设侧滑辅助臂，门口上部设上导轨，提供侧摆辅助支撑。门扇与下部滑动装置采用高强度不锈钢通长铰链连接。上部回收装置设减速器、绞盘、缆绳等部件，减速器可控制门扇下翻打开的速度，避免下翻时冲击力过大对部件造成损坏。吊链连杆在下翻惯性力的作用下驱使次门页展开，并在坡道两侧自然形成扶手，可避免乘客疏散时从侧部意外跌落。门框两侧设门锁，保证在紧急疏散门收起时锁住门扇。上导轨端部设触点开关，该开关串入列车安全互锁环路，确保紧急疏散门系统只有在关闭到位的情况下，列车才能牵引，以保证行车安全。

图2 整体侧摆与下翻打开复合式紧急疏散门下翻状态

图3 侧摆状态列车到救援车辆的疏散

1.1.2 单一下翻打开式紧急疏散门系统

单一下翻打开式紧急疏散门系统不设下部滑动装置、锁闭装置和上导轨等部件，因此结构较侧摆与下翻打开复合式紧急疏散门系统简单一些，其他结构与其类似。目前此类结构的紧急疏散门系统使用较多，如上海轨道交通1号线、4号线、7号线、9号线、11号线等。

1.1.3 门、坡道一体式结构紧急疏散门系统的特点

（1）通常用于A型地铁车辆，且设置于司机室前方中心位置；

（2）净通过宽度相对较大，疏散能力强，一般疏散门净通过宽度在1 100mm左右，坡道净通过宽一般不小于700mm；

（3）受车钩及自身结构等影响，坡道通常较平缓，坡度一般在16°～18°之间；

（4）适用于头型弧度较小的地铁车辆。

1.2 门、坡道分体式结构紧急疏散门系统

门、坡道分体式结构紧急疏散门系统是指门扇与坡道为分别独立的两个单元，分别单独安装，打开时需先开启疏散门，然后再开启疏散坡道，或者通过一套特殊的联动装置，使疏散坡道在疏散门开启到位后自动展开，可满足列车到轨面的疏散。疏散门有上翻式和侧摆式两种，疏散坡道有平板式和阶梯式2种，因此有4种组合的紧急疏散门系统（参见表1）。

表1 4种组合的紧急疏散门系统应用情况

1.2.1 上翻式疏散门

上翻式疏散门是指门扇通过两根空气弹簧支撑，使门扇围绕上部铰链向上翻转打开的疏散门，主要由门扇、门框、空气弹簧、门锁、铰链和门状态触点开关等部件组成。

门扇、门框采用钢骨架或铝合金骨架结构，门扇外部罩有玻璃钢外罩，内部加装玻璃钢或铝板内饰，上部设夹层玻璃窗，采用粘接结构固定。铰链采用高强度合金钢制成，将门扇连接到车体骨架上并作为门扇的支撑。空气弹簧提供门打开的动力，并作为打开后的支撑。门锁采用伸缩式插销锁舌。

1.2.2 侧摆式疏散门

侧摆式疏散门是指门扇通过中部摆臂或上、下滑动装置支撑，使门扇向一侧打开的疏散门，主要由门扇、门框、空气弹簧、门锁、摆臂（或滑动装置）和门状态触点开关等部件组成。

摆臂（或滑动装置）将门扇连接到车体门口立柱上并作为门扇的支撑。空气弹簧作为门打开的动力及阻尼，门锁采用叉形楔紧锁（或叉形二级锁或其他型式锁），门扇结构与上翻式疏散门类似。

1.2.3 阶梯式坡道

阶梯式坡道是指坡道翻转展开后形成台阶式疏散通道，采用铰接结构，折叠收起后放置于疏散门内侧，主要由台阶坡道、支撑立柱、联动连杆和锁闭装置等组成。

台阶坡道采用钢结构或铝合金蜂窝板两种，支撑立柱采用钢板焊接组成，锁闭装置通常为插销式结构，联动连杆主要作为各台阶联动支撑。

1.2.4 平板式坡道

平板式坡道是指坡道展开后自然形成一斜坡式疏散通道，主要由坡道踏板、吊带、回收装置、锁闭装置、支撑立柱和连杆、空气弹簧等组成。

坡道踏板采用铝骨架与铝蜂窝复合夹层结构，各踏板间通过铰链连接，支撑立柱和吊带主要为坡道承载提供支撑、空气弹簧在坡道下翻时起到阻尼的作用，避免冲击过大。

1.2.5 门、坡道分体式结构紧急疏散门系统特点

（1）适用于B型地铁和其他车宽较小的地铁车辆；

（2）净通过宽度相对较小，一般疏散门净通过宽度不大于700mm，坡道净通过宽一般不大于550mm；

（3）平板式坡道坡度不大于30°（与水平面夹角），一般为22°，坡道末端距轨面高度不小于150mm，通常按150mm或200mm进行设计；

（4）阶梯式坡道通常要陡一些，与水平面夹角约为60°；

图4 上翻式疏散门和阶梯式坡道

图5 上翻式疏散门和平板式坡道

图6 侧摆式疏散门和阶梯式坡道

图7 侧摆式疏散门和平板式坡道

（5）侧摆式疏散门可适用于头型弧度较大的地铁车辆。

2 分析比较

紧急疏散门系统有两个重要的指标：承载能力和疏散能力。

疏散能力：通常要求在30min（含门、坡道开启时间）内将一列编组的AW1（座席载荷）+6人／m2站席不同年龄的健康乘客全部疏散完。

承载能力：坡道通常按9人／m2（60kg／人，6人／m2×1.5的安全系数）载荷设计。

下述首先从这两个指标进行对比：

2.1 承载能力对比

门、坡道一体式结构紧急疏散门系统和分体式结构中平板坡道紧急疏散门系统的承载能力接近，B型地铁车辆因紧急疏散门系统设置在司机室一侧且坡道宽度稍小，整个坡道承载人数约为13人，但阶梯式坡道由于坡度较陡，阶梯一般为5级，每级按站立2人计算，承载人数约为10人，因此阶梯式坡道承载能力较小。

2.2 疏散能力对比

疏散能力通常按每分钟疏散的乘客人数来计算，疏散时间为紧急疏散门系统疏散时间+门系统打开所需要的时间。

根据现场试验，平板式坡道紧急疏散门系统打开不超过0.5min；阶梯式坡道紧急疏散门系统打开时间约为1min。

平板式坡道为斜坡结构，坡道平缓，更有利于疏散，根据实际测试结果，疏散能力约为60人／min；阶梯式坡道坡度较陡，且为台阶结构，疏散能力较差，约为25人／min。

2.3 占用空间对比

门、坡道一体式结构紧急疏散门系统几乎不占用司机室内部空间；门、坡道分体式结构紧急疏散门系统，坡道要单独占用司机室内部空间，平板式坡道收起时厚度一般不超过450mm，阶梯式坡道占用空间最大，收起时厚度一般不小于500mm。收起时高度：平板式坡道和阶梯式坡道相近，约为1 000mm。

3 结束语

通过上述分析对比，门、坡道一体式结构紧急疏散门系统坡道平缓，疏散能力强，承载能力大，不占用司机室内部空间，适用于A型地铁车辆，建议设置于司机室前方中心位置。缺点是结构较复杂，质量较大，成本稍高，同时由于门扇上不能设玻璃窗，司机室视野较差。门、坡道分体式结构紧急疏散门系统结构较简单，成本低，质量较小，其中平板式坡道较平缓，疏散能力较强，承载能力较大，相对于阶梯式坡道具有明显的优势，建议B型地铁采用。

紧急疏散门系统承担着紧急情况下疏散乘客，保证乘客生命安全的作用，由于目前对于地铁车辆紧急疏散门系统疏散能力尚无标准明确规定，因此建议对紧急疏散门系统选型时优先选择易于操作、疏散能力强的坡度式紧急疏散门系统。

［1］胡桂明，杨海通，刘厚林.地铁车辆紧急疏散门系统分析及选型建议［J］.电力机车与城轨车辆，2009，（3）：52-53.

［2］殷瑞忠，俞太亮.地铁车辆紧急疏散门系统［J］.现代城市轨道交通，2007，（4）：28-30.