在ATO模式下地铁车门故障分析及处理措施

魏冠义，文 辉

(郑州铁路职业技术学院，河南 郑州 451460)

1 地铁车门系统在列车安全行驶中的重要意义

列车自动驾驶系统(ATO)是地铁车站列车集中控制系统的一个子系统，它能完成驾驶列车的任务，通过利用地面信息实现对列车牵引、制动、自动折返等的运行控制，使列车经常处于最佳运行状态。ATO模式降低了运营成本、增加了运营弹性，使密集发车成为可能，是城市轨道交通进入自动化时代的可靠技术保障。地铁车门系统因车门数量多、操作频繁而成为地铁车辆在ATO模式下安全运行的重要系统。车门的结构和控制若在设计上不够安全可靠，将会影响运营甚至直接危害乘客的人身安全。要保证地铁车辆客室车门有高的安全性、可靠性，车门结构及控制的设计是十分重要的，尤其要针对地铁大客流量、停站时间短、行车间隔小的特点，在满足功能的条件下，尽量采用结构优化、控制环节少、控制元件品质高的车门。

2 在ATO模式下地铁车门系统常见故障分析

结合南宁地铁一号线的实际案例情况及故障分析报告，对地铁车门的常见故障和处理建议进行分析，给地铁车辆检修人员提供技术参考，也为地铁的安全运行保驾护航。

(1)故障案例一。2017年3月29日19时25分、20时15分及22时04分，0103车以ATO模式分别到达会展中心下行、金湖广场上行及会展中心上行自动对标时，列车左侧车门只打开10 cm左右，屏蔽门完全打开，司机再次按压开门按钮后，车门打开到位，车门功能恢复正常。列车回库后，下载故障诊断数据、事件记录数据及车门门控器数据进行分析，发现列车未报任何故障，在ATO模式下，列车停稳，开门过程中，零速信号有跳变现象，致使车门无法自动开门到位。

下载列车故障履历分析，列车在3月29日19时25分、20时15分及22时04分前后未报任何故障，只是有信息提示。下载列车事件记录数据分析，根据ATO模式下列车开关门逻辑，当列车到站停稳后，零速信号有效，ATC(列车自动控制系统)会自动向列车发出门允许信号及开门信号，车门会自动打开，ATC在向列车发出开门信号的同一时间也会自动向屏蔽门发出开门信号，列车车门开门与屏蔽门开门信号相互独立。根据车门开门逻辑，EDCU(门控器)执行开门动作需要保持零速信号，在开门过程中若检测到非零速信号大于100 ms，门扇会执行关门动作，若关门过程中，零速信号恢复，则门保持在现有位置，不执行任何动作。下载0103车数据显示，3月29日19时25分、20时15分及22时04分零速信号分别丢失200 ms、150 ms及150 ms左右后又重新恢复。车门开门信号为一个脉冲信号，因此零速信号恢复后开门信号指令已经无效，“非零速信号”也恢复为正常的零速信号，所以此时车门不执行任何动作。抽取0103车1号及3号门控器，下载数据进行分析，ATO模式下列车出现门未打开到位现象时，车门门控器未报故障。列车回库后，检查列车车门各机械结构、司机室两端非零速继电器接线及列车门零速硬线接线均正常，测量非零速继电器各触点电阻值与05和06车对比均正常，列车多次开关门试验正常。库内模拟列车开门，零速丢失时，零速跳变现象符合正线零速跳变现象。库内将列车激活升弓，将车门强行开门旋钮转到“合”位(列车允许开门信号有效)，1人在激活端司机室开左侧门的过程中，1人在01031车按压零速继电器，另1人在01036车同步按压零速继电器，使零速信号丢失后，迅速停止按压继电器，使零速信号恢复。此时观察到车门开门动作停止，车门不执行其他动作，库内零速跳变试验现象与正线零速跳变现象一致。

结论：当列车在正线ATO模式下对标停车自动开门，发生车门零速信号跳变时，建议当值司机立刻手动按压开门按钮使车门正常开启。在零速信号跳变未彻底处理前，将所有车组跳接箱中XT397.2的28B点挑开，降低零速信号跳变导致车门与屏蔽门无法同时联动打开的概率。

(2)故障案例二。2017年5月4日11时50分0107车在佛子岭下行将出站时，司机发现0107车5号门无法关闭，重新开关车门后，该门仍无法关闭，11时52分司机手动切除故障车门后以ATO模式动车,导致列车开车延误1分36秒。待列车回库后，下载故障诊断数据、事件记录数据及车门门控器数据进行分析。具体分析过程如下：故障发生时，列车HMI(人机界面)屏在5月4日11时50分38秒至11时52分23秒报“车门未全关闭且无旁路信号”故障。列车到站停稳后，当车门零速列车线有效，车门允许列车线有效，车门关门(或开门)列车线有效同时成立时，车门就会关闭(或打开)。当列车所有车门都关闭到位后，列车门关好回路形成，列车才能正常动车。11时50分38秒,列车停稳后，列车零速列车线、允许列车线及开门列车线有效，“TC2车DXM1输入列车门关好左”由高电平转为低电平，列车正常开门。11时50分57秒及11时51分19秒,列车停稳后，列车零速列车线、允许列车线及关门列车线有效，司机分别执行了2次关门操作，“TC2车DXM1输入列车门关好左”依然为低电平，因0107车5号门仍然未关闭，列车门关好回路无法形成。下载0107车5号门门控器数据进行分析，11时51分00秒，车门门控器报故障，代码为“29”(电机驱动电路过流故障)。列车回库后，检查列车车门接线端子排接线无松动，各机械结构无卡滞及干涉，手动开关车门正常，测量车门关键尺寸均正常。车门门控器报故障，故障代码“29”是由于门控器检测到门控器内部电流超过了额定设计值。若门控器检测到自身电流异常，门控器就会终止车门的运动，故障表现为车门不动作。更换0107车5号门门控器后，多次试验车门开关门功能正常。

结论：0107车5号门门控器内部电机驱动电路存在故障导致车门无法关闭，车门门控器是地铁车门系统的核心，要及时关注与排查门控器电路故障。

(3)故障案例三。2017年3月8日13时50分0104车在万象城下行将出站时，司机关门发现0104车3号门无法自动打开，重新开关车门后，该门仍无法打开，HMI屏未报任何故障。列车回库后，下载车门门控器数据，查看0104车3号车门门控器数据，发现未报任何故障。同时检查车门各接线端子排，发现3号车门XT1接线端子排30-32接线插头比其他插头略高，存在接触不良现象。检查车门其他各机械结构无卡滞及干涉，手动开关车门正常，各行程开关正常、无卡滞，测量车门关键尺寸均正常。重新插接0104车3号门控器处XT1接线端子排30-32接线插头后，多次试验车门开关门功能正常。

结论：车门XT1上的30点为零速列车线插接点、31点为开门列车线插接点、32点为关门允许列车线插接点，零速列车线插接不良，会导致3号门无法接收到零速列车线信号，3号门控器就会终止车门进行开门动作，故障表现为车门处于关闭状态，无法打开。在平时进行核线查图作业时，重点检查车门门控器处XT1接线端子排的状态，发现问题要及时处理。

3 结语

地铁列车在ATO模式下运行，车门系统的工作状态对于列车的安全运行有重要意义。地铁车辆运营站距短，车门开关频繁，车门系统不能正常工作常见端子排线插头接触不良、零速信号跳变、门控器电路故障等现象。因此，在平时进行核线查图作业时，重点检查车门门控器接线端子排的状态，及时对门控器数据进行分析，及时考虑零速信号跳变情况等，发现问题要及时处理。

[1]袁振江.列车组合定位系统多传感器信息预处理技术研究[D].北京：北京交通大学，2007.

[2]杨颖，李骏，彭冬良，等. 地铁列车车门系统故障分析及诊断方法[J]. 电力机车与城轨车辆，2014，37(6):21-23.