城市轨道交通列车车门与站台屏蔽门对位隔离技术

丁忠锋 刘 波

(交控科技股份有限公司，100070，北京//第一作者，工程师)

为保证列车运行和旅客人身安全，列车进入站台停稳后，车门与屏蔽门联动控制，实现了车门与屏蔽门自动同时开启和关闭。信号系统与站台屏蔽门(PSD)系统联动控制技术是指车载信号设备与地面信号设备建立车地无线通信，在判断列车进入停车区域且停稳、车门和屏蔽门正常、联锁关系正确等条件满足后，指令发送给车门控制系统，同时发送给车站计算机联锁(CI)系统；CI系统收到该指令后驱动屏蔽门开门或关门继电器，屏蔽门系统根据采集到的继电器状态控制屏蔽门开关，从而实现车门与屏蔽门开关门联动作业。然而，当有部分车门或屏蔽门故障时，全部车门和屏蔽门无法开关，联动作业失效，延误乘客乘车，影响列车运行效率。随着全自动无人驾驶技术的推广，这种联动控制技术问题显得尤为突出，甚至存在安全隐患。

1 系统设计

针对现有技术中存在的缺陷，车载信号设备(VOBC)通过与列车监控管理系统(TCMS)接口获取每个车门状态信息，以及CI系统通过与PSD系统通信获取每个屏蔽门状态。当某个车门或屏蔽门出现故障时，隔离故障点，使其余车门和屏蔽门正常开启和关闭。同时，结合车内广播、站台报警等方式及时提示乘客，减少乘客延误时间，从而提高列车运行效率，保障乘客乘车安全。图1为信号系统与屏蔽门系统故障对位隔离设计示意图。

图1 信号系统与屏蔽门系统故障对位隔离设计示意图

具体设计如下：

(1)当车门发生故障时，VOBC接收TCMS发送的车门故障信息，根据车门故障信息确定对应需要隔离的屏蔽门，并经过待进站所属CI系统转发，向PSD系统发送隔离屏蔽门信息；在列车进站后，PSD系统根据隔离屏蔽门信息不开放与列车故障车门对应的屏蔽门，以实现列车某个车门故障时，将其对位的那个屏蔽门隔离。

(2)在屏蔽门发生故障时，PSD系统经过本站台CI系统转发，向待进站的VOBC发送屏蔽门故障信息，VOBC根据屏蔽门故障信息确定隔离车门信息，并将隔离车门信息发送至TCMS;在列车进站后，TCMS根据隔离车门信息控制与故障屏蔽门对应的车门不开放，以实现具体某个屏蔽门故障时，将其对位的那个车门隔离。

(3)为使乘客有序上下车，当车门故障时，TCMS点亮故障车门的故障指示灯，并通过车内广播通知乘客，PSD系统点亮与列车故障车门对应的屏蔽门的故障指示灯，并通过站台广播通知乘客。

(4)VOBC在接收车门故障信息时，向调度中心行车综合自动化系统(TIAS)发送故障报警，PSD系统在将屏蔽门故障信息发送至本站所属CI时，向调度中心TIAS发送故障报警。

2 系统实现

2.1 VOBC对外接口实现

在既有车门与屏蔽门联动控制基础上，TCMS向VOBC发送信息中增加每个车门状态信息，CI向VOBC发送信息中增加屏蔽门状态信息，VOBC向TCMS和CI发送的信息中增加对位隔离指令，VOBC向TIAS发送的信息中增加车门故障隔离信息，CI向TIAS发送的信息中增加屏蔽门故障隔离信息。

系统为每个VOBC分配全局惟一的ID(标识)，为每个CI分配全局惟一的ID。每个CI根据联锁集中站的管辖区域规定管理几个站台，以侧式站台和岛式站台为例定义屏蔽门编号，如图2和图3所示。

图2 侧式站台屏蔽门编号方式示意图

图3 岛式站台屏蔽门编号方式示意图

列车出清上一个站台且移动授权满足进站时，VOBC与下一个联锁集中站建立通信，并把当前CI注销，将下一站车门隔离信息发送给CI，同时向CI查询屏蔽门隔离信息。

2.2 CI系统与PSD接口实现

CI与PSD除硬线接口外，增加以太网通信接口。CI向PSD发送车门隔离信息，PSD向CI发送屏蔽门状态信息。为PSD接入信号系统安全网增设网关计算机FEP(前端处理器)，FEP双机热备，主机发送数据。FEP与PSD相互之间发送主备状态信息，如图4所示。

图4 CI与PSD系统连接示意图

CI系统周期性每隔300 ms，向PSD发送车门信息，PSD系统如果连续2.4 s都接收不到CI的车门信息，则认为PSD与CI通信中断。PSD系统周期性每隔500 ms向CI系统发送屏蔽门的状态信息，如果CI系统连续4 s没有收到PSD的屏蔽门信息，则认为CI系统与PSD通信中断。

CI系统与PSD系统通信故障后，CI认为屏蔽门全部故障，将故障状态发送至VOBC;同理,PSD认为车门信息全部故障。

信息传递异常处理：如果PSD收到硬线开门指令有效，而网络通信收到对应车门故障隔离信息，执行开门指令；如果PSD收到硬线关门指令有效，网络通信收到对应车门故障隔离信息，不执行关门指令。应用层采用RSSP-1(Railway Signaling Safety Protocol-Ⅰ)安全通信协议，以确保系统间信息传输安全可靠。

此方案已成功应用在北京市燕房线全自动无人驾驶系统中，具有推广意义。