地铁站台门安全问题的设计优化与改进方案思考

孙秀芹

（南京市锅炉压力容器检验研究院，江苏 南京 210000）

近年来，随着科技的发展，地铁轻轨成为解决各大城市交通拥挤的重要举措。人民在享受地铁为其提供的出行便利，但同时，实际使用期间在地铁站台处也发生了相关的安全问题，也有对地铁安全隐患发生的相关事件进行的报道。

1 站台门简介

1．1 站台门的系统组成

站台门系统是电气（门机系统、电源系统、控制与监视系统）及机械(门机系统、门体结构)两部分组成；其中门机系统在电气部分是指驱动部分，机械部分是指传动部分和锁紧装置；电源系统包括驱动和控制电源两个部分，而控制系统则包含监视系统、紧急控制台以及站台控制台等部分；门体结构是控制门的开、关由端头门、应急门、滑动门、司机门、固定门组成。

1．2 站台门的优点

站台门主要有四大优点：（1）提高乘客的安全性，防止各类人物进入隧道发生事故；（2）改善候车环境，可以使站台上乘客与列车之间保持一定安全距离；（3）控制能源消耗，提升站内温度调节设施和广播的使用效率，站台门将人们候车处和轨道隔离起来，使二者处于相对独立的状态，由此控制两个空间内的气流互换，有效增加了整个空调系统的利用效率；（4）有效扩展候车范围，因为安装站台门的系统只需要25～30cm宽度的安全线而没有安装站台门则为100cm。

2 站台门存在的“夹人”问题

地铁站台门应有优势较为显著，提高地铁应用的安全系数，站台门对原有的安全风险实现有效规避，但又会引起新的安全问题。地铁工作期间，可能会出现随机步入隧道的人员，此种情况下，极易引发地铁暂停运行，甚至出现人员伤亡，其中，站台门“夹人”事件尤为突出。

为何增设站台门后，依旧会出现“夹人”事件呢？根据相关的大数据统计，我国成年女性及男的平均胸围厚是0.2及0.215m，而站台门和地铁车辆车门之间存在0.15～0.34m不等的宽度间隙，车站在设置安全门装设尺寸时，既要关注站台门可能会出现变形的问题，又需保证最外突出点和地铁之间保持安全距离。根据地铁运行期间的实际情况，一旦站台门与地铁车体表面未能留有安全距离，地铁在移动过程中，形成的流动极易导致站台门和车体相撞，因而，留有一定的间隙可以提高地铁运行的安全系数。站台的设计受到所处地点环境的限制，钢轨磨损系数及具体设计会有所差异，由此对应的间隙也各不相同。一方面，部分乘客不文明乘车，在车门、站台门将关闲时强行上车；另一方面，在乘车高峰时段经常会发生客流拥挤现象，而以上两种情况下，身材瘦小的成年人和儿童被挤压在站台门和车门之间发生事故的概率会大大增加。

图1 地铁夹人的时间轴

3 目前解决方法

针对车辆及站台门的安全距离产生的问题，截至目前，实践中有以下几种方式给予解决。

3．1 物理方式

本方案是基于门体的机械结构上加装安全挡板（即在滑动门底部设置倾斜的全覆盖于站台门门槛表面）及橡胶挡板（即在滑动门靠近轨道侧边缘设置高约0.5m）,原理是通过增加站台门障碍物探测的范围来防止乘客夹于列车与站台门之间，缺点是只能阻止站台门闭合不能自动报警。

3．2 激光方式

本方案是在站台的每一侧各设一套障碍物激光探测报警系统，原理是每对激光探测器包含一台发射及接收机盒，上探测器盒距地面高度0.25m及下探测器盒距地面0.55m都并列安装在端门靠轨道侧的立柱上，任何一条激光警戒线被遮断都可以即时向控制主机自动发出报警信号。

3．3 红外方式

本方案是车体停稳后，借助三套红外探测装置对间隙展开测量，该系统会根据站台门与地铁门关闭后的状态进行调整，一旦探测到此间隙空间内有超过30厘米的物体，便会发动警报，以起到提醒的作用。

3．4 软灯管方式

本方案是在站台尾部的站台门立柱外侧加装软灯管，司机只需在车头位置观察一下这支灯管发出的黄色光芒是否完整，就可以判断站台门与车门之间是否有不明物体。目前，该方式广州地铁有应用，整体应用较少。

以上四种方案的原理各有特点，在地铁上虽都有应用但是占据的份额却有差异，这四种方案都有其不足。因而，应当进一步对其展开分析，旨在改良应用技术及设施。

4 新的方案探索

基于地铁站台门基本框架构成和引发“夹人”事故的因素。笔者现从两个方面提出自己思索的几个观点与方案:

4．1 原有基础上的优化

（1）根据系统的改进在中心控制系统加设图像监控，以更清楚地掌握现场的情况，通过像素较高的摄像装置对各站台门附近进行监控。采集的图像信息会实时传给驾驶人员，以便司机了解站台门处的具体情况。

（2）虽然车内及站台门上都有紧急按钮，但是，不同的厂家和不同的项目导致紧急按钮所在的位置不同，大部分乘客对这些按钮是不知道的。根据此实际情况可基于相关规定拟制站台门的强制标准，任何厂家站台门均需在特定位置安装警报装置或应急装置，并对此装置做好明显的识别，在车站入口给予宣传，当有乘客被“夹”时可方便快速地找到该按钮按下报警，有效地防止事故的发生。例如，在轨道一侧高度合适的位置上安装警报装置，一旦出现“夹人”事故，可及时报警，信号会同时发送至控制中心和对应地铁的司机，以免造成更严重的事故。

4．2 新的设计理念改进

（1）在铁路列车的各门下设置踏板，根据车门的实际活动实现同步运动。此种设计可以规避踏空的问题，地铁列车尚未有相关的设计应用。

地铁列车安装自动踏板笔者设想了两种方案：一种是改良现有的车体安装踏板，但建设的投入量相对偏高，在施工期间还可能对车辆本身造成伤害；另一种便是在站台装上踏板，相较而言，此种建设方式的成本投入相对较少，且操作更为简单。自动伸缩踏板是借助驱动电机实现自动伸缩，同时，基于控制器的信号，使得滑动门和踏板能同步移动，实际的移动范围可结合站台及车体的实际情况调整，确保二者之间的缝隙不大于两厘米，避免踏空。

（2）加装传感装置于后踏板之下：若传感装置收集到踏板上的压力，一旦数据超过“正常值”，相连的回路系统便会控制门。对于这个设想，目前为止，笔者想到需要解决两个关键问题：一是后踏步板压力传感器的感应距离的范围，如果控制距离过大，由于站台乘客依靠等原因可能会经常发生误报，如果控制距离存在过小可能感应不灵敏也可能达不到安全保护的目的；还有一个是压力的感应范围，如果压力感应控制下限过小，雨雪天由于脚上泥土的粘可能会经常误报，如果压力感应控制下限过大，对于体重较轻者的保护不利。

（3）加入图像识别技术：5G时代的到来，使无线网络技术迈向新的阶梯，若将此有效应用在站台门上，会提高实时监控的现代化程度；根据机器视觉，借助站台门的信号采集设备可得到此空间的图像信息，并对其进行处理分析或者基于AR技术使其能够运用自适应算法实时处理视频数据进行自动报警处置。本方案应用新一代信息技术可构建精确的站台门防夹系统，基于5G技术可确保向上传输产生正确的动作信号，只是成本相对较高，能有效避免夹人夹物事故的发生。

5 结语

站台门是地铁交通中必不可少的构件，其提高此项交通方式运行的安全性及环保性等。一方面，站台门系统设计中应考虑设置防夹检测、自动伸缩踏板、图像识别技术等，完善站台门防夹措施；另一方面，需从自身管理和乘客思想意识方面进行探究，引导乘客文明乘车，相信经过多方的协调配合，可以彻底消除安全风险，为城市居民提供便利安全的生活工作环境。