城市轨道交通列车车门与站台门联动同步动作研究

李兴恺

摘 要：随着城市化的发展，城市人口数量激增，机动车数量迅速增加，城市交通压力逐渐凸显，许多城市通过新建城市轨道交通的方式缓解地面交通压力。城市轨道交通建设过程中可能会出现一些影响乘客服务的问题，本文基于国内某地铁项目，通过研究城市轨道交通列车车门、站台门系统的联动控制原理，分析该项目调试过程中出现的车门与站台门联动不同步动作原因，进而通过调整相应参数保证列车车门与站台门联动同步动作，提高乘客的乘坐体验。

关键词：城市轨道交通;列车车门;站台门;联动同步动作

1 研究背景

国内某地铁项目在动车调试过程中发现，在联动状态下，关门时列车车门和站台门的动作顺序为：站台门先关，车门后关，两者动作时间差约0.63秒;开门时车门和站台门的动作顺序为：车门先开，站台门后开，两者动作时间差约2.18秒。以上车门与站台门动作时间差对乘车体验造成较大影响，尤其是开门过程时间差过大，当车门已经开门到位，站台门才开始动作，可能出现下车乘客撞到站台门，发生客伤的风险;为规避以上风险，提高乘客服务质量，有必要通过研究分析出车门和站台门联动不同步动作的原因，进而找出车门与站台门联动同步动作的方法。

2 车门与站台门联动原理

在联动状态下，对应开门侧车门与站台门联动动作（打开或关闭）的命令由信号系统车载控制器（VOBC）（门选自动模式）或者司机按压按钮（门选人工模式）发出，接着命令会通过两条路径分别发送至车门系统和站台门系统来分别执行打开或关闭动作[1]。

车门动作过程为：列车在站台停稳停准，门使能有效后，动作命令由VOBC输出或者司机按压按钮后通过硬线接口发送至对应侧车门主门控器（EDCU），EDCU收到动作及门使能命令后驱动电机执行开、关门操作，具体流程见图1。

站台车门动作过程为：列车在站台停稳停准，门使能有效后，动作命令由VOBC发出或者司机按压按钮后由VOBC采集，再通过车地无线通信发送至联锁（CI）系统，由CI通过硬线接口将命令发送至站台门对应开门侧单元控制器（PEDC），PEDC通过CAN总线将命令发送至对应侧站台门控单元（DCU），DCU驱动电机执行开、关门操作[2]，具体流程见图2。

3 车门与站台门联动不同步动作原因分析

根据上述车门与站台门联动动作过程可知，列车车门动作命令仅需通过①、③或②、③硬线接口即可到达电机实现开、关车门操作;而站台动作命令则需通过②、③、④、⑤或①、②、③、④、⑤接口后到达电机实现开、关站台门操作，其中①、③、⑤为硬线接口，②、④为通信接口。站台门动作命令经过接口比车门动作命令经过接口更多，并且命令发送过程中VOBC、CI、PEDC、DCU系统从接受命令并处理发送至下一接口设备会有一定处理响应时间，②、④通信接口也存在一定延时，几个环节响应处理时间和延时时间的叠加造成联动状态下站台门动作时间晚于车门动作时间，从而造成车门与站台门联动不同步动作。

因联动关门时为避免乘客被车门夹伤，列车车门控制系统先鸣响2秒蜂鸣器提醒乘客后再执行关门操作，相当于车辆系统在车门关闭动作前增加2秒延时;而联动开门时车辆无延时处理，因而此项目在关门过程中站台门与车门动作时间差较小，开门过程中站台门与车门动作时间差较大。

4 车门与站台门同步联动动作方法

根据上述原因分析，为保证车门与站台门同步联动动作，可通过：

方法一，提高站台门动作过程VOBC、CI、PEDC、DCU系统响应时间并减少通信接口延时;

方法二，列车车门控制系统执行开门操作前与关门处理一致增加一定延时。

因VOBC、CI、PEDC、DCU系统为工业控制系统，接口响应时间为固有特性，而通信系统特别是无线通信系统方式允许其有一定延时，在不改变系统结构的情况下实现方法一比较困难;本项目在实施过程中结合车辆门控系统技术文件，车辆门控系统可通过设置参数实现车门动作时间在0.5～4.5秒内延时，采用在开门过程中，车辆系统在车门动作之前增加2秒的延时，从而保证开门过车中车门与站台门动作时间差在1秒以内。上述参数调整后经过列车上线测试验证，以上调整过程符合预期结果，实现了车门与站台门联动同步动作。

5 结语

本文針对国内某地铁项目调试过程中出现的车门与站台门联动不同步动作问题，通过分析车门与站台门联动动作原理，找出问题原因及解决办法，在后续测试中验证效果提升明显，实现车门与站台门联动同步动作。

但是随着人口规模的进一步扩大，城市对于公共交通的运输效率要求更高，特别是早晚高峰期城市轨道交通列车追踪间隔较小情况下，通过本文的解决方法，会压缩乘客有效乘降时间，一定程度上影响城市轨道交通运输效率。因此城市轨道交通系统设计及产品开发应该考虑采用减少站台门动作命令经过环节及接口数量等新的手段，在不影响运输效率的前提下实现车门与站台门联动同步动作。

参考文献：

[1]张爽.信号与屏蔽门联动系统在地铁中的应用研究[J].铁道通信信号，2011，47（8）：51.

[2] 李德堂.信号系统与屏蔽门的接口问题及优化方案[J].都市快轨交通，2005，18（4）：109.