新型轨道车辆门紧急出口装置的设计

张茂茂

南京康尼电子科技有限公司 江苏南京 210046

1 背景

车门的紧急出口装置，其作用是列车到站后，车门无法正常开启时，可以通过操作紧急出口装置实现车门解锁。在车辆系统的保护下，列车运行时操作紧急出口装置会导致列车紧急制动，必须由专人进行手动恢复后方可正常运营。紧急出口装置在列车运行时被乘客随意操作，容易造成后续列车的晚点，阻碍全线所有乘客的正常出行[1]。

为了减少乘客随意操作紧急出口装置对运营的影响，需要开发一种新的紧急出口装置，既能满足乘客在紧急情况下操作紧急出口装置的需求，又不会造成列车运行中操作紧急出口装置时导致列车立刻紧急制动，降低造成车辆延误的可能性，从而达到提高服务可靠性的目的。

2 现有紧急出口装置

2.1 直接操作式

基于安全性的考虑，车辆设计中将每个车门的关锁到位状态信号（门关到位开关、锁到位开关、紧急解锁开关信号）串联起来后传输给车辆控制单元TCMS及信号系统ATC，关锁到位回路中所有开关闭合时，车辆才可具备牵引能力。若车辆在运行过程中所有车门关闭连锁回路断开，车辆立刻产生紧急制动。

目前国内轨道车辆门紧急出口装置多采用直接触发式。该结构在任何情况下都能被操作。其存在两个问题：1.非零速情况下（车辆运行过程中）被操作，虽然此时车门会有一个关门力阻止车门打开，但是车门关闭连锁回路还是会断开，车辆立刻紧急制动，容易造成后续车辆晚点，影响运营可靠性；2.零速情况下（车辆静止状态下）被操作，此时车门被解锁，乘客可以手动打开车门，若此时乘客解锁的车门不具备下车条件，比如说非站台侧或是疏散平台侧，则会存在乘客跌落甚至接触轨旁高压电的安全风险。

2.2 非零速时无法操作式

该机械结构同直接触发式类似，区别在于该结构额外增加了电磁铁以限制该装置的操作。该结构在非零速时，电磁铁吸合，其芯轴伸出以限制凸轮的转动，从而此时无法操作。该结构虽然避免了非零速情况下操作紧急出口装置导致车门车辆紧急制动的问题，但是若此时乘客真的有某种特殊情况一定要出去，乘客是无法出去的。同时，该结构也存在零速情况下的问题，即零速情况下（车辆静止状态下）被操作，车门被解锁，乘客可以手动打开车门。若此时乘客解锁的车门不具备下车条件，比如说非站台侧或是疏散平台侧，仍会存在乘客跌落甚至接触轨旁高压电的安全风险。

3 新型紧急出口装置

3.1 车门回路设计

该结构仍然有车门关闭连锁回路，另外紧急出口装置中增加一个紧急解锁请求开关，同时将每个车门的紧急解锁请求开关串联在一起形成紧急解锁请求回路。车辆可以通过硬线的紧急解锁请求回路知道具体哪一侧的车门紧急解锁出口装置被操作。同时在车门通讯正常的情况下可以通过网络知道具体哪一个车门的紧急出口装置被操作[2]。

3.2 结构及功能设计

紧急出口装置分三个档位，分别是初始档、紧急解锁请求档和紧急解锁档，这三个档位均是自锁、操作到某个位置后必须手动复位。

初始档是初始位置；

紧急解锁请求档是紧急解锁请求开关被触发的位置，操作至此档时，仅触发紧急解锁请求开关、不会触发紧急解锁开关，车门不直接解锁；

紧急解锁档是车门解锁的位置，操作至此档时，触发紧急解锁请求开关和紧急解锁开关，车门直接解锁。

在电磁铁吸合时操作该装置，由于电磁铁吸合、其芯轴会限制操作路径，该装置至多仅能至紧急解锁请求档。当电磁铁释放后，其芯轴不会限制紧急解锁装置操作路径，该装置可以操作至紧急解锁档，从而可以解锁车门。

在不满足紧急解锁开门的条件下操作紧急出口装置，由于电磁铁的限位，此时只能操作至请求位，紧急解锁请求回路断开，车门通过网络将该门紧急解锁请求状态上报给列车控制系统。当司机或者信号系统收到紧急解锁请求信号后，评估当前车门侧是否安全，是否可以解锁开门。若安全，司机或者信号系统发出授权信号给车门，车门控制电磁铁释放，乘客可以操作紧急出口装置至解锁位，从而可以打开车门；若不安全，司机或者信号系统不授权，电磁铁不动作，车门也不打开，从而确保乘客不会跌落，不影响后续车辆的运营[3]。

3.3 与现有结构的对比

新的结构通过紧急解锁请求状态的设置，给司机与乘客沟通创造了条件。同时非零速时操作紧急解锁不会造成车门关闭连锁回路断开，车辆不会制动停车，提高了列车的运营可靠性。另外，新的结构需要司机或信号系统判断当前侧是否是可疏散测，降低了乘客跌落或接触轨旁高压电的风险，提高了安全性。但是，由于增加了紧急解锁请求开关、限位电磁铁，新结构的成本相对较高。

4 结语

与现有技术相比，新结构的创新点在于：克服了乘客紧急解锁请求无法传递到司机室，造成紧急情况下乘客迫切需求驾驶员无法及时响应的缺点，通过集成式紧急请求及出口解锁装置及司机室内控制中心，就可以在司机室内或者信号系统远程控制各车门紧急解锁装置的状态，从而可以保证乘客只能在列车运营线路中预定的地点才能打开车门，避免了乘客跌落轨道、接触轨旁高压电、无序离开列车造成的伤害。