列车屏蔽门文献综述-

科技文献检索与利用科技文献检索与利用 文献综述 屏蔽门在城市轨道交通系统的应用综述 院系 自动控制与机械工程学院 专业 机械设计制造及其自动化 班级 2010 级 姓名 学号 指导教师 2013 年 12 月 25 日 精品文档 2欢迎下载 摘摘 要要 在以人为本的现代社会中 城市轨道交通的服务水平需要不断地提高 对 乘客安全 车站环境 节能等方面的要求也在相应的不断提高 屏蔽门系统正 是因为城市轨道交通的这些需要而产生的 屏蔽门系统是设置在城市轨道交通 车站站台边缘的一种安全装置 它将列车与车站站台候车区域隔离开来 在列 车到达和出发时可自动开启和关闭 为乘客营造了一个安全 舒适的候车环境 本文从屏蔽门系统的基本定义和结构开始 首先在文章的第一部分对屏蔽门系 统进行了介绍 包括屏蔽门系统的定义 类型及结构 接下来 文章在第二部 分介绍了屏蔽门系统的特点 通过一系列概念和分类的介绍 使读者对屏蔽门 系统有了一定的认识 从文章的第三部分开始 我们重点讲述了屏蔽门系统在 城市轨道交通中的应用 文章的第三部分主要对屏蔽门系统以后的应用前景进 行了展望和分析 最后 我们还通过分析 对屏蔽门在城市轨道交通中的应用 提出了几点建议 关键字 城市轨道交通 屏蔽门系统 应用 安全 精品文档 3欢迎下载 目目 录录 一一 屏蔽门系统概述屏蔽门系统概述 4 1 11 1 屏蔽门系统定义屏蔽门系统定义 4 1 21 2 屏蔽门系统的类型屏蔽门系统的类型 4 1 31 3 屏蔽门系统的门体结构屏蔽门系统的门体结构 4 二二 屏蔽门系统特点屏蔽门系统特点 6 2 12 1 优点优点 6 2 22 2 缺点缺点 8 三三 屏蔽门系统在地铁中的应用前景屏蔽门系统在地铁中的应用前景 9 3 13 1 屏蔽门系统在地铁中的发展趋势屏蔽门系统在地铁中的发展趋势 9 3 23 2 财务盈利能力分析财务盈利能力分析 10 3 33 3 社会经济效益评价社会经济效益评价 10 四四 屏蔽门系统在城市轨道交通中的应用建议屏蔽门系统在城市轨道交通中的应用建议 11 结结 论论 12 结结 束束 语语 12 参参 考考 文文 献献 13 精品文档 4欢迎下载 一一 屏蔽门系统概述屏蔽门系统概述 1 11 1 屏蔽门系统定义屏蔽门系统定义 屏蔽门系统是应用在城市轨道交通中设置于车站站台边缘的一种安全装置 它将列车与车站站台候车区域隔离开来 在列车到达和出发时可自动开启和关 闭 为乘客营造了一个安全 舒适的候车环境 1 21 2 屏蔽门系统的类型屏蔽门系统的类型 屏蔽门可以大致分为以下两种类型 1 2 1 全封闭式屏蔽门 它是一道自上而下的玻璃隔离墙和活动门 沿着车站站台边缘和两端头设 置 能把站台候车区与列车进站停靠区完全隔离 这种屏蔽门系统的主要功能 是增加安全性 节约能耗以及降低噪音等 1 2 2 半封闭式屏蔽门 它是一道上不封顶的玻璃隔离墙和活动门或不锈钢篱笆门 与全封闭式相 比 安装位置基本相同 但结构简单 高度低 空气可以通过屏蔽门上部流通 造价也低 它主要是起一种隔离的作用 提高站台候车乘客的安全 同时它也 还能起到一定的降噪作用 1 31 3 屏蔽门系统的门体结构屏蔽门系统的门体结构 门体结构由支撑结构 门槛 顶箱 滑动门 固定门 应急门和端门组成 1 支撑结构 支撑结构包括底部支承部件 门梁 立柱 顶部自动伸缩装置等部分 支 撑结构能够承受屏蔽门的垂直载荷 隧道通风系统产生的风压 列车运行活塞 精品文档 5欢迎下载 风形成的正负方向水平载荷 乘客挤压力和地震 震动等载荷 底部支承部件 分为上下两部分 底部下部构件表面通过绝缘镀层处理 采用绝缘安装 使屏 蔽门与建筑结构绝缘 底部上下部分采用椭圆形孔连接 实现前后方向的调整 与底部预埋槽钢配合 实现纵向调整 顶部自动伸缩装置与立柱连接 实现高 度方向士 30mm 的调整 通过顶部方形垫板上的弧形孔和预埋件的纵向导槽实 现前后左右的位置调整 2 门槛 门槛包括固定门门槛和活动门门槛 固定门门槛承受固定门的垂直载荷 活动门门槛承受乘客载荷 门槛采用不锈钢材料 表面设有防滑齿形槽 提高 门槛的耐磨性和防滑性 门槛结构中有滑动导槽 与滑动门配合 导槽底部有 直通孔 导槽内的杂物和灰尘可以下落 3 顶箱 顶箱由站台侧不锈钢固定板铰接 不锈钢盖板和后盖板等组成 顶箱内设 有门驱动系统 锁紧和解锁装置 门控单元 配电端子箱 导轨及顶梁等部件 顶箱可以承受各种水平载荷 顶箱前盖板上设有门锁 盖板周边有可压缩橡胶 密封条 当盖板关闭紧锁时 形成完整的密封箱体 有效地降低噪声 4 滑动门 滑动门 SD 由门玻璃 门框 门吊挂连接板 导靴 门榜相交密封条 手 动解锁装置等组成 正常运行时 滑动门是乘客上下车的通道 也是车站隧道 内发生火灾或故障时 列车到站后乘客的疏散通道 滑动门上部的吊挂连接板 与门机的吊挂板连接 下部装有导靴 两扇滑动门靠近中心处装有橡胶密封条 站台侧 1 8 米高处有手动解锁的钥匙孔 滑动门设有锁紧装置和手动解锁装置 滑动门关闭后 锁紧装置可以防止门由于外力作用被打开 采用开门把手或钥 匙手动释放解锁装置可将门打开 滑动门能满足系统级控制 站台级控制和手 动操作要求 手动操作为优先级 当系统级 站台级控制失败时 乘客可从导 轨侧使用开门把手将门打开 站台工作人员也可以用钥匙进行手动操作 精品文档 6欢迎下载 5 固定门 固定门 FSD 由门玻璃和铝制门框等组成 固定门是把车站与列车隧道隔离 的屏障之一所有固定门处在同一水平面内 从站台看不到支撑固定门的铝制门 框 固定门门框插入立柱上的方形孔 门框和支承柱之间有橡胶垫 可有效降 低振动 6 应急门 应急门 EED 由应急门板 门框 闭门器 推杆锁等组成 应急门是列车进 站停车后 列车门无法对准滑动门时 至少有一道应急门对准列车门作为疏散 乘客的通道 在应急门的中部装有手动推杆解锁装置 应急门不会因列车活塞 风压 隧道通风系统风压影响而自动开启 在导轨侧 乘客只能推压推杆 推 杆带动门框内的解锁机构 松开应急门上下的门将门打开 在站台侧 站台工作 人员也可以用钥匙打开应急门 门框的上部装有闭门器 保证应急门在手动开 启后能够自动关闭 7 端门 端门 PED 由门玻璃 门框 闭门器 P7 锁和手动解锁装置等组成 端门 是当区间隧道发生火灾或故障时 列车停在隧道内 乘客从列车下到隧道后疏 散到站台的通道 也是车站工作人员进出隧道进行维修的通道 在端门的中部 装有手动推杆解锁装置 乘客在隧道推压推杆 推杆带动门框内的解锁机构 松开端门上下的门门将门打开 在站台侧 站台工作人员也可以用钥匙打开端 门 门框的上部装有闭门器 保证端门在手动开启后能够自动关闭 二二 屏蔽门系统特点屏蔽门系统特点 2 12 1 优点优点 1 有助于提商列车运行安全 随着轨道交通将成为广大市民主要出行方式 越来越多的人将拥向地铁车 精品文档 7欢迎下载 站 地铁列车在隧道内运行时会产生强烈的活塞效应 当列车进人站台时会给 站台候车的乘客带来被活塞风吹吸的危险 装设屏蔽门后 由于站台与隧道空 间有屏蔽门隔离开来 只有当列车停靠站台 并且列车门与屏蔽门完全对正时 屏蔽门才同时打开 从而避免了乘客探头张望和随车奔跑的现象 也避免了候 车人员及物品意外跌落站台轨道的危险 另外 屏蔽门上还安装了探测各种障 碍物的传感器 一旦有障碍物存在 传感器发出的信息将使屏蔽门再次作出开 闭动作 这样有效地减少了车门挟人 挟物的事故 如广州地铁二号线安装的 屏蔽门 是全国第一套地铁屏蔽门系统 也是目前世界上最先进的第三代屏蔽 门系统 它采用了高科技和人性化技术 技术水平已超过目前香港 巴黎和伦 敦等地铁使用的屏蔽门系统 广州地铁二号线自开通运营以来 没有发生一起 乘客跳轨或落轨的安全事故 而上海地铁因没有安置屏蔽门系统 致使乘客意 外进人轨道而发生的事故已达 40 多起 死亡人数超过 20 人 2 节省能源 降低运营成本 为了保证人员夏天乘坐地铁的舒适度 在地下车站设置了保证空气凉爽的 冷水机组 类似于中央空调系统 能源消耗巨大 地铁运行时 隧道产生的活 塞风 大大加快了地下车站的能源散失 电耗成为列车运营当中的一项极大的 能源支出 如果设置了屏蔽门系统 就能避免隧道活塞风的影响 能量损失将 显著降低 因此这是一项非常重要的节能措施 以上海轨道交通一号线 二号 线普通规模的地下车站为例 因为未设屏蔽门为了保证人体舒适度 二号线采 用冷水机组系统 造价为 1300 万元 站 环控用电量为 44 万 kwh 月 地铁一 号线设计时预留了屏蔽门安装预埋件 冷水机组按考虑屏蔽门系统的情况设置 如果安装屏蔽门 一号线普通地下车站的屏蔽门造价约为 820 万元 站 冷水机 组设备造价为 860 万元 站 即每站用于环控的投资为 1680 万元 但耗电量降 为 27kwh 月 安装屏蔽门系统比不安装屏蔽门系统增加投资为 1680 1300 380 万元 站 但耗电量节省为 44 27 17 kwh 明 按目前用电价格 0 63 元 kwh 计 算 增加的投资如果用于二号线地下车站的耗电维持时间仅为 3800000 170000 0 63 35 个月 显而易见 通过以上的比较设置屏蔽门系统将大大节 省运营的成本 精品文档 8欢迎下载 3 利用气流导向 减少事故损失 地下区间内与列车运营有关的线路层层叠叠 强弱电管线交叉穿插 隧道 内防火成为保证列车安全运行的一项重要工作 安装了屏蔽门系统后 如果隧 道内突发火灾 我们就可以利用活塞风人为地给火灾增加导向 为救援提供方 便 将事故损失降到最低状态 4 降低人工成本 在有些乘客不多的车站 安装屏蔽门后 可以减少甚至不需要站台工作人 员 这将减少地铁的日常运营管理费用 在日本由于人力资源成本较高 东京 地铁南北线安装屏蔽门就是出于此种考虑 大大节省了人工成本 5 环保 列车行驶时会产生噪声 安装全封闭式屏蔽门系统之后 在站台和轨道之 间形成了一个隔音屏障 大大降低了地铁候车区域中的噪声 能够降低约 20dB A 一 25dB A 安装半封闭式屏蔽门 也能减少噪声约 lOdB A 15dB A 同时还可以把活塞风从隧道中带来的垃圾和灰尘拒之于屏蔽门外 使候车区域 保持良好的卫生环境 6 不会减少候车面积 由于安装屏蔽门系统只需要 25cm 30cm 的宽度 而在没有屏蔽门系统的车 站 乘客候车的安全线距站台边缘的距离有 50cm 60cm 因此安装屏蔽门后不 会影响车站的有效候车面积 2 22 2 缺点缺点 站台屏蔽门系统的缺点首先是投资昂贵 目前一个地铁车站的屏蔽门系统 的成本为 800 多万元人民币 一条线路一般超过 1 亿元 设备投资过大 其次 是屏蔽门系统维护成本很高 一般每个站台年维护费用为造价的 10 左右 合 人民币约 80 多万元 站台通透性 舒适性要求不允许在屏蔽门上发布广告 无 精品文档 9欢迎下载 法 收回设备投资 安装屏蔽门系统后 列车排放在隧道内的热量由通风设备 强制排出 必须增加通风设备投资 扩大了列车在隧道内行驶时产生的活塞效 应 导致机车功率消耗增大 再次是缺少人性化设计 在侧式站台安装屏蔽门 系统后会使站台变得狭长 乘客候车时感觉环境有些压抑 站厅舒适性明显下 降 在已运营的地铁隧道壁墙上设有的广告箱安装屏 蔽门之后 广告效应下降 影响广告收人 半高式的屏蔽门 又称为安全门 系统与第一类屏蔽门系统相比 最大的优势是造价低 在南方城市安装第一类屏蔽门能够节能 而对于北方城 市这种情况就不太需要 北方不宜设置第一种形式的屏蔽门 如果确有必要安 装 可考虑选择半高式屏蔽门 上部不封顶 据了解 站台的半高式屏蔽门系 统在地铁单个站台的造价为 600 万元 轻轨站台为 400 万元 仅为国际同类产 品造价的 1 3 单个站台节省 200 万一 300 多万元人民币 一条轨道交通线路将 直接节省投资几千万元人民币 其次 维护成本明显低于全封闭屏蔽门系统 同时也不影响现有的广告发布设备收入 半封闭屏蔽门系统的优势明显大于屏 蔽门系统 值得在国内轨道交通建设项目上大力推广 三三 屏蔽门系统在地铁中的应用前景屏蔽门系统在地铁中的应用前景 3 13 1 屏蔽门系统在地铁中的发展趋势屏蔽门系统在地铁中的发展趋势 在现代以人为本的社会中 地铁服务水平要不断地提高 对乘客安全 车 站环境 节能等方面的要求也在不断提高 屏蔽门系统正是应地铁系统节能与 安全的需求而产生的一个地铁设备系统 其在国内外地铁系统中的应用 给各 国乘客留下了深刻而美好的印象 站台屏蔽门降低了由于列车行驶引起的活塞 风 改善了站台环境 给乘客创造了一个明亮 舒适 现代的候车环境 屏蔽 门系统还提高了整个地铁系统的服务水平 为地铁系统的无人驾驶创造了条件 它在以后的新建地铁或旧地铁线路改造中的应用会越来越广泛 在当今世界中 约有 8 个国家的 20 几条地铁或轨线路在应用或规划使用屏蔽门系统 有关屏 蔽门供货商也在逐渐发展起来 Westinghouse Faiveley Nabco KABA 四家 公司已经承担过一些地铁线路的屏蔽工程 国内广州奥的斯也正在向这方面发 展 所以蔽门系统无论是从地铁技术 还是工程实例及经验都具备了发展和普 精品文档 10欢迎下载 及的条件 随着经济的快速发展 项基于安全及节能的设备一定会有广阔的市 场 3 23 2 财务盈利能力分析财务盈利能力分析 根据财务现金流量表测算得到 投资回收期为 9 39 年 其中 现金流出 除一次性工程投资外 还考虑运营后的日常维护费用 现金流入考虑了节省环 控系统运营能耗及节省人工费用 3 33 3 社会经济效益评价社会经济效益评价 若以广州地铁 1 号线加装屏蔽门为例 地铁线路进行屏蔽门系统的建设 车站各项经营成本将会有不同程度的变化 若对在旧线进行加装屏蔽门系统的 改造 经粗略估算 其投资回收期比较长 但由于改造后提升了整个地铁 1 号 线的服务水平 加上西朗站 坑口站为地面站 并且也加装 安全门 增加的 投资主要为提高乘客乘车的安全性出发 其改造对降低环控运营成本并无贡献 但其带来的社会效益却大大提高 1 屏蔽门可以避免乘客由于各种意外事故掉下站台而受到伤害 保证了 乘客的人身安全 北京 上海地铁发生的乘客掉下站台丧生事件 不仅会造成 其它乘客极大的恐惧 而且会导致运营中断 现进行以下简单分析 每次出现 乘客掉下站台发生重大事故一般会导致运营中断 40 60min 按照广州地铁运 营时刻表 高峰期发车间隔 6min 会使地铁列车运行 7 班次 广州地铁 1 号线 列车为 6 节编组 每班次乘客按设计的 1860 人计 7 班次总共损失 13020 人次 的客流 1 号线地铁票价波幅为 2 6 元 平均出现一次事故票价损失为 52080 元 还有 现代社会以人为本的地铁服务系统中 引起乘客伤亡属最重大的事 故 会引起社会 媒体 乘客的更大关注 不仅是简单的经济赔偿 还会带来 地铁形象上 客流上的重大损失 使地铁在竞争上处于不利的地位 2 现 1 号线运营中发生了多起有关乘客与运行列车触碰而引起伤害的 事件 导致乘客向地铁公司进行事故索赔 安装屏蔽门则可以避免此类现象 不仅为国家节省了资金 而且提高了城市轨道交通的形象 为地铁吸引客流提 精品文档 11欢迎下载 供了条件 3 屏蔽门系统的设置可以为以后实现无人驾驶创造条件 4 它还可以对地铁运营部门的减员增效带来成果 5 改善了乘客在站台的候车环境 在环境质量 噪声及舒适度的水平上 都有所提高 6 屏蔽门系统给乘客提供了易于识别的导向图例 其良好的装修效果也 会增加车站现代 文明的氛围 随着屏蔽门系统设备技术的日益成熟 它在地 铁系统及其他系统中的节能等优越性日渐明显 到目前为止全世界已有 8 个国 家共 21 条地铁 轻轨及铁路系统中正在运营或规划的新线 改造旧线的过程 中使用了屏蔽门系统 屏蔽门系统带来明显的节能效果 站内良好的候车环境 及空气质量 给乘客留下了深刻的印象 四四 屏蔽门系统在城市轨道交通中的应用建议屏蔽门系统在城市轨道交通中的应用建议 1 由于屏蔽门系统会给城市轨道交通提供一个安全的候车环境 为了防 范候车乘客跌入轨道 应该在轨道交通车站推广安装屏蔽门系统 2 由于在地面和高架上轨道交通车站的环控系统都采用开放式的 对这 些车站以及对环境 温度要求不太高的车站 可以考虑设置安全门系统 它与 屏蔽门系统的区别是 安全门只能避免乘客落入轨道 不能节约能源 但造价仅 是屏蔽门的三分之一 如上海地铁五号线安装的安全门系统 其高度约为 1 2 米 3 在那些常年需要空调进行环控的地铁车站 考虑长期利益 应安装全 封闭式屏蔽门 4 由于地域的关系 各地地铁的屏蔽门系统要因地制宜 在南方城市可 以考虑选择全封闭式屏蔽门以节约能源 而对于北方城市则可以考虑选择半封闭 式屏蔽门以节省投资 精品文档 12欢迎下载 5 在设计和建造地铁线路时 就应该同时考虑建造屏蔽门系统 否则 等到将来再进行改造 其施工改造的难度非常大 还会耗费更多的物力和财力 如上海地铁一号线在改造中就遇到了非常大的困难 而且工期很长 结结 论论 1 在地铁线路建设屏蔽门系统符合地铁系统发展的长远要求 建设此工 程也是必要的和迫切的 2 在工程方案的设计及施工