【城市轨道交通安全门系统浅析6100字（论文）】

城市轨道交通安全门系统分析摘要轨道交通安全门是一项集建筑、机械、材料、电子和信息等学科于一体的产品，使用于地铁及轻轨站台。目前安全门系统己经可以有效地防止乘客因拥挤或意外掉下站台和跳轨自杀，能够保证乘客安全。安全门运动动能的设计及防挤压模式也能够保证乘客不被夹伤，且防滑门槛可以防止乘客跌倒。但是仍有少数乘客因为安全门安全系统设计的缺陷，在安全门关闭过程中有一定概率不能被有效保护识别，从而被误夹在列车和安全门中间造成不必要的伤亡。本研究从城市轨道安全门系统的安全角度出发，结合安全门的设计，就安全门安全系统的控制方式以及安全系统在紧急情况下的保护措施，对3类安全门系统的安全性、可靠性进行分析比对；探析当前地铁安全门安全系统的设计缺陷，提出有效的、合理的、可靠性更高的安全门安全系统设计，为以后的安全门的设计提供了很好的参考价值。关键词：轨道；安全门；系统安全；32076摘要 引言我国城市轨道交通的迅猛发展使地铁成为人们日常生活中最重要的交通工具。地铁幕门是可控制的幕墙，它将隧道驱动部分与平行于地铁平台侧面的平台分开。地铁的运营具有高交通密度，短停车时间，高客流量和较小的车站面积的特点，这使得因人身安全事故而使乘客更容易。地铁安全门是地铁环境控制系统的重要组成部分，具有大量的滑动装置，平均打开和关闭时长为2分钟。控制系统必须非常安全和可靠。地铁安全门系统是现代城市轨道交通工程的一项高级功能。这是一种高科技城市轨道交通，融合了建筑，机械，电子和控制等主题。在城市轨道交通中安装安全门系统不仅会导致乘客从轨道上掉落或跳下并造成危险。可以看出，为了减少能耗，降低运营成本，确保乘客的候车安全，提高地铁服务水平和环境质量，在地铁线路上安装安全门系统是非常必要的。这减少了平台区域和轨道区域之间的冷热空气交换，减少了环境控制系统的运行能耗，并节省了运行成本。我国所有车站均采用了安全门系统设计。安全门将站台候车区域与轨道隔离，并设置与列车门对应的滑动门，列车到站后，乘客可通过与列车车门同步打开的滑动门直接出入列车车厢，为候车乘客提供安全保障。为了乘客安全，设计上安全门系统与轨道间连接着等电位线。但这也带来了另外一个问题，就是各线均存在安全门系统安全性低出现意想不到事故现象。在安全门系统应用以前，站台候车的乘客经常受到生命安全的威胁，事故的出现，不仅导致运营的中断，最重要的是地铁乘客的安全得不到保障。安全门安装以后，很好的杜绝了这类事故的发生，但是这仅限于安全门系统安全正常运转时，一旦系统出了故障，仍然会出现多种安全事故。因此，对安全门系统运转之前做安全隐患分析有着为十分主要意义。

2安全门系统概述2.1轨道安全门概述地铁安全门系统设置于地铁站台边缘，将列车与地铁站台候车区域隔离开来，在列车到达与列车出发时可自动开启和关闭，它的优点主要表现在以下几个方面：（1）安全。安全门将轨道与站台候车区隔离，可以有效地改善站台上的安全，防}卜乘客因特殊情况(包括意外事件、自杀、他杀)掉下站台。（2）节能。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一项极大的能源支出。安全门安装后，将站台公共区与隧道轨行区完全屏蔽，减少站台区与轨行区之间冷热气流的交换，可节约大量能耗。（3）环保。使用安全门可减小噪声及活塞风对站台候车乘客的影响，减少由隧道进入站台的灰尘，改善了乘客候车环境。（4）增加候车有效面积。在没有安全门系统的车站，乘客候车的安全线距站台边缘的距离为1m。而安装安全门系统只需要25-30cm的宽度，使站台有效使用而积增加。通过查询互联网资源，对北京、上海、深圳、广州4个城市地铁安全门安全系统的情况进行分析，发现目前地铁安全门的安全系统存在很多问题，主要表现为:不顾警告倚靠安全门；不排队造成上车哄抢；安全门关门提醒装置效果不明显，夹人事故时有发生。另外，对于地铁安全门安全系统的设计大多为被动防护，如列车紧急停车按钮、红外线探测装置等。被动防护是指在事故发生后，采取一定的措施对事故受害对象进行保护尽量减少事故伤害和损失，被动防护措施虽然有用但是不能保障安全。与之对应的是主动防护，指通过系统内部结构更趋合理有效的设计，主动预防事故的发生。目前对地铁安全的研究大多集中于地铁的安全运营，避免火灾爆炸、车辆伤害、触电、机械伤害等；对客流的研究局限于紧急状态下人流的疏散等方而。对如何避免地铁安全门夹人的研究很少，本文的目的就是研究如何减小地铁乘客上车被夹的概率，排除事故隐患，减少事故次数。2.2轨道交通安全门系统作用轨道交通安全门系统涉及到与土建、轨道、低压配电、信号和综合监控等专业的接口。轨道交通安全门系统上部通过连接件与车站轨道交通顶梁相连，下部与轨道交通板结构相连，实现与土建系统的相接。信号系统向轨道交通安全门提供开、关门控制命令，用于控制轨道交通的安全门开关动作。轨道交通安全门系统向信号系统提供整侧轨道交通的轨道交通安全门的状态信息以控制列车发车。低压配电系统向轨道交通安全门提供合适的电源。轨道交通安全门控制系统接入车站综合监控系统的车站局域网，由综合监控系统实现对轨道交通安全门运行状态的监视、故障报警及查询运营记录等功能。轨道交通安全门是安装于城市轨道交通沿线车站站台边缘，将站台候车区与轨行区隔离，与列车车门对应，可多级控制开启与关闭的连续屏障，简称安全门，是一种机电设备系统。由于安全门的应用，提高了运营安全系数、改善乘客候车环境，也利于节约运营成本、建设成本。图1安全门与列车位置关系安全门作为地铁站台候车区与隧道列车之间的乘车通道，其功能是:（1）列车到站后安全门与列车车门一起动作打开滑动门，待乘客上下车完成后，滑动门关闭。（2）地铁使用安全门系统，可以避免了站台侧乘客跌落轨道的安全隐患，也有助列车司机（3）地铁车站安装安全门可将列车运行时所产生的噪声、活塞风及灰尘隔离，使车站内的候车环境得以改善。（4）由于车站站台采用安全门，避免了隧道活塞风带走的站台空调冷量能源损失，节省了运营能源成本及设备投入成本。

3轨道交通安全门安全系统优点与弊端3.1轨道交通安全门系统的优点（1）安全性显著提高以广州地铁为例，自广州地铁二号线开通完成首例加装安全门系统后，广州地铁后续新线均加装了安全门系统，加装安全门系统后各线均未出现乘客落轨伤亡事件。加装安全门系统后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跌落站台轨道的危险。（2）节约运营成本轨道交通安装安全门系统后，一方面可节约运营时的空调能源、另一方面节约了公司的人力成本。3.2轨道交通安全门系统的弊端（1）障碍物探测安全门在关闭的过程中一旦探测到障碍物，活动门便会停止关闭并且重新打开，几秒后重新关闭，闭合活动连续进行N次(次数可调)。如果障碍物仍旧没有消除，活动门将打开保持静止并发出警报。安全门探测到最小障碍物尺寸)4mm。此设计能够有效的保证乘客不会被安全门正面夹住。考虑到人体的厚度(参考值为150mm}，《地铁设计规范》限界的隙值大多在200mm-300mm之间，己经大于人体的厚度值，所以多数情况一下发生的误夹是由于列车与滑动门外侧间隙太大，乘客被夹在中间而导致的。（2）关门时间安全门与列车门关门时间设置是同步关门或安全门先关、列车门后关的逻辑关系。乘客在关门声光报警时强行登车，但列车内过于拥挤而无法登车，且列车与滑动门轨道侧外缘之间的间隙大于人体的厚度(参考值为150mm)，同时安全门己经关闭锁紧，就会导致因未上车乘客无法退出安全门系统而出现安全门与列车之间夹人的情况。如果现场不及时采取救援措施，势必会发生伤亡事故。（3）人员管理当站台工作人员发现夹人夹物之后，可以立即按压紧急停车按钮，并同时向司机显示停车手信号。由于紧急停车按钮一般布置在站台监控室或是两端的设备室，距离较远t(工作人员处理紧急情况的时间)>s(安全门闭合之后至列车行驶之前的间隙时间)，所以无法有效实现人工紧急停车措施。司机在安全门在关门声光报警时己经处于缭望结束阶段，不能保证准确接收到站台工作人员的停车手信号。手信号受人为的因素影响较大，存在很大的不确定性。图2安全门与站台的间隙

4轨道交通安全门安全系统控制设计4.1轨道交通安全门系统的控制方式为了确保轨道交通安全门系统这一自动化控制机电设备能够以安全为核心，针对不同实际需求发挥相应的作用，可采用如图3所示的分层控制策略。即:正常运行时只由系统级控制来实现全自动模式的控制；在特殊情况下将采用人工干预控制，包括半自动的轨道交通级控制和完全人工的手动操作。手动操作（钥匙开门和单门隔离）手动操作（钥匙开门和单门隔离）站台级控制（半自动模式）系统级控制（全自动模式）人工干预机械自动图3轨道交通安全门系统控制策略层次图图3中系统级控制为第一层次的控制，是轨道交通安全门系统正常工作时全自动模式的控制。在列车到站并停在允许的误差范围内时，由信号系统直接向轨道交通安全门系统发出开、关门指令，控制指令经信号系统发送至轨道交通安全门系统中央控制盘；中央控制盘通过门控单元对滑动门开、关进行实时控制，实现轨道交通安全门系统的系统级控制，使轨道交通安全门与列车门同步开关，实现乘客的正常上、下车功能。其控制流程如图4所示。信号系统开、关门指令信号系统开、关门指令安全门中央控制盘安全门门控单元滑动门图4系统级控制流程图第二层次控制为用于特定情况下的站台级控制。当系统级控制出现故障时，列车驾驶员或站务人员在站台可对滑动门进行开、关门的控制，以确保列车能正常运营；当车站发生火灾等紧急情况下，操作人员可在车站控制室将轨道交通安全门系统打到开门位，以将站台的烟雾排出或进行人员疏散。车站紧急情况下的控制模式优先级高于故障情况下的站台控制和轨道交通安全门系统级控制。第三层次控制是站台工作人员或乘客进行的手动操作，包括钥匙开门和单门隔离两种方式。当系统电源或个别站台安全门操作机构发生故障时，工作人员可用钥匙打开站台安全门，或者乘客在轨道侧操作站台安全门开门把手打开站台安全门。4.2轨道交通安全门系统的控制设计根据风险性分析的结果，与安全相关的控制设计如下:（1）信号安全回路设计属系统级控制，用以防止列车进出站时站台安全门系统没有正确开关而导致乘客跌入轨道这一危险事件。当一侧站台所有滑动门、应急门、端门关闭并锁定时，信号安全回路接通；一侧站台任意一个滑动门、应急门、端门打开或未锁定时，信号安全回路断开。安全回路的状态信息会77反馈给列车信号系统，列车根据站台安全门的信号安全回路状态控制列车的运营。（2）乘客防夹安全回路的设计属系统级控制，用以防止上下车时，乘客或携带物被站台安全门或车门夹住这一危险事件的出现。当站台安全门在关闭过程中夹到人或物时，关门阻力大于设定值，滑动门应立即停止关闭，并释放门力，几秒后再重新尝试关门，以避免危险事。（3）站台安全门与列车车门同步打开联动控制或站台安全门安全探测回路的设计也属系统级控制，用以防止人员拥挤时乘客进入站台安全门与列车间隙这一危险事件的出现。站台安全门与列车门同步打开联动控制具有实时性要求，应根据实时监测到的车门状态信息，获得站台安全门开门指令，进行动作。而站台安全门安全探测回路则利用探测器，对站台安全门和列车车体之间范围进行探测判断。若站台安全门和车门关闭后，探测到站台安全门和列车车体之间存在大于规定尺寸的障碍物时，则自动报警，以提醒司机或工作人员注意，同时打开站台安全门和车门有效减少事故发生。4.3轨道交通安全门系统的改进方法安全门系统属于公共基础设备，其安全性是相当重要的。轨道站台安装安全门系统为的就是提高轨道运营的安全性，为了不使得安装安全门系统后带来新的安全隐患，应从以下各方面考虑:①控制电源和驱动电源的配电系统应保持稳定不间断供电，以保证安全门系统不间断运行，一般应配置备用电源，根据《轨道设计规范》第8.7.14条提出:备用电源的容量应至少能使安全门控制系统在1h内对每侧双扇滑动门开/关操作5次；②除中央接口盘外，设置就地控制盘，实行双系统保护，就地控制盘处于备用状态；③应急疏散门，双侧设置解锁装置，站台侧站台工作人员利用专用钥匙解锁，轨行区侧手动解锁，并且设计中使得手动解锁所需的力小于133N；④双扇滑动门手动解锁装置，同样设置双侧解锁，当系统故障时可通过手动解锁要解除安全隐患，且双扇滑动门的解锁装置不会对安全门系统的正常运营造成影响。⑤安装防站坡，避免站台与轨行区列车的间隙带来的安全隐患；⑥安装防踢板，在每扇门(包括固定门)的底部安装防踢板来代替玻璃门板，防止乘客无意踢坏玻璃门板而使站台与轨行区连通；⑦设置防跳轮，在双扇滑动门的顶部安装有防跳轮，在顶箱轨道的下侧设有导槽，防跳轮在导槽内运动，可以防止双扇滑动门的跳动，也可以用做防抬装置，保证双扇滑动门的平稳运行；⑧设置导靴及门槛，导靴及门槛可以引导安全门的正常运行，门槛具有相对粗糙的表面，可以防滑，可以减小地面湿滑带来的安全隐患。⑨绝缘设计。安全门门体框架对车站地面绝缘，并用导线与轨道连接，使框架与车体等电位；而主供电回路采用隔离变压器。站台边缘设有2.1m宽的绝缘地板，避免跨步电压影响人体安全。双扇滑动门的密封组件也采用绝缘性能好的材料，如本设计中选用的三元乙丙橡胶。⑩双扇滑动门关闭时检测到障碍物会后退作短暂停止以释放夹到的障碍物，然后再次关闭，从而避免夹伤乘客。

结论地铁安全门在节能、安全方而都发挥了巨大的作用，可以说发展前景良好。通过对地铁安全门具体事故的分析，总结了安全门夹人事故的一般规律，从改进地铁安全门安全系统的角度，决定采用微处理器控制红外编码技术，可大大提高安全门门体对于障碍物的灵敏程度，尤其是对于柔软细小物体的识别，从而达到减少事故发生的目的。在今后的安全门设备的发展中，加大安全门的安全防护措施及监控系统的信息反馈是一个很好的发展方向。