地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析

地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析

徐玉宝

徐玉宝

南京地铁运营有限责任公司江苏南京210012

摘要：屏蔽门是地铁站建设中的一项重点内容。在本文中，将就地铁信号与屏蔽门联动控制系统进行一定的研究与分析。

关键词：地铁信号系统；屏蔽门；联动控制系统；联锁

1引言

地铁作为一种年轻的城市交通工具，具有着安全快捷、节能环保、准时准点等优点，是我国现今各大城市建设的一项交通设施。在地铁运营过程中，安全关乎可以说是需要非常重视的一项问题，近年来，国内外有很多人因为掉落站台而导致的安全事故。为了避免该种情况的出现，就需要做好屏蔽门系统的设置，在对地铁行车、候车区域有效隔离的同时提升地铁运输的安全性。

2系统功能与原理

该系统以2.4GHz无线传输基础为基础，通过车地无线传输技术完成对站台屏蔽门的开关控制。该系统具备联锁逻辑接口，站台门控制动作电路，以及必要的互锁解除人机接口。

屏蔽门的逻辑控制电路响应信号系统联锁给出的屏蔽门动作命令，并采集车门的开关状态，将其反馈到联锁后在信号系统HMI上给出表示，从而检测屏蔽门的故障及运行情况。再者，当屏蔽门故障或者被违规打开之后，联锁对站台实行信号关闭以此来限制列车非安全进站，起到安全防护作用。同时，系统也对控制中心以及司机提供了非常便捷的人机接口，通过屏蔽门联锁联锁切除按钮实现屏蔽门故障情况下的通过率，实现列车运行高效化。

联动系统方面，其可以分为轨旁以及车载两个子系统。同时，系统同外界也具有着较为丰富的接口，如站点屏蔽门控制接口、人机接口、门控电路接口以及信号系统接口等。技术方面，该系统对无线扩频通信技术进行了运用，列车准确对标停车后，由司机按压列车开门命令之后，列车命令通过车载VOBC经由彻底无线系统发给轨旁联锁，联锁判断系统安全之后向屏蔽门系统发送开门命令。在通信方面，该系统以双通道并行方式的应用，能够对信号传输过程中存在的无线干扰进行积极避免的同时保证信息交互的可靠性以及稳定性。

轨旁应答器安装在站台中心线对称位置，并将有源应答器安装在列车底部，并在其中对列车ID、车辆类型等信息进行存储。在列车运行过程中，应答器会对查询信号以无线的方式发送，即相当于开设了两个对位的窗口，通过该窗口对列车的作用范围进行捕获，以此满足系统对于停车精度的需求。当列车进入站台、在指定位置停车之后，轨旁系统则会对车载应答器中所存储的信息进行获取，并对列车停车的结论进行获得，且系统会对列车目前车速判定为0，即代表着该列车具有着开关屏蔽门的条件。

3系统控制流程

掌握系统原理之后，我们对列车控制流程进行模拟分析。并将其分为5个阶段：第一阶段，列车进入到车站，但没有进入到紧急停车区域。此时，系统则通过接口对安全防护功能进行实施，而当系统对站台屏蔽门打开的情况检测到之后，则控制列车以常规的方式实现停车；第二阶段，列车进入到车站并进入到紧急停车区域。此时，系统会对制动安全防护进行实施，如果在运行的过程中发现屏蔽门已经打开，则会向外对0速度码进行发送。在该信息发送之后，列车则会以紧急制动的方式停车，并通过车地信息通信的方式对前方站台屏蔽门状态情况进行获取；第三阶段，列车已经完全进入到了车站之中，此时，系统通过系统接口的方式对安全防护进行实施。同时，列车也会通过通信方式的应用对前方站台的屏蔽门状态进行获取，如果经过检测发现屏蔽门没有完全关闭，则不会发出列车发车的指令；第四阶段，列车在接收到通信指令后驶离车站，但还是处于紧急停车区域。此时，系统会进一步进行检测，如果发现屏蔽门打开，则会通过接口信息的应用对安全防护进行实施，并使列车紧急停车。而在停车之后，列车也会通过车地通信方式的应用继续等候屏蔽门状态信息指示；第五阶段，列车正式驶出车站控制区域，并不再对该站点的屏蔽门信息获取。此时，联动系统则会为联锁系统对安全逻辑控制输出条件进行提供，并将其纳入到车站控制逻辑以及车站联锁系统中，以此对列车从进站、到出站整个过程的安全防护进行实现。同时，在此过程中也通过车地通信方式的应用对车门同屏蔽门间的联动控制功能进行实现，保证整个过程的可控性。

4安全防护功能

在该联动系统中，其通过对轨旁系统的联合应用对列车运行的安全防护功能进行实现，而其接口所具有的基本功能就是对屏蔽门故障条件下的安全防护进行实现。第一，当屏蔽门无故开启时，需要按照以下方式进行处理：如果列车驶向车站，但还没有进入到紧急停车区域，则对其进行常规制动，使其在站外停车；如果列车已经进入到紧急停车区域，但还没有停稳，则需要进行紧急制动；如果列车已经停稳，则不允许其发车；如果列车已经启动、但是还没有离开紧急停车区域，则需要对其实行紧急制动；第二，如果在系统运行中屏蔽门出现了无法关闭的情况，则不允许其发车。此时，系统会向联锁系统输出具有双节点串联的控制条件，以此对控制站台对0速编码进行发送，以此对安全防护区域建立的目的进行实现。同时，车载设备也会将屏蔽门状态参数同列车门控电路进行连接，在此种情况下，如果站台屏蔽门没有正常关闭，则会及时将门状态信息提供给司机，不允许发车。

5系统联锁接口

5.1门控电路实现

列车侧开、关车门及车门状态的采集和输出站台屏蔽门状态信息至车载门控电路可以通过联动系统的车载设备完成，通过安全I/O模块的应用对设备的驱动以及采集功能进行实现。一般情况下，列车会通过门控继电器的应用对开关门功能进行实现，对此，系统则可以通过对继电器信息的采集获得门的动作信息。

5.2接口实现方式

在列车运行中，屏蔽门以及信号系统需要时刻对以下类型信息进行传递：开关门命令、互锁解除以及工作模式等。其中，其中屏蔽门关闭且锁紧和互锁解除状态这两个信号需要联动系统采集屏蔽门控制系统相关继电器动作实现，而屏蔽门系统则会通过系统继电器的联动对屏蔽门的开、关功能进行实现。而在实际工程建设以及系统实现中，则可以通过双继电器方式的应用进一步对开关门系统的运行可靠性进行提升。

6结束语

在现今地铁建设中，屏蔽门已经成为了新线路设计时必须充分考虑的一项功能，将直接对乘客的生命安全作出保障。在上文中，我们对地铁信号与屏蔽门联动控制系统进行了一定的分析，需要在实际工程设计、建设时能够对该系统建设引起充分的重视，在把握设计重点的同时通过科学设计方式的应用更进一步的提升地铁运行安全层次。

参考文献：

[1]付斌.城市轨道交通信号系统PTI天线信号解调设计[J].铁道通信信号.2015（08）：66-67.

[2]吴艾玲.屏蔽门系统和地铁信号系统接口设计[J].电子世界.2014（15）：55-56.