CBTC模式下车门与屏蔽门不联动的案例剖析

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摘 要：分析了在cbtc模式下列车车门与屏蔽门联动的条件及延时情况，通过三个案例深度剖析了列车车门与屏蔽门不能联动原因及其解决方案，为司机的操作及车载信号系统与车辆、屏蔽门控制系统的接口方式提供了参考。

关键词：列车 车载信号系统 车门 屏蔽门 联动

中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0025-02

车站屏蔽门是隔开列车与乘客，防止乘客掉下轨道的重要设备，在列车到站后，由司机或系统发出操作命令，联动屏蔽门与列车车门同步打开或关闭。在现场操作中，经常发生车门与屏蔽门不能联动打开的问题，以下对影响车门与屏蔽门联动的因素进行分析。

1 列车车门与屏蔽门联动条件

1.1 列车车门与屏蔽门打开联动条件

（1）列车停站到位。

当列车停车后，车载信号系统测算出的停车位置距信号停车标偏差在正负50 cm的范围内，信号系统将认为列车已停车到位，将在司机显示器上给出“列车停站到位”信息，提示司机列车的停车位置满足开门条件；如超出50 cm，则不会给出信息，车门与屏蔽门不能联动开关。

（2）安全零速。

信号系统检测到列车已切除牵引，实施保持制动，且所测到的列车速度< 0.8 km/h。

（3）屏蔽门使能。

在列车停车到位后，车载信号接收到开门命令后，将向轨旁不间断发送屏蔽门使能；在收到列车关门命令后，会取消发送屏蔽门使能。

（4）列车轨迹占用准确。

由于列车轮径参数、线路状态等原因，CBTC列车运行中，存在一定的定位误差，轨迹占用是车载信号系统在列车前后两端加上一定的位置误差长度，此误差长度随着运行距离的增加而逐渐增大，保证列车实际占用位置不会因定位误差超出范围。通过读取轨旁的信标校正列车位置，将占用误差重置，校正后的初始误差为0.6 m如图1所示。

停车后，列车轨迹占用需都在站台内且定位误差在1 m以内，轨旁系统才会判断列车的定位良好，收到列车发来的屏蔽门使能后，向屏蔽门系统发送命令使屏蔽门打开。

1.2 列车车门与屏蔽门关闭联动条件

（1）列车停站到位。

（2）车载信号系统接受到有效的关门命令，取消屏蔽门使能。

2 车门与屏蔽门延时现象分析

列车门控模式有三种：自动开（A）/自动关（A）、自动开（A）/手动关（M）、手动开（M）/手动关（M）。在手动开门或手动关门模式下，当司机按压开门或关门按钮，车门随即打开或关闭，但屏蔽门会延时2～3 s才会联动打开或关闭，下面以列车开右门联动屏蔽门来分析延时原因。

2.1 车门动作

手动门控：当司机按压开右门按钮后，通过按钮的接点接通电源，输入一个脉冲给车辆门控系统进行开车门，车门即时动作，直接打开。

自动门控：由中央ATS系统发关开关门命令，通过轨旁发送至列车，通过动作车载信号系统的开关门继电器，向车辆门控系统发送命令。

2.2 屏蔽门动作

（1）通过车辆开右门按钮接点闭合，使车辆的开右门继电器吸起，经开右门继电器接点接通110DC的电源给VATC系统，输入开右门信号（此输入信号需保持200～500 ms方为有效输入）。

（2）VATC收到开右门输入请求后，通过系统判断，检测列车已停站到位后，通过TWC车地通信系统将屏蔽门使能命令传往轨旁。

（3）轨旁RATP设备收到屏蔽门使能命令后，发给联锁机，再通过OBC目标控制器控制开右门安全继电器吸起，接通电源通过屏蔽门接口电路到屏蔽门系统，控制屏蔽门联动打开右门。

从司机按压开门按钮到轨旁信号系统向屏蔽门输出开右门命令，延时为1.5 s；屏蔽门系统从接到命令到屏蔽门动作，延时为0.5 s。由于屏蔽门联动需经多重环节，所以车门与屏蔽门存在同步开关门延时问题，延时时间约为2～3 s。

2.3 屏蔽门延时问题处理

在车辆门控系统中，车门的动作延时有3 s的调整时间，可通过调整此延时保证车门与屏蔽门同步开关。

在自动门控模式下中，信号系统可通过延迟向车辆发送开关门命令，使车门与屏蔽门同步开关。

3 案例分析

3.1 案例1：列车车门与屏蔽门对准后，无停站到位信息

在列车进站对标时，如列车在较长时间保持较低的速度（

时多普勒雷达测速不准确，不参与运算）及会较早读到轨旁的位标，造成列车的定位误差增大，在列车停车后，系统测算的位置与信号停车标偏差在50 cm的范围外，因此无停站到位信息。

3.2 案例2：司机按压开门按钮，车门打开，屏蔽门不动作

通过分析车载日志记录，发现列车在老街站对标停车后，RATP接收到的列车物理占用区间超出了站台区域。如下图所示，Head FP 进入了14区段，Tail FP 进入了16区段，正常情况下FP都应在站台区段15之内如图2所示。RATP一旦发现列车物理占用超出站台，将认为列车没有完全停在站台安全范围内，而禁止向屏蔽门发出使能信号，使屏蔽门不能打开。

列车的物理占用信息由车载ATC计算并发送给RATP。在双机热备的情况下，由于随时存在主备机即时切换的可能，为保证切换前后RATP能够得到一致的列车位置信息，以避免RATP产生不必要的移动授权保护，车载ATC综合双机的位置信息，将最大可能的物理占用发送给RATP，使切换前后RATP不会因主备机之间的位置误差而误认为列车产生了意外移动。

经过分析车载ATC的日志记录，发现备机在老街进站的过程中，几乎忽略了所有的信标，造成备机累积位置误差很大，列车定位误差在列车进站停车后达到了 11.09 m，正常情况应为0.4 m左右。备机由此计算的列车物理占用与实际产生了很大的偏差，查找确认备机位标读取器故障，从而导致了该问题的发生。

3.3 案例3：车门关闭，屏蔽门关闭后自动打开

司机按压列车关门按钮后，车门关闭，屏蔽门不能关闭，在轨旁PSL关闭，钥匙复位后屏蔽门又自动打开。

信号系统接收的车门关闭请求信号是由车辆的关左门按钮继电器MDCLR、关右门按钮继电器MDCRR接点送给的，司机按压关门按钮后，关门继电器吸起，司机松开按钮后，关门继电器落下。关门请求信号必须保持200～500 ms以上，信号系统才认为此信号有效。如司机按压按钮时间不够或继电器故障，将会造成信号系统没有得到有效的关门请求信号输入，因此将不会取消发给轨旁的屏蔽门使能命令，造成车门与屏蔽门不能联动。

通过查看车载数据，发现VATC一直没有收到关门请求信号，因此列车一直发使能命令给轨旁保持屏蔽门打开，所以司机在PSL操作屏蔽门，当钥匙复位后，屏蔽门会自动打开，同时在信号系统数据上发现所有门关闭信号输入一直没有，故障原因为信号系统没有接收到足够的关门请求信号时间。

4 相关建议

4.1 故障应急处理方法

（1）列车停车后，无停站到位信息。

司机人工后退列车，使车门与屏蔽门对准后，手动开关车站与屏蔽门。

（2）按压开门按钮，车门打开，屏蔽门不动作。

重新按压开门按钮，保证按钮可靠按下及接通时间>2 s，如仍不动作，则手动打开屏蔽门。

（3）车门关闭，屏蔽门关闭后自动打开。

此问题在新司机中发生较多，多次发生司机反复操作屏蔽门后又自动打开的情况，造成列车长时间停站延时。如遇长时间按压按钮后屏蔽门不能关闭，可能为继电器故障，此时可通过切除ATP，使列车不在向轨旁发送屏蔽门使能后，再在PSL上关闭屏蔽门；或通过车控室关闭屏蔽门，保证列车准时发车。

4.2 施工设计要求

在地铁建设前期，要求系统承包商提供车门、屏蔽门动作时间及信号系统的传输时间；在各系统接口合同中明确车门与屏蔽门联动调试的主负责方，规定车门与屏蔽门联动延时时间。

5 结语

经总结车门与屏蔽门不能联动的故障原因，并针对性加强了司机的操作及故障应急培训后，车门与屏蔽门不能联动故障的发生率及处理时间大幅减小，有效保障了地铁运营准点率。

随着地铁行车间隔时间的不断缩小，对行车人员及设备运用质量提出了更高要求，我们将不断钻研设备技术，总结故障处理经验，为行车人员迅速处理故障提供技术保障。

参考文献

[1] 张爽，罗育立，隋鹏.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（8）：51-54.

[2] 陈浩莹.地铁信号系统与屏蔽门/安全门接口浅析[J].铁道通信信号，2012（3）：41-42.