上海SML16地铁车门控制系统设计
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摘 要 文章主要介绍了上海sml16车辆车门控制系统的设计要点，从乘客安全的角度出发分析了车辆车门的设计逻辑，初步分析了SML16车辆车门的设计理念及控制原理。
中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-041-1
车门系统是关乎列车安全行驶的重要系统。地铁车辆的站点多，上下客流量大，另外客室车门的开关次数也尤为频繁，故列车车门的控制对整列车的安全运营起着非常重要的作用。本文介绍了SML16项目车门控制系统的设计要点。
1 车门控制系统简介
SML16项目车辆为三节编组车辆，每节车由6对车门组成，每侧3对。车门控制分为三层：单个门控制器LDCU；每节车车门组成的CAN网络，由主门控MDCU控制；整车主门控器MDCU组成的MVB网。
每节车上有两个MDCU通过MVB网卡与列车总线网络连接，实现与列车控制单元VCU的网络通讯。指令经VCU计算处理后通过MVB传输到MDCU，MDCU将指令分发给各个EDCU，从而实现对所有门的控制；同时，MDCU从各个EDCU处收集状态或故障信息反馈至VCU并在司机室显示器HMI上显示，具体网络结构见图1。
图1 门网络结构
2 车门控制系统设计功能分析
2.1 车门控制方式选择
SML16项目车辆车门控制设计了2种不同的方式，即网络控制和硬线控制，两种方式间可以自由切换。模式的选择通过一个二位旋钮实现的，旋钮直接将模式信息通过列车线传输给各个EDCU，由各个EDCU判断接受的信号源。
这种通过旋钮选择模式的设计增加了控制方式的灵活性，司机可以随时在两种模式下自由切换，同时也减小了由于故障检修而导致列车晚点的可能性。
2.2 集中开关门
2.2.1 零速信号
零速信号保证了车门只能在车辆静止时才能打开，它在EDCU各信号中的优先级是最高的，即不管车辆正工作在哪一种状态中，如果此时零速信号丢失，则车门会马上关闭，从而保证了乘客的人身安全。
2.2.2 门允许信号
除了零速信号之外，SML16项目车辆车门控制还加入了门允许信号，此信号也是车门打开的一个必要条件，如果EDCU没有收到允许信号那么车门也不会处理开关门信号。
如果车辆有零速信号而丢失了门允许信号则车门会保持原状，这样车辆在自动折返时也能保证车门处于打开/关闭状态不变。
2.2.3 开/关门信号
分别在司机室侧墙和司机台上设置车门的开门和关门按钮。这些按钮动作的相关信息通过网络/硬线传送到列车上每一个EDCU，从而实现门的集中开关动作。
SML16项目车辆车门的开/关门命令都采用脉冲信号，EDCU对门的控制以最后一个脉冲指令为准。
2.3 单门故障切除功能
为了使单门的故障不影响运营，每一扇车门的车内和车外都设置一个切除/锁紧装置。当单一车门出现故障时，可使用钥匙操作门隔离锁便可以将该车门切除并机械锁紧。同时车门的隔离开关向EDCU发出门被隔离信号，并通过MVB网络将相应门被隔离的信息显示到HMI上。
当车门被切除以后，便不接受开/关门命令，车门进入锁死状态不能被打开，从而保证了乘客的安全。
2.4 车门防夹及单门再关闭功能
SML16项目车辆车门系统设置了防夹功能，当车门将要关闭而遇到障碍物时，车门会弹开，如果车门试图关闭3次仍不能关闭时，车门会自动处于打开状态。此时EDCU将“Obstruction_active”置1，HMI将显示相应的门障碍物检测被激活信息。
2.5 列车车门安全回路
SML16项目车辆的车门安全回路的设计是将所有EDCU的安全节点串联起来，如果EDCU的安全节点没有断开，则检测信号将会贯穿全车到达占有端，只有当占有端的安全继电器检测到检测信号后，列车才允许启动，否则列车将不能移动。
SML16项目车辆的车门安全回路单侧设置了2条，全车4条，四条安全回路大大加强了列车的安全性能，减少了因车门故障导致的意外。
2.6 乘客手动开门功能
SML16项目车辆在国内地铁项目中率先设计了乘客自主打开车门的功能，此功能一般用在客流量较小的情况下，列车到站后司机将不打开整边的车门，而是授权乘客，由乘客操作门扇上的开门按钮自行将车门打开。此功能是通过在司机台上设置三位自锁按钮来实现的，三位分别为：左门乘客允许、右门乘客允许及0位。旋钮输出电平信号，信号直接被SKS采集，然后通过MVB网络发送“Passenger_Door_left_enable”和“Passenger_Door_right_enable”信号到各个EDCU，EDCU判断允许和零速信号的情况，决定是否允许乘客自己打开车门。
3 结束语
众所周知，随着科学技术的进步和以人为本设计理念的深入，地铁列车的安全性也越来越被人们所重视。对于如何解决好安全问题和列车的功能增加、方便操作性的矛盾，车门控制系统的设计至关重要。文中阐述的车门控制系统设计项点是在车门设计时应特别关注的问题。
参考文献
[1]钟碧弈.广三线北延项目车辆车门控制系统设计[J].电力机车与城轨车辆，2010（6）.
[2]司尚卓，周利，张泱泱.上海地铁11号线南项目车门控制系统设计[J].科教导刊，2012（1）.