信号系统控制下的车门与屏蔽门的同步

童 伟

（北京通号国铁城市轨道技术有限公司，北京 100070）

1 概述

随着国内城市轨道交通的快速发展，安全的问题始终是所有地铁建设中的第一着眼点。针对地铁的发展现状，屏蔽门/安全门作为必要的系统之一，越来越多应用到各个城市的地铁项目之中。由于涉及到乘客上下车的安全问题，屏蔽门不能只作为单独的一个系统用于地铁，而是通常会与信号系统有相互的接口，通过一套相应的机制保证屏蔽门的安全。本文着重探讨了在与信号系统联动的情况下，列车门与屏蔽门的同步机制。

通常情况下信号系统、车辆、屏蔽门系统不会是同一家供应商，相互之间的联系不能通过内部解决，而是相互之间会有硬件的接口。信号系统在自动模式下会控制车门的开关。信号系统会与车辆系统和屏蔽门系统有接口，实现对车门及屏蔽门的控制与监督。

为了实现列车门的开/关能与相关屏蔽门的开/关实现同步，需要3个系统同时进行相关设计。3个系统包括信号ATC系统（车载及轨旁子系统）、车辆本身的车门控制器以及屏蔽门控制器。

2 车门和屏蔽门打开/关闭情况

在信号系统控制下，车门和屏蔽门的打开/关闭情况如下。

1）列车到达站台。

2）列车停在信号系统的停车窗内，确认对齐站台。

3）信号系统发出车辆系统“车门打开允许命令”，并发出命令给车载控制器打开车门。

4）车门打开同时，信号系统车载设备发出命令给信号系统轨旁设备，在接到信号系统车载设备命令，通过信号轨旁设备与屏蔽门系统的硬件接口（通常情况下为继电器接口），发出打开屏蔽门的命令。

3 车门/屏蔽门开门过程

1）列车停靠站台，信号系统确定列车停靠在站台停车窗范围内，车载设备将发出门开启使能命令。

2）列车司机通过按下“开启左/右车门”按扭打开车门。开启车门的操作通过车辆系统的车门控制器完成。开门过程的现行用时如图1所示。

3）当检测到司机发出开启车门请求时，信号车载设备将向轨旁信号设备发出命令，要求使能和打开屏蔽门。

4）当收到信号车载设备关于打开屏蔽门的命令时，轨旁信号设备将向屏蔽门控制器发出命令，要求使能和打开屏蔽门。

通常情况下，在收到司机的开门请求后，车辆将会有较短的延时（由于要对开门命令进行持续性检查，开门过程将在接到开门命令0.5 s后进行, 在车门控制器上实现）。

3.1 开门过程用时限制

开门过程用时限制，如图2所示。

1）在信号车载设备向信号轨旁设备发出“开启屏蔽门”命令T1秒钟后，信号轨旁设备命令屏蔽门使能并打开。预计T1大约为1 s，其中包括信号车载设备与信号轨旁设备之间的通信时间以及信号轨旁设备的内部处理时间所造成的延时。

2）在收到信号轨旁设备命令T2秒钟后，屏蔽门控制器开始打开屏蔽门。通常情况下根据屏蔽门系统提供的相关文档，T2取值在600～1000 ms。

从信号车载设备向信号轨旁设备发送打开屏蔽门命令，到屏蔽门开始打开的总延时一般为1.6 s。

3.2 车门与屏蔽门开启同步所需的延时

车门与屏蔽门的开启一般时序，如图3所示。

为了实现车门与屏蔽门的同步，车门控制器在检测到司机的开门命令后，需要对车门开启实施一个T秒钟的延时。

为了处理可能的用时差异和其他无法预知的延时，如车门控制器对司机开门请求的反应时间，需要在车门控制器中设置一个可配置的计时器。计时器的延时范围允许设置为0～3 s，以100 ms为单位计时。

计时器的最终值将在现场集成测试中设定。该现场集成测试将测试ATC系统对于车门与屏蔽门的控制功能。

正常情况下，开启车门命令都是由列车司机发出。当在信号车载设备命令车门开启的情况下，仍然需要对开启车门应用上述的延时要求。

4 车门/屏蔽门关闭过程

1） 车门的关闭由司机通过按下“关闭左/右车门”按钮发起。

2）当检测到司机发出的关闭车门请求后，信号车载设备将向信号轨旁设备发出命令，要求关闭屏蔽门。信号轨旁设备随后向屏蔽门控制器发出命令，要求关闭并禁用屏蔽门。

3）当信号车载设备检测到车门与屏蔽门均关闭并锁闭后，将允许列车离站。

4.1 关门过程用时限制

1）司机通过关门请求发起车门关闭的过程。在关门告警延时完成后（通常为在收到司机的关门请求3 s后），列车门将开始关闭。

2）如果车门控制器没有实现车门关闭告警功能，则需要对车门控制器的车门关闭功能增加相应的延时计时器（这与上述开门过程中的计时器相似），如图4所示。

3）在信号车载设备向信号轨旁设备发出关闭命令T1秒钟后，信号轨旁设备将对屏蔽门发出关闭命令。预计T1大约为1 s，其中包括信号车载设备与信号轨旁设备之间的通信时间以及信号轨旁设备的内部处理时间所造成的延时。

4）在收到信号轨旁设备命令T2秒钟后，屏蔽门控制器开始关闭屏蔽门。根据屏蔽门供应商提供的相关文档，T2取值在200～600 ms。

5）从信号车载设备向信号轨旁设备发送关闭屏蔽门命令，到屏蔽门开始关闭的总延时大约为1.2 s。

4.2 车载控制器不具备关门告警功能

车门与屏蔽门关闭的一般顺序，如图5所示。

4.3 车载控制器具有关门告警功能

车门与屏蔽门关闭的一般顺序，如图4所示。

为了能够处理时延偏差和其他非预期的延时，需要通过在屏蔽门控制器中增加可配置式计时器来实现屏蔽门延时。该延时计时器可在0～3 s之间取值，单位为100 ms。

5 结论

为了实现车门开启与关闭时实现车门与屏蔽门同步的功能，需要车辆提供商在车门控制器内设置一个可配置的延时计时器，以实现上述的开门操作。