上海地铁11号南项目车门控制系统设计

司尚卓 周利 张泱泱

摘 要 地铁车辆的车门系统是关乎列车运营安全的一个重要系统，文章通过与上海地铁11号线北段项目车辆的车门系统比较，分析了上海11号线南项目车辆车门控制的功能特点，介绍了车门控制系统的设计要点。

关键词 地铁 车门 设计 安全

中图分类号：U495文献标识码：A

Door Control System Design of Shanghai Metro No. 11 South Project

SI Shangzhuo[1], ZHOU Li[1], ZHANG Yangyang[2]

([1] CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co., Ltd., Zhuzhou, Hunan 412001;

[2] College of Information Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510310)

Abstract Metro vehicle door system is related to the safety of train operations is an important system, the article by Shanghai Metro Line 11 and the northern section of the project vehicle door systems comparison, analysis of the Shanghai Metro Line 11 South project vehicle door control features, describes the design point of door control system.

Key words metro; door; design; safety

上海11号线南段工程项目与上海11号线北段项目车辆的车门系统都采用双开电动门，每列车内装有2个主门控单元和若干从门控单元。主门控单元通过MVB与车辆控单元连接，可传输车门控制状态和诊断信息。

随着地铁技术的发展，上海地铁公司也积累了多年的运营经验，所以此次上海11号线南段车辆设计在上海11北车辆设计的基础上改进和增加了不少功能。

1 共有的功能

1.1 封锁牵引

地铁车辆的人流量特别大，作为地铁安全指标之一的车门系统的设计就显得尤为重要。倘若列车在车门没有关好的情况下启动了，则有可能会产生巨大的安全隐患甚至会威胁到乘客的生命安全。所以上海11号线车辆牵引启动的必要条件之一就是列车门关到位并且锁到位。

列车牵引回路的原理如图1所示，当列车运行在ATO和ATB模式下时，门关好信息发送给ATC系统，由ATC系统进行判断操作。如果列车门关好，ATC系统会收到“DLC”回路的信号，ATC车载设备的INT3:C11端口就会输出“ATC允许牵引”信号，信号经过=22-K191继电器的13、14触点和=91-K08继电器的21、22触点使牵引回路导通，列车可以启动运行。

在ATP和RM模式下，图1中ATC车载设备将会被旁路掉，图中=22-K191继电器的71、72触点闭合，牵引指令由司控器开关S20的1、2触点发出。ATC系统将根据收到的“DLC”回路信号，在确定左右门关好并锁好的情况下控制=22-K129继电器吸合，牵引回路便能建立，牵引力才可以发出。

在ATC切除，即全人工驾驶模式下，=91-K08继电器吸合21、22触点断开。列车一旦离开站台区域即=22-K119继电器的43、44触点闭合，列车便不再判断车门的状态，若此时有车门被紧急打开，车辆也不会施加紧急制动，但第一次停车后，由于=81-K109、=81-K110、=81-K111、=81-K112继电器的33、34触点没有全部闭合，所以列车不能再次启动。此时车辆必须在车站检查和消除造成车门监视回路中断的原因，才能恢复正常运行。

1.2 车门旁路

通过上述介绍，当车门出现故障而又无法判断故障的位置和原因时，车辆会封锁牵引，导致列车无法自动退出运营，只有等待救援。此时可以通过激活门关好旁路旋钮=81-S110将=81-K109、=81-K110等门关好/锁好继电器对牵引回路的影响旁路掉，司机方可启动列车。

上海11号线项目两条线路都设置了门关好旁路开关，当出现严重车门故障时，列车能自行牵引退出运营，避免需要紧急救援的麻烦。

1.3 车门防夹

上海11号线地铁车辆的车门系统都具有防夹功能，此功能针对上海地铁人流量大的特点而设计。该功能是指当车门探测到有乘客或是障碍物被夹时，便自动弹开，给乘客一定的时间脱身，然后继续实施关门动作。关门过程中如果障碍物仍然存在，车门会再次打开，并将继续尝试关闭，关闭的次数默认为3次，当车门关闭3次还没能关好，则车门将会完全打开，直到司机确认后，重新发送关门命令。

开门时如果有障碍物，车门会向关闭方向返回一定距离，停止1秒，再重新开启。在3次开门动作之后，车门将会停在电子门控器会认为可达的最大开门位置。

1.4 参数调节

每个电子门控器执行命令时都有自己的固定的参数，例如：关门力的大小、开门时间、关门时间、车门防夹后门的状态等等。如果要调整这些参数，可以由PTU终端通过USB下载的方式下载到每个门控器中去。广州地铁3号线、2号线、8号线，深圳地铁5号线等等，都是采用的这种方法来调整门参数。然而这种方法有一个缺点，即每次要调整门控器参数时，维护人员都必须逐个下载此车内的所有门控器中的参数，这样维护起来极不方便，也可能会出现门参数参差不齐的情况，既浪费了工时，也不能保证任务质量。

在上海11号线的车辆上，我们采用集中下载的方案。维护人员可以通过安装有sibas 32 monitor软件的PC机与VCU相连接，将要调节的参数传输给VCU，然后由VCU通过MVB网络把这些需要调节的参数动态地分配到每个电子门控器。采用这种方法，大大缩短了维护工时，减小了车门参数调节的复杂度，增加了准确性。

2 改进及新增功能

2.1 车门安全回路

该回路将全列车的单侧所有门节点串联起来，用以检测车门是否关闭/锁闭，如果某一节点断开，则列车不能启动。

上海11号线北段车辆的安全回路只有一条，即每个节点上将门关好、门锁好、门紧急解锁全部串在一起，这样不论车门没有关好、没有锁好或激活了紧急解锁，车辆都将不能启动或在有效区域内施加紧急制动。

上海地铁公司在积累了大量运营经验的基础上，以增强列车安全性为依据，将车门安全回路由一条增加为两条，将门关好、门锁好状态分开控制。除了实现上海11号线北段车辆安全回路的所有功能外，列车还实现了一些新功能，例如：在丢失车门关到位信号后，在任何区域列车都将施加紧急制动等。安全回路由一条变为两条后，大大增强了列车控制的灵活性，增加了列车安全性和降低了事故发生的概率。

2.2 乘客开门

此功能的设计充分考虑到节能环保及乘客的可操作性，即在客流量较小的情况下，乘客可以自行将车门打开，没有被操作的车门则保持关闭状态，乘客上下车完毕后，司机统一将打开的车门关闭。

车辆到站后，司机通过操作乘客开门允许旋钮左/右，将“Passenger_Door_*_enable”命令传送给VCU。门控器收到VCU的命令后，在车辆到达站台正确位置后方可允许乘客手动开门。

3 结束语

地铁车辆的车门是关乎列车运营安全的一个重要系统，车门系统设计时，即要以安全为导向，也要考虑节能环保及乘客的舒适性。对于设计者来说，掌握列车车门控制系统的关键点，为业主提供合理有效的解决方案，对列车的整体质量起着至关重要的作用。

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] 彭有根.广州地铁三号线列车车门故障分析及改进[J].电力机车与城轨车辆,2009(2).