地铁信号系统与屏蔽门/安全门接口浅析

陈浩莹

*深圳地铁3号线投资有限公司 工程师，518172 深圳

深圳地铁3号线正线信号系统分3个区域(塘坑、大芬、莲花村)，对全线的信号联锁实行管理。在联锁系统的基础上，采用庞巴迪移动闭塞信号系统，对列车进行自动控制。深圳地铁3号线采用广州西屋有限公司屏蔽门/安全门系统，保障了列车、乘客进出站时的安全，降低了列车运行噪音对车站的影响，提供了舒适的候车环境。屏蔽门/安全门与信号系统联锁后，其状态将作为进路排列所必须检查的联锁条件之一。在CBTC及非CBTC模式下，屏蔽门/安全门未关闭或未旁路时，始端信号机将不能开放。下面针对深圳地铁3号线信号系统与屏蔽门/安全门接口进行浅析。

1 接口功能

1．信号联锁系统接收到“屏蔽门/安全门关闭并锁闭”信号后，才让列车进入站台或从站台发车。“屏蔽门/安全门关闭并锁闭”信息必须连续不间断。

2．列车到达站台准确停靠，并处于安全零速度后，RATP才能通过联锁(EbiLock)向车站屏蔽门发出使能命令，然后打开屏蔽门/安全门。

3．打开屏蔽门/安全门指令:信号系统连续不间断地发送给屏蔽门/安全门开门信息，直至开门指令中断。

4．关闭屏蔽门/安全门指令:信号系统连续不间断地发送给屏蔽门/安全门关门信息，直至收到开门信息为止。

图1 信号系统与屏蔽门接口示意图

2 接口特性

深圳地铁龙岗线信号系统与屏蔽门/安全门接口具有“一使二接”特性。如图1所示。

“一使”指当列车处于安全零速度(零速度，牵引断开，列车制动)时，VATP通知车载ATO(VATO)。当列车停稳后，VATP通过车载电缆向整列车的车门发出使能命令，同时向轨旁ATP(RATP)发出请求，让RATP给车站屏蔽门发出使能命令;RATP通过联锁(EbiLock)向车站屏蔽门发出使能命令，RATP在使能命令发出后立即对车站台区域实施零限速。该限速被传送到停在站台的列车和其他接近车站的列车，以此禁止列车在车站区域的移动。

“二接”指ATC系统到站台门的接口分为2种:一个安全接口和一个非安全接口。安全接口是RATO和站台门之间的，用于确定站台门何时可以允许安全操作及站台门是否已正确关好。非安全接口用于RATO和站台门PLC之间通过RATP许可开关门。

3 屏蔽门/安全门开关模式

在ATO自动运行模式下，列车门、屏蔽门/安全门有3种操作模式:自动开/关(A/A模式)、自动开/人工关(A/M模式)和人工开/关(M/M模式)。

1．自动开关屏蔽门/安全门。列车车载ATP(VATP)控制列车在车站的准确停靠，当列车处于安全零速度时，RATO负责控制安全门和屏蔽门的开关。一旦开关安全门命令由RATO发出，车载ATC(VATC)将开关安全门，这样就允许RATO来控制列车的停站时间。

2．自动开/人工关。自动开门同上述，不同的是在人工关门模式下，列车司机负责通过TOD上的人工控制按钮关闭屏蔽门/安全门。当RATO从列车收到关门命令后，它将发出屏蔽门关门请求。

3．人工开关屏蔽门/安全门。人工关门模式同上述，在人工开门模式下，列车司机通过安装在TOD上的人工控制按钮来开启安全门。当RATO从列车收到开门命令后，它将发出屏蔽门/安全门开门请求。

4 接口功能实现

信号ATC系统——CBTC实现对屏蔽门的监控，包括列车自动防护(ATP)子系统和列车自动运行(ATO)子系统。RATP计算列车移动授权限制，并传递给列车，保证行车安全。ATO子系统主要负责站台门、列车门自动打开和自动关闭，以及自动运行下的列车牵引和制动功能。屏蔽门/安全门系统通过屏蔽门单元(PEDC)实现对站台门的控制。信号系统与屏蔽门/安全门系统有如下4个接口。

4.1 开门命令电路接口

开门命令由非安全和安全2个部分组成。其中非安全部分从RATO发出，该命令发出后传递到门控柜中的可编程控制器，使门控柜里的相应输出模块输出，开门安全继电器励磁。安全部分从RATP发出，传送到EbiLock，通过它再传递给目标控制器，相应的输出模块输出，使门控柜里的安全门使能继电器励磁，该过程是整个开门命令电路的一部分。开门继电器和门使能继电器的励磁构成了开门命令电路。

4.2 关门命令电路接口

关门命令是非安全命令，由RATO发出。该命令在开门命令中断后自动发出。当门控柜中的可编程控制器(PLC)没有收到开门命令时，PLC就会使相应的关门命令输出模块输出，使得关门安全继电器励磁。

4.3 屏蔽门关门且锁闭电路接口

站台屏蔽门关门且锁闭条件是一个由屏蔽门系统提供的安全指示。屏蔽门系统通过闭合一系列相关接点来闭合电路，从而使门控柜中的门关闭且锁闭安全继电器励磁。该安全继电器的闭合接点构成目标控制器的输入电路。目标控制器将该输入信息传递给联锁计算机 EbiLock，由它继续传递给RATP。RATO也会收到门控柜的PLC传递进来的门关闭且锁闭信息。

4.4 互锁解除电路

站台屏蔽门互锁解除条件是一个由屏蔽门系统提供的安全指示。屏蔽门系统通过闭合一系列相关接点来闭合电路，从而使门控柜中相关联的安全继电器励磁。该安全继电器的闭合接点构成目标控制器的输入电路。目标控制器将该输入信息传递给联锁计算机EbiLock，由它继续传递给RATP。RATO也会收到门控柜的PLC传递进来的输入信息，从而实现屏蔽门状态的互锁解除功能。

5 结束语

信号系统是行车安全的重要保障，屏蔽门作为城市地铁轨道交通行业的一道安全屏障，实现信号系统与屏蔽门接口设计的有效联动机制，软件与硬件电路接口的规范合理成为接口设计的核心。将接口设备信息传递和信号系统联锁关系的接口电路有效结合，为行车故障-安全原则奠定重要的基础。

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