基于光线传感器的地铁“二门”系统的防夹人方案设计

（唐山轨道客车有限责任公司,063035,唐山∥第一作者,高级工程师）

基于光线传感器的地铁“二门”系统的防夹人方案设计

郭宝东付志风高永亮

（唐山轨道客车有限责任公司,063035,唐山∥第一作者,高级工程师）

通过对地铁“二门”（屏蔽门、列车门）系统夹人过程进行研究,在借鉴移动电子设备光线感应器应用的基础上,提出了一种简单可行的地铁“二门”系统防夹人方案。

地铁;屏蔽门;列车门;光线传感器;防夹人设计

First-author’saddress Tangshan Railway Vehicle CO., Ltd.,063035,Tangshan,China

屏蔽门把地下轨道交通系统站台区域与列车运行区域相互隔离开,不仅提高了乘客候车环境的舒适性和安全性,而且极大地便利了地铁系统的运营管理。然而,近年来世界多地均发生过屏蔽门和列车车门（简称“二门”系统）之间缝隙夹人的事故,不得不引起地铁系统相关设计者和管理者的高度关注。

1 “二门”系统夹人事故过程分析

在地铁客流高峰时间段,尤其是节假日和上下班高峰,客流的急剧增加经常导致主要换乘车站客流不能及时疏散,大大增加了二门系统关闭时有乘客被夹的可能性。同时,由于生活节奏的变快,个别乘客为了抢时间,在屏蔽门警示灯开始闪烁时强行上下车。以上现象的大量存在,导致屏蔽门夹人事故经常发生。“二门”系统夹人事故过程可分为以下几个过程：

（1）屏蔽门警示灯开始闪烁时,乘客强行上下车;

（2）车门或屏蔽门夹人后释放关门力,乘客移动身体至“二门”之间,或者“二门”系统关闭时乘客恰好被卡在“二门”之间;

（3）司机在不知情的情况下起动列车;

（4）由于列车拖拽致使被夹乘客坠落隧道内或者被“二门”系统挤伤。

2 “二门”系统防夹人方案设计

光线传感器是一种可以感应光照强度的传感器。光线传感器由投光器和受光器组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器;感应器将收到之光线信号转变成电器信号。目前,光线传感器在移动电子设备（比如手机、平板电脑）上应用最为广泛。一般位于设备屏幕上方,它能根据设备目前所处环境的亮度,自动调节屏幕亮度,达到节能的效果,并且给使用者带来最佳的视觉效果。

在地铁滑动门的门板上加一个光线传感器,如图1所示。每个传感器通过列车车门控制电路与车载ATP（列车自动保护）系统相连。

考虑到儿童身高因素,该传感器安装高度为距车厢地板90 cm。由于“二门”之间缝隙宽度一般在25 cm左右,当乘客被夹在列车车门和屏蔽门之间时,身体部位会将光线传感器遮挡,造成光线传感器周围环境光线急剧变暗,从而使车门控制器电路中的控制电平发生变化,使车载ATP开启禁止车辆起动功能。同时由于屏蔽门为透光设计,它的开闭对光线传感器所处环境的光线变化比较微弱,所以只要合理设置车门控制器对光线传感器感应数据的判断阈值,就可以避免由于屏蔽门的开闭造成ATP对“二门”系统是否夹人的误判。

图1 地铁车辆滑动门光线传感器安装位置示意图

当列车滑动门关闭且在司机起动列车时,列车ATP系统首先会扫描判断各个车门控制器电路中控制电平的高低情况,从而判断是否有乘客被卡在“二门”缝隙中。如果没有乘客被卡在“二门”缝隙中,则列车可以正常起动;如果判断有乘客被卡在某个“二门”缝隙时,列车向站台信息系统发送屏蔽门紧急开门信号,夹人位置的屏蔽门紧急开门3 s后自动关闭（屏蔽门在开门过程中警示灯闪烁）。此时列车车门并不打开。同时,ATP系统延时5 s后重新扫描判断各个车门控制器电路中控制电平的高低情况。软件系统流程图如图2所示。

图2 软件系统流程图

3 结语

本文在分析地铁“二门”系统夹人过程的基础上,将移动电子设备中常用的光线传感器应用于地铁滑动门中。该系统硬件简单且成本低廉,可靠性高,能有效地避免地铁“二门”系统夹人事故的发生。

［1］ 裴志康.浅谈地铁屏蔽门的作用和意义 ［J］.城 市 公 用 事 业, 2005,19（2）：9.

［2］ 邓远华,宋瑞刚.地铁站台“二门系统”防夹人事故措施探讨［J］.沿海企业与科技,2010（10）：43.

［3］ 卢昌仪.防止地铁屏蔽门与列车间隙夹人的方案［J］.都市快轨交通,2008,21（5）：82.

Anti-clamping Design for Underground Railway Door System Based on Light Sensor

Guo Baodong,Fu Zhifeng,Gao Yongliang

By analyzing the clamping process of passengers by the underground railway door system （the screen door and the train door）,and based on the application of light sensors in the mobile electronic devices,a simple and feasible solution is proposed which can prevent passengers being clamped by the door system effectively.

metro;screen door;train door;light sensor; anti-clamping design

U 231.4;U 270.38+6

2012-06-14）