全自动运行线路站台门系统运维管理探析

王合良

（南宁轨道交通运营有限公司，广西 南宁 530000）

0 引言

随着智能化、信息化以及网路化技术的快速发展，城市轨道行业充分把握当前发展的重大机遇，开启了全自动运行技术日新月异的新篇章。在《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》的指引下，列车全自动运行系统日趋成熟，并在北京、上海、成都等城市得到广泛应用。全自动运行系统以提高运营效率、保障运营安全为目标，融合了互联互通的典型场景设计、列车控制技术以及多专业协同控制与应急联动技术，从而有效降低人力成本，提高对各类突发事件的反应与处置能力，从源头遏止了人为误操作带来的负面影响，为实现智能化运营、提高服务水平，提供了强有力的技术支撑。截至2022 年底，全国已有北京、上海、深圳等15 座城市开通了全自动运行地铁线路，运营线路为36 条，运营里程达一千余公里，在建线路42 条，在建里程为1300 km。

目前南宁轨道交通已迈入网络化运营阶段，其5号线成为广西首条全自动运行线路，为满足多专业的互联互通与协同控制，对站台门设备的安全性和可靠性提出了更高要求，因此站台门系统也做出了相应的技术升级与系统优化，从设计、制造、安装等阶段均需考虑确保其性能满足SIL2 的安全等级。作为运营单位，相较于传统线路的管理模式，应具备更高素质的管理队伍、更加智能化的运维方式以及更加先进的管理理念。基于南宁轨道交通5 号线的运营管理现状，对全自动运行线路下的站台门性能特点、典型运营场景以及运维管理现状与不足展开深入分析研究，从而对提升站台门运维管理水平与质量产生较大的指导作用，促进城市轨道交通朝着智能化、绿色化方向发展。

1 全自动运行线路的站台门性能分析

1.1 站台门与车门对位隔离控制

传统线路中，在系统级控制模式下，仅可实现对整侧滑动门的控制；南宁轨道交通5 号线站台门系统不仅可以控制整侧门的开关状态，当个别滑动门故障隔离时，站台门系统将故障信息通过信号系统转发至车辆，列车进站停稳后，发送命令打开车门及站台门，故障滑动门及对应的车门不开启；反之，个别车门故障隔离时，故障车门及对应的滑动门不开启。

1.2 间隙探测防护系统

传统线路的间隙探测防护系统未接入站台门安全回路。因全自动运行线路无司机人工瞭望，更易发生夹人夹物的问题[1]，为保障乘客人身安全，南宁轨道交通5 号线间隙探测防护系统已接入站台门系统的安全回路，作为列车进出站台的联锁条件。

1.3 应急门旁路开关

传统线路由于应急门无单独的旁路开关，当应急门发生故障时，仅能通过将相邻滑动门的模式开关（LCB，Local Control Board）打至手动关位，从而将故障应急门切出安全回路。南宁轨道交通5 号线每个应急门单独了设置旁路开关（图1），应急门故障时能通过旁路开关将故障应急门切出安全回路，同时能通过设备房工控机实时监控该旁路开关状态。

图1 应急门旁路开关

1.4 滑动门状态显示屏

南宁轨道交通5 号线站台门系统除设置滑动门状态指示灯外，每道滑动门上方新增状态显示屏（图2），用于显示滑动门的各种提示信息；当滑动门出现故障时（包括对应车门故障滑动门对位隔离），能提前预警提醒故障滑动门附近等候上车的乘客提前向其他无故障滑动门转移，确保乘客顺利乘车。

图2 滑动门状态显示屏

1.5 就地控制盘（PSL）

与传统线路中每侧站台仅设置1 套就地控制盘（PSL，Platform Screen Doors Local Control Panel）相比，南宁轨道交通5 号线每侧站台门设置3 套PSL，并且同侧站台门的PSL 相互互锁，控制优先级先使用者为高。PSL 盘面除互锁解除开关、就地控制开关等常规开关或指示灯外，另外新增了信号系统发车确认按钮、站台门与车门联动打开按钮、站台门与车门联动关闭按钮（图3）。“发车确认按钮”在满足其他信号联锁条件后，允许列车驶离站台。

图3 PSL 盘面

2 全自动运行线路站台门典型运营场景分析

由于正常运营模式下，全自动运行线路与传统线路列车进站停车与列车发车的流程基本一致，此处不再赘述。重点分析部分典型的故障运营场景。

2.1 滑动门故障场景

（1）站务人员现场发现单扇或多扇滑动门故障后，立即将信息上报行车调度，并做好临时处置。

（2）行车调度接报站台门故障后，通过综合监控观察站台门状态信息，并通过闭路监视确认现场情况。

（3）行车调度及时通知维修调度指派维修人员赶往故障车站进行抢修。

（4）故障未修复前，若列车迫停在站外，行车调度命令多职能组员登乘列车改为人工驾驶模式，向车站发布使用PSL 互锁解除的指令，组织列车进站。

（5）当有滑动门无法正常开启或关闭时，经车站确认无夹人夹物且无法排除故障后，通知车站将故障滑动门设置为“隔离”状态，列车进站后因对位隔离功能生效，故障滑动门及对应的车门无法开启，同时对位隔离信息在后续停靠列车的车载乘客信息屏上进行通知显示。另外需对故障现场做好防护，粘贴站台门停用标志，并通过广播提醒乘客从正常开启的滑动门/车门上下车。

（6）维修人员完成故障修复后，站台门恢复正常运营。

2.2 滑动门与车门间隙夹人夹物的故障场景分析

（1）站务人员若发现车门与滑动门间隙夹人夹物时立即按压“站台紧急停车”按钮，随后将发生夹人夹物情况的滑动门与车门详细信息汇报至行车调度。

（2）行车调度接报夹人夹物的故障后，通过站台门在线监测系统发现滑动门与车门间隙探测器报警（图4），随后通过ATS 工作站将前后列车扣车，同时通知站务人员执行站台“再次开关门”操作。

图4 间隙探测器报警

（3）站务人员接行车调度的命令对站台门进行处置，原则上优先激活使用“再次开关门”按钮，尝试再次开关车门及滑动门，若处理无效站务人员迅速至故障滑动门处进行手动处理；行车调度通过站台CCTV监控现场情况。

（4）作业完毕后，行车调度在得到站务人员“处理完毕，具备动车条件”的回复后，通过ATS 工作站取消前后列车的扣车，安排列车关门动车。

2.3 应急门故障场景

（1）站务人员现场发现某扇应急门故障后，立即将信息上报行车调度，并做好临时处置。

（2）行车调度接报应急门故障后，通过综合监控观察应急门状态信息，指令站务人员将故障应急门打至旁路位，并加强现场防护。

（3）行车调度及时通知维修调度指派维修人员赶往故障车站进行抢修。

（4）专业维修人员完成故障修复后，将应急门打回自动位，此时监控系统（MMS，Main Monitor System）事件记录显示“应急门旁路恢复”（图5），站台门恢复正常运营。

图5 应急门旁路

3 全自动运行线路站台门运维管理现状

目前南宁轨道交通5 号线全自动运行线路站台门的运维管理尚未充分适应当前智慧化、信息化的发展趋势，运维方式尚显陈旧，维修保养工作中仍存在设备运行数据缺乏实时分析处理、设备状态监测精度较低、维修保养过度依赖人工、定检作业容易发生过度维修等问题。

3.1 站台门巡检主要依赖人工完成

按照站台门的检修规程，其巡检采用日巡检模式，除完成全线站台门巡检项目外，维修人员的通勤时间与办理请销点登记手续等辅助工作耗费的时间均不容忽视。导致巡检工作耗费大量人力与工时，巡检效率低下，并且无法对巡检工作中漏检等违反规定的现象实施有效监督。

3.2 部分故障无法精准定位，无法对潜在故障进行预警

由于设备自身故障检测水平不高，维保人员主观经验不足或者判断失误，导致故障排查时间较长，设备无法及时修复；另外现行的故障维修仍采用“故障修”模式，无法对故障进行预警，导致设备故障率居高不下，并且因故障导致的换件费用增加了企业运营成本。

3.3 设备定检模式没有针对性，检修内容过于固化

日常生产中无法根据设备的运行状态制定具有针对性的检修内容，历次定检作业均按照检修工艺卡或指导书覆盖所有检修项目，导致作业过于程式化、维修人员对于检修作业疲于应付。在设备投入使用初期易出现过度维修的现象；然而随着设备的老化，则会出现检修力度不足等问题。

3.4 无法实现信息共享

因站台门与车辆、信号、自动化等多个专业均存在接口关系[2]，目前维修人员仅熟悉自身的专业知识，在发生设备接口故障时，无法独立判断故障点，在多专业联合排查时耗费大量时间，导致故障无法及时闭环。

4 全自动运行线路站台门运维管理优化

4.1 站台门远程巡检

通过在站台门上安装各类传感器等感知元件，配合使用图像识别等视频处理技术，对设备运行状态进行实时数据采集与监测，并通过网络通讯协议进行实时传输。针对巡检作业中可远程监测的巡检项目，自动完成巡检并填报巡检记录表，从而大幅缩短人工巡检所消耗的工时，降低人力成本；从源头上避免人工巡检质量不佳、漏巡现象屡禁不止等问题。以南宁轨道交通5 号线为例，全线共计17 座车站，维保人员例行开展站台门日巡视作业时，按照单人作业计算，巡视站台、设备房以及请销点共计消耗0.5 工时/站，在采用远程巡检后，5 号线站台门日巡视每月可节省255 工时，对于降低人工成本有明显作用。

4.2 设备故障诊断与预警

通过应用物联网技术与大数据处理技术对采集到的故障信息进行分析与研判，实现故障的精准定位和实时发送[3]，降低传统故障维修时对人工经验的过度依赖，通过故障处置的自动派工，缩短故障信息的传递时间。另外，通过系统建立的智能维修专家库提供专业维修意见，指导维修人员快速修复故障，从而大幅缩短故障处置时间，同时避免因人为误判对设备造成进一步损害。传统的故障维修模式，仅凭人工查找故障点并修复设备，通常每件故障耗时约为1 工时，在应用设备故障智能诊断系统后，可将故障维修时间缩短至0.5 工时左右，大幅提高故障处理效率。

通过对采集到的设备实时运行数据，结合设备自身的使用寿命、故障频次、运行时间、检修记录等关键信息，在尚未发生故障的情况下，对设备健康状态进行综合判断，分析关键部件的故障性能态势并出具预警结果，并自动派工至维修人员，实现由“故障修”向“预防修”模式的转变。因站台门属于影响行车的设备，南宁轨道交通5 号线每年因站台门故障引发的列车晚点事件约为3 件，从而影响运营服务以及列车准点兑现率，在具备故障预警功能后，可提前将存在故障隐患的部件进行维修，进而从源头避免因站台门故障导致的列车晚点事件。

4.3 智能决策修程修制，实现由“计划修”向“状态修”的变革

根据状态监测和诊断技术提供的设备状态信息，对设备当前健康状态进行评估，依据历次的检修、调试与故障状况，适当延长或缩短站台门某些设备的检修周期，以降低维护成本和提高设备可靠度为优化目标，系统化地制定维修决策[4]，从而减少不必要的检修，节约检修工时与成本，使站台门检修工作更加科学化、智能化，促进站台门实现智能决策修程修制的“状态修”模式。传统的站台门检修规程采用“计划修”模式，包含月检、季检、半年检以及年检，并且需对所有检修项目进行维护保养，每年约消耗2600 工时，在采用“状态修”模式后，每次检修作业仅需对需要检修的项目进行重点维护保养，大幅缩短作业工时，每年累计节省工时可达1300 工时。

4.4 打破技术屏障，实现多专业协同运维的管理模式

培育一批具备运营管理、设备维护及技术支持等专业技能的多职能组员，统筹整合各专业资源，成立多专业融合的维修工班[5]，实现资源共享，有效提升接口专业之间沟通效率，建立故障快速响应机制，提高设备故障分析解决能力，节约运维管理过程中的沟通成本，有效避免接口专业之间互相推诿的现象。目前国内地铁行业车间的设置多从专业角度进行分工，专业之间存在技术屏障，例如在发生列车紧急制动故障时，需要信号工班与机电工班联合排查故障，但因两个工班之间信息不能进行全面共享，相互之间配合默契度不高，此类故障联合排查时间通常在2 h 以上，对后续列车造成较大影响，在培育多职能组员并建立多专业融合的工班之后，可将故障排查时间控制在1 h 之内，故障处理效率大幅提升，并对提高列车准点率提供有力保障。

5 结语

为实现公司精细化管理与降本增效的发展目标，提高全自动运行线路的运维管理水平，为乘客提供更加舒适安全的乘车环境，站台门运维管理模式应朝着智能化、信息化的方向发展。通过人工智能、大数据、物联网等新兴技术的开发与应用，逐步改变传统维保模式，解决人工劳动强度大、故障定位分析不准确、修程修制过于固化、专业之间缺乏协调联动等问题。牢牢把握城市轨道交通全自动运行与智能运维的发展方向，抓好自主创新，推进站台门运维管理的智能感知与深度互联，从而实现运营组织的多元化和智能化、乘客服务的智慧化和品质化，为国家实施智慧城轨与交通强国战略贡献力量。