1、 专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 【摘 要】由于地铁站台屏蔽门和列车车体之间的间隙客观存在，乘客登车过程中停留在该间隙中的情况 时有发生，这给地铁安全运营带来了潜在的隐患。针对屏蔽门与列车门之间的间隙夹人问题进行分析，提 出了技术手段和人工介入方式综合运用的屏蔽门安全防护措施。 【关键词】地铁；屏蔽门系统；防夹人；安全防护 随着城市轨道交通的建设发展，屏蔽门系统在车站的应用逐步趋于广泛。其对于加强候车安全、规 范化候车秩序、降低环控负担等方面起到了积极作用 1,2。但屏蔽门的应用引入了新的事故易发区，即屏 蔽门与列车车体之间的区域，可称之为“危险区” 3。根据国标 GB50157-
2、2003地铁设计规范中对设备 限界的规定，列车与滑动门轨道侧外缘之间的间隙值大多在 200300 mm 之间 4，而这一间隙通常大于 人体的厚度（参考值为150 mm） 。当乘客一旦进入其中，而司机和站务人员又未及时发现而动车时，会造 成极大危险。尤其在大中城市的上下班高峰期，如上海地铁一、二号线，自地铁从开通以来已发生多起屏 蔽门与列车间隙夹人的事故，造成人民生命财产损失，并形成恶劣社会影响。 本文针对屏蔽门与列车车体之间的间隙夹人（下文中简称为间隙夹人）情况进行分析，针对现有的 防夹人技术展开讨论，讨论采用技术手段和人工介入相结合的方式提高乘客乘车安全，同时保证正常的地 铁运营效率。 1间
3、隙夹人情况及现有对策分析 1.1间隙夹人情况分析 （1 ）客流拥挤，强行进入车厢后被弹回，导致间隙夹人这类情况大多在客运高峰时发生，当关门 声光报警时，乘客强行登车，由于列车内过于拥挤而被弹回，恰遇此时屏蔽门与列车门联动关闭，则会出 现间隙夹人的情况。 （2 ）客流拥挤，被屏蔽门或列车门夹到后逃脱，而后进入间隙导致夹人 屏蔽门与列车门的门控单元（DCU）均自带障碍物检测功能，能探测到最小障碍物大小通常约为 4 mm（厚）40 mm（宽）的硬质物体 5。以上海地铁 3 号线 AC03 型列车的电动塞拉车门为例，常常由 于客流拥挤而导致车门无法正常关闭 6。当障碍物检测功能启动时 ,驱动电机可空转
4、 2 秒，以使门叶可以 手动移动及取出障碍物。此过程重复两次，如果检测到障碍物仍存在，则门叶将返回到完全开启位置。这 一功能虽然避免了列车门夹人事故，但乘客有可能因这一情况而退出车厢，进入屏蔽门和车体之间间隙， 从而导致更为严重的事故发生。 （3 ）客流一般，由于屏蔽门与列车门关门时间不合理导致夹人 目前对于全国大部分安装屏蔽门系统的线路，屏蔽门与列车门的关门过程通常是由信号系统联动实 现的，但常常由于屏蔽门与列车门关门不同步，造成乘客在登车过程中形成混乱，往往在放弃登车时停留 在间隙中，这一情况即使在客流并不拥挤情况下也时常发生。 1.2现有的间隙防夹人对策分析 （1 ）通过机械结构设计，防
5、止乘客进入该间隙 在屏蔽门的滑动门边缘安装安全挡板，或者在屏蔽门靠近列车侧安装三角斜面防站立板。前者适合 限界要求较宽松的线路，安装挡板后可以减小列车门与屏蔽门之间间隙，降低了乘客进入该间隙的可能性。 后者对限界要求不高，由于不利于乘客站立，所以可防止乘客进入该间隙。 但通过机械结构设计的方式，往往只能防止乘客主动进入间隙，却不能防止乘客被动被挤入该间隙。甚至 由于该机械结构存在，当人站立在间隙内时会导致站立不稳，如果此时列车启动则危险性更大。 （2 ）通过信号获取，判断是否有乘客进入该间隙 在屏蔽门与列车门关闭后，关于如何获取间隙是否有人的方法，目前常采用的有两类：一类是人工 方式，依靠司机
6、在关门前进行瞭望判断，可采用在站台尾部立柱装设软灯管方式，例如广州地铁多采用该 专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 种方式；另一类是采用传感器检测方式，通常在屏蔽门两侧安装红外探测或激光探测器 7，例如在上海地 铁 1 号线部分站台采用了红外光幕式探测器。 第一类方式下，成本低、人工参与度高、掌握灵活，但司机负担较大，并且当客流量大或者在曲线 站台上时该方式往往受到限制。第二类方式中，依靠技术手段进行检测，大大降低了人工负担。但红外线 探测的方式易受灰尘或杂物影响而误报，影响运营过程，尤其针对高架线路半高式屏蔽门，易受雨、雾等 天气情况干扰。若采用激光探测的方法，稳定性会有所提高，但投资
7、随之增大。 针对现有的防夹人手段的不足，本文提出安装光幕传感器并结合人工视频监控的方式，在检测的同 时防止探测器误报，从而保证乘客安全和正常的运营效率。 3屏蔽门安全防护系统设计 3.1硬件设计 屏蔽门安全防护系统由信号采集单元、中央控制模块和状态显示模块三个部分组成。信号采集单元 包括光幕传感器和屏蔽门 DCU 信号采集模块两个部分，该部分将光幕传感器的遮断信号和屏蔽门本身的 障碍物探测信号一同传输至中央控制模块，供其进行逻辑判断，然后将结果输出到状态显示模块。状态显 示模块包含司机站立区的蜂鸣报警指示灯、LED 数码显示管和视频显示屏，以及车厢上光幕传感器对应区 域的摄像头和车厢蜂鸣报警指
8、示灯。系统结构如图 1 所示。 其中，光幕传感器光源为红外式，自带输出状态指示灯，可将其安装于靠近列车的屏蔽门内侧。每 节车厢采用 2 对，分别针对一位端的两扇门和二位端的三扇门进行夹人情况监测（在城市轨道交通行车 过程中，按照列车行进方向，前端称为一位端，后端称为二位端） 。所采用的光幕传感器主要技术参数如 表1 所示。 专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 摄像头采用广角摄像球机，针对全高型屏蔽门，安装于靠近列车的屏蔽门内侧，在每节车厢上采用 2 对，分别对一位端的两扇门和二位端的三扇门进行夹人情况监测。 3.2软件设计 系统各部分信号传递方向如图 2 所示，相应的软件算法流程如图 3
9、 所示。 专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 （1 ）疑似夹人情况判断。屏蔽门与列车门联动关闭时，系统开始启动扫描程序。例如对于六节编 组列车，中央控制器模块接收到 12 个位置点的状态信号，若设定每 20ms 扫描一次，则一整列车扫描 一次为 240ms，光幕传感器和屏蔽门 DCU 信号形成“与”的关系，即二者其中之一有信号，则认为发生 了相应区域的夹人情况。当系统循环完毕后，考查总的计数值“Count ”满设定参考值时，则认为探测到障 碍物，此时启动司机站立区和车厢相应区域的蜂鸣报警指示灯，并使 LED 数码管显示相应的车厢代号及 区域，例如第五节车厢一位端有夹人情况发生，则 LED
10、 数码显示管 2 将显示“51”。 （2 ）夹人情况二次确认。当判定疑似夹人情况发生时，中央控制器发出指令启动相应区域的摄像 头和司机站立区的视频显示器，用于司机对夹人情况的二次确认。 4结语 专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 本安全防护系统在原有屏蔽门 DCU 障碍物探测技术的基础上，增加了针对屏蔽门与列车间隙夹人 情况的检测手段，将技术手段与人工介入方式相结合，在增加乘客登车安全的同时，防止了误报情况的发 生，保证地铁的安全运营。但针对该系统的应用，仍需在以下三个方面展开讨论。 （1 ）在安全性和防误报之间的权衡与讨论。传感器硬件选型的灵敏、可靠性要求以及软件算法的 严格程度都是值
11、得探讨的问题，对于该部分应从运营安全和效率两个角度进行权衡。事实上对地铁运营部 门而言，技术手段为主、人工部分介入的方式不但可以增加降低了成本，更增加了运营的安全可靠性和人 性化。 （2 ）对间隙信号获得后的信号传递方式的讨论。有不少学者认为该信号获得后应与行车信号高度 整合。但本文建议考虑到方便性与可靠性，该信号应独立于车辆与信号系统的信号取值，即间隙是否有人 的信号获得后不与车辆和信号直接联动，而是通过司机或站务人员观察后再进行下一步的操作。 （3 ）对于组织管理上相应措施的讨论。针对乘客的安全乘车，应加强宣传，规范候车和登车秩序， 减少夹人事故的诱发因素。另外，在夹人情况发生时，应立即启动紧急预案，避免进一步的伤害，这是运 营部门应慎重考虑的问题。
