站臺(tái)門系統(tǒng)在全自動(dòng)運(yùn)行模式下的探索

孫佳

摘要：隨著城市軌道交通的發(fā)展，從有人駕駛到無人駕駛再到全自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)化程度不斷提高，不僅對各系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠性要求不斷提高，而且對相關(guān)人員業(yè)務(wù)技能的要求也進(jìn)一步提升。本文主要以站臺(tái)門系統(tǒng)為例，對如何在全自動(dòng)運(yùn)行模式下提升設(shè)備安全可靠性、優(yōu)化運(yùn)維組織方面進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)運(yùn)行，站臺(tái)門，對位隔離，障礙物探測，SIL2安全認(rèn)證，運(yùn)維組織，施工關(guān)注重點(diǎn)

引言

隨著城市軌道交通的發(fā)展，從有人駕駛到無人駕駛再到全自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)化程度不斷提高，不僅對各系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠性要求不斷提高，而且對相關(guān)人員業(yè)務(wù)技能的要求也進(jìn)一步提升。隨著國內(nèi)上海、廣州、北京等無人駕駛線路的開通，南京、寧波、杭州等兄弟地鐵公司也在進(jìn)行全自動(dòng)運(yùn)行的開發(fā)，蘇州軌道交通5號(hào)線也將采用全自動(dòng)運(yùn)行模式。由于是蘇州第一條全自動(dòng)運(yùn)行線路，各系統(tǒng)專業(yè)與既有線路設(shè)計(jì)原理與運(yùn)維組織架構(gòu)都發(fā)生了較大的變化，本文就站臺(tái)門系統(tǒng)為例進(jìn)行探討。

1全自動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化提升功能

1.1對位隔離功能

站臺(tái)門系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)增加通訊接口，采用基于RSSP-1協(xié)議的雙網(wǎng)冗余配置，保證數(shù)據(jù)通訊的安全性、可靠性，實(shí)現(xiàn)站臺(tái)門與列車門的“對位隔離”功能。在列車進(jìn)站前，信號(hào)系統(tǒng)向站臺(tái)門系統(tǒng)報(bào)告列車車門的相關(guān)故障信息，而站臺(tái)門系統(tǒng)同時(shí)向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送站臺(tái)安全門的故障信息。當(dāng)列車門故障時(shí)，站臺(tái)門對應(yīng)的滑動(dòng)門不打開;當(dāng)站臺(tái)門故障時(shí)，對應(yīng)的列車門也不打開，實(shí)現(xiàn)“對位隔離”。同時(shí)通過廣播、滑動(dòng)門上方行車指引顯示屏等預(yù)先通知乘客避開故障門體區(qū)域進(jìn)行上下車。

該功能與“關(guān)閉鎖緊”同屬于安全類信號(hào)，軟件上采用安全類通訊協(xié)議，硬件在DCU開關(guān)門命令上采用強(qiáng)制安全導(dǎo)向觸點(diǎn)，進(jìn)行命令安全校驗(yàn)，避免對位隔離失敗后，站臺(tái)門誤開后帶來安全隱患。

如圖1所示在常規(guī)線路中可能出現(xiàn)站臺(tái)門故障，對應(yīng)的車門開啟;或者車門故障，對應(yīng)的站臺(tái)門開啟;這樣在安全把控以及運(yùn)營效率上都存在一定影響。而通過“對位隔離”功能就能有效地避免此類情況的發(fā)生，提高運(yùn)營效率，降低安全隱患，更好地為列車的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。

1.2 站臺(tái)中部現(xiàn)地應(yīng)急操作盤設(shè)置

在全自動(dòng)運(yùn)行模式下列車存在無人值守的情況，一旦站臺(tái)門系統(tǒng)出現(xiàn)故障，車站人員需在最短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，因此在站臺(tái)層中部位置（宜與車站站臺(tái)緊急關(guān)閉按鈕集中設(shè)置）增設(shè)一處現(xiàn)地應(yīng)急操作盤，方便車站人員操作站臺(tái)門?，F(xiàn)地應(yīng)急操作盤宜安裝在兼顧作業(yè)和瞭望站臺(tái)的位置，應(yīng)包含以下內(nèi)容：

1）站臺(tái)門互鎖解鎖

2）人工打開/關(guān)閉站臺(tái)門開關(guān)

3）站臺(tái)緊急關(guān)閉按鈕

4）站臺(tái)清客按鈕

5）列車運(yùn)行靜/動(dòng)態(tài)指示燈

6）同步打開/關(guān)閉車門和站臺(tái)門

7）門允許指示燈

8）操作無效報(bào)警

9）站臺(tái)門門體試燈按鈕

10）對講機(jī)等

1.3 SIL2安全認(rèn)證

在全自動(dòng)運(yùn)行模式下，為確保站臺(tái)門系統(tǒng)的安全可靠，需對涉及安全的站臺(tái)門開閉、防夾等重要功能進(jìn)行SIL2安全認(rèn)證。圖2為蘇州5號(hào)線站臺(tái)門系統(tǒng)需進(jìn)行SIL2安全認(rèn)證的功能清單。

1.4障礙物探測

為了提高全自動(dòng)運(yùn)行模式下乘客的安全性，在既有防夾功能基礎(chǔ)上增加了防夾擋板（圖3）以及站臺(tái)門車門間隙激光探測報(bào)警裝置（圖4），每節(jié)車廂設(shè)置一組激光探測報(bào)警裝置，一側(cè)共設(shè)置6組，接入該側(cè)站臺(tái)門安全回路中。

滑動(dòng)門門體在軌道側(cè)設(shè)置橡膠防夾擋板。該裝置作為滑動(dòng)門體的一部分，能夠探測到門檻上存在任何障礙物。該裝置不得侵入站臺(tái)門限界，防止乘客站立，結(jié)合滑動(dòng)門在關(guān)門過程中遇到障礙物探測功能，有效地防止乘客夾于列車與站臺(tái)門之間。在滑動(dòng)門的底部設(shè)置的三角斜擋板，完全覆蓋于門檻的表面上，加寬了站臺(tái)門門體障礙物探測的范圍。

平時(shí)在站內(nèi)無車時(shí)，站臺(tái)門關(guān)閉，激光探測報(bào)警系統(tǒng)處于停止工作狀態(tài);列車進(jìn)站停穩(wěn)后，正常開關(guān)門作業(yè)，站臺(tái)門自動(dòng)關(guān)閉后啟動(dòng)激光探測報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)激光探測報(bào)警系統(tǒng)判定有異物時(shí)，安全回路斷開，啟動(dòng)聲光報(bào)警，提醒站務(wù)人員現(xiàn)場手動(dòng)處理，并將報(bào)警信息反饋至綜合監(jiān)控系統(tǒng)，車站CCTV工作站自動(dòng)切換至報(bào)警側(cè)站臺(tái)。

1.5安全性能提升

為了提高系統(tǒng)的安全性以及對故障點(diǎn)的檢測效率，5號(hào)線站臺(tái)門安全回路采用三回路級(jí)聯(lián)后再串聯(lián)的雙斷回路設(shè)計(jì)。單側(cè)所有滑動(dòng)門“關(guān)門且鎖緊”的硬件安全行程開關(guān)觸點(diǎn)進(jìn)行級(jí)聯(lián)，單側(cè)所有應(yīng)急門“關(guān)門且鎖緊”的硬件安全行程開關(guān)觸點(diǎn)進(jìn)行級(jí)聯(lián)，單側(cè)激光探測安全回路開關(guān)觸點(diǎn)進(jìn)行級(jí)聯(lián);以上三類回路需要分別按照雙斷硬安全觸點(diǎn)進(jìn)行采集和反饋，并針對每一回路配置相應(yīng)的旁路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)安全回路斷點(diǎn)檢測及冗余可靠安全傳輸。其中位于設(shè)備房PSC柜內(nèi)用于“關(guān)門且鎖緊”狀態(tài)采集和傳輸?shù)氖前踩^電器模組，安全級(jí)別達(dá)到SIL4。同時(shí)提高使用零部件的安全可靠性：

1）限位開關(guān)由普通型限位開關(guān)升級(jí)為安全型限位開關(guān);

2）部分繼電器改為安全繼電器;

3）電氣設(shè)備的防護(hù)等級(jí)提高。

2 運(yùn)維組織優(yōu)化

2.1 多職能隊(duì)伍

在全自動(dòng)運(yùn)行模式下由于系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，一些崗位的操作性作業(yè)量減少，從崗位工作量分配平衡及優(yōu)化資源配置的角度考慮，可將這些崗位的部分職能進(jìn)行合并，成立多職能隊(duì)伍。根據(jù)崗位功能可分為列車多職能隊(duì)伍、站控多職能隊(duì)伍、巡視多職能隊(duì)伍。

2.2運(yùn)維分離

運(yùn)維分離指的是將日常的巡視、應(yīng)急處置與設(shè)備的維護(hù)檢修進(jìn)行分離，分別由不同的部門進(jìn)行，資源進(jìn)行重組優(yōu)化。

以站臺(tái)門專業(yè)為例，將非全自動(dòng)運(yùn)行模式下的站臺(tái)門巡視內(nèi)容分為兩類，一類為日常常規(guī)巡視，主要包括：

1）查看滑動(dòng)門、應(yīng)急門、端門、固定門的玻璃、密封件的狀態(tài)是否完好;

2）查看滑動(dòng)門、端門開關(guān)功能是否正常，指示燈是否顯示正確;

3）查看蓋板是否鎖閉正常，有無脫落隱患;

4）查看應(yīng)急門是否鎖閉到位，有無被吹開風(fēng)險(xiǎn);

5）查看設(shè)備房內(nèi)電源系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，有無報(bào)警。

以上內(nèi)容由新成立的綜合巡視工班進(jìn)行日巡，確認(rèn)站臺(tái)門設(shè)備是否運(yùn)行正常。另一類為剩余的巡視內(nèi)容，由站臺(tái)門工班完成，但巡視周期由日巡改為月巡。

站臺(tái)門的故障應(yīng)急處置中第一處置人為車站站控多職能隊(duì)伍，綜合巡視工班人員進(jìn)行輔助一些簡單故障的處置，如夾異物、障礙物探測誤報(bào)警等;同時(shí)在站臺(tái)門發(fā)生較大故障時(shí)協(xié)同車站站控多職能隊(duì)伍做好應(yīng)急處置及現(xiàn)場安全防護(hù)，等待站臺(tái)門工班人員前來進(jìn)行處置。

2.3站臺(tái)門維保模式

通過對國內(nèi)地鐵站臺(tái)門設(shè)備維保模式的調(diào)研總結(jié)，目前主要有兩種模式：自主維保模式和委外維保模式。其中北京、杭州、寧波地鐵等以自主維保模式為主，而上海、廣州、南京地鐵等以委外維保模式為主。

委外維保模式是指將站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)備的巡視、檢修保養(yǎng)、故障維修等完全或部分委托給專門的維保公司，由他們提供技術(shù)骨干負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)的相關(guān)工作，運(yùn)營公司只需配備必要的技術(shù)人員進(jìn)行委外管理、作業(yè)監(jiān)管、質(zhì)量驗(yàn)收等工作。這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于可以發(fā)揮專業(yè)維保公司對設(shè)備的性能以及維保規(guī)律的優(yōu)勢，使設(shè)備能夠長期處于運(yùn)行穩(wěn)定的狀態(tài)，同時(shí)可以節(jié)約運(yùn)營公司的人工、維護(hù)成本。

自主維保模式是指由運(yùn)營公司內(nèi)部專業(yè)人員從事站臺(tái)門系統(tǒng)設(shè)備的巡視、檢修保養(yǎng)、故障維修等工作。優(yōu)點(diǎn)在于能夠培養(yǎng)儲(chǔ)備自己的專業(yè)技術(shù)人才，為后續(xù)線路的開通提供保障;缺點(diǎn)在于前期需要花費(fèi)大量的精力和時(shí)間來學(xué)習(xí)掌握設(shè)備的相關(guān)技術(shù)及運(yùn)行維保規(guī)律，故障率可能會(huì)升高，而且人工、維護(hù)成本上比委外模式要高。

為了更好地培養(yǎng)儲(chǔ)備專業(yè)技術(shù)人才，蘇州軌道交通5號(hào)線全線共計(jì)34個(gè)車站，設(shè)置3個(gè)站臺(tái)門自主維修工班，編制37人;采用四班兩運(yùn)以及長夜維保兩種運(yùn)轉(zhuǎn)方式，負(fù)責(zé)全線站臺(tái)門系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)、故障搶修以及電扶梯專業(yè)委外的監(jiān)管工作。

3 施工關(guān)注重點(diǎn)

綜合蘇州軌道交通既有線路發(fā)現(xiàn)的一些問題，本文歸納總結(jié)了一些施工關(guān)注重點(diǎn)見下表：

結(jié)論

通過上述對站臺(tái)門系統(tǒng)在全自動(dòng)運(yùn)行模式下的探索，優(yōu)化提升功能的研究，提高設(shè)備安全可靠性;同時(shí)通過運(yùn)維組織的優(yōu)化，節(jié)約人力成本，優(yōu)化資源配置;明確施工關(guān)注重點(diǎn)，提前發(fā)現(xiàn)整改缺陷隱患，確保后續(xù)線路站臺(tái)門系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定有效地運(yùn)行。

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