站臺門與列車車門間隙防夾人裝置對比淺析

孫娟娟

(貴陽市城市軌道交通集團有限公司，貴州 貴陽550000)

地鐵站臺門屬于全國軌道交通行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化配置設(shè)備，站臺門與列車門之間的間隙存在夾人的安全隱患，在全國軌道交通行業(yè)日常運營過程中時有發(fā)生，嚴重危及乘客人身安全。具體原因為站臺門與列車門之間存在100～250 毫米不等的縫隙，據(jù)相關(guān)調(diào)查，我國成年男性和女性的平均胸厚為215 毫米和200 毫米，可見在客流擁擠時，身材瘦小的成年人和孩童被擠壓在站臺門與列車門縫隙之間事故的發(fā)生概率較大。因此，有效的站臺門與列車車門間隙防夾裝置在城市軌道運輸中顯得尤為重要，以下就對目前國內(nèi)外地鐵公司常用的防夾人裝置做個詳細的對比分析。

1 站臺門與列車車門間隙防夾人現(xiàn)狀

目前，在站臺門的滑動門邊緣安裝安全擋板，或者在靠近列車側(cè)安裝三角斜面防站立板。安裝擋板后可以減小列車門與站臺門之間間隙，降低了乘客進入該間隙的可能性。但該方法往往只能防止乘客主動進入間隙，卻不能防止乘客在被動情況下被擠入該間隙。

針對現(xiàn)有的防夾人手段的不足，本文提出了三種站臺門與車門間隙檢測報警系統(tǒng)，分別為SRD-IV 地鐵站臺門與列車之間空間異物監(jiān)測系統(tǒng)、基于機械觸發(fā)與無線傳輸技術(shù)的站臺門與列車門間隙防夾人裝置以及基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統(tǒng)，三種方式均能在站臺門與列車之間發(fā)生夾人時發(fā)出警報，提高地鐵運營安全性。

2 SRD-IV 地鐵站臺門與列車之間空間異物監(jiān)測系統(tǒng)

基于機器視覺異物檢測原理是假設(shè)列車進站車門沒有開啟之前，列車門與站臺門之間隙縫沒有異物，通過對比列車停穩(wěn)時背景圖像與列車開車之前的圖形差別，判斷開車前列車門關(guān)好后列車門與站臺門之間縫隙是否有異物。背景圖像包括每天列車第一次在站時背景圖像和每次列車進站停穩(wěn)時（轉(zhuǎn)下頁）背景圖像。為了保證異物檢測準(zhǔn)確性和減少誤報率，設(shè)置了可靠的不易被乘客污染的長期穩(wěn)定的顯著的背景圖像——防踏空膠條上發(fā)光藍色光帶。

當(dāng)獲得站臺門緊鎖信號后，檢測到站臺門門縫的位置與建模時候提取的站臺門關(guān)閉狀態(tài)門縫位置一致時，視為站臺門完全閉合，同理，當(dāng)對比列車門縫位置與建模時提取的列車門門縫位置重合時，判定列車門關(guān)閉，僅當(dāng)列車門和站臺門都關(guān)閉時，對整個檢測區(qū)域（列車門區(qū)域、燈帶區(qū)域、站臺門區(qū)域）進行異物檢測。

檢測方法主要是對比實時發(fā)光燈帶區(qū)、滑動門門縫區(qū)和列車門縫區(qū)圖像與建模時背景圖像的差異。當(dāng)發(fā)生異物時，檢測區(qū)域的圖像顏色、亮度、紋理、形狀會發(fā)生變化，當(dāng)超過某個設(shè)定閥值，就判斷有異物；當(dāng)3 個檢測區(qū)域中檢測到存在異物時，則在對應(yīng)的顯示區(qū)域上利用明顯的標(biāo)記顯示存在異物；當(dāng)列車再次啟動時候，則對上趟車次所提取的所有信息進行清除和更新。

3 基于機械觸發(fā)與無線傳輸技術(shù)的站臺門與列車門間隙防夾人裝置

采取安裝在軌道內(nèi)側(cè)站臺門的門框內(nèi)的碰觸裝置（內(nèi)置微動開關(guān)），一旦有人夾在站臺門與車門之間的縫隙，人體就會觸碰到安裝在站臺門軌道側(cè)門框上的觸碰裝置，此觸碰信號（開關(guān)量）通過無線發(fā)射模塊（安裝在站臺門軌道側(cè)門框上）發(fā)出報警的ASK 信號，安裝在滑動門頭上的無線接收模塊接收到此報警信號后，接收模塊內(nèi)相關(guān)電路動作并保持此報警信號，一方面通過硬線將此報警信號送至安裝在車頭司機立崗處（站臺門PSL 邊）的“站臺門與列車門防夾人聲光報警器”，發(fā)出聲光報警，提醒司機與站務(wù)人員檢查確認站臺門與車門之間的間隙是否夾人。

該站臺門間隙防夾人裝置包括：機械觸發(fā)式微動開關(guān)觸碰裝置、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊及聲光報警器。

在站臺門每一檔的左右活動門和固定門門框內(nèi)（軌道側(cè)）安裝微動開關(guān)碰觸裝置，其安裝高度可依人體不同身高（成年人與兒童）設(shè)置多條，并距離玻璃約2cm 空間，以利于保潔人員清洗站臺門時排放污水。

4 基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統(tǒng)

基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統(tǒng)采用激光飛行時間測量法（TOF），由激光雷達發(fā)射紅外激光脈沖束，打到檢測物反射回來，通過測量時間差得出物體的距離用不同傾斜角度的旋轉(zhuǎn)鏡將光束分成96 度的4 個掃描面?；? 層激光雷達設(shè)計，通過24 小時不停機監(jiān)控站臺門外側(cè)與軌道間間隙。當(dāng)運營車輛進站，激光掃描檢測裝置自動進入工作狀態(tài)，同時判別進站車輛編組數(shù)，系統(tǒng)檢測到站臺門關(guān)閉后，進入檢測模式如果激光雷達在設(shè)定區(qū)域及時間內(nèi)檢測到物體（有?？苛熊嚨恼九_門部分工作），如滿足判定條件將觸發(fā)報警，被報警站臺門狀態(tài)將傳輸終端控制器顯示屏上，轉(zhuǎn)入人工干預(yù)。該裝置可有效避免誤報同時提高運營效率。

系統(tǒng)所有設(shè)備均采用以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)串聯(lián)（綠線），具備冗余及自愈功能，任意節(jié)點故障不影響設(shè)備運行，輸出兩路常閉觸點的異物檢測回路至PSC（紫線、藍線），激光雷達控制器從控制柜獨立回路輸出一路DC24V 電源。

5 三種防夾人裝置對比（表1）

表1

結(jié)束語

根據(jù)上述比對可知，三套系統(tǒng)各有自身的優(yōu)缺點。從成本角度與保證乘客安全方面考慮，基于機械觸發(fā)與無線傳輸技術(shù)的站臺門與列車門間隙防夾人裝置功能基本滿足站臺門與列車車門間隙防夾人裝置功能需求；從全方位檢測方面考慮，SRD-IV 地鐵站臺門與列車之間空間異物監(jiān)測系統(tǒng)與基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統(tǒng)檢測覆蓋范圍較廣，滿足異物被夾的檢測報警。從故障率方面考慮，基于XJ-LPSD 激光雷達異物檢測系統(tǒng)的故障率或誤報率較其余檢測報警系統(tǒng)低，更為穩(wěn)定。