淺談城市軌道交通車輛車門控制原理

楊立冬

摘要：隨著經(jīng)濟社會的持續(xù)快速發(fā)展，城市軌道交通建設(shè)事業(yè)迎來了前所未有的重大發(fā)展機遇，如何采取有效技術(shù)措施，優(yōu)化軌道交通車輛車門控制效果，成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的焦點課題之一?；诖?，本文首先介紹了車門規(guī)格與結(jié)構(gòu)，分析了車門控制原理，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，分別從決策樹診斷方法以及車門解鎖故障等多個角度與方面，研究了軌道交通車輛車門系統(tǒng)故障的分析與處理方法，闡述了個人對此的幾點淺見，望對相關(guān)工作的開展有所裨益。

關(guān)鍵詞：軌道交通 車輛工程 車門控制 原理

引言

當(dāng)今社會，城市建設(shè)規(guī)模持續(xù)拉大，城市經(jīng)濟發(fā)展活力顯著增強，對軌道交通建設(shè)事業(yè)提出了更高要求。當(dāng)前形勢下，必須宏觀審視城市軌道交通車輛車門控制現(xiàn)狀問題，找準問題根源與癥結(jié)，切實提高城市軌道交通車輛整體運行效果。本文就此展開了探討。

1 車門規(guī)格與結(jié)構(gòu)

1.1車門規(guī)格

城市軌道交通的車門規(guī)格主要包括車門高度、車門寬度等技術(shù)指標。無論哪一方面的技術(shù)規(guī)格指標，均應(yīng)以車體構(gòu)造、車體高度等為基礎(chǔ)依據(jù)，確保車門規(guī)格符合軌道交通車體結(jié)構(gòu)的實際要求，合理設(shè)定車體車廂與車門的相對寬度。同時，車門規(guī)格需要滿足乘客上下車的流動需求，提高人員流動效率，最大限度上防止人流擁擠。車門規(guī)格的不同決定著車門控制系統(tǒng)方法的不同。

1.2車門結(jié)構(gòu)

隨著城市軌道交通車輛整體結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新，車門結(jié)構(gòu)也更加傾向于輕型化與協(xié)同化?，F(xiàn)階段，根據(jù)軌道車輛車門啟閉方式與車體位置的不同，車門結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)藏門、塞拉門、外掛門等不同的結(jié)構(gòu)樣式;根據(jù)車門動力來源渠道的不同，可將車門結(jié)構(gòu)分為電動式車門與氣動式車門，前者是通過軌道交通車輛自帶的電力系統(tǒng)為車門系統(tǒng)供電，驅(qū)動電機進行車門啟閉，后者則是以氣缸驅(qū)動機械傳統(tǒng)系統(tǒng)為主要動力來源。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，車門結(jié)構(gòu)更具美觀性，更加符合軌道交通發(fā)展趨勢，同時密閉性更強、氣阻性更低、隔音降噪能力更突出，啟閉效果更加平順穩(wěn)定，所需的能源供應(yīng)量更少。

2 軌道交通車輛車門控制原理

2.1列車級控制

2.1.1車門使能控制

在現(xiàn)代科技的推動下，城市軌道交通車輛的列車自動運行應(yīng)用越來越多，極大程度上降低了人為操作的復(fù)雜性，提高了列車運行的準確性。在自動運行環(huán)境中，列車自動運行控制系統(tǒng)可向車門控制提供發(fā)出使能信號，車門系統(tǒng)根據(jù)使能信號做出反應(yīng)，合理控制車門使能繼電器，控制左側(cè)或右側(cè)車門的正常啟閉。而在非自動運行模式下，則車門指令信號僅能由車輛駕駛?cè)藛T手動發(fā)出，將指令信號依次傳向車門使能繼電器。

2.1.2車門開啟控制

車門控制電路得以激活的前提條件為車門關(guān)閉電路處于斷開狀態(tài)。在自動運行環(huán)境中，列車自動運行控制系統(tǒng)根據(jù)指令需求自動進行開啟指令操作，控制開門繼電器完成相應(yīng)開啟功能。而在非自動運行模式下，開啟指令由車輛駕駛?cè)藛T手動發(fā)出，將指令信號依次傳送向開門繼電器完成相應(yīng)開啟功能。

2.1.3車門關(guān)閉控制

與車門開啟控制相類似，在信號控制單元發(fā)出車門關(guān)閉信號后，相應(yīng)操作指令會向每節(jié)車廂傳遞，在關(guān)門繼電器的作用下，完成車門關(guān)閉操作。

2.1.4車門互鎖控制

車門互鎖控制是軌道交通車輛車門系統(tǒng)的典型控制方法之一。在車門互鎖控制狀態(tài)下，需要以牽引系統(tǒng)繼電器、零速繼電器及駕駛控制器等為基礎(chǔ)構(gòu)成部分，構(gòu)建性能穩(wěn)定可靠的車門互鎖電路，將所有控制點位高度串聯(lián)起來，貫穿于整個軌道交通車輛前后，實現(xiàn)從車頭到車尾的車門同步控制。車門互鎖系統(tǒng)會形成控制回路，有效調(diào)控車門控制系統(tǒng)繼電器的工況狀態(tài)。

2.1.5與站臺屏蔽門控制

現(xiàn)代城市軌道交通車輛與站臺屏蔽門之間的互動控制更為嚴格，可切實保證乘客人身安全。當(dāng)軌道交通車輛駛?cè)胝九_并進入靜止狀態(tài)后，車輛車門與站臺屏蔽門應(yīng)同步啟閉，避免不必要的控制操作偏差。在現(xiàn)行技術(shù)條件下，城市軌道交通車輛的車門開關(guān)與屏蔽門的同步控制通常處于邏輯控制環(huán)境中，所取得的協(xié)同控制效果更好，與站臺屏蔽門之間互動協(xié)調(diào)更為理想，甚至增加了對位隔離功能，符合城市軌道交通車輛的未來發(fā)展需求。

2.2車輛級控制

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為城市軌道交通車輛車門的車輛級控制提供了更為豐富的技術(shù)手段，使得傳統(tǒng)模式下難以完成的車門控制任務(wù)具備了更大的可能性。在車輛級控制狀態(tài)下，每節(jié)車廂均設(shè)置了車門控制單元，在使能繼電器、開門繼電器、關(guān)門繼電器及零速繼電器等元器件的調(diào)整控制下，完成對指令邏輯的精準判斷，執(zhí)行相應(yīng)動作。

3 車門系統(tǒng)故障的分析與處理方法

3.1決策樹診斷方法

決策樹診斷方法是軌道交通車輛車門系統(tǒng)故障分析與處理的常用方法。該種方法以車門系統(tǒng)的故障特征為導(dǎo)向，根據(jù)車門結(jié)構(gòu)的不同維度故障類型進行分類或決策，利用信息論原理對樣本屬性進行分析，生成決策樹，直觀形象地識別故障問題的具體點位，為不同節(jié)點賦予不同屬性，根據(jù)故障狀態(tài)下各自屬性的變化，對車門系統(tǒng)故障問題進行高效處理。在實踐領(lǐng)域，決策樹作為一種可靠性較強的診斷技術(shù)，憑借著突出的數(shù)據(jù)挖掘優(yōu)勢，具有廣泛應(yīng)用范圍。

3.2車門鎖閉結(jié)構(gòu)故障

車門鎖閉結(jié)構(gòu)故障是城市軌道交通車輛車門系統(tǒng)的嚴重故障類型，其故障問題的表現(xiàn)形式為車門無法正常鎖閉，影響軌道交通車輛正常運行。在該故障類型下，應(yīng)檢查絲桿鎖閉的工況狀態(tài)是否完好，螺旋鎖閉的運行環(huán)境是否穩(wěn)定。同時，在車門系統(tǒng)的日常管理維護中，應(yīng)對螺母副撞塊彈力進行檢查，檢測其彈力大小，防止彈力過大或過小而導(dǎo)致的工作運行障礙。

3.3車門解鎖故障

車門解鎖故障問題是車門系統(tǒng)在運行過程中的常見問題。在城市軌道交通車輛緊急運行狀態(tài)下，若是發(fā)生車門解鎖故障，將造成極為嚴重的事故后果。在車門解鎖故障問題中，應(yīng)首先檢查解鎖裝置是否處于良好狀態(tài)，對故障點位進行依次排除。同時，應(yīng)檢查緊急解鎖鋼絲繩的穩(wěn)固性，若發(fā)生空間偏移，緊急解鎖功能可能會受到阻礙，此時應(yīng)對其做出復(fù)位處理。

4 結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)方法、管理模式、控制理念等方面要素的影響，城市軌道交通車輛車門控制中依舊存在諸多薄弱環(huán)節(jié)與不足之處，制約著車輛整體性能的優(yōu)化提升。因此，技術(shù)人員應(yīng)該從城市建設(shè)與發(fā)展的客觀實際需求出發(fā)，充分遵循車門控制基本原理，創(chuàng)新控制方式方法，優(yōu)化車門控制過程，切實提高車門啟閉穩(wěn)定性與可靠性，為促進軌道交通車輛安全平穩(wěn)運行奠定基礎(chǔ)，為提高城市經(jīng)濟社會發(fā)展質(zhì)量保駕護航。

參考文獻

[1]楊穎，李金梁，謝贊德.淺談CRH5型動車組列車管松脫的應(yīng)急處理措施[J].城市軌道交通研究.2018（05）：135-136.

[2]任金寶，董曉婕.基于Minitab統(tǒng)計分析軟件的地鐵車輛車門可靠性評估方法研究[J].電力機車與城軌車輛，2018，9（10）：130-132.

[3]石奮義，高旭東，邢宗義，等.地鐵車門系統(tǒng)故障的診斷與維修技術(shù)方案分析[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2019，8（200）：512-513.

[4]潘憶寧，邢宗義，高雪等.基于WLSM和FWGM的地鐵車門故障危害性評估研究[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2019，6（20）：298-299.

[5]馬臣琦，何興曦，王建兵.DC01型電動列車客室車門電氣控制系統(tǒng)故障分析和改造[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備.2018（01）：112-113.