半高/全高站臺(tái)門(mén)運(yùn)維情況對(duì)比分析

楊科

摘? 要：隨著城市地鐵交通的迅速發(fā)展，站臺(tái)門(mén)現(xiàn)在已經(jīng)成為地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。地鐵車(chē)站站臺(tái)門(mén)主要采用的是半高、全高等兩種型式。半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)各有特點(diǎn)。文章主要從站臺(tái)門(mén)的簡(jiǎn)單原理、造價(jià)、功能、故障率、維修保養(yǎng)等方面，對(duì)半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)的運(yùn)維情況進(jìn)行簡(jiǎn)要梳理和對(duì)比。旨在為站臺(tái)門(mén)設(shè)備的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等提供一定參考。

關(guān)鍵詞：站臺(tái)門(mén);運(yùn)營(yíng)維護(hù);無(wú)故障周期

中圖分類(lèi)號(hào)：U231.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）33-0068-02

Abstract： With the rapid development of urban subway traffic， platform gate has become the indispensable key equipment in subway operation process. Subway station platform gate can be mainly divided into two types： semi-high and full-high. Semi-high platform doors and full-high platform doors each have their own characteristics. This paper mainly contrasts and analyzes the operation and maintenance situation of the semi-high platform door and the full-high platform door in terms of their basic principle， cost， function， failure rate，， etc.， aiming to provide reference for design， construction and operation of platform door equipment.

Keywords： platform door; operation maintenance; zero-trouble period

1 綜述

站臺(tái)門(mén)設(shè)備簡(jiǎn)介：

站臺(tái)門(mén)設(shè)備：指設(shè)置在站臺(tái)邊緣，將乘客候車(chē)區(qū)與列車(chē)運(yùn)行區(qū)相互隔離，并與列車(chē)門(mén)相對(duì)應(yīng)、可多級(jí)控制開(kāi)啟與關(guān)閉滑動(dòng)門(mén)的連續(xù)屏障[1]，有全高、半高，密閉和非密閉之分。站臺(tái)門(mén)通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與列車(chē)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)、信號(hào)聯(lián)鎖等功能，很大程度地提高地鐵的行車(chē)安全和運(yùn)營(yíng)效率，并能減少地鐵車(chē)站墜軌等事故的發(fā)生。站臺(tái)門(mén)現(xiàn)在已經(jīng)成為地鐵在運(yùn)行過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。

地鐵車(chē)站站臺(tái)門(mén)主要采用的是半高、全高等兩種型式。半高站臺(tái)門(mén)（非密閉式）可以和列車(chē)實(shí)現(xiàn)基本聯(lián)動(dòng)功能，防止意外墜軌等事故。全高門(mén)站臺(tái)門(mén)（密閉式）除了和列車(chē)實(shí)現(xiàn)基本聯(lián)動(dòng)功能外，同時(shí)可以起到節(jié)能、降噪、減塵、改善候車(chē)環(huán)境等作用。半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)各有特點(diǎn)。本文主要從站臺(tái)門(mén)的簡(jiǎn)單原理、造價(jià)、功能、故障率、維修保養(yǎng)等方面對(duì)半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)的運(yùn)維情況進(jìn)行簡(jiǎn)要梳理和對(duì)比，旨在為站臺(tái)門(mén)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等提供一定參考。本文的主要數(shù)據(jù)來(lái)源為廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)一期（后文簡(jiǎn)稱(chēng)：廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)）站臺(tái)門(mén)設(shè)備。

廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)（嘉禾望崗站-東風(fēng)站）設(shè)13座車(chē)站，其中地下站6座，高架站7座。已投用站臺(tái)門(mén)13對(duì)（26側(cè)），其中7對(duì)為半高站臺(tái)門(mén)（高架站使用），6對(duì)為全高站臺(tái)門(mén)（地下站使用）。廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)站臺(tái)門(mén)設(shè)備使用的是國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的產(chǎn)品，與廣州地鐵知識(shí)城線(xiàn)、廣州地鐵二十一號(hào)線(xiàn)使用的都是同類(lèi)型站臺(tái)門(mén)產(chǎn)品。

2 站臺(tái)門(mén)原理與功能實(shí)現(xiàn)

2.1 半高站臺(tái)門(mén)

半高站臺(tái)門(mén)為非密閉式站臺(tái)門(mén)，通常在高架地鐵車(chē)站使用，規(guī)范要求半高站臺(tái)門(mén)門(mén)體高度不應(yīng)小于1.2m。半高站臺(tái)門(mén)可以實(shí)現(xiàn)與列車(chē)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)、信號(hào)聯(lián)鎖，防止乘客意外墜落軌道等基本功能。

半高站臺(tái)門(mén)滑動(dòng)門(mén)通常采用下部支撐的固定方式。滑動(dòng)門(mén)門(mén)體通過(guò)滑輪組/導(dǎo)軌等方式驅(qū)動(dòng)，滑輪組/導(dǎo)軌固定在底座支架上?；瑒?dòng)門(mén)左門(mén)和右門(mén)各采用一套單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，半高站臺(tái)門(mén)1個(gè)滑動(dòng)門(mén)單元需要兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩套閘鎖機(jī)構(gòu)。兩套機(jī)構(gòu)通過(guò)DCU（門(mén)控單元）等控制部件保證運(yùn)行同步性。

2.2 全高站臺(tái)門(mén)

全高站臺(tái)門(mén)為非密閉式站臺(tái)門(mén)，可以在地下地鐵車(chē)站使用，規(guī)范要求全高站臺(tái)門(mén)門(mén)體高度不應(yīng)小于2.0m。全高站臺(tái)門(mén)除了可以實(shí)現(xiàn)列車(chē)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)、信號(hào)聯(lián)鎖，防止乘客意外墜落軌道等基本功能。同時(shí)可以起到節(jié)能（防止站臺(tái)冷氣與隧道進(jìn)行熱交換）、降噪、減塵、改善候車(chē)環(huán)境等作用[2]。

全高站臺(tái)門(mén)滑動(dòng)門(mén)通常采用上部懸掛的固定方式。全高站臺(tái)門(mén)滑動(dòng)門(mén)門(mén)體通過(guò)滑輪懸掛在上部導(dǎo)軌上。左門(mén)和右門(mén)通過(guò)同一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。全高站臺(tái)門(mén)1個(gè)滑動(dòng)門(mén)單元僅需要一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一套閘鎖機(jī)構(gòu)。

3 建設(shè)運(yùn)維成本

建設(shè)成本。半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)建設(shè)成本相差不大。以廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)為例，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)站全高站臺(tái)門(mén)總成本費(fèi)用（設(shè)備物料費(fèi)用+安裝費(fèi)用）為半高站臺(tái)門(mén)的1.023倍，全高站臺(tái)門(mén)總成本略微高一點(diǎn)，總體相差不大。

運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中站臺(tái)門(mén)可以通過(guò)自修或簽訂合同委托外單位進(jìn)行維修保養(yǎng)。如通過(guò)委外合同的方式進(jìn)行維修保養(yǎng)，半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)運(yùn)營(yíng)維護(hù)總價(jià)包干部分通常一致。單價(jià)包干部分金額和跟站臺(tái)門(mén)故障數(shù)量、換件數(shù)量、使用頻率、可維修性等因素相關(guān)聯(lián)，不同線(xiàn)路不盡相同。單價(jià)包干部分實(shí)際金額需要根據(jù)不同線(xiàn)路的站臺(tái)門(mén)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析。

4 運(yùn)營(yíng)維護(hù)情況對(duì)比

4.1 安全性

半高站臺(tái)門(mén)通常為非密閉設(shè)計(jì)，可以防止意外墜落軌道[3]，但不能防止刻意攀爬翻越?！冻鞘熊壍澜煌ㄕ九_(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求：“半高屏蔽門(mén)的所有門(mén)體高度不應(yīng)小于1.2米”。廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)采用的半高站臺(tái)門(mén)高度為1.5米，高于規(guī)范要求。成年人依然有能力故意翻越1.5米高度的門(mén)體。尤其端門(mén)位置：端門(mén)軌行側(cè)通?？梢匀菁{人員站立，端門(mén)位置被乘客翻越的可能性更大。建議優(yōu)化措施：可以考慮在端門(mén)上方增加防攀爬阻擋裝置，增加翻越難度;或者增加攀爬報(bào)警裝置：當(dāng)有人員翻越時(shí)報(bào)警裝置通過(guò)聲光信號(hào)提醒工作人員及時(shí)處置。

全高站臺(tái)門(mén)通常為密閉設(shè)計(jì)，可以有效阻止人員進(jìn)入軌行區(qū)，攀爬翻越風(fēng)險(xiǎn)較小。

4.2 可維修性

全高站臺(tái)門(mén)常見(jiàn)故障可以在站臺(tái)側(cè)處理完成;半高站臺(tái)門(mén)部分故障需要下到軌行區(qū)才能處理。

全高站臺(tái)門(mén)電機(jī)、皮帶、導(dǎo)軌、滑輪、閘鎖解鎖部件等零部件位于站臺(tái)側(cè)頂箱內(nèi)。該類(lèi)零部件故障可以直接打開(kāi)前蓋板在站臺(tái)側(cè)進(jìn)行維修處理。而半高站臺(tái)門(mén)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（皮帶、導(dǎo)軌、滑輪等）、支撐機(jī)構(gòu)等零部件通常位于軌行區(qū)。該類(lèi)零部件部分故障需要進(jìn)入軌行區(qū)才能處理。設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)增加檢修口、優(yōu)化布局等方式增加半高站臺(tái)門(mén)檢修便易性。

4.3 故障率

站臺(tái)門(mén)故障率是衡量站臺(tái)門(mén)運(yùn)行質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，站臺(tái)門(mén)故障率可以引入平均故障周期（Mean Cycles Between Failure，簡(jiǎn)稱(chēng)：MCBF）的概念來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。無(wú)故障周期有多種計(jì)算方式，計(jì)算方式可以有差別，但實(shí)際表達(dá)意義基本是一致的。下文介紹一種簡(jiǎn)易的無(wú)故障周期的計(jì)算公式供參考。其中故障數(shù)量統(tǒng)計(jì)值：N應(yīng)為剔除人為、外部環(huán)境等因素導(dǎo)致的非設(shè)備故障。計(jì)算公式如下：

平均無(wú)故障周期計(jì)算公式：MCBF =L·M·Z·D/N

L：每天運(yùn)行的地鐵列次，單位：列次/天;M：每列次站臺(tái)門(mén)開(kāi)門(mén)數(shù)量;Z：?？寇?chē)站數(shù)量;D：統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)天數(shù);N：統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)故障次數(shù)。

由于結(jié)構(gòu)上的差異，1個(gè)半高滑動(dòng)門(mén)單元需要兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩套閘鎖機(jī)構(gòu);而1個(gè)全高滑動(dòng)門(mén)單元只需要一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一套閘鎖機(jī)構(gòu)。同樣滑動(dòng)門(mén)數(shù)量情況下半高站臺(tái)門(mén)電機(jī)、閘鎖、皮帶、導(dǎo)軌等部件數(shù)量是全高門(mén)的2倍。假設(shè)零部件狀態(tài)、故障率一致的情況下，半高站臺(tái)門(mén)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、閘鎖機(jī)構(gòu)故障的概率應(yīng)該為全高站臺(tái)門(mén)的2倍。實(shí)際使用過(guò)程中半高站臺(tái)門(mén)故障數(shù)量也高于全高站臺(tái)門(mén)。以廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)為例，線(xiàn)路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后第7個(gè)月至第18個(gè)月作為觀察對(duì)比周期（開(kāi)通運(yùn)行前期6個(gè)月受施工遺留問(wèn)題等環(huán)境因素影響大，不納入統(tǒng)計(jì)）。廣州地鐵十四號(hào)線(xiàn)平均月度無(wú)故障周期數(shù)值全高站臺(tái)門(mén)大約為半高站臺(tái)門(mén)的4.36倍，全高站臺(tái)門(mén)運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)于半高站臺(tái)門(mén)。

4.4 絕緣性能

為了保證乘客安全，站臺(tái)門(mén)要求與鋼軌等電位，同時(shí)人體可觸及的站臺(tái)門(mén)金屬構(gòu)件應(yīng)與土建結(jié)構(gòu)絕緣。否則乘客上車(chē)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)跨步電壓導(dǎo)致出現(xiàn)危險(xiǎn)[4]。

通常鋼軌電位高于大地電位，站臺(tái)門(mén)與周邊土建結(jié)構(gòu)須進(jìn)行絕緣處理?！冻鞘熊壍澜煌ㄕ九_(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求：“單側(cè)站臺(tái)門(mén)體與車(chē)站土建結(jié)構(gòu)之間的絕緣電阻在500VDC下不應(yīng)小于0.5MΩ”。如果站臺(tái)門(mén)絕緣失效有可能會(huì)導(dǎo)致鋼軌與土建結(jié)構(gòu)短路，鋼軌與站臺(tái)門(mén)、土建機(jī)構(gòu)之間產(chǎn)生電流，導(dǎo)致出現(xiàn)放電打火等情況。

全高站臺(tái)門(mén)需要進(jìn)行絕緣處理的位置有：下部底座、門(mén)檻，上部頂箱、立柱，端門(mén)四周等位置。半站臺(tái)高門(mén)沒(méi)有頂箱，也無(wú)需考慮上部立柱等位置，只需要做好下部底座門(mén)檻，端門(mén)四周的絕緣即可。從結(jié)構(gòu)上看，半高站臺(tái)門(mén)與土建接駁位較少，絕緣性能更容易實(shí)現(xiàn)。半高站臺(tái)門(mén)絕緣值普遍高于全高站臺(tái)門(mén)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，半高站臺(tái)門(mén)與全高站臺(tái)門(mén)造價(jià)相近。半高站臺(tái)門(mén)可以適用高架站，絕緣性能更容易實(shí)現(xiàn)。全高站臺(tái)門(mén)在節(jié)能、降噪、減塵、阻止人員進(jìn)入軌行區(qū)等方面有一定優(yōu)勢(shì)。半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)各有特點(diǎn)及適用場(chǎng)景。站臺(tái)門(mén)實(shí)際運(yùn)維情況受到站臺(tái)門(mén)設(shè)計(jì)選型、安裝工藝、使用環(huán)境、零部件可靠性、維修保養(yǎng)情況等多方面因素影響。本文從站臺(tái)門(mén)理論結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)使用等方面對(duì)半高站臺(tái)門(mén)、全高站臺(tái)門(mén)運(yùn)維情況進(jìn)行簡(jiǎn)要對(duì)比分析，為今后站臺(tái)門(mén)設(shè)備的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)提供一定參考意見(jiàn)。

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