摘要：随着科学技术的快速发展，我国道路建设有了更大的发展空间。城市轨道交通车辆中每辆车每侧通常设置3-5套车门系统，可以实现乘客的快速乘降。门控器是车门系统中的核心控制单元，是承接车辆控制与车门控制的枢纽。门控器收到车辆控制指令后，驱动电机进行开门或关门操作。车门系统本身依照故障导向安全的原则进行设计，设置隔离装置等安全保护装置，当车门发生无法开门、无法关门、卡滞等故障后可以对车门进行隔离保护。
关键词：城市轨道交通车辆；车门故障分析；检修策略优化
引言
城市建设的快速发展是我国整体经济建设发展迅速的重要体现形式。在城市轨道交通车辆车门故障诊断处理的过程中，采取有效的方法对其进行处理，对促进城市轨道交通车辆运行稳定性和安全性有着积极的作用。所以研究城市轨道交通车辆车门故障诊断方法意义重大。
1城市轨道交通车辆车门常见故障诊断分析
通过对于全国范围内的客流量数据的分析可知，北上广深一线城市的客流量是最大的，在运行过程中，车门的运动较为频繁，磨损较为严重，车门容易出现零部件损坏的情况。电控电动门和电控气动门是整个轨道交通中车门的主要形式，其中电控电动门由于其自身所具有的优点而被使用的最为广泛。根据对以往数据的准确分析可知，在轨道交通中容易出现故障的部位主要有车门开关门失灵、门控器故障、传感装置故障等情况。首先在轨道交通的运行过程中最常出现的故障为车门的开关门失灵，在长期的轨道交通运行的过程中，经常会出现司机对车门的控制开关装置进行操作，而车门没有反应的情况，其中主要的情况有四种：1.进行开关门操作时车门没有任何的响应，这主要是车门可能没有收到相应的开关门指令，或者车门收到的指令无法满足开关门的条件，或者锁闭装置故障等；2.车门有响动的情况却没有锁门的动作，这主要是机械运动部件卡滞，或者锁闭装置故障；3.车门的打开或者关闭都需要较长的时间，这主要可能电机位置传感装置出现了问题，或者电机驱动模块出现故障；4.轨道交通的车门开关过程中出现了夹人的情况，这主要是由于车门的电机位置传感装置或车门防夹功能出现了问题。除了以上的故障外，车门行程开关经常出现损坏的情况，由于车门开关经常处于恶劣的环境中且车门的开关使用较为频繁，导致出现了一些自发白纹、腐蚀裂纹等情况。其中自发的白纹主要是因为车门行程开关处于冷热温差较大的状态，内部自身释放的应力导致了白纹的出现，在短时间内不会影响开关的性能，但行程开关的过载能力和腐蚀能力下降，时间长了就会出现过载裂纹和腐蚀裂纹，一旦出现过载裂纹和腐蚀裂纹将会导致行程开关无法承受较大的载重同时可能出现短路等故障，车门无法进行正常的工作服务，最终造成整个轨道交通的停运。
2检修策略优化
2.1故障预测
车门系统PHM综合使用前几部分提供的信息，参照预先确定的数据或经验数据，预测车门系统各部件的剩余寿命。当到达警戒线时发出警告信息，对现有可追溯的车门故障进行总结，并对典型故障的成因进行分析，以确定用于健康评估的故障对象。PHM利用相关数据驱动的方法进行故障预测，包括集成学习算法、粒子滤波优化和维纳过程随机模型等。
2.2提高城市轨道交通车辆检修队伍的综合素质
在车辆运营过程中需要维护人员进行故障的检修，打造一支具有高技术水平的检修维护团队是目前城市轨道交通建设企业的重中之重。首先在招聘时就要严格把关，要关注所应聘人员的工作态度；其次可借助专业车门供应商的技术力量有针对性进行技能培训，从车门机械部件组成、机械运动原理、电气控制原理、故障诊断等方面提供车门运维检修方法；最后是要做好实践演练工作，确保所有的理论知识都能够运用到实践当中，可建立严格的奖惩制度，对于维护工作做的好的人员要进行奖励，对于做得差的人员要进行惩罚，将各个责任落实到人，确保在出现问题时能够找到所对应的责任人。
2.3技术专家远程会诊
车门智能化系统对车门的动态跟踪监控信息、基本状态信息和故障信息等数据进行远程传输。其中，动态跟踪监控信息主要包括运行车门的准确位置，经纬度或线路公里标。对于车门出现的一些疑难杂症问题，线路运营方可以通过车门智能化系统邀请相关技术专家远程对设备故障进行异地会诊。由于车门智能化系统各类信息和数据齐全，从而提高了诊断的准确性和实时性，同时也有利于专家、诊断资源等的共享。
2.4采取科学的城市轨道交通车辆车门故障诊断手段
目前车门故障的维修检测手段正处于不断升级改进之中，比如车门系统自诊断功能、大数据远程诊断技术、亚健康诊断技术等，为了更好的减轻维护检修工作，需要车门供应商的设计人员深入研究和细化分析各项车门参数，不断的学习和应用新的故障检修方法，维护人员对于较为常见的故障进行总结和记录，建立其基本故障模式库，为以后故障检修提供准确的依据。同时针对行程开关裂纹故障可通过以下的几点措施进行改进：1.要求开关供应商对材质参数进行修改，根据实际的情况进行内部结构调整，防止出现裂纹情况；2.车门供应商严格按照开关供应商提供的安装工艺进行施工；3.要确保开关支架上的各个零部件的稳定性，确保扭簧在稳定工作状态不损坏开关；4.选择强度较高的厚摆臂行程开关；5.在维护时要对行程开关进行全方位的检查，发现故障及时更换，并严格按照车门供应商提供的更换周期更换开关，在车门故障诊断和维护过程中，维护人员应采用车门供应商提供的专业维护软件，参阅车门故障诊断说明书和维护软件使用说明书对故障进行下载、分析和处理。
2.5城轨车辆车门检修成本率函数的构造
成本率的计算主要是费用与时间的比值。在车门一个定修周期内，维修成本包括一次更换费用，(n-1)次预防性维修费用和可能产生的最小维修费用，其中的难点是最小维修费用的计算。根据维修条件，最小维修费用产生在维修间隔期内，由于设备使用条件的不同和发生故障的复杂性，只能通过概率的方法进行描述。故若能得到在此间隔期内发生故障次数的期望值，即可完成维修成本率函数的构造。要得到故障发生次数期望，不可避免地要引入系统故障率的概念。系统的故障率也称故障的发生概率，是描述系统状态的重要参数。
2.6健康评估
车门系统PHM对监控对象的健康状态进行评估，生成故障诊断记录，确定故障发生的概率，并根据各种健康状态历史数据、工作状态及维护历史数据对车门系统进行判断。不同的车门状态发送到不同的处理模块，实现分类诊断和集中决策，并且相关的评估方法也由人工识别逐渐变为智能识别。车门系统典型故障主要分为以下5类：开关门障碍检测故障、关锁到位开关故障、3秒不解锁故障、电机位置编码器故障、控制器驱动电路MOS管短路故障。
结语
整个轨道交通的运行过程中会出现车门故障的情况，做好车门故障的分析和研究工作，确保车门的安全性和可靠性，对轨道交通的正常运行具有非常重要的作用，车门供应商的技术人员需要不断的加强对新技术的学习与研究，维护人员需要不断的提高对车门故障的诊断和检修能力，全方位的确保轨道交通运行的安全，更好的促进我国整个交通运输业的发展。
参考文献
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