罗金辉
同方泰德国际科技（北京）有限公司 北京市海淀区 100083
摘要：近年来，随着科技的发展，地铁轻轨成为解决各大城市交通拥挤的重要举措。人民在享受地铁为其提供的出行便利，但同时，实际使用期间在地铁站台处也发生了相关的安全问题，也有对地铁安全隐患发生的相关事件进行的报道。
关键词：地铁站台门；安全问题；设计；改进
1站台门简介
1.1站台门的系统组成
站台门系统由两部分组成：电气部分（门机系统、电源系统、控制监控系统）和机械部分（门机系统、门结构）；门式起重机系统的电气部分为驱动部分，机械部分为传动部分和锁紧装置；供电系统由驱动电源和控制电源组成，控制系统由监控系统、应急控制台和平台控制台组成；门结构控制门的开闭，由端门、安全门、滑动门、司机门、固定门组成。
1.2站台门的优点
站台门有四个主要优点：（1）提高乘客的安全性，防止各类人员进入隧道事故（2）改善候车环境可使站台乘客与列车保持一定的安全距离（3）控制能耗，提高车站温控设施和广播的效率。站台门将人们的候车地点与轨道隔开，使他们处于相对独立的状态。从而控制了两个空间的气流交换，有效地提高了整个空调系统的利用效率（4）有效地扩大了候车范围，因为带站台门的系统只需要25-30cm宽的安全线，而无站台门的系统只需要100cm宽的安全线。
2站台门存在的“夹人”问题
地铁站台门应有优势较为显著，提高地铁应用的安全系数，站台门对原有的安全风险实现有效规避，但又会引起新的安全问题。地铁工作期间，可能会出现随机步入隧道的人员，此种情况下，极易引发地铁暂停运行，甚至出现人员伤亡，其中，站台门“夹人”事件尤为突出。
为何增设站台门后，依旧会出现“夹人”事件呢？根据相关的大数据统计，我国成年女性及男的平均胸围厚是0.2及0.215m，而站台门和地铁车辆车门之间存在0.15～0.34m不等的宽度间隙，车站在设置安全门装设尺寸时，既要关注站台门可能会出现变形的问题，又需保证最外突出点和地铁之间保持安全距离。根据地铁运行期间的实际情况，一旦站台门与地铁车体表面未能留有安全距离，地铁在移动过程中，形成的流动极易导致站台门和车体相撞，因而，留有一定的间隙可以提高地铁运行的安全系数。站台的设计受到所处地点环境的限制，钢轨磨损系数及具体设计会有所差异，由此对应的间隙也各不相同。一方面，部分乘客不文明乘车，在车门、站台门将关闲时强行上车；另一方面，在乘车高峰时段经常会发生客流拥挤现象，而以上两种情况下，身材瘦小的成年人和儿童被挤压在站台门和车门之间发生事故的概率会大大增加。
3地铁站台门安全问题的设计优化与改进方案
3.1防夹人光栅监测装置设计方案
本方案为光栅探测装置，所选光栅的探测宽度可达50m，每侧站台总长度为113m，共计24套滑动门，8套滑动门为1组，1组使用1对光栅，包括发射器和接收器。发射器和接收器分别出硬线和系统相连。列车进站乘客上下车结束后，把安全门系统的“关闭且锁紧”信号传送给光栅，光栅在接到安全门系统的指令后，由发射器发出红外射线，如果接收器收到红外射线信号，就表明在此区间内没有障碍物，如果接收器没有收到红外射线信号，就表明在此区间内有障碍物。光栅输出端电缆和每个相对应的门控器相接，将数据传送给DCU，控制门动作，以达到探测目的。
3.2防踏空胶条和防夹挡板
在滑动门处安装防踏空胶条和防夹挡板,安装方便,能有效减少乘客或物体踏空或夹在站台门与列车间隙中。一般安装固定在轨道侧门槛上,并且装有门槛灯,灯的亮灭状态与门的开关状态一致,可以让工作人员更快捷地判断出滑动门是否关闭锁紧。防踏空及防夹挡板目前还缺乏相应的规范及标准，设计时为避免发生侵界现象，在限界基础上留有一定安全距离，限界专业自身也有安全系数。所以当安全距离值选取过大时，会造成防踏空胶条与车辆之间缝隙较大，防夹挡板距离车体较远，从而影响站台门安全。目前行业内已推出可调节防踏空胶条，即可向轨道中心线方向调节，减少车辆与防踏空胶条之间的缝隙，如郑州地铁4号线。
3.3瞭望灯带
在车尾门槛或者站台地面上安装,供司机观察有无乘客或物体遮挡灯带,能有效减少乘客或物体夹在站台门与列车间隙中。多用于直线站,曲线站曲率半径较大时瞭望灯带会被门体挡住,司机无法观察。另外,对于半高安全门遇到光线很强或大雾天气会影响司机观察,一般用穿透能力强的黄光或红光。
由于司机长时间观察瞭望灯带,容易造成视觉疲劳和视觉盲区。目前,部分地铁有设置新型的瞭望灯带,一种是上、下部分为2种颜色,形成对比,如深圳方大采用下部30cm为白色、上部为橘黄色的瞭望灯带,当下部有物体挡住时更容易被司机发现;另一种瞭望灯带由2种颜色的LED灯珠组织,通过电子板控制颜色交替变化,且灯光亮度可以调整,能有效降低司机视觉疲劳,提高瞭望时视觉敏感度,减少司机确认站台门与列车空隙是否安全的时间,提高地铁运营的安全性和准点率，郑州地铁6号线目前采用此种灯带。
3.4 提高站台门电磁锁防夹检测等级
目前站台门电磁锁硬物检测标准为应能探测到最小障碍物为5mm（厚）×40mm（宽）的物体，但由于滑动门悬挂轮其中防跳轮在安装时常常会预留1mm左右间隙，致使滑动门在“夹物”瞬间，门扇向上“跳起”，门扇呈“Λ”状，下方硬物检测有时会超出5mm范围，即大于5mm硬物被夹后，电磁锁依然给出“关闭且锁紧”信号，形成安全回路。致使车辆得到“可发车”授权信号，造成安全隐患。所以，笔者认为应提高电磁锁防夹功能指标，继而会整体提升行业内产品安全性能等级。
3.5加装传感装置于后踏板之下
若传感装置收集到踏板上的压力，一旦数据超过“正常值”，相连的回路系统便会控制门。对于这个设想，目前为止，笔者想到需要解决两个关键问题：一是后踏步板压力传感器的感应距离的范围，如果控制距离过大，由于站台乘客依靠等原因可能会经常发生误报，如果控制距离存在过小可能感应不灵敏也可能达不到安全保护的目的；还有一个是压力的感应范围，如果压力感应控制下限过小，雨雪天由于脚上泥土的粘可能会经常误报，如果压力感应控制下限过大，对于体重较轻者的保护不利。
3.6视觉识别检测装置
在站台门与列车间隙设置特征光,通过高清摄像头实时拍摄和传输间隙区域的图像和视频至监控系统,利用图像处理技术进行实时处理,当检测识别到有障碍物时,系统发出报警信号,并由检测模式切换至图像模式,显示出检测到障碍物区域的实时高清画面,让司机和工作人员对该区域障碍物进行二次确认,这样大大减少了误报率,提高了可靠性。同时,利用图像匹配技术可以消除振动、位移造成的检测错误,从根本上解决稳态和瞬态位置变化所造成的误报警。
布置方式一般有3种,一种是布置在每个滑动门上方位置,对单个滑动门位置的间隙进行检测;一种是布置在首末位置,用于直线站;一种是几组摄像头分散布置在站台轨行区,确保摄像头能清晰拍摄到站台门与列车间隙的全部区域,无盲区,不受限界影响,适用于曲线车站。
结论
综上所述,直线站台采用电磁锁、防踏空胶条、瞭望灯带和防夹挡板措施后基本上可以避免乘客或物体夹在站台门与列车间隙中。对于曲线站台,小曲率站台对射式型光栅红外或激光检测装置依然可用；里程短且曲率大的站台，对射式型光栅红外或激光检测装置需要每个滑动门都增设一组。虽然此种方法提高了安全性，但存在误报率高、成本高等缺点，建议采用扫描式激光检测装置。视觉识别检测装置不受限界影响,无盲区,可通过二次确认降低误报率，稳定性高，也许会成为提高站台门安全的一种发展趋势。
参考文献：
[1]熊海刚等.城市轨道交通站台屏蔽门安全保障措施[J].建筑工程技术与设计,2019(18):1765.
[2]赵紫豪.地铁屏蔽门概念阐释及其故障情况分析[J].城市建设理论研究,2019(12):1543.
[3]应寅琼等.基于有限元法的屏蔽门机械系统结构响应分析[J].机车电传动，2019(2):75-78.
[4]刘鹏.用于轨道交通半高安全门的电磁锁:中国,201720887648.4 [P].2018-02-23.