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动车组列车开门安全措施研究

文档作者：周毅孟葳陆阳文档来源：中国铁道科学研究院机车车辆研究所		点击数：	更新时间： 2020年12月09日
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第36卷第3期
2016年6月
铁道机车车辆
RAILWAY LOCOMOTIVE＆CAR
V01．36 No．3
Jun． 2016
文章编号：1008—7842(2016)03一0114一03
动车组列车开门安全措施研究
周毅，孟葳，陆阳
(中国铁道科学研究院机车车辆研究所，北京100081)
摘要我国动车组尚不具备站台识别和正确控制开启站台侧车门的功能，仅依靠司机手动控制，故存在司机误
操作，开错车门的隐患，甚至可能造成乘客摔落车下的严重后果。本文提出一种方案，通过在动车组上安装传感器
和门控联锁装置实现动车组对站台的正确识别以及开启站台侧车门，以确保旅客上下列车的安全。
关键词动车组；车门；安全
中图分类号：U266 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1008—7842．2016．03．25
目前，我国动车组尚不具备站台识别和正确控制开
启站台侧车门的功能。
我国采取在站台处设置停车位置标志，采用表面反
光蓝底白字牌，靠司机对标停靠，开闭门全由司机手动
控制，故存在司机误操作，开错车门的隐患，甚至可能会
造成乘客摔落车下的严重后果。故在列车上加装车门
司机开闭安全联锁系统十分必要。
国外动车组司机根据停站标志进行停靠，停车后司
机确认停车完毕和停车位置后，负责释放车门，然后由
车内、外乘客观察自行按下车门上的开门按钮进行开门
操作。虽然能够保证开门时的安全但是还是存在停车
不到位的问题。
纽约地铁通过地铁ATC(automatic train control
system)系统控制地铁列车停车到位后开门操作。ATC
分为3个部分，分别为ATP(列车自动防护)，ATO(列
车自动驾驶)和ATS(列车自动监控)，列车到站停靠到
位及自动开门有AT0控制完成，因为AT0能够准确
获取列车的位置信息。但其缺点是地铁列车相对固定，
情况简单，容易完成自动驾驶功能，但动车组列车情况
复杂，ATC不适合用于动车组列车。
1车载传感器方案
1．1 方案介绍
我国高铁车站站台为高站台，站台平面距轨面
1 250 mm，如果在动车组车头、车尾两侧各安装2个超
声波传感器，通过采集车头与车尾处的传感器信号
“与”，来识别站台侧与非站台侧，当速度为零，且动车组
某一侧两端的超声波传感器探测站台时，该侧车门开关
解锁，司机才能有效开启该侧车门，没有探测到站台一
侧的车门开关闭锁，司机不能开启。
周毅(1989)男，研究实习员(收稿日期：2015一12～18)
站台探测传感器安装图如图1所示。
图1 站台探测传感器安装示意图
如图1所示，站台侧车头传感器和车尾传感器探测
到站台后向动车组发出到站停靠安全指示。为了安全
可靠且具有冗余功能，车头与车尾一侧各装2个传感
器，当车头与车尾传感器各有一个给出停车到位信号，
则认为停车到位。逻辑控制示意图见图2。
图2 车载传惑器方案控制逻辑示意图
万方数据
第3期动车组列车开门安全措施研究
车载传感器方案只对动车组开关车门的司机操纵
开关进行控制闭锁，不涉及动车既有的网络控制和信号
控制系统。下列情况：(1)接近传感器失效；(2)动车组
进动车所检修整备；(3)进入单线双侧高站台时，可以设
置解除闭锁按钮(旁路开关)，解除站台探测传感器的信
号，采用人工方式控制车门开关。
车载传感器方案的特点：(1)只在动车组上安装传
感器和闭锁电路，不需在轨道、站台上和信号系统进行
设备安装和改造，工作量简单，易于实施；(2)站台探测
传感器质量轻，体积小，易于在动车上安装；(3)采用多
个传感器探测能保证探测准确性；(4)设备易于维修。
1．2 用于探测的站台接近传感器的选择
目前我国动车组在车站停车时，车体外侧距车站站
台外沿距离小于150 mm，采用的接近传感器的动作距
离范围为300 mm(考虑探测的可靠性)，这个距离小于
非站台侧动车外侧距邻线车辆或接触网支柱的距离，这
样的探测距离可有效去除其他物体对站台探测的干扰。
超声波接近传感器的工作原理是，当观察者或系统
对波源的距离发生改变时，接近到的波的频率会发生偏
移，这种现象称为多普勒效应。利用多普勒效应可制成
超声波接近传感器、微波接近传感器等。当有物体移近
时，接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移，由
此可以识别出有无物体接近。超声波传感器的检测范
围取决于其使用的波长和频率。波长越长，超声波传感
器频率越小，检测距离越大，如具有毫米级波长的紧凑
型传感器的检测范围为300～500 mm，波长大于5 mm
的传感器检测范围可达8 m。
超声波传感器受环境影响较小，精度较高。可选用
毫米级波长的紧凑型传感器，且传感器测试范围能够调
节限至在300 mm。但超声波传感器具有探盲区，盲区
为距离探测器50 mm，因此选用300 mm的超声波传感
器的探测范围为50～300 mm。
1．3 动车组站台识别提醒
将站台侧识别装置的输出，加入到动车组的门控制
系统的输出电路设计中，但仅通过点亮左侧指示灯或点
亮右侧指示灯提示司机是左侧站台还是右侧站台。
由于当前既有动车组的司机操作台上未设置车门
开启提醒指示灯，需加装该指示灯，最好左侧站台指示
灯在左门开关附近，右侧站台指示灯在右门开关附近，
这样可以有较好的提醒效果。
2门控联锁装置探讨
为加强车门打开的安全可靠性，可在动车组司机台
左、右两侧的集中开门控制电路上各加装一个开门继电
开关，与传感器形成安全联锁，如图3。当处理器收到
车上传感器传来的停车到站信号后，输出电信号使得开
门继电器线圈J得电，然后开门继电器J。及指示灯继电
器J：闭合，闭合后动车组一侧开门电路导通，司机台开
门按钮灯亮，同时司机按下开门按钮，各车门可正常开
启。若继电器J。、J。不导通，则指示灯和开门按钮均无
效。当开门继电器故障或线路临时停车、动车组进库检
修，需要打开车门时，可通过K，按钮将联锁继电器J，
旁路解锁，这样车门也能够正常开启。通过设置联锁装
置提高了动车组开门的安全性和可靠性。
上K。
图3车门机械联锁装置
3方案的功能及特点
(1)方案功能
本方案能够防止动车组在未全进入站台时误操作
开门，亦能判别站台方向，实现站台识别功能。本方案
能够通过旁路按钮可在特殊需要时旁路此系统，通过人
工操控实现动车组车门的正常开闭。通过联锁装置能
够正确的开启动车组站台侧的车门。
(2)方案应用
车载传感器方案适用于CRH。型、CRH。型、CRH。
型、CRHs型、CRH。型等动车组中，并通过对相应电路
的修改，都可以实现动车组安全开门。
4 结束语
本方案能够通过传感器和控制电路正确的识别车
辆是否完全进入站台以及站台的方向。通过闭锁电路
正确的开启站台侧车门，确保旅客上下列车的安全。
参考文献
[1]梁彦军．CRH：型动车组站台识别与车门安全控制电路的
设计探讨[J]．铁道车辆，2012，50(9)：11—13．
[2]张征．动车组列车开门安全措施探讨[J]．上海铁道科
技，2013，(1)：22—23．
．rl¨划d囝 门㈠H罔吲口 n㈧H削目 门㈠倒H固 n㈠引闭吲口
万方数据
铁道机车车辆第36卷
Research of the Security Measure of the EMU Door
zHOU Yi，MENG wei，l。U、ang
(I．ocomotive&amp;amp;Car Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081)
Abstract：At present，China EMU does not have the function to identify the location of the platform and open the right side of the door
correctly but relies on the manual control。f the driver，which might lead to the misoperation like opening the wrong side of the door and
passengers falling off the train．This paper presents a feasible program by installing a sensor and a gate interlock device on the EMU to
achieve the correct identification of the 10cation of the platform and the side of the door which should be opened，which would ensure the
safety of the passenger and the EMU．
Kev words：EMU；door；safely g啦潞零撰努迎淞零髫譬；峪笞№潞苕醵孓牙迎薄祭零努弛翠零零；孓牙迎器牙迎薄祭苕电器苕蝇$祭零琴零举祭葶弛潞祭零零苕迎翠秘零苔潍
(上接第110页)
(2)屏蔽技术在进行轨道车辆整车型式试验中的对外射频骚扰试
关于对磁场的屏蔽，需选用高导磁率或高导电率的验前，供应商应提交专业检测机构出具的符合GB
材料，造价较高。目前市场上的吸波材料，主要针对高24338．3或EN 50121—3—2的部件电磁兼容性测试报告。
频电场，针对低频磁场的吸波材料比较少。对于柜体的5结束语
屏蔽，特别是缝隙处，可以用屏蔽铜箔或金属网等。轨道车辆对外射频骚扰的发射强度是否满足现行
屏蔽体一般为良导体，对频率高于10 MHz以上的国际及国家标准的规定，一方面直接影响到我国动车组
电场、磁场和电磁场具有非常好的屏蔽作用(在接地良对外出口，另一方面影响动车组的安全可靠运行。本文
好条件下)。分析了轨道车辆各主要器件对电磁发射的影响，介绍了
对频率低于1 MHz以下的磁场，尤其是100 kHz 轨道交通整车对外电磁骚扰，比较了不同车型的对外射
以下的低频磁场，很难屏蔽，须采用很厚的高导磁材料， 频发射水平，并最后总结分析了轨道车辆射频电磁骚扰
故成本很高。抑制方法，为整车电磁兼容设计提供设计参考。
(3)滤波技术参考文献
轨道车辆牵引变流器、辅助变流器的输入输出端口[1]单秦．高速动车组电磁兼容性关键技术研究[D]。北
均采用了滤波技术。如采用铁氧体磁环、滤波电容及滤京：北京交通大学，2013·
波电抗器等器件。有效抑制了电路内部的传导干扰，传[2]张曙光·cRHt型动车组[M]·第1版·北京：中国铁道出导干势唧苎_三篓可抑制射频干扰的强度。[3]罢差差?荔釜车辆电磁兼容性设计技术[J]．机车电传动，
(4)EMc质量管理。。：’：：：’⋯⋯一：．⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯一“
供应商在轨道车辆整车设计制造过程中，必须采取
[4] Ade oguns。l。．Ele。trom。gn。ti。c。mpatibility in R。il啪ys．
EMC处理措施。在设计初始阶段，尽量采取疏导的方式A。。lv。i。。nd M。n。g。m。nt[M]．sp。ing。r．v。，l。g，2012．
完善EMC设计，以避免装车后出现的电磁干扰问题。
Research on the EMI Characte“stics of EMU and Locomotives and
Subwav Train
ⅢJ“，21，LU％咒g 2，WANG 1％以z矗P 2，CHEN Bo 2
(1 Be订ing Zongheng E1ectro—Mechanical Technology Development Co．，Beiing 100081，China；
2 Locomotive&amp;amp;Car Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Be幻ing 100081，China)
Abstract：The EMI characteristics of EMU，locomotives and subway train was researched in this paper．0n the basis of theoretical anal一
ysis of roIIing stock disturbance source，this article discusses the EMI effect of high power electr。nic device，pantograph／contact wire
system，main driving motor and signal system． International and d。mestic standards of rolling stock EMl were introduced to draw forth
the test methods，devices and standards of this research．EN50121～3—1 was applied to test the EMI compatibi“ty of 350 km／h EMU，
1 60 km／h inte卜city EMU，1 20 km／h heavy haul electric locomotive，80 km／h subway train and 1 20 km／h diesel locomotive． Moreo—
ver，the data of these six train types was anaIyzed． LastIy，this articIe summarizes the corrective action of EMI of roIIing stock and pro—
vides advices of EMC design．
Key words：EMU；EMI；electromagnetic compatibility；corrective action．
万方数据

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