CBTC信号系统与列车车门和站台屏蔽门的控制原理

刘 震

(中国水电建设集团南方建设投资有限公司，广东深圳 518024）

CBTC信号系统与列车车门和站台屏蔽门的控制原理

刘 震

(中国水电建设集团南方建设投资有限公司，广东深圳 518024）

主要论述CBTC信号系统在列车车门和站台屏蔽门的控制原理。列车车门和站台屏蔽门的安全监督、控制分别由ATP/ATO来完成，即ATP负责开/关安全门的安全监督、ATO负责安全门与车门的同步开/关控制。当列车车门和站台屏蔽门异常或信号系统收不到该信息时，列车将不允许进站停车或离站(除非此时列车车门和站台屏蔽门系统不与信号系统处于联锁状态，即采取特殊的措施，解除了列车车门和站台屏蔽门与信号系统的联锁检查)。

CBTC；车门；屏蔽门

信号系统是现代轨道交通线网控制的核心,由地面子系统和车载子系统构成。目前国内新建城市地铁信号系统普遍采用基于通信的列车控制系统(Communication Based Train Control，CBTC)。车地可以通信,实现车地信息的交互、列车自动运行和自动控制。自动控制除了涉及列车车载设备和地面设备的独立控制外,还包括列车车门和站台屏蔽门的同步控制。

ATP/ATO子系统是CBTC信号系统的核心。它确保与安全相关的所有功能，包括列车车门和站台屏蔽门的同步控制。车载ATP具备对列车车门的监督和 控制功能。

1　管理列车车门

车载ATP具备对列车车门的监督和控制功能。

2　车门监督

1）当系统采集到车辆系统提供的“车门关闭且锁闭”信号后，系统才可允许列车施加牵引。

2）列车静止状态下，如果车门失去“关闭且锁闭”状态，系统切断列车牵引，禁止列车的移动。

3）列车运行状态下，如果车门失去“关闭且锁闭”状态，系统切断列车牵引，据需求可配置是否输出紧急制动。

4）车载ATP设备重新采集到“车门关闭且锁闭信息”时，系统停止输出的切断牵引命令。

3　车门控制

车载ATP设备通过车门使能信号控制对车门的操作。只有当车载ATP设备使能车门打开时，才能通过人工或自动打开列车车门。

CM或AM模式时，仅当列车在站台区域安全停稳，满足停车精度要求（停在ATP停车窗或ATO停车窗内），且保持制动已实施（或已实施紧急制动），ATP才输出车门使能信息，允许人工或自动打开列车车门，开门侧需符合站台的位置和列车运行方向。

RM模式下，车载ATP设备在列车零速，且保持制动已实施（或已实施紧急制动）时，允许人工打开两侧的车门。

ATP站台设计停车窗为±0.5m。可根据要求进行配置。

系统提供以下3种门控制方式。

* MM（人工开门，人工关门）；

* AM（自动开门，人工关门）；

* AA（自动开门、自动关门）。

系统与车辆配合，提供车门控制旁路开关或相应按钮，用于紧急情况下的开关车门。详细需求可在设计联络阶段最终确定。

4　站台屏蔽门/安全门

车载ATP子系统可监督站台屏蔽门/安全门的状态，如果屏蔽门/安全门打开或失去状态表示，不允许列车进入或离开站台；对于已经位于站台内的列车，禁止其离开站台或在站台内移动。

在CBTC级别下，站台屏蔽门/安全门的状态由ZC通过无线网络发送给车载ATP，车载ATP持续监督站台屏蔽门/安全门的状态。如果屏蔽门/安全门打开或失去状态表示，将不允许列车进入或离开站台，对于已经位于站台内的列车，应禁止其离开站台或在站台内移动，所有屏蔽门/安全门关闭后，系统方可允许列车施加牵引，驶离站台。

点式控制（BLOC）级别下，站台屏蔽门/安全门的状态由CBI通过LEU和应答器通道发送给车载ATP，车载ATP监督站台屏蔽门/安全门的状态。列车停站时，如果下一站台的屏蔽门/安全门打开，车载ATP将切断列车牵引，阻止列车进入下一区间；如果本站屏蔽门/安全门打开，车载ATP设备将切断列车牵引，防止列车移动。

当列车在车站停稳后，在MMI上给出本站屏蔽门/安全门的状态表示，屏蔽门/安全门打开或失去状态表示时，系统会切断列车牵引以防止列车移动或离开站台，但不会因为屏蔽门/安全门正常开关操作而引起列车紧急制动。

当由于屏蔽门/安全门故障打开或失去状态表示导致列车无法运行时，可通过人工操作PSD“互锁解除”开关来切除系统对屏蔽门/安全门状态的监督，使列车继续运行。

5　屏蔽门/安全门控制

在CBTC或BLOC级别时，ATP子系统均提供车门与屏蔽门/安全门联动功能，保证车门与屏蔽门/安全门的同步开关。只有满足打开屏蔽门/安全门条件，车载ATP设备才授权站台屏蔽门/安全门的安全打开。

系统打开屏蔽门/安全门条件如下。

*列车零速；

*列车在一个指定的停车点“适当对位”，误差在允许的范围内；

*将要开启的屏蔽门/安全门必须与当前站台同侧（数据库中描述开门侧信息）；

*列车牵引已切断，保持制动或紧急制动已实施。

在车门与屏蔽门/安全门联动不可用时，需要司机人工控制屏蔽门/安全门的打开和关闭。当屏蔽门/安全门未能正常打开时，系统允许通过人工操作站台屏蔽门/安全门开关按钮来打开或关闭屏蔽门/安全门，系统仍可对站台屏蔽门/安全门的状态进行监督，保证列车和乘客安全。

车载ATP/ATO子系统通过CBI子系统转发与屏蔽门/安全门系统的控制命令，控制屏蔽门/安全门的打开和关闭，并接收屏蔽门/安全门的状态信息。车载ATP/ATO与CBI子系统通过无线通道传输信息，CBI与屏蔽门/安全门控制系统可通过继电接口直接连接。控制连接如图1所示。

信号系统与屏蔽门/安全门系统的接口分界位置在各站的站台屏蔽门设备室内屏蔽门主控机（PSC）的接口端子盘上。如图2所示。

由于屏蔽门/安全门故障打开或失去状态表示导致列车无法运行时，可通过人工操作PSD“互锁解除”开关来切除系统对屏蔽门/安全门状态的监督，使列车继续运行。

6　总结

CBTC信号系统与列车车门和站台屏蔽门的控制是一个复杂的过程，同时以上各系统又是保障列车运行、乘客安全的必要条件之一。因此只有通过有效的技术手段使以上各系统有序的关联到一起才能起到保障列车运行、乘客安全的作用。

[1]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京：电子工业出版社，2004.

[2]张喜.城市轨道交通通信与信号概论[M].北京：北京交通大学出版社，2012.

This paper mainly discusses the control principles of CBTC signal system in control of train doors and platform shield doors. ATP and ATO are respectively responsible for the security monitoring and controlling of train doors and platform shield doors, that is to say, ATP is in control of turning on/off the security monitoring of the shield doors and ATO is in control of opening/closing the train doors and the platform shield doors at the same time. When the train door and/or the platform shield door is/are abnormal, or when the signal system cannot receive the message, the train shall be not allowed to pull in or out (unless the train door and the platform shield door are not interlocked with the signal system at this moment, that is to say, special measures are taken to cancel the interlocking inspection between the train door and the platform shield door with the signal system.)

CBTC; train door; platform shield door

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.03.023

2014-10-29）