地铁信号与屏蔽门控制接口的研究

工作原理

地铁屏蔽门的工作原理首先是开门命令，在地铁进站并完全停止在屏蔽门的后方时，车上安装的车载控制器会执行开门的命令，并利用继电器所建立的传输通道将命令传递到地面信号设备，最终将信号传递给屏蔽门，屏蔽门按此信号进行规定操作。其次是关门命令，地铁在站台停站有一定的时间限制，当停站到达规定时间的时候，地铁司机就会按下关门键，这时车载控制器就会将关门命令传递到地面，由地面信号设备传递给屏蔽门，屏蔽门就此关闭。

2.地铁信号与屏蔽门系统接口描述

2.1 接口功能综述

车站信号控制器被视为机车自动控制系统最为重要的子系统。图1显示了屏蔽门控制信息及状态信息在车站信号控制器和屏蔽门系统的传递状况。

2.2 车站信号控制器

每个车站都配置了一套车站控制器，车站所有的自动机车控制系统的驱动以及各种接口都由STO电子设备机架提供。STC内部的主要单元是联锁控制器，它能够控制、监视外接设备。车辆控制中心同时也保持着与联锁控制器间的通信，从而传递其它重要信息。

STO电子设备的机架上配备了机车精确定位装置系统接口，它能够提供STC和装备在站台机车精确定位器的接口。通过机车精确定位器来实现机车信号车载系统和车站设备的直接通信，并同步站台屏蔽门的开关信息。由STC接收来自机车信号车载系统的相关指令，进而将其转达至屏蔽门系统。

车站控制器还接收来自屏蔽门系统的站台屏蔽门开关状态信息，并将其转发至机车信号车载系统中。当机车信号车载系统接收到车门和站台门已闭合的信息，就会确认屏蔽门已关闭，同时将该状态上报给车辆控制中心。

任意时刻，当VCC接收到新的进路安排并确定无障碍后，就会前移目标点。当机车信号车载系统检测到所有的机车门和站台屏蔽门已经关闭后，机车便驶离车站；当一个或多个站台门出现故障不能关闭时，该站台屏蔽门装置会进行重复操作，其操作是由VOBC操控的。若在VOBC发出关门指令后，在限定时间内没能收到门已关闭的信息，VOBC便会通过STC向PSD系统发出命令，进行重复关门的操作。若重复操作依旧失败，则此屏蔽门会一直保持打开的状态，该状态会上报至运行控制中心。

2.3 接口信号概述

地铁信号和屏蔽门控制接口是通过信号控制电缆连接实现的，并使用不同的方式对两个系统进行连接。常规状态下，该信号有四种 硬线连接的、连贯的命令指向，具体说明如下：（1）开门命令 开门命令通过信号系统传输到屏蔽门系统。当列车停到指定的位 置时，信号系统发出命令打开屏蔽门直到列车车门关闭；（2）关门命令 关门命令和开门命令的传输方式类似，按要求输出屏蔽门关门的 指示到屏蔽门系统；（3）关闭及锁定状态信号关闭及锁定状态吸信号由屏蔽门控制系统发送到信号系统，当车门和屏蔽门均正常关闭，且atp系统也接收到该信号时，列车才被允许正常启动；（4）互锁系统信号 互锁系统信号同样是由屏蔽门控制系统发送到信号系统，系统 atp 会接触与信号系统、屏蔽门系统的连接，从而使得列车顺利开出。

3. 地铁信号与屏蔽门控制联动系统运作过程

地铁信号与屏蔽门的联动控制系统涉及到了连续式列车自动控制系统（atc）、车载列车自动防护子系统（atp）、列车自动驾驶子系统 （ato）、站台屏蔽门（psd）系统等共同协作操作的，过程非常复杂而精密。

3.1 地铁信号维护支持系统应用

轨道交通的快速发展，地铁发展规模越来越大。在线路维修中心或是车辆段设置独立的地铁信号维护支持系统，对列车的运行进行监视，对整个信号系统的所有设备进行集中报警、集中控制，并能够对在线的信号设备进行远程维护和管理。在信号维护支持系统中，维护中心设备系统配置工作站、维护工作站、维护支持服务器；控制中心设置维护工作站和信息打印机；在主干网上设置信号工区维护终端、车站维护终端、车辆段维护终端、停车场维护终端、便携维护终端；由网络设备、轨旁设备、车载设备、计算机设备和基础信号设备、微机监测系统组成信号设备。

3.2 列车的关门

内的停车时间大致是一定的，在时间到了的时候，车内会发出关门命令指示并传输给ATO系统并传向地面系统。地面接收器可以将指示发送给设备信号房进行解释和中转，而后最终由屏蔽门控制器最终执行关闭屏蔽门的操作步骤。

事实上，信号系统不但操作做着常规的屏蔽门开关系统，也会时刻监视着屏蔽门的状态。屏蔽门控制系统会在一系列的信号传输后最终将屏蔽门的状态在最短的时间内传输到ATP系统，从而帮助列车在能够即时对不同的状况进行反应和处理。

4.地铁信号与屏蔽门联动控制系统的优势

地铁信号与屏蔽门联动控制系统已成为现代地铁轨道系统当中不可或缺的部分，具有重要的作用和意义。

（1）提高工作效率

使用该系统能够自动化操作复杂且难以通过人力调控的地铁系统，使得反应时间和处理时间能缩减到最低，有效提高列车的运作效率。尤其在上下班高峰期，该联动系统能够压减开门、关门等产生的时间。

（2）提高安全系数

通过屏蔽门和ATP、信号系统的相互协作，能够更有效发挥屏蔽门的保护作用，起到实时监控和处理的作用，防止乘客在列车门关门的瞬间被夹伤。对于某些线路较老的地铁站，还能够有效阻隔较大的空隙产生的安全隐患。

（3）提高地铁企业运营水平

使用自动化、程序化的联动系统，能够显著减少地铁所需的操作人手，并提高工作水平和工作能力。同时，有效控制列车门和屏蔽门的开关，也能够很好的降低冷气的流失，并通过提高安全系数而提高运营管理水平。

5.结语

综上所述，要提高地铁的自动化运行程度，避免因人为不当操作引起的停车延误，保障乘客的个人安全和行车安全，就需要一套有效的信号系统来控制地铁屏蔽门的运行，在地铁信号与屏蔽门的控制接口处安装联动系统，加强屏蔽门的安全维护与监控。这不仅能够减少大量人力、物力的消耗，还能节约成本，并将安全系数提升至一个新的层次，真正达到地铁的安全、方便、高效运行。

参考文献

[1]屏蔽门系统和地铁信号接口设计 吴艾玲 电子世界 2014.

[2]地铁站台屏蔽门系统述评 胡维 地下工程与隧道 1997.

[3]信号系统与屏蔽门的接口问题及优化方案 李德堂 都市快轨交通 2005.

[4]信号系统与屏蔽门系统接口控制的设计分析 何泳斌 城市轨道交通研究 2005 .

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