地铁屏蔽门防夹方案

1.前言
随着城市轨道交通的发展，地铁在中国城市的经济发展中，已经成为城市交通发展的重要标志。

高效节能舒适的轨道交通促进了城市化的发展进程，也成为了城市居民出行的首选交通工具。

为了防止乘客或障碍物掉入列车轨道，保障乘客的安全，现代的地铁系统都修建了屏蔽门。

然而，正常列车进站停稳后，列车的车门与屏蔽门之间会有十几厘米的缝隙。

虽然这点缝隙看起来不起眼，却会产生巨大的安全隐患。

在2014年11月，北京地铁就发生过一起地铁屏蔽门与列车门之间夹人的事故，造成一名33岁的女性乘客死亡。

为防止乘客被夹，对现有的防夹系统进行分析，针对地铁屏蔽门的实际情况，广州艾礼富电子提出了一种基于激光入侵探测器的地铁屏蔽门防夹检测系统。

有效地保证了乘客乘车安全，提高了列车运行的效率。

2.研究背景
在各种公共交通方式中，虽然地铁建设条件更为严苛、成本更高，地铁网络的覆盖不如公交网络的全面，但地铁因其单独的运行空间带来的更准时、更快捷、更方便的特点在人们的通勤选择中占据的比例越来越大。

这也导致了现有地铁的客流量越来越大，尤其到乘车高峰时期，车站严重拥挤，如何在这样拥挤的条件下保证乘客的安全也是现在一直在追寻的研究目标。

如今的站台运营流程是：列车进站停稳、列车门和屏蔽门依次打开、乘客上下车、发出关门警铃、列车门和屏蔽门依次关闭、确认列车门与屏蔽门安全闭合无意外情况、列车启动。

在上车的过程中可能会出现有乘客夹在屏蔽门之间，夹在列车们之间，甚至可能被卡在屏蔽门与车门之间。

为了防范这一类意外的发生，必须在车门与屏蔽门之间安装可靠的检测装置。

现有的检测方式为在站台的另一端设置尾灯，依靠司机人工确认。

这种方式在站台为直线站台时，效果较佳。

当站台为曲线站台的时候，该方式检测效果较差。

并且这种方式过于依靠司机目视，检测效果较差。

虽然屏蔽门设置了把手，紧急情况下可以使用该把手打开屏蔽门，但是大部分的乘客不知道该把手的位置，并且在紧急情况下，乘客没有足够的反应时间来找到该把手。

有一种方案尝试在站台边缘，靠近列车的两端布置探测装置，但是这种方案只能检测乘客（物体）露出屏蔽门的部分。

并且假如有乘客在列车车门之间，那么屏蔽门将一直无法关闭，列车将无
法启动。

本方案考虑在列车车门与屏蔽门之间增加检测装置，并且该装置只有在列车车门以及屏蔽门开始关闭后，才会开始检测，在列车车门与屏蔽门都开启的状态下，该系统不会检测。

以保证列车能够正常从车站开出。

3.地铁屏蔽门防夹系统的构成
地铁屏蔽门防夹系统由计算机，控制系统，前段探测器和信号传输部分组成。

4.系统设计原理
由于地铁客流量较大，该检测系统在车门与屏蔽门开启的状态下，将不会检测该区域。

在列车车门正在关闭的过程中，系统开启，当检测到车门之间有异物时，将会产生报警并将报警信号传输到站台控制中心，以供控制中心发出（预设好的）下一步指令（列车门与屏蔽门打开或者车厢内发出相应警告）。

当车门完全关闭后，设备就会自动停止工作。

5.工作流程
本方案考虑使用激光入侵探测器来改进地铁屏蔽门系统。

在地铁屏蔽门以及列车车门之间一端放置激光探测器发射机，另一端设置激光探测器接收机。

该区间无乘客被夹的情况下，接收端接收信号正常，列车可以正常启动。

如果该区域有乘客或乘客的衣物被夹，则接收端的信号将被屏蔽，此时本装置会给列车出站信号机发出禁止出站信号，并在该屏蔽门处发出警报声，提醒车站工作人员来排查事故。

由于屏蔽门系统已经设置了防夹挡板，因此对于激光传感检测来说，其主要的设置目的是补足防夹挡板对于上肢的探测盲区。

所以在设置高度上则要高于防夹挡板。

结合乘客身高以及市面上常见的激光光幕探测幅度与成本考虑，预期将激光发射装置设置在离地1.2m左右的高度，这样能做到最大程度覆盖检测范围。

激光对射探测器按照现场情况划分区域后成对安装，在站台首尾屏蔽门之间形成一道隐形防线。

在警戒状态下，激光对射探测器检测到有人或较大的物体越过黄色警戒线时，激光探测器的输出信号发生改变（常闭变常开），地铁站控制中心系统的报警控制
设备在收到激光对射变化的报警信号后，自动做出反应，开启屏
蔽门和车门或者在车厢内进行警号广播，警示乘客，让其退出车厢与屏蔽门之间，旅客在听到广播系统的语音告警后，及时退出到车厢以内或者站台上，从而达到预防事故发生的目的。

6.激光对射探测器的性能特点及技术参数
采用980nm激光作为光源，可穿透各种恶劣自然环境引起的干扰，稳定性更好。

发射机内置精密角度调整机构，每一光束可独立调整。

警戒距离超远，户外警戒最远可达5千米；
发射机和接收机全部采用军工级芯片，最低工作温度最低可达-55°；
用AGC自动增益控制电路和本公司自主知识产权的自动能量记忆电路，一次调试对准后，即可自动适应环境变化，确保探测器在恶劣环境干扰下仍可正常工作
内部结构全部采用抗静电配方的ABS材料制成，彻底隔离静电或雷电等破坏
采用工业用优质304不锈钢外壳和防爆玻璃透镜,精致、美观、大气，抗暴力破坏；防虫、防尘、防水，确保激光探测器在复杂恶劣环境中的正常运行；
防范高度、光束数量可以根据客户需求定制，通用性更强！
7.创新特色
地铁交通系统是目前大城市主要公共交通工具之一，其客流量一般较大，在其屏蔽门与列车车门之间，存在一定的安全隐患。

本方案使用激光探测器对这一系统进行改进，使其可以检测这一区间是否安全，来确保乘客的安全。

相较于目前的研究，同时，本方案中的系统在列车车门与屏蔽门未关闭的时候，不会检测该区域，只有列车车门与屏蔽门开始关闭后，该系统才会开始工作，这样在客流高峰期，列车不会因为该检测系统无法正常启动。

而在探测到有物体后的相应处理，我们建议可以通过列车上的广播系统提醒乘客离开车门或与屏蔽门之间的区域。

如果有人被卡在两门之间无法动弹，可以在车厢内，每个车门附近设置紧急按钮，其他乘客可以在这种紧急情况按下紧急按钮，列车控制室可以立刻判断是哪节车厢的屏蔽门出现意外，并安排工作人员进行救援或处理。