軌道交通列車安全系統淺析

張濤

比亞迪汽車工業有限公司（軌道交通運營處） 廣東深圳 518000

軌道交通列車安全系統主要由應急廣播、車門緊急解鎖裝置、應急照明、火災報警系統、應急連掛系統、緊急通風系統等組成。本文僅從安全性的角度結合軌道交通列車的特點，針對列車安全系統的功能及原理進行了分析。

1 應急廣播

列車廣播系統除了承擔正常的報站功能外，在發生突發事件時兼應急廣播使用，主要還有以下幾種功能。

1.1 司機與乘客緊急對講

在客室出現緊急情況時，乘客可以通過客室內緊急報警裝置上的“報警”鍵向司機室報警。車廂控制單元將代表報警的緊急報警裝置編號信息，通過列車通信控制總線發送到激活端司機室廣播控制盒和主控設備的中央控制器，中央控制器將報警信息上傳給顯示屏顯示。激活端司機室廣播控制盒收到報警信息后，“PC”鍵指示燈閃爍，同時發出聲光提示，提醒司機有乘客報警。

1.2 應答多個緊急報警器報警

當有多個乘客緊急報警傳入廣播控制盒，傳輸途徑同單個緊急報警呼叫，此時激活端司機室司機控制單元廣播控制盒收到報警信息后，廣播控制盒上的“報警”指示燈閃爍，同時，廣播控制盒中的蜂鳴器發出聲光提示，提醒司機有乘客報警。

1.3 廣播優先級

廣播和對講功能具有優先級，在高級別的通信要求到來時，立即中斷正在播送的低一級的通信，并進行高級別的通信。優先級可以通過設置軟件進行修改。其出廠缺省廣播優先級：控制中心（OCC）對列車進行廣播；關門提示音；司機與乘客的對話（乘客緊急報警）；司機室對講人工廣播；出站廣播；緊急廣播；媒體播放伴音信號。

2 車門應急系統

列車每節車廂有10個客室車門(每側5個)，每節車廂中1號門和4號門外安裝了外緊急解鎖裝置，各門左側門立柱上均安裝了內緊急解鎖裝置。

2.1 緊急解鎖裝置

為了能夠在緊急情況下解鎖齒輪制動裝置并打開車門，在各門左側門立柱上均安裝了內緊急解鎖裝置，其上裝有操作手柄。在每節車廂中1號門和4號門外安裝了外緊急解鎖裝置，采用四方鑰匙操作。操作該手柄或旋轉四方鑰匙解鎖，將會：啟動緊急解鎖限位開關，并發出“車門緊急裝置已啟動”信號；通過牽拉鋼絲繩，端部齒輪制動裝置被釋放；如果車輛處于靜止狀態時，可以手動將車門打開；如果車輛處于運動狀態時，門驅動電機將在關門方向輸出可持續3分鐘的力，以阻止車門被打開。

2.2 車門安全繼電器

車門控器包含1個安全繼電器，與速度信號（只能在停車時才能釋放車門）耦合的釋放信號控制激活。安全繼電器有2個觸點，常開觸點連接到車門齒輪制動的啟動電路，即安全繼電器沒有激活則不能釋放齒輪制動裝置，絲杠不能轉動開門；常閉觸點連接到門已關閉回路，即安全繼電器處于激活狀態時，門已關閉回路無法閉合，保證車門在打開的情況下不能動車。

2.3 車門障礙物探測功能

為了防止夾傷乘客，車門設置了障礙物探測功能，車門障礙探測通過下列方式進行：

電機電流監控：在關門過程中電機電流被存儲并在每一次關閉過程中自動調整。如果實際電流超過電機的額定電流值，障礙物探測將被激活。

位移時間監控：通過門位置傳感器的磁脈沖將車門運動分為很多小段，如果關門過程中未能在規定時間內通過規定的距離，障礙檢測被激活。如果障礙物探測被激活，將會施加一個150N的關門力，之后車門將自動打開200mm，停止2秒后，再次關閉，以便清除障礙物。

3 應急照明

列車客室照明燈具全部為LED冷光源，可提供無眩光、無閃爍、舒適的優質照明。同時比傳統熒光燈節約至少40%的電能消耗?？褪艺彰黩寗与娫丛O計有專門的緊急照明信號接口，當意外造成列車內動力供電中斷時，緊急照明信號將由正常的低電平自動切換為（車載蓄電池供電）高電平。在緊急照明模式下，客室照明系統可自動降低照度以延長照明時間，并為客室提供足夠的安全照度，保證逃生使用。

4 應急電源

為了防止突發停電，每節車底架安裝了蓄電池箱，蓄電池箱帶有溫度傳感器及外掛熔斷器箱，箱子采用懸掛安裝模式。蓄電池的浮充電性能良好，其容量應能夠滿足車輛在故障情況下的應急照明、外部照明、車載安全設備、廣播、通訊、應急通風等系統工作不低于45分鐘；地面與高架線路不低于30分鐘。從而保證乘客的安全。

5 火災報警系統

每節車廂內安裝火災報警控制器，在電氣屏柜及車廂內布置組合火災探測器，當探測器出現故障或探測到火情后，將信號通過電纜傳送給火災報警控制器，火災報警控制器一方面啟動本地信號燈進行聲光提示，并在主機顯示屏上準確顯示每一個報警或故障探測器所在區域，另一方面將火警信息通過車輛IO 模塊傳送到列車控制單元。除此之外，列車每個客室設置2臺干粉滅火器，每個司機室設置1臺干粉式滅火器。保證發生火情的情況下應急使用。

6 救援連掛系統

列車因故障或其它原因造成不能動車時，為了不影響其它列車運營，這時需要由另外一列車與故障車連掛，并將故障車拖到停車線或車輛段。連掛時無需人工輔助，把一輛車開向另一輛車就可以實現兩輛車的自動聯掛。兩個車鉤頭連掛時，進入凹錐面的鉤舌緊靠對應車鉤的鉤板。鉤鎖在拉伸彈簧力的作用下旋轉，使鉤舌與鉤板槽嚙合。鎖定后，鉤鎖在拉伸彈簧作用下旋轉到連掛位置。兩個鉤鎖形成平行四邊形，負載處于平衡。鉤鎖只承受均勻分布在兩個鉤舌上的拉力。不可能發生意外解鉤。正常磨損不會對鉤鎖的安全性造成影響。解鉤時，鉤鎖在拉伸彈簧力的作用下順時針旋轉，使鉤舌與鉤板槽分離。

7 緊急通風系統

列車出現停電等緊急情況時，為了保證列車客室空氣正常，空調機組通過應急電源驅動啟動通風系統。此時送風機運轉，廢排風機運轉，保證客室通風正常。除此之外每節車廂，還設置了兩個緊急通風窗，緊急情況下人工可打開緊急通風窗進行通風，從而增加客室的通風量。

8 結語

軌道交通列車安全系統復雜，牽扯面廣，尤其是運營事故發生后逃生、救援難度更大。因此，列車安全系統在設計時應結合調度、客運等專業特點進行綜合考慮，且在后期運營過程中做好維護保養等工作，保證列車的安全高效運行。