朱丽娜
青岛四方川崎车辆技术有限公司 山东青岛266111
摘要：近些年，随着我国科学技术水平的不断进步，目前，被广泛应用。在介绍轨道交通车辆车门系统功能的基础上，对轨道交通车辆车门系统进行了安全性分析和优化。在安全性分析时，进行了危害识别和风险评估。然后以乘客被夹事件为例，进行了故障树分析，并基于故障模式影响与危害度分析，进行了优化设计。
关键词：轨道交通;车辆;车门;安全性;分析;优化
引言
随着我国经济的高速发展、城市化进程的持续推进，大量的农村居民转移到城市发展，从而导致城市人口数量急剧增加，城市建设规模逐渐扩大，许多城市的地面交通已经无法满足如此庞大的客运需求。城市轨道交通产业由于其快速便捷的特点迅速发展，越来越多的城市将轨道交通纳入到城市规划中。城市轨道交通作为一种现代化交通工具，具有载客量高、节能、安全、舒适、环保等优势，是低碳环保的绿色交通方式，在缓解城市轨道交通矛盾中起到了重要作用，是解决城市交通问题的主要手段，现在已经成为了各大城市居民优先考虑的交通出行方式。随着城市生活节奏的加快，广大居民对轨道交通出行效率、舒适度、准点率的要求越来越高。目前减小列车行车间距、提高行车效率、改善列车通过能力、低能耗、高度智能是城市轨道交通车辆运行控制系统的发展方向。安全、高效、可靠的城市轨道交通车辆运行控制系统对实现列车高速度、高密度、有秩序地运行有着非常重要的意义。
1车门系统设计方案
按照车门的运动轨迹及与车体的安装方式，车门系统可以分为内藏对开式滑门、外挂式移动门、塞拉门。为应对轨道交通大客流等特点，轨道交通车辆车门系统采用内藏对开式滑门，结构主要包括承载机构、驱动机构、门页组成、内外门槛、内外紧急解锁、电解锁组成，如图1所示。
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车门系统具备四方面功能。(1)开关门功能。实现车门开关功能，列车运行过程中车门保持关闭，紧急情况时打开车门。(2)内外紧急解锁功能。每个车门内部都设有紧急解锁装置，实现紧急解锁功能。在紧急情况下操作该装置，能够打开车门。在站台区域操作，还可触发紧急制动。(3)机械隔离功能。当车门出现故障时，可由人工通过机械方式将车门锁死，退出服务。(4)障碍物检测功能。关车门时，如果遇到障碍物，将启动五次防夹功能，五次关门力依次增大。如果五次后仍未关门，那么车门打开，保持自由状态，并上报列车控制和管理系统。
2轨道交通车辆车门系统安全性优化
2.1移动闭塞技术
移动闭塞不需要将区间分割为若干个固定的闭塞区间，而是根据连续检测先行列车的位置和速度，使列车之间自动调整间距，并保持一定距离安全运行的行车制式。移动闭塞是相对固定闭塞而言的，固定闭塞有相应的防护信号和闭塞区间，而移动闭塞没有固定的的闭塞区间，闭塞区间的长度随外部条件的变化而变化，列车制动的起点和终点都是动态的。后行列车开始制动的计算点是由目标速度、目标距离及自身列车性能所决定的；目标点是前行列车的尾部，与前行列车的位置、性能、速度及状态信息有关；闭塞区间的起点和终点都是随时变化的，所以叫移动闭塞（MovingBlock）。移动闭塞的闭塞分区是逻辑间隔，与实际轨道线路没有对应关系。
移动闭塞使两列车之间的间隔距离最小，最大限度地缩短了列车之间的运行间隔，从而提高了区间内列车的行车密度，极大地提高了线路区段的通过能力。八十年代后期，轨道交通移动闭塞系统基于通信技术和计算机技术得以实现。移动闭塞必须要求列车和地面设备能够完成双向通信，所以一般采用轨道感应环线、裂缝波导、无线通信等技术实现。目前已经有多个国家研制出了不同形式的移动闭塞系统，并广泛使用。
移动闭塞系统相对于固定闭塞系统，具有如下优势：①移动闭塞系统没有固定的闭塞区间，随着前行列车的移动，行车闭塞区间会随机形成，这样极大地缩短了行车间隔，提高了线路通过能力；②移动闭塞系统是一个闭环的列车控制系统，能够根据列车的速度和行车间隔进行列车反馈控制，从而使列车运行更加安全；③根据前行列车的状态信息，后续列车依据自身速度、状态及位置信息计算出本列车的速度，可以最优化地缩短列车运行时间、节省资源、提高乘坐列车的舒适性，为列车自动控制系统的优化提供了一定的便利条件；移动闭塞系统能够实现调度指挥、行车组织管理的自动化，又能实时地采集所有闭塞区间的行车信息，实现城市轨道交通列车运输管理的自动化。同时，移动闭塞系统还省去了信号电缆、区间信号点等设备，将全部信息传输设备安装在机车和车站，便于后续的设备管理和维护。
2.2车辆整车的独立安全评估
城市轨道车辆是基于铁路相关标准在全寿命周期内开展了基于风险的安全保障流程进行设计、制造和生产的。主要安全保障工作内容包括安全计划、隐患分析、安全需求规范、安全验证、隐患管理等。在整车系统层面，应针对顶层的风险分析和逐层的分配与补充风险分析，即从PHA到IHA到SHA最后到OSHA，确定整系统、每个独立子系统或部件的安全目标、安全需求、安全设计和安全验证与确认，确保建立完整的自顶向下的风险跟踪链。因此，独立安全评估须将全自动运行系统相关标准与具体项目的相关技术要求进行结合，对城市轨道车辆系统全寿命周期内的所有风险进行认证并评估。在城市轨道车辆系统全寿命周期可以设置多个里程碑，方便开展独立安全评估活动，里程碑的主要节点包括但不限于初步设计联络会、设计审查会、车辆总装、空载试运营演练、全线全功能通车试运营等。
2.3安全监测预警平台调试
走行部的运行质量将直接影响轨道车辆的运行安全，基于安全监测预警算法的运行基础和关键技术，应通过平台调试，保证其应用有效性。调试内容主要为信号激励系统、自学习模糊聚类样本学习测试、自学习模糊聚类实时安全预警测试、神经网络算法训练过程测试和神经网络实时安全预警测试，在信号激励系统调试过程中应有效识别方波信号和变速信号，通过测试轨道位置和轨道速度，调节激励信号的幅度以获得最佳反馈效果，而在自学习模糊聚类样本学习测试和实时安全预警测试中应通过样本计算，获得正常样本和故障样本的分类指标，继而使自学习数据库具备完善的故障整合体系，在自学习特征参数神经网络算法测试中可通过神经网络训练，分析故障状态下数据的明显变化，使系统能够有效诊断故障信息。
结语
对轨道交通车辆车门系统进行安全性分析与优化。在满足功能需求的前提下，通过风险分析识别所有危害，并进行风险评估。通过采取设计、工艺、维护等措施降低风险等级，改善车门系统设计的薄弱环节，使车门系统满足安全性和可靠性要求。
参考文献
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