孫娟娟

(貴陽(yáng)市城市軌道交通集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng)550000)

地鐵站臺(tái)門(mén)屬于全國(guó)軌道交通行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化配置設(shè)備，站臺(tái)門(mén)與列車門(mén)之間的間隙存在夾人的安全隱患，在全國(guó)軌道交通行業(yè)日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重危及乘客人身安全。具體原因?yàn)檎九_(tái)門(mén)與列車門(mén)之間存在100～250 毫米不等的縫隙，據(jù)相關(guān)調(diào)查，我國(guó)成年男性和女性的平均胸厚為215 毫米和200 毫米，可見(jiàn)在客流擁擠時(shí)，身材瘦小的成年人和孩童被擠壓在站臺(tái)門(mén)與列車門(mén)縫隙之間事故的發(fā)生概率較大。因此，有效的站臺(tái)門(mén)與列車車門(mén)間隙防夾裝置在城市軌道運(yùn)輸中顯得尤為重要，以下就對(duì)目前國(guó)內(nèi)外地鐵公司常用的防夾人裝置做個(gè)詳細(xì)的對(duì)比分析。

1 站臺(tái)門(mén)與列車車門(mén)間隙防夾人現(xiàn)狀

目前，在站臺(tái)門(mén)的滑動(dòng)門(mén)邊緣安裝安全擋板，或者在靠近列車側(cè)安裝三角斜面防站立板。安裝擋板后可以減小列車門(mén)與站臺(tái)門(mén)之間間隙，降低了乘客進(jìn)入該間隙的可能性。但該方法往往只能防止乘客主動(dòng)進(jìn)入間隙，卻不能防止乘客在被動(dòng)情況下被擠入該間隙。

針對(duì)現(xiàn)有的防夾人手段的不足，本文提出了三種站臺(tái)門(mén)與車門(mén)間隙檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，分別為SRD-IV 地鐵站臺(tái)門(mén)與列車之間空間異物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、基于機(jī)械觸發(fā)與無(wú)線傳輸技術(shù)的站臺(tái)門(mén)與列車門(mén)間隙防夾人裝置以及基于XJ-LPSD 激光雷達(dá)異物檢測(cè)系統(tǒng)，三種方式均能在站臺(tái)門(mén)與列車之間發(fā)生夾人時(shí)發(fā)出警報(bào)，提高地鐵運(yùn)營(yíng)安全性。

2 SRD-IV 地鐵站臺(tái)門(mén)與列車之間空間異物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

基于機(jī)器視覺(jué)異物檢測(cè)原理是假設(shè)列車進(jìn)站車門(mén)沒(méi)有開(kāi)啟之前，列車門(mén)與站臺(tái)門(mén)之間隙縫沒(méi)有異物，通過(guò)對(duì)比列車停穩(wěn)時(shí)背景圖像與列車開(kāi)車之前的圖形差別，判斷開(kāi)車前列車門(mén)關(guān)好后列車門(mén)與站臺(tái)門(mén)之間縫隙是否有異物。背景圖像包括每天列車第一次在站時(shí)背景圖像和每次列車進(jìn)站停穩(wěn)時(shí)（轉(zhuǎn)下頁(yè)）背景圖像。為了保證異物檢測(cè)準(zhǔn)確性和減少誤報(bào)率，設(shè)置了可靠的不易被乘客污染的長(zhǎng)期穩(wěn)定的顯著的背景圖像——防踏空膠條上發(fā)光藍(lán)色光帶。

當(dāng)獲得站臺(tái)門(mén)緊鎖信號(hào)后，檢測(cè)到站臺(tái)門(mén)門(mén)縫的位置與建模時(shí)候提取的站臺(tái)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)門(mén)縫位置一致時(shí)，視為站臺(tái)門(mén)完全閉合，同理，當(dāng)對(duì)比列車門(mén)縫位置與建模時(shí)提取的列車門(mén)門(mén)縫位置重合時(shí)，判定列車門(mén)關(guān)閉，僅當(dāng)列車門(mén)和站臺(tái)門(mén)都關(guān)閉時(shí)，對(duì)整個(gè)檢測(cè)區(qū)域（列車門(mén)區(qū)域、燈帶區(qū)域、站臺(tái)門(mén)區(qū)域）進(jìn)行異物檢測(cè)。

檢測(cè)方法主要是對(duì)比實(shí)時(shí)發(fā)光燈帶區(qū)、滑動(dòng)門(mén)門(mén)縫區(qū)和列車門(mén)縫區(qū)圖像與建模時(shí)背景圖像的差異。當(dāng)發(fā)生異物時(shí)，檢測(cè)區(qū)域的圖像顏色、亮度、紋理、形狀會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)超過(guò)某個(gè)設(shè)定閥值，就判斷有異物；當(dāng)3 個(gè)檢測(cè)區(qū)域中檢測(cè)到存在異物時(shí)，則在對(duì)應(yīng)的顯示區(qū)域上利用明顯的標(biāo)記顯示存在異物；當(dāng)列車再次啟動(dòng)時(shí)候，則對(duì)上趟車次所提取的所有信息進(jìn)行清除和更新。

3 基于機(jī)械觸發(fā)與無(wú)線傳輸技術(shù)的站臺(tái)門(mén)與列車門(mén)間隙防夾人裝置

采取安裝在軌道內(nèi)側(cè)站臺(tái)門(mén)的門(mén)框內(nèi)的碰觸裝置（內(nèi)置微動(dòng)開(kāi)關(guān)），一旦有人夾在站臺(tái)門(mén)與車門(mén)之間的縫隙，人體就會(huì)觸碰到安裝在站臺(tái)門(mén)軌道側(cè)門(mén)框上的觸碰裝置，此觸碰信號(hào)（開(kāi)關(guān)量）通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊（安裝在站臺(tái)門(mén)軌道側(cè)門(mén)框上）發(fā)出報(bào)警的ASK 信號(hào)，安裝在滑動(dòng)門(mén)頭上的無(wú)線接收模塊接收到此報(bào)警信號(hào)后，接收模塊內(nèi)相關(guān)電路動(dòng)作并保持此報(bào)警信號(hào)，一方面通過(guò)硬線將此報(bào)警信號(hào)送至安裝在車頭司機(jī)立崗處（站臺(tái)門(mén)PSL 邊）的“站臺(tái)門(mén)與列車門(mén)防夾人聲光報(bào)警器”，發(fā)出聲光報(bào)警，提醒司機(jī)與站務(wù)人員檢查確認(rèn)站臺(tái)門(mén)與車門(mén)之間的間隙是否夾人。

該站臺(tái)門(mén)間隙防夾人裝置包括：機(jī)械觸發(fā)式微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸碰裝置、無(wú)線發(fā)射模塊、無(wú)線接收模塊及聲光報(bào)警器。

在站臺(tái)門(mén)每一檔的左右活動(dòng)門(mén)和固定門(mén)門(mén)框內(nèi)（軌道側(cè)）安裝微動(dòng)開(kāi)關(guān)碰觸裝置，其安裝高度可依人體不同身高（成年人與兒童）設(shè)置多條，并距離玻璃約2cm 空間，以利于保潔人員清洗站臺(tái)門(mén)時(shí)排放污水。

4 基于XJ-LPSD 激光雷達(dá)異物檢測(cè)系統(tǒng)

基于XJ-LPSD 激光雷達(dá)異物檢測(cè)系統(tǒng)采用激光飛行時(shí)間測(cè)量法（TOF），由激光雷達(dá)發(fā)射紅外激光脈沖束，打到檢測(cè)物反射回來(lái)，通過(guò)測(cè)量時(shí)間差得出物體的距離用不同傾斜角度的旋轉(zhuǎn)鏡將光束分成96 度的4 個(gè)掃描面。基于4 層激光雷達(dá)設(shè)計(jì)，通過(guò)24 小時(shí)不停機(jī)監(jiān)控站臺(tái)門(mén)外側(cè)與軌道間間隙。當(dāng)運(yùn)營(yíng)車輛進(jìn)站，激光掃描檢測(cè)裝置自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，同時(shí)判別進(jìn)站車輛編組數(shù)，系統(tǒng)檢測(cè)到站臺(tái)門(mén)關(guān)閉后，進(jìn)入檢測(cè)模式如果激光雷達(dá)在設(shè)定區(qū)域及時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到物體（有?？苛熊嚨恼九_(tái)門(mén)部分工作），如滿足判定條件將觸發(fā)報(bào)警，被報(bào)警站臺(tái)門(mén)狀態(tài)將傳輸終端控制器顯示屏上，轉(zhuǎn)入人工干預(yù)。該裝置可有效避免誤報(bào)同時(shí)提高運(yùn)營(yíng)效率。

系統(tǒng)所有設(shè)備均采用以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)串聯(lián)（綠線），具備冗余及自愈功能，任意節(jié)點(diǎn)故障不影響設(shè)備運(yùn)行，輸出兩路常閉觸點(diǎn)的異物檢測(cè)回路至PSC（紫線、藍(lán)線），激光雷達(dá)控制器從控制柜獨(dú)立回路輸出一路DC24V 電源。

5 三種防夾人裝置對(duì)比（表1）

表1

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)上述比對(duì)可知，三套系統(tǒng)各有自身的優(yōu)缺點(diǎn)。從成本角度與保證乘客安全方面考慮，基于機(jī)械觸發(fā)與無(wú)線傳輸技術(shù)的站臺(tái)門(mén)與列車門(mén)間隙防夾人裝置功能基本滿足站臺(tái)門(mén)與列車車門(mén)間隙防夾人裝置功能需求；從全方位檢測(cè)方面考慮，SRD-IV 地鐵站臺(tái)門(mén)與列車之間空間異物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與基于XJ-LPSD 激光雷達(dá)異物檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)覆蓋范圍較廣，滿足異物被夾的檢測(cè)報(bào)警。從故障率方面考慮，基于XJ-LPSD 激光雷達(dá)異物檢測(cè)系統(tǒng)的故障率或誤報(bào)率較其余檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)低，更為穩(wěn)定。