軌道交通車站安全防護設(shè)施設(shè)備標準研究

1、軌道交通車站安全防護設(shè)施設(shè)備標準研究主要研究單位：上海軌道交通技術(shù)研究中心上海軌道交通運營管理中心上海軌道交通維護保障中心上海地鐵第一運營有限公司上海地鐵第二運營有限公司上海地鐵第三運營有限公司上海地鐵第四運營有限公司上海軌道交通建設(shè)管理中心主要研究人員：張瓊燕、周巧蓮、馮娟、陸曉地、張立東、董國憲、劉加華、張凱、金碧筠、王炯、洪海珠、周晨、洪翔、馬能藝、何斌、翁春慧、王建兵、奚笑東、張凱(維保)、陳文、張潔、徐劍琳、李亮、陶彥中、陳衛(wèi)東、閻永敏、鄭燕燕、紀文莉、姜臻祺1、主要研究內(nèi)容在城市軌道交通系統(tǒng)中，為保障乘客上下車安全和方便乘客使用，在車站設(shè)置了緊急關(guān)閉按鈕、屏蔽門等站臺安全防護設(shè)施設(shè)

2、備。隨著上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營的日益凸現(xiàn)，出現(xiàn)了新的運營需求，一方面規(guī)范化運營作業(yè)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)資源共享需要車站設(shè)施設(shè)備的設(shè)置、規(guī)格和功能統(tǒng)一規(guī)范，另一方面大客流的涌現(xiàn)加重了站臺的安全防護形勢，增加了站務(wù)人員工作量，需要探討通過技術(shù)防范措施實現(xiàn)更好的車站安全防護。根據(jù)新形勢下車站安全防護的要求，本課題對緊急關(guān)閉按鈕、車門屏蔽門聲光警示和開關(guān)時序、乘客求助電話和緊急電話、車站端頭電話、站臺安全探測系統(tǒng)、車站屏蔽門限界和防踏空橡膠條共七項車站安全防護設(shè)備開展了研究，有針對性地規(guī)范了技術(shù)防范措施。1.1 緊急關(guān)閉按鈕技術(shù)規(guī)定研究1、功能及技術(shù)研究在發(fā)生可能對行車安全或乘客人身安全造成危害的緊急事件時，車站

3、值班員或站務(wù)員或乘客按下緊急關(guān)閉按鈕可封閉站臺區(qū)域，阻止正在接近站臺的列車進入站臺區(qū)域，或站臺區(qū)域范圍內(nèi)正在離去的列車立即實施緊急制動使列車停止移動，以防止緊急事件影響更加惡化。對于不同制式的信號系統(tǒng)來講，實現(xiàn)上述功能的技術(shù)各不相同，本課題詳細研究了對于點式ATP/ATO制式、準移動閉塞制式和CBTC移動閉塞制式下，緊急關(guān)閉按鈕的技術(shù)功能，著重分析了其中不能完全保證列車停車的情況。緊急關(guān)閉按鈕的控制范圍根據(jù)站臺及配線形式的不同而不同。本課題根據(jù)站臺型式、有無存車線和有無隔離措施等方面，分析了15種不同形式的典型站臺類型下緊急關(guān)閉按鈕的控制范圍。2、裝置結(jié)構(gòu)研究統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)上海軌道交通既有線路中至少

4、有6種箱體規(guī)格，且玻璃擋板上鏤空也有不同。本著盡可能與既有網(wǎng)絡(luò)保持一致的原則，課題組選取了使用最為廣泛的箱體結(jié)構(gòu)，并經(jīng)方案必選和試驗確定了玻璃擋板內(nèi)砸式的鏤空設(shè)計。3、設(shè)置數(shù)量及安裝位置研究綜合考慮站臺形式、車站站務(wù)人員的配置和標準化作業(yè)要求，規(guī)定原則上車站每側(cè)站臺設(shè)置2個按鈕，當站臺具有3組及3組以上的乘客樓梯時，該側(cè)站臺應設(shè)置3個站臺關(guān)閉裝置。曲線站臺或超大客流換乘樞紐站根據(jù)運營需要可適當增設(shè)1個按鈕。根據(jù)對上海市既有線安裝位置的調(diào)研，制定了根據(jù)站臺有效區(qū)域均勻劃分，并充分考慮站臺樓梯口分布的設(shè)置原則。裝置宜嵌入安裝在各類建筑體（墻、柱）上，當不具備此條件時可與站臺消防箱、落地式導向牌等站

5、臺設(shè)施合設(shè)。此外課題組還對關(guān)閉按鈕的設(shè)計和建設(shè)過程進行了研究，提出了相關(guān)的要求；會同有關(guān)單位制定了使用和維護要求；并統(tǒng)計研究了既有線緊急關(guān)閉按鈕的改造需求和工作量，提出了建議。1.2 車門、屏蔽門開/關(guān)聲光警示和時序研究1、車門、屏蔽門開/關(guān)光警示研究本著基于現(xiàn)狀的原則，車門客室內(nèi)外指示燈和屏蔽門指示燈的顯示基本保持不變。其含義與車門、屏蔽門對應狀態(tài)的具體情況如下表1所示。車門、屏蔽門客室內(nèi)外指示燈狀態(tài)一覽表表1序號門狀態(tài)黃燈（客室內(nèi)）紅燈（客室內(nèi)/外）黃燈（屏蔽門燈）1門關(guān)好2開門過程亮閃閃3門開到位亮亮4關(guān)門延時亮閃閃5關(guān)門過程亮閃閃6關(guān)門障礙物探測過程亮閃閃7門切除亮亮8門緊急解鎖亮亮亮

6、2、車門、屏蔽門開/關(guān)聲警示研究統(tǒng)計上海軌道交通所有車型中，聲警示有采用蜂鳴器發(fā)聲和采用廣播發(fā)聲兩種方式，部分車型兩種警示音都有。鑒于較多的車型采用蜂鳴器發(fā)聲且經(jīng)方案比選該方式更加合理，故規(guī)定采用蜂鳴器作為后續(xù)車輛警示音的統(tǒng)一警示音。蜂鳴聲的響聲特點有兩種：一種是“嘀-嘀-聲”，另一種是“快速嘀嘀聲”。前者響度較大，比較適合上海軌道交通客流量較大，外界環(huán)境的干擾影響較大的特點，其響度應滿足在車門外距車體寬度0.5米，距地板面高度1.6米處測得的分貝值大概在8090dB之間。蜂鳴器的頻率采用EN 14752標準中對車門警示音的推薦值1900Hz。同時通過征詢運營部門和車門制造商的意見以及充分考慮

7、了上海軌道交通現(xiàn)狀，規(guī)定警示音周期為1s，占空比為50%。采用同樣的研究方式，確定了屏蔽門相應的警示音特征規(guī)范。3、車門、屏蔽門開/關(guān)門時序研究當開門指令同時向車輛和屏蔽門發(fā)送時，由于屏蔽門開門的命令是由車載設(shè)備發(fā)出，車輛接收到此命令所需傳輸時間要少于屏蔽門，因此，車門控制器會在接收到開門指令經(jīng)一定延時后，再發(fā)送開門指令，以執(zhí)行開門動作，實現(xiàn)車門與屏蔽門開門同步。如圖1顯示了三個系統(tǒng)具體的開/關(guān)門對應時序關(guān)系。關(guān)門時由于關(guān)門過程列車客室車門需要3s的關(guān)門預警，故此時為列車傳輸時間長，車門和屏蔽門系統(tǒng)均需要設(shè)定延時。圖1 車門、屏蔽門開門同步對應關(guān)系及時序需要指出的是，設(shè)定延時時間的具體數(shù)值由于

8、門的個體差異性，很難做出統(tǒng)一的量化指標，故在此規(guī)定其在調(diào)試中確定。1.3 乘客求助電話和緊急電話技術(shù)規(guī)定研究乘客求助電話和緊急電話屬于乘客援助系統(tǒng)設(shè)施，前者又可分為電梯求助電話和售檢求助電話。上海軌道交通9號線及以前開通的線路中，設(shè)計建設(shè)時均未設(shè)置乘客求助電話，運營后增設(shè)。已建設(shè)的各種電話系統(tǒng)由于單線建設(shè)，未從網(wǎng)絡(luò)化角度進行考慮，各線路電話在外觀性能上各不一致。本課題首先研究和確定了各種電話的服務(wù)目標和人群，然后對電話的各項技術(shù)條件進行了研究和規(guī)范。1、設(shè)置要求每一組自動售票設(shè)備旁設(shè)置一門售檢求助電話分機；每一組檢票機旁非付費區(qū)處設(shè)置一門售檢求助電話分機；對于可由乘客自助開啟的直升電梯，在直升

9、電梯的轎廂內(nèi)安裝一門電梯求助電話分機；對于需要由服務(wù)人員開啟或跨費區(qū)的直升電梯，在電梯的每一層（包括地面層）門外側(cè)安裝一門電梯求助電話分機；在車站的每側(cè)站臺各設(shè)2門緊急電話分機，每站共4門。2、安裝要求電梯求助電話分機應在電梯外的墻面或電梯轎廂內(nèi)面上進行貼面安裝。售檢求助電話分機采用設(shè)置圓柱方式安裝。緊急電話分機應在站臺墻面上進行貼面安裝，沒有合適的墻面安裝時可以用不銹鋼圓柱方式，在圓柱的頂面上安裝。3、功能要求：技術(shù)規(guī)定詳細規(guī)范了電梯求助電話與緊急電話和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動、通話鍵的防誤觸功能、一鍵撥號的熱線方式、人工或自動掛機、強背景噪聲下的語音質(zhì)量等功能。4、系統(tǒng)配置分機各自單獨分配電話號

10、碼。每個客服中心值班員只負責接聽其管轄范圍內(nèi)的乘客求助電話分機發(fā)起的呼叫。每個車控室值班員只負責接聽其管轄范圍內(nèi)的緊急電話分機和電梯轎廂內(nèi)電梯求助電話發(fā)起的呼叫。接入公務(wù)電話系統(tǒng)。5、外觀本課題設(shè)計了簡潔實用的電話外觀，并申請了外觀專利，如下圖所示。 圖2 電梯求助電話面板圖 圖3 售檢求助電話面板圖 圖4緊急電話面板圖不同種類的話機只是在面板上的標識有所區(qū)別，機芯和緊固件都是一樣，方便維護和備品備件的網(wǎng)絡(luò)化。 此外，技術(shù)規(guī)定還詳細規(guī)范了各種電話的通用性和耐候性。1.4 車站端頭電話技術(shù)規(guī)定研究端頭電話是在列車到站停靠期間，發(fā)生異常狀態(tài)或遭遇突發(fā)事件的情況下，列車司機與OCC行車調(diào)度員或車控室

11、行車值班員聯(lián)系使用的通信設(shè)備。上海軌道交通部分線路未安裝端頭電話，已安裝的車站中，在折返線、存車線的列車發(fā)車處未予安裝，同時各線端頭電話的功能、安裝位置等有多種形式。1、功能要求端頭電話應具有延時熱線、一鍵撥號和禁止與其他用戶通話等功能。折返線和存車線處的端頭電話有通過撥號方式與其它公務(wù)電話及市內(nèi)電話通話的功能。2、安裝位置在各線路上下行站臺兩側(cè)端頭近司機室旁以及折返線、存車線兩側(cè)的列車發(fā)車端司機室旁設(shè)置端頭電話終端。技術(shù)規(guī)定對這兩種安裝環(huán)境，結(jié)合車站類型提出了具體的安裝指導要求。 3、終端設(shè)備要求端頭電話應采用外殼保護的，具有防水、防潮、防塵、抗振、抗噪音等功能的軌旁電話終端設(shè)備，技術(shù)規(guī)定明

12、確了相關(guān)具體要求，包括外觀要求。4、系統(tǒng)建設(shè)實現(xiàn)方式對于新線建設(shè)，端頭電話功能應由公務(wù)電話系統(tǒng)實現(xiàn)。對既有線路，車站內(nèi)的端頭電話可從遠端模塊放號，上下行端頭電話的電話號碼應獨立。端頭電話的延時熱線等功能應在OCC或車站公務(wù)電話系統(tǒng)的交換設(shè)備上實現(xiàn)，而不應由電話終端設(shè)備實現(xiàn)。相關(guān)線纜也應滿足特定要求。對于既有線改造方案，技術(shù)規(guī)定根據(jù)未安裝的線路、由公務(wù)電話系統(tǒng)實現(xiàn)的線路、由專用電話系統(tǒng)實現(xiàn)的線路三種不同情況，提出了改造建議。此外，技術(shù)規(guī)定也包括了端頭電話的使用要求和維護要求。1.5 車站屏蔽門限界研究此前上海軌道交通車站和屏蔽門限界采用的是地方標準城市軌道交通設(shè)計規(guī)范（J10325-2004），

13、屏蔽門與列車門之間存在著不小于210mm的間隙，當客流擁擠時，易發(fā)生乘客被擠壓在屏蔽門與列車之間的危險，因此需制定更為合理的屏蔽門限界取值，進一步縮小站臺間隙和高差。1、直線站臺限界計算由于列車在站臺計算長度段的運行條件與區(qū)間不同，在計算車站建筑限界所依據(jù)的車輛橫向和豎向車輛偏移量時，可進行相應的調(diào)整。根據(jù)研究結(jié)果和其他城市的應用實例，對計算公式做如下改動：偏斜系數(shù)（2n+a）/a取1.0，輪軌間隙（L-d）/2作為隨機項。據(jù)此對上海軌道交通A型車和小型車線路的站臺和屏蔽門限界進行計算，得出推薦取值如表2所示：上海軌道交通站臺和屏蔽門限界計算匯總表 表22、曲線地段限界加寬量計算由于此前在設(shè)計

14、中加寬量采用的計算方法不一，參數(shù)取值不妥，導致加寬量取值偏大，現(xiàn)場最大加寬量達140mm，為此有必要做進一步研究和統(tǒng)一。含緩和曲線的車站站臺的幾何加寬量按三次拋物線進行，同時考慮緩圓點處一、二系彈簧橫向變形量曲線和直線位移差值的增大。根據(jù)以上原則課題組研究和確定了圓曲線地段計算方法、緩和曲線地段計算方法和適用范圍。1.6 站臺安全探測裝置研究可用于站臺安全探測的裝置有光帶系統(tǒng)和采用紅外光源或激光光源的安全探測器系統(tǒng)。本課題研究了站臺安全探測裝置的設(shè)置原則，以及兩類裝置的通用技術(shù)條件。1、設(shè)置需求研究安裝屏蔽門/安全門的車站中，曲線站臺應安裝安全探測系統(tǒng)，直線站臺應視建成后的限界條件，在屏蔽門/

15、安全門靠近軌道側(cè)的最外立面與車體最寬處的間隙大于150mm時，安裝探測系統(tǒng)及光帶。安全探測系統(tǒng)滿足可靠性要求時，可接入屏蔽門/安全門的安全回路。高架車站宜不安裝光帶。2、設(shè)置原則直線車站每側(cè)站臺為一個防護分區(qū)，設(shè)置一套安全探測系統(tǒng)。曲線車站應按車站曲率，劃分相應的布設(shè)分區(qū)，宜按分區(qū)集中設(shè)置安全探測系統(tǒng)。直線車站每側(cè)站臺在靠近列車尾處安裝光帶系統(tǒng)，曲線車站不設(shè)光帶系統(tǒng)。3、系統(tǒng)功能安全探測系統(tǒng)應具有障礙物探測、安全防護、旁路、聲光報警提示、自動/手動模式切換、探測延時調(diào)節(jié)、多套探測器的集成控制和集成顯示、開機自檢測、報警及故障信息自動記錄存儲和查詢、防震等功能。光帶系統(tǒng)應具備良好的防震、光線穿透

16、等效果。通用技術(shù)文件詳細規(guī)范了各功能的具體內(nèi)容和指標。4、系統(tǒng)技術(shù)要求研究根據(jù)運營需求，安全探測系統(tǒng)應可識別車門與屏蔽門間隙中高度大于100mm，厚度大于30mm的不透明物體。此外對安全探測系統(tǒng)的光束數(shù)量、安裝位置、電磁兼容性、防護等級、絕緣性能、使用壽命，以及光帶系統(tǒng)的尺寸規(guī)格、照度、材質(zhì)、強度、絕緣性能、可靠性等技術(shù)要求也做了相應的規(guī)范。另外，課題組會同相關(guān)單位研究和規(guī)范了安全探測裝置的工作流程、安裝要求、運營維護要求，形成了通用技術(shù)文件。1.7 防踏空橡膠條絕緣處理方案研究防踏空橡膠條是站臺區(qū)域防止乘客因站臺間隙過大踏空摔傷的安全設(shè)備。安裝方式有和屏蔽門一體化安裝和站臺直接安裝兩種。后一

17、種安裝方式對橡膠條的絕緣提出了較高要求。1.既有線的橡膠條的絕緣需求橡膠條直接固定在站臺基面上時，橡膠條應具有108以上的絕緣性能。當橡膠條與屏蔽門緊貼安裝時，還需考慮干燥和潮濕不同狀態(tài)下橡膠條與屏蔽門系統(tǒng)之間的絕緣性能，以及橡膠條的耐電擊性能。課題組會同相關(guān)單位制定了詳細的橡膠條供貨技術(shù)條件和安裝維護技術(shù)要求。2.新線橡膠條的安裝方式總結(jié)上海軌道交通橡膠條使用的經(jīng)驗和教訓，結(jié)合國內(nèi)外橡膠條安裝方式，新建線路橡膠條的安裝推薦采用與屏蔽門一體化的安裝方案，并對曲線車站的安裝要求進行明確，以便盡可能的減小站臺間隙。3.既有線的改造方案對上海軌道交通既有線路橡膠條的安裝情況進行調(diào)查，分析橡膠條絕緣問

18、題的不同解決方案后，推薦采用：1) 在屏蔽門門檻與防踏空橡膠條間加裝帶角部防護的環(huán)氧樹脂板；2) 不具備安裝條件的車站，采用站臺聯(lián)接螺栓增設(shè)絕緣套管的方案。在保證環(huán)氧樹脂板的絕緣和防電擊性能的情況下，加裝環(huán)氧樹脂板能有效阻止橡膠條因短路或電擊而冒煙、起火。無條件進行加設(shè)環(huán)氧絕緣板的線路，建議采用與站臺的聯(lián)接螺栓處增設(shè)絕緣尼龍?zhí)坠?，其性能同軌道扣件的絕緣擋塊，也可以滿足絕緣要求。2、主要創(chuàng)新點1、研究成果促進城市公共安全保障能力的系統(tǒng)建設(shè)。軌道交通車站安全防護關(guān)系到廣大市民出行安全，是城市公共安全的重要方面。目前上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)包括11條運營線路，282座車站，日均客流超過580萬，2020年預

19、計日均客運量達1515萬人次，軌道交通安全保障能力受到越來越多的重視。本課題研究成果的應用可顯著提升城市公共安全保障能力。2、創(chuàng)建軌道交通柔性研究理念，體現(xiàn)以人為本、需求導向、網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)籌原則。研究中始終根據(jù)服務(wù)乘客，減輕運營壓力，方便使用維護來指導項目研究和方案設(shè)計。相關(guān)技術(shù)規(guī)定的制定充分考慮了上海軌道交通各線的差異性，從軌道交通網(wǎng)絡(luò)層面規(guī)范了車站安全防護設(shè)施設(shè)備的功能性能、設(shè)計安裝、使用維護等，有效促進了軌道交通網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和運營的發(fā)展。3、部分研究成果屬國內(nèi)首創(chuàng)，綜合技術(shù)水平達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。本課題在國內(nèi)首次展開相關(guān)車站設(shè)備的體系化標準研究，包括緊急關(guān)閉按鈕的裝置規(guī)格、設(shè)置要求、功能要求；車門

20、屏蔽門的聲光警示，以及保持車門屏蔽門開關(guān)同步的技術(shù)條件；站臺安全探測裝置的系統(tǒng)功能、安裝維護等技術(shù)要求。同時對屏蔽門限界的研究彌補了國內(nèi)現(xiàn)有標準規(guī)范的不足，規(guī)范了站臺區(qū)域的限界計算方法。4、研究成果有效提升軌道交通車站運營安全服務(wù)的組織管理效率。一方面方便了乘客對車站安全防護設(shè)施設(shè)備的識別和使用，另一方面為車站日常運營和緊急情況下的處理提供了更好的技術(shù)手段，提高了運營管理效率和應急處置的效率，增強了軌道交通的安全保障能力。5、研究成果具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。研究成果對新線的設(shè)計、建設(shè)、設(shè)備的招標、采購、安裝、調(diào)試和運營單位的使用和維修，既有線的設(shè)備選用、改造、日常使用和維修等方面都起到了重要指導作用。3、成果獲獎、專利及應用情況3.1成果專