轨道交通车站安全防护设施设备标准研究

1、轨道交通车站安全防护设施设备标准研究主要研究单位：上海轨道交通技术研究中心上海轨道交通运营管理中心上海轨道交通维护保障中心上海地铁第一运营有限公司上海地铁第二运营有限公司上海地铁第三运营有限公司上海地铁第四运营有限公司上海轨道交通建设管理中心主要研究人员：张琼燕、周巧莲、冯娟、陆晓地、张立东、董国宪、刘加华、张凯、金碧筠、王炯、洪海珠、周晨、洪翔、马能艺、何斌、翁春慧、王建兵、奚笑东、张凯(维保)、陈文、张洁、徐剑琳、李亮、陶彦中、陈卫东、阎永敏、郑燕燕、纪文莉、姜臻祺1、主要研究内容在城市轨道交通系统中，为保障乘客上下车安全和方便乘客使用，在车站设置了紧急关闭按钮、屏蔽门等站台安全防护设施设

2、备。随着上海轨道交通网络化运营的日益凸现，出现了新的运营需求，一方面规范化运营作业和网络内资源共享需要车站设施设备的设置、规格和功能统一规范，另一方面大客流的涌现加重了站台的安全防护形势，增加了站务人员工作量，需要探讨通过技术防范措施实现更好的车站安全防护。根据新形势下车站安全防护的要求，本课题对紧急关闭按钮、车门屏蔽门声光警示和开关时序、乘客求助电话和紧急电话、车站端头电话、站台安全探测系统、车站屏蔽门限界和防踏空橡胶条共七项车站安全防护设备开展了研究，有针对性地规范了技术防范措施。1.1 紧急关闭按钮技术规定研究1、功能及技术研究在发生可能对行车安全或乘客人身安全造成危害的紧急事件时，车站

3、值班员或站务员或乘客按下紧急关闭按钮可封闭站台区域，阻止正在接近站台的列车进入站台区域，或站台区域范围内正在离去的列车立即实施紧急制动使列车停止移动，以防止紧急事件影响更加恶化。对于不同制式的信号系统来讲，实现上述功能的技术各不相同，本课题详细研究了对于点式ATP/ATO制式、准移动闭塞制式和CBTC移动闭塞制式下，紧急关闭按钮的技术功能，着重分析了其中不能完全保证列车停车的情况。紧急关闭按钮的控制范围根据站台及配线形式的不同而不同。本课题根据站台型式、有无存车线和有无隔离措施等方面，分析了15种不同形式的典型站台类型下紧急关闭按钮的控制范围。2、装置结构研究统计发现上海轨道交通既有线路中至少

4、有6种箱体规格，且玻璃挡板上镂空也有不同。本着尽可能与既有网络保持一致的原则，课题组选取了使用最为广泛的箱体结构，并经方案必选和试验确定了玻璃挡板内砸式的镂空设计。3、设置数量及安装位置研究综合考虑站台形式、车站站务人员的配置和标准化作业要求，规定原则上车站每侧站台设置2个按钮，当站台具有3组及3组以上的乘客楼梯时，该侧站台应设置3个站台关闭装置。曲线站台或超大客流换乘枢纽站根据运营需要可适当增设1个按钮。根据对上海市既有线安装位置的调研，制定了根据站台有效区域均匀划分，并充分考虑站台楼梯口分布的设置原则。装置宜嵌入安装在各类建筑体（墙、柱）上，当不具备此条件时可与站台消防箱、落地式导向牌等站

5、台设施合设。此外课题组还对关闭按钮的设计和建设过程进行了研究，提出了相关的要求；会同有关单位制定了使用和维护要求；并统计研究了既有线紧急关闭按钮的改造需求和工作量，提出了建议。1.2 车门、屏蔽门开/关声光警示和时序研究1、车门、屏蔽门开/关光警示研究本着基于现状的原则，车门客室内外指示灯和屏蔽门指示灯的显示基本保持不变。其含义与车门、屏蔽门对应状态的具体情况如下表1所示。车门、屏蔽门客室内外指示灯状态一览表表1序号门状态黄灯（客室内）红灯（客室内/外）黄灯（屏蔽门灯）1门关好2开门过程亮闪闪3门开到位亮亮4关门延时亮闪闪5关门过程亮闪闪6关门障碍物探测过程亮闪闪7门切除亮亮8门紧急解锁亮亮亮

6、2、车门、屏蔽门开/关声警示研究统计上海轨道交通所有车型中，声警示有采用蜂鸣器发声和采用广播发声两种方式，部分车型两种警示音都有。鉴于较多的车型采用蜂鸣器发声且经方案比选该方式更加合理，故规定采用蜂鸣器作为后续车辆警示音的统一警示音。蜂鸣声的响声特点有两种：一种是“嘀-嘀-声”，另一种是“快速嘀嘀声”。前者响度较大，比较适合上海轨道交通客流量较大，外界环境的干扰影响较大的特点，其响度应满足在车门外距车体宽度0.5米，距地板面高度1.6米处测得的分贝值大概在8090dB之间。蜂鸣器的频率采用EN 14752标准中对车门警示音的推荐值1900Hz。同时通过征询运营部门和车门制造商的意见以及充分考虑

7、了上海轨道交通现状，规定警示音周期为1s，占空比为50%。采用同样的研究方式，确定了屏蔽门相应的警示音特征规范。3、车门、屏蔽门开/关门时序研究当开门指令同时向车辆和屏蔽门发送时，由于屏蔽门开门的命令是由车载设备发出，车辆接收到此命令所需传输时间要少于屏蔽门，因此，车门控制器会在接收到开门指令经一定延时后，再发送开门指令，以执行开门动作，实现车门与屏蔽门开门同步。如图1显示了三个系统具体的开/关门对应时序关系。关门时由于关门过程列车客室车门需要3s的关门预警，故此时为列车传输时间长，车门和屏蔽门系统均需要设定延时。图1 车门、屏蔽门开门同步对应关系及时序需要指出的是，设定延时时间的具体数值由于

8、门的个体差异性，很难做出统一的量化指标，故在此规定其在调试中确定。1.3 乘客求助电话和紧急电话技术规定研究乘客求助电话和紧急电话属于乘客援助系统设施，前者又可分为电梯求助电话和售检求助电话。上海轨道交通9号线及以前开通的线路中，设计建设时均未设置乘客求助电话，运营后增设。已建设的各种电话系统由于单线建设，未从网络化角度进行考虑，各线路电话在外观性能上各不一致。本课题首先研究和确定了各种电话的服务目标和人群，然后对电话的各项技术条件进行了研究和规范。1、设置要求每一组自动售票设备旁设置一门售检求助电话分机；每一组检票机旁非付费区处设置一门售检求助电话分机；对于可由乘客自助开启的直升电梯，在直升

9、电梯的轿厢内安装一门电梯求助电话分机；对于需要由服务人员开启或跨费区的直升电梯，在电梯的每一层（包括地面层）门外侧安装一门电梯求助电话分机；在车站的每侧站台各设2门紧急电话分机，每站共4门。2、安装要求电梯求助电话分机应在电梯外的墙面或电梯轿厢内面上进行贴面安装。售检求助电话分机采用设置圆柱方式安装。紧急电话分机应在站台墙面上进行贴面安装，没有合适的墙面安装时可以用不锈钢圆柱方式，在圆柱的顶面上安装。3、功能要求：技术规定详细规范了电梯求助电话与紧急电话和视频监控系统的联动、通话键的防误触功能、一键拨号的热线方式、人工或自动挂机、强背景噪声下的语音质量等功能。4、系统配置分机各自单独分配电话号

10、码。每个客服中心值班员只负责接听其管辖范围内的乘客求助电话分机发起的呼叫。每个车控室值班员只负责接听其管辖范围内的紧急电话分机和电梯轿厢内电梯求助电话发起的呼叫。接入公务电话系统。5、外观本课题设计了简洁实用的电话外观，并申请了外观专利，如下图所示。 图2 电梯求助电话面板图 图3 售检求助电话面板图 图4紧急电话面板图不同种类的话机只是在面板上的标识有所区别，机芯和紧固件都是一样，方便维护和备品备件的网络化。 此外，技术规定还详细规范了各种电话的通用性和耐候性。1.4 车站端头电话技术规定研究端头电话是在列车到站停靠期间，发生异常状态或遭遇突发事件的情况下，列车司机与OCC行车调度员或车控室

11、行车值班员联系使用的通信设备。上海轨道交通部分线路未安装端头电话，已安装的车站中，在折返线、存车线的列车发车处未予安装，同时各线端头电话的功能、安装位置等有多种形式。1、功能要求端头电话应具有延时热线、一键拨号和禁止与其他用户通话等功能。折返线和存车线处的端头电话有通过拨号方式与其它公务电话及市内电话通话的功能。2、安装位置在各线路上下行站台两侧端头近司机室旁以及折返线、存车线两侧的列车发车端司机室旁设置端头电话终端。技术规定对这两种安装环境，结合车站类型提出了具体的安装指导要求。 3、终端设备要求端头电话应采用外壳保护的，具有防水、防潮、防尘、抗振、抗噪音等功能的轨旁电话终端设备，技术规定明

12、确了相关具体要求，包括外观要求。4、系统建设实现方式对于新线建设，端头电话功能应由公务电话系统实现。对既有线路，车站内的端头电话可从远端模块放号，上下行端头电话的电话号码应独立。端头电话的延时热线等功能应在OCC或车站公务电话系统的交换设备上实现，而不应由电话终端设备实现。相关线缆也应满足特定要求。对于既有线改造方案，技术规定根据未安装的线路、由公务电话系统实现的线路、由专用电话系统实现的线路三种不同情况，提出了改造建议。此外，技术规定也包括了端头电话的使用要求和维护要求。1.5 车站屏蔽门限界研究此前上海轨道交通车站和屏蔽门限界采用的是地方标准城市轨道交通设计规范（J10325-2004），

13、屏蔽门与列车门之间存在着不小于210mm的间隙，当客流拥挤时，易发生乘客被挤压在屏蔽门与列车之间的危险，因此需制定更为合理的屏蔽门限界取值，进一步缩小站台间隙和高差。1、直线站台限界计算由于列车在站台计算长度段的运行条件与区间不同，在计算车站建筑限界所依据的车辆横向和竖向车辆偏移量时，可进行相应的调整。根据研究结果和其他城市的应用实例，对计算公式做如下改动：偏斜系数（2n+a）/a取1.0，轮轨间隙（L-d）/2作为随机项。据此对上海轨道交通A型车和小型车线路的站台和屏蔽门限界进行计算，得出推荐取值如表2所示：上海轨道交通站台和屏蔽门限界计算汇总表 表22、曲线地段限界加宽量计算由于此前在设计

14、中加宽量采用的计算方法不一，参数取值不妥，导致加宽量取值偏大，现场最大加宽量达140mm，为此有必要做进一步研究和统一。含缓和曲线的车站站台的几何加宽量按三次抛物线进行，同时考虑缓圆点处一、二系弹簧横向变形量曲线和直线位移差值的增大。根据以上原则课题组研究和确定了圆曲线地段计算方法、缓和曲线地段计算方法和适用范围。1.6 站台安全探测装置研究可用于站台安全探测的装置有光带系统和采用红外光源或激光光源的安全探测器系统。本课题研究了站台安全探测装置的设置原则，以及两类装置的通用技术条件。1、设置需求研究安装屏蔽门/安全门的车站中，曲线站台应安装安全探测系统，直线站台应视建成后的限界条件，在屏蔽门/

15、安全门靠近轨道侧的最外立面与车体最宽处的间隙大于150mm时，安装探测系统及光带。安全探测系统满足可靠性要求时，可接入屏蔽门/安全门的安全回路。高架车站宜不安装光带。2、设置原则直线车站每侧站台为一个防护分区，设置一套安全探测系统。曲线车站应按车站曲率，划分相应的布设分区，宜按分区集中设置安全探测系统。直线车站每侧站台在靠近列车尾处安装光带系统，曲线车站不设光带系统。3、系统功能安全探测系统应具有障碍物探测、安全防护、旁路、声光报警提示、自动/手动模式切换、探测延时调节、多套探测器的集成控制和集成显示、开机自检测、报警及故障信息自动记录存储和查询、防震等功能。光带系统应具备良好的防震、光线穿透

16、等效果。通用技术文件详细规范了各功能的具体内容和指标。4、系统技术要求研究根据运营需求，安全探测系统应可识别车门与屏蔽门间隙中高度大于100mm，厚度大于30mm的不透明物体。此外对安全探测系统的光束数量、安装位置、电磁兼容性、防护等级、绝缘性能、使用寿命，以及光带系统的尺寸规格、照度、材质、强度、绝缘性能、可靠性等技术要求也做了相应的规范。另外，课题组会同相关单位研究和规范了安全探测装置的工作流程、安装要求、运营维护要求，形成了通用技术文件。1.7 防踏空橡胶条绝缘处理方案研究防踏空橡胶条是站台区域防止乘客因站台间隙过大踏空摔伤的安全设备。安装方式有和屏蔽门一体化安装和站台直接安装两种。后一

17、种安装方式对橡胶条的绝缘提出了较高要求。1.既有线的橡胶条的绝缘需求橡胶条直接固定在站台基面上时，橡胶条应具有108以上的绝缘性能。当橡胶条与屏蔽门紧贴安装时，还需考虑干燥和潮湿不同状态下橡胶条与屏蔽门系统之间的绝缘性能，以及橡胶条的耐电击性能。课题组会同相关单位制定了详细的橡胶条供货技术条件和安装维护技术要求。2.新线橡胶条的安装方式总结上海轨道交通橡胶条使用的经验和教训，结合国内外橡胶条安装方式，新建线路橡胶条的安装推荐采用与屏蔽门一体化的安装方案，并对曲线车站的安装要求进行明确，以便尽可能的减小站台间隙。3.既有线的改造方案对上海轨道交通既有线路橡胶条的安装情况进行调查，分析橡胶条绝缘问

18、题的不同解决方案后，推荐采用：1) 在屏蔽门门槛与防踏空橡胶条间加装带角部防护的环氧树脂板；2) 不具备安装条件的车站，采用站台联接螺栓增设绝缘套管的方案。在保证环氧树脂板的绝缘和防电击性能的情况下，加装环氧树脂板能有效阻止橡胶条因短路或电击而冒烟、起火。无条件进行加设环氧绝缘板的线路，建议采用与站台的联接螺栓处增设绝缘尼龙套管，其性能同轨道扣件的绝缘挡块，也可以满足绝缘要求。2、主要创新点1、研究成果促进城市公共安全保障能力的系统建设。轨道交通车站安全防护关系到广大市民出行安全，是城市公共安全的重要方面。目前上海轨道交通网络包括11条运营线路，282座车站，日均客流超过580万，2020年预

19、计日均客运量达1515万人次，轨道交通安全保障能力受到越来越多的重视。本课题研究成果的应用可显著提升城市公共安全保障能力。2、创建轨道交通柔性研究理念，体现以人为本、需求导向、网络统筹原则。研究中始终根据服务乘客，减轻运营压力，方便使用维护来指导项目研究和方案设计。相关技术规定的制定充分考虑了上海轨道交通各线的差异性，从轨道交通网络层面规范了车站安全防护设施设备的功能性能、设计安装、使用维护等，有效促进了轨道交通网络化建设和运营的发展。3、部分研究成果属国内首创，综合技术水平达到国内领先水平。本课题在国内首次展开相关车站设备的体系化标准研究，包括紧急关闭按钮的装置规格、设置要求、功能要求；车门

20、屏蔽门的声光警示，以及保持车门屏蔽门开关同步的技术条件；站台安全探测装置的系统功能、安装维护等技术要求。同时对屏蔽门限界的研究弥补了国内现有标准规范的不足，规范了站台区域的限界计算方法。4、研究成果有效提升轨道交通车站运营安全服务的组织管理效率。一方面方便了乘客对车站安全防护设施设备的识别和使用，另一方面为车站日常运营和紧急情况下的处理提供了更好的技术手段，提高了运营管理效率和应急处置的效率，增强了轨道交通的安全保障能力。5、研究成果具有良好的社会效益和经济效益。研究成果对新线的设计、建设、设备的招标、采购、安装、调试和运营单位的使用和维修，既有线的设备选用、改造、日常使用和维修等方面都起到了重要指导作用。3、成果获奖、专利及应用情况3.1成果专利情