列車屏蔽門文獻綜述-

1、科技文獻檢索與利用文獻綜述：屏蔽門在城市軌道交通系統(tǒng)的應用綜述院系：自動控制與機械工程學院專業(yè)：機械設計制造及其自動化班級：2010級姓名： 學號：指導教師： 2013年12月25日摘 要在以人為本的現(xiàn)代社會中，城市軌道交通的服務水平需要不斷地提高。對乘客安全、車站環(huán)境、節(jié)能等方面的要求也在相應的不斷提高。屏蔽門系統(tǒng)正是因為城市軌道交通的這些需要而產生的。屏蔽門系統(tǒng)是設置在城市軌道交通車站站臺邊緣的一種安全裝置。它將列車與車站站臺候車區(qū)域隔離開來，在列車到達和出發(fā)時可自動開啟和關閉，為乘客營造了一個安全、舒適的候車環(huán)境。本文從屏蔽門系統(tǒng)的基本定義和結構開始，首先在文章的第一部分對屏蔽門系統(tǒng)進行

2、了介紹，包括屏蔽門系統(tǒng)的定義、類型及結構。接下來，文章在第二部分介紹了屏蔽門系統(tǒng)的特點。通過一系列概念和分類的介紹，使讀者對屏蔽門系統(tǒng)有了一定的認識。從文章的第三部分開始，我們重點講述了屏蔽門系統(tǒng)在城市軌道交通中的應用。文章的第三部分主要對屏蔽門系統(tǒng)以后的應用前景進行了展望和分析。最后，我們還通過分析，對屏蔽門在城市軌道交通中的應用提出了幾點建議。關鍵字：城市軌道交通；屏蔽門系統(tǒng)；應用；安全 目 錄一 屏蔽門系統(tǒng)概述41.1 屏蔽門系統(tǒng)定義41.2 屏蔽門系統(tǒng)的類型41.3屏蔽門系統(tǒng)的門體結構4二 屏蔽門系統(tǒng)特點62.1 優(yōu)點62.2 缺點8三 屏蔽門系統(tǒng)在地鐵中的應用前景93.1 屏蔽門系統(tǒng)

3、在地鐵中的發(fā)展趨勢93.2 財務盈利能力分析103.3 社會經濟效益評價10四 屏蔽門系統(tǒng)在城市軌道交通中的應用建議11結 論12結 束 語12參 考 文 獻13一 屏蔽門系統(tǒng)概述1.1 屏蔽門系統(tǒng)定義屏蔽門系統(tǒng)是應用在城市軌道交通中設置于車站站臺邊緣的一種安全裝置。它將列車與車站站臺候車區(qū)域隔離開來，在列車到達和出發(fā)時可自動開啟和關閉，為乘客營造了一個安全、舒適的候車環(huán)境。1.2 屏蔽門系統(tǒng)的類型屏蔽門可以大致分為以下兩種類型：1.2.1 全封閉式屏蔽門它是一道自上而下的玻璃隔離墻和活動門，沿著車站站臺邊緣和兩端頭設置，能把站臺候車區(qū)與列車進站?？繀^(qū)完全隔離。這種屏蔽門系統(tǒng)的主要功能是增加安

4、全性、節(jié)約能耗以及降低噪音等。1.2.2半封閉式屏蔽門它是一道上不封頂?shù)牟ＡЦ綦x墻和活動門或不銹鋼籬笆門。與全封閉式相比，安裝位置基本相同，但結構簡單，高度低，空氣可以通過屏蔽門上部流通，造價也低。它主要是起一種隔離的作用，提高站臺候車乘客的安全，同時它也還能起到一定的降噪作用。1.3屏蔽門系統(tǒng)的門體結構門體結構由支撐結構、門檻、頂箱、滑動門、固定門、應急門和端門組成。（1）支撐結構支撐結構包括底部支承部件、門梁、立柱、頂部自動伸縮裝置等部分。支撐結構能夠承受屏蔽門的垂直載荷、隧道通風系統(tǒng)產生的風壓、列車運行活塞風形成的正負方向水平載荷、乘客擠壓力和地震、震動等載荷。底部支承部件分為上下兩部分

5、，底部下部構件表面通過絕緣鍍層處理，采用絕緣安裝，使屏蔽門與建筑結構絕緣。底部上下部分采用橢圓形孔連接，實現(xiàn)前后方向的調整；與底部預埋槽鋼配合，實現(xiàn)縱向調整。頂部自動伸縮裝置與立柱連接，實現(xiàn)高度方向士30mm 的調整，通過頂部方形墊板上的弧形孔和預埋件的縱向導槽實現(xiàn)前后左右的位置調整。（2）門檻門檻包括固定門門檻和活動門門檻。固定門門檻承受固定門的垂直載荷，活動門門檻承受乘客載荷。門檻采用不銹鋼材料，表面設有防滑齒形槽，提高門檻的耐磨性和防滑性。門檻結構中有滑動導槽，與滑動門配合，導槽底部有直通孔，導槽內的雜物和灰塵可以下落。（3）頂箱頂箱由站臺側不銹鋼固定板鉸接、不銹鋼蓋板和后蓋板等組成。頂

6、箱內設有門驅動系統(tǒng)、鎖緊和解鎖裝置、門控單元、配電端子箱、導軌及頂梁等部件.頂箱可以承受各種水平載荷。頂箱前蓋板上設有門鎖，蓋板周邊有可壓縮橡膠密封條，當蓋板關閉緊鎖時，形成完整的密封箱體，有效地降低噪聲。（4）滑動門滑動門(SD)由門玻璃、門框、門吊掛連接板、導靴、門榜相交密封條、手動解鎖裝置等組成。正常運行時，滑動門是乘客上下車的通道，也是車站隧道內發(fā)生火災或故障時，列車到站后乘客的疏散通道?；瑒娱T上部的吊掛連接板與門機的吊掛板連接，下部裝有導靴，兩扇滑動門靠近中心處裝有橡膠密封條，站臺側1.8 米高處有手動解鎖的鑰匙孔?；瑒娱T設有鎖緊裝置和手動解鎖裝置；滑動門關閉后，鎖緊裝置可以防止門由

7、于外力作用被打開；采用開門把手或鑰匙手動釋放解鎖裝置可將門打開?；瑒娱T能滿足系統(tǒng)級控制、站臺級控制和手動操作要求，手動操作為優(yōu)先級。當系統(tǒng)級、站臺級控制失敗時，乘客可從導軌側使用開門把手將門打開，站臺工作人員也可以用鑰匙進行手動操作。（5）固定門固定門(FSD)由門玻璃和鋁制門框等組成。固定門是把車站與列車隧道隔離的屏障之一所有固定門處在同一水平面內，從站臺看不到支撐固定門的鋁制門框。固定門門框插入立柱上的方形孔，門框和支承柱之間有橡膠墊，可有效降低振動。（6）應急門應急門(EED)由應急門板、門框、閉門器、推桿鎖等組成。應急門是列車進站停車后，列車門無法對準滑動門時，至少有一道應急門對準列車

8、門作為疏散乘客的通道。在應急門的中部裝有手動推桿解鎖裝置，應急門不會因列車活塞風壓、隧道通風系統(tǒng)風壓影響而自動開啟。在導軌側，乘客只能推壓推桿，推桿帶動門框內的解鎖機構，松開應急門上下的門將門打開;在站臺側，站臺工作人員也可以用鑰匙打開應急門。門框的上部裝有閉門器，保證應急門在手動開啟后能夠自動關閉。（7）端門端門(PED)由門玻璃、門框、閉門器、P7鎖和手動解鎖裝置等組成。端門是當區(qū)間隧道發(fā)生火災或故障時，列車停在隧道內，乘客從列車下到隧道后疏散到站臺的通道，也是車站工作人員進出隧道進行維修的通道。在端門的中部裝有手動推桿解鎖裝置，乘客在隧道推壓推桿，推桿帶動門框內的解鎖機構，松開端門上下的

9、門門將門打開；在站臺側，站臺工作人員也可以用鑰匙打開端門。門框的上部裝有閉門器，保證端門在手動開啟后能夠自動關閉。二 屏蔽門系統(tǒng)特點2.1 優(yōu)點(1) 有助于提商列車運行安全隨著軌道交通將成為廣大市民主要出行方式，越來越多的人將擁向地鐵車站。地鐵列車在隧道內運行時會產生強烈的活塞效應，當列車進人站臺時會給站臺候車的乘客帶來被活塞風吹吸的危險。裝設屏蔽門后，由于站臺與隧道空間有屏蔽門隔離開來，只有當列車?？空九_，并且列車門與屏蔽門完全對正時，屏蔽門才同時打開，從而避免了乘客探頭張望和隨車奔跑的現(xiàn)象，也避免了候車人員及物品意外跌落站臺軌道的危險。另外，屏蔽門上還安裝了探測各種障礙物的傳感器，一旦有

10、障礙物存在，傳感器發(fā)出的信息將使屏蔽門再次作出開閉動作，這樣有效地減少了車門挾人、挾物的事故。如廣州地鐵二號線安裝的屏蔽門，是全國第一套地鐵屏蔽門系統(tǒng)，也是目前世界上最先進的第三代屏蔽門系統(tǒng)，它采用了高科技和人性化技術，技術水平已超過目前香港、巴黎和倫敦等地鐵使用的屏蔽門系統(tǒng)。廣州地鐵二號線自開通運營以來，沒有發(fā)生一起乘客跳軌或落軌的安全事故。而上海地鐵因沒有安置屏蔽門系統(tǒng)，致使乘客意外進人軌道而發(fā)生的事故已達40多起，死亡人數(shù)超過20人。(2) 節(jié)省能源，降低運營成本為了保證人員夏天乘坐地鐵的舒適度，在地下車站設置了保證空氣涼爽的冷水機組(類似于中央空調系統(tǒng))，能源消耗巨大。地鐵運行時，隧道

11、產生的活塞風，大大加快了地下車站的能源散失，電耗成為列車運營當中的一項極大的能源支出。如果設置了屏蔽門系統(tǒng)，就能避免隧道活塞風的影響，能量損失將顯著降低，因此這是一項非常重要的節(jié)能措施。以上海軌道交通一號線、二號線普通規(guī)模的地下車站為例，因為未設屏蔽門為了保證人體舒適度，二號線采用冷水機組系統(tǒng)，造價為1300萬元/站，環(huán)控用電量為44萬kwh/月；地鐵一號線設計時預留了屏蔽門安裝預埋件，冷水機組按考慮屏蔽門系統(tǒng)的情況設置，如果安裝屏蔽門，一號線普通地下車站的屏蔽門造價約為820萬元/站，冷水機組設備造價為860萬元/站，即每站用于環(huán)控的投資為1680萬元，但耗電量降為27kwh/月。安裝屏蔽門

12、系統(tǒng)比不安裝屏蔽門系統(tǒng)增加投資為1680-1300=380萬元/站，但耗電量節(jié)省為44-27=17 kwh明，按目前用電價格0.63元/kwh計算，增加的投資如果用于二號線地下車站的耗電維持時間僅為3800000/( 170000*0.63)-35個月。顯而易見，通過以上的比較設置屏蔽門系統(tǒng)將大大節(jié)省運營的成本。(3) 利用氣流導向，減少事故損失地下區(qū)間內與列車運營有關的線路層層疊疊，強弱電管線交叉穿插，隧道內防火成為保證列車安全運行的一項重要工作。安裝了屏蔽門系統(tǒng)后，如果隧道內突發(fā)火災，我們就可以利用活塞風人為地給火災增加導向，為救援提供方便，將事故損失降到最低狀態(tài)。(4) 降低人工成本在有

13、些乘客不多的車站，安裝屏蔽門后，可以減少甚至不需要站臺工作人員，這將減少地鐵的日常運營管理費用。在日本由于人力資源成本較高，東京地鐵南北線安裝屏蔽門就是出于此種考慮，大大節(jié)省了人工成本。(5) 環(huán)保列車行駛時會產生噪聲。安裝全封閉式屏蔽門系統(tǒng)之后，在站臺和軌道之間形成了一個隔音屏障，大大降低了地鐵候車區(qū)域中的噪聲，能夠降低約20dB(A)一25dB(A)。安裝半封閉式屏蔽門，也能減少噪聲約lOdB(A)-15dB(A)，同時還可以把活塞風從隧道中帶來的垃圾和灰塵拒之于屏蔽門外，使候車區(qū)域保持良好的衛(wèi)生環(huán)境。(6) 不會減少候車面積由于安裝屏蔽門系統(tǒng)只需要25cm-30cm的寬度，而在沒有屏蔽門

14、系統(tǒng)的車站，乘客候車的安全線距站臺邊緣的距離有50cm-60cm，因此安裝屏蔽門后不會影響車站的有效候車面積。2.2 缺點站臺屏蔽門系統(tǒng)的缺點首先是投資昂貴，目前一個地鐵車站的屏蔽門系統(tǒng)的成本為800多萬元人民幣，一條線路一般超過1億元，設備投資過大。其次是屏蔽門系統(tǒng)維護成本很高，一般每個站臺年維護費用為造價的10%左右，合人民幣約80多萬元;站臺通透性、舒適性要求不允許在屏蔽門上發(fā)布廣告，無法。收回設備投資；安裝屏蔽門系統(tǒng)后，列車排放在隧道內的熱量由通風設備強制排出，必須增加通風設備投資；擴大了列車在隧道內行駛時產生的活塞效應，導致機車功率消耗增大。再次是缺少人性化設計，在側式站臺安裝屏蔽門

15、系統(tǒng)后會使站臺變得狹長，乘客候車時感覺環(huán)境有些壓抑，站廳舒適性明顯下降；在已運營的地鐵隧道壁墻上設有的廣告箱安裝屏.蔽門之后，廣告效應下降，影響廣告收人。半高式的屏蔽門(又稱為安全門)系統(tǒng)與第一類屏蔽門系統(tǒng)相比，最大的優(yōu)勢是造價低。在南方城市安裝第一類屏蔽門能夠節(jié)能，而對于北方城市這種情況就不太需要。北方不宜設置第一種形式的屏蔽門，如果確有必要安裝，可考慮選擇半高式屏蔽門(上部不封頂)。據了解，站臺的半高式屏蔽門系統(tǒng)在地鐵單個站臺的造價為600萬元，輕軌站臺為400萬元，僅為國際同類產品造價的1/3單個站臺節(jié)省200萬一300多萬元人民幣，一條軌道交通線路將直接節(jié)省投資幾千萬元人民幣；其次，維

16、護成本明顯低于全封閉屏蔽門系統(tǒng)，同時也不影響現(xiàn)有的廣告發(fā)布設備收入。半封閉屏蔽門系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯大于屏蔽門系統(tǒng)，值得在國內軌道交通建設項目上大力推廣。三 屏蔽門系統(tǒng)在地鐵中的應用前景3.1 屏蔽門系統(tǒng)在地鐵中的發(fā)展趨勢在現(xiàn)代以人為本的社會中，地鐵服務水平要不斷地提高。對乘客安全、車站環(huán)境、節(jié)能等方面的要求也在不斷提高。屏蔽門系統(tǒng)正是應地鐵系統(tǒng)節(jié)能與安全的需求而產生的一個地鐵設備系統(tǒng)，其在國內外地鐵系統(tǒng)中的應用，給各國乘客留下了深刻而美好的印象。站臺屏蔽門降低了由于列車行駛引起的活塞風，改善了站臺環(huán)境，給乘客創(chuàng)造了一個明亮、舒適、現(xiàn)代的候車環(huán)境。屏蔽門系統(tǒng)還提高了整個地鐵系統(tǒng)的服務水平，為地鐵系統(tǒng)

17、的無人駕駛創(chuàng)造了條件，它在以后的新建地鐵或舊地鐵線路改造中的應用會越來越廣泛。在當今世界中，約有8 個國家的20 幾條地鐵或軌線路在應用或規(guī)劃使用屏蔽門系統(tǒng)。有關屏蔽門供貨商也在逐漸發(fā)展起來，Westinghouse、Faiveley、Nabco、KABA 四家公司已經承擔過一些地鐵線路的屏蔽工程，國內廣州奧的斯也正在向這方面發(fā)展。所以蔽門系統(tǒng)無論是從地鐵技術，還是工程實例及經驗都具備了發(fā)展和普及的條件，隨著經濟的快速發(fā)展，項基于安全及節(jié)能的設備一定會有廣闊的市場。3.2 財務盈利能力分析根據財務現(xiàn)金流量表測算得到：投資回收期為9.39 年。其中，現(xiàn)金流出除一次性工程投資外，還考慮運營后的日常

18、維護費用，現(xiàn)金流入考慮了節(jié)省環(huán)控系統(tǒng)運營能耗及節(jié)省人工費用。3.3 社會經濟效益評價若以廣州地鐵1 號線加裝屏蔽門為例，地鐵線路進行屏蔽門系統(tǒng)的建設，車站各項經營成本將會有不同程度的變化。若對在舊線進行加裝屏蔽門系統(tǒng)的改造，經粗略估算，其投資回收期比較長，但由于改造后提升了整個地鐵1 號線的服務水平，加上西朗站、坑口站為地面站，并且也加裝“安全門”，增加的投資主要為提高乘客乘車的安全性出發(fā)，其改造對降低環(huán)控運營成本并無貢獻，但其帶來的社會效益卻大大提高。（1）屏蔽門可以避免乘客由于各種意外事故掉下站臺而受到傷害，保證了乘客的人身安全。北京、上海地鐵發(fā)生的乘客掉下站臺喪生事件，不僅會造成其它乘客

19、極大的恐懼，而且會導致運營中斷?，F(xiàn)進行以下簡單分析：每次出現(xiàn)乘客掉下站臺發(fā)生重大事故一般會導致運營中斷4060min，按照廣州地鐵運營時刻表，高峰期發(fā)車間隔6min，會使地鐵列車運行7班次。廣州地鐵1號線列車為6節(jié)編組，每班次乘客按設計的1860人計，7班次總共損失13020人次的客流，1號線地鐵票價波幅為26 元，平均出現(xiàn)一次事故票價損失為52080 元。還有，現(xiàn)代社會以人為本的地鐵服務系統(tǒng)中，引起乘客傷亡屬最重大的事故，會引起社會、媒體、乘客的更大關注，不僅是簡單的經濟賠償，還會帶來地鐵形象上、客流上的重大損失，使地鐵在競爭上處于不利的地位。（2）現(xiàn)1 號線運營中發(fā)生了多起有關乘客與運行列

20、車觸碰而引起傷害的事件，導致乘客向地鐵公司進行事故索賠。安裝屏蔽門則可以避免此類現(xiàn)象，不僅為國家節(jié)省了資金，而且提高了城市軌道交通的形象，為地鐵吸引客流提供了條件。（3）屏蔽門系統(tǒng)的設置可以為以后實現(xiàn)無人駕駛創(chuàng)造條件。（4）它還可以對地鐵運營部門的減員增效帶來成果。（5）改善了乘客在站臺的候車環(huán)境，在環(huán)境質量、噪聲及舒適度的水平上都有所提高。（6）屏蔽門系統(tǒng)給乘客提供了易于識別的導向圖例，其良好的裝修效果也會增加車站現(xiàn)代、文明的氛圍。隨著屏蔽門系統(tǒng)設備技術的日益成熟，它在地鐵系統(tǒng)及其他系統(tǒng)中的節(jié)能等優(yōu)越性日漸明顯。到目前為止全世界已有8 個國家共21 條地鐵、輕軌及鐵路系統(tǒng)中正在運營或規(guī)劃的新

21、線、改造舊線的過程中使用了屏蔽門系統(tǒng)。屏蔽門系統(tǒng)帶來明顯的節(jié)能效果、站內良好的候車環(huán)境及空氣質量，給乘客留下了深刻的印象。四 屏蔽門系統(tǒng)在城市軌道交通中的應用建議（1）由于屏蔽門系統(tǒng)會給城市軌道交通提供一個安全的候車環(huán)境，為了防范候車乘客跌入軌道，應該在軌道交通車站推廣安裝屏蔽門系統(tǒng)。（2）由于在地面和高架上軌道交通車站的環(huán)控系統(tǒng)都采用開放式的，對這些車站以及對環(huán)境、溫度要求不太高的車站，可以考慮設置安全門系統(tǒng)。它與屏蔽門系統(tǒng)的區(qū)別是:安全門只能避免乘客落入軌道，不能節(jié)約能源，但造價僅是屏蔽門的三分之一。如上海地鐵五號線安裝的安全門系統(tǒng)，其高度約為1.2米。（3）在那些常年需要空調進行環(huán)控的地鐵車站，考慮長期利益，應安裝全封閉式屏蔽門。（4）由于地域的關系，各地地鐵的屏蔽門系統(tǒng)要因地制宜。在南方城市可以考慮選擇全封閉式屏蔽門以節(jié)約能源:而對于北方城市則可以考慮選擇半封閉式屏蔽門以節(jié)省投資。（5）在設計和建造地鐵線路時，就應該同時考慮建造屏蔽門系統(tǒng)，否則，等到將來再進行改造，其施工改造的難度非常大，還會耗費更多的物力和財力。如上海地鐵一號線在改造中就遇到了非常大的困難，而且工期很長。結 論（1）在地鐵線路建設屏蔽門系統(tǒng)符合地鐵系統(tǒng)發(fā)展的長遠要求，建設此工程也是必要的和迫