EN 14752标准应用简析

袁 娜 汪承然

（南京康尼电子科技有限公司，江苏 南京 210000）

0 引言

近年来，高速铁路与城市轨道交通发展迅速，铁路车辆逐渐融入人们的日常生活和工作当中，其安全性、可靠性以及便捷性对人们更为重要。作为客运车辆的关键子系统部件，车门是乘客上下列车的安全保障。为此，欧洲标准委员会（CEN）针对车门系统制定了严格的技术标准EN 14752，规范和保证车门系统在列车运行、乘客出入时的安全，同时为行动不便的乘客提供使用便利。该标准适用于所有新设计的铁路客运车辆的车门系统（例如有轨电车、地铁、近郊铁路干线和高速客运列车）。在合理可行的情况下，该标准也同样适用于车辆正在翻新的车门系统[1-3]。

1 EN 14752 标准的版本

EN 14752 标准共发布了3 个版本，分别于2005 年、2015年和2019 年颁布实施，见表1。该标准在不断完善车门系统安全性规定的同时，也在补充吸纳新技术，为乘客提供更为可靠舒适的乘车体验。

表1 EN 14752 标准各版本发布状态一览表

2 主要技术内容变化说明

2015 版本在2005 版本的基础上针对车门按钮和关闭力等项点进行了修订，并结合车门的实际应用需求，新增了对车门坡道、踏板和非接触式障碍检测装置的要求。2019 年发布的最新版本则主要在2015 版的基础上细化了对部分车门功能在检验测试过程中的验证要求。

2.1 把手

2005 版本要求每个车门通道应配备1 个把手，当车辆停靠在低站台时，起到辅助乘客上车的作用。把手位置应位于车辆内部，要求靠近门扇或车门入口，方便乘客抓握[1]。随着站台建设的不断完善，低站台逐渐减少，2015 版本取消了每个车门都需要配备把手的强制规定[2]。

2.2 车门按钮

为了方便乘坐轮椅的乘客操作车门按钮，2015 版本更新了对车门按钮安装位置的要求，车门外侧按钮的安装高度由距车辆地板表面1.0 m～1.4 m 降低至0.8 m～1.2 m，而内侧按钮则由1.0 m～1.4 m 降低至0.8 m～1.1 m。

同时，2015 版本新增了对车门按钮灯光警示的建议，用作设计参考但并不强制要求。该标准建议车门按钮应设置合理的红色和绿色指示灯，为乘客提供灯光警示，提示当前车门的运行状态。车门按钮的红色和绿色指示灯被点亮后，其照明区域须有明显变化，避免混淆[2]。图1 为标准中提供的指示灯照明区域设计参考，可以将绿色指示灯设置在按钮外圈，红色指示灯设置在按钮内圈，或者将绿色指示灯设置在按钮上半部分，红色指示灯设置在按钮下半部分，区分照明区域。

图1 照明区域

红色指示灯和绿色指示灯须由车门控制系统独立控制。对于未被释放的车门，所有指示灯均不得点亮；对于已经释放的车门，绿色指示灯应持续点亮，提示乘客此时车门允许被打开。如果车门控制系统接收到车门按钮的操作信号后，车门开始打开，车门开启过程中，绿色指示灯应以1 Hz～2 Hz频率不断闪烁。如果车门按钮的操作信号未被车门控制系统接受（例如，在车门未被释放时操作了车门按钮），红色指示灯应保持点亮至少1 s 或持续至按钮操作结束，以此提示乘客该次操作是无效的。当车门退出服务时，红色指示灯应持续点亮[2]。

2019 版本将上述车门按钮灯光警示的建议改为强制要求，规定所有车门按钮必须完全满足。2019 版本还针对开门用途的车门按钮新增了功能激活限制条件，规定车门控制系统在收到集控关闭信号时，屏蔽车门按钮开门的功能[3]。

2.3 可靠性、可用性、可维护性、安全性（RAMS）

2005 版本仅规定在车门系统的设计研发过程中，必须按照EN 50126 的指导方针完成RAMS 分析[1]。2015 版本结合RAMS 的相关标准，在2005 版本的基础上增加了基于故障树分析（FTA）的要求。通过故障树的推导，对涉及车门安全的顶层故障事件进行定量分析，系统、直观地定位导致车门故障的所有事件，继而针对分析结果进行设计优化和风险规避。标准规定了车门系统的故障树分析应至少涵盖8 项顶层事件：1）车辆速度≥3 km/h 时车门被打开。2）车辆速度≥3 km/h 时,踏板或任何半自动坡道被打开。3）车门被紧急解锁时,相邻的两扇车门无法手动或自动同时打开。4）远离站台的车门被打开（包括车门位置无站台、车门位于短距离站台之外和车门位于非站台侧的情况）。5）车门打开时，接收到“关闭并锁闭”信号。6）踏板打开时接收到“关闭并锁闭”信号。7）车门安全联锁回路闭合，但规定尺寸的障碍物块未被检测到。8）在踏板或任何半自动坡道关闭的情况下，错误检测到车门状态为打开并允许执行开门（存在乘客跌落轨道的风险）。

此外，2015 版本还定义了车门安全的分析规则，规定车门机械部分，应结合理论计算以及静态/动态测试方法进行定性分析；软件部分应采用符合EN 50128 规定的定性分析；车门控制部分则应采用基于FTA 的定量分析[2]。

2.4 手动、半自动踏板或坡道

目前，手动、半自动踏板或坡道在车辆停站后铺设在站台间隙，为上下车行动不便的乘客提供便捷的助力。2015 版本针对踏板或坡道，细化了设计要求。规定乘客上下车时可直接接触的踏板或坡道表面必须进行防滑处理，其有效通过宽度不得小于760 mm。当踏板或坡道的有效通过宽度不足900 mm 时，踏板或坡道两侧必须增加高度为50 mm 的凸台，用于乘客上下车时限制行李箱及轮椅辅助轮的运动，避免滑出踏板或坡道，造成跌落事故。承重方面，踏板或坡道必须具备不低于3 000 N 的垂直承载能力，并在以踏板或坡道中心为基准660 mm×660 mm 的区域内均匀施加3 000 N 压力进行验证。此外，出于车辆运行安全考虑，在踏板或坡道未被收回时，禁止车辆启动，通过车辆安全联锁回路来监控踏板或坡道是否已经收回，在踏板或坡道未收回时，断开车辆牵引[2]。

2.5 关闭力

为了防止乘客或行李被困于正在关闭的车门中间，车门应具备防挤压功能。从2005 版本开始就明确了对车门防挤压功能及其关闭力的要求。当车门前缘触碰到障碍物时，应夹持障碍物一定时间，并施加与关闭方向相同方向的力，然后车门应打开一定距离并再次关闭。关闭力的峰值和有效值定义如下：峰值Fp是脉冲持续时间内关闭力的最大值，有效值Fe是脉冲持续时间内关闭力的积分平均值。有效值可以通过公式（1）进行计算。

式中：t1为关闭力超过50 N 的灵敏度阈值时间点，t2为关闭力降低至50 N 以下的阈值时间点，T为t1与t2时间点之间的时间长度，为脉冲持续时间，如图2 所示。

图2 关闭力曲线

根据标准要求，关闭力峰值应不大于300 N，在首次关门过程中的关闭力有效值应不大于150 N，第二次关门过程的有效值应不大于200 N[1]。2015 版本结合铁路客运车辆实际运营情况，修订了对于车门关闭力的要求，删除了对关闭力有效值的要求，仅明确了对关闭力峰值要求，在不同的车门通过宽度位置，关闭力峰值应不超过图3 中规定的曲线数值。同时，2015 版本调整了灵敏度阈值力的大小，由50 N 调整为100 N。

图3 中，曲线1 为标准关闭力峰值曲线，作为对所有车门的通用要求。曲线2 为备选曲线，仅用于部分高客流量的线路，但考虑到曲线2 所允许的关闭力峰值更大，标准要求在使用该曲线之前，必须对其运营安全进行充分地评估[2]。2019 版本增加了对曲线1 和曲线2 切换的应用要求，规定乘务人员可以根据实际客流状态调整车门关闭力，在曲线1 和曲线2 之间进行切换选择[3]。

图3 关闭力峰值曲线

2.6 动能

车门在关闭中具备一定的动能，其大小与车门运动速度和车门重量成正比，动能太大可能导致车门在触碰到乘客或行李时造成撞击伤害。因此，从2015 版本开始，对车门关闭过程中的动能大小进行了明确的规定，要求车门在整个关门运动过程中的最大能量不能超过20 J。该标准的附录中详细列举了不同形式车门的动能计算公式，通过代入车门关闭运动过程中的最大速度、车门质量和传动效率等参数即可计算出车门关闭过程中的最大动能[2]。

2.7 非接触式障碍检测

随着科技的进步，车门检测障碍物的方式也不断增多，2015 版本开始将新兴的非接触式障碍检测功能纳入标准范畴，充分结合对乘客、行李、轮椅及婴儿车的检测需要，对非接触式障碍检测装置的安装位置及检测范围进行了定义[2]。

2.8 防拖拽

车门防拖拽功能在2015 版本中首次引入，该功能要求车辆停靠在站台或车辆启动但未完全离开站台时，应能识别障碍检测功能未检测到的小型障碍物（例如乘客衣角、包带等），进而切断车门安全联锁回路，断开车辆牵引控制。该功能可以在乘客被困车门时阻止车辆运行，避免乘客被车辆拖拽导致人身伤害。2015 版本标准规定，通过模拟车辆静止时的静态测试和模拟车辆运动时的动态测试来验证车门防拖拽功能。按照测试流程，应首先验证静态条件下的功能性，如果静态测试符合要求，可认为车门防拖拽功能正常，如果静态测试不符合要求，则进行动态测试，在动态测试合格后可以认为车门防拖拽功能正常。测试时，测试工具应使用70 邵氏硬度A 的橡胶条，尺寸为300 mm×30 mm×5 mm（长×宽×高），橡胶条末端固定有直径为10 mm 的圆柱形金属块[2]。2019 版本在2015 版本的基础上，对测试物体末端固定的圆柱形金属块尺寸进行了调整，直径由10 mm 改为20 mm[3]。通过增大末端金属块尺寸，使测试物体可以更准确地模拟被困在车门内的乘客衣角和包带等小型障碍物，使验证过程更贴合实际情况。

2.9 声音报警

2005 版本中要求车门应配有声音报警装置，用于警示乘客车门的打开和关闭状态。声音报警装置应在车门被授权打开或车门即将关闭时发出鸣响。标准推荐关门报警使用的频率为 1 900 Hz，开门报警频率仅要求与关门报警不同，未做具体规定。声音报警的声压等级由具体车门技术规范定义[1]。

2015 版本开始对声音报警装置的声音频率和声压等级进行了更为细致的规定，同时增加了对声音报警装置安装位置的具体要求。新版本中要求关门报警应使用1 850 Hz～1 950 Hz 的快速脉冲音顺次发出，从车门关闭前2 s 持续至车门完全关闭；开门报警应使用2 150 Hz～2 250 Hz和1 710 Hz～1 810 Hz 连续脉冲双音，在车门被授权释放后即开始鸣响并保持5 s 或持续至车门开始运动后3 s。对声音报警装置的声压等级要求分为2 种：1）对固定声压等级的装置的要求为声压LAeq,t应满足70 dB（A）～76 dB（A）。2）对自适应声压等级装置的要求为自适应装置的声压等级可随周围环境噪声等级自动调节，声压LAeq,t应满足高于环境噪声50 dB～10 dB，但最大不可超过70 dB（A）～76 dB（A），最小不得低于50 dB（A）[2]。

3 国内外应用现状

EN 14752 中规定了加入欧洲标准化委员会的成员国都必须使用该标准作为其国家标准，成员国有义务遵循并实施标准中的所有条款，截至2019 年最新版本标准发布，成员国包括法国、德国、意大利和西班牙等33 个欧洲国家。由于2019 版本发布时间较短，各国的车辆制造商对该标准尚处于研究升级阶段，因此其车门系统的设计参考标准多数仍然以2015 版本为准，仅小部分新造铁路车辆车门系统开始尝试采用最新版本的标准，因此2019 版本预计需要1 a～2 a的过渡期才能被广泛使用。

国内铁路车辆的大规模发展集中于近10 a～15 a，目前国内已投入运营的大多数铁路车辆车门使用的仍然是2005 版本标准。但随着新一批铁路车辆应用需求的到来，国内车辆制造厂商对车门系统的要求也开始逐渐向2015 和2019 版本转变。

4 结语

目前国内外铁路行业发展迅猛，铁路车辆在城市交通系统占比逐年递增，应用规模日趋增长。铁路车辆的标准化工作也在加速推进，对应的标准体系日臻完善。车门系统作为铁路车辆的重要子系统部件，对其安全性、可靠性和乘客应用便捷性的要求势必越来越高，因此在车门系统的设计和制造过程中，应充分参考最新标准规定，结合设计和使用需求，保证车门系统在车辆使用运营过程中表现良好。