机场捷运系统列车大回流车门控制

廖绍辉，刘帅，姚风龙

（中车长春轨道客车股份有限公司 国家轨道客车工程研究中心，长春 130062）

0 引言

随着世界各类资源全球配置加速，各主要航空枢纽加大机场的改建、扩建力度。为了加快机场内客流的疏散，大力建造机场捷运系统，比如采用APM系统[1]、钢轮制式列车[2]、形成航站楼与卫星厅之间的捷运型式。机场旅客的需求呈现多样性，国际客流、国内客流、出发客流和到达客流及其他特殊客流的流程都不相同。机场根据流程不同，对客流在空侧进行了分隔[2]。本文基于此，以正常未登机的乘客从回流区返回，以及特殊原因取消或推迟航班导致大量乘客回流为研究对象，研究大回流工况下机场捷运系统列车客室车门的控制方案。

1 客流大回流的需求

大型国际机场旅客捷运线路车辆是运行在机场内部的摆渡车辆，承担航站楼与卫星厅之间的旅客运输任务。

车辆设置回流隔离区，是为了当国际乘客由于某种原因导致未能按时登机，需从卫星厅登机口返回航站楼重新办理乘机手续而设置的，国内出发和到达旅客无需考虑回流[3]，如图1所示。

图1 正常情况下的客流示意图

车辆自带的回流隔离区设置在国际车厢端部靠近司机室侧，面积通常小于10 m2，即使在超载工况下此区域也最多能够容纳50多人。当卫星厅出现大规模的国际航班晚点或者由于某种原因导致国际航班取消时，卫星厅的候机乘客需要从卫星厅返回航站楼重新办理乘机手续，此时即出现大规模反流。在这种情况下回流隔离区远远不能满足运力需求。因此车辆需要提升对回流乘客的运力，而且必须保证不能出现乘客混流事件。

2 车辆大回流采取的措施

列车共设置国内车厢、国际车厢和国际回流区域3种车厢分区模式，由于回流乘客全部为已经办理好乘机手续并已完成出关手续的国际乘客，为了保证不混流，车辆仅能够通过改变国际车厢的使用方式来应对大规模的乘客回流。

此需求需要重新设置国际车厢车门的控制方式，即国际车厢既能按照普通客室门一样控制（与国内车厢车门联动），同时也能按照回流隔离区车门控制，如图2所示。

图2 大规模回流时的客流示意图

3 常规捷运列车客室车门控制逻辑

正常工况下，捷运列车客室控制逻辑类似于普通地铁列车客室车门控制策略[4]，自动驾驶模式下，列车信号系统发出开门使能信号，控制两侧车门的开启；然后控制车门的关闭。两侧车门同时处于单侧开启或双侧开启的状态，不会对车门侧的选择采取特殊的控制方式，采用集控的方式完成。

4 大回流下车门具体的控制方式

在航空枢纽存在大客流回流的工况下，上述对列车客室车门单一的控制策略已不满足实际运营的需求，需要设计对客车车门的特殊控制方式。

通常情况下，车门开门指令具有两种控制模式——硬线或网络。

列车车门打开需要的条件如表1所示。

表1 列车车门打开条件

采用硬线模式时，车门控制的所有信号全部来自硬线，即此时门控器仅采信硬线上的指令，网络信号无效；采用网络模式时，当硬线的零速信号和门使能信号有效时，如果TCMS向门控器发送了开门指令，门机构则执行开门指令。

4.1 硬线控制方式

车辆需要在列车司机室内设置国际车厢门控模式开关来控制国际车厢车门的开门逻辑，此开关仅受控于激活端司机室，并且为了避免司机的误操作或某种蓄意造成混流以引起恐慌，车辆应在此处增设由自动控制系统（ATC）控制的允许条件，即仅在ATC发出了模式切换允许信号后，由授权人员操作此开关方才有效。由于大规模回流的工况并不是经常发生，假设运营时，平均每天出现约两次大规模回流，ATC的使能输入可由列车控制中心（OCC）给出，而OCC可接受机场运管部门的统一协调，当OCC接收到机场运管部门的大规模回流需求指令后，OCC向ATC发送车门模式切换允许，再由列车授权人员在列车上操作模式开关进入回流模式。同样退出回流模式也由OCC控制，其可以通过命令ATC撤销使能命令使车辆重新回归正常模式。

对于车辆而言，为了防止在列车切换控制端时，两端指令不一致，此模式开关应采用自复位形式，且对当前的国际区车门模式状态设置指示灯。具体国际区车门控制模式选择电路如图3所示。

图3 国际区车门控制模式选择电路

在车辆运营过程中，如果有大回流需求，司机可在司机室激活端操作“国际区门模式选择开关”至“回流位”，此时国际区门控回流位继电器动作，其常开触点闭合后实现自身供电的自锁，即此时释放“国际区门模式选择开关”，国际区门控回流位继电器也会保持当前得电状态，使国际区的车门控制逻辑与回流隔离区的门控逻辑一致。回流指示灯点亮。

如果需要将国际区门模式恢复至正常状态，可以在司机室激活端操作“国际区门模式选择开关”至“正常位”，国际区门控正常位继电器得电，其常闭触点打开，切断国际区门控回流位继电器的供电自锁回路，使国际区的车门控制逻辑恢复至正常状态。回流指示灯熄灭。

车辆门控电路中的信号主要分为单向列车线型信号和环形列车线型信号。单向列车线型信号是指信号从一端发出送给全列车的各个门控即可，不需要从另一端返回信号，如开关门指令信号；环形列车线型信号是指从一端发出，经过各个门控器后从另一端返回发出端的信号，如车门状态信号。

针对单向列车线型信号，具体电路如图4所示。

图4 单向列车线型信号电路

针对环形列车线型信号，具体电路如图5所示。

图5 环形列车线型信号电路

对于既不区分A/B侧，又不区分回流/客室区的指令，无需特殊处理，按通常列车车门控制方式控制。

车辆的门控系统是一个复杂的综合性系统，车辆车门切换新开启方式，ATC系统及地面的屏蔽门系统均需要联动，ATC仍需要保证任何情况下国际车厢或国内车厢的不同侧的车门不能同时开启。前文提到国际区车门模式的转换必须要得到OCC的授权才能进行，即要求ATC作为车辆与控制中心的纽带，避免一切可能存在的误操作和蓄意破坏操作行为。车辆的开关门模式转换时，地面屏蔽门系统的开关门模式须同步转换，以保证车门的动作和屏蔽门的动作一一对应。

4.2 网络控制方式

网络模式实现大回流功能，需在列车司机台人机交互显示屏幕上设置大回流模式软按钮和开关门软按钮。

正常模式下，司机不触发大回流模式软按钮，车门的开关门指令传输方式如图6所示。

图6 正常模式下网络模式开关门指令传输示意图

当需要在大回流模式下操控车门时，先将客室门使能开关和回流隔离区门使能开关拨至“旁路”位，再将门控模式开关拨至“网络”位，按压屏幕上的大回流模式软按钮，列车网络系统（TCMS）将旁路司机台及侧屏上的硬件按钮输出以避免司机误操作，然后按照大回流的开关门模式对客室门进行开关，此时网络系统为回流隔离区车门和国际区的所有车门发送同一开关门指令，为国内区所有车门发送同一开关门指令，如图7所示（相同类型线条代表相同的指令）。

图7 大回流模式下网络模式开关门指令传输示意图

列车车门的控制属于安全回路，目前无论是司机手动控制，还是信号系统全自动控制，大多数采取硬线的方式实现，网络控制作为冗余[5]。开门使能信号在信号系统输出中属于重要信号，需要采用安全DO的方式实现，开门指令和关门指令可以通过普通的DO实现或者通过列车TCMS系统，采用网络协议的方式实现。

5 结论

为适应机场捷运系统列车对大回流乘客运营需求，在不改变车厢设置前提下，通过对车门的合理控制来适应不同回流乘客数量需求，既提高了车厢空间的利用效率，也不会造成乘客混流。同时提出了硬线或网络两种大回流车门控制方案，详细介绍了车门在不同工况下开关逻辑及拓扑关系，为实际应用于具体的大回流车辆车门电路设计提供参考。

（编辑 邵明涛）

作者简介:廖绍辉（1981—）,男,硕士,高级工程师,从事城市轨道交通车辆研究设计工作。

收稿日期:2021-12-23