2D雷射掃描器監控首爾地下鐵的月台門

Aug 20, 2018

首爾地下鐵是韓國首都短途客運的命脈。每年有數百萬乘客使用公共交通系統,超過300個車站幾乎從始至終配有自動化月台門。其中絕大多數車站透過SICK的TiM351產品系列的2D-LiDAR感測器進行監控。只有當乘客的手提袋、背包或雨傘不會被夾住時,感測器才准許自動門關閉。

SICK的2D-LiDAR感測器TiM351(全稱:Light Detection And Ranging)是一款高解析度的區域掃描器,其在嚴苛的環境中也能可靠辨識微小或狹長物體,不受其顏色或設計影響。緊湊構型、簡單調試 – 但最重要的是接近100%的可靠性與可用性,這在首爾地下鐵的運營商及其整合合作夥伴那裡被證明是真正的「敲門磚」。

 

Kim女士片刻不驚

週四傍晚,首爾的高峰時間。Kim女士在回家的路上。下班後,到2號線地下鐵站的商店再迅速買點東西非常方便。除了一些食品,她還買到一件暖和的夾克,友好的店員為她把夾克放在手提袋中。在月台上的等候隊伍中已經有幾個人在她前面。迅速看一眼月台門上的廣告,月台門在地下鐵進站後很快自動打開。車上擠滿了人 – Kim女士剛好還能進來。成功 – 車門關閉。但她在上車時拿在後面的手提袋也不會被月台門或地下鐵門夾住才行。她沒注意到SICK的2D-LiDAR感測器對關門過程的監控 – 就像每次她在首爾搭乘地下鐵一樣。不會因被夾住的行李而受到驚嚇 – 無論是Kim女士,還是其他數百萬首爾地下鐵乘客。

自動化月台門對區域鐵路中的地下鐵站和火車站的影響愈來愈大。

首爾只是全世界無數巨型都市、大都市和都會區的一個示例,如果沒有短途軌道交通,不斷增加的個人交通量將使這些地方面臨崩潰。今天,世界各地就有億萬人使用此類公共交通工具 – 例如,在首爾這樣的百萬人口城市,地下鐵站早已成為真正的購物和服務商場,因為大量的乘客為雜貨商、行動服務提供者、精品店或餐館提供了有趣的市場。對公共交通運力的需求正在增加 – 對月台上的舒適度、安全性與利好因素,對列車的頻率、準時性與可靠性以及對地下鐵站和火車站的可持續性與經濟性的整體要求也在提高。

藉助在月台與道床(帶有透過感測器監控的自動化月台門)之間的機械分隔系統可以同時達到所有這些目標。其在地下鐵進站與出站時保護乘客,並使月台免受列車通過時的壓力波影響。其透過使用視訊牆、佈置照明與空調或結構元件的配色,為實現更加令人愉悅的車站建築設計提供很多自由空間。自動化月台門實現更有效地管理客流並使列車的停車時間最佳化 – 這樣反過來又會改進列車的準時性并提高列車頻率。最後,它讓地下鐵站和火車站永不過時 – 透過預先在技術上採用自動化列車系統。

 

 

只有最可靠的車門系統才能實現列車運行順暢

所描述的自動化車門裝置在月台上的目前和未來使用場景有一個前提:最高的可靠性 – 最好是100%!因為根據地下鐵或月台長度,有20 ~ 30扇車門同時開關。「僅」99%可靠的工作方式意味著每三趟列車就有一趟因車門裝置故障而延遲 – 很難想像,面對首爾地下鐵網路中的300多個車站和數千輛列車,這對於該百萬人口城市整個公共交通網路的準時性和運輸能力意味著什麼。

因此,首爾地下鐵運營商及其整合合夥夥伴耗費數月時間,測試了用於自動化監控與控制月台門的不同感測器解決方案。光柵技術在早期測試階段就被認為不適於該用途:系統難以安裝和設置;運作時由於外部環境影響容易髒污與失調以及維護成本非常高 – 受系統限制的解析度(由各條光束之間的距離得出)可能導致雨傘或助行器等狹長物體不被辨識。最後,其作為單一系統只能監控平行於月台門和月台門正後方的光學平面,而無法監控聯鎖的地下鐵車門與關閉的月台門之間的區域。2D區域掃描器雖然能避免這些缺點 – 但並非所有感測器均同樣適於該用途。抗環境光干擾能力不足、伴有突然停機危險的未被辨識的光學元件髒污、受限的機械與電氣可靠性以及缺少相應國家標準認證在測試中分出良莠。

2D-LiDAR感測器TiM351「幕啟」

只有SICK的TiM351可以滿足所有要求和期望。它是一種2D-LiDAR感測器,採用雷射等級為1級、對人眼安全的紅外光工作 – 因此,無需在月台門上採取特殊保護措施。總體而言,TiM351憑藉其技術和技術特色實現非常接近100%大關的可靠性。對首爾地下鐵的負責人來說,TiM351「幕啟」意味著:在此期間地下鐵站內安裝了10,000多台該2D-LiDAR感測器。這部成功史尚未結束,因為不僅是首都的地下鐵站,而是整個韓國的所有車站都應配備自動化月台門。

 

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Martin Klingele 

測距業務部主管

Martin Klingele自2009年起作為測距業務主管及其所在領域的絕對專家。他帶領其團隊提供用於量測、定位、檢測、檢查與品質管理的前瞻性解決方案。這位受過高等教育的電氣工程師已在SICK擔任過應用工程師和產品經理,如今在公司工作了20多年。