一、实施背景

高铁线网存在站站停、正线过站等行车组织，采用多车混跑模式，兼容7种不同车型。200km/h 高速过站时将产生最大17000Pa风压，人潮拥挤的站台将直接面对相当于12级台风的冲击。因此，乘客快速、安全上下车成为制约我国铁路运输能力的重要因素。站台门系统能够将候车区与轨行区进行有效隔离，保证了候车乘客的安全，开门位置有效的指引乘客快速上下车，可实现1min上下车，保证了3min的追踪间隙要求，是解决站台候车问题的有效手段。

站台门系统在城市轨道交通已广泛应用，其可有效提高行车效率、优化运营组织、保障候车乘客安全。针对站台门在铁路的应用，其面临的重大挑战主要有三点：（1）系统自动化程度低和互联互通性差，故障率高，易引起安全事故；（2）多种车型、不同编组数量、不同停车位置相互干涉工况下，站台门的复杂结构自适应设计；（3）随机突变大风压冲击、超长控制距离、多种外部扰动下，实现整侧站台门数十个控制单元强耦合、多变量、非线性复杂工况下高同步精度控制。

项目在国家铁路局和国铁集团资助下，开发了铁路智能站台门系统，并将研究成果进行推广与应用，取得巨大的经济社会效益。

二、内涵和主要做法

（一）创新成果内涵

项目属于交通运输工程领域，站台门可有效提高行车效率、优化运营组织、保障候车乘客安全，被广泛应用于城市轨道交通。针对中国铁路多线路和多车型的复杂环境的适应性成为站台门实用化的技术瓶颈，在国铁集团等多个单位资助下，构建了一套站台门关键共性技术，取得了一系列的创新成果：

基于物联网和目标图像识别物的门机控制技术

针对自动化程度低和互联互通性差的问题，基于图像目标识别和物联网技术，研制了智能控制系统，实现了站台门系统自动化和辅助决策智能化，使得系统误报率降低了15%。

兼容多种车型的高强度复杂门体结构设计技术

针对多种车型站台混合运营的站台门的复杂结构设计的问题，研发了适应高风压、多车型模式下的高强度多重对开大开度滑动门结构，能兼容高铁网中所有车型（7种）的20种停车位，创造了滑动门开度最大、兼容能力最强的世界之最。

基于全自动运行的复杂门体高可靠性同步联控热备双冗余控制系统

针对全自动运行条件下的高风压、高频开合、多控单元的复杂门体高可靠性控制问题，基于多核智能控制技术，研发了高可靠性同步联控热备双核控制系统，实现了450m站台、60樘滑动门在随机、突变的高风压冲击及外部扰动的复杂工况下±0.2s的高精度同步控制。

（二）主要做法

围绕上述存在的问题开展创新性工作，依托国铁集团科研计划、国家铁路局科技研究计划和铁科院院基金课题完成系统研发、技术方案评审、试验评审、示范应用及产品推广。

1、基于物联网和目标图像识别物的门机控制技术

项目突破现有系统自动化程度低、安全防护、信息协同水平不足的技术问题，研制了基于图像识别和数字媒体技术站台安全防护和监控系统，该系统实现了车门间隙人物的准确探测和识别，并通过数字媒体的多媒体动态合成显示技术实现了乘客的应急导引、信息的快速传达和定制化传播功能，本项目提高了站台安全防护系统的自动化和安全防护水平，解决了人员涉入及大量机械重复性工作问题，提高了系统的可靠性和可用性。

2、兼容多种车型的高强度的复杂门体结构技术

研发了能够适应不同车型及编组要求的站台门系统，项目创新性发明了套叠滑动门的结构型式，实现了滑动门与任意列车门的一一对应，门体结构能兼容高铁网中多种车型，创造了滑动门开度最大（4000mm）、兼容能力最强的世界之最。研发应用铯钾玻璃技术，门体强度是既有技术的3倍，确保候车乘客尤其是地下狭小空间列车高速过站（风压1700Pa，相当于12级台风）时的候车安全。

3、基于全自动条件下的复杂门体的高可靠性同步联控热备双冗余控制系统

研发了热备冗余中央控制盘、多核智能控制技术，优于国外安全继电器、PLC等主流控制技术，控制部件可在线插拔，整体可靠性≥99.75%，平均无故障次数不小于100万个周期。针对数十道站台门同步驱动系统因不平衡扭矩等因素引起的同步偏差问题，研发了基于模糊神经网络的站台门系统同步控制技术，实现了站台门系统的高精度同步控制和精准控制，60个滑动门同步控制精度高达±0.2s。首次研发的C3+ATO的车地联动控制技术对减轻司机劳动强度、提高高铁运营效率、自动化和智能化水平具有重要意义。

三、实施效果

项目成果被纳入国家铁路局行业标准《城际铁路站台门系统》、《高速铁路安全防护设计规范》、国铁集团技术标准《铁路平移式站台门系统》、铁科院企业标准《城际铁路安全门系统技术条件》，授权发明专利6项、实用新型4项，软著6项。成果对高铁站台安全防护系统的研究和实施将进一步保障高铁站台候车的舒适性与安全性，目前已在广珠城际、佛山西站、京张高铁、京雄城际铁路等应用，近五年新增产值17593.503万元。近两年环比效益增加额1187万元。通过项目建设，为我国高铁技术研究领域积累丰富的经验。随着国家“一带一路”战略的深入开展，海外市场的巨大需求也将是未来重要的市场组成部分，项目成果将获得更大规模的应用。