问题

公交车/巴士和地铁列车/通勤列车使用的车门类型为何大体上不同?

回答
公交车和地铁列车使用的车门类型之所以有显著差异,背后是多种因素综合作用的结果,涵盖了安全、效率、环境适应性以及运营模式等多个维度。

首先,从安全性和旅客出行便利性来看:

公交车: 公交车作为一种地面交通工具,其运行环境复杂多变,经常需要频繁启停,并且会在路边站点开门。
外摆门/内藏门(最常见): 大多数公交车采用外摆门或内藏门。外摆门向外打开,内藏门则滑入车身内部。
外摆门: 优点是结构相对简单,开启速度快,能快速疏散乘客。在车辆停稳且与站台有一定距离的情况下,外摆门能有效避免乘客被夹住,或在突发情况下,乘客能迅速逃离。然而,外摆门在狭窄的道路或人群密集的地方,有挤占外部空间、存在碰撞风险的潜在问题。
内藏门: 优点是更美观,且在车辆行驶过程中,门体完全收纳于车身内,不易被外部物体刮蹭,也减少了对路边行人的干扰。但其结构相对复杂,故障率可能略高,且开启速度可能稍慢于外摆门。
站台对接: 公交车在站点停靠时,通常与路边人行道存在一定高差,而且站台本身并没有固定轨道。车门设计需要考虑乘客上下车的便利性,例如门槛高度、防滑设计等。
低地板技术: 现代公交车普遍采用低地板设计,以方便轮椅使用者、老年人和携带婴儿车的乘客上下车,这要求车门设计也能与各种高度的站台或人行道更好地适配。
防夹功能: 由于公交车经常在各种环境下启停,且乘客上下车时,外部环境复杂(例如有人站在门边、小孩在附近玩耍),因此公交车门普遍配备了灵敏的防夹功能,一旦感知到阻碍,门会立即反弹。

地铁列车/通勤列车: 地铁作为一种封闭的轨道交通系统,其运行环境高度可控,站点设置标准化,并且通常有固定的站台。
内藏门/滑门(最常见): 地铁列车绝大多数采用内藏门或外滑门。
内藏门: 如上所述,美观、不易受损,且能更好地整合进流线型的车体设计。
外滑门: 顾名思义,门体滑行在车体外部的轨道上。这种门的设计能最大化车厢内部空间,并且在车辆高速运行时,能保持车体表面的平整,减少风阻。
站台门(PSD)的配合: 地铁列车的车门设计与站台门(Platform Screen Doors, PSD)是紧密结合的。站台门与列车门同步开启和关闭,这带来了巨大的安全效益:
防止坠落: 阻止乘客跌落到轨道上。
防止冲撞: 阻止乘客在列车进站或离站时冲撞车辆。
环境控制: 帮助车站维持恒定的温度和湿度,改善乘客舒适度,同时减少风压对列车运行的影响。
噪音控制: 降低列车运行产生的噪音。
同步开启与关闭: 为了配合站台门,地铁列车的车门开启和关闭动作需要非常精确和同步。这要求车门系统具有高度的可靠性和精确的控制系统。通常采用电驱动或气压驱动,并通过列车控制系统进行集中调度。
门封设计: 由于地铁列车在隧道内高速运行,并且需要保持车厢内的气压,因此地铁车门通常有更严密的门封设计,以确保良好的密封性,防止空气、灰尘或水汽进入车厢。

其次,从运营效率和空间利用率来看:

公交车: 公交车需要快速完成上下客,以保证整体线路的运行效率。门的设计要兼顾乘客数量和上下车速度。
门扇数量: 公交车通常会根据车长和座位布局设计两到三个车门,方便乘客从不同位置上车,缩短停站时间。
空间约束: 虽然公交车停靠在路边,但仍然受到道路宽度、路边环境(例如树木、电线杆)的限制,外摆门或内藏门的设计需要考虑这些外部因素。

地铁列车/通勤列车: 地铁列车设计的目标是在有限的车厢长度内,尽可能容纳更多乘客,并实现快速、高效的乘客流转。
门扇宽度与数量: 地铁列车通常采用较宽的门扇,并且在每节车厢设置多个门,以缩短乘客上下车的时间。宽门设计配合站台门,可以实现更大的客流疏散能力。
车内空间: 地铁车门的设计尽量减少对车内有效乘客空间的侵占。内藏门或滑门能够更好地融入车体,不影响车厢内部的座椅布局和站立空间。

第三,从技术和驱动方式来看:

公交车: 许多公交车的门系统采用液压或气压驱动,也有部分采用电动驱动。这些驱动方式相对成熟,成本较低,且易于维护。
气压驱动: 传统上,气压驱动是公交车门的主流,其优点是动力强劲,但可能存在噪音和漏气问题。
电动驱动: 现代公交车越来越多地采用电动门,可以实现更精确的控制,更安静,也更容易集成到车辆的整体电控系统中。

地铁列车/通勤列车: 地铁列车的门系统通常采用电动驱动,通过精确的电子控制实现与站台门的同步。
电动驱动: 电动门系统能够实现非常精确的位置控制、速度控制和力控制,这对于与站台门的安全联动至关重要。它们通常由电机、齿轮箱、编码器和控制单元组成。
复杂控制系统: 地铁车门系统是列车综合控制系统的一部分,需要与列车的牵引、制动、信号系统协同工作,保证列车安全、高效运行。

总结来说,

公交车门的设计更侧重于在多变的地面环境下,保证乘客快速、安全地上下车,同时考虑外部空间和成本效益。

而地铁列车门的设计则是在高度可控的轨道交通环境中,与站台门协同工作,以实现乘客安全的最大化、运营效率的最高化以及车内空间的最佳利用。两者在设计理念和实现方式上,都反映了其各自独特的运行场景和需求。

网友意见

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地铁用滑动门主要是考虑车辆限界的问题

塞拉门顾名思义,分拉开和压紧两个动作完成,开门时就会向外凸出;广州地铁曾经考虑1号线、2号线与8号线同车套跑,但因为1号线站台设计原因,株机生产的塞拉门2/8号线列车无法上1号线运营,滑动门的1号线西门子和长客Movia则可以在2/8号线运用。

塞拉门的密封性优于内摆门和折页门,中国铁路大提速时代生产的客车(第二代25G、第二代25K、国产25T)基本都从原型的折页门改为塞拉门(手动),动车组就多是塞拉门了。CRH2系是内藏滑动门,可能与其车体本身最逼近宽度限界有关系。速度较低的25G上运用收效不大且冬天会出现车门冻住无法打开的情况,第三代改回了折页门。大巴的塞拉门也是出于这类考虑,车速快时密封不严的内摆门不断往车厢里灌风,如果坐一坐上高速的公交车就有体会了。

另外,城市客车越来越注重上下车效率,低入口+宽门基本成为大中城市标配,每个入口需要两扇车门。内摆门占用空间少,而塞拉门尤其是前门前侧的一扇多数都没有空间布置,拉开后也要伸向车前,容易打中候车乘客;特例如16版龙威XMQ6119FY,虽然只有一扇前门但因为车内楼梯紧贴前门左侧,塞拉门是伸出车前的;而这个车门只有半截门轴,藏在中控台内,解决了空间和视线问题。

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泻药。

这其实是个很有趣的问题。不知道大家是否有留意,陆路公交的乘客门,都是以摆式门为主,而铁路列车的乘客门,则使用滑动门居多?

论体积与重量,公交大巴并非十分庞大的交通工具,通常的载客量也就是数十人的样子,就是诸如香港的双层公交车,有记录最大的也就是170人左右,而现代普遍的双层公交车,能有130以上的载客量已经是“庞大”的了。相对来说,公交车的乘客门数量并不多,通常就只有一上一下,就算设置了“不得站立”的缓冲区,对于乘客站立空间的影响也有限。

因此,公交车的乘客门,通常都使用较简单的设计,例如强化玻璃结构再加上金属框架。在设计上,公交车并不预期会有很多乘客挤在车门的范围(纵然实际上站立的乘客太多,还会出现乘客站在车门旁边的情况),乘客门的构造会趋向于简化,甚至连操作的机械也一样。这些乘客门,都是利用一条垂直的转动杆,通过杠杆联动来开关。这种设计在前门基本上是标配,因为车头的空间有限,不能安装好像地铁车门那样的导轨(这对于公交车或大巴也一样)。对于公交车,前部往往设有显示牌(用来显示路线号、目的地、站点等信息),好像地铁车门这样的滑动门,在打开时就会挡住显示牌,不利于乘客快速判别是否需要乘坐的公交车。

不过下车门使用滑动门,困难就没那么大,因为车身中部除了结构较稳固,车门上方的空间也较多,要安装导轨会比较容易。其实,这样的设计在日本的公交车已经存在多年,中部的下车车门,往往也采用内藏式滑动门的设计。当然,这种设计也有缺点,就是会占用了部分车身的宽度,考虑到公交车比起地铁列车要窄(一般为2.5米左右),这样会令车门附近的可用车内空间减少,所以较近期日本的公交车,下车门也改用与上车门一样的内摆构造。

值得留意的是,随着滑动门组件的小型化,香港、英国与新加坡的一些公交车,开始在下车门实用外挂式的滑动门设计,这种设计的好处是开关时不需要占用车内的空间,同时也会减少乘客在车内,被车门夹到的危险。

至于地铁与通勤列车,由于设计上会有大量乘客站立,而且车厢中车门数量多,以便快速上下大量乘客,设置不得站立的缓冲区,在地铁上会因为客流管理的原因而行不通,也同样,乘客站立接近车门的机会也会大大增加。所以,地铁车门就需要使用较为厚重的设计,并且需要设有更为复杂而保险的结构,防止车门在行驶时(或不是对着站台时)突然打开。所幸,相对于公交,地铁车体体积较大,因而可以使用较为复杂的滑动门操作装置,操作较厚重的车门。

另外,铁路车辆中,乘客会有较多机会站近车门,摆式车门也会因为操作时,占用车厢空间(与乘客站立空间冲突)或与隧道结构限界冲突(某些地铁隧道侧边设有步道,供乘客遇紧急情况下逃生)而不适合使用,因此铁路车辆的车门,都会毫不例外地使用滑动门的。

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泻药。

先看几种常见车门的优劣。


整片式手动折页门

优点:开闭简单,是人就会,而且还便宜。缺点:需要人操作,车门开启时占用车内通道空间,影响乘客乘降。


拐臂式塞拉门

拐臂塞拉门是一种常见的客用车门。依据机构不同,车门的活动机构仅为一扇门,一根带有拐臂,且可上下伸缩的轴,以及一些保证车门开关时不至于偏转太多角度的机构。一般以压缩空气驱动。

优点:驱动源简单,是个车都有空压机。机构也相对简单可靠。缺点:拐臂占用车内空间,开关较慢,故而一般用于长途大巴,反正长途大巴的车门位置一般禁止乘客站立。


滑槽式塞拉门(口胡)

具体原理不详,但是在铁路客车上没少用。

优点嘛,可以保证车门全开,不占用通道空间,所以不用在到站前清理场地。个人认为的缺点是那玩意在关闭时很容易被推开,至少我在25K上尽量不去倚靠那个门,压开了就交代了。另外显而易见比折页门贵。而25G那个所谓半自动塞拉门在机车没有第二根辅助性质的风管供风的情况下,只能让列车员手动开门,力气小一点的女列车员还真不一定把门开利索了。

以上两种塞拉门都有一个共同优点,关闭时能相对保证车辆侧面平整,没有多少影响气动的小块条形迎风面。

折叠门

这玩意在老的公交车上很常见,但是实际上只能算一种不算好的门。

两片门板以合叶连接,一片门板的外边缘作为固定轴,另外一片门板的外边缘装进滑槽。

大公交一般用两组自动折叠门当车门,也就是四片。而中巴车一般只用一组,可手动可自动。而某些轨道大巴也有采用这种折叠门的。

优点也许就是简单了,也就比单片式折页门复杂点。缺点却一大堆,大公交采用的气动方式容易出纰漏,要么顶死了关不了,要么哪哪气管漏气了带不动,上方滑槽一般有润滑油,弄不好就要滴在乘客身上,而且下方滑槽极易损坏,动不动门板伸进滑槽的小轴就会脱出来,还得麻烦修车师傅修。

这种折叠门最重要的一个缺点,就是两片门基本就不能做成弧线型,必须是平板,要不几个合叶根本没法转。有些大公交的合叶还是用一根与车门等高的细杆,这玩意更没法做成弯曲的了。这样某些侧面有弧度的客车就不能采用这种门,硬要采用的话,要么内陷,要么鼓出来出来。所以类似考斯特那种领导用中巴,装个折叠门实在不像话,多半都是拐臂式塞拉门。关于这一点我深有体会,原来上班时,前领导采购的折叠门豪华型中巴刚到货就被现领导深深鄙视,在微信里一直跟司机吐槽前领导的奇葩审美,说那个车第一眼看着比乡村中巴车还差,太跌份了吧。



目前公交车最常用的门,算是折叠门的变种。门就是一整块板子,可以有点弧度,车门开启时门内面对着乘客通道侧面。要实现这个功能需要一根贯穿的门轴,还需要一个有些精巧的机构。这种门也是气动,但是噪音明显比上面的折叠门小。毕竟现在的公交车都是气动刹车,肯定有空压机,动力源因此不成问题。缺点在于门扇占用的客舱面积相对有点大,而且禁止乘客抓握门轴,所以一般不用在铁路客车上。


内藏式自动车门

内藏式自动门在日式铁道车辆上非常常见,可以说是标准配置就是两片对开的内藏门,就因为非常好用。优点:活动路径相当简单,就是一片大门板在滑槽内水平移动,还不怕拥挤的乘客倚靠(上下沿都有滑槽卡位),不靠这个恐怕通勤地狱真变人间地狱。缺点嘛是容易搞出一条迎风面影响气动,所以采用内藏门的新干线列车在车门附近有一个小斜坡。另外的缺点就是车门内藏导致侧墙太厚,公交车上没法用。

以上这些算是各种常见车门及常用场景的总结,有时间补图。

另外还手动外开折页门的,南京依维柯11座小巴以及英式铁路客车的咣当门(乙烷)就是代表。

另外一种车门是卷帘门,但是不是乘客用,而是拿普通电车改原始设计造出来的英国Class 325行包电车,这玩意才是正宗货运动车组,不过原来算英国皇家邮政专用车,故而车身是邮政红涂装。

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