北京地鐵8號線通信傳輸系統銜接方案探討

崔茂迪

（青島市地下鐵道公司，山東青島 266071）

隨著我國城市軌道交通的不斷建設和發展，很多城市為了滿足軌道交通線網運營的需要，在建設新線路時，對既有線路進行更新和優化的需求也日益緊迫。但由于軌道交通在城市公共交通體系中的重要地位，對先期已投入運營的軌道交通線路實施更新和優化工程一般都只能按照不停運方式組織實施。由此帶來諸多需要解決的難題，如前期工作、項目管理和安全保障等。北京市軌道交通8號線一、二期工程的拆解和銜接即是一個典型的案例，而通信傳輸系統是地鐵設備系統拆解和銜接案例中的典型代表。

1 需求分析

北京地鐵8號線一期工程即奧運支線，是為北京2008年奧林匹克運動會專門修建的軌道交通線路，與北京地鐵10號線一期工程共同建設，統一運營管理。8號線二期工程是一期工程的南北延伸線，將于2013年建成。屆時，一期工程將從10號線中完全拆解出來，并與8號線二期工程貫通運營。8、10兩線配線關系如圖1所示。

根據運營管理需求，一期工程所有的設備系統均需與10號線完全分離，并與二期工程統一組網，統一運營管理和維護。通信傳輸系統是地鐵設備系統中最為重要的系統之一，是地鐵相關機電設備系統的基礎信息傳送平臺，它承載了通信眾多子系統和其他外部系統的業務信息。一、二期工程通信傳輸系統的銜接，必須制定科學的方案和周密的實施步驟，并考慮必要的臨時或過渡措施，消除銜接改造帶來的工程風險。

2 傳輸系統介紹

8號線一期和10號線一期工程通信傳輸系統共同組網。選用德國西門子公司OTN傳輸設備，系統的網絡拓撲為環型結構的兩纖自愈環。在環網結構中，10號線一期控制中心、車輛段及22座車站、8號線一期4座車站分別設置網絡節點設備，連接成一個具有28個節點的光纖環網。由10號線一期在主、備控制中心分別設置的網管系統統一管理。

8號線一期工程的4個傳輸節點，位于10號線健德門和北土城之間。銜接完成后，一期工程將從10號線脫離出來，首端森林公園站與二期工程林萃路站銜接，末端熊貓環島站與二期工程安華橋站銜接。

雖然二期工程傳輸系統同樣采用OTN設備組網，為實施銜接打下了堅實的基礎。但傳輸系統除了考慮自身銜接外，還應保障整個銜接期間其余設備系統能夠使用傳輸通道進行高質量的拆解和調試，為其他設備系統銜接、調試和開通提供前提條件和基礎。

3 銜接方案

3.1 銜接原則

8號線一、二期工程通信傳輸系統的銜接應遵循以下原則。

1）不影響10號線一期工程及8號線一期工程的正常運營。

2）平滑過渡，易于8號線全線設備系統的開通調試。

3）提前做好充分的準備工作，并采用合理的施工組織方案，降低工程風險并縮短銜接調試工期。

4）最大限度地使用既有設備資源，采用經濟可行的銜接方案，節約投資。

3.2 銜接思路及要點

根據一期工程既有系統狀況和設備特點，確定合理的銜接思路，確保準備工作切實有效、實施步驟可操可控。

首先，利用OTN網管支持離線配置的特性，提前預制2線銜接期間聯網運行以及銜接完成后的傳輸系統運行數據庫，便于銜接完畢兩線即時激活新數據庫。

其次，使用OTN設備的ULM互連模塊，使8號線二期工程和10號線一期工程（含8號線一期工程）傳輸環網互連，進行銜接期間跨環業務的傳輸。由于單塊ULM的互連帶寬有限，可考慮選擇建立2個互連節點。

之后，待所有使用傳輸通道的設備系統銜接完畢，利用OTN的雙環自愈特性，在不影響10號線正常運行的情況下，分離出8號線一期工程。

最后，8號線一期工程與二期工程對接，并拆除ULM互連模塊，2個環網獨立運行。

上述銜接思路的要點在于8、10號線2個傳輸環網互連。考慮到8號線各設備系統在銜接期間的各種不確定因素，此舉主要目的保障8號線一期工程在銜接期間的正常運營，并便于其他設備系統采用傳輸通道進行高質量的銜接調試。利用環網互連在銜接期間為8號線一期工程的相關設備系統分別開通至8、10號線控制中心的雙通道。其中至10號線的原有通道用于維持8號線一期工程的正常運營，至8號線控制中心增配的通道用于各系統銜接期間調試，增配通道可利舊使用各系統原有的至10號線的冗余接口實現。

形象的說來，環網互連和雙通道好比給相關設備系統提供2條“道路”。其中一條是原有的通向10號線的“道路”，因為在銜接完成之前，8號線一期工程必須仍舊接受10號線的統一管理，這條“道路”可將8號線一期工程的控制信息繼續傳送至10號線。而另一條是通往8號線二期工程的“道路”，一期工程的各設備系統使用該通道與8號線二期工程共同進行接口改造和調試，如果“此路不通”，可在運營時段繼續走第一條“道路”以維持正常運營。由于各設備系統的銜接均需在夜間非運營時段（約3 h）進行，工期長、不確定因素多，雙通道既提供了非運營時段的銜接調試通道，也保證了第二天的正常運營通道。傳輸系統承載的業務在銜接期間可隨時恢復至原來的運行狀態，達到“進退自如”的效果。

3.3 主要準備工作

確認系統狀態：確認當前系統（10號線一期含8號線一期）運行正常，備份當前運行數據庫于主、備控制中心。

預制數據庫：分別預制10號線一期與8號線二期環網互連、10號線一期不含8號線一期、8號線全線（一、二期）系統運行數據庫各1套。

確定接續位置：確定10號線一期健德門站、北土城站，8號線一期熊貓環島站、森林公園站，8號線二期安華橋站、永泰站點光路由在ODF上的接續位置。

人員配備：8、10兩線各設備系統配備現場技術人員，在現場協助銜接時的調試，并負責各自系統的測試并驗證運行狀況。

3.4 主要實施步驟

第一步：利用夜間停運時段，在一期工程熊貓環島、森林公園站，二期工程林萃路、安華橋站的OTN設備安裝ULM互連接口模塊，將10號線（含8號線一期）和8號線二期的OTN環網橋接互連。安裝完成后加載預制的10、8號線環網互連系統運行數據庫，進行8號線一期工程各站分別至10、8號線的傳輸通道調試。本步驟如圖2所示。

第二步：待所有使用傳輸網絡的設備系統銜接調試成功后，利用OTN的雙環自愈保護特性，在10號線夜間停運時段，分別切斷8號線一期熊貓環島站與10號線健德門之間的光路由、森林公園站與10號線北土城站之間的光路由（10號線“開環”）。

此時，10號線通過OTN網絡的自愈功能，光路由分別在健德門、北土城站環回，行成單環工作狀態。本步驟如圖3所示。

第三步：接通10號線健德門站與北土城站之間的光路由，使10號線恢復成雙環保護的OTN環網（10號線“閉環”）。加載預制的10號線（不含8號線一期）的系統運行數據庫至OTN網絡，10號線傳輸系統將按新的系統數據庫運行。10號線 “開環”→“閉環”期間，將遵循自愈保護機制自動完成，不影響10號線通信系統的運行。本步驟如圖4所示。

第四步：將8號線二期OTN網絡“開環”，同時將一期首端森林公園與二期林翠路站連接，末端熊貓環島站與二期安華橋站連接；卸載ULM板卡，加載預制的8號線全線（含一期工程）的系統數據庫并全網調試，銜接完成。本步驟完成后的10、8號線傳輸網絡如圖5所示。

4 對正常運營的影響分析

上述步驟充分利用了傳輸系統的自愈功能，并在實施過程中采用了雙通道“循序漸進”法而非“一刀切”的網絡割接方式。雖然目前的傳輸設備包括OTN都具有可靠的自愈機制，但不能完全排除實施過程中會出現各種“意外”。因此，為確保“萬無一失”，建議所有銜接過程及其調試均在非運營時段進行。并提前準備好相關的技術支持工作，包括設計方案、圖紙、施工計劃、人力資源安排、安全及應急計劃等。

本文所述的銜接方案需要申請數次的停運時間段，分別用于OTN互連、跨環通道調試以及各設備系統的通道調試，且需要充足的時間完成2線傳輸系統正常運行的恢復工作。因此，如果條件允許，比如8號線一期工程在銜接期間可以停運或采用低水平運營，則銜接方案可以很大程度上簡單化。另外，城市軌道交通既有線改造由于缺乏設計規范及標準，本文給出的方案僅作為初步探討和研究，以供參考。

[1] GB 50157-2003 地鐵設計規范[S]．北京：中國計劃出版社，2003.

[2]張樹人．北京地鐵既有線路更新改造工程管理實踐[J]．現代城市軌道交通，2008（6):10-13.

[3]楊興山，李國慶．既有線改造對運營的影響分析與對策[J]．現代城市軌道交通，2008（6):14-16.