淺談城市軌道交通CBTC系統及施工重點

摘要：城市軌道交通是現代化都市的所必須的交通工具，它安全、舒適、迅速、便利地在城市范圍內運送乘客。城市軌道交通系統的安全、速度、運送能力、效率與信號系統密切相關，以速度控制為基礎的列車自動控制系統已成為城市軌道交通信號系統的共同選擇。本文旨在通過對城市軌道交通CBTC系統有全面認識上，進行地鐵信號施工要點及安全防護等的具體闡述。

關鍵詞：城市軌道交通 CBTC 施工

0 引言

城市軌道交通信號技術的發展，歷經了大致三個階段。初創階段、過渡階段、發展階段。從1994年至今，我國城市軌道交通建設進入快速發展期，隨著計算機技術（Computer）、通信技術（Communication）和控制技術（Control）的飛躍發展，向傳統的以軌道電路作為信息傳輸載體的列車運行控制系統提出了新的挑戰。綜合利用3C技術代替軌道電路技術，構成新興列車控制系統已成必然。用3C技術代替軌道電路的核心是通信技術的應用，目前計算機和控制技術已經滲透到列控系統中，稱為：基于通信的列車運行控制系統（Communication Based Train Control），簡稱CBTC。

1 概述

CBTC系統是新型的城市軌道交通ATC系統，是一個安全、可靠、先進、適應線性電機運載、基于無線通信的列車運行控制系統。它由計算機聯鎖系統、移動閉塞式列控系統（APT/ATO）、自動監控系統（ATS）三個子系統構成。它們分為中央層、軌旁層、通信層、車載層四個層級，分級實現ATS功能。如圖一所示。

圖一

中央層分為中央級和車站級。在中央級，實現集中的線路運行控制；在車站級，為車站控制和后備模式的功能提供給車站操作員工作站（LOW）和列車近路計算機（TRC）。

軌旁層沿著線路分布，它由計算機聯鎖、移動閉塞式列控系統、信號機、計軸器和應答器等組成。它們共同執行所有的聯鎖和軌旁ATP功能。

通信層在軌旁層和車載設備之間提供連續式和/或點式通訊。

車載層完成移動閉塞式列控系統的車載ATP和ATO功能。

2 CBTC系統的優點

CBTC系統是現代軌道交通列車運行控制系統的發展趨勢，是近幾年來國際國內推薦使用的一種閉塞制式。在國內各大城市已經廣泛采用：如北京、上海、廣州等。 基于通信技術的列車控制（CBTC）移動閉塞系統采用了先進的通信和計算機技術，可以連續控制、監測列車運行。它擺脫了使用軌道電路判別閉塞分區的占用，突破了固定（或準移動）閉塞需要固定的區間分區的局限性，較以往系統具有更大的技術優越性。

3 施工重點

3.1 施工調查

地鐵信號工程是地鐵系統工程的最后一個環節，施工條件受裝飾、鋪軌進度的制約，因此施工前期的調查，是我信號專業人員安排和施工部位先后順序制定的重要依據。在本階段中，主要對其他專業進行詳細的調查，這是整個工程中比較重要的一部分，如隧道專業、軌道專業、機電裝修專業及通信專業等施工進度的調查、作業區域照明、臨時電、空氣質量調查等。

3.2 設備安裝

所有地鐵信號系統的室內、室外設備必須嚴格按照相應的操作手冊和使用說明書進行安裝和調試。在設備開箱過程中，注意對設備進行保護，避免撞擊，刮傷。要注意防潮防塵，以及隨機附件的收集整理，因為大部分附件都是要等到安裝接近完成時才用到，為防安裝過程中，出現丟失，因需設置專人負責保管。開箱后要做好相應的記錄，比如機柜是否為本站標識、機柜外觀有無缺損及機柜內是否有缺件情況等。設備安裝時，應嚴格按照廠家說明書，準備相應工具。嚴格按照驗收標準進行安裝。

3.3 電纜敷設：了解鋪軌專業的鋪軌進度，因為鋪軌進度會影響弱電電纜支架的安裝。了解弱電電纜支架的安裝情況，要求其安裝電纜支架以便信號電纜敷設。了解各區間電纜敷設所需的電纜如何到達敷設現場，通常有三種方法，一是利用鋪軌專業施工單位的龍門吊將電纜盤吊至施工軌道車平板上，再由軌道車運至敷設電纜現場比較近的站臺或隧道口空地上，派人看守等待敷設。二是調查各站排風口是否能直接到站臺層或者合適的軌排井，利用吊車將電纜盤通過排風口或軌排井吊至空地存放電纜，派人看守等待敷設。三是人工通過地鐵進出口進行電纜倒盤，同樣可以將電纜運至站臺層。這種方法需要大量的人力并且消耗的時間比較長，通常為了避免影響其他專業施工，選擇在晚上作業。

4 施工安全

4.1 人身安全

進入地鐵施工工地時，必須帶安全帽，穿熒光服。進行電器操作時，必須穿絕緣鞋，戴絕緣手套或其他絕緣配件。從事高空作業時，必須使用安全帶。在有粉塵的環境下施工，必須使用防塵面具。在其它有可能危及人身安全和身心健康的環境下，施工時也必需使用相應的安全防用品。高處墜落也是地鐵施工的常發事故。地鐵線路有各種電纜、管線的預留孔，如果未經防護便成為不折不扣的陷阱，因此在現場施工要多留心，以防高處墜落。軌行區是信號施工的主要場所，信號電纜敷設、軌旁設備安裝、道岔與信號機安裝等主要工序都是在軌行區。建設管理單位對此有嚴格的管理辦法，我們在施工中，除了執行必需的登記要點制度外，采取防護措施同樣必不可少。

4.2 用電安全

工地臨時用電，應根據批準的施工組織計劃申請供電，用電時應遵守供電部門的規定。電氣設備和電動施工機具外殼必須保護接地或保護接零。室內外使用的電動機具，照明設備，開關，插座不得受潮或雨淋，電烙鐵應放在支架上，用完后立即斷開電源，嚴禁將電烙鐵，電爐接通電源后離開。隧道內臨時使用電源時，電源線應使用符合規定的電源線，使用前應對電纜盤，電纜進行檢查，如有破損，不得使用。要認識到臨時施工用電安全的重要性，地鐵施工多在地下，環境潮濕，易發生觸電事故。施工用電要嚴格執行臨時用電技術規范，堅持一機、一閘、一漏、一箱制，從根本上杜絕觸電的可能。另外，電纜、電源屏及機柜的裝卸都是不容忽視的危險源，設備租用必須遵守租賃、檢驗制度、相關人員持證上崗制度。

4.3 高處作業安全

高處作業人員必需進行身體檢查，不能讓患有高血壓，心臟病等不適合高處作業者從事高空作業。凡屬高處作業，必須系好安全帶，安全帶應扎在不會滑出的主體結構上。高處作業點下方不得有人逗留，作業人員應戴安全帽，嚴禁上下拋擲工具，材料，嚴禁將工具，材料放在機柱頂或其它不易放穩的地方。

5 結語

目前，城市軌道交通信號設備是城市軌道交通的主要技術設備，它擔負著指揮列車運行、保證行車安全、提高運輸效率的重要任務。基于無線通信技術CBTC信號系統已經日趨完善，在世界各個城市的軌道交通項目中得到了實際應用。而我國各大城市的地鐵建設也正如火如荼，在地鐵施工全過程中，要遵循技術要求的工藝流程、質量標準、操作規程，各崗位人員必須認識各自的安全責任、履行各自的安全職責，防患于未然，切實保證質量和安全目標的實現。