城市軌道交通信號系統臨時控制中心解決方案

經驗人：李 云

城市軌道交通信號系統臨時控制中心解決方案

經驗人：李 云

本文以南京地鐵機場線信號調試為背景，介紹了城市軌道交通運營控制中心（OCC）信號系統以及正線車站至控制中心的線纜通路無法滿足現場調試需求時，提供的臨時控制中心解決方案，并對該方案中相關的限制條件進行了分析和探討。

南京至高淳城際快速軌道交通一期工程（又稱南京機場線），北起南京南站，經祿口新城、秣陵工業區、江寧經濟技術開發區，止于祿口機場，線路全長約34.9公里，全線設置8座車站，其中祿口機場、翔宇路南、翔宇路北、正方中路、吉印大道、佛城西、南京南等7個車站設置為聯鎖集中控制區。本工程信號系統將提供移動閉塞的基于通信的列車控制系統（CBTC）。

臨時控制中心方案的提出

機場線信號系統調試初期，由于受北段土建施工進度的影響，信號系統調試進度受到了一定的影響，其中控區5（吉印大道站）、控區6（佛城西站和翠屏山站）、控區7（南京南站）的信號系統無法按計劃進行安裝施工。為了應對該現狀，一種相對有效的辦法是及早完成控區1（祿口機場聯鎖區）、控區2（翔宇路南站聯鎖區）、控區3（翔宇路北站聯鎖區）、控區4（正方中路聯鎖區）等4個條件比較好的控區的安裝和單體設備靜調，并把此4個區域組成一個行車小交路，依托此小交路，進行信號系統功能測試，以期縮短后期信號系統全系統的聯調時間。但是，由于南京南站控制中心及控區6和控區7的現場進度延期，造成OCC設備無法進行安裝和調試，正線到控制中心的電纜通路也無法形成。因此，需要考慮在控制中心（南京南站OCC）具備集中控制條件之前，建立臨時控制中心來支持上述小交路的信號系統功能測試。

臨時控制中心方案設計

本方案是基于控區1至控區4滿足可在11月1日具備正線動車的信號聯調條件，以及南京南站控制中心及電纜通路滿足可在12月底具備完備條件的預期進行設計的。臨時控制中心可在南京南站控制中心不能及時滿足條件的情況下，為控區1至控區4提供短期的、簡易的控制中心的功能，這些區域的軌旁設備都通過骨干網連接到臨時控制中心。在全線骨干網貫通后，臨時控制中心會從系統中移除。

臨時控制中心的網絡設置與控制中心基本一致，IP地址也使用與控制中心相同的配置，以利于在測試中使用同控制中心一樣的系統軟件。因此，在全線網絡連通的情況下，不允許兩個控制中心同時啟動工作。

臨時控制中心支持區域獨立劃分情況下的系統功能測試，實現機場線信號系統本身大部分的功能測試，不考慮與外部系統的接口設備及功能測試。信號系統7個控區的全線貫通功能測試仍需在南京南站的控制中心完備后才能進行。

臨時控制中心的設置考慮以下可能的情況。

（1）在控區1-控區4的基礎上根據土建進度和系統調試方案將控區5-控區7逐步連接到臨時控制中心的控制范圍。

（2）根據現場進度和系統調試方案，可能在某段時間內將全線劃分為兩個控制中心分別對控制區域進行測試。

為確保信號系統調試進度，增加全新的臨時控制中心，以減小復用設備對測試進度的影響。意義如下。

（1）必要情況下可同時通過控制中心和臨時控制中心對兩個獨立區域進行同步測試，節省一定的調試時間。

（2）在臨時控制中心發揮測試作用的同時，控制中心在條件滿足的情況下可進行靜態測試、外部接口測試等，有助于推進測試進度。

（3）如果復用控制中心的設備，即在臨時控制中心停用后存在設備倒接和搬遷的過程，將有設備損壞或故障的不可預期風險，并需要重新進行靜態測試、調試、接口測試等必要流程，一定程度上影響進度。

（4）增加的臨時控制中心設備可用于機場線后續線路延伸項目的必要的系統測試之用，提高設備利用率和效益。

臨時控制中心硬件配置

臨時控制中心將原控制中心部分冗余網絡設備按單套配置，并省去了防火墻，以節約硬件成本。

臨時控制中心由以下設備組成：

CBTC部分：

1臺Hirschmann骨干網交換機

2臺SD保密器件

2臺惠普 48口交換機（需支持三層交換功能）

1臺調度系統

1臺數據庫服務器

1臺數據記錄器

1臺KVM機架顯示切換器

1臺ATS工作站（含顯示器、鍵鼠）

1臺網管服務器（含顯示器、鍵鼠）

1臺Hirschmann骨干網交換機

1臺SD保密器件

1臺惠普 24口交換機

以上設備中，Hirschmann骨干網交換機建議放置于正方中路站原DCS（無線）機柜中，ATS工作站及網管服務器放置于柜外，其他設備放置于新增的臨時控制中心ATS機柜中。臨時控制中心設備放置于控區4（正方中路站）的信號設備房。

臨時控制中心用電要求

目前正方中路UPS容量是30KVA，已經使用了24KVA。另有10KVA用于轉轍機電源。經硬件詳細評估，新增加的ATS機柜及工作站用電需求為220VAC，容量不大于10KVA。增加臨時控制中心設備后，總的電源消耗已經超過了供電專業引入的40KVA的容量，因此還需要增加供電專業引入電源的容量。

本方案要求是接單獨一路臨時電，一個配電盤，不增加UPS，但增加一個小的穩壓器（10KVA），單獨給臨時控制中心設備供電。測試結束，臨時電和臨時控制中心設備拆除，這將不影響其他設備的改造。增加硬件為一個帶穩壓的配電柜，以及可能的與供電接入點的連接電纜等。

控制中心與臨時控制中心網絡結構

當全線貫通且南京南站控制中心條件滿足后，為實現正線的全面測試，臨時控制中心需停用，并將復用的硬件恢復至控制中心。

貫通之前的骨干網和AP環網設計：

貫通之后的骨干網和AP環網設計：

臨時控制中心局限性

（1）與控制中心配置相比較，本方案中控制中心服務器及數據服務器為非冗余配置。

（2）臨時控制中心只用于部分控區的部分系統功能的測試，不能進行外部系統接口測試，不能用于全線貫通測試、試運行及運營。即便所有的區域在貫通之前都已進行測試，開通之前仍需一定時間來使用控制中心對全線進行系統聯調及功能集成測試。

（3）臨時控制中心在全線網絡貫通之前須停用，即兩個控制中心在網絡連通后不能同時開啟。

方案實施效果

臨時控制中心作為機場線信號設備的一個部分，必須要滿足信號系統的安全等級，具備高的安全性和可靠性，并且倒接、切換要簡單。控區1至控區4利用臨時控制中心組織交路進行了信號系統動車測試，并圓滿完成了大部分動車測試的內容，為信號系統全線總聯調節約了寶貴的時間。南京地鐵機場線信號系統按照既定目標時間全功能調試開通。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.15.055