城市軌道交通工程信號系統集成及監理項目簡析

王 黎

（鐵科院（北京）工程咨詢有限公司，北京100081）

城市軌道交通工程信號系統集成及監理項目簡析

王 黎

（鐵科院（北京）工程咨詢有限公司，北京100081）

闡述城市軌道交通信號系統集成及監理工作要點，并結合項目實際情況分析信號系統工程實施的重點和難點，為今后城市軌道交通信號系統集成及監理工作開展提供參考。

城市軌道交通；信號系統；集成；監理

城市軌道交通信號系統是保證列車運行安全，實現行車指揮和列車運行現代化，提高運輸效率的關鍵系統設備。信號系統工程的順利實施，直接影響整個城市軌道交通工程的順利開通和安全高效運營。集成及監理服務單位作為信號系統工程的重要參建方，在工程的實施工程中起著舉足輕重的作用，同時因為信號系統高可靠、高安全、高自動化的特點，也對集成及監理服務單位在技術層面提出了更高的要求。本文對無錫軌道交通2號線信號系統集成及監理項目信號系統工程執行過程中的一些經驗進行總結。

1 項目概況及信號系統構成

1.1 項目概況

無錫軌道交通2號線為東西向交通骨干線，西起濱湖區青龍山南側錫宜公路的梅園，東至安鎮西站，線路全長26.60 km，其中高架全長6.55 km，全線設車站22座，其中高架站4座，地下站18座。線路連接中心城和東西部的城市重要地區，貫穿城市最重要的交通和商業發展軸，溝通了高鐵無錫東站、安鎮汽車西站與中心城區的聯系。

在該線的建設中，信號系統集成管理工作包括以下內容：系統技術支持、設備招標、設計聯絡、生產監造、工廠試驗（樣機試驗、內/外部接口試驗、測試、驗收）、供貨管理、安裝管理、完工測試（單機測試、系統調試、144 h 系統連續試驗）、綜合聯調、試運行、預驗收、系統移交（竣工圖、移交清單）、運行臨管、試運營、竣工驗收、質保管理、圖紙和文件管理及合同管理等弱電系統設備集成服務和管理工作。信號系統安裝監理范圍包括信號系統設備的安裝、調試、綜合聯調、竣工驗收、試運行、質保期等階段的監理服務。

1.2 信號系統構成

城市軌道交通信號系統一般由列車運行控制系統和車輛段/停車場信號控制系統兩大部分組成。

無錫2號線列車運行控制系統采用卡斯柯信號公司的Urbalis888系統，該系統是基于通信的列車控制（CBTC）系統，采用移動閉塞原理，由列車超速防護/列車自動駕駛子系統（ATP/ATO）、聯鎖子系統（CI）、列車自動監控子系統（ATS）、數據通信子系統（DCS）和集中監測子系統（MSS）等構成，并具有實現系統降級的后備功能。各子系統均采用模塊化設計，子系統接口之間實現匹配，使系統在可靠性、安全性、可用性、可維護性、行車間隔、停車精度以及可擴展性能等方面都達到具體工程所要求的性能。系統結構圖如圖1所示，其中包括中央 ATS（CATS）、網絡管理系統（NMS）、車站 ATS（LAST）、區域控制器（ZC）、計軸（AC）、車載控制器（CC）、發車指示器（TDT）、診斷和維護子系統（SDM）、綜合后備盤（IBP）、軌旁電子單元（LEU）、ATS 現地工作站（ATS_WS）、線路控制器（LC）、線路數據存儲單元（DSU）、無線訪問點（AP）、屏蔽門（PSD）、重定位信標（RB）和轉轍機（PM）。

圖1 無錫2號線信號系統結構圖

（1）ATP/ATO 子系統是1套綜合的系統，ATP 系統達到SIL4安全標準等級，主要實現如下功能：獲得最佳行車間隔，確保乘坐舒適度，精確停車，連續地列車監控，軌道占用檢測，列車定位，牽引制動控制，開關門授權，自動駕駛等。

（2）CI 子系統是基于通常冗余結構（2乘2取2）的計算機聯鎖系統，增加了獨立的“故障-安全”檢查的 CPU。它采用數字集成安全保證邏輯（NISAL）專利技術，以實現冗余和并行控制。

（3）ATS 子系統是監控系統的核心，它實時采集和處理來自軌旁、車站和車載設備的信息。ATS 系統由控制中心、車站、車場以及車載設備組成，ATS 系統在ATP 系統的支持下完成對列車運行的自動監控。

（4）集中監測子系統用于對信號設備運行的工作狀態和主要電氣性能進行在線監測。當設備的工作狀態異常或電氣性能偏離預定界限時及時報警。控制中心、車站的監測功能由控制中心、車站設備完成，車輛段/停車場另設1套微機監測設備，完成車輛段/停車場信號設備的監測功能。

（5）數據傳輸子系統用來傳輸大流量信號數據和其他外部信息，分為地-地通信和車-地無線通信，為整個信號系統的信息傳輸提供通道。

車輛段/停車場聯鎖系統是保證車輛段內接發列車作業安全，提高接發列車效率的信號設備，無錫2號線車輛段/停車場聯鎖系統采用卡斯柯信號有限公司提供的ILOCK 型計算機聯鎖系統，其系統結構圖如圖2所示。

2 集成管理模式及重難點工作

2.1 集成管理模式

根據項目實際情況及各參建單位的相關組織關系，制訂了如圖3的管理模式。

2.2 集成管理重難點

2.2.1 設計聯絡及接口談判

設計聯絡會是系統設備技術規格和項目管理文件最終成稿的關鍵環節，為最終形成施工設計圖紙提供了明確的技術資料。設計聯絡會的組織單位主要工作包括：前期的計劃制定；會前會后文件的收集；會議的主持，記錄并整理會議紀要；會后跟蹤設計聯絡中相關開口問題的落實；設計資料的保存等。

在無錫2號線項目中，共召開了4次信號系統設計聯絡會，總計閉口問題45項，形成的技術文件及資料包括：項目實施計劃1份、系統初步設計22份、系統詳細設計17份、最終閉口問題45項。

信號系統與諸多系統都存在接口關系，所以，需要進行談判的單位也比較多，如：與車輛、與無線通信、與屏蔽門、與 IBP 盤、與防淹門、與綜合監控都存在接口。在項目執行過程中，共簽署接口文件11份。其中信號系統與車輛的接口，是諸多接口關系中重要的接口，是影響系統聯調進度的關鍵因素，更是影響列車自動控制功能實現以及保證列車安全、可靠、準點、舒適運營的決定性因素。所以，信號系統與車輛的接口總共進行了4次談判，最終形成接口文件。

圖2 無錫2號線車輛段計算機聯鎖系統結構圖

圖3 項目管理模式圖

信號與車輛的主要技術接口如下。

（1）功能接口。在自動駕駛（ATO）模式或者超速防護（ATP）防護下的人工駕駛模式，列車自動控制系統車載設備控制列車運行或完成折返作業以及車門安全開閉功能。

（2）機械接口。信號車載設備安裝位置、安裝條件的確認。

（3）電氣接口。電源及信號設備功耗、控制邏輯輸出、電氣連接、設備接地、車-地信息載頻、牽引/制動特性、列車參數、系統響應時間、列車管理系統通信協議的確認。

（4）電磁兼容。電磁干擾指標的確認及驗證。

2.2.2 工廠驗收

按照設計聯絡確定的廠驗大綱及計劃，組織相關參建單位對信號系統的 ATS 機柜、CI 機柜、MSS 機柜、SDH 通信機柜、轉轍機（S700K、ZDJ9）、電源系統、計軸系統、LED 信號機等進行了工廠驗收，并形成廠驗報告10份。對通用機柜、波導管、信標、交換機、國外部分設備等進行了文檔檢查，形成檢查報告7份。對進口電池，采取了平行檢驗的方式，形成評估報告1份。在這個過程中，建立了質量管控臺帳。

3 安裝監理重難點

安裝監理一般分為安裝準備、安裝調試、驗收、聯調4個階段。主要的監理工作有：組織承包商、業主進行施工圖紙會審；參加設計方向承包商進行設計交底；審查承包商的施工組織設計方案；審核承包商的采購清單，審查進場材料與設備，審查進場機具、施工設備、儀器儀表；審核土建施工和現場環境，使承包商具備進場條件；參加設備到貨開箱驗收，監控設備的二次搬運；進行各安裝工序的檢查驗收，檢查施工日志、安裝施工技術記錄，開箱檢查記錄；審查工程變更，嚴格控制工程費用的變化；負責隱蔽工程的檢查驗收，工程變更，處理安全與質量事故；組織單項設備和子系統的調試、竣工初步驗收，參加竣工驗收。

監理在安裝調試階段的重點工作如下。

（1）由于無錫2號線信號系統采用基于無線通信的列車自動控制系統，雖然軌旁無線通信設備與鋼軌沒有直接關系，為確保施工進度按期完成，信號與軌道專業、供電專業可能展開交叉施工，所以，需要合理安排各專業施工，保證信號及其他專業利用軌道運輸線纜及敷設的要求，同時對各專業的成品保護要嚴格管理，防止軌旁信號設備安裝后被其他專業施工時損壞，造成業主經濟上的損失。

（2）無錫2號線信號系統移動閉塞無線通信傳輸媒介使用波導管，其工程施工復雜，需要沿線鋪設波導管，同時需要解決好防水、熱脹冷縮等問題。

（3）與土建、車站風水電等專業接口較多，涉及施工單位多，監理必須及早介入。施工前期要做好現場線纜路徑的調查，檢查土建預留預埋的孔洞、溝槽是否滿足線纜敷設要求。

（4）道岔是信號的控制對象，但它是由軌道工程施工的，道岔施工往往在細節上不考慮信號需求，不滿足信號安裝圖要求，為避免返工，監理要及早前期介入，調查預留的轉轍機基坑尺寸是否滿足轉轍機安裝要求，特別是基坑土建的防水質量要保證轉轍機的安裝，確保道岔安裝裝置、轉轍裝置的預留尺寸滿足安裝的要求。

（5）協調做好設備與土建及其他設備專業間的接口工作，尤其是綜合管線的施工，交叉多，矛盾多，監理必須及早介入。盡早協調設計部門做好各專業線纜橋架、吊架、支架的合理設置，既要滿足線纜敷設要求，不發生線纜敷設擁擠、槽蓋蓋不上的狀況，又要防止安裝多余的支架造成浪費。

（6）做好材料、構配件、設備的進場檢驗及開箱驗收，不符合設計和合同要求的材料、構配件及設備嚴禁進入施工現場。

（7）對于信號機、轉轍機、軌旁設備的安裝要滿足限界的要求，特別是應答器、計軸器、AP 接入點設備安裝定位要準確，保證無線車-地雙向通信傳輸的可靠性。

（8）做好安裝施工質量過程控制，對每道關鍵工序、每個質量監控點都應進行旁站監理和認真檢查，對于隱蔽工程的檢查也是信號系統施工的重點，特別是車輛段的主干電纜、支線電纜、電纜過軌防護等，嚴格按照規范執行，監理未檢查前嚴禁進行隱蔽。

（9）列車運行控制系統設備安裝后的功能試驗、檢驗是很重要的，如室內外一致性試驗、系統內部各子系統的調試、各子系統之間接口的調試、信號系統與其他各專業系統的接口調試、系統動車調試、多列車動車調試等。

4 結論

雖然城市軌道交通信號系統集成服務和安裝監理是項目執行的2個部分，但是它們密不可分，互為交叉。安裝階段的監理工作，離不開集成前期階段工作的技術支持，集成服務階段的工作更是為安裝順利實施服務的，所以，作為集成及監理服務的提供方，其專業服務人員不僅要熟悉信號系統安裝階段的各種標準、規范、程序，同時也要加強自身集成服務的技術水平，這樣才能更好地為城市軌道交通工程建設服務。

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責任編輯 冒一平

Analysis of Signal System Integration and Supervision Project of Transit

Wang Li

This paper introduces the main points of urban rail transit signal system integration and supervision, makes analysis on the emphasis and difficulties of signal system project implementation through the project, providing reference for urban rail transit signal system integration and supervision work.

urban rail transit, signal system, integration, supervision

U231.7

2016-04-06

王黎（1983—），男，工程師