試論我國城市軌道交通綜合試驗線的建設(shè)及其功能

謝青林姚 玉

（江蘇省交通科學(xué)研究院有限公司 江蘇 南京 211112）

試論我國城市軌道交通綜合試驗線的建設(shè)及其功能

謝青林1姚 玉2

（江蘇省交通科學(xué)研究院有限公司 江蘇 南京 211112）

本文就城市軌道交通試驗線的建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了概述，分析了城市軌道交通綜合試驗線具有的各項功能，包括軌道交通設(shè)備綜合適用性強(qiáng)、軌道運行測試平臺技術(shù)先進(jìn)、軌道運行管理指揮系統(tǒng)先進(jìn)等。最后，提出了城市軌道交通綜合試驗線的建設(shè)意義，希望對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員有一定的幫助。

城市軌道交通；綜合試驗線建設(shè)；功能概述

近年來，我國城市軌道交通發(fā)展迅猛，全國各大城市相繼出臺軌道交通發(fā)展計劃，對城市軌道交通的需求逐漸擴(kuò)大，城市軌道交通建設(shè)研究也就成為了必然。建設(shè)城市軌道交通試驗線是研究城市軌道交通的基礎(chǔ)，其目的是為了檢測和試驗城市軌道交通裝備，例如有城市軌道交通列車運行試驗、信號系統(tǒng)檢測試驗和運行系統(tǒng)綜合調(diào)試試驗等。城市軌道交通試驗線的建設(shè)對提高我國城市軌道交通設(shè)備的質(zhì)量具有重大的意義。

1 城市軌道交通試驗線建設(shè)內(nèi)容

城市軌道交通試驗線的建設(shè)是用于城市軌道交通設(shè)備的檢測，如列車動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和信號系統(tǒng)等方面的測試。因此，城市軌道交通試驗線的建設(shè)就是一個小型的城軌系統(tǒng)，其中應(yīng)當(dāng)包括試驗線鐵軌、橋梁、隧道等城軌基礎(chǔ)設(shè)施，還需要有支持軌道交通設(shè)備運行的通信信號系統(tǒng)、電力牽引系統(tǒng)以及管理指揮系統(tǒng)等。

以我國鐵道科學(xué)研究院的城市軌道交通試驗線為分析對象，介紹城市軌道交通試驗線應(yīng)當(dāng)具有的建設(shè)內(nèi)容。該試驗線為一曲線封閉線路，線路內(nèi)擁有多條試驗線并行建設(shè)，整條線路分為北半環(huán)和南半環(huán)，試驗線內(nèi)有R1000的曲線路段，還有直線路段，直線路段還建設(shè)有高架橋段和隧道段。其中，高架橋段的長度為785米，高架橋支持方式為T型梁支撐，但是額外設(shè)置了75米的U型梁支撐，主要是測試U型梁的相關(guān)數(shù)據(jù)與T型存在的差距。此外，隧道段設(shè)計長度為925米。

該城市軌道交通試驗線的整個線路總長為8.6公里，整個線路按照城市軌道運行狀況進(jìn)行模擬，線路設(shè)計最高時速140km/h，滿足大多數(shù)城市軌道交通運營速度要求。在試驗線的建設(shè)當(dāng)中，設(shè)計有多種路段，如隧道、高架橋、直線路段、曲率半徑較小路段等，分別測試列車在不同交通路段運行時的狀況。其中，曲率半徑最小路段曲線半徑設(shè)計為300m，主要用于測試列車通過時的各參數(shù)性能。整個線路的鐵軌鋪設(shè)也采用了多種方案，在地面路段的鐵軌鋪設(shè)有砟軌道，枕木采用混凝土枕，在高架橋段和地下段鋪設(shè)無砟軌道，分別可以用來測試列車通過有砟軌道和無砟軌道之間的區(qū)別。

試驗線建設(shè)有通信信號系統(tǒng)模擬測試平臺，在試驗線沿線設(shè)計若干個模擬車站，模擬車站安裝車站專用信號處理裝置，能夠給試驗線通信系統(tǒng)提供一個檢驗、測試的平臺。對于試驗線的電力及牽引供電系統(tǒng)的建設(shè)，需要建設(shè)的結(jié)構(gòu)很多，包括牽引變電站建設(shè)、牽引線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與建設(shè)、牽引網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)以及電力監(jiān)控系統(tǒng)。試驗線對牽引電的供給要求較高，為了適應(yīng)各種類型的列車，保證試驗線能夠適用于各種型號規(guī)格不同的列車，牽引電供電站需要采用多種供電方式，主要有架空接觸網(wǎng)（DC1500V）和接觸軌（DC1500V和750V）兩種方式。城市軌道試驗線的管理指揮系統(tǒng)建設(shè)也是非常重要的，管理指揮系統(tǒng)需要對列車、供電設(shè)施、列車運行狀況等多個監(jiān)控變量進(jìn)行實時監(jiān)測，綜合調(diào)度列車運行，整個系統(tǒng)復(fù)雜程度極高，需要考慮的因素非常多，因此試驗線的管理指揮系統(tǒng)建設(shè)也必須滿足模擬各種復(fù)雜工況的要求，達(dá)到真正能夠測試列車運行管理的功能。

2 城市軌道交通綜合試驗線功能

城市軌道交通綜合試驗線是用于城市軌道列車的測試，需要對即將投入運行的軌道列車進(jìn)行全面可靠的測試，保證列車的運行性能，從而保證列車實際投入運行時的可靠性和安全性。因此，城市軌道交通綜合試驗線的測試要求極高，對于試驗線的建設(shè)要求也較高，在試驗線的功能設(shè)計上需要進(jìn)行前期多方面考慮，以下就城市軌道交通綜合試驗線應(yīng)當(dāng)具有的一些功能進(jìn)行概述。

2.1軌道交通設(shè)備綜合適用性強(qiáng)

城市軌道交通設(shè)備在正式投入運營之前，需要經(jīng)過各項綜合性能的測試，因此要求城市軌道交通綜合試驗線應(yīng)當(dāng)具有綜合測試功能。城市軌道的運行由通信信號系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、牽引驅(qū)動系統(tǒng)、管理指揮系統(tǒng)等多個不能功能的系統(tǒng)相互配合工作而成，城市軌道綜合試驗線需要對這些系統(tǒng)進(jìn)行單獨的功能測試以及聯(lián)合綜合測試。此外，城市軌道綜合試驗線還需要完成列車在各種受控條件下的運行測試實驗，試驗線通過改變試驗條件，測試不同狀態(tài)下的設(shè)備運行狀況。比如在坡度運行測試時，需要改變斜坡坡度，測試各種坡度下列車的運行狀況；又如環(huán)形通過實驗，對軌道固定設(shè)備和列車車輪進(jìn)行磨損疲勞測試，需要按照各種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。需要提供這些綜合測試條件，必須要求城市軌道綜合試驗線具有很強(qiáng)的綜合適用性。

2.2軌道運行測試平臺技術(shù)先進(jìn)

城市軌道綜合試驗線建設(shè)遵循普通性和先進(jìn)性的建設(shè)原則，普通性是指試驗線需要滿足大多數(shù)普通城市軌道列車的試驗要求，先進(jìn)性就是指試驗線還需要滿足先進(jìn)城市軌道列車的試驗需求。城市軌道綜合試驗線測試平臺采用先進(jìn)的試驗裝備，可以實現(xiàn)大型先進(jìn)城市軌道交通基礎(chǔ)研究，對于先進(jìn)城市軌道交通建設(shè)研究能夠提供強(qiáng)有力的實驗平臺支持，包括新型城市交通系統(tǒng)研究、輪軌關(guān)系研究、列車風(fēng)阻研究等一系列基礎(chǔ)研究。這些城市軌道交通技術(shù)的提升，對促進(jìn)城市軌道交通發(fā)展，具有重大的意義。

2.3軌道運行管理指揮系統(tǒng)先進(jìn)

城市軌道綜合試驗線比普通在軌運行線路的管理指揮系統(tǒng)更為先進(jìn)，因為試驗線的功能繁多，安裝的傳感器種類也很多，試驗線需要囊括調(diào)度指揮、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、軌道檢測等一系列功能。試驗線的管理指揮系統(tǒng)除了需要指揮控制試驗列車的運行，還要采集列車運行過程中的各種傳感器數(shù)據(jù)，這是一套非常復(fù)雜的系統(tǒng)。通常試驗線的管理指揮系統(tǒng)分為電力監(jiān)控、視頻監(jiān)控、專業(yè)檢測、數(shù)據(jù)采集、控制監(jiān)控等幾部分，各個部分都具有各自的獨特功能，在軌道交通試驗線上都是必不可缺的。總的來說，城市軌道綜合試驗線的管理指揮系統(tǒng)擁有很多非常復(fù)雜的功能，需要對在軌運行的列車進(jìn)行實時的監(jiān)測，實時獲取列車的各項性能參數(shù)，而且還需要保證試驗車的安全，因此對于整個管理指揮系統(tǒng)來說，都是非常大的挑戰(zhàn)。

3 結(jié)語

城市軌道綜合試驗線在研究城市軌道建設(shè)上具有很大的意義，同時還能夠準(zhǔn)確測試城市軌道交通設(shè)備的性能，為城市軌道交通安全建設(shè)提供幫助。我國在城市軌道綜合試驗線上的建設(shè)經(jīng)驗還是不夠豐富，完善城市軌道綜合試驗線相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，豐富試驗線測試功能，可以在城市軌道交通設(shè)計上提供非常大的指導(dǎo)。因此，對于城市軌道綜合試驗線的研究和完善，需要這領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)人員不斷的努力，才能將我國在該領(lǐng)域的研究更上一層樓。

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1007-6344（2017）05-0032-01

謝青林；(1991—04)男；職稱：助理工程師；工作單位：江蘇省交通科學(xué)研究院有限公司；工作年限：4年；畢業(yè)院校：金陵科技學(xué)院。