城市軌道交通拆解預留方案探討

趙 斌

（佛山市鐵路投資建設集團有限公司，廣東佛山 528010）

為適應近遠期客流的變化以及城市遠期發展的需要，城市軌道交通有時需要對已建成的線路進行拆解，由 1 條線路拆解為 2 條獨立運營的線路。城市軌道交通拆解是一項非常龐大和復雜的工程，涉及到線路、軌道、供電、通信、信號、隧道通風、綜合監控、自動售檢票等系統，因此，需要在規劃時做好相關系統的預留，確保拆解時具備條件順利進行。下面以珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段二期工程（以下簡稱“廣佛線二期”）拆解預留為例，對城市軌道交通拆解預留方案進行探討。

1 廣佛線二期拆解規劃概況

廣佛線二期已于 2016 年 12 月 28日開通試運營，線路全長 6.68 km，呈 L 形走向，從廣佛線一期魁奇路站向南及東延伸，依次設瀾石、世紀蓮、東平、新城東站。其中世紀蓮、東平、新城東站占用佛山市城市軌道交通 6 號線路由。根據建設規劃，廣佛線二期將于近期拆解為廣佛線三期和 6 號線（圖 1）。

圖 1 廣佛線二期拆解示意圖

廣佛線三期全長 7.2 km，線路呈南北走向，從廣佛線二期瀾石站向南延伸。6 號線與廣佛線三期同時建設，線路由東向西通過新城東、東平、世紀蓮站，在小布站與廣佛線三期換乘，并向西繼續延伸。廣佛線三期與 6 號線的建設時間相同。

2 拆解預留方案

2.1 線路

在瀾石站設置站后折返線，以便拆解期間列車可以在瀾石站折返，確保拆解實施期間廣佛線一期和廣佛線二期（魁奇路—瀾石）不停運。廣佛線二期工程實施時，在拆解段采用曲線半徑R= 350 m、緩和曲線長度Ls= 0 m 的曲線，并為拆解預留 12 號道岔安裝條件。拆解完成后，右線隧道將作為廣佛線和 6 號線的聯絡線，而左線隧道由于與廣佛線及 6 號線正線沖突，因此廢除使用（圖 2）。

圖 2 廣佛線二期拆解段線路圖

2.2 軌道

軌道拆解預留主要是針對道岔、曲線超高、扣件及軌枕。需要土建預留道岔安裝的空間，包括限界加寬、轉轍機的安裝空間，軌道施工期間宜做好該段排水設計。根據近期的行車速度合理設置超高。做好拆解改造段扣件的安裝和調整設計，為后期的實施提供便利條件。做好節點處軌枕預留，預埋螺紋套管，并做好防護措施，為后期安裝扣件提供便利條件。具體需預留的拆解節點有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 共 6 個（圖 3），6 個節點的拆解預留方案如下。

（1）Ⅰ、Ⅱ節點：按照12 號道岔的整體道床預留。該位置線路平面曲線R= 350 m，不設緩和曲線。為提高列車曲線通過速度并滿足旅客舒適度要求，根據行車速度，按 50 mm 的全超高設置（即保持曲線內軌高度不變，將外軌抬高），并在曲線兩端的直線上按 2‰的順坡率進行超高順坡，順坡長度為 25 m。由于拆解后該位置道岔按要求不設超高，因此，預留與扣件配套的特殊墊板（鋼墊板或加厚鐵墊板）來實現超高及軌底坡，并在圓曲線兩端直線上利用特殊墊板的高度變化并調高墊板進行超高過渡，將來在拆解時卸下扣件及特殊墊板就可恢復道岔。同時，在曲線全長及超高順坡范圍內，上下股均增設減磨防脫護軌，Ⅰ、Ⅱ號兩節點共需要防脫護軌 320 m。

（2）Ⅲ、Ⅳ節點：按拆解前后線路共用軌枕（采用短軌枕）和整體道床。線間距較小（350 mm 以內）的位置按扣件鐵墊板在接駁前后共用設計。線間距較大（350 mm 以上）時每根軌枕設計 2 套鐵墊板分別用于廣佛線二期與延伸線，即軌枕上按 2 套線路方案預留鋼軌扣件安裝條件。曲線、超高、護軌設置均與Ⅰ、Ⅱ號節點相同。

（3）Ⅴ、Ⅵ 節點：軌枕、扣件設置與Ⅲ、Ⅳ號節點相同。

圖 3 軌道拆解節點示意圖

2.3 供電

2.3.1 主變電所

廣佛線全線仍由已建成的沙園主變電站和海五路主變電站供電，安裝容量可滿足全線在不同運行方式下的負荷要求；并且在任何運行方式下，33 kV 系統各節點的電壓降小于額定值的 5%。6 號線的世紀蓮、東平、新城東站將納入 6 號線供電。

2.3.2 中壓供電網絡

廣佛線二期工程拆解后，原廣佛線二期環網進行拆解，樂從大道—季華園段成為廣佛線第一供電分區，世紀蓮—新城東納入 6 號線供電系統。瀾石站和世紀蓮站在完成相關拆除后，具有與拆解后的新線環網系統銜接的條件。同時，在新城東站預留 2 面環網出線開關柜位置，待將來拆解時，再購置環網出線柜，實現與 6 號線東段環網系統的銜接。

圖 4 廣佛線二期信號系統拆解形式

2.3.3 直流牽引供電系統

世紀蓮、新城東牽引所整流機組均按 6 號線供電進行安裝容量設計；新城東牽引所預留兩面直流饋線柜的安裝位置，待拆解后重新購置兩面直流饋線柜與 6 號線東端牽引所進行雙邊供電。

拆解后，魁奇路牽引所和世紀蓮牽引所的 4 回直流1 500 V 饋線開關及相應的聯絡開關可為拆解后的廣佛線和 6 號線相應牽引供電分區供電。拆解后，廣佛線魁奇路—小布段由魁奇路牽引所和廣佛線小布牽引所進行雙邊供電；6 號線相應牽引供電分區屆時由世紀蓮、新城東牽引所分別和與其相鄰的 6 號線牽引所實現雙邊供電。

2.3.4 接觸網

在廣佛線二期拆解處，接觸網分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號節點處按道岔形式進行布置，并向 6 號線和廣佛線三期方向延長一段，預留與 6 號線和廣佛線三期接觸網形成非絕緣錨段關節的條件。同時，在Ⅱ號節點預留手動隔離開關安裝位置。

2.3.5 雜散電流防護系統

瀾石站和世紀蓮站在拆解位置的隧道內預留相應雜散電流收集網連接端子，分別用于將來與廣佛線三期工程及 6 號線的雜散電流收集網銜接。

2.4 通信

2.4.1 傳輸系統

廣佛線二期傳輸系統在 4 座車站分別設置 1 臺 2.5G的開放傳輸網絡（OTN）節點設備。OTN 傳輸網絡為單環組網形式，容納的節點數最大為 250 個，滿足拆解后廣佛線三期和 6 號線車站接入各自線路的條件。

2.4.2 電話系統

廣佛線二期公務電話系統在 4 座車站分別設置 1 臺車站程控交換機，通過傳輸系統提供的 2M 通道接入廣佛線一期控制中心既有的中央級程控交換機。中央程控交換機預留 10 個 2M 接口，滿足拆解后接入的需求。

廣佛線二期調度電話系統在 4 座車站分別設置行調、維調、電調、環調等調度分機，各調度分機通過傳輸系統提供的模擬傳輸通道直接接入廣佛線一期控制中心既有調度交換機。調度交換機設備容量為 500 根用戶線，共設 220 臺調度分機，滿足拆解后接入的需求。

2.4.3 無線通信系統

廣佛線二期無線通信系統在 4 座車站分別設置1臺無線基站，通過傳輸系統提供的 2M 通道接入廣佛線一期控制中心既有無線集群交換機。無線集群交換機最大能連接 100 臺無線基站，設 12 端口 E1 模塊 2 個、8 端口E1 模塊 4 個，共 56 個 E1 端口，滿足拆解后接入的需求。

2.5 信號

廣佛線二期信號系統拆解形式如圖 4 所示，設瀾石站為聯鎖站，管轄世紀蓮、東平、新城東站，并預留廣佛線三期各站系統處理能力。待拆解實施時，通過在瀾石站進行前端處理器（FEP）總線、元件控制模塊（ECC）總線、站臺接口柜（PIC）總線、廣播（Radio）總線的擴展，實現廣佛線三期車站的接入；同時，世紀蓮、東平、新城東站回歸 6 號線管轄，通過在世紀蓮站和新城東站進行總線擴展，使以上 3 站的信號系統設備接入 6 號線信號系統（圖 5）。

廣佛線二期主要為廣佛線三期預留以下條件。

（1）預留列車自動監督（ATS）中央級處理能力，后續拆解時只需設置車站級設備，通過數據通信系統（DCS）網絡接入，與控制中心進行信息交換，實現全線監控。

（2）在瀾石站設置線路級和車站級列車自動防護/列車自動運行（ATP/ATO）子系統控制設備，并預留后續工程的處理能力和接口條件。

（3）預留聯鎖子系統的處理能力和接口條件。

（4）DCS子系統是列車自動控制（ATC）系統信息交換的核心，主要分為骨干傳輸網絡和車-地無線通信網絡。骨干網絡在車站光纜配線架預留后續工程的接入條件。車-地無線通信網絡可在后續拆解時單獨設置，通過軌旁無線環網的融合實現信息交換。

廣佛線二期主要為 6 號線預留以下條件。

（1）將新城東站設置為 2 級聯鎖站，在新城東站預留各總線擴展的條件，為世紀蓮、東平、新城東站接入6 號線聯鎖區創造條件。

（2）在世紀蓮、東平、新城東站信號設備室預留設備倒替的空間和用電量，為新設系統設備的安裝和調試預留條件。

圖5 信號總線拆解擴展示意圖

圖 6 拆解前隧道通風系統示意圖

2.6 隧道通風

在拆解前，瀾石站—世紀蓮站間距為 2 819 m，需設置中間風亭。為保證拆解前及拆解后的系統功能，滿足氣流控制要求，需在廣佛線與 6 號線的聯絡線處各設置 1 組射流風機，如圖 6 所示，圖 6 中 TVF 為隧道風機。

拆解后，左線需在適當位置封堵，并拆除原已設置的射流風機；右線作為廣佛線與 6 號線的聯絡線，保留射流風機。拆解后，廣佛線瀾石—小布站間距約為 2 319 m，原設置的中間風亭可繼續保留（圖 7）。同時，還需要對廣佛線二期既有隧道通風系統在該區間的各種運行模式進行調整，在調整過程中，可以手動執行模式，基本不影響運營。

2.7 綜合監控

廣佛線二期綜合監控系統中央級按全線（含三期線路）容量統一設計軟硬件，預留數據庫容量。廣佛線二期建設時，采取廣佛線二期 4 個車站單獨構建一個環網，環切方式接入。獨立成環的網絡銜接方案有利于廣佛線二期的獨立調試以及未來的拆解。

廣佛線二期綜合監控系統獨立成環，不占用除魁奇路站外的其他既有車站的通信系統光纖配線架（ODF）端口。廣佛線二期使用魁奇路站通信預留的 ODF 端口。拆解實施時將原廣佛線二期骨干環網打開，將世紀蓮、東平、新城東站接入新建的 6 號線環網，同時將廣佛線三期新增節點接入廣佛線二期骨干環網。拆解及接入過程如下：①構建 6 號線、廣佛線三期新增的車站級系統；②構建 6 號線中央級系統，此時世紀蓮—新城東段仍由現廣佛線中央級系統監控和管理；③世紀蓮—新城東段降級到車站級運行，再接入 6 號線中央級系統；④廣佛線中央級系統刪除或屏蔽世紀蓮—新城東段車站級系統內容，增加廣佛線三期新增車站；⑤廣佛線三期、6 號線分別進行全線調試，系統拆解和接入完成。

圖 7 拆解后隧道通風系統示意圖

2.8 自動售檢票

廣佛線二期線路中央計算機系統預留控制和管理至少 100 個車站的處理能力，并按全線容量進行軟硬件統一設計，預留數據庫容量，硬件則是一次配置，分期實施，因此，能夠滿足拆解后廣佛線三期車站的接入。

對于拆解之后的換乘站小布站，需分別設置 2 套車站級系統，分別與廣佛線中央級系統和 6 號線中央級系統連接，實現各線獨立運營。

在拆解實施中，需先構建 6 線中央自動售檢票（AFC）系統，將原廣佛線二期世紀蓮、東平、新城東站 AFC 系統接入 6 號線 AFC 線路中央計算機，統一由佛山市清分中心進行清分。

由于拆解之后廣佛線一期、二期、三期均接入廣州市清分中心，6 號線接入佛山市清分中心，為實現廣佛線和 6 號線付費區換乘，需要提前建設廣州—佛山城際清分中心，實現兩市軌道交通線網的票務清分。

3 結束語

通過在廣佛線二期建設過程中預留拆解條件，對未來將其拆解為廣佛線三期、6 號線提供了有力保障。同時，在未來廣佛線三期和 6 號線進行工程可行性研究、總體設計、初步設計時，需要與拆解預留方案相配合，最終保證拆解的順利實施。在未來實施拆解前，需制定詳細的拆解實施方案，細化各系統技術方案以及施工組織方案，為拆解的可實施性、可靠性、安全性提供保障。

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