南寧軌道交通2號線信號系統(tǒng)貫通技術方案

石衛(wèi)師，賴治平

隨著城市建設的大規(guī)模發(fā)展,城市軌道交通已成為公共交通的重要組成部分。為了盡早地開通軌道交通線路,采用分期分段開通的建設模式越來越多,因此,安全高效地完成既有的開通運營線路與新工程線路在接駁站的貫通倒接工程非常重要。這種工程具有接口多、安全系數(shù)高、技術難度大等特點,特別是信號系統(tǒng),設備種類多、安全等級高、測試內(nèi)容多、技術要求高。如何高質(zhì)量、高標準規(guī)范信號系統(tǒng)貫通倒接工程,確保既有線路行車安全,也成為城市軌道交通分期、分段開通的重點和難點。

近年來,分段分期開通工程實踐,主要集中在貫通調(diào)試組織方案研究和貫通行車組織方案研究2個方面［1-8］。本文基于南寧軌道交通2號線一期工程與東延線（二期工程）的貫通倒接實踐,總結梳理信號各個子系統(tǒng)的實施技術要點,分析涉及既有開通運營線路與新線工程線路調(diào)試的技術要點及實施難點。

1 分期開通概況

如圖1所示,南寧市軌道交通2號線一期項目（玉洞—西津）正線共開通18座車站,其中設備集中站6座,非設備集中站12座；二期東延線工程（壇澤—玉洞）正線5座車站,其中設備集中站2座,非設備集中站3座。兩期工程的接駁站為玉洞站。玉洞站的信號平面布置圖見圖2,一期工程需為二期延伸工程預留如下項目。

圖1 南寧軌道交通2號線示意

圖2 玉洞站信號平面布置

1）受一期工程土建條件所限制,S2102信號機,計軸磁頭AC01A、AC02A、AC03A、AC04A1,有源信標B2102Y、B2102AY不具備現(xiàn)場安裝條件,在一期工程內(nèi)不進行安裝,在室內(nèi)預留相關設備及配線,室外預留電纜,待二期接駁施工時,將室外電纜引入室內(nèi)完成配線。

2）信號機X2114、X2104、X2101為非CBTC信號機,定位狀態(tài)顯示紅燈,X2114僅安裝紅燈及黃燈顯示單元。上述3架信號機在一期工程中封閉黃燈及綠燈,待二期東延伸工程開通后改為CBTC信號機。

3）一期工程聯(lián)鎖系統(tǒng)預留上述信號機相應碼位,但不會驅動相應繼電器,不采集信號機S2102、軌道區(qū)段G01A和G02A信息。

2 聯(lián)鎖系統(tǒng)貫通

聯(lián)鎖系統(tǒng)的貫通倒接,涉及信號機、道岔、計軸區(qū)段以及聯(lián)鎖進路的倒接施工及貫通測試。其中,信號機的貫通項目主要內(nèi)容如下。

1）信號機X2114由常態(tài)下亮紅燈修改為CBTC模式下滅燈、非CBTC模式下亮相關燈位,由只能開放紅燈修改為能分別開放紅燈、黃燈及紅黃引導燈位。

2）信號機X2104、X2101由常態(tài)下亮紅燈修改為CBTC模式下滅燈、非CBTC模式下亮相關燈位,由只能開放紅燈修改為能分別開放紅燈、綠燈及紅黃引導燈位。

3）安裝信號機S2102相關機構,設計驅動和采集電路,實現(xiàn)CBTC模式下滅燈、非CBTC模式下亮相關燈位,能分別開放紅燈、綠燈、黃燈及紅黃引導燈位等。

道岔貫通的主要內(nèi)容為改變P2110道岔在保護區(qū)段的轉換優(yōu)先級。道岔在保護區(qū)段的轉換優(yōu)先級分為5種,分別為保護區(qū)段的道岔不需鎖閉、保護區(qū)段的道岔需鎖閉在定位、保護區(qū)段的道岔需鎖閉在反位、保護區(qū)段的道岔優(yōu)先鎖閉在定位、保護區(qū)段的道岔優(yōu)先鎖閉在反位。玉洞站在一期工程中屬于終端折返站,故聯(lián)鎖系統(tǒng)將P2110道岔設置為優(yōu)先鎖閉在反位。在一期和二期貫通后,需在聯(lián)鎖系統(tǒng)中修改軟件配置,將P2110道岔設置為優(yōu)先鎖閉在定位。

計軸區(qū)段的貫通方式,主要是安裝計軸磁頭AC01A、AC02A、AC03A、AC04A1,完成相關配線并接入計軸設備,在聯(lián)鎖和ATS系統(tǒng)中配置軟件數(shù)據(jù),顯示G01A、G02A區(qū)段的占用出清狀態(tài)。

聯(lián)鎖進路的貫通目的主要是實現(xiàn)信號機X2114、X2104、X2101、S2102相關進路聯(lián)鎖功能,并在軟件中修改相關數(shù)據(jù)。

3 骨干網(wǎng)貫通

東延工程貫通后的環(huán)網(wǎng)架構見圖3,斷開玉洞站與建設路站的現(xiàn)有骨干網(wǎng)連接,新增玉嶺路站與建設路站的骨干網(wǎng)連接。具體施工操作為：從玉嶺路站敷設1根6芯單模光纜至玉洞站,在玉洞站信號設備房ODF架,通過跳線的方式接通玉嶺路站至玉洞站和建設路站至玉洞站的骨干網(wǎng)光纜。待貫通后,斷開玉洞站與建設路間的骨干網(wǎng)連接,接通玉嶺路站與玉洞站骨干網(wǎng)。

圖3 貫通后全線骨干網(wǎng)絡連接示意

同時,從東風路站敷設1根6芯單模光纜到玉洞站,用于實現(xiàn)玉洞站和東風路站的站間通信。

在運營期間開展東延段工程調(diào)試時,骨干網(wǎng)絡連接需保持在既有狀態(tài),即在玉洞站斷開所有從東延車站敷設進來的光纜,具體施工操作為：斷開節(jié)點9和節(jié)點1之間骨干網(wǎng)連接,斷開節(jié)點8和節(jié)點2（節(jié)點1）之間骨干網(wǎng)連接,保持節(jié)點2和節(jié)點1之間的骨干網(wǎng)連接,列車在8—9—10節(jié)點組成的線形網(wǎng)絡下進行傳輸數(shù)據(jù),組織列車于東延段進行調(diào)試,如圖4所示。

圖4 分段測試時全線骨干網(wǎng)絡連接示意

4 搭建臨時控制中心

為能夠在運營期間實現(xiàn)東延工程信號系統(tǒng)調(diào)試,同時保證不影響既有線列車安全運營,需為東延工程信號系統(tǒng)搭建臨時控制中心。

臨時控制中心的硬件設備配置分別安裝于東延終點站和調(diào)度大廳。其中,安裝于壇澤路終點站的設備有二層交換機、三層交換機、網(wǎng)關服務器、應用服務器、ATS數(shù)據(jù)庫服務器、ATS維護工作站、線路控制服務器、MSS數(shù)據(jù)庫服務器等；安裝于調(diào)度大廳的設備有ATS調(diào)度工作站。上述設備待后續(xù)全線貫通后拆除。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試進度,通信系統(tǒng)網(wǎng)絡已經(jīng)滿足東延線與控制中心的貫通。故臨時控制中心設備間的網(wǎng)絡連接如圖5所示,在壇澤路站,從信號設備室骨干網(wǎng)交換機鋪放網(wǎng)線至通信系統(tǒng)機房,在控制中心從通信系統(tǒng)機房鋪放網(wǎng)線至信號設備房骨干網(wǎng)交換機,再從信號設備房鋪放光纜至調(diào)度大廳,接入臨時調(diào)度臺,實現(xiàn)臨時調(diào)度臺至東延線信號系統(tǒng)的接入。

圖5 臨時控制中心網(wǎng)絡連接示意

系統(tǒng)軟件配置方面,需在臨時控制中心配置ATS、LC設備貫通測試版軟件數(shù)據(jù),運營時間段調(diào)試期間,臨時控制中心只控制東延線區(qū)域列車運行；非運營期間、貫通調(diào)試期間,調(diào)試前需斷開既有線OCC相關交換機的網(wǎng)絡連接,現(xiàn)場更新相關車站的ATC、ATS、聯(lián)鎖、DCS的調(diào)試軟件數(shù)據(jù),在臨時控制中心組織開展一期工程和東延工程間的調(diào)試,測試結束后,再將上述軟件數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡連接恢復至運營狀態(tài)。全線貫通測試結束,更新全線車站、列車的軟件數(shù)據(jù),并啟用貫通后的骨干網(wǎng)絡連接。

MSS調(diào)試和全線動車調(diào)試可同步進行,在臨時OCC設置MSS應用服務器,用于東延段功能測試,無需修改既有控制中心MSS服務器配置,不會對一期工程正式運營產(chǎn)生影響。分段調(diào)試完成后,需統(tǒng)一升級全線MSS版本數(shù)據(jù)。

5 全線貫通測試方案

全線貫通測試方案分為5個部分。

第1部分為既有線與東延線分界區(qū)域的軌旁低速測試,主要內(nèi)容為測試列車在分界區(qū)域,分別以CBTC模式和后備模式正、反方向運行,進路能否正常解鎖,列車是否異常緊急制動等。該部分作業(yè)需將既有線的玉洞站納入東延線的骨干網(wǎng),升級玉洞站的聯(lián)鎖軟件、LATS軟件、骨干網(wǎng)交換機數(shù)據(jù)、區(qū)域控制器軟件等至貫通測試版本。測試完成后,系統(tǒng)整體回退至運營狀態(tài)并進行跑車驗證測試。

第2部分僅涉及既有線路,既有線相關軟件和數(shù)據(jù)升級為貫通后的版本,測試列車在既有線的運行狀態(tài)。該部分測試包含信號系統(tǒng)與PIS、廣播、無線通信等外部專業(yè)的接口,驗證貫通版本軟件及數(shù)據(jù)的兼容性。測試完成后,系統(tǒng)整體回退至運營狀態(tài)并進行跑車驗證測試。

相比于第2部分,第3部分涵蓋既有線及東延線,全線軟件和數(shù)據(jù)升級為貫通后的版本,測試既有線列車和東延新調(diào)試列車在全線的混跑運行狀態(tài)。測試完成后,系統(tǒng)整體回退至運營狀態(tài)并進行跑車驗證測試。

待上述測試部分完成及相關問題整改完成后,進行第4部分測試工作,主要內(nèi)容為既有線與東延線信號系統(tǒng)的正式貫通,貫通后不再回退至前期版本。該部分內(nèi)容需將全線的骨干網(wǎng)絡貫通,升級OCC及正線各車站ATS數(shù)據(jù)及車輛段信號設備房、派班室終端ATS數(shù)據(jù)、全線DCS及MSS數(shù)據(jù),升級正線集中站、車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)數(shù)據(jù),升級所有ZC、LC數(shù)據(jù),升級既有線的所有電客車ATC數(shù)據(jù),待升級完成后進行跑車,測試新版本信號系統(tǒng)軟件。

最后一部分為貫通后全線運行能力測試,驗證新版軟件的運行能力是否符合相關要求。主要包括列車出入段能力測試、列車折返能力測試和列車追蹤能力測試等。

6 結語

結合南寧軌道交通2號線東延工程建設經(jīng)驗,總結了信號系統(tǒng)貫通設計技術要點,為后續(xù)其他線路分段開通提供技術指導。