城市軌道交通信號系統分段開通調試探究

關鍵詞：城市軌道交通信號系統；分段開通調試；貫通調試；割接；測試

中圖分類號：TP273；U231+.7 文獻標識碼：A

0 引言

城市軌道工程建設滿足了區域交通運行便利性需求，有效緩解了城市出行堵塞問題。在工程建設中，為了保證列車行駛的安全性，需要借助城市軌道交通信號系統掌握列車各個構件與設備的運行狀態。采用分段開通調試，保障系統應用的準確性與可靠性。調試期間，結合技術難點問題科學制定風險管控措施，提升城市軌道交通信號系統運行質量。本文結合實際案例分析如何開展城市軌道交通信號系統分段開通調試作業，為業界相關人士提供技術參考。

1 城市軌道工程線路概況

某城市地鐵7 號線主線及其知識城支線全長為76.3 km，包括1 座車輛段、2座停車場和1座控制中心。線路屬于城市區域內部首條快慢車“Y”字運營組織模式線路（全部慢車在始發站等間隔發車，快車在兩列慢車之間開行）。建設初期，按照完整列車控制系統設計，預期一次完成交付處理。項目建設中，知識城支線于2018 年初開通運行；7號線主線則在2019年開始運行。該項目采用整體分段開通設計，避免影響既有支線運行情況，做好聯鎖區的重點防護與銜接，保證線路設計科學合理，并且完成平穩過渡預期目標。

2 城市軌道交通信號系統分段開通調試技術難點

2.1 調試貫通技術要求高

前期開展城市軌道交通信號系統分段開通技術時，發現整個工程具有線路分段、功能分段的特點，存在工期緊張等問題。后期建設中，盡管工期問題得到了緩解，但是調試貫通技術要求高，造成既有線路運營壓力較大[1]。

2.2 調試時間短

分段開通調試期間，針對城市軌道信號系統的調試時間較少，整體工期緊張。其主要原因為調試工作量大，調試內容包括區域控制器（zonecontroller，ZC）調試、轉轍機調試、信號機調試、車—地通信調試、車載設備調試、外專業接口調試、信標調試、計軸器調試、應答器調試等。

2.3 外界干擾

調試過程中，各類外界干擾因素會對調試進度、調試結果產生影響，造成整體工期延長，或者調試工作質量下降。其中，干擾因素包括供電情況、軌道cjX0RbJa9YeADMSeaJld6g==運行情況、通信情況等[2]。

3 城市軌道交通信號系統分段開通調試技術要點

3.1 技術準備

中段施工時，主要應用基于通信的列車自動控制（communication based train control，CBTC） 設備，并且準備相關構件進行有效安裝。構件包括組合柜、防雷分線柜、列車自動保護（automatic trainprotection，ATP）柜機等。在調試城市軌道交通信號系統時，設計臨時試驗線、廠內模擬設備完成相關作業。其主要調試方式設定為CBTC，考慮到調試作業復雜性較強，向東段線路拓展設備，以保證臨時性信號系統試驗線建立的可靠性。

3.2 設備安裝與調試

3.2.1 室內機柜

在設備室地面鋪設靜電地板，將機柜安裝在支架上，保證機柜高度與靜電地板高度相同，以提高設備后期運行穩定性。

3.2.2 室外設備

室外設備主要包括電纜線路、計軸、發布指示器和緊急停車按鈕。其具體安裝情況：①電纜線路。嚴格按照設計要求完成電纜敷設、防護等措施，根據配盤信息明確電纜型號、電纜長度等。②計軸。先在鋼軌上進行打孔作業，確定軌道長軌焊接已完成后，再在定側位置上打孔安裝。③發布指示器。在上行線站臺端部、下行線站臺端部各安裝1 個。④緊急停車按鈕。每站安裝4 個，分別安裝在站臺樓梯口墻壁、柱子等位置。

采用設備試驗，對各類設備安裝情況進行驗收處理，并針對設備運行問題進行科學調試[3]。本次信號系統分段開通設計中增加了臨時控制中心，便于就地調試設備。同時設置正式控制中心，方便相關人員統一指揮與管理。

3.3 調試作業

3.3.1 貫通調試

貫通調試流程要點如下。

（1）先連通數據通信子系統骨干網絡與東段，使其形成新閉環網絡。閉環網絡可包括3 個組件：計算機聯鎖的雙環自愈網、單環自愈網和列車自動監控（automatic train supervision，ATS）系統。

（2）針對ATS 系統接口、設備集中站聯鎖、ATP 跨區控車進行有效測試。

（3）完成東段線路設備布設作業后，該軌道線路的運營單位需在列車非運營時間段開展CBTC 貫通調試與后備調試。主要調試內容：①城市軌道信號系統支線；② CBTC 試運行安全授權；③永久撤除分隔防護裝置。

（4）獲取相關安全授權后，可在城市軌道列車運營時間段內，按照設計計劃開展試運行，掌握中段與東段支線運行情況。在線路分界線折返線處，提前安排備用列車，避免出現運行故障影響交通質量。

（5）針對各類調試內容進行信息記錄（表1），便于后期查看與參考。

3.3.2 主線調試

利用最終貫通版軟件測試處理，對城市軌道主線進行有效控制。測試區域為邊界測試之外的測試內容。建立ATP 獨立組網階段骨干網結構時，其網絡層面并未與控區測試相連，因此在主線臨近控區處應采取斷電處理措施。利用跳纖方式，處理ATS機柜熔纖盒內的主線骨干網光纜，連接臨時控制中心后，保證城市軌道主線骨干網與支線骨干網呈現相互獨立且互不影響的狀態。

在夜間開展切除正式控制中心骨干網作業，正常開啟無線接入點（wireless access point，WAP）后，實現ATP 與WAP 合纜。由于該階段的作業實施風險大，因此開展調試技術難度系數較高[4]。本次工程建立了完善的作業中盯控措施，在實際調試作業期間預留充足的時間，確保各類調試在可控范圍內。完成調試后，及時恢復城市軌道信號系統原有光纜連接，并再次檢查網絡運行流暢度，保證網絡連接正常。

3.4 割接作業

通過開展割接作業，提升調試安全性。在夜間，升級城市軌道信號系統各類設備，如列車車載、各個支線全線軌旁ATP、中央ATS 等。割接作業之前，在現場開展多次預割接工作，確定最優割接方式。針對主線與支線情況，確定預割接工作為3 次。

3.5 試運行測試

完成全部割接工作后，根據本次工程的設計圖紙進行現場試運行。主線處，根據實際情況采取試運行措施；支線處，則采用載客運行措施。在線路折返線處安排1 輛備用列車，可在試運行列車發生故障時應急使用[5]。本次試運行效果良好，主線與支線列車均處于正常運行狀態，且未發生故障問題。由試運行測試結果可知，本次工程的城市軌道信號系統調試效果佳。

3.6 測試總結

針對本次城市軌道信號系統分段調試內容，總結相關實施要點，作為后期類似調試工作的技術參考，以加快系統分段調試效率與質量。城市軌道信號系統分段調試要點如下。

（1）分段開通作業期間，各參與單位必須明確責任劃分，并且做好工作協調與配合，保證系統調試成功。

（2）必須針對現場線路的設備運行狀態，制訂科學可行的調試計劃。調試之前，采取臨時試驗線、試車線調試，以提升分段開通調試水平。

（3）在進行貫通調試時，可采取人為控制方式，設置不同管理方調試線路調度權與控制權。結束運營后，先將線路上的分隔防護裝置進行拆除，之后轉交調度權至另外一方。調試作業結束后，再次恢復調度權至原有管理方。同時，恢復線路分隔保護裝置，促使城市軌道列車正常運行。

（4）分階段開展調試作業，為保證調試作業的準確性，可先進行試驗，確定最優調試方案，保障最終調試結果的準確性。

4 結語

本文針對城市軌道交通信號系統分段開通調試作業進行探究與分析，該工程系統調試效果良好，主線、支線線路運行正常，可有效保障城市軌道交通運行的安全性，滿足居民出行的實際需求。本文總結了測試內容，以便相關技術人員參考借鑒。基于歷史信息，結合新城市軌道交通信號系統分段開通調試作業特征，制訂了更加貼合系統的調試計劃，保證系統調試的準確性、可靠性和真實性。未來，相關技術人員還應不斷更新與研發新型城市軌道交通信號系統分段開通調試方法，加快調試進度，提升調試品質和結果精度。