城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試的探究

摘要：在我國(guó)城市化進(jìn)程快速發(fā)展的過(guò)程中，城市軌道事業(yè)也開(kāi)始蓬勃發(fā)展，為人們的出行提供了極大的便利。為了更快地將城市軌道投入運(yùn)營(yíng)，通常采用分段開(kāi)通模式。本文以城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試為主題進(jìn)行分析探究，介紹并分析了城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通的特點(diǎn)和難點(diǎn)，然后以實(shí)際工程為案例，詳細(xì)分析了城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試技術(shù)，以期為城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試提供新的參考和建議。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；信號(hào)系統(tǒng)；分段開(kāi)通；調(diào)試

一、引言

現(xiàn)階段，我國(guó)城市軌道交通包括了輕軌、地鐵、城際線、有軌電車等，無(wú)論哪一種軌道交通，都要將安全性和運(yùn)輸有效性作為建設(shè)重點(diǎn)，這就需要由高技術(shù)含量的信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。城市軌道交通建設(shè)復(fù)雜，建設(shè)工期長(zhǎng)且造價(jià)高，為了盡快使工程投入運(yùn)行并緩解市政壓力，一些城市采取了分段建設(shè)的方式，而分段開(kāi)通帶來(lái)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)也需要進(jìn)行分段開(kāi)通調(diào)試。在分段開(kāi)通線路中，信號(hào)調(diào)試是一項(xiàng)艱巨、復(fù)雜、安全性要求高且非常重要的工作任務(wù)，因此，信號(hào)系統(tǒng)專業(yè)的分段開(kāi)通調(diào)試技術(shù)對(duì)于整個(gè)城市軌道工程建設(shè)管理而言是至關(guān)重要的。

二、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通介紹

城市軌道交通信號(hào)分段開(kāi)通是指在城市軌道交通線路規(guī)劃施工中，根據(jù)相關(guān)政策要求和實(shí)際施工需求，將原本的工程分為2段或多段，逐段投入開(kāi)通和試運(yùn)營(yíng)，這種方式還包括后期線路的延伸和開(kāi)通。對(duì)于很多城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)來(lái)說(shuō)，經(jīng)常會(huì)有多種制式并存、多方主體并存的情況^[1]。本文研究的工程13號(hào)線包括了東、西、中3段，信號(hào)系統(tǒng)按照全線規(guī)模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，當(dāng)東、西兩段線路開(kāi)通時(shí)，需要進(jìn)行貫通調(diào)試，而中段線的信號(hào)系統(tǒng)采用獨(dú)立或系統(tǒng)互聯(lián)方式，在調(diào)試過(guò)程中形成了2條線路的貫通運(yùn)營(yíng)。

三、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)介紹

（一）城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試技術(shù)特點(diǎn)介紹

在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通技術(shù)中，最為明顯的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了線路分段、功能分段，并且這種分段開(kāi)通的方式在工程開(kāi)始階段的工期緊張、壓力較大；而在后期的開(kāi)通過(guò)程中，工期相對(duì)寬松，開(kāi)通的環(huán)境和條件相對(duì)較好，但是調(diào)試貫通技術(shù)要求高，有效作業(yè)捯接作業(yè)時(shí)間短，既有線運(yùn)營(yíng)壓力大。常規(guī)CBTC系統(tǒng)在分段開(kāi)通的前段通常采用“后備模式聯(lián)鎖級(jí)+點(diǎn)式ATP”開(kāi)通的方式，但國(guó)內(nèi)也有不少線路采用CBTC全功能開(kāi)通的，即采用“聯(lián)鎖級(jí)+點(diǎn)式ATP”并結(jié)合CBTC模式為主的方式來(lái)進(jìn)行后期階段的線路開(kāi)通。

另外，在分段開(kāi)通調(diào)試過(guò)程中，信號(hào)系統(tǒng)的調(diào)試工作比較緊張，主要是由于調(diào)試內(nèi)容不僅需要對(duì)軌旁設(shè)備（包含但不限于ZC、信標(biāo)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、計(jì)軸、應(yīng)答器、LEU等）進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)還需要對(duì)“車－地通信”、車載設(shè)備及與外專業(yè)的接口（包含但不限于綜合監(jiān)控、站臺(tái)門、乘客信息系統(tǒng)、時(shí)鐘、廣播、無(wú)線通信等）進(jìn)行調(diào)試。

在此過(guò)程中，“車－地通信”的調(diào)試至關(guān)重要，而與外專業(yè)的接口調(diào)試則較為復(fù)雜且需要較長(zhǎng)時(shí)間。聯(lián)鎖調(diào)試要求嚴(yán)謹(jǐn)，ATS調(diào)試要求全面性，各子系統(tǒng)具有各自的調(diào)試特點(diǎn)，調(diào)試水平的高低將直接影響到后期線路的開(kāi)通質(zhì)量，因此，分段開(kāi)通線路信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試的時(shí)間會(huì)被壓縮，調(diào)試所用的時(shí)間也就相對(duì)較少。

此外，在信號(hào)系統(tǒng)分段調(diào)試的過(guò)程中，貫通性的調(diào)試相對(duì)復(fù)雜，對(duì)于軌道工程線路的開(kāi)通也有較大影響^[2]。信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試涉及聯(lián)鎖、ATS、車載設(shè)備靜動(dòng)態(tài)、車地通信、點(diǎn)式ATP功能、微機(jī)監(jiān)測(cè)、缺口監(jiān)測(cè)、ATO功能、CBTC功能、聯(lián)合、試運(yùn)營(yíng)等方面的調(diào)試工作。同時(shí)，在進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試時(shí)，還需要將已經(jīng)開(kāi)通的線路進(jìn)行聯(lián)接貫通的系統(tǒng)調(diào)試。此工作的范圍、工期、內(nèi)容、后期的線路恢復(fù)等均需要進(jìn)行系統(tǒng)地分析調(diào)試，并且嚴(yán)格按照運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，以確保城市軌道交通線路的順利運(yùn)行。

最后，城市軌道交通貫通調(diào)試會(huì)受到多種因素的影響和干擾。在調(diào)試過(guò)程中，除了會(huì)受到本專業(yè)安裝調(diào)試的影響，還會(huì)受到供電、軌道、通信等專業(yè)情況的影響，此外，運(yùn)營(yíng)請(qǐng)銷點(diǎn)、有效的調(diào)試時(shí)間、通信、綜合監(jiān)控等各方面也會(huì)對(duì)調(diào)試工作產(chǎn)生制約和影響。在對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試分析之前，需要先與已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的線路進(jìn)行貫通，滿足拆除臨時(shí)車擋、貫通預(yù)調(diào)接測(cè)試成功，并具備進(jìn)行整個(gè)線路的送電的功能條件；還需要完成通信系統(tǒng)（尤其是綜合承載業(yè)務(wù)）的調(diào)試，確保全線傳輸系統(tǒng)的貫通，并在整個(gè)區(qū)域內(nèi)覆蓋無(wú)線系統(tǒng)。

（二）城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試技術(shù)的難點(diǎn)分析

1.后續(xù)線路開(kāi)通需要升級(jí)相關(guān)的軟件系統(tǒng)，并且電子地圖、線路數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等都需要進(jìn)行重載、調(diào)整和更新；

2.在升級(jí)各個(gè)系統(tǒng)之前，各種室內(nèi)外的設(shè)備也需要進(jìn)行調(diào)整、重新安裝、移動(dòng)位置、卸載等；

3.調(diào)整列車、列車過(guò)軌和線路的分隔；

4.對(duì)信號(hào)系統(tǒng)調(diào)整、調(diào)試后的恢復(fù)、倒接等進(jìn)行恢復(fù)保障；

5.在列車停運(yùn)時(shí)和已經(jīng)開(kāi)通的線路進(jìn)行貫通運(yùn)行的調(diào)試和試驗(yàn)；

6.制定關(guān)于貫通性試驗(yàn)和相關(guān)的保護(hù)措施方案（回退方案、貫通捯接方案）。

在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試過(guò)程中，貫通調(diào)試受到本段線路和已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)行線路中各項(xiàng)工作的影響^[3]。因此，需要協(xié)調(diào)的相關(guān)工作量較大，分段開(kāi)通調(diào)試的工作難度和工作量也很大，需要解決許多實(shí)際問(wèn)題。

四、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試分析

（一）工程介紹

城市軌道交通線路分段開(kāi)通的類型線路延伸包含四種，第一種是一端延長(zhǎng)式的介入；第二種是中間段向兩端延長(zhǎng)的方式；第三種是兩段獨(dú)立的線路；第四種是從兩端延長(zhǎng)，在中間段貫通的方式。在城市軌道交通建設(shè)中，常用的方式為第一種、第三種和第四種。而在本次研究的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試工程案例中，是以某市13號(hào)線的分段開(kāi)通為研究對(duì)象，本工程中分3段開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，其中中段按照后備模式，采用“聯(lián)鎖級(jí)+點(diǎn)式ATP”開(kāi)通方式；并按照信號(hào)系統(tǒng)的一般調(diào)試方式進(jìn)行調(diào)試，即東段則按照“CBTC+點(diǎn)式ATP+聯(lián)鎖級(jí)”開(kāi)通模式運(yùn)營(yíng)，西段采用全功能開(kāi)通運(yùn)營(yíng)模式。

（二）準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段的主要任務(wù)包括以下幾點(diǎn)：

1.在中段施工時(shí)安裝信號(hào)系統(tǒng)CBTC相關(guān)設(shè)備（包含但不限于聯(lián)鎖機(jī)柜、組合柜、防雷分線柜、ATS機(jī)柜、MSS機(jī)柜、ATP機(jī)柜、ATO機(jī)柜、電源屏、UPS、電池、ZC、信標(biāo)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、計(jì)軸、應(yīng)答器、LEU等）。在開(kāi)通中段時(shí)，需要與CBTC中的室內(nèi)外設(shè)備（如上述所說(shuō)）和未完成的工作任務(wù)進(jìn)行單體調(diào)試，調(diào)試時(shí)間可以選擇在夜間進(jìn)行，并結(jié)合運(yùn)營(yíng)方的運(yùn)營(yíng)方案和管理規(guī)定開(kāi)展調(diào)試作業(yè)。

2.借助臨時(shí)試驗(yàn)線、廠內(nèi)模擬設(shè)備或試車線來(lái)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。此過(guò)程采用的信號(hào)是CBTC調(diào)試方式，復(fù)雜性強(qiáng)，調(diào)試過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。因此，將各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)向東段線路方向進(jìn)行了3km（一般是一站一區(qū)間或兩站兩區(qū)間）左右的拓展，形成臨時(shí)性的信號(hào)系統(tǒng)試驗(yàn)線，然后再對(duì)相關(guān)的系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)試分析。

在臨時(shí)試驗(yàn)線調(diào)試時(shí)，室外設(shè)備需要按照施工圖紙來(lái)進(jìn)行安裝，然而室內(nèi)設(shè)備已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)，無(wú)法繼續(xù)使用。因此，可以借助聯(lián)鎖仿真設(shè)備、模擬盤、ATS設(shè)備、ATP、ATO等設(shè)備構(gòu)建一個(gè)模擬環(huán)境，通過(guò)信號(hào)設(shè)備室的分線柜、ODF柜和室外設(shè)備進(jìn)行連接。

3.借助實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行CBTC模式調(diào)試試驗(yàn)，先以最小系統(tǒng)CBTC建立一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，再進(jìn)行驗(yàn)證系統(tǒng)軟件功能和相關(guān)的子系統(tǒng)之間的連接。

（三）分段獨(dú)立調(diào)試階段

在對(duì)本信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試過(guò)程中，為了保障調(diào)試的效率和質(zhì)量，確保后期系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要注意以下幾點(diǎn)：

1.需要從正常運(yùn)營(yíng)的列車中選擇2輛作為調(diào)試專用列車，并在2輛列車上安裝CBTC版本的車載系統(tǒng)；

2.將CPU數(shù)據(jù)板卡接入聯(lián)鎖系統(tǒng)中，以切換聯(lián)鎖系統(tǒng)的版本；

3.將ATS軟件安裝在ATS系統(tǒng)中，再進(jìn)行該系統(tǒng)的切換調(diào)試。

（三）貫通調(diào)試階段

貫通調(diào)試階段是整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試中的核心階段，不僅要調(diào)試信號(hào)系統(tǒng)，同時(shí)還要調(diào)整和分析列車運(yùn)營(yíng)、線路分隔、三權(quán)移交等，這也是整個(gè)工程中工作量最大的階段。

1.將東段線路和DCS骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，形成新的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，并且該網(wǎng)絡(luò)中還應(yīng)包括計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖雙環(huán)網(wǎng)、ATS系統(tǒng)、ATS總線、FEP總線、ET-LAN、ATP-LAN網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)測(cè)的單網(wǎng)；

2.在第2段線路的兩個(gè)分界位置，對(duì)緊鄰的ATS接口和設(shè)備集中站聯(lián)鎖進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試；

3.對(duì)第2段線路兩個(gè)分界位置的ATP跨區(qū)控車進(jìn)行測(cè)試；

4.測(cè)試開(kāi)始前一晚可將測(cè)試列車調(diào)至東段，對(duì)車載軟件進(jìn)行升級(jí)以備測(cè)試；

5.聯(lián)鎖區(qū)聯(lián)鎖、ATP、ATO軟件升級(jí)：用已經(jīng)讀入新數(shù)據(jù)的聯(lián)鎖、ATP、ATO CF卡更換既有聯(lián)鎖、ATP、ATO CF卡，并重啟聯(lián)鎖、ATP、ATO主機(jī)；

6.在OCC將具有全線ATS配置的中央臨時(shí)服務(wù)器及HMI倒切接入正線并啟動(dòng)；

7.在站臺(tái)新增信標(biāo)去除屏蔽板、上電，測(cè)試列車線路數(shù)據(jù)讀取、各區(qū)段正向/反向ATP緊急停車、限速測(cè)試、站臺(tái)聯(lián)動(dòng)測(cè)試等。

當(dāng)東段線路的調(diào)試完成且可以正式投入運(yùn)營(yíng)后，可以在非運(yùn)營(yíng)階段來(lái)對(duì)后備模式和CBTC模式進(jìn)行調(diào)試分析。

1.整理東段線路的CBTC試運(yùn)營(yíng)安全資料，并授權(quán)；

2.拆除移動(dòng)式車擋、圍擋門、防溜枕木等分隔防護(hù)裝置；

3.對(duì)信號(hào)系統(tǒng)大交路的運(yùn)行進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試分析。

第一階段：延伸線白天試運(yùn)行。為了不影響既有線的正常運(yùn)營(yíng)，同時(shí)充分利用測(cè)試時(shí)間，延伸線可以在白天進(jìn)行試運(yùn)行，以驗(yàn)證各系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)工作。在測(cè)試期間，延伸線與既有線接口處于斷開(kāi)狀態(tài)，進(jìn)行列車試運(yùn)行；

第二階段：既有線站點(diǎn)至延伸線夜間試運(yùn)行。在此階段，每晚作業(yè)點(diǎn)批復(fù)后，需要將延伸線與既有線進(jìn)行貫通連接，包括硬件和軟件兩方面，具體貫通連接和恢復(fù)方案與車載ATO貫通測(cè)試相同；

第三階段：既有線與延伸線全線夜間試運(yùn)行。在此階段，每晚作業(yè)點(diǎn)批復(fù)后，需要將延伸線與既有線進(jìn)行貫通連接，包括硬件和軟件兩方面，具體貫通連接和恢復(fù)方案與車載ATO貫通測(cè)試相同，列車運(yùn)行采用大小交路套跑的方式進(jìn)行。

在完成上述所有工作和安全授權(quán)工作后，按照?qǐng)D紙進(jìn)行大交路組織的試運(yùn)行。其中，東段結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行試運(yùn)營(yíng)，而中段可以進(jìn)行載客運(yùn)營(yíng)。此外，在線路分界位置的折返線設(shè)置1列備用列車，以減少東段系統(tǒng)發(fā)生故障所帶來(lái)的影響。一旦東段線路出現(xiàn)故障，需要按照原來(lái)的小交路運(yùn)營(yíng)，這樣可以測(cè)試信號(hào)系統(tǒng)的有效性和穩(wěn)定性。

五、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通實(shí)施要點(diǎn)

在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通過(guò)程中，信號(hào)設(shè)備供貨方、施工方、建設(shè)方和運(yùn)營(yíng)管理方等相關(guān)單位需要在調(diào)試時(shí)做好協(xié)調(diào)配合工作，這是分段開(kāi)通調(diào)試成功的關(guān)鍵性因素。另外，信號(hào)系統(tǒng)首次開(kāi)通調(diào)試的部分是分段調(diào)試的基礎(chǔ)，因此，需要保障首次開(kāi)通運(yùn)營(yíng)段信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)通的質(zhì)量和水平，并且要求較高。

其次，在整個(gè)線路系統(tǒng)中，臨時(shí)試驗(yàn)線、試車線是分段開(kāi)通調(diào)試的必要前提，需要確保試車線和臨時(shí)試驗(yàn)線分段開(kāi)通調(diào)試的效果。城市軌道信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試過(guò)程涉及運(yùn)營(yíng)方、建設(shè)施工方、列車調(diào)試承包方、信號(hào)系統(tǒng)承包方等多方主體，但這些主體的工作目標(biāo)各不相同，在管理方法和工作方式方面也有很大的差異^[4]。因此，需要加強(qiáng)各方在調(diào)試工作的配合度，以安全調(diào)試為基礎(chǔ)，盡可能地提高信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試的效率和質(zhì)量。

在本工程中，中段工程的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)后備模式的開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，而其他的設(shè)備安裝和調(diào)試工作量也非常大，并且線路在運(yùn)營(yíng)后，相關(guān)的調(diào)試和安裝工作量也會(huì)大大增加，增加了后期線路開(kāi)通運(yùn)行的工作量和難度。

因此，在第一段開(kāi)通之前，需要對(duì)相關(guān)的安裝工作進(jìn)行施工完善，并確保各個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，以為后續(xù)工作做好充足的準(zhǔn)備。在后期的線路施工安裝過(guò)程中，還要最大限度地利用試車線和已開(kāi)通的線路進(jìn)行提前調(diào)試。

六、結(jié)束語(yǔ)

城市軌道信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通模式在緩解城市交通壓力工作中發(fā)揮著非常重要的作用和價(jià)值。但從整條城市軌道線路的建設(shè)施工完成后到開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的方式上來(lái)看，分段開(kāi)通方式在建設(shè)、調(diào)試和運(yùn)營(yíng)方面都存在些問(wèn)題，也面臨著許多困難。因此，在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段建設(shè)開(kāi)通調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)重視上述問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際工程情況完善城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試技術(shù)和方法，從而提高城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通效率和質(zhì)量，確保城市交通后期平穩(wěn)運(yùn)行。

作者單位：張平 南京恩瑞特實(shí)業(yè)有限公司

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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