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

關(guān)鍵詞：城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)；分段開(kāi)通調(diào)試；貫通調(diào)試；割接；測(cè)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273；U231+.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

城市軌道工程建設(shè)滿(mǎn)足了區(qū)域交通運(yùn)行便利性需求，有效緩解了城市出行堵塞問(wèn)題。在工程建設(shè)中，為了保證列車(chē)行駛的安全性，需要借助城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)掌握列車(chē)各個(gè)構(gòu)件與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。采用分段開(kāi)通調(diào)試，保障系統(tǒng)應(yīng)用的準(zhǔn)確性與可靠性。調(diào)試期間，結(jié)合技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題科學(xué)制定風(fēng)險(xiǎn)管控措施，提升城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。本文結(jié)合實(shí)際案例分析如何開(kāi)展城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試作業(yè)，為業(yè)界相關(guān)人士提供技術(shù)參考。

1 城市軌道工程線(xiàn)路概況

某城市地鐵7 號(hào)線(xiàn)主線(xiàn)及其知識(shí)城支線(xiàn)全長(zhǎng)為76.3 km，包括1 座車(chē)輛段、2座停車(chē)場(chǎng)和1座控制中心。線(xiàn)路屬于城市區(qū)域內(nèi)部首條快慢車(chē)“Y”字運(yùn)營(yíng)組織模式線(xiàn)路（全部慢車(chē)在始發(fā)站等間隔發(fā)車(chē)，快車(chē)在兩列慢車(chē)之間開(kāi)行）。建設(shè)初期，按照完整列車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，預(yù)期一次完成交付處理。項(xiàng)目建設(shè)中，知識(shí)城支線(xiàn)于2018 年初開(kāi)通運(yùn)行；7號(hào)線(xiàn)主線(xiàn)則在2019年開(kāi)始運(yùn)行。該項(xiàng)目采用整體分段開(kāi)通設(shè)計(jì)，避免影響既有支線(xiàn)運(yùn)行情況，做好聯(lián)鎖區(qū)的重點(diǎn)防護(hù)與銜接，保證線(xiàn)路設(shè)計(jì)科學(xué)合理，并且完成平穩(wěn)過(guò)渡預(yù)期目標(biāo)。

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

2.1 調(diào)試貫通技術(shù)要求高

前期開(kāi)展城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通技術(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)工程具有線(xiàn)路分段、功能分段的特點(diǎn)，存在工期緊張等問(wèn)題。后期建設(shè)中，盡管工期問(wèn)題得到了緩解，但是調(diào)試貫通技術(shù)要求高，造成既有線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)壓力較大[1]。

2.2 調(diào)試時(shí)間短

分段開(kāi)通調(diào)試期間，針對(duì)城市軌道信號(hào)系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間較少，整體工期緊張。其主要原因?yàn)檎{(diào)試工作量大，調(diào)試內(nèi)容包括區(qū)域控制器（zonecontroller，ZC）調(diào)試、轉(zhuǎn)轍機(jī)調(diào)試、信號(hào)機(jī)調(diào)試、車(chē)—地通信調(diào)試、車(chē)載設(shè)備調(diào)試、外專(zhuān)業(yè)接口調(diào)試、信標(biāo)調(diào)試、計(jì)軸器調(diào)試、應(yīng)答器調(diào)試等。

2.3 外界干擾

調(diào)試過(guò)程中，各類(lèi)外界干擾因素會(huì)對(duì)調(diào)試進(jìn)度、調(diào)試結(jié)果產(chǎn)生影響，造成整體工期延長(zhǎng)，或者調(diào)試工作質(zhì)量下降。其中，干擾因素包括供電情況、軌道cjX0RbJa9YeADMSeaJld6g==運(yùn)行情況、通信情況等[2]。

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

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

中段施工時(shí)，主要應(yīng)用基于通信的列車(chē)自動(dòng)控制（communication based train control，CBTC） 設(shè)備，并且準(zhǔn)備相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行有效安裝。構(gòu)件包括組合柜、防雷分線(xiàn)柜、列車(chē)自動(dòng)保護(hù)（automatic trainprotection，ATP）柜機(jī)等。在調(diào)試城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)臨時(shí)試驗(yàn)線(xiàn)、廠(chǎng)內(nèi)模擬設(shè)備完成相關(guān)作業(yè)。其主要調(diào)試方式設(shè)定為CBTC，考慮到調(diào)試作業(yè)復(fù)雜性較強(qiáng)，向東段線(xiàn)路拓展設(shè)備，以保證臨時(shí)性信號(hào)系統(tǒng)試驗(yàn)線(xiàn)建立的可靠性。

3.2 設(shè)備安裝與調(diào)試

3.2.1 室內(nèi)機(jī)柜

在設(shè)備室地面鋪設(shè)靜電地板，將機(jī)柜安裝在支架上，保證機(jī)柜高度與靜電地板高度相同，以提高設(shè)備后期運(yùn)行穩(wěn)定性。

3.2.2 室外設(shè)備

室外設(shè)備主要包括電纜線(xiàn)路、計(jì)軸、發(fā)布指示器和緊急停車(chē)按鈕。其具體安裝情況：①電纜線(xiàn)路。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求完成電纜敷設(shè)、防護(hù)等措施，根據(jù)配盤(pán)信息明確電纜型號(hào)、電纜長(zhǎng)度等。②計(jì)軸。先在鋼軌上進(jìn)行打孔作業(yè)，確定軌道長(zhǎng)軌焊接已完成后，再在定側(cè)位置上打孔安裝。③發(fā)布指示器。在上行線(xiàn)站臺(tái)端部、下行線(xiàn)站臺(tái)端部各安裝1 個(gè)。④緊急停車(chē)按鈕。每站安裝4 個(gè)，分別安裝在站臺(tái)樓梯口墻壁、柱子等位置。

采用設(shè)備試驗(yàn)，對(duì)各類(lèi)設(shè)備安裝情況進(jìn)行驗(yàn)收處理，并針對(duì)設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)調(diào)試[3]。本次信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通設(shè)計(jì)中增加了臨時(shí)控制中心，便于就地調(diào)試設(shè)備。同時(shí)設(shè)置正式控制中心，方便相關(guān)人員統(tǒng)一指揮與管理。

3.3 調(diào)試作業(yè)

3.3.1 貫通調(diào)試

貫通調(diào)試流程要點(diǎn)如下。

（1）先連通數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)骨干網(wǎng)絡(luò)與東段，使其形成新閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)可包括3 個(gè)組件：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的雙環(huán)自愈網(wǎng)、單環(huán)自愈網(wǎng)和列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控（automatic train supervision，ATS）系統(tǒng)。

（2）針對(duì)ATS 系統(tǒng)接口、設(shè)備集中站聯(lián)鎖、ATP 跨區(qū)控車(chē)進(jìn)行有效測(cè)試。

（3）完成東段線(xiàn)路設(shè)備布設(shè)作業(yè)后，該軌道線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)單位需在列車(chē)非運(yùn)營(yíng)時(shí)間段開(kāi)展CBTC 貫通調(diào)試與后備調(diào)試。主要調(diào)試內(nèi)容：①城市軌道信號(hào)系統(tǒng)支線(xiàn)；② CBTC 試運(yùn)行安全授權(quán)；③永久撤除分隔防護(hù)裝置。

（4）獲取相關(guān)安全授權(quán)后，可在城市軌道列車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)間段內(nèi)，按照設(shè)計(jì)計(jì)劃開(kāi)展試運(yùn)行，掌握中段與東段支線(xiàn)運(yùn)行情況。在線(xiàn)路分界線(xiàn)折返線(xiàn)處，提前安排備用列車(chē)，避免出現(xiàn)運(yùn)行故障影響交通質(zhì)量。

（5）針對(duì)各類(lèi)調(diào)試內(nèi)容進(jìn)行信息記錄（表1），便于后期查看與參考。

3.3.2 主線(xiàn)調(diào)試

利用最終貫通版軟件測(cè)試處理，對(duì)城市軌道主線(xiàn)進(jìn)行有效控制。測(cè)試區(qū)域?yàn)檫吔鐪y(cè)試之外的測(cè)試內(nèi)容。建立ATP 獨(dú)立組網(wǎng)階段骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，其網(wǎng)絡(luò)層面并未與控區(qū)測(cè)試相連，因此在主線(xiàn)臨近控區(qū)處應(yīng)采取斷電處理措施。利用跳纖方式，處理ATS機(jī)柜熔纖盒內(nèi)的主線(xiàn)骨干網(wǎng)光纜，連接臨時(shí)控制中心后，保證城市軌道主線(xiàn)骨干網(wǎng)與支線(xiàn)骨干網(wǎng)呈現(xiàn)相互獨(dú)立且互不影響的狀態(tài)。

在夜間開(kāi)展切除正式控制中心骨干網(wǎng)作業(yè)，正常開(kāi)啟無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)（wireless access point，WAP）后，實(shí)現(xiàn)ATP 與WAP 合纜。由于該階段的作業(yè)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)大，因此開(kāi)展調(diào)試技術(shù)難度系數(shù)較高[4]。本次工程建立了完善的作業(yè)中盯控措施，在實(shí)際調(diào)試作業(yè)期間預(yù)留充足的時(shí)間，確保各類(lèi)調(diào)試在可控范圍內(nèi)。完成調(diào)試后，及時(shí)恢復(fù)城市軌道信號(hào)系統(tǒng)原有光纜連接，并再次檢查網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行流暢度，保證網(wǎng)絡(luò)連接正常。

3.4 割接作業(yè)

通過(guò)開(kāi)展割接作業(yè)，提升調(diào)試安全性。在夜間，升級(jí)城市軌道信號(hào)系統(tǒng)各類(lèi)設(shè)備，如列車(chē)車(chē)載、各個(gè)支線(xiàn)全線(xiàn)軌旁ATP、中央ATS 等。割接作業(yè)之前，在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展多次預(yù)割接工作，確定最優(yōu)割接方式。針對(duì)主線(xiàn)與支線(xiàn)情況，確定預(yù)割接工作為3 次。

3.5 試運(yùn)行測(cè)試

完成全部割接工作后，根據(jù)本次工程的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行。主線(xiàn)處，根據(jù)實(shí)際情況采取試運(yùn)行措施；支線(xiàn)處，則采用載客運(yùn)行措施。在線(xiàn)路折返線(xiàn)處安排1 輛備用列車(chē)，可在試運(yùn)行列車(chē)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)急使用[5]。本次試運(yùn)行效果良好，主線(xiàn)與支線(xiàn)列車(chē)均處于正常運(yùn)行狀態(tài)，且未發(fā)生故障問(wèn)題。由試運(yùn)行測(cè)試結(jié)果可知，本次工程的城市軌道信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試效果佳。

3.6 測(cè)試總結(jié)

針對(duì)本次城市軌道信號(hào)系統(tǒng)分段調(diào)試內(nèi)容，總結(jié)相關(guān)實(shí)施要點(diǎn)，作為后期類(lèi)似調(diào)試工作的技術(shù)參考，以加快系統(tǒng)分段調(diào)試效率與質(zhì)量。城市軌道信號(hào)系統(tǒng)分段調(diào)試要點(diǎn)如下。

（1）分段開(kāi)通作業(yè)期間，各參與單位必須明確責(zé)任劃分，并且做好工作協(xié)調(diào)與配合，保證系統(tǒng)調(diào)試成功。

（2）必須針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)路的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，制訂科學(xué)可行的調(diào)試計(jì)劃。調(diào)試之前，采取臨時(shí)試驗(yàn)線(xiàn)、試車(chē)線(xiàn)調(diào)試，以提升分段開(kāi)通調(diào)試水平。

（3）在進(jìn)行貫通調(diào)試時(shí)，可采取人為控制方式，設(shè)置不同管理方調(diào)試線(xiàn)路調(diào)度權(quán)與控制權(quán)。結(jié)束運(yùn)營(yíng)后，先將線(xiàn)路上的分隔防護(hù)裝置進(jìn)行拆除，之后轉(zhuǎn)交調(diào)度權(quán)至另外一方。調(diào)試作業(yè)結(jié)束后，再次恢復(fù)調(diào)度權(quán)至原有管理方。同時(shí)，恢復(fù)線(xiàn)路分隔保護(hù)裝置，促使城市軌道列車(chē)正常運(yùn)行。

（4）分階段開(kāi)展調(diào)試作業(yè)，為保證調(diào)試作業(yè)的準(zhǔn)確性，可先進(jìn)行試驗(yàn)，確定最優(yōu)調(diào)試方案，保障最終調(diào)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試作業(yè)進(jìn)行探究與分析，該工程系統(tǒng)調(diào)試效果良好，主線(xiàn)、支線(xiàn)線(xiàn)路運(yùn)行正常，可有效保障城市軌道交通運(yùn)行的安全性，滿(mǎn)足居民出行的實(shí)際需求。本文總結(jié)了測(cè)試內(nèi)容，以便相關(guān)技術(shù)人員參考借鑒。基于歷史信息，結(jié)合新城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試作業(yè)特征，制訂了更加貼合系統(tǒng)的調(diào)試計(jì)劃，保證系統(tǒng)調(diào)試的準(zhǔn)確性、可靠性和真實(shí)性。未來(lái)，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)不斷更新與研發(fā)新型城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)分段開(kāi)通調(diào)試方法，加快調(diào)試進(jìn)度，提升調(diào)試品質(zhì)和結(jié)果精度。