城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)臨時(shí)控制中心解決方案

經(jīng)驗(yàn)人：李 云

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)臨時(shí)控制中心解決方案

經(jīng)驗(yàn)人：李 云

本文以南京地鐵機(jī)場(chǎng)線信號(hào)調(diào)試為背景，介紹了城市軌道交通運(yùn)營(yíng)控制中心（OCC）信號(hào)系統(tǒng)以及正線車站至控制中心的線纜通路無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試需求時(shí)，提供的臨時(shí)控制中心解決方案，并對(duì)該方案中相關(guān)的限制條件進(jìn)行了分析和探討。

南京至高淳城際快速軌道交通一期工程（又稱南京機(jī)場(chǎng)線），北起南京南站，經(jīng)祿口新城、秣陵工業(yè)區(qū)、江寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，止于祿口機(jī)場(chǎng)，線路全長(zhǎng)約34.9公里，全線設(shè)置8座車站，其中祿口機(jī)場(chǎng)、翔宇路南、翔宇路北、正方中路、吉印大道、佛城西、南京南等7個(gè)車站設(shè)置為聯(lián)鎖集中控制區(qū)。本工程信號(hào)系統(tǒng)將提供移動(dòng)閉塞的基于通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC）。

臨時(shí)控制中心方案的提出

機(jī)場(chǎng)線信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試初期，由于受北段土建施工進(jìn)度的影響，信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)度受到了一定的影響，其中控區(qū)5（吉印大道站）、控區(qū)6（佛城西站和翠屏山站）、控區(qū)7（南京南站）的信號(hào)系統(tǒng)無(wú)法按計(jì)劃進(jìn)行安裝施工。為了應(yīng)對(duì)該現(xiàn)狀，一種相對(duì)有效的辦法是及早完成控區(qū)1（祿口機(jī)場(chǎng)聯(lián)鎖區(qū)）、控區(qū)2（翔宇路南站聯(lián)鎖區(qū)）、控區(qū)3（翔宇路北站聯(lián)鎖區(qū)）、控區(qū)4（正方中路聯(lián)鎖區(qū)）等4個(gè)條件比較好的控區(qū)的安裝和單體設(shè)備靜調(diào)，并把此4個(gè)區(qū)域組成一個(gè)行車小交路，依托此小交路，進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)功能測(cè)試，以期縮短后期信號(hào)系統(tǒng)全系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)時(shí)間。但是，由于南京南站控制中心及控區(qū)6和控區(qū)7的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度延期，造成OCC設(shè)備無(wú)法進(jìn)行安裝和調(diào)試，正線到控制中心的電纜通路也無(wú)法形成。因此，需要考慮在控制中心（南京南站OCC）具備集中控制條件之前，建立臨時(shí)控制中心來(lái)支持上述小交路的信號(hào)系統(tǒng)功能測(cè)試。

臨時(shí)控制中心方案設(shè)計(jì)

本方案是基于控區(qū)1至控區(qū)4滿足可在11月1日具備正線動(dòng)車的信號(hào)聯(lián)調(diào)條件，以及南京南站控制中心及電纜通路滿足可在12月底具備完備條件的預(yù)期進(jìn)行設(shè)計(jì)的。臨時(shí)控制中心可在南京南站控制中心不能及時(shí)滿足條件的情況下，為控區(qū)1至控區(qū)4提供短期的、簡(jiǎn)易的控制中心的功能，這些區(qū)域的軌旁設(shè)備都通過(guò)骨干網(wǎng)連接到臨時(shí)控制中心。在全線骨干網(wǎng)貫通后，臨時(shí)控制中心會(huì)從系統(tǒng)中移除。

臨時(shí)控制中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置與控制中心基本一致，IP地址也使用與控制中心相同的配置，以利于在測(cè)試中使用同控制中心一樣的系統(tǒng)軟件。因此，在全線網(wǎng)絡(luò)連通的情況下，不允許兩個(gè)控制中心同時(shí)啟動(dòng)工作。

臨時(shí)控制中心支持區(qū)域獨(dú)立劃分情況下的系統(tǒng)功能測(cè)試，實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)線信號(hào)系統(tǒng)本身大部分的功能測(cè)試，不考慮與外部系統(tǒng)的接口設(shè)備及功能測(cè)試。信號(hào)系統(tǒng)7個(gè)控區(qū)的全線貫通功能測(cè)試仍需在南京南站的控制中心完備后才能進(jìn)行。

臨時(shí)控制中心的設(shè)置考慮以下可能的情況。

（1）在控區(qū)1-控區(qū)4的基礎(chǔ)上根據(jù)土建進(jìn)度和系統(tǒng)調(diào)試方案將控區(qū)5-控區(qū)7逐步連接到臨時(shí)控制中心的控制范圍。

（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度和系統(tǒng)調(diào)試方案，可能在某段時(shí)間內(nèi)將全線劃分為兩個(gè)控制中心分別對(duì)控制區(qū)域進(jìn)行測(cè)試。

為確保信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)度，增加全新的臨時(shí)控制中心，以減小復(fù)用設(shè)備對(duì)測(cè)試進(jìn)度的影響。意義如下。

（1）必要情況下可同時(shí)通過(guò)控制中心和臨時(shí)控制中心對(duì)兩個(gè)獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行同步測(cè)試，節(jié)省一定的調(diào)試時(shí)間。

（2）在臨時(shí)控制中心發(fā)揮測(cè)試作用的同時(shí)，控制中心在條件滿足的情況下可進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試、外部接口測(cè)試等，有助于推進(jìn)測(cè)試進(jìn)度。

（3）如果復(fù)用控制中心的設(shè)備，即在臨時(shí)控制中心停用后存在設(shè)備倒接和搬遷的過(guò)程，將有設(shè)備損壞或故障的不可預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)，并需要重新進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試、調(diào)試、接口測(cè)試等必要流程，一定程度上影響進(jìn)度。

（4）增加的臨時(shí)控制中心設(shè)備可用于機(jī)場(chǎng)線后續(xù)線路延伸項(xiàng)目的必要的系統(tǒng)測(cè)試之用，提高設(shè)備利用率和效益。

臨時(shí)控制中心硬件配置

臨時(shí)控制中心將原控制中心部分冗余網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按單套配置，并省去了防火墻，以節(jié)約硬件成本。

臨時(shí)控制中心由以下設(shè)備組成：

CBTC部分：

1臺(tái)Hirschmann骨干網(wǎng)交換機(jī)

2臺(tái)SD保密器件

2臺(tái)惠普 48口交換機(jī)（需支持三層交換功能）

1臺(tái)調(diào)度系統(tǒng)

1臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

1臺(tái)數(shù)據(jù)記錄器

1臺(tái)KVM機(jī)架顯示切換器

1臺(tái)ATS工作站（含顯示器、鍵鼠）

1臺(tái)網(wǎng)管服務(wù)器（含顯示器、鍵鼠）

1臺(tái)Hirschmann骨干網(wǎng)交換機(jī)

1臺(tái)SD保密器件

1臺(tái)惠普 24口交換機(jī)

以上設(shè)備中，Hirschmann骨干網(wǎng)交換機(jī)建議放置于正方中路站原DCS（無(wú)線）機(jī)柜中，ATS工作站及網(wǎng)管服務(wù)器放置于柜外，其他設(shè)備放置于新增的臨時(shí)控制中心ATS機(jī)柜中。臨時(shí)控制中心設(shè)備放置于控區(qū)4（正方中路站）的信號(hào)設(shè)備房。

臨時(shí)控制中心用電要求

目前正方中路UPS容量是30KVA，已經(jīng)使用了24KVA。另有10KVA用于轉(zhuǎn)轍機(jī)電源。經(jīng)硬件詳細(xì)評(píng)估，新增加的ATS機(jī)柜及工作站用電需求為220VAC，容量不大于10KVA。增加臨時(shí)控制中心設(shè)備后，總的電源消耗已經(jīng)超過(guò)了供電專業(yè)引入的40KVA的容量，因此還需要增加供電專業(yè)引入電源的容量。

本方案要求是接單獨(dú)一路臨時(shí)電，一個(gè)配電盤(pán)，不增加UPS，但增加一個(gè)小的穩(wěn)壓器（10KVA），單獨(dú)給臨時(shí)控制中心設(shè)備供電。測(cè)試結(jié)束，臨時(shí)電和臨時(shí)控制中心設(shè)備拆除，這將不影響其他設(shè)備的改造。增加硬件為一個(gè)帶穩(wěn)壓的配電柜，以及可能的與供電接入點(diǎn)的連接電纜等。

控制中心與臨時(shí)控制中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

當(dāng)全線貫通且南京南站控制中心條件滿足后，為實(shí)現(xiàn)正線的全面測(cè)試，臨時(shí)控制中心需停用，并將復(fù)用的硬件恢復(fù)至控制中心。

貫通之前的骨干網(wǎng)和AP環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)：

貫通之后的骨干網(wǎng)和AP環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)：

臨時(shí)控制中心局限性

（1）與控制中心配置相比較，本方案中控制中心服務(wù)器及數(shù)據(jù)服務(wù)器為非冗余配置。

（2）臨時(shí)控制中心只用于部分控區(qū)的部分系統(tǒng)功能的測(cè)試，不能進(jìn)行外部系統(tǒng)接口測(cè)試，不能用于全線貫通測(cè)試、試運(yùn)行及運(yùn)營(yíng)。即便所有的區(qū)域在貫通之前都已進(jìn)行測(cè)試，開(kāi)通之前仍需一定時(shí)間來(lái)使用控制中心對(duì)全線進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及功能集成測(cè)試。

（3）臨時(shí)控制中心在全線網(wǎng)絡(luò)貫通之前須停用，即兩個(gè)控制中心在網(wǎng)絡(luò)連通后不能同時(shí)開(kāi)啟。

方案實(shí)施效果

臨時(shí)控制中心作為機(jī)場(chǎng)線信號(hào)設(shè)備的一個(gè)部分，必須要滿足信號(hào)系統(tǒng)的安全等級(jí)，具備高的安全性和可靠性，并且倒接、切換要簡(jiǎn)單?？貐^(qū)1至控區(qū)4利用臨時(shí)控制中心組織交路進(jìn)行了信號(hào)系統(tǒng)動(dòng)車測(cè)試，并圓滿完成了大部分動(dòng)車測(cè)試的內(nèi)容，為信號(hào)系統(tǒng)全線總聯(lián)調(diào)節(jié)約了寶貴的時(shí)間。南京地鐵機(jī)場(chǎng)線信號(hào)系統(tǒng)按照既定目標(biāo)時(shí)間全功能調(diào)試開(kāi)通。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.15.055