南寧軌道交通2號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)貫通技術(shù)方案

石衛(wèi)師，賴治平

隨著城市建設(shè)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(kāi)通軌道交通線路,采用分期分段開(kāi)通的建設(shè)模式越來(lái)越多,因此,安全高效地完成既有的開(kāi)通運(yùn)營(yíng)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(shù)難度大等特點(diǎn),特別是信號(hào)系統(tǒng),設(shè)備種類多、安全等級(jí)高、測(cè)試內(nèi)容多、技術(shù)要求高。如何高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范信號(hào)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(kāi)通的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

近年來(lái),分段分期開(kāi)通工程實(shí)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(gè)方面［1-8］。本文基于南寧軌道交通2號(hào)線一期工程與東延線（二期工程）的貫通倒接實(shí)踐,總結(jié)梳理信號(hào)各個(gè)子系統(tǒng)的實(shí)施技術(shù)要點(diǎn),分析涉及既有開(kāi)通運(yùn)營(yíng)線路與新線工程線路調(diào)試的技術(shù)要點(diǎn)及實(shí)施難點(diǎn)。

1 分期開(kāi)通概況

如圖1所示,南寧市軌道交通2號(hào)線一期項(xiàng)目（玉洞—西津）正線共開(kāi)通18座車站,其中設(shè)備集中站6座,非設(shè)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(shè)備集中站2座,非設(shè)備集中站3座。兩期工程的接駁站為玉洞站。玉洞站的信號(hào)平面布置圖見(jiàn)圖2,一期工程需為二期延伸工程預(yù)留如下項(xiàng)目。

圖1 南寧軌道交通2號(hào)線示意

圖2 玉洞站信號(hào)平面布置

1）受一期工程土建條件所限制,S2102信號(hào)機(jī),計(jì)軸磁頭AC01A、AC02A、AC03A、AC04A1,有源信標(biāo)B2102Y、B2102AY不具備現(xiàn)場(chǎng)安裝條件,在一期工程內(nèi)不進(jìn)行安裝,在室內(nèi)預(yù)留相關(guān)設(shè)備及配線,室外預(yù)留電纜,待二期接駁施工時(shí),將室外電纜引入室內(nèi)完成配線。

2）信號(hào)機(jī)X2114、X2104、X2101為非CBTC信號(hào)機(jī),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(hào)機(jī)在一期工程中封閉黃燈及綠燈,待二期東延伸工程開(kāi)通后改為CBTC信號(hào)機(jī)。

3）一期工程聯(lián)鎖系統(tǒng)預(yù)留上述信號(hào)機(jī)相應(yīng)碼位,但不會(huì)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)繼電器,不采集信號(hào)機(jī)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(hào)機(jī)、道岔、計(jì)軸區(qū)段以及聯(lián)鎖進(jìn)路的倒接施工及貫通測(cè)試。其中,信號(hào)機(jī)的貫通項(xiàng)目主要內(nèi)容如下。

1）信號(hào)機(jī)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(guān)燈位,由只能開(kāi)放紅燈修改為能分別開(kāi)放紅燈、黃燈及紅黃引導(dǎo)燈位。

2）信號(hào)機(jī)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(guān)燈位,由只能開(kāi)放紅燈修改為能分別開(kāi)放紅燈、綠燈及紅黃引導(dǎo)燈位。

3）安裝信號(hào)機(jī)S2102相關(guān)機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)和采集電路,實(shí)現(xiàn)CBTC模式下滅燈、非CBTC模式下亮相關(guān)燈位,能分別開(kāi)放紅燈、綠燈、黃燈及紅黃引導(dǎo)燈位等。

道岔貫通的主要內(nèi)容為改變P2110道岔在保護(hù)區(qū)段的轉(zhuǎn)換優(yōu)先級(jí)。道岔在保護(hù)區(qū)段的轉(zhuǎn)換優(yōu)先級(jí)分為5種,分別為保護(hù)區(qū)段的道岔不需鎖閉、保護(hù)區(qū)段的道岔需鎖閉在定位、保護(hù)區(qū)段的道岔需鎖閉在反位、保護(hù)區(qū)段的道岔優(yōu)先鎖閉在定位、保護(hù)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(shè)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(shè)置為優(yōu)先鎖閉在定位。

計(jì)軸區(qū)段的貫通方式,主要是安裝計(jì)軸磁頭AC01A、AC02A、AC03A、AC04A1,完成相關(guān)配線并接入計(jì)軸設(shè)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(jìn)路的貫通目的主要是實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)X2114、X2104、X2101、S2102相關(guān)進(jìn)路聯(lián)鎖功能,并在軟件中修改相關(guān)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(gòu)見(jiàn)圖3,斷開(kāi)玉洞站與建設(shè)路站的現(xiàn)有骨干網(wǎng)連接,新增玉嶺路站與建設(shè)路站的骨干網(wǎng)連接。具體施工操作為：從玉嶺路站敷設(shè)1根6芯單模光纜至玉洞站,在玉洞站信號(hào)設(shè)備房ODF架,通過(guò)跳線的方式接通玉嶺路站至玉洞站和建設(shè)路站至玉洞站的骨干網(wǎng)光纜。待貫通后,斷開(kāi)玉洞站與建設(shè)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(luò)連接示意

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

在運(yùn)營(yíng)期間開(kāi)展東延段工程調(diào)試時(shí),骨干網(wǎng)絡(luò)連接需保持在既有狀態(tài),即在玉洞站斷開(kāi)所有從東延車站敷設(shè)進(jìn)來(lái)的光纜,具體施工操作為：斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)9和節(jié)點(diǎn)1之間骨干網(wǎng)連接,斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)2（節(jié)點(diǎn)1）之間骨干網(wǎng)連接,保持節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)1之間的骨干網(wǎng)連接,列車在8—9—10節(jié)點(diǎn)組成的線形網(wǎng)絡(luò)下進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù),組織列車于東延段進(jìn)行調(diào)試,如圖4所示。

圖4 分段測(cè)試時(shí)全線骨干網(wǎng)絡(luò)連接示意

4 搭建臨時(shí)控制中心

為能夠在運(yùn)營(yíng)期間實(shí)現(xiàn)東延工程信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試,同時(shí)保證不影響既有線列車安全運(yùn)營(yíng),需為東延工程信號(hào)系統(tǒng)搭建臨時(shí)控制中心。

臨時(shí)控制中心的硬件設(shè)備配置分別安裝于東延終點(diǎn)站和調(diào)度大廳。其中,安裝于壇澤路終點(diǎn)站的設(shè)備有二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、ATS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、ATS維護(hù)工作站、線路控制服務(wù)器、MSS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等；安裝于調(diào)度大廳的設(shè)備有ATS調(diào)度工作站。上述設(shè)備待后續(xù)全線貫通后拆除。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試進(jìn)度,通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滿足東延線與控制中心的貫通。故臨時(shí)控制中心設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)連接如圖5所示,在壇澤路站,從信號(hào)設(shè)備室骨干網(wǎng)交換機(jī)鋪放網(wǎng)線至通信系統(tǒng)機(jī)房,在控制中心從通信系統(tǒng)機(jī)房鋪放網(wǎng)線至信號(hào)設(shè)備房骨干網(wǎng)交換機(jī),再?gòu)男盘?hào)設(shè)備房鋪放光纜至調(diào)度大廳,接入臨時(shí)調(diào)度臺(tái),實(shí)現(xiàn)臨時(shí)調(diào)度臺(tái)至東延線信號(hào)系統(tǒng)的接入。

圖5 臨時(shí)控制中心網(wǎng)絡(luò)連接示意

系統(tǒng)軟件配置方面,需在臨時(shí)控制中心配置ATS、LC設(shè)備貫通測(cè)試版軟件數(shù)據(jù),運(yùn)營(yíng)時(shí)間段調(diào)試期間,臨時(shí)控制中心只控制東延線區(qū)域列車運(yùn)行；非運(yùn)營(yíng)期間、貫通調(diào)試期間,調(diào)試前需斷開(kāi)既有線OCC相關(guān)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接,現(xiàn)場(chǎng)更新相關(guān)車站的ATC、ATS、聯(lián)鎖、DCS的調(diào)試軟件數(shù)據(jù),在臨時(shí)控制中心組織開(kāi)展一期工程和東延工程間的調(diào)試,測(cè)試結(jié)束后,再將上述軟件數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)至運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。全線貫通測(cè)試結(jié)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(luò)連接。

MSS調(diào)試和全線動(dòng)車調(diào)試可同步進(jìn)行,在臨時(shí)OCC設(shè)置MSS應(yīng)用服務(wù)器,用于東延段功能測(cè)試,無(wú)需修改既有控制中心MSS服務(wù)器配置,不會(huì)對(duì)一期工程正式運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生影響。分段調(diào)試完成后,需統(tǒng)一升級(jí)全線MSS版本數(shù)據(jù)。

5 全線貫通測(cè)試方案

全線貫通測(cè)試方案分為5個(gè)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(cè)試,主要內(nèi)容為測(cè)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(yùn)行,進(jìn)路能否正常解鎖,列車是否異常緊急制動(dòng)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(jí)玉洞站的聯(lián)鎖軟件、LATS軟件、骨干網(wǎng)交換機(jī)數(shù)據(jù)、區(qū)域控制器軟件等至貫通測(cè)試版本。測(cè)試完成后,系統(tǒng)整體回退至運(yùn)營(yíng)狀態(tài)并進(jìn)行跑車驗(yàn)證測(cè)試。

第2部分僅涉及既有線路,既有線相關(guān)軟件和數(shù)據(jù)升級(jí)為貫通后的版本,測(cè)試列車在既有線的運(yùn)行狀態(tài)。該部分測(cè)試包含信號(hào)系統(tǒng)與PIS、廣播、無(wú)線通信等外部專業(yè)的接口,驗(yàn)證貫通版本軟件及數(shù)據(jù)的兼容性。測(cè)試完成后,系統(tǒng)整體回退至運(yùn)營(yíng)狀態(tài)并進(jìn)行跑車驗(yàn)證測(cè)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(jí)為貫通后的版本,測(cè)試既有線列車和東延新調(diào)試列車在全線的混跑運(yùn)行狀態(tài)。測(cè)試完成后,系統(tǒng)整體回退至運(yùn)營(yíng)狀態(tài)并進(jìn)行跑車驗(yàn)證測(cè)試。

待上述測(cè)試部分完成及相關(guān)問(wèn)題整改完成后,進(jìn)行第4部分測(cè)試工作,主要內(nèi)容為既有線與東延線信號(hào)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(luò)貫通,升級(jí)OCC及正線各車站ATS數(shù)據(jù)及車輛段信號(hào)設(shè)備房、派班室終端ATS數(shù)據(jù)、全線DCS及MSS數(shù)據(jù),升級(jí)正線集中站、車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)數(shù)據(jù),升級(jí)所有ZC、LC數(shù)據(jù),升級(jí)既有線的所有電客車ATC數(shù)據(jù),待升級(jí)完成后進(jìn)行跑車,測(cè)試新版本信號(hào)系統(tǒng)軟件。

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

6 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合南寧軌道交通2號(hào)線東延工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了信號(hào)系統(tǒng)貫通設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn),為后續(xù)其他線路分段開(kāi)通提供技術(shù)指導(dǎo)。