城市轨道交通工程系统联调联试技术浅谈

王晓明 谢晖

摘要：本文以青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程项目为支撑，阐释了系统联调联试的概念，列举了系统联调联试的目的，详细介绍了系统联调联试的内容及接口关系，最后强调了系统联调联试在城际轨道交通工程建设中的重要性。

关键词：轨道交通；联调联试技术；

中图分类号： U213 文献标识码： A

1、前言

城际轨道交通建设是一项系统工程，综合性强，技术复杂；涉及车辆工务、列车、牵引供电、通信信号、运营调度、乘客服务等众多系统，各系统间接口条件复杂；系统又各具有相对的独立性和整体性，其设备配置必须满足系统的功能要求；设备品种繁多，且来自不同的厂商，彼此衔接均有特定的要求，等等；所有这一切决定了在城际轨道交通建设中应进行综合性的大系统调试。

2、系统联调联试的概念

综合联调现在国内各地铁的叫法不一，有的地铁叫大联调（比如广州地铁），有的地铁叫总联调（比如深圳地铁和南京地铁），国外称为Integrated System Testing /Overall System Integration /Comprehensive System Integration。

“系统联调联试”是指在单系统调试、接口试验成功的基础上，进行全系统模拟运行和整合调试，验证各系统运行是否仍然正常、各系统之间的匹配程度及稳定性、系统的能力和故障状态下的应急处置方案的能力，发挥各系统之间的联动功能，实现人、机、环境的最佳匹配，达到设计要求，满足运营需求。

图1 系统联调联试工作流程图

3、系统联调联试目的

（1）实现地铁设备系统的综合集成

地铁设备系统需在联调中对各系统接口关系进行动态联调，经由整体设备系统到各系统的多次反馈与调整，从而在整个系统上谋求最优。

（2）实现设备系统之间的最佳整体匹配

在系统目标协调下寻求移动设备与固定设备之间的最佳整体匹配；在设计、制定技术规范、制造、施工安装及测试的各个阶段注意系统之间的接口功能及其界面兼容性的最佳匹配；

旅客乘坐地铁列车的安全性、舒适性及平稳性是通过地铁线路与列车的最佳匹配来取得；

通过联调实现接触轨与集电靴性能的最佳匹配，尽可能的使得受流稳定，延长维修周期。

（3）通过安全分析提高系统安全性

首先要通过联调判别可能出现的故障类别及波及范围，其次则是确定系统出现故障时能否倒向安全，以及系统经维修后恢复规定功能的能力。

（4）为运营提供成熟的技术系统

可维修性的试运行测试，采取所要求的日常和紧急维修措施的试运行，及系统可用性和稳定性的试运行等为运营提供成熟可靠技术系统的重要保证。

（5）培训运营队伍，提供解决商务争议的技术依据

运营部门的管理和技术人员通过与各专业技术人员合作进行联调测试得到宝贵的实践培训。

通过客观、中立的检测记录和试验报告，为业主进行验收及索赔提供各项技术依据。通过联调联试，也可以充分暴露出各设备系统及各设备系统接口关系中遗留的问题，便于设计和供货商进行整改，把问题在运营前解决掉。

4、系统联调内容

4.1供电系统联调联试技术

图2 供电系统调试示意图

供电系统的联调联试包括包括所有牵引降压混合所、降压所、跟随式降压所设备单体调试， AC35kV电力电缆(含环网电缆)、1500V直流电缆，以及供电系统联调、杂散电流防护及接地系统调试、直流短路试验、供电系统与相关系统的联调等。

4.2通信系统联调联试技术

通信系统的联调联试包括基本功能测试、应用业务功能测试、接口关系调试和通信系统可靠性测试等内容。按照子系统分类详细包含传输系统与CCTV系统联调、传输系统与电话系统联调、传输系统与广播系统联调、传输系统与时钟系统联调、传输系统与集中告警系统联调、传输系统与AFC系统联调、传输系统与电源系统联调、传输系统与电能质量管理系统联调、集中告警系统与时钟系统联调、.集中告警系统与广播系统联调、集中告警系统与CCTV系统联调、集中告警系统与电话系统联调、集中告警系统与无线系统联调、集中告警系统与电源系统联调、公务电话系统与专用电话系统联调、电话系统与广播系统联调、无线系统与公务电话系统联调、无线系统与广播系统联调、PIS系统与FAS系统联调、PIS系统与FAS系统联调、PIS系统与通信广播系统联调、PIS与通信时钟子系统联调、PIS与综合监控系统联调、PIS与车载多媒体系统联调、PIS与ATS系统联调等。

4.3信号系统联调联试技术

信号系统由CTCS-3 级列控系统(包括无线闭塞中心RBC、临时限速服务器、车站列控中心与LEU、轨道电路、应答器设备、CTCS-3级车载ATP设备等)、车站联锁系统、CTC系统、GSM-R无线网络接口设备等组成。信号系统集成的联调联试技术主要包含系统的单机测试，子系统调试，系统调试 144小时系统连续试验和综合联调几个方面。

单机设备是指能够进行单独测试其功能的设备，对系统的单机设备进行调试/测试，是用于证明这些设备未因运输和安装受到损坏，经调试后完全能够满足业主的运营要求。联锁设备功能试验、ATP/ATO地面设备功能试验、ATP/ATO车载信号设备功能试验、ATS设备功能试验、试车线设备功能试验、培训设备功能试验、信号维护监测子系统功能试验、电源设备的功能试验、车辆段/停车场联锁设备的功能试验

在单机设备测试完成后，须进行子系统测试，包括供电电源、硬件设备性能、软件功能等，以证明各个子系统的技术指标满足合同文件的相关要求。某一子系统测试的成功，不解除承包商对系统测试的责任。

系统调试是为了证明系统的性能及安全能够满足业主的有关规定，并证实系统已具备投入正式运营的条件。系统调试主要对本专业各子系统的综合调试。主要包括ATS子系统、ATP子系统、ATO子系统、联锁子系统、电源设备、车辆段/停车场联锁及维护监测子系统等的联合调试及其与其它相关专业的系统的联合调试。

经单体测试和系统调试完工试验合格后，所有设备连接起来进行不间断联合功能试验的144小时系统连续试验。

在144小时试验成功后，系统将进入大联调试验。大联调包括与其他系统的所有接口功能试验和联合调试试验两个阶段。接口功能试验是证明本系统与其他相关设备系统的接口功能是否正确，在接口功能试验合格后，与相关各设备系统进行联合调试试验，通过大量的列车运行，以检验其是否满足业主各项指标及技术参数要求。试验内容可包括有144小时试验中未完成的项目、与其他系统接口的稳定性指标。

综合联调试验指地铁的几个关键系统均通过了144小时连续试验后，几大专业系统同时工作，通过大量的列车运行和调试，使几大系统能有机地结合、有效地工作，最终满足高密度列车运行及保证地铁正常运营的要求。

4.3其他系统联调联试技术

（1）BAS系统的联调联试

（2）FAS系统的联调联试

（3）列车及相关行车系统间的联调联试

（4）综合监控系统的联调联试

（5）风水电系统的联调联试

（6）乘客服务系统联调联试

（7）防灾安全系统联调联试

（8）限界与疏散平台检测

（9）电磁兼容测试

（10）接地系统测试

5、系统联调联试接口关系

根据青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程各设备系统采购及安装合同内容，确定各专业间的联调联试接口关系如下：

注：1.红色填充部分代表专业内部调试；2.★部分代表主调专业负责的联调项目。

6、总结

通过以上分析介绍，得知在试运行前进行的联调联试，在城际轨道交通工程建设中的重要性表现如下：

（1）对系统设备进行技术修正和完善，实现最佳整体匹配和整体性能 。

（2）对各设备系统的预期功能及技术要求，进行验证和确认。

（3）对各设备系统的可靠性/可用性/可维护性及安全性进行验证和确认。

（4）通过联调验证和确认地铁系统的运输能力、服务质量和社会经济效益。

（5）实现某些子系统的特殊调试试验要求。