城市轨道交通工程信号系统集成及监理项目简析

王 黎

（铁科院（北京）工程咨询有限公司，北京100081）

城市轨道交通工程信号系统集成及监理项目简析

王 黎

（铁科院（北京）工程咨询有限公司，北京100081）

阐述城市轨道交通信号系统集成及监理工作要点，并结合项目实际情况分析信号系统工程实施的重点和难点，为今后城市轨道交通信号系统集成及监理工作开展提供参考。

城市轨道交通；信号系统；集成；监理

城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。信号系统工程的顺利实施，直接影响整个城市轨道交通工程的顺利开通和安全高效运营。集成及监理服务单位作为信号系统工程的重要参建方，在工程的实施工程中起着举足轻重的作用，同时因为信号系统高可靠、高安全、高自动化的特点，也对集成及监理服务单位在技术层面提出了更高的要求。本文对无锡轨道交通2号线信号系统集成及监理项目信号系统工程执行过程中的一些经验进行总结。

1 项目概况及信号系统构成

1.1 项目概况

无锡轨道交通2号线为东西向交通骨干线，西起滨湖区青龙山南侧锡宜公路的梅园，东至安镇西站，线路全长26.60 km，其中高架全长6.55 km，全线设车站22座，其中高架站4座，地下站18座。线路连接中心城和东西部的城市重要地区，贯穿城市最重要的交通和商业发展轴，沟通了高铁无锡东站、安镇汽车西站与中心城区的联系。

在该线的建设中，信号系统集成管理工作包括以下内容：系统技术支持、设备招标、设计联络、生产监造、工厂试验（样机试验、内/外部接口试验、测试、验收）、供货管理、安装管理、完工测试（单机测试、系统调试、144 h 系统连续试验）、综合联调、试运行、预验收、系统移交（竣工图、移交清单）、运行临管、试运营、竣工验收、质保管理、图纸和文件管理及合同管理等弱电系统设备集成服务和管理工作。信号系统安装监理范围包括信号系统设备的安装、调试、综合联调、竣工验收、试运行、质保期等阶段的监理服务。

1.2 信号系统构成

城市轨道交通信号系统一般由列车运行控制系统和车辆段/停车场信号控制系统两大部分组成。

无锡2号线列车运行控制系统采用卡斯柯信号公司的Urbalis888系统，该系统是基于通信的列车控制（CBTC）系统，采用移动闭塞原理，由列车超速防护/列车自动驾驶子系统（ATP/ATO）、联锁子系统（CI）、列车自动监控子系统（ATS）、数据通信子系统（DCS）和集中监测子系统（MSS）等构成，并具有实现系统降级的后备功能。各子系统均采用模块化设计，子系统接口之间实现匹配，使系统在可靠性、安全性、可用性、可维护性、行车间隔、停车精度以及可扩展性能等方面都达到具体工程所要求的性能。系统结构图如图1所示，其中包括中央 ATS（CATS）、网络管理系统（NMS）、车站 ATS（LAST）、区域控制器（ZC）、计轴（AC）、车载控制器（CC）、发车指示器（TDT）、诊断和维护子系统（SDM）、综合后备盘（IBP）、轨旁电子单元（LEU）、ATS 现地工作站（ATS_WS）、线路控制器（LC）、线路数据存储单元（DSU）、无线访问点（AP）、屏蔽门（PSD）、重定位信标（RB）和转辙机（PM）。

图1 无锡2号线信号系统结构图

（1）ATP/ATO 子系统是1套综合的系统，ATP 系统达到SIL4安全标准等级，主要实现如下功能：获得最佳行车间隔，确保乘坐舒适度，精确停车，连续地列车监控，轨道占用检测，列车定位，牵引制动控制，开关门授权，自动驾驶等。

（2）CI 子系统是基于通常冗余结构（2乘2取2）的计算机联锁系统，增加了独立的“故障-安全”检查的 CPU。它采用数字集成安全保证逻辑（NISAL）专利技术，以实现冗余和并行控制。

（3）ATS 子系统是监控系统的核心，它实时采集和处理来自轨旁、车站和车载设备的信息。ATS 系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成，ATS 系统在ATP 系统的支持下完成对列车运行的自动监控。

（4）集中监测子系统用于对信号设备运行的工作状态和主要电气性能进行在线监测。当设备的工作状态异常或电气性能偏离预定界限时及时报警。控制中心、车站的监测功能由控制中心、车站设备完成，车辆段/停车场另设1套微机监测设备，完成车辆段/停车场信号设备的监测功能。

（5）数据传输子系统用来传输大流量信号数据和其他外部信息，分为地-地通信和车-地无线通信，为整个信号系统的信息传输提供通道。

车辆段/停车场联锁系统是保证车辆段内接发列车作业安全，提高接发列车效率的信号设备，无锡2号线车辆段/停车场联锁系统采用卡斯柯信号有限公司提供的ILOCK 型计算机联锁系统，其系统结构图如图2所示。

2 集成管理模式及重难点工作

2.1 集成管理模式

根据项目实际情况及各参建单位的相关组织关系，制订了如图3的管理模式。

2.2 集成管理重难点

2.2.1 设计联络及接口谈判

设计联络会是系统设备技术规格和项目管理文件最终成稿的关键环节，为最终形成施工设计图纸提供了明确的技术资料。设计联络会的组织单位主要工作包括：前期的计划制定；会前会后文件的收集；会议的主持，记录并整理会议纪要；会后跟踪设计联络中相关开口问题的落实；设计资料的保存等。

在无锡2号线项目中，共召开了4次信号系统设计联络会，总计闭口问题45项，形成的技术文件及资料包括：项目实施计划1份、系统初步设计22份、系统详细设计17份、最终闭口问题45项。

信号系统与诸多系统都存在接口关系，所以，需要进行谈判的单位也比较多，如：与车辆、与无线通信、与屏蔽门、与 IBP 盘、与防淹门、与综合监控都存在接口。在项目执行过程中，共签署接口文件11份。其中信号系统与车辆的接口，是诸多接口关系中重要的接口，是影响系统联调进度的关键因素，更是影响列车自动控制功能实现以及保证列车安全、可靠、准点、舒适运营的决定性因素。所以，信号系统与车辆的接口总共进行了4次谈判，最终形成接口文件。

图2 无锡2号线车辆段计算机联锁系统结构图

图3 项目管理模式图

信号与车辆的主要技术接口如下。

（1）功能接口。在自动驾驶（ATO）模式或者超速防护（ATP）防护下的人工驾驶模式，列车自动控制系统车载设备控制列车运行或完成折返作业以及车门安全开闭功能。

（2）机械接口。信号车载设备安装位置、安装条件的确认。

（3）电气接口。电源及信号设备功耗、控制逻辑输出、电气连接、设备接地、车-地信息载频、牵引/制动特性、列车参数、系统响应时间、列车管理系统通信协议的确认。

（4）电磁兼容。电磁干扰指标的确认及验证。

2.2.2 工厂验收

按照设计联络确定的厂验大纲及计划，组织相关参建单位对信号系统的 ATS 机柜、CI 机柜、MSS 机柜、SDH 通信机柜、转辙机（S700K、ZDJ9）、电源系统、计轴系统、LED 信号机等进行了工厂验收，并形成厂验报告10份。对通用机柜、波导管、信标、交换机、国外部分设备等进行了文档检查，形成检查报告7份。对进口电池，采取了平行检验的方式，形成评估报告1份。在这个过程中，建立了质量管控台帐。

3 安装监理重难点

安装监理一般分为安装准备、安装调试、验收、联调4个阶段。主要的监理工作有：组织承包商、业主进行施工图纸会审；参加设计方向承包商进行设计交底；审查承包商的施工组织设计方案；审核承包商的采购清单，审查进场材料与设备，审查进场机具、施工设备、仪器仪表；审核土建施工和现场环境，使承包商具备进场条件；参加设备到货开箱验收，监控设备的二次搬运；进行各安装工序的检查验收，检查施工日志、安装施工技术记录，开箱检查记录；审查工程变更，严格控制工程费用的变化；负责隐蔽工程的检查验收，工程变更，处理安全与质量事故；组织单项设备和子系统的调试、竣工初步验收，参加竣工验收。

监理在安装调试阶段的重点工作如下。

（1）由于无锡2号线信号系统采用基于无线通信的列车自动控制系统，虽然轨旁无线通信设备与钢轨没有直接关系，为确保施工进度按期完成，信号与轨道专业、供电专业可能展开交叉施工，所以，需要合理安排各专业施工，保证信号及其他专业利用轨道运输线缆及敷设的要求，同时对各专业的成品保护要严格管理，防止轨旁信号设备安装后被其他专业施工时损坏，造成业主经济上的损失。

（2）无锡2号线信号系统移动闭塞无线通信传输媒介使用波导管，其工程施工复杂，需要沿线铺设波导管，同时需要解决好防水、热胀冷缩等问题。

（3）与土建、车站风水电等专业接口较多，涉及施工单位多，监理必须及早介入。施工前期要做好现场线缆路径的调查，检查土建预留预埋的孔洞、沟槽是否满足线缆敷设要求。

（4）道岔是信号的控制对象，但它是由轨道工程施工的，道岔施工往往在细节上不考虑信号需求，不满足信号安装图要求，为避免返工，监理要及早前期介入，调查预留的转辙机基坑尺寸是否满足转辙机安装要求，特别是基坑土建的防水质量要保证转辙机的安装，确保道岔安装装置、转辙装置的预留尺寸满足安装的要求。

（5）协调做好设备与土建及其他设备专业间的接口工作，尤其是综合管线的施工，交叉多，矛盾多，监理必须及早介入。尽早协调设计部门做好各专业线缆桥架、吊架、支架的合理设置，既要满足线缆敷设要求，不发生线缆敷设拥挤、槽盖盖不上的状况，又要防止安装多余的支架造成浪费。

（6）做好材料、构配件、设备的进场检验及开箱验收，不符合设计和合同要求的材料、构配件及设备严禁进入施工现场。

（7）对于信号机、转辙机、轨旁设备的安装要满足限界的要求，特别是应答器、计轴器、AP 接入点设备安装定位要准确，保证无线车-地双向通信传输的可靠性。

（8）做好安装施工质量过程控制，对每道关键工序、每个质量监控点都应进行旁站监理和认真检查，对于隐蔽工程的检查也是信号系统施工的重点，特别是车辆段的主干电缆、支线电缆、电缆过轨防护等，严格按照规范执行，监理未检查前严禁进行隐蔽。

（9）列车运行控制系统设备安装后的功能试验、检验是很重要的，如室内外一致性试验、系统内部各子系统的调试、各子系统之间接口的调试、信号系统与其他各专业系统的接口调试、系统动车调试、多列车动车调试等。

4 结论

虽然城市轨道交通信号系统集成服务和安装监理是项目执行的2个部分，但是它们密不可分，互为交叉。安装阶段的监理工作，离不开集成前期阶段工作的技术支持，集成服务阶段的工作更是为安装顺利实施服务的，所以，作为集成及监理服务的提供方，其专业服务人员不仅要熟悉信号系统安装阶段的各种标准、规范、程序，同时也要加强自身集成服务的技术水平，这样才能更好地为城市轨道交通工程建设服务。

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责任编辑 冒一平

Analysis of Signal System Integration and Supervision Project of Transit

Wang Li

This paper introduces the main points of urban rail transit signal system integration and supervision, makes analysis on the emphasis and difficulties of signal system project implementation through the project, providing reference for urban rail transit signal system integration and supervision work.

urban rail transit, signal system, integration, supervision

U231.7

2016-04-06

王黎（1983—），男，工程师