天津地铁1号线信号系统改造工程技术方案

于雪松

（天津市地下铁道运营有限公司，天津 300222）

1 引言

天津地铁1号线既有信号系统为当时较为先进的准移动闭塞制式信号系统，核心设备采用英国原西屋公司的信号设备。该信号系统随着运营时间的逐步增加，设备陆续出现老化现象，故障率也逐步增加，给正常运营带来了一定影响。为解决设备老化问题，同时考虑既有线与延伸线信号系统的兼容性，天津地铁着手对既有1号线信号系统进行改造。

移动闭塞系统是现有轨道交通信号系统中最先进的技术且能够实现运营间隔最短、运力最大，是目前国内轨道交通采用的主流信号系统制式，产品成熟、设备量较少且维修方便。综合考虑各项因素，天津地铁1号线信号系统改造方案确定为将全线改造更新为移动闭塞制式的信号系统。

2 总体技术方案

鉴于既有旧信号系统为准移动闭塞制式信号系统，而改造方案确定为改造更新为移动闭塞制式信号系统，二者制式和设备不一样，因此，全线所有室内外设备、柜架、车载设备需全部新设，所有电缆、光缆需全部重新敷设布置。

同时，改造期间既有线还需在旧信号系统控制下正常运营，因此，本工程以不影响既有线正常运营为根本原则进行改造技术方案的设计和确定。

3 详细技术方案

3.1 室内设备安装

针对正线车站信号设备，主要采取以下原则对各站设备间内信号设备安装位置进行设计：新旧设备共用信号机械室；以铁路信号设计规范中信号设备室内布置距离要求为设计原则；新旧设备尽量分区域布置；有效利用既有电池间空间；考虑设备间顶部空调口或通风口位置；不影响既有设备运营维护及应急处理。

针对部分设备间因新系统设备较多、既有旧系统设备也较多的情况，设计人员安排对于部分新系统设备在现场设置临时摆放点，待后续新系统正常投入运营且旧系统室内设备完成拆除后，再行对新系统设备进行二次就位。

3.2 转辙机

转辙机是信号系统重要的轨旁基础设备之一，为确保改造工程整体进度，确定转辙机改造更新方案为：新系统开通前暂不对转辙机及其相关组件进行更换，仅对转辙机分线盒至室内控制电缆进行新设，待新系统正常开通运营后再行陆续对转辙机及其组件进行更换。

鉴于新系统夜间调试时联锁系统需对转辙机进行控制，因此，改造工程在设备室内设置了一个倒切设备用于转辙机在新旧信号系统间的控制转换，以实现新旧信号系统对转辙机快速且安全的进行转换。本工程转辙机倒切设备由倒切开关柜和单刀双掷倒切开关组组成，同时每个倒切柜内设置有N+1冗余的倒切开关组，以确保倒切开关故障下的临时备用插接更换。倒切开关组上的开关打到一侧时连接旧信号系统转辙机控制电路，开关打到另一侧时则连接新信号系统转辙机控制电路，两者互不影响，既提高了调试效率，又保障了既有信号系统安全。

3.3 信号机

既有旧信号系统轨旁信号机设置较少，仅在岔区防护位置、线路尽头位置等设置有信号机，考虑此情况，针对信号机改造方案为全线各点位信号机均新设，同时室内信号机不做倒切设置，在既有旧系统信号机位置处设置新信号机时采取原点位避让原则错开设置。

考虑所有新设信号机在新旧系统未倒切前，新系统不能对既有线正常运营产生影响和对司机产生误导，施工过程中对所有新系统信号机设置了无效标，同时在每日调试完毕后均由室内电源屏处对室外信号机进行断电处理。

3.4 应答器、计轴

既有线旧信号系统中轨旁设置有应答器和轨道电路，而新信号系统轨旁计划设置有源和无源应答器、计轴。结合设计布点位置，经过现场实地勘查，计轴磁头布点位置可以安装，应答器布点绝大部分均能安装，但个别点位受现场线缆影响无法安装在设计点位，经过研究讨论，确定方案为能够优先调整设计布点位置的更改位置，无法更改位置的安排对现场线缆进行移位。

鉴于新系统进行联调联试时，新旧系统都会处于同时上电共存状态，因此在设计布点问题解决后，还需关注一个重要问题，就是旧系统的应答器和轨道电路是否会与新系统的应答器和计轴相互干扰。经过对比各设备运行时的工作频率，新系统轨旁设备与旧系统轨旁设备的工作频率相差较大，互相之间基本不会受到相互干扰。另外，在一系列的后期测试中，我们也验证了两套系统设备不会受到干扰的判断。

3.5 紧急停车按钮

既有旧系统紧急停车按钮在全线各站均有设置，每站设置有四个紧急停车按钮，上下行各设置两个，分别安装于站台两侧墙壁或者柱子上。鉴于紧停按钮处于站台乘客上下车位置，并且现场不具备再行开孔安装新紧停按钮条件，因此，确定紧停改造方案为：利用新紧停按钮更换旧紧停按钮，同时为确保不影响既有信号系统对紧停按钮的控制，新紧停按钮接点部分增加接点，将新旧信号系统紧停控制电缆全部连接到新按钮接点组上，使得新旧信号系统均能对新紧停按钮进行控制。

此方案在新系统调试时，不必对紧停进行倒切操作，当新系统正式投入运营时也仅需将旧信号系统断电即可，待后续拆旧施工时再行对接至新紧停按钮上的旧系统控制电缆予以拆除即可。

3.6 车地无线设备

鉴于既有旧系统没有车地采用轨道电路发码方式实现车地信息传输，没有车地无线设备，因此不需考虑新旧系统车地无线设备影响问题。

结合设计布点位置，经过现场实地勘查，最终确定了车地无线设备的安装方式及设置位置。车地无线设备安装方式采取墙壁安装和立杆安装两种方式，其中地下站采取在洞体侧面墙壁安装固定，高架站采取在上下行线路中间立杆安装固定，并且杆顶部设置有避雷针。

3.7 车载设备

鉴于改造工程以不影响运营为前提，如需改造既有运营列车，需要车上安装新旧两套车载信号设备，每天测试时需要频繁倒切，并且新系统车载设备安装也极其困难，因此，为避免上述情况给改造工程带来极大麻烦，项目组经过充分考虑后借助延伸线资源解决了上述问题，即优先启用延伸线订购的新车用于既有线改造工程调试，这样仅需协调车辆厂家优先生产新车并组织车辆厂家和信号厂家优先调试新车即可，夜间调试新系统时安排新车上线调试，白天运营时安排既有运营列车正常投入运营，两者相互不受影响，极大降低了改造难度，提高了改造工程效率和安全。

4 结束语

改造工程以不影响既有线正常运营为根本原则，同时充分考虑考虑安全第一、倒切较少、设计规范与线路实地情况结合等因素，确定了各项改造技术方案，为改造工程的顺利开展和实施提供了重要技术支撑和保障。

[1] 孙希艳.简谈地铁运营线信号系统改造相关技术和控制措施[J].铁路通信信号工程技术，2015（4）.

[2] 王焱，霍苗苗.浅析城市轨道交通既有线信号系统升级改造策略[J].铁道通信信号，2013（8）.