简谈北京1号线与八通线信号系统的贯通运营

薛 超

(1．北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2．北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京 100070)

1 概述

1.1 信号系统概况

目前，1号线信号系统采用基于无线通信的移动闭塞列车自动控制系统，该系统由列车自动监控子系统、列车自动防护子系统、列车自动运行子系统及计算机联锁子系统组成。而八通线信号系统正处于改造阶段，改造后将采用与1号线一致的移动闭塞列车自动控制系统。

1.2 基础参数

1.2.1 线路参数

在四惠站和四惠东站之间，线路选用四组12号曲尖轨道岔、四组9号曲尖轨道岔，连接八通线与1号线。将原八通线四惠东站西侧S曲线的西端设置为9号单开道岔，将八通线与1号线搭接道岔加大至12号道岔，将1号线与八通线两线相连，如图1所示。

1.2.2 运行交路

一八贯通后，早晚高峰开行苹果园站至环球影城站大交路，如图2所示。

图1 一八贯通线路图Fig.1 Connection diagram of Beijing Metro Line 1 and Batong Line

图2 贯通运营后早晚高峰运行交路Fig.2 Train operation routing scheme in the morning and evening peak hours after through operation

一八贯通后平峰开行交路，如图3所示。

图3 平峰时段运行交路方案Fig.3 Train operation routing scheme in the mean hours

结合目前全线的配线方案，四惠及四惠东站各站台均不废弃。以后八通线及1号线仍能独立组织运营交路，如图4所示。

图4 平峰备用交路Fig.4 Standby routing scheme in the mean hours

2 改造方案

为实现两线贯通运营，可将两线信号系统进行整合，即1号线与八通线的四惠站合并为一个，1号线与八通线的四惠东站合并为一个。合并后信号设备可放置于1号线信号设备室，也可放置于八通线，为方便贯通倒切，以四惠和四惠东站合并后采用八通线信号设备用房为例，进行详细阐述。

3 贯通改造内容

3.1 计算机联锁系统

贯通新增轨旁设备以及既有1号线轨旁设备都将纳入八通线联锁系统。贯通实施时，1号线既有轨旁设备可利旧，八通线的既有室内组合架、接口架、分线盘等设备均可利旧，倒切位置可在八通线接口架与联锁机柜连接处，将1号线接口信息通过倒接设备倒接至八通线的联锁设备，1号线联锁设备退出。

改造过程中，所有新增的轨旁设备安装均可在夜间非运营时间进行，为避免未投入运营的信号机对既有运营列车司机产生干扰，新设信号机均采取封闭措施；新增加的转辙机通过钩锁器锁至定位，不接入线联锁；新增加的计轴设备不接入系统，保证贯通实施不影响既有线正常运营。

3.2 ATS子系统

对于中心ATS系统，两线将采用1套控制中心ATS设备和1套备用中心ATS设备（贯通后可拆除1号线控制中心和备用控制中心相关服务器等设备）。贯通实施时，可将八通线中心ATS软件进行升级，以实现八通线与1号线全线的线路监控和列车监控。

贯通ATS改造内容主要包括以下内容：

1）目的码的扩容及修改；

2）增加1号线线路监控和监控界面的整合；

3）中心调度员工作站1号线利旧，通过软件升级与八通线整合；

4）ATS系统在控制中心与其他子系统的接口均在八通线ATS接口的基础上进行升级；

5）网关计算机软件数据、外部接口设备（如通信前置机等）软件数据按贯通方式升级；

6）八通线四惠站、四惠东站ATS软件数据按将1号线四惠、四惠东站数据纳入方式升级；

7）八通线四惠站、四惠东站现地控制工作站软件数据按贯通方式升级；

8）1号线、八通线其他各站ATS分机、现地控制工作站进行软件升级，纳入对方线路数据，与中心构成完整整体。

3.3 ATO/ATP系统

3.3.1 地面ATP/ATO

贯通时，通过升级八通线四惠站ATP/ATO设备相关软件完成两线的ATP/ATO子系统整合。通过升级八通线数据存储单元软件，可将1号线数据存储单元的数据整合至八通线的数据存储设备中，也可将八通线数据存储单元的数据整合至1号线的数据存储设备中，实现全线数据存储设备的整合。

1号线、八通线其他各站的地面ATP/ATO设备，根据贯通方案，进行软件升级，保证贯通后设备数据完整性、版本的一致性。

3.3.2 车载ATP/ATO

分别对1号线、八通线两条线的列车车载设备进行软件升级改造，1号线列车载入八通线电子地图，八通线列车载入1号线电子地图，将列车信号车载设备软件整合，实现地面信号系统设备对列车运行的监控管理。

贯通新增列车的ATP/ATO车载设备和软件升级改造后的既有ATP/ATO车载设备都具有在全线运营的能力。

3.4 数据通信子系统

1号线与八通线均采用基于标准IEEE 802.11g协议，2.4 GHz WiFi数据通信方案，且1号线与八通线分别在四惠和四惠东站设置SDH光接点设备，因此贯通工程须将四惠和四惠东站的SDH接点相互连接，使两条线的骨干网贯通，并对DCS软件进行升级，衔接示意如图5所示。

图5 1号线与八通线骨干网贯通方案图Fig.5 Backbone network connection plan of Beijing Metro Line 1 and Batong Line

3.5 维修子系统

1号线与八通线可合设一个维修中心，贯通实施时，可将八通线维修子系统的服务器及工作站软件进行升级，将原1号线维修子系统的信息接入，使其覆盖贯通后两条线的设备状态监测，实现贯通整合。

3.5.1 电源设备

由于四惠站和四惠东站信号设备用房的整合，八通线四惠站和四惠东站的电源设备容量需考虑1号线的设备。在1号线与八通线贯通时，将1号线四惠站和四惠东站轨旁所有设备接入八通线电源设备，1号线四惠、四惠东站电源设备可退出运营。同时1号线与八通线控制中心、备用中心以及维修中心的电源设备可合并采用八通线改造新增的电源设备，贯通运营后，其1号线的电源设备可退出运营。

3.5.2 计轴

由于四惠站和四惠东站信号设备用房的整合，八通线四惠站和四惠东站的计轴机柜预留1号线计轴设备容量，在1号线与八通线贯通时，将原1号线室外计轴接入八通线室内计轴机柜，实现贯通整合。

3.5.3 IBP盘

八通线工程实施时，四惠、四惠东站综合控制室直接与1号线四惠、四惠东站综合控制室进行整合，均集中到1号线两站各自的综控室。八通线信号改造工程，2站的IBP盘在1号线两站的IBP盘基础上进行扩容改造，信号系统IBP盘按照贯通盘面进行预留设计。贯通工程实施时，将1号线按钮、表示灯倒接到贯通盘面上，贯通运营后，1号线既有盘面可拆除补空。

3.5.4 信息安全

1号线与八通线贯通应按照国家信息安全等级保护管理规范和技术标准，使用符合国家有关规定、满足信息系统安全等级保护等级需求的信息技术产品，开展信息系统安全建设工作。各系统应按相应的级别进行设计，信号系统应满足国家及北京市对信息系统安全等级保护的相关标准和规定的要求。1号线既有各车站、车辆段等处根据信息安全需设置必要的软、硬件设备，并纳入八通线信息安全系统。

4 主要调试内容

4.1 DCS子系统调试

在夜间调试阶段，通过四惠和四惠东站SDH节点将1号线、八通线两条线骨干网贯通，升级1号线、八通线骨干网EPLAN配置，进行DCS子系统功能调试，待白天运营前，将升级后的数据软件退回至原始运营数据软件版本，恢复1号线和八通线既有设备，以保证白天正常运营。

4.2 联锁子系统的调试

在夜间调试阶段，将八通线四惠、四惠东集中站以及其相邻车站联锁数据升级为与1号线贯通后的数据，同时通过室内倒切设备将四惠站和四惠东站室外轨旁设备倒接至新联锁系统，并进行联锁功能调试，待白天运营前，将联锁软件退回至各自线路原始运营数据软件版本，以保证白天正常运营。

4.3 ATS子系统的调试

在夜间调试阶段，关闭1号线既有应用服务器，数据库服务器、通信前置机、TCC接口机，网关计算机等设备，待1号线与八通线网络连通后，将全线ATS数据升级为与1号线贯通后的数据，同时将1号线四惠站、四惠东站发车计时器连接到八通线的发车计时器集线器上，然后进行ATS系统功能调试。待白天运营前，将ATS数据软件退回至各自线路原始运营数据软件版本，恢复原1号线既有设备，以保证白天正常运营。

4.4 ATP/ATO子系统的调试

在夜间调试阶段，待1号线与八通线网络连通后，将八通线四惠站ATP/ATO设备数据升级为与1号线贯通后的数据，关闭1号线数据存储单元，升级八通线数据存储单元，同时升级1号线、八通线两条线的列车车载设备，进行ATP/ATO系统功能调试。待白天运营前，将升级后的数据软件退回至原始运营数据软件版本，恢复原1号线既有设备，以保证白天正常运营。

5 结束语

1号线与八通线是北京地铁线网中东西向重要的骨干线，早晚高峰四惠、四惠东两换乘站站内拥挤严重。为缓解站内换乘压力，1号线和八通线贯通运营是未来发展的趋势，从上述可知信号系统已能实现两线的贯通运营。