南宁轨道交通2号线信号系统贯通技术方案

石卫师，赖治平

随着城市建设的大规模发展,城市轨道交通已成为公共交通的重要组成部分。为了尽早地开通轨道交通线路,采用分期分段开通的建设模式越来越多,因此,安全高效地完成既有的开通运营线路与新工程线路在接驳站的贯通倒接工程非常重要。这种工程具有接口多、安全系数高、技术难度大等特点,特别是信号系统,设备种类多、安全等级高、测试内容多、技术要求高。如何高质量、高标准规范信号系统贯通倒接工程,确保既有线路行车安全,也成为城市轨道交通分期、分段开通的重点和难点。

近年来,分段分期开通工程实践,主要集中在贯通调试组织方案研究和贯通行车组织方案研究2个方面［1-8］。本文基于南宁轨道交通2号线一期工程与东延线（二期工程）的贯通倒接实践,总结梳理信号各个子系统的实施技术要点,分析涉及既有开通运营线路与新线工程线路调试的技术要点及实施难点。

1 分期开通概况

如图1所示,南宁市轨道交通2号线一期项目（玉洞—西津）正线共开通18座车站,其中设备集中站6座,非设备集中站12座；二期东延线工程（坛泽—玉洞）正线5座车站,其中设备集中站2座,非设备集中站3座。两期工程的接驳站为玉洞站。玉洞站的信号平面布置图见图2,一期工程需为二期延伸工程预留如下项目。

图1 南宁轨道交通2号线示意

图2 玉洞站信号平面布置

1）受一期工程土建条件所限制,S2102信号机,计轴磁头AC01A、AC02A、AC03A、AC04A1,有源信标B2102Y、B2102AY不具备现场安装条件,在一期工程内不进行安装,在室内预留相关设备及配线,室外预留电缆,待二期接驳施工时,将室外电缆引入室内完成配线。

2）信号机X2114、X2104、X2101为非CBTC信号机,定位状态显示红灯,X2114仅安装红灯及黄灯显示单元。上述3架信号机在一期工程中封闭黄灯及绿灯,待二期东延伸工程开通后改为CBTC信号机。

3）一期工程联锁系统预留上述信号机相应码位,但不会驱动相应继电器,不采集信号机S2102、轨道区段G01A和G02A信息。

2 联锁系统贯通

联锁系统的贯通倒接,涉及信号机、道岔、计轴区段以及联锁进路的倒接施工及贯通测试。其中,信号机的贯通项目主要内容如下。

1）信号机X2114由常态下亮红灯修改为CBTC模式下灭灯、非CBTC模式下亮相关灯位,由只能开放红灯修改为能分别开放红灯、黄灯及红黄引导灯位。

2）信号机X2104、X2101由常态下亮红灯修改为CBTC模式下灭灯、非CBTC模式下亮相关灯位,由只能开放红灯修改为能分别开放红灯、绿灯及红黄引导灯位。

3）安装信号机S2102相关机构,设计驱动和采集电路,实现CBTC模式下灭灯、非CBTC模式下亮相关灯位,能分别开放红灯、绿灯、黄灯及红黄引导灯位等。

道岔贯通的主要内容为改变P2110道岔在保护区段的转换优先级。道岔在保护区段的转换优先级分为5种,分别为保护区段的道岔不需锁闭、保护区段的道岔需锁闭在定位、保护区段的道岔需锁闭在反位、保护区段的道岔优先锁闭在定位、保护区段的道岔优先锁闭在反位。玉洞站在一期工程中属于终端折返站,故联锁系统将P2110道岔设置为优先锁闭在反位。在一期和二期贯通后,需在联锁系统中修改软件配置,将P2110道岔设置为优先锁闭在定位。

计轴区段的贯通方式,主要是安装计轴磁头AC01A、AC02A、AC03A、AC04A1,完成相关配线并接入计轴设备,在联锁和ATS系统中配置软件数据,显示G01A、G02A区段的占用出清状态。

联锁进路的贯通目的主要是实现信号机X2114、X2104、X2101、S2102相关进路联锁功能,并在软件中修改相关数据。

3 骨干网贯通

东延工程贯通后的环网架构见图3,断开玉洞站与建设路站的现有骨干网连接,新增玉岭路站与建设路站的骨干网连接。具体施工操作为：从玉岭路站敷设1根6芯单模光缆至玉洞站,在玉洞站信号设备房ODF架,通过跳线的方式接通玉岭路站至玉洞站和建设路站至玉洞站的骨干网光缆。待贯通后,断开玉洞站与建设路间的骨干网连接,接通玉岭路站与玉洞站骨干网。

图3 贯通后全线骨干网络连接示意

同时,从东风路站敷设1根6芯单模光缆到玉洞站,用于实现玉洞站和东风路站的站间通信。

在运营期间开展东延段工程调试时,骨干网络连接需保持在既有状态,即在玉洞站断开所有从东延车站敷设进来的光缆,具体施工操作为：断开节点9和节点1之间骨干网连接,断开节点8和节点2（节点1）之间骨干网连接,保持节点2和节点1之间的骨干网连接,列车在8—9—10节点组成的线形网络下进行传输数据,组织列车于东延段进行调试,如图4所示。

图4 分段测试时全线骨干网络连接示意

4 搭建临时控制中心

为能够在运营期间实现东延工程信号系统调试,同时保证不影响既有线列车安全运营,需为东延工程信号系统搭建临时控制中心。

临时控制中心的硬件设备配置分别安装于东延终点站和调度大厅。其中,安装于坛泽路终点站的设备有二层交换机、三层交换机、网关服务器、应用服务器、ATS数据库服务器、ATS维护工作站、线路控制服务器、MSS数据库服务器等；安装于调度大厅的设备有ATS调度工作站。上述设备待后续全线贯通后拆除。

根据现场调试进度,通信系统网络已经满足东延线与控制中心的贯通。故临时控制中心设备间的网络连接如图5所示,在坛泽路站,从信号设备室骨干网交换机铺放网线至通信系统机房,在控制中心从通信系统机房铺放网线至信号设备房骨干网交换机,再从信号设备房铺放光缆至调度大厅,接入临时调度台,实现临时调度台至东延线信号系统的接入。

图5 临时控制中心网络连接示意

系统软件配置方面,需在临时控制中心配置ATS、LC设备贯通测试版软件数据,运营时间段调试期间,临时控制中心只控制东延线区域列车运行；非运营期间、贯通调试期间,调试前需断开既有线OCC相关交换机的网络连接,现场更新相关车站的ATC、ATS、联锁、DCS的调试软件数据,在临时控制中心组织开展一期工程和东延工程间的调试,测试结束后,再将上述软件数据及网络连接恢复至运营状态。全线贯通测试结束,更新全线车站、列车的软件数据,并启用贯通后的骨干网络连接。

MSS调试和全线动车调试可同步进行,在临时OCC设置MSS应用服务器,用于东延段功能测试,无需修改既有控制中心MSS服务器配置,不会对一期工程正式运营产生影响。分段调试完成后,需统一升级全线MSS版本数据。

5 全线贯通测试方案

全线贯通测试方案分为5个部分。

第1部分为既有线与东延线分界区域的轨旁低速测试,主要内容为测试列车在分界区域,分别以CBTC模式和后备模式正、反方向运行,进路能否正常解锁,列车是否异常紧急制动等。该部分作业需将既有线的玉洞站纳入东延线的骨干网,升级玉洞站的联锁软件、LATS软件、骨干网交换机数据、区域控制器软件等至贯通测试版本。测试完成后,系统整体回退至运营状态并进行跑车验证测试。

第2部分仅涉及既有线路,既有线相关软件和数据升级为贯通后的版本,测试列车在既有线的运行状态。该部分测试包含信号系统与PIS、广播、无线通信等外部专业的接口,验证贯通版本软件及数据的兼容性。测试完成后,系统整体回退至运营状态并进行跑车验证测试。

相比于第2部分,第3部分涵盖既有线及东延线,全线软件和数据升级为贯通后的版本,测试既有线列车和东延新调试列车在全线的混跑运行状态。测试完成后,系统整体回退至运营状态并进行跑车验证测试。

待上述测试部分完成及相关问题整改完成后,进行第4部分测试工作,主要内容为既有线与东延线信号系统的正式贯通,贯通后不再回退至前期版本。该部分内容需将全线的骨干网络贯通,升级OCC及正线各车站ATS数据及车辆段信号设备房、派班室终端ATS数据、全线DCS及MSS数据,升级正线集中站、车辆段联锁系统数据,升级所有ZC、LC数据,升级既有线的所有电客车ATC数据,待升级完成后进行跑车,测试新版本信号系统软件。

最后一部分为贯通后全线运行能力测试,验证新版软件的运行能力是否符合相关要求。主要包括列车出入段能力测试、列车折返能力测试和列车追踪能力测试等。

6 结语

结合南宁轨道交通2号线东延工程建设经验,总结了信号系统贯通设计技术要点,为后续其他线路分段开通提供技术指导。