城市轨道交通Y形线路信号系统拆分改造方案.pdf

85城轨交通URBAN RAIL TRANSIT城市轨道交通Y形线路信号系统拆分改造方案裴立原（中国铁路设计集团有限公司，天津 300308）摘要：杭州地铁 1 号线作为 Y 形线路，计划将 1 号线临平支线拆分划归到 9 号线控制。为安全、高效地保障临平支线信号系统拆分改造，从拆分改造目标、倒切方案、关键技术等方面进行研究分析。创新地提出倒切柜搭配接续分线柜的新旧系统倒切方案，为后续有计划开展拆分改造的轨道交通线路提供思路，具有一定的参考价值。关键词：城市轨道交通；信号系统；拆分改造；Y 形线路中图分类号：U231+.7 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2023)11-0085-07Splitting and Transformation Scheme of Signaling System for Y-shaped Line in Urban Rail TransitPei Liyuan(China Railway Design Corporation,Tianjin 300308,China)Abstract:Hangzhou Metro Line 1 is a Y-shaped line,its Linping branch line is planned to be splitted off and placed under the control of metro line 9.In order to ensure the splitting and transformation of Linping branch line signaling system safely and effi ciently,this paper studies and analyzes the splitting and transformation objectives,switching schemes and key technologies,and creatively puts forward the old and new systems switching scheme with the switching cabinet and the junction box,which provides ideas for the subsequent planned splitting and transformation of rail transit lines,and has certain reference value.Keywords:urban rail transit;signaling system;splitting and transformation;Y-shaped lineDOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2023.11.015收稿日期：2022-09-28；修回日期：2023-09-19基金项目：中国铁路设计集团有限公司重点课题项目（2021B340809）作者简介：裴立原（1990），男，高级工程师，硕士，主要研究方向：城市轨道交通信号，邮箱：。据初步统计，截至 年 月，中国内地累计有 个城市开通了轨道交通运营线路，运营里程约为 km。城市轨道交通项目对国民经济发展的作用日益显著，其安全可靠运营是关键。信号系统作为行车指挥的重要设备，面临更新改造的各地运营公司都在思考如何安全、稳妥、经济地对既有项目进行升级改造，部分项目已经完成改造并取得了很好的经济和社会效益。目前，国内较早开通轨道交通项目的城市，为便于城市居民的出行便利，在建设初期时常有 Y铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年11月，第20卷第11期86U城轨交通RBAN RAIL TRANSIT形线路出现，如杭州地铁/号线、上海地铁/号线、广州地铁/号线、成都地铁 号线等。随着城市的不断发展，由于客流不断增加、运营需求更新、技术升级换代等原因，需要将既有支线线路向两端延伸并划分为一条全新的地铁线路，因此需要对主/支线换乘站进行信号系统拆分改造。基于上述情况，本文结合杭州地铁 号线设计实践，以杭州地铁 号线（简称“号线”）临平支线拆分改造划归到杭州地铁 号线（简称“号线”）为案例，提出临平支线信号系统拆分改造倒切方案，对后续同类工程具有重要借鉴意义和参考价值。1工程概况 号线于 年建成通车，主线为湘湖路站至下沙江滨站，临平支线为客运中心站至临平站，在客运中心站与主线接轨，全线采用“Y”形运营。号线利用 号线临平支线作为线路中段分别向南北两端延伸，划分为一条全新的地铁线路，因此需要对客运中心站进行拆分改造。拆分改造后，临平支线作为 号线中段，与 号线南段和北段贯通运营。号线线路如图 所示。图号线线路示意Fig.1 Schematic diagram of Line 1杭州号线主线湘湖站九和路九堡站客运中心乔司南乔司翁梅余杭高铁 南苑临平下沙江滨文泽路临平支线 号线采用提供的 ASTS CBTC 信号系统，降级具备点式及联锁控制模式运行。号线临平支线共有 个车站，设置 个联锁区（客运中心站联锁区、翁梅站联锁区、临平站联锁区），号线临平支线联锁区控制范围如表 所示。表11号线临平支线联锁区控制范围Tab.1 Interlocking area control scope of Line 1 Linping branch编号ZC 集中站联锁集中站管辖非集中站1客运中心客运中心站乔司南站2翁梅站乔司站、余杭高铁站3临平站临平站南苑站2拆分改造目标）/号线的拆分改造涉及客运中心站拆分改造和 OCC ATS 系统拆分改造。在 号线南北延伸段接入之前先完成上述拆分改造工作。拆分改造后，号线和 号线分别独立运营。在七堡新设 号线控制中心。）拆分改造至 号线的设备在客运中心站新设 号线信号设备室进行安装，划分到 号线客运中心联锁集中站使用；在 号线既有信号设备室中，需要拆除已划分至 号线客运中心联锁集中站的设备，拆除后既有信号设备室剩余室内信号设备作为 号线客运中心联锁集中站使用；在/号线联络线上新设联络线信号机、计轴。）号线无线通信新设 LTE 单独承载信号系统，并对既有 号线临平支线 WLAN 数据通信系统进行改造。）拆分改造后划分到 号线客运中心联锁集中站的室外信号机、转辙机、计轴、信标、站台按钮及配套室外电缆均利旧。）客运中心信号系统拆分改造、调试及倒接工作均不影响既有 号线正常运营。铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年11月87城轨交通URBAN RAIL TRANSIT3拆分改造风险分析为保证行车安全，提高行车效率，改善运营服务质量的核心子系统，在不停运的前提下对其进行升级改造的难度更大，对风险的管理要求更加严格。临平支线拆分改造对既有运营的/号线存在较大的风险，因此在拆分改造前进行系统的风险分析，制定更加安全可靠的倒切方案，确保临平支线拆分改造工作的安全顺利地进行。）既有电缆余量较少拆分改造后划分到 号线客运中心联锁集中站的室外电缆在 号线既有信号设备室内余量较少，且电缆在静电地板下难以抽出，贸然施工容易刮伤既有电缆，影响行车安全。）/号线信号设备室间距较大，室外电缆均利旧国内目前已完成或正在实施中的改造项目，新系统设备大多数情况以插架施工的方式布置在既有信号设备室中，并通过倒切柜与新、旧系统防雷分线柜连接。号线信号设备室距离 号线既有信号设备室超过 m，且室外电缆均利旧，倒切难度较大。）既有 号线信号设备室面积紧张，新、旧系统倒切过渡期间，新、旧系统和设备并存，白天既有系统和设备维持正常运营，夜间新系统和设备进行调试。频繁的新、旧系统切换操作，容易发生由于操作错误影响运营的事故。4新、旧系统倒切方案 号线采用与 号线相同的 ASTS CBTC 信号系统，拆分改造后 号线临平支线联锁区控制范围如表 所示。表29号线临平支线联锁区控制范围Tab.2 Interlocking area control scope of Line 9 Linping branch编号ZC 集中站联锁集中站管辖非集中站1临平站客运中心站乔司南站2翁梅站乔司站、余杭高铁站3临平站南苑站4.1倒切方案根据客运中心站线路配线情况及两线运营需求，蓝色线路为 号线运营线路，绿色线路为 号线运营线路。客运中心联锁区拆分改造为两个联锁区，拆分改造至 号线的室外设备通过倒切装置在过渡期间进行倒切，进行系统调试及 号线运营。待/号线运营稳定后，拆除倒切装置。客运中心站拆分改造界面如图 所示。）客运中心站涉及拆分改造的室外设备如表 所示。号线为既有运营线路，设备拆分改造不能在一天完成，过渡期间拆分改造划分到 号线客运中图拆分改造界面Fig.2 Splitting and transformation interface diagram号线客运中心站拆分界面客运中心联锁区（号线）号线客运中心联锁区（号线）客运中心联锁区（号线）客运中心联锁区（号线）号线客运中心站客运中心站客运中心站客运中心站No.11裴立原：城市轨道交通Y形线路信号系统拆分改造方案88U城轨交通RBAN RAIL TRANSIT表3室外设备拆分改造Tab.3 Splitting and transformation of the outdoor equipment拆分改造设备内容数量/（个/台）信号机15计轴24转辙机16动态信标19站台门接口2无人自动折返按钮1发车计时器4电缆芯线447心联锁集中站的室外设备非运营时间由 号线控制，进行 号线调试，运营时间恢复为 号线控制。拆分调试工作均在每天非运营时间完成。由于拆分到 号线控制的室外设备电缆均利旧，且/号线信号设备室间距较大，因此采用倒切柜搭配接续分线柜实现新旧系统的倒切：倒切柜用于实现室外设备在运营时间由 号线系统控制，非运营时间由 号线系统控制；接续分线柜用于集中连接 号线拆分改造划分到 号线客运中心联锁集中站的室外配线。临平支线拆分改造完成，待/号线系统运行稳定后，拆除倒切柜及配线，并保留接续分线柜。倒切柜、接续分线柜设置在 号线信号设备室。具体操作步骤如下：将划分至 号线客运中心联锁集中站信号设备的室外“既有电缆”从既有 号线分线柜中部分抽出，接到接续分线柜上；在接续分线柜与倒切柜间、既有 号线分线柜与倒切柜间新设“调试电缆”，用于/号线设备倒切调试；在倒切柜 号线分线柜之间新设“接续电缆”。倒切安装配线示意如图 所示。图倒切安装配线示意Fig.3 Switching and installation wiring diagramCI电源ACS组合柜分线柜ATS既有信标新设联络线计轴个既有转辙机号线既有设备（客运中心联锁区）号线新增设备（客运中心联锁区）既有划分到号线客运中心联锁集中站设备新设联络线信号机架号线室外新设设备新设电缆既有PSD接口既有箱盒DCSIBP既有计轴倒切装置组合柜新设接续分线柜拆改配线“调试电缆”既有号线分线柜既有电缆新设“接续电缆”新设新设“调试电缆”拆分至号线利旧设备：信号机，转辙机，信标，计轴，屏蔽门线缆拆分至号线利旧设备：信号机，转辙机，信标，计轴，屏蔽门拆分改造完成后，待/号线系统运行稳定后将接到倒切柜上的“接续电缆”拆改至接续分线柜上，并拆除“调试电缆”，拆除倒切柜及配线，保留接续分线柜，使 号线与 号线的管理界面明确化、简洁化。拆分如图 所示。）临平、翁梅站临平站、翁梅站信号机、计轴、转辙机等室外设备不做改造，所有室外设备及其线缆均利旧，可以直接纳入 号线信号系统。4.2倒切调试）设备安装完成 号线信号设备室内新设倒切柜、接续分线柜安装；完成/号线信号设备室间接续电缆敷设；完成 号线新设室外设备安装及电缆敷设。）配线完成 号线分线柜至倒切柜间配线。每根线缆做设备标识，便于后续拆除倒切柜。（号线分线柜至倒切柜间线缆路径需经过接续分线柜且电缆长度需预留余量，待临平支线由 号线独立控制时拆除倒切柜，此线缆需连接至接续分线柜上）；完成新设接续分线柜至倒切柜间配线，每根线缆做设备标识；完成倒切柜至 号线既有分线柜的放线工作，每根铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年11月89城轨交通URBAN RAIL TRANSIT线缆做设备标识。）倒切调试完成所有室内外的设备安装和配线作业后，方可进行倒切调试，实现白天运营由 号线系统控制，夜间调试由 号线系统控制。新旧系统倒切方案如下。现场调试人员在指定地点请点；运营人员允许开始测试后将设备断电；更换 号线联锁、ATS 软件；运营人员使用钥匙打开倒切柜；将倒切开关切换至“调试”位，确认“调试”指示灯点亮；号线设备上电；由于倒切过程中计轴设备断电会引起计轴区段红光带和计轴主机报警，人工确认区段内无车后，进行直接复位操作，消除红光带及报警；进行/号线信号系统调试；调试完成后，将设备断电；更换 号线联锁、ATS 软件；将倒切开关切换至“运营”位，确认“运营”指示灯点亮；运营人员锁闭倒切柜；号线设备上电；由于倒切过程中计轴设备断电会引起计轴区段红光带和计轴主机报警，人工确认区段内无车后，进行直接复位操作，消除计轴区段红光带及报警；进行既有 号线联锁、ATS 基本回归测试，确认不影响第二天的正常运营；测试完成后调试人员进行销点。5关键技术研究5.1新、旧系统倒切面对当前工业制造能力提升和轨道交通技术发图拆除完成示意Fig.4 Splitting completion diagramCI电源ACS组合柜分线柜ATS既有信标新设联络线计轴个既有转辙机号线既有设备（客运中心联锁区）号线新增设备（客运中心联锁区）既有划分到号线客运中心联锁集中站设备新设联络线信号机架号线室外新设设备新设联络线计轴个新设联络线信号机架号线室外新设设备新设电缆既有PSD接口既有箱盒DCSIBP既有计轴既有信标既有转辙机既有划分到号线客运中心联锁集中站设备既有PSD接口既有箱盒既有计轴倒切装置组合柜新设接续分线柜“调试电缆”“调试电缆”拆拆既有号线分线柜CI电源ACS组合柜分线柜ATS号线既有设备（客运中心联锁区）号线新增设备（客运中心联锁区）新设电缆DCSIBP新设接续分线柜“既有电缆”“既有电缆”“接续电缆”拆改配线“接续电缆”拆改配线拆分至号线利旧设备：信号机，转辙机，信标，计轴，屏蔽门拆分至号线利旧设备：信号机，转辙机，信标，计轴，屏蔽门线缆No.11裴立原：城市轨道交通Y形线路信号系统拆分改造方案90U城轨交通RBAN RAIL TRANSIT展的良好态势，信号系统的升级改造已经进入了崭新的历史阶段。但是，信号系统的改造将对既有线路的运营安全造成影响。本次临平支线拆分改造创新性引入新旧系统倒切技术，反复比对改造的风险分析、必要性、关键点、时机、安全相关应对策略，以及安全接口等，采用倒切柜搭配接续分线柜的倒切设计，避免关键部位的危险因素造成整个系统的故障或事故，保障改造期间运营安全。5.2 时间的突破技术 号线运营时间一般为:，白天正常运营前，需要列车轧道，一般:左右就开始从段场向正线发车；夜间结束运营后，全线列车需要收车至段场，因此留给拆分改造施工作业的时间相当有限，考虑到运营请点请票、销点销票流程，一天的有效施工及调试时间约为 h。此外，运营需要对既有线路进行维护和保养，每周可以进场施工的时间也十分有限，施工及调试时间受限。临平支线拆分改造期间，设计方研究了详尽的设计方案，在建设、运营、施工、监理及设计各方的紧密配合下，制定详细的倒切调试方案，做好了详尽的施工作业准备，提高了拆分改造期间的施工及调试效率，有效地突破了时间壁垒，避免拆分改造对/号线正常运营的影响，为后续拆分改造项目起到良好的示范效果。6总结杭州地铁 号线临平支线拆分改造划归到 号线控制，于 年 月 日拆分并独立成线开通运营，且与 号线南、北段贯通，已正式投入运营。杭州地铁 号线作为市中心核心区域与临平区的轨道干线，在建设时期存在很多技术难题，其中临平支线拆分改造是其中最突出的一个。本文提出了新、旧系统倒切方案，实现室内外信号设备利旧前提下的拆分改造，实现了 号线不停运条件下的改造，为后续改造项目提供借鉴，具有一定的参考意义。参考文献1 王喜军，杨立新，武少峰.城市轨道交通信号系统升级改造项目方案研究 J.铁道通信信号，2021，57（11）：77-81.Wang Xijun,Yang Lixin,Wu Shaofeng.Study on Upgrading and Transformation Scheme of Signal System in Urban Rail TransitJ.Railway Signalling&Communication,2021,57(11):77-81.2 白艳琴.八通线信号系统改造工程设计关键点分析 J.铁路通信信号工程技术，2020，17（9）：89-93.Bai Yanqin.Analysis on Design Scheme of Transformation of Signal System for Batong LineJ.Railway Signalling&Communication Engineering,2020,17(9):89-93.3 葛兰新.深圳地铁 3 号线信号系统改造方案选择 J.铁路通信信号工程技术，2022，19（10）：73-78.Ge Lanxin.Selection of Schemes for Transformation of Signal System for Shenzhen Metro Line 3J.Railway Signalling&Communication Engineering,2022,19(10):73-78.4 曹然.地铁信号系统设计验证的研究和应用J.铁路通信信号工程技术，2021，18（9）：86-89.Cao Ran.Application of Design Verification of Signal System for Urban Rail TransitJ.Railway Signalling&Communication Engineering,2021,18(9):86-89.5 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Vigliotti）和摩尔迈科集团首席财务官米歇尔 科斯塔（Michele Costa）签署。研发工作将于 2023 2025 年在意大利开展，并将采用先进的互联技术、云计算和人工智能。9 月 22 日，科斯塔表示，该项目“证明摩尔迈科集团致力于在广泛领域对研发工作做出投资，促进铁路部门的可持续发展和创新，并且创造经济、社会和环境价值”。科斯塔还说，“这份协议不仅增强了我们实现这一愿景的能力，也证明了国际金融机构在加速积极变革方面的关键作用。”(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 冷宁翻译自： 2023-10-02）