崔茂迪

（青島市地下鐵道公司，山東青島 266071）

隨著我國(guó)城市軌道交通的不斷建設(shè)和發(fā)展，很多城市為了滿足軌道交通線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的需要，在建設(shè)新線路時(shí)，對(duì)既有線路進(jìn)行更新和優(yōu)化的需求也日益緊迫。但由于軌道交通在城市公共交通體系中的重要地位，對(duì)先期已投入運(yùn)營(yíng)的軌道交通線路實(shí)施更新和優(yōu)化工程一般都只能按照不停運(yùn)方式組織實(shí)施。由此帶來(lái)諸多需要解決的難題，如前期工作、項(xiàng)目管理和安全保障等。北京市軌道交通8號(hào)線一、二期工程的拆解和銜接即是一個(gè)典型的案例，而通信傳輸系統(tǒng)是地鐵設(shè)備系統(tǒng)拆解和銜接案例中的典型代表。

1 需求分析

北京地鐵8號(hào)線一期工程即奧運(yùn)支線，是為北京2008年奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)專(zhuān)門(mén)修建的軌道交通線路，與北京地鐵10號(hào)線一期工程共同建設(shè)，統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理。8號(hào)線二期工程是一期工程的南北延伸線，將于2013年建成。屆時(shí)，一期工程將從10號(hào)線中完全拆解出來(lái)，并與8號(hào)線二期工程貫通運(yùn)營(yíng)。8、10兩線配線關(guān)系如圖1所示。

根據(jù)運(yùn)營(yíng)管理需求，一期工程所有的設(shè)備系統(tǒng)均需與10號(hào)線完全分離，并與二期工程統(tǒng)一組網(wǎng)，統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理和維護(hù)。通信傳輸系統(tǒng)是地鐵設(shè)備系統(tǒng)中最為重要的系統(tǒng)之一，是地鐵相關(guān)機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息傳送平臺(tái)，它承載了通信眾多子系統(tǒng)和其他外部系統(tǒng)的業(yè)務(wù)信息。一、二期工程通信傳輸系統(tǒng)的銜接，必須制定科學(xué)的方案和周密的實(shí)施步驟，并考慮必要的臨時(shí)或過(guò)渡措施，消除銜接改造帶來(lái)的工程風(fēng)險(xiǎn)。

2 傳輸系統(tǒng)介紹

8號(hào)線一期和10號(hào)線一期工程通信傳輸系統(tǒng)共同組網(wǎng)。選用德國(guó)西門(mén)子公司OTN傳輸設(shè)備，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榄h(huán)型結(jié)構(gòu)的兩纖自愈環(huán)。在環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，10號(hào)線一期控制中心、車(chē)輛段及22座車(chē)站、8號(hào)線一期4座車(chē)站分別設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，連接成一個(gè)具有28個(gè)節(jié)點(diǎn)的光纖環(huán)網(wǎng)。由10號(hào)線一期在主、備控制中心分別設(shè)置的網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一管理。

8號(hào)線一期工程的4個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)，位于10號(hào)線健德門(mén)和北土城之間。銜接完成后，一期工程將從10號(hào)線脫離出來(lái)，首端森林公園站與二期工程林萃路站銜接，末端熊貓環(huán)島站與二期工程安華橋站銜接。

雖然二期工程傳輸系統(tǒng)同樣采用OTN設(shè)備組網(wǎng)，為實(shí)施銜接打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但傳輸系統(tǒng)除了考慮自身銜接外，還應(yīng)保障整個(gè)銜接期間其余設(shè)備系統(tǒng)能夠使用傳輸通道進(jìn)行高質(zhì)量的拆解和調(diào)試，為其他設(shè)備系統(tǒng)銜接、調(diào)試和開(kāi)通提供前提條件和基礎(chǔ)。

3 銜接方案

3.1 銜接原則

8號(hào)線一、二期工程通信傳輸系統(tǒng)的銜接應(yīng)遵循以下原則。

1）不影響10號(hào)線一期工程及8號(hào)線一期工程的正常運(yùn)營(yíng)。

2）平滑過(guò)渡，易于8號(hào)線全線設(shè)備系統(tǒng)的開(kāi)通調(diào)試。

3）提前做好充分的準(zhǔn)備工作，并采用合理的施工組織方案，降低工程風(fēng)險(xiǎn)并縮短銜接調(diào)試工期。

4）最大限度地使用既有設(shè)備資源，采用經(jīng)濟(jì)可行的銜接方案，節(jié)約投資。

3.2 銜接思路及要點(diǎn)

根據(jù)一期工程既有系統(tǒng)狀況和設(shè)備特點(diǎn)，確定合理的銜接思路，確保準(zhǔn)備工作切實(shí)有效、實(shí)施步驟可操可控。

首先，利用OTN網(wǎng)管支持離線配置的特性，提前預(yù)制2線銜接期間聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行以及銜接完成后的傳輸系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，便于銜接完畢兩線即時(shí)激活新數(shù)據(jù)庫(kù)。

其次，使用OTN設(shè)備的ULM互連模塊，使8號(hào)線二期工程和10號(hào)線一期工程（含8號(hào)線一期工程）傳輸環(huán)網(wǎng)互連，進(jìn)行銜接期間跨環(huán)業(yè)務(wù)的傳輸。由于單塊ULM的互連帶寬有限，可考慮選擇建立2個(gè)互連節(jié)點(diǎn)。

之后，待所有使用傳輸通道的設(shè)備系統(tǒng)銜接完畢，利用OTN的雙環(huán)自愈特性，在不影響10號(hào)線正常運(yùn)行的情況下，分離出8號(hào)線一期工程。

最后，8號(hào)線一期工程與二期工程對(duì)接，并拆除ULM互連模塊，2個(gè)環(huán)網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。

上述銜接思路的要點(diǎn)在于8、10號(hào)線2個(gè)傳輸環(huán)網(wǎng)互連?？紤]到8號(hào)線各設(shè)備系統(tǒng)在銜接期間的各種不確定因素，此舉主要目的保障8號(hào)線一期工程在銜接期間的正常運(yùn)營(yíng)，并便于其他設(shè)備系統(tǒng)采用傳輸通道進(jìn)行高質(zhì)量的銜接調(diào)試。利用環(huán)網(wǎng)互連在銜接期間為8號(hào)線一期工程的相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)分別開(kāi)通至8、10號(hào)線控制中心的雙通道。其中至10號(hào)線的原有通道用于維持8號(hào)線一期工程的正常運(yùn)營(yíng)，至8號(hào)線控制中心增配的通道用于各系統(tǒng)銜接期間調(diào)試，增配通道可利舊使用各系統(tǒng)原有的至10號(hào)線的冗余接口實(shí)現(xiàn)。

形象的說(shuō)來(lái)，環(huán)網(wǎng)互連和雙通道好比給相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)提供2條“道路”。其中一條是原有的通向10號(hào)線的“道路”，因?yàn)樵阢暯油瓿芍埃?號(hào)線一期工程必須仍舊接受10號(hào)線的統(tǒng)一管理，這條“道路”可將8號(hào)線一期工程的控制信息繼續(xù)傳送至10號(hào)線。而另一條是通往8號(hào)線二期工程的“道路”，一期工程的各設(shè)備系統(tǒng)使用該通道與8號(hào)線二期工程共同進(jìn)行接口改造和調(diào)試，如果“此路不通”，可在運(yùn)營(yíng)時(shí)段繼續(xù)走第一條“道路”以維持正常運(yùn)營(yíng)。由于各設(shè)備系統(tǒng)的銜接均需在夜間非運(yùn)營(yíng)時(shí)段（約3 h）進(jìn)行，工期長(zhǎng)、不確定因素多，雙通道既提供了非運(yùn)營(yíng)時(shí)段的銜接調(diào)試通道，也保證了第二天的正常運(yùn)營(yíng)通道。傳輸系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)在銜接期間可隨時(shí)恢復(fù)至原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到“進(jìn)退自如”的效果。

3.3 主要準(zhǔn)備工作

確認(rèn)系統(tǒng)狀態(tài)：確認(rèn)當(dāng)前系統(tǒng)（10號(hào)線一期含8號(hào)線一期）運(yùn)行正常，備份當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)于主、備控制中心。

預(yù)制數(shù)據(jù)庫(kù)：分別預(yù)制10號(hào)線一期與8號(hào)線二期環(huán)網(wǎng)互連、10號(hào)線一期不含8號(hào)線一期、8號(hào)線全線（一、二期）系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)各1套。

確定接續(xù)位置：確定10號(hào)線一期健德門(mén)站、北土城站，8號(hào)線一期熊貓環(huán)島站、森林公園站，8號(hào)線二期安華橋站、永泰站點(diǎn)光路由在ODF上的接續(xù)位置。

人員配備：8、10兩線各設(shè)備系統(tǒng)配備現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，在現(xiàn)場(chǎng)協(xié)助銜接時(shí)的調(diào)試，并負(fù)責(zé)各自系統(tǒng)的測(cè)試并驗(yàn)證運(yùn)行狀況。

3.4 主要實(shí)施步驟

第一步：利用夜間停運(yùn)時(shí)段，在一期工程熊貓環(huán)島、森林公園站，二期工程林萃路、安華橋站的OTN設(shè)備安裝ULM互連接口模塊，將10號(hào)線（含8號(hào)線一期）和8號(hào)線二期的OTN環(huán)網(wǎng)橋接互連。安裝完成后加載預(yù)制的10、8號(hào)線環(huán)網(wǎng)互連系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行8號(hào)線一期工程各站分別至10、8號(hào)線的傳輸通道調(diào)試。本步驟如圖2所示。

第二步：待所有使用傳輸網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備系統(tǒng)銜接調(diào)試成功后，利用OTN的雙環(huán)自愈保護(hù)特性，在10號(hào)線夜間停運(yùn)時(shí)段，分別切斷8號(hào)線一期熊貓環(huán)島站與10號(hào)線健德門(mén)之間的光路由、森林公園站與10號(hào)線北土城站之間的光路由（10號(hào)線“開(kāi)環(huán)”）。

此時(shí)，10號(hào)線通過(guò)OTN網(wǎng)絡(luò)的自愈功能，光路由分別在健德門(mén)、北土城站環(huán)回，行成單環(huán)工作狀態(tài)。本步驟如圖3所示。

第三步：接通10號(hào)線健德門(mén)站與北土城站之間的光路由，使10號(hào)線恢復(fù)成雙環(huán)保護(hù)的OTN環(huán)網(wǎng)（10號(hào)線“閉環(huán)”）。加載預(yù)制的10號(hào)線（不含8號(hào)線一期）的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)至OTN網(wǎng)絡(luò)，10號(hào)線傳輸系統(tǒng)將按新的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行。10號(hào)線 “開(kāi)環(huán)”→“閉環(huán)”期間，將遵循自愈保護(hù)機(jī)制自動(dòng)完成，不影響10號(hào)線通信系統(tǒng)的運(yùn)行。本步驟如圖4所示。

第四步：將8號(hào)線二期OTN網(wǎng)絡(luò)“開(kāi)環(huán)”，同時(shí)將一期首端森林公園與二期林翠路站連接，末端熊貓環(huán)島站與二期安華橋站連接；卸載ULM板卡，加載預(yù)制的8號(hào)線全線（含一期工程）的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)并全網(wǎng)調(diào)試，銜接完成。本步驟完成后的10、8號(hào)線傳輸網(wǎng)絡(luò)如圖5所示。

4 對(duì)正常運(yùn)營(yíng)的影響分析

上述步驟充分利用了傳輸系統(tǒng)的自愈功能，并在實(shí)施過(guò)程中采用了雙通道“循序漸進(jìn)”法而非“一刀切”的網(wǎng)絡(luò)割接方式。雖然目前的傳輸設(shè)備包括OTN都具有可靠的自愈機(jī)制，但不能完全排除實(shí)施過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種“意外”。因此，為確?！叭f(wàn)無(wú)一失”，建議所有銜接過(guò)程及其調(diào)試均在非運(yùn)營(yíng)時(shí)段進(jìn)行。并提前準(zhǔn)備好相關(guān)的技術(shù)支持工作，包括設(shè)計(jì)方案、圖紙、施工計(jì)劃、人力資源安排、安全及應(yīng)急計(jì)劃等。

本文所述的銜接方案需要申請(qǐng)數(shù)次的停運(yùn)時(shí)間段，分別用于OTN互連、跨環(huán)通道調(diào)試以及各設(shè)備系統(tǒng)的通道調(diào)試，且需要充足的時(shí)間完成2線傳輸系統(tǒng)正常運(yùn)行的恢復(fù)工作。因此，如果條件允許，比如8號(hào)線一期工程在銜接期間可以停運(yùn)或采用低水平運(yùn)營(yíng)，則銜接方案可以很大程度上簡(jiǎn)單化。另外，城市軌道交通既有線改造由于缺乏設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，本文給出的方案僅作為初步探討和研究，以供參考。

[1] GB 50157-2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2003.

[2]張樹(shù)人．北京地鐵既有線路更新改造工程管理實(shí)踐[J]．現(xiàn)代城市軌道交通，2008（6):10-13.

[3]楊興山，李國(guó)慶．既有線改造對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響分析與對(duì)策[J]．現(xiàn)代城市軌道交通，2008（6):14-16.