李煥利

中鐵九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 遼寧沈陽 110001

列車存在送大修廠、跨線調(diào)車作業(yè)、新車運(yùn)輸?shù)瓤缇€運(yùn)行作業(yè)需要，因此地鐵線路間就需要在本線和其他線路之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)線。聯(lián)絡(luò)線上兩線分界信號機(jī)設(shè)置方式一般分以下兩種情況：實(shí)體信號機(jī)；虛擬信號機(jī)。聯(lián)絡(luò)線分界處應(yīng)優(yōu)先設(shè)置實(shí)體信號機(jī)，不具備設(shè)置實(shí)體信號機(jī)的情況（限界限制），可設(shè)置虛擬信號機(jī)。在信號系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，我們對于不同線路之間的設(shè)置方式，分析其接口設(shè)計(jì)原則、以及不同的接口傳遞信息，以確保地鐵線路間轉(zhuǎn)線作業(yè)安全可靠。

1 工程概況

結(jié)合某市地鐵1號線與6號線聯(lián)絡(luò)線的特點(diǎn)，對聯(lián)絡(luò)線的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探討。某市地鐵1號線與6號線之間的進(jìn)行轉(zhuǎn)線作業(yè)時(shí)，列車的駕駛模式采用人工駕駛模式（RM）或非限制人工駕駛模式（NRM），同時(shí)司機(jī)按照接發(fā)車進(jìn)路始端信號機(jī)的顯示行車，信號機(jī)的顯示須遵守聯(lián)絡(luò)線接口設(shè)計(jì)的聯(lián)鎖關(guān)系。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，1號線與6號線的分界點(diǎn)為聯(lián)絡(luò)線中間位置，1號線與6號線的終端計(jì)軸交叉布置，保證聯(lián)絡(luò)線上的軌道區(qū)段無盲區(qū)；信號機(jī)為并置設(shè)計(jì)。圖1中接口處的信號設(shè)備軌道區(qū)段L1DG，信號機(jī)XL1以及道岔W1屬于1號線聯(lián)鎖控制范圍；軌道區(qū)段L6DG，信號機(jī)XL6以及道岔W2屬于6號線聯(lián)鎖控制的范圍。此方案在目前國內(nèi)大部分地鐵項(xiàng)目得到了應(yīng)用[1]。

圖1 傳統(tǒng)接口信號設(shè)備設(shè)計(jì)

該方案已經(jīng)在全國大部分地鐵線路上得到了應(yīng)用，安全性得到可靠驗(yàn)證。但在具體施工過程中還存在不足，由于L1DG（L6DG）是有三個(gè)計(jì)軸點(diǎn)組成的計(jì)軸區(qū)段，不管道岔W1（W2）處在定位還是反位，只要L1DG（L6DG）有車占用，就會(huì)將L1DG（L6DG）GJ落下狀態(tài)傳遞給6號線（1號線），此時(shí)會(huì)對運(yùn)營造成以下問題，以1號線為例：當(dāng)1號線的軌道區(qū)段L1DG故障時(shí)，1號線會(huì)將軌道區(qū)段L1DG設(shè)置為ARB，此時(shí)不會(huì)影響1號線CBTC列車的正常運(yùn)行，但是當(dāng)6號線正常運(yùn)營的列車運(yùn)行到L6DG處時(shí)，1號線收到L6DGGJ落下的狀態(tài)，將L6DG設(shè)置為非CTC占用，根據(jù)CBTC信號系統(tǒng)故障導(dǎo)向安全原則，當(dāng)L1DGARB時(shí)，相鄰的軌道L6DG為非CBTC占用時(shí)，L1DG也會(huì)被置為非CBTC占用的狀態(tài)，此時(shí)將會(huì)影響1號線CBTC列車的正常運(yùn)營，導(dǎo)致故障擴(kuò)大化。

2 地鐵聯(lián)絡(luò)線的信號系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)置實(shí)體信號機(jī)分隔的站聯(lián)

（1）轉(zhuǎn)線進(jìn)路的辦理。當(dāng)一列車因作業(yè)需要準(zhǔn)備從6號線進(jìn)入1號線時(shí)，在1號線操作人員辦理完成接車進(jìn)路，鎖閉道岔W0801并且開放X0803接車信號后，6號線操作人員才能辦理6號線向1號線的發(fā)車進(jìn)路和開放信號機(jī)。反之亦然。

（2）轉(zhuǎn)線進(jìn)路的解鎖當(dāng)接車和發(fā)車進(jìn)路都鎖閉后，1號線的接車進(jìn)路不可隨意解鎖，必須確保6號線的發(fā)車進(jìn)路先行解鎖，1號線的接車進(jìn)路才能隨之解鎖，反之亦然。正常情況下，接車和發(fā)車進(jìn)路跟隨列車經(jīng)過順序解鎖。當(dāng)接近區(qū)段沒有被列車占用時(shí)，此時(shí)取消發(fā)車進(jìn)路，可立即解鎖。當(dāng)接近區(qū)段被列車占用時(shí)，此時(shí)取消發(fā)車進(jìn)路，需進(jìn)行延時(shí)才能解鎖[2]。

2.2 設(shè)置虛擬信號機(jī)分隔的站聯(lián)

（1）轉(zhuǎn)線進(jìn)路的辦理．未有列車轉(zhuǎn)線作業(yè)需求時(shí)，雙方禁止辦理經(jīng)道岔反位的進(jìn)路，并且需要把聯(lián)絡(luò)線道岔單鎖在定位。當(dāng)1號線向6號線辦理轉(zhuǎn)線作業(yè)時(shí)。6號線操作人員辦理接車進(jìn)路，接車進(jìn)路鎖閉后，6號線人機(jī)界面上的虛擬信號機(jī)X6803顯示黃燈，6號線聯(lián)鎖向1號線聯(lián)鎖輸出同意轉(zhuǎn)線信息。1號線操作人員在收到6號線同意接車信息后，才能辦理至聯(lián)絡(luò)線的發(fā)車進(jìn)路。反之亦然。如果發(fā)車方判斷接車方的同意轉(zhuǎn)線信息丟失，則立即關(guān)閉發(fā)車信號。當(dāng)需要單操W0604道岔至反位時(shí)，1號線必須得到6號線值班員同意并辦理接車進(jìn)路后，方可單操（含辦理進(jìn)路）道岔至反位。當(dāng)?shù)啦碓诮怄i狀態(tài)時(shí)，如需操作道岔至定位位置時(shí)，此時(shí)不需經(jīng)對方同意。當(dāng)雙方在各自的正線上進(jìn)行經(jīng)由道岔定位的作業(yè)時(shí)，應(yīng)不間斷檢查對方道岔在定位。

（2）轉(zhuǎn)線進(jìn)路的解鎖。轉(zhuǎn)線進(jìn)路的解鎖方式與設(shè)置實(shí)體信號機(jī)的情況一樣。待發(fā)車進(jìn)路先解鎖后，隨即可以取消解鎖接車進(jìn)路。進(jìn)路解鎖后，雙方監(jiān)控范圍內(nèi)的道岔由各自操作人員分別人工操控道岔至定位位置。

2.3 取消非集中站信號設(shè)備房

根據(jù)對既有地鐵信號系統(tǒng)設(shè)備調(diào)查，在非集中站設(shè)備房設(shè)立的設(shè)備有電源設(shè)備、分線柜等，設(shè)備較少，設(shè)備房有很大的閑置。電源設(shè)備的作用是為光電轉(zhuǎn)換器、ATS工作站、列車發(fā)車指示器和其他非安全設(shè)備提供穩(wěn)定的不間斷電源，對設(shè)備的利用率不高；分線柜的作用是為光電轉(zhuǎn)換器提供安裝位置和為非集中站的屏蔽門、緊急停車按鈕、列車發(fā)車指示器等設(shè)備進(jìn)行分、配線，柜內(nèi)需要配置的配線端子很少，對分線柜的利用率極低，存在著極大的浪費(fèi)。取消非集中站設(shè)備房后，根據(jù)設(shè)備需求可以與通信專業(yè)協(xié)議所需電源需求；光電轉(zhuǎn)化器可以整合在IBP盤柜下方；同時(shí)在IBP盤增加配線端子可以滿足站臺(tái)設(shè)備的分、配線。

2.4 屏蔽門系統(tǒng)和地鐵信號系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)

地鐵運(yùn)行信號系統(tǒng)與屏蔽門構(gòu)成方面，一般而言，尤其是程序與運(yùn)行細(xì)節(jié)方面，有很大的抽象性，一旦出現(xiàn)問題，乃至是簡單的維修方面，都有著很大的難度以及很高的門檻，我們只是通過文字表述很難清楚闡述，故而解決方式并不在此處，而是需要徹底化的舍棄此種方式，運(yùn)用智能化的技術(shù)全盤處理。

屏蔽門以及信號系統(tǒng)的應(yīng)用，目的是為了服務(wù)乘客，提高效率降低人力成本的，但是完成以上方面，需要遵守一個(gè)共同的前提，即是安全，這就是屏蔽門以及信號系統(tǒng)的本質(zhì)要求。首先應(yīng)該是對于屏蔽門的要求，在地鐵車輛還未進(jìn)入站臺(tái)之時(shí)，屏蔽門需要處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)?shù)罔F列車進(jìn)入站臺(tái)的時(shí)候，屏蔽門依然要處于關(guān)閉的狀態(tài)。同理，當(dāng)?shù)罔F列車進(jìn)入站臺(tái)之后，確保地鐵列車平穩(wěn)停下之后，列車的屏蔽門也需要保持站臺(tái)乘客的安全之后，方可進(jìn)行開門處理，而開門直到乘客全部進(jìn)入車廂，或者是并無乘客站在車門口處，方可進(jìn)行車廂門關(guān)閉。在這個(gè)過程中，列車門的關(guān)閉主要依靠感應(yīng)器的感應(yīng)，在許多大城市（一線城市居多）的早晚高峰期，乘客人員極為多，因此只有將乘客安全確保無誤之后，方可進(jìn)行關(guān)閉地鐵列車的車門[3]。列車的車廂門開關(guān)控制必須要和屏蔽門進(jìn)程相結(jié)合，這便是信號系統(tǒng)在其中相協(xié)調(diào)作用，只有在屏蔽門打開之后，地鐵列車的車廂門方可以打開，若是地鐵列車的車廂門關(guān)閉之后，屏蔽門在信號系統(tǒng)接受的指令，必然是關(guān)閉屏蔽門的信號。所以在這方面來看，列車的車廂門與地鐵站臺(tái)的屏蔽門，在開關(guān)之時(shí)應(yīng)該是處于同步進(jìn)行的（只能說是相對同步），而列車在后期的開動(dòng)，務(wù)必需要確保屏蔽門處于關(guān)閉狀態(tài)之后，命令指令信號方可傳達(dá)至即將開動(dòng)的地鐵列車，允許列車可以開行。

2.5 多通道信號檢測系統(tǒng)在地鐵列車上的應(yīng)用

節(jié)點(diǎn)電路在列車運(yùn)營過程中用于車輛命令的傳輸及反饋，其性能的好壞直接影響地鐵運(yùn)行的穩(wěn)定性。為了提高地鐵的運(yùn)營質(zhì)量，對地鐵車輛節(jié)點(diǎn)電路進(jìn)行監(jiān)測是必不可少的環(huán)節(jié)。在對地鐵檢修維護(hù)過程中，傳統(tǒng)上僅是對節(jié)點(diǎn)電路連接線纜緊固性、外觀等情況進(jìn)行檢查，且節(jié)點(diǎn)電路根據(jù)不同的用途，采用壓接工藝及端子也有所不同，車輛在抖動(dòng)狀態(tài)下連接可靠性不能持續(xù)跟蹤判定。列車運(yùn)行中，若出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)信號丟失的偶發(fā)故障，會(huì)對列車運(yùn)行可靠性帶來很大的影響。對于不同節(jié)點(diǎn)電路的性能檢測和數(shù)據(jù)記錄，目前并沒有任何的檢修手段。地鐵列車上所運(yùn)用的節(jié)點(diǎn)電路會(huì)因?yàn)樗幍奈恢貌煌嬖谶B接差異，給地鐵運(yùn)營造成一定的安全隱患，所以，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤檢測不同狀態(tài)下的節(jié)點(diǎn)電路信號監(jiān)測系統(tǒng)是十分必要的。

該系統(tǒng)采用多通道檢測記錄，可以作為裝車在線監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時(shí)分析節(jié)點(diǎn)電路數(shù)據(jù)狀態(tài)以及設(shè)定的報(bào)警參數(shù)等，并通過RS485總線傳輸給各個(gè)主控單元，在SD卡記錄各個(gè)通道的數(shù)據(jù)值。再由RS485總線傳輸各通道數(shù)據(jù)值到主機(jī)主控ARM電路，在彩色觸摸顯示屏上進(jìn)行呈現(xiàn)各個(gè)通道數(shù)值曲線圖以及報(bào)警狀態(tài)值。將記錄有通道數(shù)據(jù)的SD卡取出，可以通過PC端自主開發(fā)的解析軟件進(jìn)行離線數(shù)據(jù)分析，選擇時(shí)間段加載對應(yīng)的數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出整體的數(shù)據(jù)曲線圖，也可進(jìn)行單點(diǎn)位選擇呈現(xiàn)某時(shí)刻的曲線狀態(tài)。

3 結(jié)語

目前國內(nèi)城市建設(shè)地鐵越來越多的考慮乘客乘車的方便，不同線路之間同臺(tái)換乘的設(shè)計(jì)越來越多，同臺(tái)換乘線路之間建立聯(lián)絡(luò)線必然導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)線場段較短且存在相互超限的情況，此時(shí)某市1號線與6號線的聯(lián)絡(luò)線接口設(shè)計(jì)最終方案可以很好地解決系統(tǒng)可用性和超限情況。