軌道交通試車(chē)線(xiàn)工程設計方案論文

　　摘要：鑒于國內軌道交通的建設方式，可根據規劃及實(shí)施情況考慮共用試車(chē)線(xiàn)或部分試車(chē)功能，這樣既減少試車(chē)線(xiàn)的重復建設，又可節約投資。以青島地鐵1、3號線(xiàn)共用試車(chē)線(xiàn)為例，首先對試車(chē)線(xiàn)功能及信號系統車(chē)載設備對試車(chē)線(xiàn)的需求進(jìn)行說(shuō)明，其次對試車(chē)線(xiàn)共用方案按信號系統是否為同一供貨商分別進(jìn)行分析，提出了共用試車(chē)線(xiàn)時(shí)信號系統室內、室外配置方案，并對試車(chē)線(xiàn)共用時(shí)可能存在的線(xiàn)路數據、維護管理、界面統一、接口設計、電源及互擾等問(wèn)題提出解決方案。

　　關(guān)鍵詞：軌道交通;試車(chē)線(xiàn);工程設計;系統配置

　　目前國內城市軌道交通建設蓬勃開(kāi)展，有的線(xiàn)路采用分期、分段開(kāi)通方式，部分線(xiàn)路出現了因分段開(kāi)通或受其他因素限制，在開(kāi)通初期不具備試車(chē)線(xiàn)或試車(chē)線(xiàn)長(cháng)度不足的情況。隨著(zhù)信號系統需求的規范化、統一化，新建線(xiàn)路基本采用CBTC(基于無(wú)線(xiàn)通信的列車(chē)自動(dòng)控制)信號系統，因此，可根據規劃及實(shí)施情況考慮試車(chē)線(xiàn)多線(xiàn)共用或部分試車(chē)功能共用，這樣既減少試車(chē)線(xiàn)的重復建設，也可節約投資。筆者以青島地鐵1、3號線(xiàn)為例，兩條線(xiàn)路均采用較先進(jìn)的CBTC信號系統，并選用相同車(chē)輛型式(6B、80km/h)，對兩條線(xiàn)信號系統共用試車(chē)線(xiàn)的實(shí)施方案進(jìn)行分析。

　　1試車(chē)線(xiàn)功能

　　當需要在試車(chē)線(xiàn)進(jìn)行試車(chē)時(shí)，試車(chē)線(xiàn)控制室值班員發(fā)出請求，信號樓內車(chē)輛段值班員在對試車(chē)線(xiàn)完成必要的聯(lián)鎖控制(道岔鎖于定位、調車(chē)信號機開(kāi)放)后，將控制權交由試車(chē)線(xiàn)控制室。試車(chē)線(xiàn)正常使用時(shí)不會(huì )對車(chē)輛段的操作和控制產(chǎn)生影響。試車(chē)線(xiàn)設備可通過(guò)安全型繼電器或網(wǎng)絡(luò )與車(chē)輛段計算機聯(lián)鎖設備安全、可靠地接口。根據城市軌道交通系統車(chē)輛運營(yíng)維護的相關(guān)規定和要求，對所有新裝車(chē)載信號設備的車(chē)輛或經(jīng)過(guò)定修、大架修后的車(chē)輛，均需進(jìn)行車(chē)載設備的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測試，以驗證安裝是否正確，與車(chē)輛控制系統的接口性能是否符合設計要求，對車(chē)輛的控制精度是否滿(mǎn)足上線(xiàn)運營(yíng)要求。檢驗合格后車(chē)輛才能在正線(xiàn)運行。因此，試車(chē)線(xiàn)室內外均采用與正線(xiàn)相同的設備，設備布置也盡可能與正線(xiàn)保持一致。

　　2信號系統車(chē)載設備對試車(chē)線(xiàn)的需求

　　對信號系統車(chē)載設備的動(dòng)、靜測試場(chǎng)景進(jìn)行分析，可知試車(chē)線(xiàn)需要滿(mǎn)足如下要求:1)試車(chē)線(xiàn)應能模擬列車(chē)站臺作業(yè)、列車(chē)區間運行、列車(chē)折返作業(yè)等場(chǎng)景。因此，試車(chē)線(xiàn)的長(cháng)度應能滿(mǎn)足至少兩個(gè)站臺、一個(gè)正線(xiàn)區間、一段折返路徑的要求;2)試車(chē)線(xiàn)應能滿(mǎn)足列車(chē)初始化及列車(chē)測試精度要求。因此，試車(chē)線(xiàn)應設置在平直線(xiàn)路，不宜設置彎道及坡道;3)列車(chē)在試車(chē)線(xiàn)上能準確地測試出車(chē)輛的牽引制動(dòng)性能及參數，試車(chē)線(xiàn)應能滿(mǎn)足列車(chē)在各種速度下的啟動(dòng)、制動(dòng)、緊急制動(dòng)的需求。

　　3試車(chē)線(xiàn)共用方案

　　為達到資源合理利用、節約投資的目的，滿(mǎn)足1號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)能夠支撐兩條線(xiàn)的試車(chē)需求，以下分別按兩條線(xiàn)信號系統是否為同一供貨商、信號設備是否共用進(jìn)行闡述。

　　3．1兩線(xiàn)信號系統為同一供貨商

　　3．1．1試車(chē)線(xiàn)信號系統配置方案若1、3號線(xiàn)供貨商相同，則試車(chē)線(xiàn)的相關(guān)室內、室外設備不需要重新布置，由于3號線(xiàn)的建設及開(kāi)通時(shí)序均早于1號線(xiàn)，因此共用試車(chē)線(xiàn)時(shí)，1號線(xiàn)可完全利用3號線(xiàn)既有設備。3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)配置長(cháng)度滿(mǎn)足至少兩個(gè)站臺、一個(gè)正線(xiàn)區間、一段折返徑路的要求，建議設置3座模擬車(chē)站(即虛擬站臺1、虛擬站臺2、虛擬站臺3)，按“三站兩區間+站后無(wú)人自動(dòng)折返”功能進(jìn)行系統配置。試車(chē)線(xiàn)平面如圖1所示。

　　3．1．2存在的問(wèn)題及解決方案1)試車(chē)線(xiàn)車(chē)載數據。若1號線(xiàn)自身沒(méi)有試車(chē)線(xiàn)，共用3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)時(shí)，1號線(xiàn)車(chē)載設備需配置兩套試車(chē)線(xiàn)車(chē)載數據，1號線(xiàn)車(chē)輛在試車(chē)時(shí)應根據試車(chē)地點(diǎn)更換相應的車(chē)載數據。2)共用設備的維護管理。1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)共用室內外的信號設備時(shí)，若1號線(xiàn)信號工作人員在試車(chē)線(xiàn)進(jìn)行試車(chē)時(shí)，需對3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)的信號設備進(jìn)行操控，造成兩條線(xiàn)工作人員在管理、維護責任方面劃分不明確。因此，建議采用先建線(xiàn)路進(jìn)行維修的原則。

　　3．2兩線(xiàn)信號系統為不同供貨商

　　3．2．1試車(chē)線(xiàn)信號設備組成1)室內設備配置。室內設備(聯(lián)鎖機柜、ATP/ATO機柜、計軸機柜等)是信號系統的核心設備，由于不同系統間存在結構差異及接口不兼容等因素，應按照各線(xiàn)正線(xiàn)配置原則單獨配置;使用電源設備時(shí)，需要對開(kāi)關(guān)、面板按鈕等器件進(jìn)行操作后才能正常開(kāi)機，作為可共用的電源設備，由于1、3號線(xiàn)系統結構差異，對電源設備的供電需求不同，同時(shí)考慮到1、3號線(xiàn)可能分屬不同運營(yíng)公司，且各線(xiàn)人員不能對其他線(xiàn)路設備進(jìn)行操作的情況，因此，電源設備應分開(kāi)設置。2)室外設備配置。信號機:信號機室外電路完全一致，因此室外列車(chē)信號機及線(xiàn)路盡頭的阻擋信號機可共用。為避免其中一條線(xiàn)試車(chē)時(shí)點(diǎn)燈電壓干擾另一條線(xiàn)的維修，需在選通分線(xiàn)柜內設置三通開(kāi)關(guān)，實(shí)現對每條線(xiàn)點(diǎn)燈電壓進(jìn)行必要的隔離。信號機室外電纜經(jīng)三通開(kāi)關(guān)隔離后，引至各線(xiàn)分線(xiàn)柜。室外計軸:考慮到不同供貨商采用計軸設備的型號不同以及工作頻率的差異，室外計軸磁頭由各線(xiàn)單獨設置。同時(shí)，考慮到不同計軸之間的干擾及安裝范圍的要求，兩條線(xiàn)室外計軸磁頭分別安裝在與信號機同坐標處的鋼軌兩側。應答器:由于目前3號線(xiàn)供貨商為西門(mén)子，其所提供的應答器為歐標應答器。因此1號線(xiàn)應答器的設置應根據其供貨商提供的應答器來(lái)確定。若1號線(xiàn)供貨商提供的為歐標應答器，其報文結構及相關(guān)參數遵循歐洲標準，1、3號線(xiàn)應答器按互通考慮，1號線(xiàn)不需另行設置應答器;若1號線(xiàn)供貨商提供的為美標應答器，考慮到應答器類(lèi)型差異，1、3號線(xiàn)的應答器需各線(xiàn)單獨設置。無(wú)線(xiàn)通信設備:考慮到各供貨商采用無(wú)線(xiàn)通信設備傳輸媒介的不同(波導管、漏纜及無(wú)線(xiàn)AP)等因素，1、3號線(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信設備需各線(xiàn)單獨設置。虛擬站臺設置:①1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)共用1號線(xiàn)現有虛擬站臺。站臺處設置的固定應答器作為列車(chē)站臺精確停車(chē)的重要設備，其數量較多，且設置位置較為嚴格，因此虛擬站臺處存在固定應答器安裝位置沖突的可能。為了避免沖突，可將虛擬站臺位置進(jìn)行適當調整，使兩條線(xiàn)的虛擬站臺位置不完全重合，可變應答器亦可以通過(guò)以上調整避免安裝上的沖突。1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)平面如圖2所示。②1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)單獨設置虛擬站臺。1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)虛擬站臺各自錯開(kāi)設置，每條線(xiàn)設置單獨的實(shí)體信號機，如1號線(xiàn)在聯(lián)鎖及點(diǎn)式模式下試車(chē)(3號線(xiàn)上信號機處于關(guān)閉狀態(tài))，則存在本線(xiàn)兩架同向相鄰試車(chē)信號機處于開(kāi)放狀態(tài)的情況，這樣在這兩列開(kāi)放信號機之間有不屬于本系統的信號機，且處于滅燈狀態(tài)，容易對駕駛員造成不必要的干擾，因此1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)單獨設置虛擬站臺時(shí)，應設置為虛擬信號機，其他軌旁設備按正線(xiàn)設備原則統一安裝。若采用虛擬信號機，在降級模式下試車(chē)會(huì )對司機造成困擾。因此，建議采用1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)共用1號線(xiàn)現有虛擬站臺方案。3．2．2存在的問(wèn)題及解決方案通過(guò)分析上述兩種方案，存在的問(wèn)題或難點(diǎn)及解決方案如下。1)在試車(chē)線(xiàn)試車(chē)時(shí)，車(chē)輛段側聯(lián)鎖界面顯示的統一。若兩條線(xiàn)供貨商不同，且系統存在軌道區段的數量及長(cháng)度的差異，會(huì )出現車(chē)輛段側聯(lián)鎖界面與1號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)顯示不一致的情況。為使兩條線(xiàn)試車(chē)時(shí)車(chē)輛段側顯示界面一致，車(chē)輛段側僅顯示車(chē)輛段設置的計軸區段(位于試車(chē)線(xiàn)上道岔前后的調車(chē)信號機處)占用出清情況及其控制的調車(chē)信號機狀態(tài)。2)試車(chē)線(xiàn)信號設備與車(chē)輛段信號設備站聯(lián)接口設計。由于1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)聯(lián)鎖設備與車(chē)輛段聯(lián)鎖設備均存在接口，以試車(chē)線(xiàn)聯(lián)鎖設備是否與車(chē)輛段聯(lián)鎖設備一致進(jìn)行說(shuō)明。若1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)聯(lián)鎖設備與車(chē)輛段聯(lián)鎖設備一致，則其接口均可采用網(wǎng)絡(luò )方式;若1、3號線(xiàn)中有一條線(xiàn)的試車(chē)線(xiàn)聯(lián)鎖設備與車(chē)輛段聯(lián)鎖設備一致，則一致的試車(chē)線(xiàn)聯(lián)鎖設備接口采用網(wǎng)絡(luò )方式，另一條線(xiàn)采用繼電條件接口;若1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)聯(lián)鎖設備與車(chē)輛段聯(lián)鎖設備均不一致，則其接口均采用繼電條件方式。由于兩套試車(chē)線(xiàn)聯(lián)鎖設備與車(chē)輛段聯(lián)鎖設備均存在接口，而每條線(xiàn)的防雷分線(xiàn)柜均單獨設置，為了使兩條線(xiàn)的接口彼此獨立，實(shí)現對試車(chē)線(xiàn)與車(chē)輛段安全控制權的轉換和進(jìn)路的安全控制，需在1、3號線(xiàn)試車(chē)線(xiàn)分線(xiàn)柜至室外設備側設置單獨的選通分線(xiàn)柜，且選通分線(xiàn)柜內設三通開(kāi)關(guān)，實(shí)現對每條線(xiàn)接口的單獨選通，在選通時(shí)對另一條線(xiàn)路進(jìn)行隔離安全控制。三通開(kāi)關(guān)平時(shí)處于斷路狀態(tài)，對1、3號線(xiàn)進(jìn)行隔離。3)合用信號設備室時(shí)的電源方案。兩條線(xiàn)共用試車(chē)線(xiàn)信號設備室，考慮各線(xiàn)信號工作人員彼此不對對方線(xiàn)路信號設備進(jìn)行操控，有2種方案。方案1:動(dòng)力照明專(zhuān)業(yè)僅提供一組兩路獨立三相五線(xiàn)制交流電源至切換箱，通過(guò)操作切換箱對1、3號線(xiàn)的信號系統進(jìn)行供電。實(shí)現某一線(xiàn)路信號設備得電工作的同時(shí)，切斷另外一路信號設備的供電電源。需要注意的是，動(dòng)力照明專(zhuān)業(yè)所提供的三相五線(xiàn)制電源容量均應滿(mǎn)足兩套設備單獨運行時(shí)電源容量需求。方案2:動(dòng)力照明專(zhuān)業(yè)提供兩組兩路獨立三相五線(xiàn)制交流電源并分別設置配電盤(pán)，供兩條線(xiàn)使用，每條線(xiàn)路使用1組獨立電源。綜上所述，從資源合理利用、節約投資的角度分析，建議采用方案1。4)試車(chē)線(xiàn)信號設備間的防干擾問(wèn)題。1、3號線(xiàn)共用試車(chē)線(xiàn)時(shí)，除信號機外，其他室外設備間的相互干擾情況分析如下:首先，兩條線(xiàn)路在試車(chē)時(shí)僅有1套設備上電，無(wú)線(xiàn)通信設備與計軸設備不存在相互干擾問(wèn)題;其次，目前采用的CBTC信號系統的工作方式為，車(chē)載信號系統讀取應答器ID后，需要與車(chē)載電子地圖進(jìn)行比對，沒(méi)有對應ID的應答器將會(huì )被系統忽略。根據工程特點(diǎn)，兩條線(xiàn)的應答器可以通過(guò)分配避讓ID號的方式進(jìn)行數據處理，使某一條線(xiàn)上的ID均不會(huì )在其他兩條線(xiàn)上使用。通過(guò)此種方法就可以解決兩條線(xiàn)路應答器設備讀取的干擾問(wèn)題。

　　4結語(yǔ)

　　綜上所述，在兩線(xiàn)共用試車(chē)線(xiàn)時(shí)，建議采用共用虛擬站臺方案，同時(shí)應根據線(xiàn)路的實(shí)際情況(如供貨商是否相同，提供設備是否一致等)合理選擇相應的方案，規避設備串電、設備間相互干擾等問(wèn)題。

【軌道交通試車(chē)線(xiàn)工程設計方案論文】相關(guān)文章：

關(guān)于軌道交通服務(wù)論文07-07

軌道交通信號論文05-20

有關(guān)城市軌道交通的論文12-06

城市軌道交通工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文致謝詞03-31

軌道交通監控系統聯(lián)動(dòng)模塊設計論文11-20

（精選）軌道交通運營(yíng)管理論文06-21

軌道交通運營(yíng)管理論文05-18

軌道交通運營(yíng)管理論文06-20

城市軌道交通論文3千字論文06-04

淺談城市軌道交通供電設計論文11-18