薛 超

(1．北京全路通信信號研究設(shè)計院集團(tuán)有限公司，北京 100070；2．北京市高速鐵路運(yùn)行控制系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，北京 100070)

1 概述

1.1 信號系統(tǒng)概況

目前，1號線信號系統(tǒng)采用基于無線通信的移動閉塞列車自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)、列車自動防護(hù)子系統(tǒng)、列車自動運(yùn)行子系統(tǒng)及計算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)組成。而八通線信號系統(tǒng)正處于改造階段，改造后將采用與1號線一致的移動閉塞列車自動控制系統(tǒng)。

1.2 基礎(chǔ)參數(shù)

1.2.1 線路參數(shù)

在四惠站和四惠東站之間，線路選用四組12號曲尖軌道岔、四組9號曲尖軌道岔，連接八通線與1號線。將原八通線四惠東站西側(cè)S曲線的西端設(shè)置為9號單開道岔，將八通線與1號線搭接道岔加大至12號道岔，將1號線與八通線兩線相連，如圖1所示。

1.2.2 運(yùn)行交路

一八貫通后，早晚高峰開行蘋果園站至環(huán)球影城站大交路，如圖2所示。

圖1 一八貫通線路圖Fig.1 Connection diagram of Beijing Metro Line 1 and Batong Line

圖2 貫通運(yùn)營后早晚高峰運(yùn)行交路Fig.2 Train operation routing scheme in the morning and evening peak hours after through operation

一八貫通后平峰開行交路，如圖3所示。

圖3 平峰時段運(yùn)行交路方案Fig.3 Train operation routing scheme in the mean hours

結(jié)合目前全線的配線方案，四惠及四惠東站各站臺均不廢棄。以后八通線及1號線仍能獨(dú)立組織運(yùn)營交路，如圖4所示。

圖4 平峰備用交路Fig.4 Standby routing scheme in the mean hours

2 改造方案

為實(shí)現(xiàn)兩線貫通運(yùn)營，可將兩線信號系統(tǒng)進(jìn)行整合，即1號線與八通線的四惠站合并為一個，1號線與八通線的四惠東站合并為一個。合并后信號設(shè)備可放置于1號線信號設(shè)備室，也可放置于八通線，為方便貫通倒切，以四惠和四惠東站合并后采用八通線信號設(shè)備用房為例，進(jìn)行詳細(xì)闡述。

3 貫通改造內(nèi)容

3.1 計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

貫通新增軌旁設(shè)備以及既有1號線軌旁設(shè)備都將納入八通線聯(lián)鎖系統(tǒng)。貫通實(shí)施時，1號線既有軌旁設(shè)備可利舊，八通線的既有室內(nèi)組合架、接口架、分線盤等設(shè)備均可利舊，倒切位置可在八通線接口架與聯(lián)鎖機(jī)柜連接處，將1號線接口信息通過倒接設(shè)備倒接至八通線的聯(lián)鎖設(shè)備，1號線聯(lián)鎖設(shè)備退出。

改造過程中，所有新增的軌旁設(shè)備安裝均可在夜間非運(yùn)營時間進(jìn)行，為避免未投入運(yùn)營的信號機(jī)對既有運(yùn)營列車司機(jī)產(chǎn)生干擾，新設(shè)信號機(jī)均采取封閉措施；新增加的轉(zhuǎn)轍機(jī)通過鉤鎖器鎖至定位，不接入線聯(lián)鎖；新增加的計軸設(shè)備不接入系統(tǒng)，保證貫通實(shí)施不影響既有線正常運(yùn)營。

3.2 ATS子系統(tǒng)

對于中心ATS系統(tǒng)，兩線將采用1套控制中心ATS設(shè)備和1套備用中心ATS設(shè)備（貫通后可拆除1號線控制中心和備用控制中心相關(guān)服務(wù)器等設(shè)備）。貫通實(shí)施時，可將八通線中心ATS軟件進(jìn)行升級，以實(shí)現(xiàn)八通線與1號線全線的線路監(jiān)控和列車監(jiān)控。

貫通ATS改造內(nèi)容主要包括以下內(nèi)容：

1）目的碼的擴(kuò)容及修改；

2）增加1號線線路監(jiān)控和監(jiān)控界面的整合；

3）中心調(diào)度員工作站1號線利舊，通過軟件升級與八通線整合；

4）ATS系統(tǒng)在控制中心與其他子系統(tǒng)的接口均在八通線ATS接口的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級；

5）網(wǎng)關(guān)計算機(jī)軟件數(shù)據(jù)、外部接口設(shè)備（如通信前置機(jī)等）軟件數(shù)據(jù)按貫通方式升級；

6）八通線四惠站、四惠東站ATS軟件數(shù)據(jù)按將1號線四惠、四惠東站數(shù)據(jù)納入方式升級；

7）八通線四惠站、四惠東站現(xiàn)地控制工作站軟件數(shù)據(jù)按貫通方式升級；

8）1號線、八通線其他各站ATS分機(jī)、現(xiàn)地控制工作站進(jìn)行軟件升級，納入對方線路數(shù)據(jù)，與中心構(gòu)成完整整體。

3.3 ATO/ATP系統(tǒng)

3.3.1 地面ATP/ATO

貫通時，通過升級八通線四惠站ATP/ATO設(shè)備相關(guān)軟件完成兩線的ATP/ATO子系統(tǒng)整合。通過升級八通線數(shù)據(jù)存儲單元軟件，可將1號線數(shù)據(jù)存儲單元的數(shù)據(jù)整合至八通線的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中，也可將八通線數(shù)據(jù)存儲單元的數(shù)據(jù)整合至1號線的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)全線數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的整合。

1號線、八通線其他各站的地面ATP/ATO設(shè)備，根據(jù)貫通方案，進(jìn)行軟件升級，保證貫通后設(shè)備數(shù)據(jù)完整性、版本的一致性。

3.3.2 車載ATP/ATO

分別對1號線、八通線兩條線的列車車載設(shè)備進(jìn)行軟件升級改造，1號線列車載入八通線電子地圖，八通線列車載入1號線電子地圖，將列車信號車載設(shè)備軟件整合，實(shí)現(xiàn)地面信號系統(tǒng)設(shè)備對列車運(yùn)行的監(jiān)控管理。

貫通新增列車的ATP/ATO車載設(shè)備和軟件升級改造后的既有ATP/ATO車載設(shè)備都具有在全線運(yùn)營的能力。

3.4 數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)

1號線與八通線均采用基于標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11g協(xié)議，2.4 GHz WiFi數(shù)據(jù)通信方案，且1號線與八通線分別在四惠和四惠東站設(shè)置SDH光接點(diǎn)設(shè)備，因此貫通工程須將四惠和四惠東站的SDH接點(diǎn)相互連接，使兩條線的骨干網(wǎng)貫通，并對DCS軟件進(jìn)行升級，銜接示意如圖5所示。

圖5 1號線與八通線骨干網(wǎng)貫通方案圖Fig.5 Backbone network connection plan of Beijing Metro Line 1 and Batong Line

3.5 維修子系統(tǒng)

1號線與八通線可合設(shè)一個維修中心，貫通實(shí)施時，可將八通線維修子系統(tǒng)的服務(wù)器及工作站軟件進(jìn)行升級，將原1號線維修子系統(tǒng)的信息接入，使其覆蓋貫通后兩條線的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)貫通整合。

3.5.1 電源設(shè)備

由于四惠站和四惠東站信號設(shè)備用房的整合，八通線四惠站和四惠東站的電源設(shè)備容量需考慮1號線的設(shè)備。在1號線與八通線貫通時，將1號線四惠站和四惠東站軌旁所有設(shè)備接入八通線電源設(shè)備，1號線四惠、四惠東站電源設(shè)備可退出運(yùn)營。同時1號線與八通線控制中心、備用中心以及維修中心的電源設(shè)備可合并采用八通線改造新增的電源設(shè)備，貫通運(yùn)營后，其1號線的電源設(shè)備可退出運(yùn)營。

3.5.2 計軸

由于四惠站和四惠東站信號設(shè)備用房的整合，八通線四惠站和四惠東站的計軸機(jī)柜預(yù)留1號線計軸設(shè)備容量，在1號線與八通線貫通時，將原1號線室外計軸接入八通線室內(nèi)計軸機(jī)柜，實(shí)現(xiàn)貫通整合。

3.5.3 IBP盤

八通線工程實(shí)施時，四惠、四惠東站綜合控制室直接與1號線四惠、四惠東站綜合控制室進(jìn)行整合，均集中到1號線兩站各自的綜控室。八通線信號改造工程，2站的IBP盤在1號線兩站的IBP盤基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)容改造，信號系統(tǒng)IBP盤按照貫通盤面進(jìn)行預(yù)留設(shè)計。貫通工程實(shí)施時，將1號線按鈕、表示燈倒接到貫通盤面上，貫通運(yùn)營后，1號線既有盤面可拆除補(bǔ)空。

3.5.4 信息安全

1號線與八通線貫通應(yīng)按照國家信息安全等級保護(hù)管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使用符合國家有關(guān)規(guī)定、滿足信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)等級需求的信息技術(shù)產(chǎn)品，開展信息系統(tǒng)安全建設(shè)工作。各系統(tǒng)應(yīng)按相應(yīng)的級別進(jìn)行設(shè)計，信號系統(tǒng)應(yīng)滿足國家及北京市對信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的要求。1號線既有各車站、車輛段等處根據(jù)信息安全需設(shè)置必要的軟、硬件設(shè)備，并納入八通線信息安全系統(tǒng)。

4 主要調(diào)試內(nèi)容

4.1 DCS子系統(tǒng)調(diào)試

在夜間調(diào)試階段，通過四惠和四惠東站SDH節(jié)點(diǎn)將1號線、八通線兩條線骨干網(wǎng)貫通，升級1號線、八通線骨干網(wǎng)EPLAN配置，進(jìn)行DCS子系統(tǒng)功能調(diào)試，待白天運(yùn)營前，將升級后的數(shù)據(jù)軟件退回至原始運(yùn)營數(shù)據(jù)軟件版本，恢復(fù)1號線和八通線既有設(shè)備，以保證白天正常運(yùn)營。

4.2 聯(lián)鎖子系統(tǒng)的調(diào)試

在夜間調(diào)試階段，將八通線四惠、四惠東集中站以及其相鄰車站聯(lián)鎖數(shù)據(jù)升級為與1號線貫通后的數(shù)據(jù)，同時通過室內(nèi)倒切設(shè)備將四惠站和四惠東站室外軌旁設(shè)備倒接至新聯(lián)鎖系統(tǒng)，并進(jìn)行聯(lián)鎖功能調(diào)試，待白天運(yùn)營前，將聯(lián)鎖軟件退回至各自線路原始運(yùn)營數(shù)據(jù)軟件版本，以保證白天正常運(yùn)營。

4.3 ATS子系統(tǒng)的調(diào)試

在夜間調(diào)試階段，關(guān)閉1號線既有應(yīng)用服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信前置機(jī)、TCC接口機(jī)，網(wǎng)關(guān)計算機(jī)等設(shè)備，待1號線與八通線網(wǎng)絡(luò)連通后，將全線ATS數(shù)據(jù)升級為與1號線貫通后的數(shù)據(jù)，同時將1號線四惠站、四惠東站發(fā)車計時器連接到八通線的發(fā)車計時器集線器上，然后進(jìn)行ATS系統(tǒng)功能調(diào)試。待白天運(yùn)營前，將ATS數(shù)據(jù)軟件退回至各自線路原始運(yùn)營數(shù)據(jù)軟件版本，恢復(fù)原1號線既有設(shè)備，以保證白天正常運(yùn)營。

4.4 ATP/ATO子系統(tǒng)的調(diào)試

在夜間調(diào)試階段，待1號線與八通線網(wǎng)絡(luò)連通后，將八通線四惠站ATP/ATO設(shè)備數(shù)據(jù)升級為與1號線貫通后的數(shù)據(jù)，關(guān)閉1號線數(shù)據(jù)存儲單元，升級八通線數(shù)據(jù)存儲單元，同時升級1號線、八通線兩條線的列車車載設(shè)備，進(jìn)行ATP/ATO系統(tǒng)功能調(diào)試。待白天運(yùn)營前，將升級后的數(shù)據(jù)軟件退回至原始運(yùn)營數(shù)據(jù)軟件版本，恢復(fù)原1號線既有設(shè)備，以保證白天正常運(yùn)營。

5 結(jié)束語

1號線與八通線是北京地鐵線網(wǎng)中東西向重要的骨干線，早晚高峰四惠、四惠東兩換乘站站內(nèi)擁擠嚴(yán)重。為緩解站內(nèi)換乘壓力，1號線和八通線貫通運(yùn)營是未來發(fā)展的趨勢，從上述可知信號系統(tǒng)已能實(shí)現(xiàn)兩線的貫通運(yùn)營。