北京地铁8号线通信传输系统衔接方案探讨

崔茂迪

（青岛市地下铁道公司，山东青岛 266071）

随着我国城市轨道交通的不断建设和发展，很多城市为了满足轨道交通线网运营的需要，在建设新线路时，对既有线路进行更新和优化的需求也日益紧迫。但由于轨道交通在城市公共交通体系中的重要地位，对先期已投入运营的轨道交通线路实施更新和优化工程一般都只能按照不停运方式组织实施。由此带来诸多需要解决的难题，如前期工作、项目管理和安全保障等。北京市轨道交通8号线一、二期工程的拆解和衔接即是一个典型的案例，而通信传输系统是地铁设备系统拆解和衔接案例中的典型代表。

1 需求分析

北京地铁8号线一期工程即奥运支线，是为北京2008年奥林匹克运动会专门修建的轨道交通线路，与北京地铁10号线一期工程共同建设，统一运营管理。8号线二期工程是一期工程的南北延伸线，将于2013年建成。届时，一期工程将从10号线中完全拆解出来，并与8号线二期工程贯通运营。8、10两线配线关系如图1所示。

根据运营管理需求，一期工程所有的设备系统均需与10号线完全分离，并与二期工程统一组网，统一运营管理和维护。通信传输系统是地铁设备系统中最为重要的系统之一，是地铁相关机电设备系统的基础信息传送平台，它承载了通信众多子系统和其他外部系统的业务信息。一、二期工程通信传输系统的衔接，必须制定科学的方案和周密的实施步骤，并考虑必要的临时或过渡措施，消除衔接改造带来的工程风险。

2 传输系统介绍

8号线一期和10号线一期工程通信传输系统共同组网。选用德国西门子公司OTN传输设备，系统的网络拓扑为环型结构的两纤自愈环。在环网结构中，10号线一期控制中心、车辆段及22座车站、8号线一期4座车站分别设置网络节点设备，连接成一个具有28个节点的光纤环网。由10号线一期在主、备控制中心分别设置的网管系统统一管理。

8号线一期工程的4个传输节点，位于10号线健德门和北土城之间。衔接完成后，一期工程将从10号线脱离出来，首端森林公园站与二期工程林萃路站衔接，末端熊猫环岛站与二期工程安华桥站衔接。

虽然二期工程传输系统同样采用OTN设备组网，为实施衔接打下了坚实的基础。但传输系统除了考虑自身衔接外，还应保障整个衔接期间其余设备系统能够使用传输通道进行高质量的拆解和调试，为其他设备系统衔接、调试和开通提供前提条件和基础。

3 衔接方案

3.1 衔接原则

8号线一、二期工程通信传输系统的衔接应遵循以下原则。

1）不影响10号线一期工程及8号线一期工程的正常运营。

2）平滑过渡，易于8号线全线设备系统的开通调试。

3）提前做好充分的准备工作，并采用合理的施工组织方案，降低工程风险并缩短衔接调试工期。

4）最大限度地使用既有设备资源，采用经济可行的衔接方案，节约投资。

3.2 衔接思路及要点

根据一期工程既有系统状况和设备特点，确定合理的衔接思路，确保准备工作切实有效、实施步骤可操可控。

首先，利用OTN网管支持离线配置的特性，提前预制2线衔接期间联网运行以及衔接完成后的传输系统运行数据库，便于衔接完毕两线即时激活新数据库。

其次，使用OTN设备的ULM互连模块，使8号线二期工程和10号线一期工程（含8号线一期工程）传输环网互连，进行衔接期间跨环业务的传输。由于单块ULM的互连带宽有限，可考虑选择建立2个互连节点。

之后，待所有使用传输通道的设备系统衔接完毕，利用OTN的双环自愈特性，在不影响10号线正常运行的情况下，分离出8号线一期工程。

最后，8号线一期工程与二期工程对接，并拆除ULM互连模块，2个环网独立运行。

上述衔接思路的要点在于8、10号线2个传输环网互连。考虑到8号线各设备系统在衔接期间的各种不确定因素，此举主要目的保障8号线一期工程在衔接期间的正常运营，并便于其他设备系统采用传输通道进行高质量的衔接调试。利用环网互连在衔接期间为8号线一期工程的相关设备系统分别开通至8、10号线控制中心的双通道。其中至10号线的原有通道用于维持8号线一期工程的正常运营，至8号线控制中心增配的通道用于各系统衔接期间调试，增配通道可利旧使用各系统原有的至10号线的冗余接口实现。

形象的说来，环网互连和双通道好比给相关设备系统提供2条“道路”。其中一条是原有的通向10号线的“道路”，因为在衔接完成之前，8号线一期工程必须仍旧接受10号线的统一管理，这条“道路”可将8号线一期工程的控制信息继续传送至10号线。而另一条是通往8号线二期工程的“道路”，一期工程的各设备系统使用该通道与8号线二期工程共同进行接口改造和调试，如果“此路不通”，可在运营时段继续走第一条“道路”以维持正常运营。由于各设备系统的衔接均需在夜间非运营时段（约3 h）进行，工期长、不确定因素多，双通道既提供了非运营时段的衔接调试通道，也保证了第二天的正常运营通道。传输系统承载的业务在衔接期间可随时恢复至原来的运行状态，达到“进退自如”的效果。

3.3 主要准备工作

确认系统状态：确认当前系统（10号线一期含8号线一期）运行正常，备份当前运行数据库于主、备控制中心。

预制数据库：分别预制10号线一期与8号线二期环网互连、10号线一期不含8号线一期、8号线全线（一、二期）系统运行数据库各1套。

确定接续位置：确定10号线一期健德门站、北土城站，8号线一期熊猫环岛站、森林公园站，8号线二期安华桥站、永泰站点光路由在ODF上的接续位置。

人员配备：8、10两线各设备系统配备现场技术人员，在现场协助衔接时的调试，并负责各自系统的测试并验证运行状况。

3.4 主要实施步骤

第一步：利用夜间停运时段，在一期工程熊猫环岛、森林公园站，二期工程林萃路、安华桥站的OTN设备安装ULM互连接口模块，将10号线（含8号线一期）和8号线二期的OTN环网桥接互连。安装完成后加载预制的10、8号线环网互连系统运行数据库，进行8号线一期工程各站分别至10、8号线的传输通道调试。本步骤如图2所示。

第二步：待所有使用传输网络的设备系统衔接调试成功后，利用OTN的双环自愈保护特性，在10号线夜间停运时段，分别切断8号线一期熊猫环岛站与10号线健德门之间的光路由、森林公园站与10号线北土城站之间的光路由（10号线“开环”）。

此时，10号线通过OTN网络的自愈功能，光路由分别在健德门、北土城站环回，行成单环工作状态。本步骤如图3所示。

第三步：接通10号线健德门站与北土城站之间的光路由，使10号线恢复成双环保护的OTN环网（10号线“闭环”）。加载预制的10号线（不含8号线一期）的系统运行数据库至OTN网络，10号线传输系统将按新的系统数据库运行。10号线 “开环”→“闭环”期间，将遵循自愈保护机制自动完成，不影响10号线通信系统的运行。本步骤如图4所示。

第四步：将8号线二期OTN网络“开环”，同时将一期首端森林公园与二期林翠路站连接，末端熊猫环岛站与二期安华桥站连接；卸载ULM板卡，加载预制的8号线全线（含一期工程）的系统数据库并全网调试，衔接完成。本步骤完成后的10、8号线传输网络如图5所示。

4 对正常运营的影响分析

上述步骤充分利用了传输系统的自愈功能，并在实施过程中采用了双通道“循序渐进”法而非“一刀切”的网络割接方式。虽然目前的传输设备包括OTN都具有可靠的自愈机制，但不能完全排除实施过程中会出现各种“意外”。因此，为确保“万无一失”，建议所有衔接过程及其调试均在非运营时段进行。并提前准备好相关的技术支持工作，包括设计方案、图纸、施工计划、人力资源安排、安全及应急计划等。

本文所述的衔接方案需要申请数次的停运时间段，分别用于OTN互连、跨环通道调试以及各设备系统的通道调试，且需要充足的时间完成2线传输系统正常运行的恢复工作。因此，如果条件允许，比如8号线一期工程在衔接期间可以停运或采用低水平运营，则衔接方案可以很大程度上简单化。另外，城市轨道交通既有线改造由于缺乏设计规范及标准，本文给出的方案仅作为初步探讨和研究，以供参考。

[1] GB 50157-2003 地铁设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2003.

[2]张树人．北京地铁既有线路更新改造工程管理实践[J]．现代城市轨道交通，2008（6):10-13.

[3]杨兴山，李国庆．既有线改造对运营的影响分析与对策[J]．现代城市轨道交通，2008（6):14-16.