轨道交通拆解信号设计方案研究

王珮瑶 刘名元

随着城市建设的发展和人们出行需求的提高，城市地铁建设规划也在不断调整和完善。在实际工程中，已经多次出现对运营的线路延伸或者拆解的工程案例。在线路延伸或者拆解过程中，如何能以最小的经济投入带来最理想的效果，是工程设计过程中应重点考虑的。现结合青岛地铁1号线线路的拆解设计方案就该问题进行讨论。

1 工程概况

青岛市地铁1号线线路全长60．1km，共设车站39座。根据线网规划，近期将对1号线线路进行拆解，从兴国路站拆分成2条地铁线路，即地铁1号线和7号线 （部分）。拆解前后运营范围详见图1。

图1 线路拆解前后运营范围示意

如图1所示，线路拆解之前，1号线从峨眉山路运营至东郭庄；线路拆解之后，由1条地铁线路变为2条，分别是1号线峨眉山路至兴国路和7号线东郭庄至兴国路，拆解后7号线需延伸 （延伸部分不纳入本次讨论范围）。

2 系统设计原则

为减少后期拆解过程对既有1号线运营造成的影响，并降低工程投资，应按照下列原则进行系统设计：1号线系统应提前预留相关拆解条件，减少线路拆解对运营的影响；信号设备应尽量 “利旧”，减少工程重复投资；拆解工程应在1号线夜间停运期间进行，线路拆解过程不影响第2天的正常运营；在1号线系统设计以及招标过程中，应采用有利于1、7号线线路拆解的工程设计方案，以实现不停运转换。

3 系统设计预留及工程设计预留

3．1 系统设计预留

从兴国路站至东郭庄站 （简称拆解段，下同）为规划7号线的一部分，暂时纳入1号线运营。为减少后期线路拆解的影响，兴国路站只作为1号线的区域及联锁集中站，其控制范围只包含远期1号线的车站和区间，在拆解段另设一套区域控制器，2套轨旁区域控制器的控制分界位于兴国路站和南岭站之间。

在保护区段长度设计上，根据1号线和7号线的不同列车编组和列车性能，以及两线线路最高运行速度，选取较长长度的保护区段作为1号线轨旁信号设备布置的依据，如计轴磁头，预告信标等。

为减少后期线路拆解对1号线运营的影响，推荐将兴国路站和南岭路站联锁分界按图2示意图划分。考虑将远期7号线运营线路 （包括线路侧的屏蔽门以及紧急停车按钮等设备接口）纳入南岭路站联锁控制区，可有效减少线路拆解后对1号线兴国路站联锁的影响，同时南岭路站也预留拆解后与7号线的联锁设备、轨旁有线网络的接口。

在ATS子系统设计上，在南岭路站设置ATS分机，兴国路站的1站台和2站台的发车指示器由南岭路站ATS分机控制显示。1号线ATS子系统在兴国路站设置目的地号和折返按钮。

3．2 工程设计预留

在1号线信号系统与土建及机电专业配合过程中，可统筹考虑2条线路沟槽孔洞和电缆桥架的预留，将不同编组不同车型列车的ATO运营停车点，统一设置在站台端部的同一位置，为折返按钮、发车指示器、紧急停车按钮甚至计轴磁头的设备利旧预留条件。轨旁设备电缆长度按照设备至2条线路上最远分线盘距离预留，电缆芯线按照系统要求芯数多的预留。

4 信号系统设计拆解实施方案

4．1 联锁子系统拆解实施方案

由于已将1号线兴国路站和南岭路站联锁区分界设在渡线计轴器处，因此，线路拆解对兴国路站联锁子系统无任何影响，只需修改7号线南岭站联锁系统即可。

根据前文所述拆解原则，推荐7号线和1号线采用相同制式的信号系统，且选取同一家供货商的设备，以避免工程重复投资，减少对既有运营的影响。这样在线路拆解过程中，7号线除改造南岭路站计算机联锁设备外，轨旁应答器、转辙机、信号机、计轴设备、站台区设备等轨旁设备及光、电缆均可利旧。

图2 兴国路站和南岭站联锁区分界示意图

若拆解后7号线的信号系统与1号线厂家不同，考虑到联锁子系统与其他子系统之间的接口协议开放困难，7号线在拆解段需新设所有车站计算机联锁设备、电源设备，以及轨旁计轴设备、应答器、信号机等。拆解段的站台紧急停车按钮、发车指示器、折返按钮均可利旧，站台及轨旁设备的电缆也可利旧。

4．2 ATP子系统拆解实施方案

若1号线和7号线采用相同制式和相同厂家的信号系统，鉴于在1号线系统设计中已经将轨旁ATP控制区划分在南岭路站和兴国路之间，则拆解段原有的区域控制器只需更新线路数据库，并与7号线新设的区域控制器建立通信即可，当然1号线兴国路站区域控制器也需更新线路数据库。

若拆解后7号线的信号系统与1号线厂家不同，考虑到区域控制器与其他子系统之间接口协议开放困难，7号线在拆解段需新设区域控制器，1号线兴国路站区域控制器也需更新线路数据库。

4．3 ATS子系统拆解实施方案

7号线ATS子系统的拆解方案与轨旁ATP类似，若拆解后7号线信号系统与1号线厂家相同，则拆解段车站ATS设备均可利旧，只需将原有拆解段的车站ATS设备接入7号线新建的ATS网络；若厂家不同，则拆解段车站ATS设备需新设。无论拆解后7号线信号系统与1号线信号系统厂家是否相同，两线均需独立设置中央ATS系统。

图3 1、7号线拆解调试流程示意图

4．4 拆解调试方案

7号线拆解段实施阶段对1号线运营的影响及1号线信号系统改造调试如图3所示。

在7号线室内设备安装阶段，对既有1号线室内设备做好防护措施，不得影响1号线运营。在7号线站厅、站台管线敷设及设备安装时，由于之前预留了管线敷设路径及设备安装条件，因此，设备安装时只要做好相应的施工区隔离及防护工作，即可减少对1号线折返的正常运营的影响。

7号线轨旁设备安装及调试应在1号线运营结束后进行。为确保1号线的正常运营，建议新版软件的功能测试在非运营时段进行，待功能测试完成并取得安全认证后，利用非运营时段将旧版软件全部更换。

5 结论

轨道交通拆解信号设计方案，结合了国内多条地铁设计拆解经验，线路拆解过程中最重要的就是减少对既有运营线路的影响，除了从工程设计以及系统设计角度进行考虑，还必须借助于严格的运营管理模式和管理办法。希望通过本文的论述，使得各方对线路拆解过程中信号系统的繁琐性有所认识，能对日后的工程提供参考。

［1］ GB 50157－2013地铁设计规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2013．

［2］ 青岛地铁一号线工程可行性研究报告［R］．北京：北京城建设计研究总院有限责任公司，2013．

［3］ 孙元广．广州市轨道交通二、八号线拆解施工中临时运营方案［J］．铁道运输与经济，2006（02）．

［4］ 陈斌，李英．宁波市轨道交通2号线不同编组列车混合运营方案研究［J］．城市轨道交通研究，2011（01）．

［5］ 青岛市轨道交通线网规划［R］．2012．