城市轨道交通信号系统临时控制中心解决方案

经验人：李 云

城市轨道交通信号系统临时控制中心解决方案

经验人：李 云

本文以南京地铁机场线信号调试为背景，介绍了城市轨道交通运营控制中心（OCC）信号系统以及正线车站至控制中心的线缆通路无法满足现场调试需求时，提供的临时控制中心解决方案，并对该方案中相关的限制条件进行了分析和探讨。

南京至高淳城际快速轨道交通一期工程（又称南京机场线），北起南京南站，经禄口新城、秣陵工业区、江宁经济技术开发区，止于禄口机场，线路全长约34.9公里，全线设置8座车站，其中禄口机场、翔宇路南、翔宇路北、正方中路、吉印大道、佛城西、南京南等7个车站设置为联锁集中控制区。本工程信号系统将提供移动闭塞的基于通信的列车控制系统（CBTC）。

临时控制中心方案的提出

机场线信号系统调试初期，由于受北段土建施工进度的影响，信号系统调试进度受到了一定的影响，其中控区5（吉印大道站）、控区6（佛城西站和翠屏山站）、控区7（南京南站）的信号系统无法按计划进行安装施工。为了应对该现状，一种相对有效的办法是及早完成控区1（禄口机场联锁区）、控区2（翔宇路南站联锁区）、控区3（翔宇路北站联锁区）、控区4（正方中路联锁区）等4个条件比较好的控区的安装和单体设备静调，并把此4个区域组成一个行车小交路，依托此小交路，进行信号系统功能测试，以期缩短后期信号系统全系统的联调时间。但是，由于南京南站控制中心及控区6和控区7的现场进度延期，造成OCC设备无法进行安装和调试，正线到控制中心的电缆通路也无法形成。因此，需要考虑在控制中心（南京南站OCC）具备集中控制条件之前，建立临时控制中心来支持上述小交路的信号系统功能测试。

临时控制中心方案设计

本方案是基于控区1至控区4满足可在11月1日具备正线动车的信号联调条件，以及南京南站控制中心及电缆通路满足可在12月底具备完备条件的预期进行设计的。临时控制中心可在南京南站控制中心不能及时满足条件的情况下，为控区1至控区4提供短期的、简易的控制中心的功能，这些区域的轨旁设备都通过骨干网连接到临时控制中心。在全线骨干网贯通后，临时控制中心会从系统中移除。

临时控制中心的网络设置与控制中心基本一致，IP地址也使用与控制中心相同的配置，以利于在测试中使用同控制中心一样的系统软件。因此，在全线网络连通的情况下，不允许两个控制中心同时启动工作。

临时控制中心支持区域独立划分情况下的系统功能测试，实现机场线信号系统本身大部分的功能测试，不考虑与外部系统的接口设备及功能测试。信号系统7个控区的全线贯通功能测试仍需在南京南站的控制中心完备后才能进行。

临时控制中心的设置考虑以下可能的情况。

（1）在控区1-控区4的基础上根据土建进度和系统调试方案将控区5-控区7逐步连接到临时控制中心的控制范围。

（2）根据现场进度和系统调试方案，可能在某段时间内将全线划分为两个控制中心分别对控制区域进行测试。

为确保信号系统调试进度，增加全新的临时控制中心，以减小复用设备对测试进度的影响。意义如下。

（1）必要情况下可同时通过控制中心和临时控制中心对两个独立区域进行同步测试，节省一定的调试时间。

（2）在临时控制中心发挥测试作用的同时，控制中心在条件满足的情况下可进行静态测试、外部接口测试等，有助于推进测试进度。

（3）如果复用控制中心的设备，即在临时控制中心停用后存在设备倒接和搬迁的过程，将有设备损坏或故障的不可预期风险，并需要重新进行静态测试、调试、接口测试等必要流程，一定程度上影响进度。

（4）增加的临时控制中心设备可用于机场线后续线路延伸项目的必要的系统测试之用，提高设备利用率和效益。

临时控制中心硬件配置

临时控制中心将原控制中心部分冗余网络设备按单套配置，并省去了防火墙，以节约硬件成本。

临时控制中心由以下设备组成：

CBTC部分：

1台Hirschmann骨干网交换机

2台SD保密器件

2台惠普 48口交换机（需支持三层交换功能）

1台调度系统

1台数据库服务器

1台数据记录器

1台KVM机架显示切换器

1台ATS工作站（含显示器、键鼠）

1台网管服务器（含显示器、键鼠）

1台Hirschmann骨干网交换机

1台SD保密器件

1台惠普 24口交换机

以上设备中，Hirschmann骨干网交换机建议放置于正方中路站原DCS（无线）机柜中，ATS工作站及网管服务器放置于柜外，其他设备放置于新增的临时控制中心ATS机柜中。临时控制中心设备放置于控区4（正方中路站）的信号设备房。

临时控制中心用电要求

目前正方中路UPS容量是30KVA，已经使用了24KVA。另有10KVA用于转辙机电源。经硬件详细评估，新增加的ATS机柜及工作站用电需求为220VAC，容量不大于10KVA。增加临时控制中心设备后，总的电源消耗已经超过了供电专业引入的40KVA的容量，因此还需要增加供电专业引入电源的容量。

本方案要求是接单独一路临时电，一个配电盘，不增加UPS，但增加一个小的稳压器（10KVA），单独给临时控制中心设备供电。测试结束，临时电和临时控制中心设备拆除，这将不影响其他设备的改造。增加硬件为一个带稳压的配电柜，以及可能的与供电接入点的连接电缆等。

控制中心与临时控制中心网络结构

当全线贯通且南京南站控制中心条件满足后，为实现正线的全面测试，临时控制中心需停用，并将复用的硬件恢复至控制中心。

贯通之前的骨干网和AP环网设计：

贯通之后的骨干网和AP环网设计：

临时控制中心局限性

（1）与控制中心配置相比较，本方案中控制中心服务器及数据服务器为非冗余配置。

（2）临时控制中心只用于部分控区的部分系统功能的测试，不能进行外部系统接口测试，不能用于全线贯通测试、试运行及运营。即便所有的区域在贯通之前都已进行测试，开通之前仍需一定时间来使用控制中心对全线进行系统联调及功能集成测试。

（3）临时控制中心在全线网络贯通之前须停用，即两个控制中心在网络连通后不能同时开启。

方案实施效果

临时控制中心作为机场线信号设备的一个部分，必须要满足信号系统的安全等级，具备高的安全性和可靠性，并且倒接、切换要简单。控区1至控区4利用临时控制中心组织交路进行了信号系统动车测试，并圆满完成了大部分动车测试的内容，为信号系统全线总联调节约了宝贵的时间。南京地铁机场线信号系统按照既定目标时间全功能调试开通。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.15.055