城市轨道交通机电系统设备贯通测试重难点分析

夏云杰

（上海市机械设备成套（集团）有限公司，上海 200120）

1 轨道交通机电系统设备构成

在地铁行业中，机电系统属于站后工程，机电系统设备众多，一般分为信号系统、通信系统、供电系统、综合监控系统、通风空调系统、给排水系统、动力照明系统、电梯系统、站台门系统、火灾自动报警系统、环境与设备监控系统（BAS）、自动售检票系统等组成。

2 地铁延伸线路贯通测试特点

分段建设一般是由于地铁线路前期工作制约，不能保证全线系统一次性开通，为了加快建设成果转化为运营效益和服务，减轻周边交通压力，便于周边居民出行，采用分段开通的方式，达到分阶段开通初期运营的目的。延伸线贯通测试难点主要是如何保证开通线路正常运营的情况下利用正常运营间歇时间进行调试，主要有以下特点。

（1）涉及既有运营线路，影响运营安全风险大；（2）利用夜间停运间隙测试和贯通升级，有效调试时间短，任务重；（3）试运行组织涉及和运营线路混跑，组织难度大，影响运营风险大；（4）贯通调试工作的制约因素多，效率低。

如何高效、安全地将各分段线路贯通衔接是关键点，它涉及通信、信号、供电、风水电、综合监控、AFC 等众多专业设备系统，其中，信号系统由于其直接影响运营质量，贯通调试内容较其他设备专业较为复杂，具有特殊性而受到重视与关注。

3 机电系统各专业贯通测试重难点及解决措施

3.1 信号专业

在贯通调试实施过程中，信号系统调试具有一定的特殊性。贯通调试工作除设备的物理接入外，还包括功能性、系统性的相互融合，网络的割接，生成统一的电子地图数据，并在延伸段和运营段分别对系统功能进行验证测试，最终使分段线路成为一个整体投入运营。

（1）重难点分析。信号系统贯通调试的难点主要是如何在不影响既有开通运营线路正常运营和延伸线建设工期紧张的情况下，高效地完成信号网络升级、软件升级以及贯通跑验证等各项调试工作。

（2）解决措施。

①贯通调试工作内容。贯通调试时间设置：贯通调试时间一般为当天运营结束，列车回段后，车载软件升级完毕后开始，调试完成后，需将升级的软件回退至原运营版本，整体的贯通调试一般以取得正式的第三方安全授权后进行正式升级，投入运营。贯通调试内容包括边界测试、既有车在延伸线调试、新车在已开通线调试、贯通调试、贯通跑图测试。主要的测试内容包括列车跟踪功能的验证、进路控制功能的验证、人机界面功能的验证、运行调整功能的验证、运行显示功能的验证、列车走行功能的验证等。

②贯通调试实施流程。在接口调试时，涉及已开通线设备的相关调试在停运时间进行；调试完毕后，恢复既有软件并进行验证测试，调试流程如图1 所示。

图1 调试流程图

③骨干网络贯通延伸段调试完成后满足试运行条件，将延伸段骨干网接入已开通区域网路，形成环网，实现整个网络的贯通。骨干网络系统在完成单体调试后，需与延伸段联通，构成新的闭环网络。调试前期单纯进行网络接入测试，主要进行网络配置、通信测试及轨旁子系统站联测试，完成这一阶段调试后，即可配合后期贯通动车测试一并进行，调试完成后，需要与既有网络进行隔离。

④系统贯通升级。信号系统在既有段建设时按照全线规模容量进行设计，控制中心容量考虑延伸段工程的接入，延伸段工程无须对既有控制中心进行扩容。

开通段，延伸段贯通前，需将开通段在终点站临时封闭的骨干网络闭环打开，与后续段的网络连通，构成新的闭环网络通道。其中，ATS 和CI 网为双环自愈网，待网络贯通后，需对CI、ATS、ZC、DSU、MSS 软件进行系统升级，使其支持整个线路。

第一阶段：列车打点测试，需要将已安装轨旁设备位置通过列车进行定位，打点数据完成后，将完整且准确数据重新发布到现场，用于单车功能及多车功能测试。需要升级东江道站CI 软件，调试结束后CI 软件回退至运营版本。第二阶段：对信号系统单车功能及多车功能进行测试，测试项目包含：ITC-SM—ITC-AM—CBTC-SM—CBTC-AM（顺序进行），调试结束后DSU、ZC、CI 软件回退至运营版本。第三阶段：全线贯通版本测试，需要对南段全线各系统进行升级测试，测试完成后，在最后一个作业点进行全线升级不回退作业。

⑤贯通调试安全风险控制。贯通调试的主要安全风险在于如何避免对既有运营线路的影响，确保不影响调试后的正常运营，安全控制应以此为重点进行管控和识别，对软件升级和回退流程、时间进行严格的审查，对人员进行精心的安全培训和技术交底。制定详细应急预案和灾难计划，减轻影响的范围和结果。涉及软件的备份准备，灾难情况下的应急处理，对可能发生的事件进行预判，并制定相应的措施。

3.2 供电系统

3.2.1 接触网贯通调试

（1）重难点分析。开通段已开通运营段接触网带电，如何组织延伸段接入的正常进行，确保延伸与开通段供电的双边联跳、支援供电的能力实现。（2）解决措施。牵引部分的测试基本上可以在在建段轨行区管理期间进行，以便于工作的展开。环网的相邻主变电所支援供电测试的时间节点一般在车站负载（环控、站台门、扶梯等）均投入后进行，该时间节点一般情况下临调所管理范围已经移交运营。需要提前联络运营调票、供电中心、以及配合单位进行测试前的方案确定，以及施工请点的安排，方案或会议纪要里要明确倒闸操作由具体哪一方负责。

在贯通区段设置接触网绝缘锚段关节，锚段关节连通前可以进行供电双边联跳功能测试，锚段关节连通后，需要复测供电双边联调功能，同时进行贯通段接触网越区供电能力测试。具体解决措施如下：锚段关节连通前，供电双边联跳功能测试、锚段关节连通后需要复测供电双边联调功能，同时进行贯通段接触网越区供电能力测试。

3.2.2 控制中心PSCADA 贯通测试

（1）重难点分析。控制中心需要接入延伸段站级数据，同时保证不影响既有开通段PSCADA 数据是本阶段的工作重点。

（2）解决措施。首先，进行PSCADA 系统的环网通道驳接，由已运营段提供双环网通道接口，将延伸段双环网通道驳接入东段构筑的冗余光纤环网通道，测试网络通道各项功能均正常后，然后再逐个接入东段各车站变电所综合自动化系统。驳接时，注意观察开通段PSCADA 系统运行情况。控制中心驳接完成后供电程控卡片调试具备条件，然后开展程控卡片、区间接触网闸刀等相关联调联试。

3.2.3 走行轨钢轨电位抬升风险重难点分析及解决措施

（1）重难点分析。当开通段调试运行时，走行轨电位由于不明原因可能造成异常升高。如果此时运营段、延伸段走行轨已电气贯通，同时贯通段已经设置了钢轨电位限制装置，限制走行轨电位不超过120V，能够保证人身安全，但如果此时贯通区间有作业人员碰触到走行轨时，仍然会有触电感或打火花的问题。

（2）解决措施。贯通段区间钢轨在车站分界处预留轨缝或预留绝缘节，先不做长轨焊接及鱼尾板连接，待贯通区间钢轨全部贯通后开通前再进行该处长轨焊接或电缆连接工作。

3.3 通信系统

3.3.1 通信车地无线系统与车辆、信号贯通测试

（1）重难点分析。通信贯通调试要重点关注车地无线系统与车辆、信号系统的接口数据协议是否一致。

（2）解决措施。对于分段开通的地铁线路的车地无线系统调试不能仅仅关注延伸段车站和线路车载台和调度台、列车能否正常使用，还要关注延伸段新车在一期调度台上能否正确显示车辆信息和满足驾驶员和调度的双向通话的功能。进行测试时，可以直接按照开通运行的线路进行跑车测试，在开通段线路上选取2 ～3 个站（折返线、存车线、东西段交界处）进行新老车测试，延伸段测试过程不变。

3.3.2 车站站台PA 自动播放列车进/到站广播测试、车站站台显示列车进站及到达时间贯通测试

（1）重难点分析。车站站台PA 自动播放列车进/到站广播测试、车站站台显示列车进站及到达时间测试重点在于因为贯通升级后广播播报和PIS 显示均按照全线正常运营模式进行乘客指示，导致在乘客乘坐列车到达开通段终点站后听语音广播和看PIS 信息时，根据ATS 列车时刻表的终点目的车站代码，依然接收到的是延伸段终点站，因此如果不做技术处理，乘客会误认为列车终点站为延伸站终点站，还可以继续乘坐列车前往未开通线路。所以，需要修改全线广播播音词和PIS 显示信息，在列车到达开通段终点站时，列车到站广播和PIS 屏显示信息及时提醒乘客在本站下车。

（2）解决措施。上行在开通段贯通测试跑图期间，列车目的地为延伸段终点站，开通段已开通的车站上行列车进站广播词均修改为“开往开通段终点站的列车即将进站”,上行车载广播：“本次列车终点站XX 站”，车载和站台PIS 显示屏显示终点站须修改为XX 站。

当列车到达开通段终点站，上行车载广播词改为“列车终点站XX 站到了，请全体乘客下车”，XX 站下行车站进站广播修改为：“开往XX 站方向的列车即将进站”。上行广播禁止播放语音。上行车站PIS 显示屏显示终点站XX 站。

3.4 综合监控系统

（1）重难点分析。延伸段车站综合监控接入控制中心如何保证开通段已运营线路安全以及数据的稳定性是本阶段的工作重点。

（2）解决措施。延伸段调试区域综合监控系统接入开通首段调试的工作将在夜间非动车时间段内完成，相关的接口厂家抵达现场参与倒接工作，并负责各自系统的倒接后的功能的完备性并且验证综合监控系统倒接后ISCS 功能的完备性。ISCS 倒接时，作业人员需要在控制中心、调试车站设置相关的技术人员完成本次倒接及测试。

3.5 机电系统专业

（1）重难点分析。机电专业贯通调试要重点关注开通段-延伸段相邻站区间事故工况（区间火灾、区间阻塞）测试。测试前，需确保延伸段首站完成施工，故该项测试需放在延伸段调试中进行。该区间测试区间事故工况会影响已经运营的终点站，所以需请点夜间进行测试并在测试前做好充足准备。

（2）解决措施。完成延伸段单站的隧道模式功能验证，开通段终点站（已运营）需提前检查区间模式是否与最新是否设计一致，各设备是否正常；提前请点并通知各配合单位做好准备；调试前做好应急预案，务必确保不会影响开通段终点站第二天正常运营。

4 结语

在城市新建轨道交通线路中，由于交通规划发展需要，越来越多的城市地铁采用分段运营开通的方式。在延伸线工程贯通调试过程中，在确保主线正常运营的前提下，如何安全高效地完成全线贯通测试，是整个项目执行过程中的难点和重点，机电系统各专业作为影响最后通车安全和建设效果的关键。其中又以信号系统在工程贯通执行过程中，其安装调试的工作量最大，安全风险大，故要特别注意延伸线信号工程设计和调试中的一些细节内容。本文通过对机电设备系统牵涉贯通测试的重要专业贯通测试重难点以及相应对策的梳理分析，为其他城市轨道交通延伸线工程贯通测试提供参考经验。