地鐵信號系統接口設計研究范文

本站小編為你精心準備了地鐵信號系統接口設計研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

【摘要】隨著軌道交通的快速發展，不同線路之間聯絡線的也越來越多，信號系統是保障不同線路通過聯絡線進行轉線作業的安全系統，因此信號系統的聯絡線接口設計既要保障安全，也不能降低系統的可用性。本文經過對不同的信號系統接口方案的探討，確定一個最適合的接口方案。

【關鍵詞】聯絡線；接口設計；信號系統

1概述

近年來，我國城市人口快速增長，規模不斷擴大，機動出行需求增長很快，使得城市地面交通越來越擁擠。越來越多的城市選擇軌道交通來緩解城市交通擁堵，優化完善城市空間布局，提高人民生活質量。同一個城市往往開通兩條以上軌道交通，為了便于運送大修、架修車輛，工程維修車輛、磨軌車等的臨時調度運行，以及檢修設備的資源共享，不同的地鐵線路之間需要設置一條或多條聯絡線。為保障正線行車作業與聯絡線轉線行車作業的安全，信號系統聯絡線接口設計顯得尤為重要。

2聯絡線接口設計原則

結合福州地鐵1號線與6號線聯絡線的特點，對聯絡線的設計方案進行探討。福州地鐵1號線與6號線之間的進行轉線作業時，列車的駕駛模式采用人工駕駛模式（RM）或非限制人工駕駛模式（NRM），同時司機按照接發車進路始端信號機的顯示行車，信號機的顯示須遵守聯絡線接口設計的聯鎖關系。1號線和6號線聯絡線接口設計的聯鎖關系須滿足如下要求：（1）兩條獨立運營線路，在非轉線作業時，互不影響雙方的正常運行；（2）聯絡線采用機電接口設計，遵循“誰采集誰供電”的原則；（3）聯絡線處的兩組道岔分別歸各自的線路控制；（4）不同線路之間需要進行照查檢查。

3設計方案探討

3.1傳統的設計方案

在傳統的設計方案中，1號線與6號線的分界點為聯絡線中間位置，1號線與6號線的終端計軸交叉布置，保證聯絡線上的軌道區段無盲區；信號機為并置設計。圖2中接口處的信號設備軌道區段L1DG，信號機XL1以及道岔W1屬于1號線聯鎖控制范圍；軌道區段L6DG，信號機XL6以及道岔W2屬于6號線聯鎖控制的范圍。此方案在目前國內大部分地鐵項目得到了應用。該接口方案的采用機電接口進行互傳信息，通過安全繼電器（JWXC1700）將各自的信息提供給對方，互傳信息如表1所示。（1）方案設計總體原則：①定義接入本線的進路為接車進路，本線向鄰線進路為發車進路。②兩條線不能同時向對方排列進路。③接車進路信號開放后，發車進路（引導除外）才能開放。④顯示界面需顯示對方站的信號開放條件及相關照查表示燈。（2）方案設計原理（以1號線向6號線發車舉例說明接發車原理）：①發車進路：a.進路取消：A.向6號線排列SL1至XL6的進路時，1號線調度人員需通過電話方式通知6號線調度人員。由6號線調度人員先排列以XL6為始端往6號線的進路，待XL6開放允許信號后（不包含引導），1號線調度人員才能排列SL1至XL6進路；B.排列SL1至XL6時，需檢查6號線XL6ZCJ吸起后，進路才允許鎖閉；C.排列SL1至XL6時，進路鎖閉后，SL1允許信號開放（不含引導）需檢查XL6允許信號開放條件（不含引導）；D.當XL6未開放允許信號時，SL1至XL6進路可預先鎖閉，待XL6允許信號開放后，SL1信號機自動開放（僅首次開放時）；E.排列SL1至XL6引導進路時，引導信號開放不需檢查XL6允許信號開放條件；F.SL1信號機開放期間需實時檢查SL2開放條件。b.進路取消：發車進路取消按正常操作辦理。②接車進路：a.進路辦理：A.6號線辦理以XL6信號機為始端的進路，信號開放即接近鎖閉；B.XL6信號機能開放引導。b.進路取消：當6號線調度員需取消以XL6信號機為始端的接車進路（包括引導）時，需先通知1號線值班員取消向6號線的發車進路。此進路只能采用區解方式解鎖；③界面顯示要求：a.1號線顯示界面需顯示6號線XL6信號機顯示狀態（LXJ吸起點黃燈，YXJ吸起點紅黃）、L6DG區段空閑占用狀態及對方照查表示燈；b.6號線界面需顯示1號線XL1信號顯示狀態（LXJ吸起點黃燈，YXJ吸起點紅黃）、L6DG空閑占用狀態及對方照查表示燈。（3）方案的不足該方案已經在全國大部分地鐵線路上得到了應用，安全性得到可靠驗證。但在具體施工過程中還存在不足，由于L1DG（L6DG）是有三個計軸點組成的計軸區段，不管道岔W1（W2）處在定位還是反位，只要L1DG（L6DG）有車占用，就會將L1DG（L6DG）GJ落下狀態傳遞給6號線（1號線），此時會對運營造成以下問題，以1號線為例：當1號線的軌道區段L1DG故障時，1號線會將軌道區段L1DG設置為ARB，此時不會影響1號線CBTC列車的正常運行，但是當6號線正常運營的列車運行到L6DG處時，1號線收到L6DGGJ落下的狀態，將L6DG設置為非CTC占用，根據CBTC信號系統故障導向安全原則，當L1DGARB時，相鄰的軌道L6DG為非CBTC占用時，L1DG也會被置為非CBTC占用的狀態，此時將會影響1號線CBTC列車的正常運營，導致故障擴大化。

3.2改進型設計方案

為了解決傳統設計方案中不足，即因為計軸故障而導致正常運營受到影響的問題，對接口處設計進行改進，如圖2所示。根據圖2可以看出在6號線一側增加一個計軸區段L6-2DG，此時雙方互傳信息表1中將“6號線→1號線”的L6DG-GJ改為L6-2DGGJ，其他保方案設計準則和設計原理不變。此時如果1號線L1DG計軸故障，L1DG處在ARB狀態時，當6號線正常運營的列車運行到L6DG時，由于L1DG與L6DG相隔一個軌道區段L6-2DG，L1DG不會被置為非CBTC占用的狀態，大大提高了系統的可用性。同理也可以在1號線一側增加一個計軸區段。建議先開通的線路增加一個計軸區段。但該改進型設計方案在聯絡線處沒有超限的情況下可以使用，結合福州地鐵1號線與6號線的聯絡線實際超限情況，該方案將不滿足兩線互不影響的運營的需求。

3.3最終設計方案

福州地鐵1號線與6號線聯絡線長度共計72.4m，1號線的超限處距離1號線W1道岔岔芯37.3m，6號線的超限處距離6號線W2道岔岔芯也是37.3m，如果按照改進型方案進行設計，由于1號線與6號線的分界點在聯絡線中間，因此1號線終端計軸距離1號線W1道岔岔芯36.2m，如果1號線正常運營的列車運行到L1DG軌道區段時，就處在6號線以SL6信號機為始端的正常運營的超限區段，導致6號線正常運營的列車不能越過SL6信號機，影響了6號線列車的正常運營，為了解決此問題，則提出以下最終解決方案，見圖3。根據圖3和表2可以看出，以1號線向6號線發車為例，1號線W1道岔岔后測向最短的軌道區段必須滿足最不利情況下列車停車距離（表2中制動就離）29m，而6號線的警沖標則設置在岔后31.1m處（表2中警沖標距離），只要岔后側向的第一個計軸點設置在岔后側向29~31.1m處則即可滿足列車最不利情況下停車的需求也可滿足進路超限檢查的需求。同理6號線向1號線發車也是按此進行設計。從圖3中可以看出聯絡線上增加了一個1號線和6號線共用的軌道區段L1-2DG（L6-2DG）此軌道區段各自采集各自的，這樣也可避免由于岔區計軸故障而造成故障擴大化的問題。本方案的設計既滿足了列車轉線運行的安全，也提高了信號系統的可用性。

4結論

通過對以上三種方案的分析，傳統性設計方案在國內大部分地鐵線路上得到了應用，安全性得到了驗證，但是在計軸故障情況下系統的降低了系統的可用性。改進性方案解決了計軸故障情況下系統的可用性問題，但該方案適用于不超限的聯絡線上使用。目前國內城市建設地鐵越來越多的考慮乘客乘車的方便，不同線路之間同臺換乘的設計越來越多，同臺換乘線路之間建立聯絡線必然導致聯絡線場段較短且存在相互超限的情況，此時福州1號線與6號線的聯絡線接口設計最終方案可以很好地解決系統可用性和超限情況。

參考文獻

[1]何文卿．6502電氣集中電路[M]．北京：中國鐵道出版社，1997．

[2]《地鐵設計規范》（GB50157-2013）[S]．北京：中國建筑工業出版社，2013．

[3]鄒海平.地鐵聯絡線信號系統接口設計[M].北京：鐵道通信信號出版社，2014.

[4]朱志國，席慶.警沖標及信號機位置的求解方案[J].西南交通大學學報，1995.

作者：王冠文 單位：通號城市軌道交通技術有限公司