四川省成都市中铁二院工程集团有限责任公司 于辰成 610031
摘 要：鉴于目前地铁工程存在分期建设的情况，且在一期工程建成通车后往往在后期工程建设时拆分为两条独立运营的线路，在既有线路的拆分中涉及诸多专业，其中弱电专业中的信号系统最为复杂，由于信号系统的子系统多、同其他专业的接口多，使得其在拆分中存在较大难度。本文以成都地铁17号线为基础，在此基础上进行了针对17号线二期工程的信号系统拆分方案进行了研究。
关键词：地铁工程；信号系统；拆分；分期建设成都地铁17号线一期工程，其设计范围为金星站（含）~九江北站~机投镇站（含），线路主要沿灌温路、凤溪大道、凤翔大道、香榭大道、永康路，自西向东敷设。17号线一期工程运营交路如图1所示
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1拆分时机及拆分后的运营方式
成都17号线一期工程于2020年通车，17号线二期工程及19号线计划于2022年同步建成通车，即在17号线二期工程和19号线建成时，原17号线一期工程将在九江北站拆分为17号线二期工程（九江北站~机投桥站）和19号线部分线路（金星站~九江北站）。拆分后，17号线和19号线独立运营，其中原17号线一期工程的金星站~九江北站将纳入19号线的控制范围；九江北站~机投镇站纳入17号线的控制范围。17号线二期工程和19号线的运营交路如图2所示
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2信号系统各子系统拆分方案
鉴于拆分后17号线和19号线均为独立交路运营， 17、19号线不作跨线交路运行，仅在线路配线上做预留考虑。因此，信号系统将17号线和19号线在线路拆分站，即九江北站按联络线联锁照查关系设计。为简化运营，缩小信号系统改造影响范围，17号线列车也将不配置多线运营线路数据库，仅配置本线线路数据库。
2.1 17号线一期工程控制中心中央ATS拆分案
目前17号线一期已建成通车，在17号线拆分后，既有17号线一期工程中央ATS给拆分后的17号线二期工程使用，17号线一期工程的19号线部分（金星站~九江北站）将纳入19号线中央ATS进行控制。
17号线一期工程信号系统ATS子系统在设计中已预留了拆分后17号线的系统容量； 17号线控制中心的中央ATS设备在拆分后通过对软件的升级改造即可单独为17号线二期工程使用。
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图3中，左图为拆分前17号线一期工程信号系统架构图；右边为拆分后19号线信号系统架构图。其中，LC为线路数据库、ZC为区域控制器、GTW为网关。
2.2 九江北站ATP/ATO子系统拆分方案
17号线一期工程设置了三个区域控制器分别位于金星站、九江北站、机投桥站。17号线一期工程在机投桥站设置了一套线路控制器，用于17号线一期工程的线路控制。
在线路拆分后，将九江北站既有区域控制器划归19号线使用，故需为拆分后的17号线二期工程在九江北站新增一套区域控制器，拆分后的九江北站至机投桥站区段仍使用位于机投桥站既有的线路控制器，拆分后的19号线线路部分（金星站~九江北站）将纳入19号线的线路控制器进行控制。
2.3 九江北站DCS子系统拆分方案
17号线一期工程分别在九江北站的17号线信号设备房和19号线信号设备房设置了一套DCS设备，拆分前九江北站17号线信号设备房的DCS设备同19号线信号设备房的DCS设备相连后组成环网。拆分时仅需断开19号线九江北站与17号线九江北站的骨干网连接，19号线纳入19号线新设中央DCS子系统，17号线二期工程采用既有的中央DCS系统进行独立组网。
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图4中，17号线一期工程分别在其车站配置的17号线信号设备室和19号线信号设备室设置DCS设备，并采用光缆跳接线进行连接，以便于后期拆分。
2.4九江北站联锁子系统拆分方案
17号线一期工程拆分前，在九江北站19号线信号设备房设置一套联锁设备。拆分时，在九江北站17号线信号设备房新增一套联锁设备，拆分后其联锁分界如图5所示。17号线九江北站与19号线九江北站室外设备分界点选在17号线与19号线间两条渡线的中点，拆分后，以两条渡线为界，两条渡线作为17号线与19号线之间的联络线，通过更改17号线九江北站及19号线九江北站软件及配置实现两线的联络线功能。
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图5中，蓝色线路为19号线线路、黑色线路为17号线二期工程线路。
2.5 九江北站ATS子系统拆分方案
17号线一期工程中，在九江北站19号线信号设备室设置一套ATS设备用于监控九江北站17号线一期工程部分，将来线路拆分，仅需对ATS软件及配置进行相关修改，可实现仅控制19号线九江北站设备。拆分后，在九江北站为17号线二期工程新增一套ATS设备用于监控九江北站17号线既有部分设备及新增加的设备，新增17号线九江北站ATS设备独立于19号线九江北站ATS设备，夜间调试期间及开通运营后不需要更改17号线ATS设备软件及配置。
2.6维护监测子系统拆分方案
17号线一期工程拆分前九江北站设置一套维护监测设备用于监视九江北站17号线及19号线，线路拆分后，仅需拆除既有维护监测设备17号线部分监测模块并对软件进行升级改造，即可实现对拆分后19号线九江北站信号设备的监视功能。拆分时，需要在九江北站为17号线二期新增一套维护监测设备用于监视17号线二期九江北站的信号设备。
由于放置于17号线一期车辆段维修中心的既有维护监测服务器在17号线一期拆分后将归19号线所有，故需为拆分后的17号线新增一套维护监测服务器，并将九江北站新增的维护监测设备纳入新增维护监测服务器进行控制。
3九江北站拆分实施方案
为保证系统拆分过渡期调试工作正常进行，需采用安全型日夜开关设备进行新、旧设备之间的切换，从而实现新、旧设备分别对轨旁相关设备的控制，拆分过渡期需制定严格管理措施。日夜开关有两个位置：日间（旧系统运行）、夜间（新系统调试）。通过日夜开关可对17号线相关信号机、转辙机、计轴等室外设备的控制由日夜开关统一切换输出。
17号线一期工程九江北站信号设备室所对应的室外设备先连接至本站内的17号线信号设备房分线柜。当白天运营期间，将日夜切换开关置于日间位置，然后由九江北站17号线信号机房分线柜经日夜倒接开关连接至九江北站19号线信号设备房分线柜（如上图中①对应连线），再连接至九江北站19号线信号设备房中相应机柜，最终由九江北站19号线信号设备房设备实现对九江北站19号线部分线路轨旁设备的控制。
当夜间调试期间，将日夜切换开关至于夜间位置，然后由九江北站17号线信号设备房分线柜经日夜倒接开关（如上图中②对应连线）连接至九江北站17号线信号设备房中相应机柜，最终由九江北站17号线信号设备房设备实现对九江北站17号线部分轨旁设备的控制。
4总结
本文结合工程实际对线路拆分所涉及的信号系统拆分方案进行了论述，对其中主要子系统，如：ATS子系统、ATP/ATO子系统、DCS子系统、维护监测子系统、联锁子系统的拆分方案进行了详细的分析和描述。目前，成都17号线一期工程已经开通， 17号线二期工程及19号线正处于系统招标阶段，相信在不久的将来，文中的拆分方案将正式用于指导17、19号线的拆分工作，为两线顺利开通提供理论支撑。
参考文献：
[1]IEEE Standard for Communications-Based Train Control (CBTC) performance and Functional Requirements[S].IEEE Std 1474.1TM-2004.
[2] 国家标准《城市轨道交通信号系统通用技术条件》（GB/T12758－2004）.
[3] 国家标准《城市轨道交通工程项目建设标准》（建标104－2008）.
[4] 国家标准《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范-需求规范（暂行版）》（2013-06）.
[5] 铁路标准《铁路信号站内联锁设计规范》（TB 10071－2000/J77-2001）.
[6] 铁路标准《铁路信号维护监测系统安全要求》运基信号（[2011]377）.