鄒強(qiáng)

摘 要：城市軌道交通延伸線工程的過渡改造方案是影響整個(gè)工程實(shí)施的關(guān)鍵因素，文章以長(zhǎng)春市軌道交通 3 號(hào)線一期工程延伸線信號(hào)系統(tǒng)過渡改造為背景，通過對(duì)信號(hào)系統(tǒng)改造實(shí)際情況進(jìn)行分析，提出過渡改造方案，為后續(xù)城市軌道交通延伸線工程過渡改造及過渡運(yùn)營(yíng)提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;延伸線工程;信號(hào)系統(tǒng);改造方案

中圖分類號(hào)：U239.3

0 引言

近年來，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，既有線路通過延伸改造以適應(yīng)不斷擴(kuò)大的城市規(guī)模，逐漸成為了城市軌道交通建設(shè)的一種形式。伴隨著汽車保有量增大帶來的擁堵、能源消耗、環(huán)境污染等問題，軌道交通憑借節(jié)能、環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn)在城市交通系統(tǒng)中發(fā)揮越來越重要的作用。延伸線工程涉及到既有工程的過渡改造，如何在保證工程建設(shè)的前提下減少對(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)的影響是延伸線過渡改造工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。信號(hào)系統(tǒng)是保障列車運(yùn)行安全、保證線路運(yùn)營(yíng)效率的重要系統(tǒng)，涉及維持運(yùn)能及行車安全，在改造期間必然對(duì)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生影響。選擇合適的信號(hào)系統(tǒng)過渡改造方案，能夠降低過渡工程對(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)的影響。

1 工程概況

長(zhǎng)春市軌道交通3號(hào)線一期工程延伸線線路全長(zhǎng)5.476km，共新建車站4座（遼寧路站、長(zhǎng)春南廣場(chǎng)站、東廣場(chǎng)站、偽皇宮站），全部為地下站，其中有道岔車站3座（遼寧路站、長(zhǎng)春南廣場(chǎng)站、偽皇宮站），無道岔車站1座（東廣場(chǎng)站）。長(zhǎng)春南廣場(chǎng)站是長(zhǎng)春火車站南廣場(chǎng)交通樞紐工程的一部分，車站的主體結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)、出入口、風(fēng)道及部分設(shè)備工程等已由長(zhǎng)春市軌道交通三期4 號(hào)線工程完成。

3號(hào)線一期工程延伸線施工時(shí)涉及到既有西安橋站過渡改造，既有遼寧路站、芙蓉橋站、長(zhǎng)春火車站站拆除，過渡改造的目的是保證延伸線工程不影響既有線路的正常運(yùn)營(yíng)。

3號(hào)線一期遼寧路（既有）聯(lián)鎖區(qū)控制范圍包括西安橋站、芙蓉橋站、遼寧路站（既有設(shè)備集中站）、長(zhǎng)春火車站站4座車站，本文對(duì)過渡改造工程的信號(hào)設(shè)備增減及方案進(jìn)行分析，提出過渡改造和過渡運(yùn)營(yíng)的可行性方案并對(duì)方案進(jìn)行分析比對(duì)。

2 土建方案概述

延伸線土建工程在既有西安橋站后設(shè)置U型槽過渡段（見圖1），線路通過過渡段后進(jìn)入地下，既有遼寧路站、長(zhǎng)春火車站站廢棄，新建4座車站為地下站。過渡改造工程在既有西安橋站至既有芙蓉橋站區(qū)間上行線增設(shè)臨時(shí)線，下行線增設(shè)1組單動(dòng)道岔和1組復(fù)式交分道岔，過渡改造工程實(shí)施完成前拆除既有芙蓉橋站。過渡方案完成后利用臨時(shí)線及改造完成的既有正線臨時(shí)過渡運(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)終點(diǎn)為既有長(zhǎng)春火車站站。同時(shí)，在西安橋站站后增加單渡線1組。延伸線開通后按照貫通運(yùn)營(yíng)模式實(shí)現(xiàn)大交路運(yùn)營(yíng);同時(shí)，在臨時(shí)線設(shè)置車擋將其改造為故障車停車線。

3 信號(hào)設(shè)備變動(dòng)分析

過渡改造工程信號(hào)布置如圖2所示。

過渡改造工程增加臨時(shí)線及單渡線后，需要在既有線路及過渡線路上增加轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、軌道電路、岔區(qū)環(huán)線設(shè)備，以確保過渡工程及西安橋站在作為臨時(shí)交路折返站時(shí)的行車安全，增減的設(shè)備涉及到室外信號(hào)設(shè)備和室內(nèi)信號(hào)設(shè)備。

3.1 室外信號(hào)設(shè)備變動(dòng)分析

（1） 直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)4臺(tái)，用于新增道岔的控制。位置為D0101、D0102、D0104、L01號(hào)道岔位置。

（2） A、B位置不設(shè)置道岔，B位置采用撥線方式將臨時(shí)線接入既有正線;A位置在臨時(shí)線投入運(yùn)營(yíng)后，延伸線將軌道斷開后直接接入既有正線。

（3） L03為復(fù)式交分道岔，列車經(jīng)過此道岔時(shí)，只通過、不轉(zhuǎn)線、不設(shè)置轉(zhuǎn)轍機(jī)，利用鎖閉器將道岔鎖死以保證行車安全。

（4） 三顯示道岔防護(hù)信號(hào)機(jī)3架，位置為S0104、X0106、LX01。延伸線工程設(shè)置的防護(hù)信號(hào)機(jī)不在過渡工程中考慮。

（5） 拆除既有二顯示出站信號(hào)機(jī)1架，更換為三顯示道岔防護(hù)信號(hào)機(jī)，位置為S0103。

（6） 二顯示出站信號(hào)機(jī)1架，位置為X0101。該信號(hào)機(jī)用于延伸線開通后，故障車停車線車輛進(jìn)入上行線，為避免延伸線接入后二次改造，由過渡工程中統(tǒng)一實(shí)施。

（7） 增加過渡線軌道電路及新增岔區(qū)用于發(fā)碼的環(huán)線設(shè)備。

（8） 拆除新增道岔區(qū)域及廢棄線路部分的軌道電路室外設(shè)備，考慮到延伸線開通后，A位置及L01號(hào)道岔后方既有正線將全部廢棄，對(duì)過渡工程及延伸線接入無影響的設(shè)備建議在延伸線開通后統(tǒng)一拆除。

（9） 增加相應(yīng)箱盒、電纜以及安裝件。

為了不影響行車運(yùn)營(yíng)，改造工程室外設(shè)備安裝在夜間停運(yùn)后進(jìn)行，包括信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、相關(guān)室外箱盒的安裝，電纜敷設(shè)，以及調(diào)試等工作。工程實(shí)施需與線路、限界、軌道等專業(yè)配合實(shí)施，確保信號(hào)軌旁設(shè)備安裝滿足限界等要求。

3.2 室內(nèi)信號(hào)設(shè)備變動(dòng)分析

（1） 既有遼寧路站聯(lián)鎖系統(tǒng)改造。

（2） 繼電器、斷路器及配線修改。包括：①拆除改造涉及到的既有軌道電路配套繼電器、斷路器及配線修改;②增加新增轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、軌道電路、道岔環(huán)線等配套繼電器、斷路器及配線修改。

（3） 增加分線盤相對(duì)應(yīng)的防雷模塊等。

（4） 如果既有室內(nèi)機(jī)柜不滿足改造工程需求，還需增加組合柜、分線柜等。

為減少室內(nèi)改造的工程量，新增繼電器應(yīng)盡量設(shè)置于一期工程預(yù)留的空組合內(nèi)。新增設(shè)備的配線、聯(lián)鎖軟件升級(jí)及調(diào)試等工作不應(yīng)影響既有線路運(yùn)營(yíng)。

4 過渡改造方案分析

延伸線正線開通運(yùn)營(yíng)前，保留既有遼寧路站作為設(shè)備集中站。過渡改造工程利用夜間停運(yùn)時(shí)間進(jìn)行，并進(jìn)行調(diào)試。在改造工作完成前，必須確保在運(yùn)營(yíng)開始前將室內(nèi)外設(shè)備狀態(tài)恢復(fù)到既有設(shè)備未改造前狀態(tài)，例如聯(lián)鎖軟件需要進(jìn)行回歸測(cè)試，確保第2天的行車安全。

4.1 芙蓉橋站拆除方案分析

過渡工程開通運(yùn)營(yíng)前，利用既有線路完成運(yùn)營(yíng)。自臨時(shí)線工程實(shí)施起，停用及拆除既有芙蓉橋站，列車經(jīng)過芙蓉橋站通過不停車?；谝陨闲盘?hào)設(shè)備變動(dòng)以及行車方案變化，下面提出2種可行性信號(hào)系統(tǒng)方案進(jìn)行分析及比選。

4.1.1 方案一

列車通過既有芙蓉橋站采用跳停方案。此方案可利用既有1號(hào)線調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）的跳停功能。優(yōu)點(diǎn)是在利用既有線路運(yùn)營(yíng)期間，不需要對(duì)既有信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行修改，待延伸線工程開通后，芙蓉橋站信號(hào)設(shè)備與既有遼寧路、火車站南廣場(chǎng)一并廢棄，統(tǒng)一完成拆除工作。該方案投資費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是由于受信號(hào)系統(tǒng)過站限速的影響，在既有芙蓉橋站拆除完成至臨時(shí)線開通運(yùn)營(yíng)階段，既有線路的運(yùn)營(yíng)效率較低。

4.1.2 方案二

既有芙蓉橋站站內(nèi)區(qū)段修改為區(qū)間方案。此方案要求信號(hào)設(shè)備廠商對(duì)既有芙蓉橋站站內(nèi)區(qū)段進(jìn)行調(diào)碼，將既有西安橋站至遼寧路站修改為1個(gè)區(qū)間。此方案優(yōu)點(diǎn)是在既有芙蓉橋站拆除完成至臨時(shí)線開通運(yùn)營(yíng)階段，能保證既有線路的運(yùn)營(yíng)效率。缺點(diǎn)是在既有芙蓉橋站拆除完成前，需要在施工線路實(shí)施臨時(shí)限速，增加了過渡工程工作量及工作難度;另外，由于涉及到信號(hào)設(shè)備廠商對(duì)既有信號(hào)系統(tǒng)的修改，投資費(fèi)用較高。

4.1.3 方案比選

2種方案都能保證臨時(shí)線開通前既有線路運(yùn)營(yíng)的行車安全;從工程實(shí)施難度和節(jié)省投資方面分析，方案一優(yōu)于方案二;從保證運(yùn)營(yíng)效率方面分析，方案二優(yōu)于方案一。另外，考慮到延伸線開通后此部分線路將廢棄，推薦采用方案一完成芙蓉橋站的過渡改造。

4.2 西安橋站改造方案分析

既有西安橋站屬于遼寧路站聯(lián)鎖區(qū)，該聯(lián)鎖區(qū)包括西安橋站、芙蓉橋站、遼寧路站和長(zhǎng)春南廣場(chǎng)站4座車站，集中站為遼寧路站。

西安橋站改造完成后，部分既有軌道電路（見圖2）將停止使用，需要將停用設(shè)備與既有遼寧路站的室內(nèi)設(shè)備斷開。同時(shí)，還需要完成室內(nèi)設(shè)備的改造工作，包括繼電器、斷路器的拆除，相關(guān)配線的拆除、修改，以及聯(lián)鎖軟件升級(jí)、改造等。

根據(jù)線路專業(yè)提供的資料，臨時(shí)線和既有線停用的線路長(zhǎng)度分別為317.53m和317.21m?？紤]到線路長(zhǎng)度接近，臨時(shí)線軌道電路劃分及碼位應(yīng)與停用線路保持一致，以減少對(duì)既有聯(lián)鎖軟件的影響。

改造工作應(yīng)保證不對(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)造成影響，在信號(hào)系統(tǒng)過渡改造完成前，新增線路、道岔及信號(hào)機(jī)均不納入聯(lián)鎖關(guān)系。道岔應(yīng)通過非信號(hào)專業(yè)手段例如鎖閉器等方式鎖閉，以保行車安全。同時(shí)，新增及改造信號(hào)機(jī)應(yīng)在不影響過渡改造工程工期的情況下盡量晚安裝，并且在過渡改造完成前處于滅燈狀態(tài)，以保證不對(duì)既有運(yùn)營(yíng)造成影響。待信號(hào)系統(tǒng)改造后完成后，再將上述設(shè)備納入聯(lián)鎖關(guān)系進(jìn)行ATP/聯(lián)鎖控制。

考慮到本工程的實(shí)際情況，西安橋站改造方案有2種，具體如下。

4.2.1 方案一

延伸線工程開通前，保留既有遼寧路站為設(shè)備集中站，延伸線工程開通后再完成由既有遼寧路站至新建遼寧路站的設(shè)備倒接。為了保證既有一期工程的正常運(yùn)營(yíng)，在改造期間，需從線路、軌道、供電、通信等多方面保證不對(duì)信號(hào)設(shè)備造成影響。

延伸線工程施工、調(diào)試完成后，試運(yùn)行利用夜間及非高峰時(shí)段完成，根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求，列車可選擇按既有3號(hào)線交路運(yùn)行或在西安橋站清客后進(jìn)入延伸線。在試運(yùn)行最后階段，即按試運(yùn)營(yíng)開通時(shí)列車運(yùn)行圖行車開始前，完成西安橋站接入新建遼寧路站的安裝、調(diào)試等工作，將西安橋納入延伸線遼寧路聯(lián)鎖區(qū)。

4.2.2 方案二

將改造后的西安橋站納入新建遼寧路站控制，修改既有遼寧路聯(lián)鎖區(qū)控制范圍，既有遼寧路和新建遼寧路聯(lián)鎖區(qū)分界設(shè)置于L01號(hào)道岔及延伸線開通后停車線車擋位置（見圖1）。

該方案需要在既有西安橋站的改造過程中，將西安橋接入新建遼寧路站。根據(jù)延伸線土建工程進(jìn)度計(jì)劃，土建工程滿足新建遼寧路和臨時(shí)線同期實(shí)施的需求，故該方案是可行的。該方案在延伸線實(shí)施過程中可以一次性完成遼寧路站管轄范圍內(nèi)的車站以及區(qū)間室內(nèi)外設(shè)備的調(diào)試，開通延伸線時(shí)直接將既有遼寧路聯(lián)鎖區(qū)廢棄即可。

4.2.3 方案比選

3號(hào)線一期工程延伸線工程起點(diǎn)為既有運(yùn)營(yíng)線路中間，而非線路終點(diǎn)，在試運(yùn)行20天按照試運(yùn)營(yíng)開通時(shí)列車運(yùn)行圖行車期間，既有西安路至長(zhǎng)春火車站需停運(yùn)。因此，方案比選應(yīng)從實(shí)施難度、經(jīng)濟(jì)性、對(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)的影響及工程特殊性方面綜合考慮。

方案一中，既有遼寧路聯(lián)鎖區(qū)控制范圍與目前一致，不需要對(duì)3號(hào)線既有的運(yùn)營(yíng)組織方案進(jìn)行調(diào)整，貫通運(yùn)營(yíng)前不需要對(duì)運(yùn)營(yíng)組織模式、運(yùn)營(yíng)人員配置進(jìn)行調(diào)整。缺點(diǎn)是在延伸線開通前需要將西安橋站接入新建遼寧路站，需要進(jìn)行二次施工、調(diào)試。

方案二的優(yōu)點(diǎn)是臨時(shí)線工程實(shí)施過程中，直接完成新建遼寧路聯(lián)鎖區(qū)的施工、調(diào)試工作，東延線開通前無需進(jìn)行二次施工、調(diào)試。

根據(jù)上述分析，2個(gè)方案在工程實(shí)施中都可以確保工程的安全性;從工程實(shí)施難度和投資分析方案二均優(yōu)于方案一。因此推薦采用方案二完成過渡段改造從而保證過渡工程及延伸線工程對(duì)既有一、二期工程的影響降到最低;同時(shí)，該方案也能更好的保障延伸線工程的順利開通。

5 結(jié)語

考慮到城市軌道交通延伸線工程的特殊性，信號(hào)系統(tǒng)過渡改造方案的選擇需要從對(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)影響、實(shí)施難度、經(jīng)濟(jì)投入、與土建工期匹配等多個(gè)方面綜合考慮、分析。本文以長(zhǎng)春市軌道交通3號(hào)線一期工程延伸線工程為例，提出合理的信號(hào)系統(tǒng)過渡改造方案，為其他類似工程提供參考。

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收稿日期 2019-03-26

責(zé)任編輯 胡姬