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摘要:为了检验信号系统联锁关系正确、各种模式功能的完整、与其他设备接口功能正常,满足信号系统相关技术要求,在正式运营前组织一次全面的的信号系统功能联合测试工作,确保信号系统各项功能正常,保障运营安全、稳定、可靠运行。
Abstract: In order to test signal system correct interlocking relationship, various patterns of functional integrity, and other equipment interface function correctly, meet the signal system related technical requirements before formal operation, in the organization of a comprehensive signal system function testing, to ensure the normal operation of various functions of signal system, security, stability, reliable operation.
關键词:综合测试 信号 联锁 屏蔽门 防淹门 紧停
中图分类号: U231 文献标识码: A
ITCIntermittent train Control 点式列车控制
CTCContinuous Train Control 连续列车控制
ATSAutomatic Train Supervision列车自动监督
ATPAutomatic Train Protection 列车自动防护系统
ATOAutomatic Train Operation列车自动运行
SICASSiemens computer aided signaling SICAS 微机联锁系统
AMAutomatic Mode列车自动驾驶(列车驾驶模式)
SMSupervised Mode 列车监督驾驶(列车驾驶模式)
1概述
苏州市轨道交通1号线正线信号系统使用西门子公司基于无线通信的CBTC移动闭塞信号系统[1]。设置两个联锁站,每个联锁站下属设置3个集中站,共18个非集中站。满足ITC模式下4分钟间隔,CTC模式下2分钟间隔。信号系统的主要功能如下:ATS功能;联锁功能;列车自动防护 (ATP) 和列车自动运行 (ATO) 功能;基于计轴系统的列车检测功能; 车地通信功能。为了检验各项功能正常,信号系统联合测试的主要项目包括:SICAS联锁功能测试、ITC模式功能检测、CTC功能检测、防淹门、屏蔽门接口检测。
2SICAS联锁功能测试
测试前提条件信号设备所有单项与综合调试完成,信号设备功能正常。关掉联锁区的轨旁ATP后,则系统降为联锁模式。SICAS信号联锁条件为道岔、信号机、轨道电路、屏蔽门、紧停、防淹门、侧防条件、保护区段。按照进路表对所有条件逐一进行测试。
2.1 测试方法与目的
2.1.1敌对进路与互斥进路测试:进路排列后,对向与侧向敌对进路与互斥进路不能排列。主要检测的目的:进路征用后,防止同一区段不可以多方向同时存在进路,以及短区段不可以同时向两边排列进路。
2.1.2进路对道岔条件测试:开放信号后,对进路中每组道岔分别断开表示,此时信号关闭,且不能开放引导信号,恢复道岔表示后人工开放信号才可以重新开放。主要检测的目的:信号开放(含引导)的条件进路中所有道岔位置正确必须满足。
2.1.3进路对轨道电路、屏蔽门、紧停、防淹门条件测试:开放信号后,分别逐一对进路中包含所有轨道电路占用、屏蔽门未关闭锁紧、防淹门未全开锁紧、站台设置紧停、始端信号机灭灯(红灯、绿灯)、终端信号机灭灯,此时信号关闭,且可以开放引导信号,恢复各种条件后人工开放信号可以重新开放。主要检测的目的:信号开放的条件所有轨道电路空闲、屏蔽门关闭锁紧、防淹门全开锁紧、未设置紧停、始端信号机(红灯、绿灯)正常、终端信号机红灯正常条件必须满足。但引导信号不检查以上条件。
2.1.4进路对保护区段的检测:信号开放后,保护区段轨道电路占用、道岔无表示、保护区段一、二级侧防条件同时不满足(跟进路侧防条件测试相同),此时信号关闭,且可以开放引导信号,恢复各种条件后人工开放信号可以重新开放。主要检测的目的:信号开放的条件保护区段轨道电路空闲、道岔位置正确条件必须满足,且保护区段一般只在有岔区段存在,其一、二级侧防条件必须满足其中一个级别。但引导信号不检查保护区段条件。
2.1.5进路侧防条件的检测:信号开放后,分别断开一个一级侧防条件(道岔表示、轨道电路占用、红灯灭灯),同时一个二级侧防条件(道岔表示、轨道电路占用、红灯灭灯),此时信号关闭,且可以开放引导信号,恢复各种条件后人工开放信号可以重新开放。主要检测的目的:信号开放的条件一、二级侧防必须满足其中一个级别。但引导信号不检查保护区段条件。
2.1.6追踪功能、进路延时解锁、引导信号开放时间的检测:打开信号机追踪功能,列车占用接近区段,信号自动开放,取消进路必须延时30S才能解锁,引导信号开放到关闭的时间必须满足60S。
3 ITC模式功能检测[2]
测试前提条件:信号设备所有单项与综合调试完成,信号功能正常。关掉联锁区的轨旁ATP或无线系统后,则系统降为ITC模式。ITC模式的主要实现条件包括:联锁功能正常、可变应答器、填充应答器、车载ATP正常,按照进路表对所有进路逐一进行测试。
3.1 测试方法与目的
3.1.1ITC模式的自动与手动驾驶检测:AM—ITC、SM—ITC模式每条进路单独测试,列车应在未开放的信号机前自动停车或推荐速度为0。主要检测目的:只开放一条进路的情况下,列车的移动授权停车点为前方信号机。
3.1.2ITC模式全线连续运行功能检测:列车以AM—ITC、SM—ITC模式全线运行。主要检测目的:正常ITC模式运营的情况下,列车的能正常运行与停站。
3.1.3可变应答器功能检测:信号机红灯列车SM—ITC模式越过其可变应答器,列车产生紧急制动或推荐速度为0。列车以RM模式运行,通过一个可变应答器后,可以升级为SM—ITC模式。主要检测目的:可变应答器功能为将信号机状态传输给列车,从而使列车获得一个移动授权,当信号机为红灯时,列车能通过可变应答器接收到停车信号,无法获得移动授权,列车推荐速度为0,人工驾驶强行越过将产生紧急制动。
3.1.4填充应答器功能检测:开放信号后,列车SM—ITC模式越过填充应答器后,再人工关闭信号,列车产生紧急制动或推荐速度为0。主要检测目的:填充应答器功能为在进路过长时复示可变应答器的状态,当信号开放后,列车通过填充应答器获得的移动授权为通过下一信号机,当信号机人工关闭后,列车移动授权无法更新,当通过后面的可变应答器时忽然接收到停车信号,列车将产生紧急制动,或人工驾驶低速运行到可变应答器时推荐速度为0。
3.1.5 ITC模式最小行车间隔检测:按照系统设计的最小行车间隔编制时刻表,列車以AM—ITC模式全线进行测试。
4CTC功能检测
测试前提条件:信号设备所有功能正常。CTC模式的主要实现条件包括:联锁功能正常、轨旁ATP、无线系统、车载ATP、ATS系统,按照进路表对所有进路逐一进行测试。
4.1 测试方法与目的[3]
4.1.1CTC模式的自动与手动驾驶检测:AM—CTC、SM—CTC模式每条进路单独测试,列车应在未开放的信号机前自动停车或推荐速度为0。主要检测目的:只开放一条进路的情况下,列车的移动授权停车点为前方信号机。
4.1.2 CTC模式全线连续运行功能检测:列车以AM—CTC、SM—CTC模式全线运行,自动开关车门与屏蔽门,手动开关车门与屏蔽门,自动折返功能,全线跳停、扣车。主要检测目的:正常CTC模式运营的情况下,列车的能正常运行、开关门、自动折返、停站、扣车、跳停各项功能正常。
4.1.3 ATS功能检测:装载一个时刻表后,全线打开自排,列车从车库发车,AM—CTC模式运行,并分别人工干预使其早点、晚点2分钟。删除、增加、更改车次,目的地码,中间进行抽车、加车。主要检测目的:ATS时刻表功能、自排功能、车次号、目的地码、出库、抽车、加车、自动调整功能正常。
4.1.4 紧停功能检测:AM-CTC模式列车未接近时,按压站台紧停,列车在站台前自动停车;列车压入站台时,按压站台紧停,列车紧急制动;列车车尾离开站台时,按压站台紧停,列车正常运行。主要检测目的:紧急停车按钮作用的区域为站台及相邻的虚拟区段,苏州轨道交通1号线紧停作用范围为站台中心点两边各43米。
4.1.5CTC最大运行能力测试:装载设计的最小时刻表后,全线打开自排,列车在满足停站时间的条件下,尽可能缩小间隔运行。计算出最小运行间隔。
5防淹门、屏蔽门接口检测
测试前提条件:信号设备与防淹门、屏蔽门接口功能正常,且防淹门与屏蔽门单体功能正常。信号与防淹门、屏蔽门的接口功能包括:防淹门全开并锁闭、关门请求、同意关门请求;屏蔽门的关好并锁闭、控制开、关门、互锁解除信号。
5.1测试方法与目的
5.1.1防淹门全开并锁闭信号检测[4]:先切除掉防淹门的动作,使防淹门不发生实际的关门动作,模拟一个四级水淹报警。联锁、ITC、CTC运行模式列车未接近时,列车接近时,列车正在通过时,列车离去时,模拟防淹门非全开状态,观察进路解锁、信号机状态、移动授权状态。主要检测目的:CTC模式列车在防淹门之前收到非全开信号时,移动授权在防淹门之前,当列车车头已越过防淹门时,则列车的移动授权为继续运行。联锁、ITC模式列车在防淹门进路信号机之前收到非全开信号时,信号机显示红灯,移动授权在信号机红灯之前,当列车车头已越过信号机时,则列车移动授权为继续运行。
5.1.2 防淹门请求关门与同意关门接口功能检测:联锁、ITC、CTC运行模式列车未接近时,列车接近时,列车正在通过时,列车离去时,车站请求关门,观察进路解锁、信号机状态、移动授权状态。主要检测目的:CTC模式列车在防淹门之前收到请求关门信号时,进路解锁信号机封闭,移动授权在防淹门之前,当列车车头已越过防淹门时,则列车的移动授权为继续运行,列车出清后,进路解锁信号机封闭。联锁、ITC模式列车在防淹门进路信号机之前收到请求关门信号时,信号机显示红灯,进路解锁信号机封闭,移动授权在信号机红灯之前,当列车车头已越过信号机时,则列车移动授权为继续运行,列车出清后,进路解锁信号机封闭。
5.1.3 AM—CTC模式列车停车精度测量及车门与屏蔽门同步时间测试,SM—CTC模式列车停车精度超出50cm,手动开门车门可以正常打开,屏蔽门不能打开。主要检测目的:列车停车精度在±30cm,超出50cm则只能人工手动开、关屏蔽门。
5.1.4 屏蔽门关门锁闭信号与互锁解除测试[5]:AM-CTC模式列车未接近时,打开屏蔽门,列车在站台前自动停车;列车压入站台时,打开屏蔽门,列车紧急制动;列车车尾离开站台时,打开屏蔽门,列车正常运行。屏蔽门在打开状态,执得互锁解除列车可以收到推荐速度正常运行。主要检测目的:信号系统未检测到屏蔽门的关门锁闭信号则在站台及相邻的虚拟区段区域内无移动授权,苏州轨道交通1号线屏蔽门的关门锁闭信号作用范围为站台中心点两边各43米。互锁解除则可以切除掉因屏蔽门未完全关门锁闭信号。
六总结
总之,当前信号系统通常包含CTC、ITC、IXLC多种运行模式,每一种模式所拥有功能都不一样,但每一种功能都是基于信号系统最基本的联锁功能,只有对各种功能与接口进行逐一测试,才能保证设备安全可靠,为运营准备打下良好的基础。
参考文献:
[1]广州中咨 《信号系统联调方案》 苏州轨道交通内部资料 2011.9
[2]中电集团十四所《苏州轨道交通一号线信号系统技术合同》苏州轨道交通内部资料 2009.8
[3]中电集团十四所《苏州轨道交通一号线信号系统设计联络》苏州轨道交通内部资料 2010.4
[4]魏晓东,城市轨道交通自动化与技术[M].北京:电子工业出版社,2005.5
[5]汪希时.智能铁路运输系统ITS-R[M].北京:中国铁道出版社,2006.12
Abstract: In order to test signal system correct interlocking relationship, various patterns of functional integrity, and other equipment interface function correctly, meet the signal system related technical requirements before formal operation, in the organization of a comprehensive signal system function testing, to ensure the normal operation of various functions of signal system, security, stability, reliable operation.
關键词:综合测试 信号 联锁 屏蔽门 防淹门 紧停
中图分类号: U231 文献标识码: A
ITCIntermittent train Control 点式列车控制
CTCContinuous Train Control 连续列车控制
ATSAutomatic Train Supervision列车自动监督
ATPAutomatic Train Protection 列车自动防护系统
ATOAutomatic Train Operation列车自动运行
SICASSiemens computer aided signaling SICAS 微机联锁系统
AMAutomatic Mode列车自动驾驶(列车驾驶模式)
SMSupervised Mode 列车监督驾驶(列车驾驶模式)
1概述
苏州市轨道交通1号线正线信号系统使用西门子公司基于无线通信的CBTC移动闭塞信号系统[1]。设置两个联锁站,每个联锁站下属设置3个集中站,共18个非集中站。满足ITC模式下4分钟间隔,CTC模式下2分钟间隔。信号系统的主要功能如下:ATS功能;联锁功能;列车自动防护 (ATP) 和列车自动运行 (ATO) 功能;基于计轴系统的列车检测功能; 车地通信功能。为了检验各项功能正常,信号系统联合测试的主要项目包括:SICAS联锁功能测试、ITC模式功能检测、CTC功能检测、防淹门、屏蔽门接口检测。
2SICAS联锁功能测试
测试前提条件信号设备所有单项与综合调试完成,信号设备功能正常。关掉联锁区的轨旁ATP后,则系统降为联锁模式。SICAS信号联锁条件为道岔、信号机、轨道电路、屏蔽门、紧停、防淹门、侧防条件、保护区段。按照进路表对所有条件逐一进行测试。
2.1 测试方法与目的
2.1.1敌对进路与互斥进路测试:进路排列后,对向与侧向敌对进路与互斥进路不能排列。主要检测的目的:进路征用后,防止同一区段不可以多方向同时存在进路,以及短区段不可以同时向两边排列进路。
2.1.2进路对道岔条件测试:开放信号后,对进路中每组道岔分别断开表示,此时信号关闭,且不能开放引导信号,恢复道岔表示后人工开放信号才可以重新开放。主要检测的目的:信号开放(含引导)的条件进路中所有道岔位置正确必须满足。
2.1.3进路对轨道电路、屏蔽门、紧停、防淹门条件测试:开放信号后,分别逐一对进路中包含所有轨道电路占用、屏蔽门未关闭锁紧、防淹门未全开锁紧、站台设置紧停、始端信号机灭灯(红灯、绿灯)、终端信号机灭灯,此时信号关闭,且可以开放引导信号,恢复各种条件后人工开放信号可以重新开放。主要检测的目的:信号开放的条件所有轨道电路空闲、屏蔽门关闭锁紧、防淹门全开锁紧、未设置紧停、始端信号机(红灯、绿灯)正常、终端信号机红灯正常条件必须满足。但引导信号不检查以上条件。
2.1.4进路对保护区段的检测:信号开放后,保护区段轨道电路占用、道岔无表示、保护区段一、二级侧防条件同时不满足(跟进路侧防条件测试相同),此时信号关闭,且可以开放引导信号,恢复各种条件后人工开放信号可以重新开放。主要检测的目的:信号开放的条件保护区段轨道电路空闲、道岔位置正确条件必须满足,且保护区段一般只在有岔区段存在,其一、二级侧防条件必须满足其中一个级别。但引导信号不检查保护区段条件。
2.1.5进路侧防条件的检测:信号开放后,分别断开一个一级侧防条件(道岔表示、轨道电路占用、红灯灭灯),同时一个二级侧防条件(道岔表示、轨道电路占用、红灯灭灯),此时信号关闭,且可以开放引导信号,恢复各种条件后人工开放信号可以重新开放。主要检测的目的:信号开放的条件一、二级侧防必须满足其中一个级别。但引导信号不检查保护区段条件。
2.1.6追踪功能、进路延时解锁、引导信号开放时间的检测:打开信号机追踪功能,列车占用接近区段,信号自动开放,取消进路必须延时30S才能解锁,引导信号开放到关闭的时间必须满足60S。
3 ITC模式功能检测[2]
测试前提条件:信号设备所有单项与综合调试完成,信号功能正常。关掉联锁区的轨旁ATP或无线系统后,则系统降为ITC模式。ITC模式的主要实现条件包括:联锁功能正常、可变应答器、填充应答器、车载ATP正常,按照进路表对所有进路逐一进行测试。
3.1 测试方法与目的
3.1.1ITC模式的自动与手动驾驶检测:AM—ITC、SM—ITC模式每条进路单独测试,列车应在未开放的信号机前自动停车或推荐速度为0。主要检测目的:只开放一条进路的情况下,列车的移动授权停车点为前方信号机。
3.1.2ITC模式全线连续运行功能检测:列车以AM—ITC、SM—ITC模式全线运行。主要检测目的:正常ITC模式运营的情况下,列车的能正常运行与停站。
3.1.3可变应答器功能检测:信号机红灯列车SM—ITC模式越过其可变应答器,列车产生紧急制动或推荐速度为0。列车以RM模式运行,通过一个可变应答器后,可以升级为SM—ITC模式。主要检测目的:可变应答器功能为将信号机状态传输给列车,从而使列车获得一个移动授权,当信号机为红灯时,列车能通过可变应答器接收到停车信号,无法获得移动授权,列车推荐速度为0,人工驾驶强行越过将产生紧急制动。
3.1.4填充应答器功能检测:开放信号后,列车SM—ITC模式越过填充应答器后,再人工关闭信号,列车产生紧急制动或推荐速度为0。主要检测目的:填充应答器功能为在进路过长时复示可变应答器的状态,当信号开放后,列车通过填充应答器获得的移动授权为通过下一信号机,当信号机人工关闭后,列车移动授权无法更新,当通过后面的可变应答器时忽然接收到停车信号,列车将产生紧急制动,或人工驾驶低速运行到可变应答器时推荐速度为0。
3.1.5 ITC模式最小行车间隔检测:按照系统设计的最小行车间隔编制时刻表,列車以AM—ITC模式全线进行测试。
4CTC功能检测
测试前提条件:信号设备所有功能正常。CTC模式的主要实现条件包括:联锁功能正常、轨旁ATP、无线系统、车载ATP、ATS系统,按照进路表对所有进路逐一进行测试。
4.1 测试方法与目的[3]
4.1.1CTC模式的自动与手动驾驶检测:AM—CTC、SM—CTC模式每条进路单独测试,列车应在未开放的信号机前自动停车或推荐速度为0。主要检测目的:只开放一条进路的情况下,列车的移动授权停车点为前方信号机。
4.1.2 CTC模式全线连续运行功能检测:列车以AM—CTC、SM—CTC模式全线运行,自动开关车门与屏蔽门,手动开关车门与屏蔽门,自动折返功能,全线跳停、扣车。主要检测目的:正常CTC模式运营的情况下,列车的能正常运行、开关门、自动折返、停站、扣车、跳停各项功能正常。
4.1.3 ATS功能检测:装载一个时刻表后,全线打开自排,列车从车库发车,AM—CTC模式运行,并分别人工干预使其早点、晚点2分钟。删除、增加、更改车次,目的地码,中间进行抽车、加车。主要检测目的:ATS时刻表功能、自排功能、车次号、目的地码、出库、抽车、加车、自动调整功能正常。
4.1.4 紧停功能检测:AM-CTC模式列车未接近时,按压站台紧停,列车在站台前自动停车;列车压入站台时,按压站台紧停,列车紧急制动;列车车尾离开站台时,按压站台紧停,列车正常运行。主要检测目的:紧急停车按钮作用的区域为站台及相邻的虚拟区段,苏州轨道交通1号线紧停作用范围为站台中心点两边各43米。
4.1.5CTC最大运行能力测试:装载设计的最小时刻表后,全线打开自排,列车在满足停站时间的条件下,尽可能缩小间隔运行。计算出最小运行间隔。
5防淹门、屏蔽门接口检测
测试前提条件:信号设备与防淹门、屏蔽门接口功能正常,且防淹门与屏蔽门单体功能正常。信号与防淹门、屏蔽门的接口功能包括:防淹门全开并锁闭、关门请求、同意关门请求;屏蔽门的关好并锁闭、控制开、关门、互锁解除信号。
5.1测试方法与目的
5.1.1防淹门全开并锁闭信号检测[4]:先切除掉防淹门的动作,使防淹门不发生实际的关门动作,模拟一个四级水淹报警。联锁、ITC、CTC运行模式列车未接近时,列车接近时,列车正在通过时,列车离去时,模拟防淹门非全开状态,观察进路解锁、信号机状态、移动授权状态。主要检测目的:CTC模式列车在防淹门之前收到非全开信号时,移动授权在防淹门之前,当列车车头已越过防淹门时,则列车的移动授权为继续运行。联锁、ITC模式列车在防淹门进路信号机之前收到非全开信号时,信号机显示红灯,移动授权在信号机红灯之前,当列车车头已越过信号机时,则列车移动授权为继续运行。
5.1.2 防淹门请求关门与同意关门接口功能检测:联锁、ITC、CTC运行模式列车未接近时,列车接近时,列车正在通过时,列车离去时,车站请求关门,观察进路解锁、信号机状态、移动授权状态。主要检测目的:CTC模式列车在防淹门之前收到请求关门信号时,进路解锁信号机封闭,移动授权在防淹门之前,当列车车头已越过防淹门时,则列车的移动授权为继续运行,列车出清后,进路解锁信号机封闭。联锁、ITC模式列车在防淹门进路信号机之前收到请求关门信号时,信号机显示红灯,进路解锁信号机封闭,移动授权在信号机红灯之前,当列车车头已越过信号机时,则列车移动授权为继续运行,列车出清后,进路解锁信号机封闭。
5.1.3 AM—CTC模式列车停车精度测量及车门与屏蔽门同步时间测试,SM—CTC模式列车停车精度超出50cm,手动开门车门可以正常打开,屏蔽门不能打开。主要检测目的:列车停车精度在±30cm,超出50cm则只能人工手动开、关屏蔽门。
5.1.4 屏蔽门关门锁闭信号与互锁解除测试[5]:AM-CTC模式列车未接近时,打开屏蔽门,列车在站台前自动停车;列车压入站台时,打开屏蔽门,列车紧急制动;列车车尾离开站台时,打开屏蔽门,列车正常运行。屏蔽门在打开状态,执得互锁解除列车可以收到推荐速度正常运行。主要检测目的:信号系统未检测到屏蔽门的关门锁闭信号则在站台及相邻的虚拟区段区域内无移动授权,苏州轨道交通1号线屏蔽门的关门锁闭信号作用范围为站台中心点两边各43米。互锁解除则可以切除掉因屏蔽门未完全关门锁闭信号。
六总结
总之,当前信号系统通常包含CTC、ITC、IXLC多种运行模式,每一种模式所拥有功能都不一样,但每一种功能都是基于信号系统最基本的联锁功能,只有对各种功能与接口进行逐一测试,才能保证设备安全可靠,为运营准备打下良好的基础。
参考文献:
[1]广州中咨 《信号系统联调方案》 苏州轨道交通内部资料 2011.9
[2]中电集团十四所《苏州轨道交通一号线信号系统技术合同》苏州轨道交通内部资料 2009.8
[3]中电集团十四所《苏州轨道交通一号线信号系统设计联络》苏州轨道交通内部资料 2010.4
[4]魏晓东,城市轨道交通自动化与技术[M].北京:电子工业出版社,2005.5
[5]汪希时.智能铁路运输系统ITS-R[M].北京:中国铁道出版社,2006.12