城市轨道交通信号系统调试

城市轨道交通信号系统调试

摘要：城市轨道交通信号系统在行车中发挥着神经中枢的作用，信号系统设备的正常工作是发挥信号系统作用的关键因素。施工完成后，如何保证信号系统的逻辑关系正确以及设备的正常工作，是系统调试需要解决的重要问题。本文简要介绍了信号系统在施工完成后的主要调试内容和方法，是实际应用的技术总结。

关键词：城市轨道;交通信号;系统调试;

1引言

随着我国城市轨道交通建设的飞速发展，出现了多种投资建设方式。某城市轨道交通是我公司投资承建的BT项目，作为系统的集成商，我们承担着项目从融资、设计到施工调试整个过程的各个系统的管理和施工任务。信号系统是列车行车指挥和控制的核心系统，而对系统的调试又是实现其控制功能的关键步骤。

2系统介绍

2.1信号系统组成

该城际轨道交通一期工程全长45.2km，全线设17座车站，其中6座地下站，11座高架站，设车辆段一座，一座控制中心。信号系统采用卡斯柯信号有限公司提供的基于移动闭塞的CBTC系统，车地通信采用自由无线通信方式，主要由5个子系统组成：ATS列车自动监督子系统，ATC列车自动控制子系统，CBI 计算机联锁系统，DCS子系统，MSS子系统。

2.2调试基本原则和方法

该信号系统调试主要分为三个阶段，第一阶段是FIVP试验室测试，第二阶段是现场测试，第三阶段是试运行测试；这里主要介绍施工过程现场测试（第二阶段），现场测试又分为3级，1是部分验收测试（PAT）或称静态测试，2是系统集成测试(SIT)或称动态测试，3是系统验收测试（SAT）或称信号系统联调。

系统调试流程如图1所示：

图1：系统调试流程图

3调试内容及步骤

3.1部分验收测试PAT

部分验收测试是现场调试活动的第一步，在子系统级进行。这些测试主要是系统设备的装配和内部接口的确认。测试按设备逐一进行。在信号系统设备安装后，部分验收测试用于证明每个组成部分的基本功能和完整性。PAT测试只是静态测试，测试中不需列车移动，但需采用所有常用的安全措施。部分测试逻辑如下图2：

图2：系统部分测试逻辑图

（1）电源屏/不间断电源测试

电源屏测试、不间断电源测试，为信号设备提供可用和稳定的电源。

（2）轨旁设备静态测试

检验每个轨旁设备都能单独工作，且验证轨旁设备至分线盘的连接。调整列车检测的计轴设备，配置室内外计轴设备和进行调整测试。手操和电操道岔调整转辙机，确保转辙机动作和位置监控正常。调整所有信号电压和检查点灯装置。使紧急停车按钮、ATB按钮等站台设备正常工作。

（3）CBI静态测试

在信号机房，给CBI机柜上电检查内部电压和机柜内部配线。检查继电器类型满足设计需求并验证配置，电源测试并启动设备。根据“采集码位核对表”和“驱动码位核对表”检查输入和输出码位，确认CBI机柜和继电器架/电缆架（另一头与轨旁设备连接）间的I/O接口，测试设备能正确的启动。

（4）轨旁ATC静态测试

对运行区域控制器ZC、线路控制器LC、数据存储单元DSU等轨旁ATC设备上电启动、检测正确的软硬件配置，确认初始化、内部电源检测、多样化、引导等模式下的行为。测试中对ID 插头和存储软件/数据的USB棒进行编程，记录软硬件配置。给DSU计算机上电和安装DSU应用软件。

（5）DCS静态测试

初步配置每个骨干网设备如以太网交换机、SDH节点、IP路由、NMS-SDH、NMS-IP。使用NMS准备网络，做冗余验证、故障模拟、连接中断模拟等设备交叉检查，配置和验证保护机制和SDH时钟同步；配置通信通道。验证NTP同步，配置以太网部分和测试端到端通信。

无线DCS采用自由无线方式建立轨旁和车载之间的通信连接，确认无线系统接入点设备配置，检查TRE及天线的安装和配置，测试TRE的RF电缆及天

线。

（6）ATS静态测试

测试、确认服务器、工作站、通信前置机等不同ATS设备间的上电和连接，安装不同的软件和参数组件，验证人机接口，验证两个服务器间的冗余，验证与其他子系统的连接，测试中也验证ATS子系统的某些基本功能。

（7）MSS静态测试

测试、验证MSS设备的上电及不同MSS设备的连接，安装软件和参数组件。

（8）轨道勘测测试

由2组不同的测试人员两次测量轨道上不同设备（ATC奇点）的位置，建立安装在轨道上的信号设备准确kp位置数据库。

（9）信标编程及LEU静态测试

把信标数据烧录到安装在轨道上的信标(无源RB, 有源RB)内。对LEU数据进行烧录并检查数据烧录完成后，LEU能够正常工作。

3.2系统集成测试SIT

在每个子系统部分验收测试后，通过逐一验证内外接口功能和系统参数与各子系统匹配来测试系统的基本功能是否完全实现。系统集成测试是整个测试的第二步。

图3：系统集成测试逻辑图

（1）CBI/轨旁设备一致性测试

验证道岔、信号机能被CBI控制，且HMI和CBI输入板上的状态与轨旁设备状态一致。验证HMI和CBI输入板上的状态与计轴系统的计轴区段状态一致，同时验证计轴复位功能。测试IBP盘上、站台上的紧急停车按钮、PSD、自动折返按钮等与CBI接口的设备。

（2）CC/PSD测试

测试每个车站的PSD是否能正确开关门，同时验证车门与PSD的同步。

（3）CBI/LEU一致性测试

验证继电器架到LEU一致性，同时验证LEU至室外有源信标配线的正确性。

（4）CC静、动态测试

此测试在车辆段每列列车上的重复进行，检查CC 内核、I/O模块、编码里程计、信标天线、数据记录仪等CC设备的配置，检查这些设备的内部接口，测试与列车线的接口，点对点检查CC内核与外设间的内部配线。使用工具（OMAP）用于强制CC的每个输出并检查信号等级，每个CC输入由列车端激活，在CC处验证，同时测试车载DCS设备，确保车载DCS设备能正常工作。

在已完成并通过轨旁动态测试的试车线或设有信号设备的轨道上进行动态测试。激励动态模式下的每个CC设备，并监督ATC的所有动作来验证每列车的CC设备在真实运行环境下正确运行。

（5）轨道数据校核测试

以RM模式或者车辆模式驾驶列车在全线低速（速度低于25kph）运行，使用装载OVLI软件列车读取线路上的信标数据，把测试记录的数据与SGD数据进行比较，验证SGD文件的奇点位置是否与轨道上所有信号设备的真实位置一致。当检测到异常情况时，产生SGD文件的新版本，并定义重新测试的范围。

（6）轨旁低速动态测试

在轨道数据检查后，进行LEU轨旁低速动态（后备模式）和ZC轨旁低速动态(CBTC模式) 测试，以验证在后备模式下通过有源信标传输的变量状态以及在CBTC模式下通过波导管传输的变量状态。如信号状态、PSD区域状态、CBTC 模式进路测试等。

（7）ATO精调测试

该测试是根据车辆（主要是牵引和制动子系统）动态行为来调整ATO参数。在自动模式下通过工具给ATO软件发送预定义的数据，通过采样测试获得车辆特性，ATO测试人员可根据输出结果调整ATO参数。

（8）MSS与各子系统一致性测试

该测试用于验证MSS子系统可以从信号其他子系统获得MIB信息。方法是如果信号系统的某个子系统关闭，验证MSS能产生报警。应优先测试不能在工厂产生的报警。

（9）信号与外部接口测试

CBI与车辆段/停车场或其他线联锁的接口，ATS与其他外部系统（时钟，