南京地铁机场线系统联调工程策划的研究

李海川

南京地铁机场线系统联调工程策划的研究

李海川

摘 要：南京地铁机场线系统联调是实现机场线建设系统目标的有效措施，通过系统联调认证地铁系统设备各项运输能力，包括系统最大输送能力，最短的运行时间及列车运行间隔；提高地铁设备系统的服务质量和服务品质，实现旅客乘坐的舒适性、列车运行的安全与平稳性；检验地铁系统设备良好的经济效益和绿色环保交通的社会效益。

关键词：地铁；系统联调；验证；评估

李海川：铁科院（北京）工程咨询有限公司，高级工程师，北京 100081

1　机场线系统联调的背景和意义

1.1工程背景

南京地铁机场线工程北起南京南站，止于禄口机场站（图1）。该线路全长35.6 km，其中，地下段长18.3 km，高架段长16.6 km，过渡段长0.7 km；共设置8座车站，其中，地下车站5座，高架车站3座。在禄口新城南站附近设置车辆段1座，在南京南站设有控制中心1座，设置主变电所2座、牵引变电所14座，采用架空接触网1500 V直流供电。车辆采用B型车，6辆编组，4动2拖，最高运行速度为100 km/h。该工程2011年11月8日开工建设，2014年7月1日正式开通试运营。

南京地铁建设公司负责工程建设阶段监管，南京地铁运营公司负责该线的运营和维护工作。工程采用BT模式，由南京地铁集团公司发标并通过公开招标，选定南京元平建设发展有限公司作为工程建设BT管理方进行承建。南京地铁机场线系统联调工作由南京元平建设发展有限公司负责实施，铁科院咨询公司受南京元平建设发展有限公司委托，承担南京地铁机场线系统联调的咨询服务。

1.2系统联调的意义

地铁建设是一项系统工程，综合性强、技术复杂，各子系统间接口条件多。为从系统角度检验设备，并施以严格的系统质量控制，近年来，在地铁建设过程中综合联调视为一个独立环节，越来越受到重视。综合联调可确保全系统的最佳匹配，为大系统的顺利运转奠定坚实的基础。

南京地铁机场线综合联调是连接机场线工程建设阶段和运营阶段的关键环节，通过综合联调可验证各子系统或设备是否达到与承包商约定的各项性能指标，并指导各系统承包商和安装承包商在联调阶段的工作。通过客观、准确的检测记录和试验报告，为建设单位最终验收提供各项技术依据。

2　系统联调的组织体系

为保证系统联调能够顺利有序进行，组建了与机场线管理模式相适应的系统联调组织机构（图2）。

图1　南京地铁机场线线路图

图2　机场线系统联调组织构架

南京地铁建设公司是机场线工程的业主，在BT模式下，负责监管由南京元平公司承担的机场线的系统联调，并作为监管方参加联调工作。

南京元平公司是机场线工程的建设方，是系统联调阶段接口联调、系统联调的责任主体，联调领导组、联调办公室的主要成员单位，负责组织设备承包商（供货商）对系统联调的具体实施，指挥设备承包商（供货商）具体完成接口联调、系统联调任务。

系统联调咨询服务单位接受建设方的委托与授权，承担系统联调的技术咨询责任，协助建设方进行系统联调的策划、管理、调度、指挥，以及协调系统联调工作的实施。

系统联调工作由2个联调工作组负责。联调工作组下设若干联调专业小组，负责系统联调工作的具体实施，各系统设备供货商、安装承包商是系统联调工作的执行主体，要求各承包商依据各自合同的规定，履行其在单系统调试、各接口联调、系统联调直至运营演练、模拟载客、试运营等阶段的职责。

3　系统联调实施项目和工期策划

3.1系统联调实施项目

机场线系统联调设备系统包括车辆、供电、轨道系、通信（含乘客信息系统（PIS））、信号、自动售检票（AFC）、屏蔽门/半高站台门、防灾报警（FAS）、综合监控（ISCS）、环控系统（BAS）、门禁系统（A C S）、安防系统（SPS）、通风空调等。系统联调实施项目共包括8个专业类44个项目。

（1）供电：冷滑试验、热滑试验、变电所设备调试试验。

（2）通信（含PIS）：专用传输系统、专用无线系统、专用闭路电视系统、广播系统、时钟系统、电源系统、集中告警系统、专用电话系统、公务电话系统、PIS、144 h测试报告。

（3）信号：轨旁系统集成测试、无线DCS系统集成测试、系统集成ATS测试、车载控制器（VOBC）系统集成测试、144 h连续运行测试、第三方安全认证。

（4）屏蔽门：屏蔽门系统单门控制调试、控制功能PSL调试、屏蔽门第三方绝缘检测、10 000次跑合测试。

（5）自动售检票(AFC)：AFC系统终端设备测试报告、区域中心（SC）系统软件测试报告、线路中心（LC）系统软件测试报告、终端设备第三方测试报告、终端设备闸机（PAT）测试报告、AFC系统测试报告、综合联调测试报告、AFC与清分系统接口调试与软件联调、144 h测试报告。

（6）防灾报警(FAS)：FAS系统单体调试、FAS系统联调报告、FAS 与BAS联调报告、144 h测试报告。

（7）综合监控（含ISCS 、BAS、ACS 、SPS ）：ISCS（含BAS、ACS）单体调试报告、ISCS（含BAS、ACS）系统联调及与各专业接口测试报告、BAS与FAS联调报告、144 h测试报告。

（8）风水电：通风空调系统单体调试报告、给排水系统单体调试报告、低压配电系统单体调试报告。

3.2系统联调的工期策划

机场线系统联调的工期策划依照“机场线系统联调方案”的要求编制，其编制的原则：按照BT模式下系统联调工作任务，机场线机电设备安装工程进展程度，以及确保工程竣工验收和试运行开通前条件验收顺利推进要求等。

机场线系统联调的工期策划共分15个工作任务，每项工作任务基本按照工程总体进度，分为车辆基地、高架段、地下段、全线等4个阶段（图3）。

图3　机场线系统联调工期计划

4　系统联调运行程序

为保证所有的子系统和各类部件充分发挥应有的作用，需科学、全面地构思设备联调任务。依据各子系统之间的相关性，可将联调划分为2部分：第一部分是行车系统（电动客车、信号、通信、屏蔽门），联调主要工作包括：单系统调试，系统间接口测试，系统冷、热滑试验，行车相关系统运行联调，可靠性测试等项目；第二部分是车站设备系统（车站常规设备、综合监控、火灾报警、自动售检票），联调主要工作包括：单系统调试，系统间接口测试，相关系统运行联调，系统热烟测试，消防验收，可靠性测试等项目。

系统联调运行程序的策划主要考虑以下因素：由单项到多项、接口关系紧密程度、联锁控制先后顺序、行车/车站系统内部、全系统综合联调、调试安全风险控制要求等。

图4为系统联调总运行程序，运行程序由上至下设定了5个环节：单系统调试、系统功能验证、系统能力测试、运营演练、系统评估。

5　系统联调主要项目实施情况

5.1冷、热滑实施情况

根据工程进度，将全线冷、热滑分为3个阶段进行，第1阶段区间为ZC2、ZC3、ZC4三个高架联锁分区，第2阶段区间为ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5，即在第1阶段基础上扩展两端相邻2个地下车站的5个联锁分区，第3阶段区间为ZC6、ZC7两个地下车站联锁分区。

通过对机场线冷、热滑联调方案、测试记录、联调总结的分析，机场线变电系统和接触网系统满足设计要求，各项技术指标和使用功能达到开通试运行条件，供电系统与车辆系统接口匹配，至送电投入运行以来，能确保车辆正常上线运行，未发生影响行车的质量问题。

5.2行车系统实施情况

地铁行车系统包括信号、车辆、通信、轨道、屏蔽门、供电等专业，信号系统作为行车系统核心，承担行车系统联调关键责任。通过行车系统联调工作来验证信号系统与其他系统接口关系是否匹配，是行车系统联调的核心任务。

行车系统系统联调分3个阶段进行，第1阶段区间为ZC2、ZC3、ZC4三个高架联锁分区，第2阶段区间为ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5，即在第1阶段基础上扩展两端相邻2个地下车站的5个联锁分区，第3阶段区间为加入ZC6、ZC7两个地下车站联锁分区的全线。在完成上述3个阶段的基础上，稳步推进3项关键目标实现：控制中心全面投入运行、20天按图运行以及取得信号系统安全认证。

通过对机场线行车系统系统联调方案、测试记录、联调总结的分析，机场线行车系统满足设计要求，各项技术指标和使用功能达到开通试运行条件，行车系统与车辆、供电、屏蔽门、通信等系统接口匹配，至投入运行以来，能确保各行车系统正常运行，未发生影响行车质量和安全的问题。

5.3车站系统实施情况

地铁车站系统包括综合监控、防灾报警、车站风水电、通信、自动售检票、电扶梯等专业，综合监控和FAS系统作为车站设备系统核心，承担车站设备系统联调关键责任。通过车站设备系统联调工作来验证综合监控系统和防灾报警系统与其他系统接口关系是否匹配，是确保车站设备系统正常联动运行的关键。

地铁车站系统联调分为3个阶段进行，第1阶段为3个高架车站，第2阶段为南京南站站、吉印大道站、禄口机场站3个地下车站，第3阶段为翠屏山站、河海大学佛城西路站。调试步骤设定为4步：调试方案固化、单系统调试、综合监控和火灾报警联动调试、车站级联调等。

图4　机场线系统联调总运行程序

6　系统联调的评估意见

（1）机场线各设备系统单位工程于2014年6月4日全部通过验收，在验收过程中，通过对单系统、系统联调项目的现场测试以及测试记录的检查，机场线各设备系统完全符合设计标准和验收规范的要求。

（2）机场线信号系统于2014年5月30日取得安全认证，验证和确认了行车系统的预期功能及技术要求，行车系统的安全、可靠运行得到保证，达到机场线开通试运营前实现全功能开通要求。

（3）机场线车站系统于2014年5月27日通过安全评估的热烟测试，体现了地铁设备系统的有机集成，实现了设备系统之间的最佳整体匹配和整体性能。充分验证车站设备系统达到了既定的目标，各项使用功能满足运营要求，车站设备系统运营品质和安全要求得到了可靠的保证。

（4）机场线2014年3月10日～6月10日实施为期3个月的试运行，2014年5月23日～2014年6 月11日实施为期20天的按图试运行，2阶段各项测试技术指标和设备安全功能都能满足试运行的要求。2项测试验证和确认各系统设备的可靠性、可用性、可维护性及安全性，车站设备系统运营品质和行车系统安全性能得到了可靠的保证。

通过相关专家对机场线系统联调成果文件的评审，南京地铁机场线工程系统联调工作达到了预期要求，满足试运行条件，通过南京地铁运营有限责任公司开展运营演练，可投入试运营。

7　系统联调的体会与思考

按照建质（2014）42号文件《城市轨道交通地铁建设工程验收管理暂行办法》和GB/T 30013-2013《城市轨道交通试运营基本条件》要求，地铁机电设备工程系统联调和运营演练是必不可少的2个关键环节，系统联调的各项测试报告验证了机-机接口的性能匹配要求，而运营演练的各项检测报告验证了人-机接口的功能适配要求。根据目前地铁建设模式分析来看，一般系统联调工作由建设公司主导完成，运营演练工作由运营公司主导完成，从业界的重视程度来看，系统联调和运营演练已是地铁工程验收和建设向运营移交的必要环节，但现实工作中存在以下3个问题：一是系统联调和运营演练工作的建设管理存在管理缝隙和漏洞；二是系统联调和运营演练项目没有规范性技术要求；三是系统联调和运营演练结论缺失第三方检验要求。

综上所述，建议地铁工程建设主管部门尽快出台有关地铁工程系统联调和运营演练技术规范要求，进一步夯实地铁建设工程验收和试运营基本条件评审工作，确保地铁工程建设和运营的接续工作有序、高效、安全地完成。

参考文献

[1] 陈兴华. 地铁设备监理[M]. 北京：中国铁道出版社，2007.

[2] 王家远，刘春乐. 建设项目风险管理[M]. 北京：中国水利水电出版社，2004.

[3] 程嘉梓. 南京地铁机场线总联调工作方案[G]. 江苏南京，2014.

[4] 孙宁. 城市轨道交通系统总联调[M]. 北京：中国铁道出版社，2011. [5] 王明生. 城市轨道交通概论[M].北京：人民交通出版社，2012.

责任编辑 毛 静

Systematic Commissioning Engineering Planning of Nanjing Metro Airport Line

Li Haichuan

Abstract:The engineering systematic commissioning planning for Nanjing metro airport line is an effective measure to achieve targets. Through the systematic commissioning, it verifi es the transport capacity of metro system equipment, including the maximum carrying capability, the shortest running time and train headway to improve the riding quality and service quality of the metro equipment system, achieve the passengers comfort, safety and smooth train operation, the realization of equipment economic benefi t and social benefi ts of the metro system as a green transport mode.

Keywords:metro, systematic commissioning, verifi cation, evaluation

收稿日期2014-11-22

中图分类号：U231