新建客运专线引入既有客运专线的改造施工组织方案探讨
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摘要本文主要施工组织的焦点对新建客专接入既有客专线的有关工作特点、工作内容进行分析，探讨新条件下可能影响总体工程进度的关键环节，研究可能与已开通设备冲突的系统风险等。
关键词客运专线既有客运专线信号改造施工组织
中图分类号： F530.83 文献标识码： A
1前言
随着中国铁路客运专线建设快速开展，各客专项目逐步开通运营，根据建设进度、周期的安排，出现大量新建客运专线与既有客运专线接驳引入，新建项目必然涉及正在运营的客运专线，包括施工与客运组织影响、既有信号设备的技术改造、新旧客专信号系统联调联试及实现两条或多条客运专线信号系统的互联互通问题。本文对有关客运专线信号改造施工组织方式进行初步探讨。
2 工程特点
新建客运专线引入既有客专工程，既有客专设备除了随站场改造引起的常规变化外，还包括同种设备的不同厂家的接口，不同设备间的接口，新旧线路数据的衔接，新旧线路设备的互联互通性能。传统改造项目重点在于既有设备本身的改造，客专改造项目重点在于接口。
为不对既有客专的运营组织产生影响，涉及既有设备的要点施工、设备调试需要全部在天窗点内进行，在工程未结束前，始终保证不影响既有设备，测试完毕后均需恢复在用版本软件功能。同时由于新旧线路间设备在一定的时间段内存在实质上的联系，还应确保正常运营时间内新设备不会对既有设备造成影响。对施工改造、测试验证等时间限制多。
因此合理的施工组织，有助于减少施工的相互干扰，确保工程质量，保证施工安全。同时既保证实验内容的充分合理，也可减少了重复试验，提高劳动效率，降低工程成本。
3组织方案
3.1 组织原则
工程组织实施过程中，首先进行现场站场信号设备的技术改造及软件升级，包括车站（含中继站）的联锁、列控中心、调度集中自律机、集中监测等设备，有关网络设备（包括安全数据网）等需同步连通；其次对中心设备进行技术改造及软件升级，包括无线闭塞中心、临时限速服务器、调度集中等。
各设备根据条件先完成接口调试及静态试验，然后开展动车组的动态验证；先进行仅有客专线的信号改造施工，后接入新建线设备调试验证。采用由沿线站场至控制中心、由静态测试到动态验证、由本线施工改造至跨线互联互通的由点到面顺序施工组织程序原则。
3.2 实施过程
3.2.1前期的工程资料的准备
协调设计单位、集成商及设备供应商及时提供设计图纸、设计线路数据，既有运营线路数据、设备图纸、技术需求等资料。
3.2.2现场调查
集成商协调施工单位根据设计文件、施工图纸，现场核对新增列控设备的尺寸及安装需求，核实电源屏改造方案等，熟悉现场的施工环境；信号设备供应商现场核对软件版本，电源需求，网络需求及接口需求等，为后续工程做准备。
3.2.3实施方案
在前期调查及设计文件的基础上，各设备供应商提供信号各个子系统的技术实施方案，施工单位结合各设备供应商的技术资料，编制详细的施工技术方案。方案中应明确各个子系统的工程改造范围、工程实施内容、施工影响范围、施工要点计划、施工试验内容、施工应急预案等等。
施工技术方案编制完毕后，应组织各设备供应商、路局相关站段及业务处室、各施工参与方等共同商讨、审核、修改完善施工技术方案。修改完善后的施工技术方案还须报路局相关站段及相关业务处室联合审批，审批后的施工技术方案方可作为工程改造施工的依据，方可要点实施。
3.2.4信号软件设备厂内集成测试
由于现场施工测试时间条件有限，客专列控系统本身为多种设备构成的复杂系统的条件，应协调建设单位、接收单位技术人员充分利用厂内测试环境，对子设备软件进行仿真测试，对CTCS系统功能进行集成测试。
3.2.5现场施工与调试
施工单位完成新增设备的安装及部分预配线的施工，具备条件设备应预先安装到位，导通正确，为后续要点施工作准备，节省点内施工时间。
安全数据网是客运专线实现互联互通基础及前提条件。在新建客专的安全数据网安装调试正常的条件下，与既有安全数据网连通，涉及既有设备软件、IP地址变化应在天窗点内完成，安全数据网连通后不再回退，应确保不影响既有网络通信。
沿线站场设备的施工改造及软件升级调试包括：联锁设备施工及调试、列控中心设备施工及调试、CTC站机设备施工及调试、集中监测设备施工及调试等四大子系统的施工。这四大子系统既可同时施工，也可分步单独施工，视要点计划而定。需注意的是每次要点施工结束后，新版软件必须回退，换回既有软件，不得影响既有线的运营秩序。
中心设备软件升级调试，在现场站场设备的施工改造及软件升级调试完成后，方可开始中心设备软件升级改造，主要包括调度指挥中心CTC软件升级调试、无线闭塞中心RBC软件升级改造调试、临时限速服务器TSRS软件升级改造调试。中心各设备必须同时要点插入新软件，结合现场沿线站场设备同时调试验证。每次要点施工结束后，与站场设备同步回退新版软件，换回既有软件，不得影响既有线的运营秩序。
3.2.6动车组联调联试
在CTCS系统各子系统软件升级改造及静态调试完成后，即可要点进行动车组的联调联试。
一般情况按以下步骤进行；
3.2.6.1首先要进行应答器报文的换装施工及动态验证。
因应答器的换装施工工作量大，每次要点施工后，应答器新报文在经过动态验证正确的前提下可不再回退，但新版列控中心软件仍需回退至既有软件，不得影响既有线的正常运营。应答器报文换装施工时，尽量采用双组工作方式，一组人使用应答器专用读写器对需更换报文的应答器进行报文修改，换上新标签；另一组人负责使用应答器专用读写器进行再确认，确保报文的绝对正确。换装结束后可使用动车组进行动态验证，重点验证新版应答器报文与既有设备列控软件的匹配性。经过动态验证匹配正确后，新版应答器报文不再回退。
其次进行本线新版软件换装后C2、C3动态功能验证，最后结合新线接入进行跨线的C2、C3动态功能验证。
3.2.6.2动态功能验证内容。
天窗点内施工，在现场车站及中心设备均启用新版软件后，使用装备有各型车载设备的动车组进行本线、跨线CTCS－3级列控系统（兼容CTCS－2级）动态调试，主要包括行车许可、临时限速、级间切换、RBC交权、自动过分相、灾害防护、调车作业等测试内容。
ａ、行车许可测试
有效的行车许可（MA）是列车安全高速运行的行车凭证，一个行车许可（MA）可以包括多个连续的锁闭进路。其测试内容主要包括行车许可（MA）的缩短及延长、无条件紧急停车消息（UEM）、有条件紧急停车消息（CEM）的验证等。
ｂ、临时限速测试
在相关调度台下达临时限速命令后，临时限速服务器不断检查其接受到的临时限速命令计划，并将有效的临时限速命令激活，经信号安全数据网分别下达给无线闭塞中心（RBC）和列控中心（TCC），RBC通过GSM－R无线通信、列控中心通过有源应答器将限速命令传送给列车，通过车载设备的执行使列车在限速区段限速运行。测试内容主要包括正线临时限速、侧线临时限速、特殊区段（如跨局、跨调度台、不同公里标系区段）临时限速测试等。
ｃ、级间切换测试
CTCS－3级区段与CTCS－2级区段分界处设置有级间切换预告应答器、级间切换执行应答器。在满足条件的前提下列车应能在C3级区段与C2级区段自由切换。测试内容包括正常情况下的级间切换、故障情况下的级间切换等。
ｄ、RBC交权测试
两RBC管辖边界处设置有交权执行应答器，RBC交权描述了在不同RBC管辖边界处，实现列车在两个RBC间行车许可控制的安全切换过程。两RBC间应采用直接通信的方式实现交权。测试内容包括正常情况下的交权、单电台交权、故障交权（如轨道电路故障，通信故障等）等测试。
ｅ、自动过分相测试
对于CTCS－3级系统，牵引供电分相区信息与列车行车许可一起由RBC通过无线通信提供给列车，对于CTCS－2级系统，牵引供电分相区信息由应答器提供给列车。分相区信息包括至分相点距离、分相区长度等。装备各型车载设备的动车组均应进行自动过分相测试。
ｆ、灾害防护测试
对于跨越铁路的公路桥边装设有落物灾害防护设备的，进行灾害防护测试。测试方法是人工模拟灾害事件发生，通过灾害监测系统及时监测出灾害事件的发生，通过灾害报警开关接点条件直接将信息传送给管辖车站的列控中心和联锁，列控中心控制灾害防护区段轨道电路发灾害编码，联锁将相关信息传送给RBC，控制列车在灾害防护区段前方停车。
ｇ、调车作业测试
主要测试CTCS－3级模式下的调车作业和CTCS－2级模式下的作业，及调车危险作业的测试等。
3.3开通运营
在列控系统各设备软件完成升级改造、设备静态调试、应答器报文验证及动车组联调联试完成后，即具备开通运营条件。
开通时在天窗点将所有设备的软件一次性换装，换装完成后经必要的试验后新软件不再回退，与接入的新线一起运营。
4过程重点
4.1在列控系统中，工程数据表是涉及到无线闭塞中心、临时限速服务器、列控中心、调度集中等设备的最基础的数据，实际工作中因工程数据表不准确造成数据变更较多，引起设备数据或软件的变化，易对工期造成影响，提高数据表准确性非常重要。
4.2安全数据网是列控系统正常运行的基础，从新建客专与既有客专安全数据网贯通到正式投入运营存在过渡期，新建客专设备仍可能处于调试期，若设备出现问题影响到安全数据网，有可能影响既有信号设备的正常功能，存在一定的风险。必要时要求设备供应商在边界采取措施防护。
4.3应答器报文换装需在沿线分散的应答器设备安装处进行，组织难度大，进行施工组织是应确保绝对一次成功，确保应答器位置、报文绝对准确。
5结束语
随着中国铁路客专线路的不断建设，改进信号系统改造施工组织管理水平对提高工作效率、降低对既有设备影响风险具有现实意义。
参考资料：
《铁路客运专线技术管理办法（试行）》（200～250Km/h部分）（铁科技（2009）116号）
《铁路客运专线技术管理办法（试行）》（300～350Km/h部分）（铁科技（2009）212号）
《CTCS－3级列控系统总体技术方案》（铁运（2008）73号）
《客运专线设计规范（试行）》（TB10621－2009）
《客运专线信号工程施工技术指南》（铁建设（2010）241号）
《客运专线铁路工程静态验收指导意见》（铁建设（2009）183号）
《客运专线联调联试及运行试验指导意见》（铁集成（2010）166号）