搜索
北京轨道交通西郊线工程工点设计06合同段投标文件——技术部分第1章信号系统第1章信号系统1.1概述1.1.1工程概述轨道交通西郊线是一条北京市轨道交通线网的辅助线路，线网规划确定西郊线为中低运量的轻轨线路，定位为一条服务于西郊旅游的专用线路，可促进环境保护，改善地区旅游环境。西郊线东起地铁10号线巴沟车站，沿巴沟路向西先后跨昆玉河、西四环路，沿闵庄路、旱河路，经香泉环岛，植物园南门，西至香山；线路全线基本位于北京市第一道绿化隔离地区，大部分为非建设用地，沿线途经西郊机场、北大科技园区、万安公墓、植物园、香山公园等多个重要地区。线路全长9.35km，其中高架线1.7km，地下线3.76km，地面线2.91km，过渡段0.98km。共设站4座，其中地下站1座（香山站）、半地下站2座（植物园站、闵庄站）、地面站1座（巴沟站）。线路中间路段与轻轨6号线于闵庄路衔接，在闵庄至植物园间的地面线路存在平交道口。全线设车辆段1座，车辆段位于闵庄路与旱河路交叉口的东北角。控制中心设于小营指挥中心二期。1.1.2设计依据《北京轨道交通西郊线工程工点设计招标文件》及招标补充文件《招标人提供的招标资料》1.1.3设计范围西郊线工程信号系统设计，包括正线信号系统、车辆段信号系统的方案设计、初步设计（含招标设计、设备、材料采购用户需求书）、施工图设计和施工、调试、验收、移交配合等阶段。具体设计范围如下：（1）系统设计：主要包括ATS功能设计、ATP功能设计、ATO功能设计、系统结构设计、接口设计、运营模式设计、维修培训体制设计、国产化方案等；（2）控制中心设计：主要包括ATS系统设备配置及室内设备布置、与指挥中心控制系统及相关系统的接口设计等；（3）车站设计：联锁区设计、区间设备布置、车站室内设备布置、电缆径路布置设计等；（4）车辆段设计：室外设备布置、室内设备布置、电缆径路布置设计等；（5）初期配属列车的车载设备设计；（6）试车线系统设计；（7）信号培训系统设计；（8）信号系统的检修及维修设备；（9）服务：系统招标服务、系统设备用户需求书、组织并主持设备设计联络会、合同谈判、设计联络、施工调试配合、验收配合等；（10）电磁防护；（11）初步设计和施工图设计；（12）土建结构内预留预埋设计及施工配合；（13）工程概预算。1.1.4工程基础参数（1）行车组织及运营管理1）设计年限：初期为2013年，近期为2020年，远期为2035年。2）行车方向：香山至巴沟为上行方向，反之为下行方向。3）运行交路为香山～巴沟的单一交路。（2）车站车站间距表表1.1-1序号车站名称中心里程间距备注起点K0+000801香山站K0+08012202植物园站K1+30040053闵庄站K5+305与规划L6号线平行换乘36004巴沟站K8+905与10号线通道换乘239终点K9+139北京轨道交通西郊线工程工点设计06合同段投标文件——技术部分第1章信号系统1.2主要设计思路1.2.1工程特点、设计重点分析1.2.1.1工程特点（1）本线于2010年12月底通车，建设工期短，应重点考虑成熟、可靠、调试时间短的信号系统制式；（2）本线为高架、地面、地下综合的线路，站间距大，需合理配置信号设备，以提高运能；（3）西郊线连接市区和香山风景区，在旅游旺季会出现较高客流，系统应能满足旅游旺季较小的行车间隔；（4）在部分封闭型路段的平交道口采用“列车优先通过”的原则组织行车，在保证安全的前提下，设计行车密度不小于10对/h；（5）轨道交通线网已形成规模，应最大程度地考虑线网内资源共享。1.2.1.2工程设计重点系统制式和设备的选型应本着“安全、可靠、经济、适用”的方针，对国内外信号系统供货商进行充分的调研和分析，对国内信号系统各生产厂商的生产能力及技术水平进行调研，捕捉信号系统制式的发展趋势，结合本工程的特点，对安全性、可靠性、实现功能、投资等方面综合比较，选择性价比最优的信号系统制式。在系统制式选择、设备配置、能力分析、配线优化等方面进行定量计算，在满足运营要求前提下控制建设规模，降低工程造价，降低运营费用是设计的一项重点。1.2.2设计思路与系统设计理念1.2.2.1设计思路信号工程是轨道交通工程中涉及行车安全的关键部分，是轨道交通工程的安全命脉。在信号系统设计中认真分析研究工程特点，将“以人为本”的设计思想贯彻到系统设计的各个环节，紧密围绕北京地铁线网近期建设规划，总结以往工程建设的经验和教训，依托我院的综合实力和大专院校的理论支持，以项目为平台，以技术人才为支点，通过消化、吸收国内先进技术和自主创新研究的手段，以各阶段的重点、难点为突破点，为工程建设提供强有力的技术服务，始终以业主满意为第一目标，在工程实施的各个环节为业主提供周到、细致的系统设计服务。以限额设计、质量创优、项目管理创优为设计目标。以服从业主、建设管理方、设计总体总包管理，在组织上保证设计人员的稳定，以标准化设计，强化服务意识为实施原则。设计思路见图1.2-1。明确功能定位，提出技术要求关注边缘问题，加强专业接口通过综合比选，构建系统方案强化创新意识，实现系统优化重视设备选型，控制系统投资图1.2-1设计思路示意图（1）明确功能定位，提出技术要求信号系统是保证列车运行安全、提高行车效率，改善运营人员工作条件的关键系统，而本线是线网中沟通香山地区与主城区的旅游专线，将改善香山风景区交通出行结构，与10号线便捷换乘，实现交通枢纽的便捷联系。本线为市郊旅游线，从工期、客运量及行车间隔等方面考虑，信号系统以满足行车组织和运营管理、业主的需求为核心，遵循技术先进、可靠、功能适用、标准适度、方案合理的原则，提出一个合理的信号系统设计方案，为乘客和运营提供安全、高效、舒适、节能的服务功能。（2）关注边缘问题，加强专业接口严格遵循总体总包方下发的接口清单、接口网络图、接口处理原则、接口技术要求及接口质量控制标准等文件。贯彻全局、总体的设计思路，全面研究主要技术接口，用以指导设计工作，调整、充实技术接口文件和通用图，认真落实技术接口要求，保持设计的完整性，为施工创造良好的条件。严格设计文件的会签制度，并进行跟踪检查；结合信号初步确定的系统方案和制式，检查信号系统设计与线路、站场设计、车辆的选型等是否达到合理的匹配，以便发挥出信号系统的最大优势，取得最佳匹配的效果；北京轨道交通西郊线工程工点设计06合同段投标文件——技术部分第1章信号系统与相关系统或专业统一设计思路，密切配合、做好控制中心、车站控制室的工艺设计、设备和综合管线的布置。（3）通过综合比选，构建系统方案根据设计依据文件、国家有关的设计标准、技术规范、规程，充分利用北京地铁建设过程中形成的成果，总结在建设过程中的经验，关注工程建设过程中的实施细节，精心设计，同时对设计方案进行技术先进性、可靠性、可维护性、可用性、可扩展性、成熟性、应用业绩、全生命周期成本等方面的比选，经比选后推荐最佳的系统方案，确保系统功能完整、安全、可靠并具有高的维护性和可用性。（4）强化创新意识，实现系统优化针对轨道交通运行控制系统的发展特点，从系统化、信息化、网络化、智能化、通信信号一体化的角度，将计算机和通信技术运用到运行控制系统，开展运营控制系统集成化设计，建立现代化的运营管理模式，融入创新理念，对资源进行适度的整合、共享，优化系统设计方案。（5）重视设备选型，控制系统投资在满足功能要求的前提下，采用技术经济合理、可以降低工程投资的方案；选用先进的成熟的技术、工艺、材料和设备，优化系统设备用房、由供电系统整合UPS电源，降低工程投资和运营维护费用；从业主的利益和运营维护的角度出发，合理降低建设投资、减少运营维护成本。1.2.2.2系统设计理念系统设计理念见图1.2-2线网功能需求分析本线功能需求分析本线工程特点确定本线系统功能技术先进性系统造价系统可用性系统制式确定系统方案构成设计设备配置结合线网总体网络规划已建线路的网络间互联互通未建线路的网络间互联互通接口设计可靠性安全性可扩展性发展趋势成熟性灵活性新技术应用标准化维护简便运营方便可用性设备寿命设备费用可供厂商国产化率运营成本招标文件要求运营需求调研本线可研报告可研评审意见类似地铁经验图1.2-2系统设计理念示意图（1）系统安全、可靠城市轨道交通的主要服务对象是乘客，一旦发生行车事故，将会造成交通严重堵塞，处理十分困难，甚至涉及旅客的生命安全，社会影响极大，后果严重。为确保列车运行安全，信号系统在设计上做如下考虑：1）安全性整个信号系统设计的安全性完善度等级SIL应达到4级。安全设备导向危险侧的概率指标≤10-11/h。系统中凡涉及行车安全的子系统或设备必须满足故障-安全的原则。系统中主要行车设备或子系统的计算机系统必须采用多重冗余技术。系统中涉及安全的设备必须具有独立的权威机构的安全认证证书。对运营的控制必须做到职责明确，责权交接手续严密；所有对列车运行控制指令的实施过程及结果均应有清晰明了的表示和必要的记录。2）可靠性系统采用多重安全控制，提供系统容错机制，保证数据信息的可靠性。凡涉及行车安全的北京轨道交通西郊线工程工点设计06合同段投标文件——技术部分第1章信号系统设备、电路或系统必须工作可靠，并符合故障-安全的原则。其安全设备的计算机系统应采用“三取二”或“二取二”、双机热备等硬件冗余计算机结构。主要计算机设备的MTBF≥106h；计算机外围设备的MTBF≥5×104h；电源设备的MTBF≥105h；ATP/ATO车站设备MTBF≥106h；ATP/ATO轨旁设备MTBF≥105h；ATP/ATO车载设备MTBF≥106h。（2）系统技术先进、成熟，经济合理采用的技术以及系统技术制式和设备的选型上，应以提高运行效率为目的，适应经济、文化、社会及城市发展的需要，满足技术先进且符合发展方向，具有成熟的工程运用经验，同时又要做到系统结构简单，经济合理。1）先进性信号系统集先进的控制技术、计算机技术、网络技术和通信技术为一体，具备数字化、网络化、计算机化的高度现代化和自动化程度。信号系统设备在保证其安全性和可靠性要求的前提下，在成熟系统的基础上，设备在一定的时期内应保持技术上的先进性。2）成熟性信号系统必须是具备成熟的实践运用经验的信号系统设备。信号系统设备在实现国产化后，应确保ATS、ATP、ATO、计算机联锁间的接口及其与其他系统间的接口安全、正确、可靠。3）经济合理在满足功能和要求的前提下，优先选用国产设备，需引进的系统设备应满足规定的国产化率，具有较高的性能价格比。（3）系统自动化、智能化在确保运营安全、可靠性、可用性的前提下，充分体现“以人为本”的现代控制管理理念，通过采用计算机技术、网络技术、数据传输技术等现代技术，实现最大程度、全方位的自动化和智能化，以提高运营效率，降低工作人员的劳动强度。控制中心能对全线列车集中自动控制和自动调整，严格按照预定的时刻表组织列车的运行。当列车运行秩序发生混乱时，应在最短的时间内恢复正常，同时操作人员能随时有效地对列车运行进行人工干预。列车在正线、折返线按正常运行方向进行追踪运行及折返作业时，均以自动驾驶模式为常用模式，当ATO设备故障或因某种原因需要时，可改为ATP监督下的人工驾驶模式。上述两种模式均为正常的运营模式，而限制人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式为非正常的运营模式。（4）系统标准化、模块化、可扩展为使系统具有高灵活性以及便于将来的扩展，系统设备的设计、制造均应符合和遵循相应的国际标准和国家标准。系统所采用的计算机网络应符合和遵循ISO/OSI的参考模型，并符合相关的ITU、IEEE、EIA、EN标准。系统的硬件和软件设计应模块化和标准化，易于将来系统的升级。系统的配置应按标准化、模块化的原则设计，设备结构紧凑，便于安装和维护。（5）信号系统的可维护性为方便维修，其主要原则有：1）系统配置和维修点设置：全线配备统一的ATS系统；正线区域（含出入段/场线、试车线）必须纳入联锁设备控制范围；正线区域（含出入段/场线、试车线）必须装备ATP/ATO轨