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【交通创新汇】浅谈地铁线路信号系统升级改造

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卡斯柯信号有限公司(简称“卡斯柯”)成立于1986年3月5日,30多年来,一直专注于轨道交通控制系统技术的研究与发展,拥有完整的信号产品体系,覆盖铁路、城市轨道交通、城际铁路、市域铁路、有轨电车等领域。其中,在城市轨道交通领域,卡斯柯在国内参与建设的CBTC线路达104条,市场占有率居行业之首,并为最具改造难度的9条地铁线路提供了信号系统改造服务,不断助力中国城市轨道交通可持续、高质量发展。

改造背景

随着我国城市轨道交通运营线路的增加和运营年限的增长,越来越多的线路开始进入大修改造期,这其中又以轨道交通系统中保证安全、提升效率的信号系统升级改造需求更为迫切,各地信号系统大修改造的项目正日趋增多。如何在保障原有线路运营无扰的前提下,以更优的信号系统提供更加安全高效的运营服务,已成为信号系统升级改造的首要问题。



改造方案

无扰翻新:在不间断运营的情况下以全新信号系统无扰替换旧系统。

代表案例:北京地铁2号线(2008)

2008年6月15日,搭载卡斯柯CBTC信号系统的北京地铁2号线成功开通,成为国内第一条成功实现信号系统改造的地铁线路,并在当时创下了“在最短项目执行时间内成功交付国内首套成功开通的CBTC信号系统”、“在国内首次实现不间断运营情况下对既有繁忙线路的新旧信号系统转换”等多项行业记录。

改造完成后,北京地铁2号线发车间隔由3.5分钟缩短到2.5分钟,2015年最小发车间隔再次缩短至2分钟,为乘客提供了更为安全、便捷、稳定、可靠的出行体验。



代表案例:北京地铁1号线(2015)

北京地铁1号线是新中国第一条地铁线路,也是国内最繁忙、客流密度最大的城市轨道交通线路之一,整个改造工程历时三年之久顺利完工。改造完成后,北京地铁1号线运营间隔最小可达到90秒,列车折返能力提高到120秒以内,运营效率和乘坐舒适性得到了大幅提升。



升级延伸:对既有线路改造后与新建延伸线路贯通

代表案例:北京地铁八通线(2019)

北京八通线信号系统改造工程包含了对既有线路的信号系统升级改造和既有线与新建南延工程的贯通,同时还需为未来八通线与1号线的贯通预留条件,因此极具挑战。

八通线既有线的改造因为涉及线路结构变化,需要通过线路局部停运,才能完成既有线的改造。为了尽可能减少线路停运带来的影响,在北京地铁的带领下,项目团队每天都在与时间赛跑,如此庞大的拨线改造工程最终经历了8个昼夜、192个小时的“与时间赛跑”后,北京八通线既有线拨线改造工程顺利收官。

修旧如旧:保持既有系统信号制式

代表案例:上海地铁1号线(2019)

上海地铁1号线1993年开始投入运营,是上海最早的地铁线路,也是我国首个保留原信号制式的地铁信号系统改造项目。2017年12月,上海地铁1号线首阶段(上海南站-上海火车站)的新旧信号系统切割顺利完成,卡斯柯成功将采用6502继电联锁控制的老系统改造为由安全等级达SIL4级的iLOCK计算机联锁控制的新系统;2019年2月,上海地铁1号线南段(上海南站—莘庄)新旧信号系统也顺利完成割接。至此1号线新旧信号系统改造工作全线完工。



兼容并蓄:实现不同信号系统的兼容

代表案例:上海地铁2号线(2024)

上海地铁2号线既有信号系统采用的是TBTC(Track-circuit-based Train Control)基于轨道电路的信号系统,为了兼顾既有TBTC系统的同时,考虑到将来系统升级至CBTC的可能,增购列车的车载需同时兼容TBTC和CBTC两种制式的信号系统。

2019年10月15日,上海地铁2号线8辆新增列车的车载调试顺利完成并获授权上线运营,从而成功验证了既有线信号改造项目采用新增CBTC并兼容既有TBTC方案的可行性,为上海地铁2号线实现无缝分段改造增能打下了良好的基础,同时也为既有线信号系统升级改造探索出了新的模式和方案。

2024年1月27日凌晨,卡斯柯助力上海地铁2号线新增CBTC系统顺利完成第一阶段ATO(列车自动运行)割接,仅用时26分钟便“无感”实现了信号系统的切换。这标志着2号线正式开启“双卡双待”的新模式,成为全球首条实现双制式运营的地铁线路。

结语

据中国城市轨道交通协会初步统计,截至2023年9月,全国已完成信号系统全线改造或部分核心子系统改造的线路共计12 条,里程321 公里;正在改造线路6 条里程273.6 公里总规模里程594.6公里。随着我国建设交通强国纲要的提出,轨道交通建设将加快步入 “快车道”,可以预见未来将会迎来新一轮的既有线路的升级改造大潮,卡斯柯也将以最优秀的产品、技术、服务时刻准备着,迎接更为复杂多样且充满挑战的信号改造项目,全面守护轨道交通安全运营,为大众提供全程放心的出行体验。

《探索·交通》纪录片选题及稿件投递

联系人:吴菲

联系电话:010-57266672、15718802047

联系邮箱:xuanti@tsjt.org.cn

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