城市轨道交通计算机控制系统调试程序及应用

　　摘要：地铁计算机控制系统调试，既是地铁建设的客观要求，又是实现由建设向运营顺利过渡的必然过程，同时也是提高地铁工程建设水平、检验地铁运营标准的社会需求，每个城市新开通的地铁都应该引起足够的重视。本文作者有幸参与了宁波地铁2号线一期工程系统调试大纲的编写，此文介绍计算机控制系统概述、调试的目的、调试流程和调试内容，并从子系统验收测试，系统集成测试，系统验收测试等方面介绍了调试内容，对系统实际调试具有一定的指导意义。

　　关键词：地铁；计算机；系统；调试

　　通过总结宁波地铁1号线调试经验，对1号线调试期间计算机控制各子系统调试不同步、和其他系统调试交叉影响大、时间耗费多、安全系数低等问题，个人认为系统调试采用部分验收测试、系统集成测试、系统验收测试三个步骤进行，可以充分、有效的利用有限的时间、空间、人力、物力、财力，完成地铁全线计算机系统（停车场／车辆段、试车线、正线）内部以及与外部其他系统的接口调试实现联动、联控功能，为顺利开通奠定基础。

　　1.概述

　　和其他的交通系统一样，地铁系统的基本要求是安全、高效、高可靠性的运行。计算机控制系统是地铁系统的核心，它能够在保障列车运行安全的前提下，满足运营性能的要求。

　　宁波地铁2号线一期计算机控制系统主要组成是：

　　>ATS自动列车监控子系统，确保运营管理、线路、停车场和资源管理。

　　>ATC自动列车控制子系统，用于管理列车定位，确保列车防护和自动模式下的列车运行。

　　>CBI计算机联锁子系统，管理全线，用于计算信号原则，接受ATS的控制，控制与信号设备相连的输入输出，向ATS和ATC提供状态信息。

　　>DCS数据通信系统，是各单元的通信传输核心。各单元（ATS，ATC，CBI，MSS）连接到DCS。

　　>MSS维护支持子系统，提高系统的维护能力。

　　2.计算机控制系统调试的目的

　　在信号子系统室内外设备安装基本完成后，将进入系统调试阶段，这是对各子系统性能和功能的一次全面的检查。计算机控制系统调试的目的是测试、调整系统/设备的相关参数，试验、考核、确认系统/设备的各种状态，验证各子系统功能、性能和安全满足合同要求，达到开通试运营的标准，以确保所有系统在运营期内能正常工作和满足正常运营的需求。

　　每个子系统部分验收测试完成后，将进行系统集成测试，逐一验证系统内外接口功能及一致性核对。系统验收测试用于验证系统的功能、性能及运行，包括降级模式。它是试运行前的最后一个环节，是调试活动要执行的验证和确认过程的第三个阶段，在这些测试通过且成功后，用户将进行系统验收测试来验证系统满足合同要求。

　　4.计算机控制系统调试内容

　　4.1部分验收测试

　　在信号系统设备安装完成后，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，测试按一个个设备进行，部分验收测试包括安装验收测试和调试验收测试。每个设备安装测试验收是检验所完成的安装质量。在完成各主要设备的安装后，进行检验验收和必要的局部测试后方可进入系统测试。

　　部分验收测试包括电源屏/不间断电源测试、轨旁设备静态测试、CBI静态测试、轨旁ATC静态测试、DCS静态测试、ATS静态测试、MSS静态测试、轨道勘测测试、信标编程测试、LEU静态测试等。

　　3.计算机控制系统调试流程

　　控制系统调试按照部分验收测试、系统集成测试、系统验收测试顺序进行调试活动；部分验收测试是现场调试活动的第一步，在子系统级进行，包括安装验收测试和调试验收测试。安装验收测试通过关注设备装配以证明这些设备未因运输和安装受到损坏且安装符合要求；调试验收测试通过内部接口确认及各项电气参数测试调整以证明这些设备经调试后的功能满足合同要求。在在进行部分验收测试前必须先进行安装验收测试，检查验收每个设备的工厂验收测试已在工厂完成，并出具设备出厂检验报告。室内外设备安装完成后，必须对设备外观形态、安装位置、缆线导通、屏蔽检查、绝缘测试、接地电阻测试是否符合设计图纸要求，达到用户满意后方可进行调试验收测试，调整确认设备的指标、功能、状态。

　　部分验收测试顺序如下：

　　4.2系统集成测试

　　在每个子系统部分验收测试后，分别将ATS子系统、ATC子系统、CBI子系统、DCS数据通信系统、MSS子系统组合成一个完整的信号系统，对整个系统统调，以及计算机控制系统与其他有关系统大联调，进行系统集成测试，用于证明系统的基本功能能完全实现，有关系统参数与各子系统匹配，并逐一验证内外接口功能。

　　4.2.1CBI/轨旁设备一致性测试

　　CBI/轨旁设备一致性测试用以验证CBI/轨旁设备的输入输出一致性，按照联锁设备集中站逐站进行，主要检查CBI、继电器架、分线盘和轨旁设备的完整电路

　　4.2.2CC/PSD测试

　　当CBI/PSD接口测试、轨旁低速动态测试、DCS无线覆盖测试（站台区域）、DCS端到端测试（站台区域）完成并满足功能规格书要求后，进行CC/PSD测试，测试目的用以验证每个车站的PSD是否能正常开关门，同时验证车门与PSD的同步。

　　4.2.3CBI/LEU一致性测试

　　当电源屏供电正常，LEU静态测试完成，有源信标安装并完成安装验收测试，进行CBI/LEU一致性测试，用以验证继电器架到LEU一致性，同时验证LEU至室外有源信标配线的正确性。

　　4.2.4CC静态测试

　　此项测试需在停车场对每列列车重复进行测试，测试包括验证CC机柜和I/O模块的机械和电气集成。检查CC设备的配置以及内部接口，测试与列车线的接口。

　　4.2.5C动态测试

　　此项测试需在CC静态测试、测试区域的轨旁低速动态测试、车辆列车调试完成后，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，目的是验证每列车的CC设备在真实运行环境下正确运行。

　　4.2.6轨道数据校核测试

　　此测试在全线进行，目的是验证SGD静态索引数据库文件的奇点位置是否与轨道上所有的信号设备的真实位置一致，测试时以RM受限制人工驾驶模式或者车辆模式驾驶列车低速（速度低于25kph）运行。

　　4.2.7轨旁低速动态测试

　　此测试包含LEU轨旁低速动态（后备模式）和ZC轨旁低速动态（CBTC模式）。LEU轨旁动态测试用于验证在后备模式下通过有源信标传输的变量状态。ZC轨旁动态测试用于验证在CBTC模式下通过波导管传输的变量状态。

　　4.2.8ATO精调测试

　　此测试时用于根据车辆（主要是牵引和制动子系统）动态行为来调整ATO参数。为了精确列车特性需对一、两辆车进行完整的测试，且为了了解车辆特性的变化需进行一些简化的采样测试。

　　4.2.9MSS/子系统一致性测试

　　此测试用于验证MSS子系统可以从信号其他子系统获得报警信息。目的不是对每个警告或事件进行完全的通信测试，而是取一些相关报警的例子。如测试中应验证如果信号系统的某个子系统关闭，MSS能产生报警。所有不能在工厂产生的报警或警告在该测试中优先测试。

　　4.2.10与外部系统接口测试

　　此测试用于验证信号子系统和其他外部系统的接口，测试内容包括CBI与既有线（宁波地铁一号线）的接口、CBI与车辆段/停车场的接口；ATS与其他外部系统（发车表示器、时钟、广播、无线、综合监控、大屏系统、乘客信息系统）的接口；与延伸线的接口；与防淹门的接口。

　　4.2.11 DCS无限覆盖和端到端测试

　　DCS无线覆盖测试的目的是检查全线的无限覆盖，主要测试包括无线场强测试、无线覆盖调整和最终无线覆盖确认。

　　4.3系统验收测试

　　在系统集成测试完成后，为进一步验证系统的功能、性能及运行，包括降级模式，对系统进行验收测试，它通过单车、多车在真实环境中运行，调整各种测试参数，检测信号系统的综合工作能力，是试运行前的最后一个环节。它包括ATC子系统功能验收测试、ATS子系统功能验收测试以及系统运行及验收测试。

　　1）ATC子系统功能验收包括：测试定位功能和速度控制功能；测试不同的驾驶模式及模式间的转换；记录在自动模式下无调整的站间旅行时间；测试自动模式运行（确认ATO/列车接口）；测试TSR正确应用；测试ATB模式；追踪测试；测试系统的降级模式。

　　2）ATS子系统功能验收包括：测试LATS和CATS的基本功能，测试列车追踪功能，测试列车追踪功能；测试自动进路触发功能；测试车次号折返功能。

　　系统运行及性能测试包括：测试在不同特殊调整模式下运行；测试运行间隔；测试ATO模式下车站精确停车；测试折返间隔。

　　5.结束语

　　根据宁波地铁2号线计算机控制系统安装施工实际情况，通过借鉴改进1号线调试过程中的不足，尽量减少对既有运营线路影响，按照此调试大纲的内容实施，可以压缩调试工期，提高调试效率，实现各子系统同步调试、同步开通，圆满完成调试任务。

　　参考文献

　　［1］卡斯柯信号有限公司.宁波轨道交通2号线信号系统调试规程［R］.上海：卡斯柯信号有限公司，2014.

　　［2］沈九江，李新潮.地铁信号系统调试纲要／中国电气化铁路两万公里学术会议.北京，2005.

　　本文作者：谢白洁，宁波轨道交通集团有限公司运营分公司，1983年5月出生，工程师，现从事轨道交通设备维护管理工作。

　　谢白洁