试述城市轨道交通CBTC系统与施工重点

摘要：城市轨道交通是现代化都市的所必须的交通工具，它安全、舒适、迅速、便利地在城市范围内运送乘客。城市轨道交通系统的安全、速度、运送能力、效率与信号系统密切相关，以速度控制为基础的列车自动控制系统已成为城市轨道交通信号系统的共同选择。本文旨在通过对城市轨道交通CBTC系统有全面认识上，进行地铁信号施工要点及安全防护等的具体阐述。
关键词：城市轨道交通 CBTC 施工
0 引言
城市轨道交通信号技术的发展，历经了大致三个阶段。初创阶段、过渡阶段、发展阶段。从1994年至今，我国城市轨道交通建设进入快速发展期，随着计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）和控制技术（Control）的飞跃发展，向传统的以轨道电路作为信息传输载体的列车运行控制系统提出了新的挑战。综合利用3C技术代替轨道电路技术，构成新兴列车控制系统已成必然。用3C技术代替轨道电路的核心是通信技术的应用，目前计算机和控制技术已经渗透到列控系统中，称为：基于通信的列车运行控制系统（Communication Based Train Control），简称CBTC。
1 概述
CBTC系统是新型的城市轨道交通ATC系统，是一个安全、可靠、先进、适应线性电机运载、基于无线通信的列车运行控制系统。它由计算机联锁系统、移动闭塞式列控系统（APT/ATO）、自动监控系统（ATS）三个子系统构成。它们分为层、轨旁层、通信层、车载层四个层级，分级实现ATS功能。如图一所示。
图一
层分为级和车站级。在级，实现集中的线路运行控制；在车站级，为车站控制和后备模式的功能提供给车站操作员工作站（LOW）和列车近路计算机（TRC）。
轨旁层沿着线路分布，它由计算机联锁、移动闭塞式列控系统、信号机、计轴器和应答器等组成。它们共同执行所有的联锁和轨旁ATP功能。
通信层在轨旁层和车载设备之间提

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供连续式和/或点式通讯。
车载层完成移动闭塞式列控系统的车载ATP和ATO功能。

2 CBTC系统的优点

CBTC系统是现代轨道交通列车运行控制系统的发展趋势，是近几年来国际国内推荐使用的一种闭塞制式。在国内各大城市已经广泛采用：如北京、上海、广州等。 基于通信技术的列车控制（CBTC）移动闭塞系统采用了先进的通信和计算机技术，可以连续控制、监测列车运行。它摆脱了使用轨道电路判别闭塞分区的占用，突破了固定（或准移动）闭塞需要固定的区间分区的局限性，较以往系统具有更大的技术优越性。

3 施工重点

3.1 施工调查

地铁信号工程是地铁系统工程的最后一个环节，施工条件受装饰、铺轨进度的制约，因此施工前期的调查，是我信号专业人员安排和施工部位先后顺序制定的重要依据。在本阶段中，主要对其他专业进行详细的调查，这是整个工程中比较重要的一部分，如隧道专业、轨道专业、机电装修专业及通信专业等施工进度的调查、作业区域照明、临时电、空气质量调查等。

3.2 设备安装

所有地铁信号系统的室内、室外设备必须严格按照相应的操作手册和使用说明书进行安装和调试。在设备开箱过程中，注意对设备进行保护，避免撞击，刮伤。要注意防潮防尘，以及随机附件的收集整理，因为大部分附件都是要等到安装接近完成时才用到，为防安装过程中，出现丢失，因需设置专人负责保管。开箱后要做好相应的记录，比如机柜是否为本站标识、机柜外观有无缺损及机柜内是否有缺件情况等。设备安装时，应严格按照厂家说明书，准备相应工具。严格按照验收标准进行安装。
3.3 电缆敷设：了解铺轨专业的铺轨进度，因为铺轨进度会影响弱电电缆支架的安装。了解弱电电缆支架的安装情况，要求其安装电缆支架以便信号电缆敷设。了解各区间电缆敷设所需的电缆如何到达敷设现场，通常有三种方法，一是利用铺轨专业施工单位的龙门吊将电缆盘吊至施工轨道车平板上，再由轨道车运至敷设电缆现场比较近的站台或隧道口空地上，派人看守等待敷设。二是调查各站排风口是否能直接到站台层或者合适的轨排井，利用吊车将电缆盘通过排风口或轨排井吊至空地存放电缆，派人看守等待敷设。三是人工通过地铁进出口进行电缆倒盘，同样可以将电缆运至站台层。这种方法需要大量的人力并且消耗的时间比较长，通常为了避免影响其他专业施工，选择在晚上作业。

4 施工安全

4.1 人身安全

进入地铁施工工地时，必须带安全帽，穿荧光服。进行电器操作时，必须穿绝缘鞋，戴绝缘手套或其他绝缘配件。从事高空作业时，必须使用安全带。在有粉尘的环境下施工，必须使用防尘面具。在其它有可能危及人身安全和身心健康的环境下，施工时也必需使用相应的安全防用品。高处坠落也是地铁施工的常发事故。地铁线路有各种电缆、管线的预留孔，如果未经防护便成为不折不扣的陷阱，因此在现场施工要多留心，以防高处坠落。轨行区是信号施工的主要场所，信号电缆敷设、轨旁设备安装、道岔与信号机安装等主要工序都是在轨行区。建设管理单位对此有严格的管理办法，我们在施工中，除了执行必需的登记要点制度外，采取防护措施同样必不可少。

4.2 用电安全

工地临时用电，应根据批准的施工组织计划申请供电，用电时应遵守供电部门的规定。电气设备和电动施工机具外壳必须保护接地或保护接零。室内外使用的电动机具，照明设备，开关，插座不得受潮或雨淋，电烙铁应放在支架上，用完后立即断开电源，严禁将电烙铁，电炉接通电源后离开。隧道内临时使用电源时，电源线应使用符合规定的电源线，使用前应对电缆盘，电缆进行检查，如有破损，不得使用。要认识到临时施工用电安全的重要性，地铁施工多在地下，环境潮湿，易发生触电事故。施工用电要严格执行临时用电技术规范，坚持一机、一闸、一漏、一箱制，从根本上杜绝触电的可能。另外，电缆、电源屏及机柜的装卸都是不容忽视的危险源，设备租用必须遵守租赁、检验制度、相关人员持证上岗制度。

4.3 高处作业安全

高处作业人员必需进行身体检查，不能让患有高血压，心脏病等不适合高处作业者从事高空作业。凡属高处作业，必须系好安全带，安全带应扎在不会滑出的主体结构上。高处作业点下方不得有人逗留，作业人员应戴安全帽，严禁上下抛掷工具，材料，严禁将工具，材料放在机柱顶或其它不易放稳的地方。
5 结语
目前，城市轨道交通信号设备是城市轨道交通的主要技术设备，它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。基于无线通信技术CBTC信号系统已经日趋完善，在世界各个城市的轨道交通项目中得到了实际应用。而我国各大城市的地铁建设也正如火如荼，在地铁施工全过程中，要遵循技术要求的工艺流程、质量标准、操作规程，各岗位人员必须认识各自的安全责任、履行各自的安全职责，防患于未然，切实保证质量和安全目标的实现。