杨智

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京100070）

0 引言

试车线共用常见的情况有两种，一种是试车线借用，当遇到土建滞后导致本线试车线开通较晚时，为了不耽误工期，通过借用既有试车线进行新线开通前的列车信号系统调试。如石家庄3 号线首开段借用1号线既有西兆通车辆段的试车线，合肥3 号线借用2号线既有南岗车辆段的试车线；另一种是随着城市线网密度变大，为避免重复投资、节约城市土地资源，会选择多车辆段共建，如北京1、2、八通线共址四惠车辆段，青岛1、3 号线共址安顺车辆段，杭州1、4 号线共址七堡车辆段，北京3、12 号线（在建中）共用东坝车辆段等，共址和共用车辆段会同时共用试车线。无论是试车线借用还是多线共用，关键在于处理控制权转换、轨旁设备安装冲突和同种设备相互干扰的问题，设计方案应平衡工程适应性和资源共享性。

东坝车辆段是北京3、12 号线（在建中）采用“X”型双线融合共址建设的车辆段，是北京首次采用两条地铁线同时建设、资源共享的方式建设的车辆段，试车线共用设计方案的主要技术要求和电路原理将应用于东坝车辆段试车线项目中。

1 试车线的功能

试车线是专门用于试车作业的线路，通过设置一套独立于正线的ATC 信号设备，当新车到线后或对车载设备进行维修、更换、保养后，需在试车线对车载信号系统进行ATP/ATO 静、动态功能调试以及进行车辆接口、车门监控、车门站台门联动、车-地通信、驾驶模式转换、紧急关闭、自动折返、休眠唤醒等功能测试。

2 试车线的设计要求

试车线轨旁设备的布置原则应与正线一致，设置的实体轨旁设备至少应包括信号机、应答器、计轴。试车线与车辆段一般采用安全型继电接口，接口分界点宜设在试车线信号设备室内电缆配线架分线端子排处。接口电路应采用双断设计，符合“故障导向安全”原则。试车线设备通过接口电路与车辆段联锁，实现对试车线线路及相关进路（道岔、信号机、计轴区段）的控制权的转换和对敌对进路的安全控制。复示电路应采用双接点或前后接点的方式，遵循“谁采集谁供电”的原则。

正常情况下，试车线的道岔及其防护信号机、终端阻挡信号机纳入车辆段联锁。需要试车时，由试车线控制室发出请求，车辆段值班员对试车线完成必要的联锁控制后，将控制权移交试车线控制室，并给出同意试车的信号。试车线联锁应持续检查同意试车状态，当同意试车状态丢失时，应停止试车作业。试车结束，列车停至指定虚拟站台后，才能办理取消试车操作手续[1]。

3 试车线多线共用技术要求

试车线多线共用主要有两个技术难点：一是解决不同试车线地面设备的安装位置冲突和同类设备之间的相互干扰问题；二是处理试车线控制权的转换逻辑问题。

由于互联互通工程的试车线可以互用，故本文只介绍非互联互通线路共用试车线的室外设备配置、安装的技术要求和控制权转换逻辑电路原理。

多线共用需要满足的技术要求有：

其一，试车线应指定由一个车辆段控制，各试车线ATC 均向此车辆段发送试车作业请求。

其二，试车功能的启用应满足唯一性。

其三，同一时间内只允许一列车在试车线上试车。

4 轨旁设备配置及安装要求

多条线信号和车辆厂家均相同的情况也属于一条试车线的性质，对此不做赘述。当信号厂家相同、车辆厂家不同时，应根据车辆的差异核算轨旁设备的数量和位置，做出相应调整。当信号设备厂家不同时，室内信号设备需独立设置，轨旁设备可根据工程特性选择独立设置、部分共用或者完全共用。

4.1 信号机设置方案

如果独立安装每条线的信号机，不仅安装位置会冲突，且无论非本线信号机是灭灯还是亮灯，都会对测试列车的司机造成困扰，故建议信号机共用，可通过连接信号机方向盒的不同端子柱的方式实现。

如图1所示，1、2 号线各自从室内敷设电缆至室外信号机方向盒处并线，连接同一架信号机。同理，多线共用可适当通过增加方向盒实现并线。为了使1、2 号线点灯电路互限，可将“允许试车”信号作为点灯条件，通过SCAJF1 和SCAJF2（开始试车复示继电器）分别串入各自的试车线信号机点灯电路中。如图2所示，当1 号线正在试车时，SCAJ（开始试车继电器）为吸起状态，因为SCAJ 和FSCAJ（开始试车反复示继电器）的逻辑关系为“非”，所以2 号线和车辆段信号设备室内的L1-FSCAJ 均为落下状态，2 号线的试车请求电路无法接通，SCAJ 落下，SCAJF1 和SCAJF2 接点均为断开状态，故点灯电路无法接通，联锁无法点亮和控制信号机。多线共用电路处理逻辑同理，当任一线路正在试车时，此线复示给其余各线的FSCAJ 均处于落下状态，其他线的SCAJ 和SCAJF均处于落下状态，信号机的点灯都无法接通。所以，只有当在车辆段“允许试车”和其余线均无“开始试车”两个条件同时满足后，SCAJ 才能吸起，SCAJF 同时吸起，信号机点灯电路接通，信号机才能被点亮[2]。

图1 信号机共用连接电路图

图2 两条线控制权转换电路图

4.2 计轴设置方案

计轴建议共用，共用方案同信号机，利用室外计轴的方向盒不同的端子柱分别接至各线室内计轴机柜。如需单独设置，可将两条线的计轴分别安装在两条钢轨上，如多条线独立安装，则需错开停车点。

4.3 应答器设置方案

无源、休眠唤醒应答器建议共用，遵循统一的布置原则。有源应答器采用专用电缆，一般不共用，通过设置ID 来屏蔽不属于本线的有源应答器报文，并调整虚拟站台停车点，将安装位置冲突的应答器错开。

4.4 车地无线通信方案

如果不同线路采用的通信制式不同（2.4G、LTE、5G），相互之间不会产生干扰。如果采用同一制式但各自使用的频段不同，比如均采用LTE 技术，一条线使用1785～1795MHz，另一条线使用1795～1805MHz，也不会相互干扰，故无线通信需考虑同频干扰的问题。如果遇到两条线的通信制式相同且频率相同，试车线空间狭窄、细长，天线发射角调整范围受限，如采用天线进行无线通信很难避免同频干扰。故可选用漏缆作为无线传输介质，通过调整开口方向、加密RRU 布点、调整RRU 的功率和控制信号辐射强度来降低同频干扰。也可选用波导管，分别安装在试车线两侧避免相互干扰。如果遇到三条线以上共用试车线，且通信制式和使用频率均相同，可以在试车时断掉其余线路试车线的DCS 机柜电源来避免同频干扰[3]。

5 试车线控制权转换设计

试车线平时纳入车辆段联锁控制范围，当需要试车时，试车负责人会在试车线控制室向车辆段值班员发送试车请求，车辆段值班员确认试车条件满足后，通过ATS 终端办理联锁，包括列车处于规定区段且其他联锁区段空闲、试车线上所有调车信号机开放允许信号、道岔锁于开向试车线的位置，联锁条件满足后，车辆段与试车线的接口电路接通，试车线收到允许试车信号，互限的开始试车反复示继电器均处于落下状态，此时，按压开始试车按钮即可获得试车线控制权。

试车结束后，试车线会向车辆段发取消试车请求，车辆段联锁检查相关条件满足，且经延时后条件仍未改变，则解锁道岔、关闭试车线信号机，车辆段值班员收回试车线控制权。

接口交换信息主要包括：试车线联锁发出的“请求试车”信号；车辆段联锁发出的“允许试车”信号；试车线联锁发出的“开始试车”和“结束试车”信号。

接口逻辑电路需要充分利用车辆段的“允许试车”信号以及各试车线联锁之间相互制约的“开始试车”信号作为控制权转换的限制条件。只有当车辆段“允许试车”和其他试车线无“开始试车”请求这两个条件同时满足时，本线“开始试车”信号才会生效[4]。

图2 中位于车辆段信号设备室的YXSCJ（允许试车继电器）常态落下，1、2 号线试车线通过YXSCJF（允许试车复示继电器）分别连接车辆段信号设备室YXSCJ 的不同接点，同时采集车辆段的“允许试车”信号。当共用线路增多，YXSCJ 接点不够时，可增加继电器数量。在未收到车辆段“允许试车”信号时，按压1、2 号线的SCA（开始试车按钮）均无效，试车请求电路无法接通，SCAJ 未能吸起。只有当车辆段联锁检测到非进路锁闭且非进路信号机开放时，YXSCJ 才能吸起，此时车辆段同时向1、2 号线的试车线联锁发送“允许试车”信号，驱动位于1、2 号线试车线信号设备室的YXSCJF 吸起，此时1、2 号线试车线ATC 均收到了“允许试车”信号，试车请求电路中的YXSCJF 接点接通。

为保证试车线控制权的唯一性，任何时候有且仅有一条线的试车线联锁能取得试车线控制权，可利用FSCAJ 对其余试车线联锁的“开始试车”进行互限。图2 中将2 号线试车线信号设备室的L1-FSCAJ 作为2 号线试车线联锁取得试车线控制权的必要条件，与设置于1 号线试车线信号设备室的SCAJ（L1）通过硬线连接，L1-FSCAJ 与SCAJ（L1）互为“非”逻辑。因L1-FSCAJ 常态吸起，当1 号线试车负责人请求试车将SCA（L1）按下时，如果此时已经收到了“允许试车”信号，YXSCJF（L1）则处于吸起状态，且L2-FSCAJ 状态为吸起时，1 号线的试车电路被接通，SCAJ（L1）吸起，从而使L1-FSCAJ 落下，之后再按压SCA（L2）均无效，2 号线无法试车，直至1 号线结束试车。

相对应的，2 号线要想办理试车，YXSCJF 和L1-FSCAJ 必须为吸起状态，此时按压SCA（L2）按钮，SCAJ（L2）才能吸起。同理，L2-FSCAJ 落下，1 号线不能同时试车。

无论属于哪条试车线联锁的SCAJ 吸起后，在车辆段信号设备室与之对应的FSCAJ 就会落下，此时车辆段就失去了对试车线设备的控制权，SCAJ 吸起的对应试车线ATC 系统即获得了试车线控制权。

三条线共用的试车线控制权逻辑处理电路见图3，原理同样是利用车辆段联锁的“允许试车”信号和所属不同试车线联锁之间相互制约的“开始试车”信号，作为控制权转换电路接通的条件，从而确保试车线控制权转换的唯一性。

图3 三条线控制权转换电路图

试车完毕，试车线请求“结束试车”，将SCA 断开，SCAJ 落下，车辆段收到FSCAJ 状态为吸起后，车辆段可办理取消非进路调车，车辆段联锁关闭试车线上非进路调车信号机，经延时后检查条件仍未改变，可解锁道岔，将试车线控制权收回，排列调车进路，调出列车，完成试车作业。

6 结语

上文根据北京3、12 号线共用试车线工程案例的设计原理展开，提出了试车线多线共用的信号系统的设计方案，介绍了避免轨旁设备安装冲突和相互干扰的办法，分析了各试车线联锁与车辆段联锁的接口逻辑电路，不仅可用于新线借用既有试车线作为开通前信号系统列车调试作业的项目，也可用于车辆段共址和共用建设的试车线多线共用工程。