建设安全、可靠、高效的城市轨道交通网络的论

  建设安全、可靠、高效的城市轨道交通网络的论文

  摘要上海轨道交通已进入网络化建设时期,必须促进网络规划-建设-运营-城市发展的良性循环,建设安全、可靠、高效的城市轨道交通网络,提升轨道交通网络的整体水平。分析了轨道交通网络化的技术特征,指出开放性、可扩展性和持续性是轨道交通网络的本质,安全、可靠和高效运营是它的核心,管理体系和技术体系是网络化建设的支撑。围绕网络化的核心和技术支撑,提出了轨道交通网络化建设的具体解决方案:建设网络运营协调中心、应急中心、清分中心,构建网络运营的高效运作管理体系;建立传输、交换、无线等网络支持系统,构筑网络运作基础平台;协调制式、统一标准、规划通道,最大程度实现网络互联互通;在互联互通基础上,通过网络统筹、系统整合,实现资源利用高度共享与集约化。说明了轨道交通网络化建设在网络建设、系统配置、网络功能、资源利用、综合维修、网络成本、网络管理、网络效率等方面的基本要求。

  关键词城市轨道交通,网络化,建设要求 经过近20年的建设,上海已建成5条线总长约112km(运营里程123km,因含共线运营部分)的轨道交通网络基本框架。为适应城市经济快速发展的需要,实现轨道交通跨越式发展的建设目标,上海计划在近期内建成轨道交通基本网络。目前,上海轨道交通正处于网络化建设的快速发展时期。1上海城市轨道交通网络化建设概述 上海市根据城市性质、规模、布局以及城市交通现状和交通发展战略,借鉴国际大城市的经验,完成了上海市轨道交通网络总体规划。wWW.11665.Com规划的上海轨道交通网络由17条线路组成,其中市域快速轨道线4条,市区地铁线8条,市区轻轨线5条,总长约810km,其中中心城内(外环线内)长度约480km。上述轨道交通远景网络建成后,上海将形成以公共交通为主体、轨道交通为骨干的城市综合交通体系,轨道交通客流将占公交客流的50%左右。 2005年7月,国家发展和改革委员会批复并原则同意了上海市城市快速轨道交通近期建设规划确定的建设目标,即在2005—2012年间新建10个快速轨道交通项目(含既有线延长线),线路全长389km。按照上述发展思路和发展要求,至“十一五”期末,上海轨道交通网络总规模将超过400km,形成“中心区十字加环、中心城三横六纵、外围区八向辐射”的网络型态,届时轨道交通客流占公交客流的30%以上。2 网络化技术特征分析 对城市轨道交通网络的认识可以从规划、建设、运营多角度来看。网络规划是描绘网络,是网络建设的指导;网络建设是编织网络,是网络形成的过程;网络运营是运转网路,是网络建设的最终目标。 网络规划是在城市总体规划和城市发展对交通需求的基础上编制的。网络规划指导网络建设,网络建设服务网络运营,网络运营服务社会;同时,网络运营会带动、促进和引导城市的进一步发展,而城市的进一步发展要求网络规划的不断优化和调整,形成了网络规划-建设-运营-城市发展的良性循环(如图1)。因此,网络规划的稳定是相对的。目前上海轨道交通网络的规划已经确定,正处于网络化建设时期。建设中如何体现为运营服务、运营为社会服务的宗旨,必须要对网络化的技术特征进行分析。

  2.1 网络化的本质 网络化的本质体现在轨道交通网络的开放性、可扩展性和网络发展的持续性。 轨道交通网络的开放性表现在轨道交通网络与其他交通体系的有机衔接、相互支持、融合和一体化;同时,也体现在构成网络专业系统的技术接口的标准化、模块化和公开化。 轨道交通网络的扩展性表现在网络稳定是相对的,发展是绝对的(城市的发展以及其他因素变化),整个网络应具有可调整和可扩展的弹性特征;同时,网络系统技术具有可升级和可拓展的特征。 轨道交通网络的持续性表现在网络建设和运营应集约化和节约能源,网络的建设和运营成本的合理性和可经营性,网络发展应形成持久良性循环。2.2 网络化的核心 轨道交通网络化的核心是要保证整个网络的安全、可靠和高效的运营。 网络的安全性表现在要保证乘客乘车的安全,保证车辆运行的安全,保证网络系统运转安全。 网络的可靠性表现在要保证整个网络整体运转平衡和网络运转系统的稳态。 网络的高效体现在网络管理的界面分明、层次清晰,网络管理的体系系统科学、流程固化,网络信息的交互准确、传递及时,以及网络整体运转的高效、成本合理。2.3 网络化的支撑1)管理体系 网络化的管理支撑围绕网络运营协调中心和应急指挥中心,需要建立从运营协调中心到线路控制中心再到车站自上而下完整固化的网络化运营管理流程。2)技术体系 网络化的技术体系是指支撑整个网络安全、可靠、高效运转的技术支撑系统,主要包括供电系统,通信系统(包括传输系统、同步系统、交换系统、无线系统、电视监控系统、乘客信息导向系统等),信号系统,票务系统,命名与编码体系,综合信息平台,车辆与车辆基地,联络通道等。3 网络化建设的要求 根据以上对网络化技术特征的分析,要实现轨道交通网络的安全、可靠、高效运转,必须加快建设网络层面的管理支持体系和技术支撑体系。

  3.1 网络化建设的解决方案 围绕网络化的核心和技术支撑,轨道交通网络化建设需要在管理体系、技术基础平台、网络互联互通以及网络的资源整合与共享等方面提出解决方案(见图2)。

  1) 管理体系 通过建设网络运营协调中心、网络应急中心、网络清分中心,构建轨道交通网络运营的高效运作管理体系。 ① 整个网络确立“两层集中管理、三级分散控制”的网络运营管理业务架构,即建立网络管理层和线路管理层两个集中管理层,线路控制级、车站控制级和现场控制级三级分散控制体系。 ② 网络运营协调中心负责网络各种运营状态下的运营指挥协调,建立列车运营管理信息、乘客信息、设备信息以及管理信息的平台;同时建立一套自上向下、各种运营状态下的、覆盖所有岗位的、固化的运营管理流程。网络应急中心负责紧急情况下网络运营的指挥协调,同时建立各种紧急状态下的应急预案。 ③ 网络运营协调中心和网络应急中心实现网络监控与应急处置体系的集中与统一,实现网络运营信息的汇集共享,实现与其他交通信息的及时准确互通,实现与市应急中心和相关部门的同步快速联动,从而保障网络运转的安全、平衡、稳态。 ④ 清分中心与上海市公共交通卡清算系统完全兼容,并实现联网结算。系统具备每天1600万人次的数据处理容量,具有实现5min内在线客流监督统计功能,能实现网络24h内票款的清算到账;可以适应多票种、多方案票价体系,以及适应复杂网络、多因素、综合优选的精确清分算法;同时系统采用模块化(插件式)设计,拓展性强、灵活性高,可适应网络持续发展和管理方式变化的要求。2) 技术支撑基础平台 通过建立传输、交换、无线等网络支持系统,构筑网络运作基础平台。 网络传输采用层叠式传输网络结构,能适应不同时期、不同制式、技术升级等网络建设发展要求;无线系统采用数字集群技术,适应无线技术发展方向,同时具有与公务网互通的特性;交换系统适应轨道交通分组、分类用户管理的特点,网络采用交换机异地互备方式,系统可靠性高。3) 网络互联互通 通过协调制式、统一标准、规划通道,最大程度实现网络互联互通。 互联互通首先是网络信号制式统一。整个网络统一采用基于通信的列车控制(cbtc)制式,为不同线路、不同信号供货商提供的cbtc系统之间的车辆的联通联运奠定基础;对当前集中建设时期,可以实现延伸线不同信号供货商提供的cbtc设备与既有线cbtc系统之间兼容,即实现延伸线不同信号供货商提供的车载设备、轨旁设备与既有线cbtc系统设备的兼容,并构成一个完整、统一的cbtc系统。 网络统一的无线系统、交换系统以及信息传输系统为整个网络实现互联互通创造了条件。 网络联络通道是实现网络互连互通的物理条件。上海轨道交通网络设联络通道29条,其中城轨23条,国铁6条。这些通道可以实现网络各线之间及与国铁的联络,同时各线的联络通道为网络车辆的统一调配和维修资源共享创造条件,与国铁的联络为网络提供了车辆和大型设备的运输通道。4) 资源整合与共享 在互联互通基础上,通过网络统筹、系统整合,实现资源利用高度共享与集约化。 网络供电系统、控制中心与车辆基地的共享整合原则是:局部服从整体,近期结合远期,分期分步实施;共享后要确保功能,力求先进,实施的可操作性强。 ①共享前网络需建设50个主变电站,整合后整个网络只需要建设39个,减少11个110kv受电点,少占22个公用电网110kv间隔,节约土地约1.3hm2,节省投资约15亿元。 ②整合后全网络设8个控制中心和1个运营协调中心,分别设在:新闸路(1、2号线)、宝兴路(3、4号线)、颛桥(5号线)、民生路(6、18号线)、新村路(7、16号线)、中山北路(8、10、12号线)、虹梅路(9、15号线)、隆德路(11、13号线)、上海西站(14、17号线、兼运营协调中心)。 ③全网络共设车辆基地32处,其中:7个车辆段,25处定修段(场)。整合后车辆基地7处。共享后节省土地约200hm2,同时可以实现设施和人力资源的相对集中,提高设施的利用率,为检修和管理的专业化和社会化创造条件。3.2 网络化建设基本要求 轨道交通网络化建设的基本要求是:网络建设标准化、系统配置人性化、网络功能最优化、资源利用集约化、综合维修专业化、网络成本合理化、网络管理信息化以及网络效率最大化。1) 网络建设标准化 网络建设标准化可以提高建设速度、控制建设质量、减低建设风险、方便运营维护、控制建设投资。2) 系统配置人性化 系统配置人性化旨在改善网络系统环境,赋予网络文化内涵,提升网络服务质量,降低运营劳动强度。3) 网络功能最优化 网络功能最优化是网络建设的基本目标和要求,网络功能要保证系统运转安全、保持系统平衡、维持系统稳态、提高运转效率。4) 资源利用集约化 资源利用集约化可以有效利用城市土地资源,综合利用网络设施资源,集约利用管理维护资源,保证网络运营的可经营性。5) 综合维修专业化 综合维修专业化、社会化可以集约利用维修资源,实现综合维修社会化,提高维修维护质量,降低运营维修成本。6) 网络成本合理化 网络成本合理化重点着眼降低网络的全寿命周期成本,形成网络运营的良性循环发展。7) 网络管理信息化 网络管理信息化能够保障网络信息交互传递及时准确,提高网络运营管理效率,确保网络运转安全高效。8) 网络效率最大化 网络效率最大化主要是实现网络的最大运能,通过实现网络互联互通、高效管理以及合理运营,充分发挥网络效益。4 结语 随着上海轨道交通网络化建设的迅速推进,网络系统综合统筹与共享已经成为网络化建设过程中的关键问题。通过网络管理体系、网络基础平台、网络互联互通和网络资源整合与共享的建设,建成安全、可靠、高效的轨道交通网络系统,以提升上海轨道交通网络的整体水平。参考文献[1]顾伟华.上海城市轨道交通网络建设与资源共享[j].城市轨道交通研究,2005(6):15.

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