城市軌道交通互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的思考

仲建華 梁青槐

(1.重慶市軌道交通(集團(tuán))有限公司 重慶 401120； 2.北京交通大學(xué)城市軌道交通研究中心 北京 100044)

城市軌道交通互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的思考

仲建華1梁青槐2

(1.重慶市軌道交通(集團(tuán))有限公司 重慶 401120； 2.北京交通大學(xué)城市軌道交通研究中心 北京 100044)

針對(duì)我國(guó)城市軌道交通的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)外軌道交通的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，提出基于網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)建設(shè)軌道交通的思想，指出在軌道交通基本線網(wǎng)形成時(shí)，應(yīng)著手構(gòu)建互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行，并對(duì)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的內(nèi)涵和實(shí)現(xiàn)快捷、方便、安全、節(jié)能環(huán)保的目的進(jìn)行闡述，最后指出實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的基本條件是車型、制式的統(tǒng)一，線路間軌道的互聯(lián)互通，信號(hào)系統(tǒng)的統(tǒng)一，以及全網(wǎng)運(yùn)調(diào)指揮中心的建立。

軌道交通；網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)；互聯(lián)互通；服務(wù)水平

1 問(wèn)題的提出

當(dāng)前我國(guó)城市軌道交通建設(shè)發(fā)展迅速，截至2014年底，國(guó)內(nèi)共有22座城市實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)營(yíng)，其中北京、上海的運(yùn)營(yíng)規(guī)模已經(jīng)超過(guò)500 km，基本線網(wǎng)已經(jīng)形成，網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)十分明顯；廣州地 鐵 也 已 開(kāi)通9條線路，

共236 km，基本線網(wǎng)即將形成；天津、重慶、南京等城市均開(kāi)通4條線路，骨架線網(wǎng)已經(jīng)形成。從線網(wǎng)整體形態(tài)和客流規(guī)律看，國(guó)內(nèi)很多城市已開(kāi)始進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)階段。然而，由于設(shè)計(jì)理念、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃及歷史等原因，國(guó)內(nèi)很多城市的列車運(yùn)營(yíng)組織大多為單線獨(dú)立運(yùn)行，線路之間不能互通，從而使換乘站的換乘客流較大、集中、擁擠，一旦換乘站或某條線路出現(xiàn)故障，其影響將波及全網(wǎng)甚至導(dǎo)致地面交通的癱瘓。因此，單線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)已難以滿足乘客多種出行目的的需要，亟需探索更加高效的運(yùn)行模式來(lái)迎接網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)時(shí)代的到來(lái)。

國(guó)外軌道交通起步較早，對(duì)上述問(wèn)題已經(jīng)進(jìn)行了很多探索和試驗(yàn)，已有豐富的經(jīng)驗(yàn)和成功的案例可以借鑒，如日本東京大都市區(qū)通勤軌道(含JR線和私營(yíng)鐵路線)與核心城區(qū)地鐵線形成的貫通跨線運(yùn)行和快慢車運(yùn)行[1]；法國(guó)巴黎RER線路總長(zhǎng)363 km，其中114 km位于中心城區(qū)，發(fā)揮地鐵快線作用[2]；德國(guó)柏林的S-Bahn系統(tǒng)在市區(qū)段采用多線共軌運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)地鐵線功能[3]等。但是，國(guó)外的先進(jìn)軌道交通系統(tǒng)并不是一蹴而就的，也經(jīng)歷了不斷改造優(yōu)化的過(guò)程，最終形成了當(dāng)前的多層次、多功能的軌道交通線網(wǎng)體系。

若在軌道交通基本線網(wǎng)的設(shè)計(jì)建設(shè)階段就引入“多層次、多功能”的設(shè)計(jì)理念和方法，重點(diǎn)落實(shí)各條線路的互聯(lián)互通，為將來(lái)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行預(yù)留實(shí)施條件，既有利于實(shí)現(xiàn)資源的合理分配，又能系統(tǒng)化地提高服務(wù)水平；既彌補(bǔ)了單線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的很多不足，又可避免運(yùn)營(yíng)后再花時(shí)間和精力改造線路和車站。故結(jié)合國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)內(nèi)城市軌道交通發(fā)展的實(shí)際(大部分城市尚處于基本線網(wǎng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)階段)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的設(shè)計(jì)建設(shè)進(jìn)行思考。

圖1 互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的構(gòu)成

2 互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的內(nèi)涵

當(dāng)城市軌道交通規(guī)模發(fā)展到由若干條線路相互交錯(cuò)銜接，形成網(wǎng)狀系統(tǒng)時(shí)的運(yùn)營(yíng)組織時(shí)，便稱為軌道交通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)。根據(jù)其所提供的服務(wù)水平，可分為淺層次的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)和深層次的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)兩種。

淺層次的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)指線路在形態(tài)和規(guī)模上形成網(wǎng)狀系統(tǒng)，但各條線路的運(yùn)營(yíng)列車只能在本線單獨(dú)運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)功能主要通過(guò)乘客在換乘站的下車換乘實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前我國(guó)各城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)均屬于此層次。

深層次的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)強(qiáng)調(diào)的是由各條線路組成的運(yùn)營(yíng)線網(wǎng)間的互聯(lián)互通和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的提高，不僅能實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)列車在各條線路之間互聯(lián)互通運(yùn)行，還能實(shí)現(xiàn)車輛、信號(hào)等系統(tǒng)設(shè)備全線網(wǎng)的互聯(lián)互通；不僅能夠行駛站站停的普通列車，還可行駛大站快車；為了減少乘客下車換乘次數(shù)及換乘站的換乘壓力，還可開(kāi)行“快速”和“直達(dá)”的跨線列車。故深層次的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)也可稱為互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)。它主要包含列車的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行和車站的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)兩部分(見(jiàn)圖1)。

2.1 列車的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行

通過(guò)開(kāi)行不同交路和旅行速度的運(yùn)營(yíng)列車來(lái)滿足“不同區(qū)段、不同時(shí)段、不同客流量”和“不同方向、不同旅行速度”的客運(yùn)需求。如：采用跨線運(yùn)行模式，乘客可以便捷直達(dá)目的地；采用快慢車運(yùn)行模式，乘客可以快速直達(dá)目的地。目前，世界上僅個(gè)別城市初步實(shí)現(xiàn)列車的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行，國(guó)內(nèi)尚無(wú)城市達(dá)到這種服務(wù)水平(在軌道交通系統(tǒng)中，乘客的換乘次數(shù)不超過(guò)2次，旅行速度可達(dá)50 km/h)。

2.2 車站的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)

通過(guò)車站的站內(nèi)客運(yùn)設(shè)施和站外接駁設(shè)施，實(shí)現(xiàn)客流的換乘和集散，并與其他交通方式實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接。

站內(nèi)客運(yùn)設(shè)施主要指客運(yùn)設(shè)施設(shè)備的通行能力和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、客運(yùn)設(shè)施的通行能力與列車運(yùn)能的匹配以及車站的運(yùn)營(yíng)組織和管理。

站外接駁設(shè)施主要包含客流與其他交通方式銜接設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)及其建設(shè)維護(hù)和管理。軌道交通車站的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案應(yīng)包含站內(nèi)客流換乘集散和站外客流銜接設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃，通過(guò)規(guī)劃部門審批后，協(xié)調(diào)相關(guān)部門共同予以實(shí)施(建設(shè)、維護(hù)及管理)。

3 互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)、原則和思路

3.1 目標(biāo)

軌道交通互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的構(gòu)建以充分發(fā)揮運(yùn)營(yíng)線網(wǎng)的效率，實(shí)現(xiàn)快捷、方便、安全、節(jié)能環(huán)保為目的，從而實(shí)現(xiàn)以下服務(wù)目標(biāo)：

1) 線網(wǎng)間的跨線運(yùn)行，滿足主客流方向的快捷、舒適；

2) 各組團(tuán)快速、直達(dá)對(duì)外交通樞紐和商業(yè)中心；

3) 時(shí)空目標(biāo)：半小時(shí)主城。

3.2 原則

本著規(guī)劃為運(yùn)營(yíng)服務(wù)，設(shè)計(jì)為運(yùn)營(yíng)服務(wù)，運(yùn)營(yíng)為乘客服務(wù)，運(yùn)營(yíng)要體現(xiàn)快捷、方便、安全、環(huán)保和節(jié)能的理念和原則，構(gòu)建軌道交通互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行系統(tǒng)[4]。

3.3 實(shí)施方法和關(guān)鍵措施

1) 基本線網(wǎng)的設(shè)計(jì)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵時(shí)期。要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行，必須在網(wǎng)絡(luò)化規(guī)劃的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，在運(yùn)營(yíng)中結(jié)合客流需求逐步實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行。

2) 網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵措施：①采用交路套跑、快慢車混合運(yùn)行和跨線運(yùn)行等運(yùn)行模式，滿足不同線路區(qū)段、不同時(shí)段、不同客流量和不同旅行速度的客運(yùn)需求；②將故障車停車線設(shè)于車站上，形成四線故障車停車站，在確?？焖偈枭⒊丝秃团耪系耐瑫r(shí)，實(shí)現(xiàn)分段運(yùn)行，確保全線不停運(yùn)，同時(shí)，也為快慢車混合運(yùn)行創(chuàng)造條件；③通過(guò)不同線路之間的過(guò)軌道岔或聯(lián)絡(luò)線，實(shí)現(xiàn)列車從一條線路行駛到另一條線路的跨線運(yùn)行，既滿足乘客快速、直達(dá)的需求，也減少換乘站的客流換乘壓力，提高乘客的安全性和舒適度；④設(shè)立全網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)調(diào)度指揮中心，規(guī)劃建設(shè)車輛的集中架、廠修基地，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)運(yùn)營(yíng)信息的共享及車輛的統(tǒng)一調(diào)配。

4 實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的基本條件

4.1 車型、制式的統(tǒng)一

通過(guò)車輛的車型、限界和受電方式的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)不同線路之間列車的跨線行駛、相互調(diào)用和維修資源的共享；通過(guò)建立合理的維保體系，全線網(wǎng)車輛能夠進(jìn)行集中架、廠修，這也是節(jié)約資源、提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)效率的有效措施。在此前提下，各條線路的車輛段和車場(chǎng)還應(yīng)合理確定各自的獨(dú)立功能和共享功能，維修設(shè)備的采購(gòu)和人員配備也應(yīng)按功能的分工合理安排，具有共享功能的維修基地應(yīng)滿足各條線路列車的相應(yīng)維修條件。

4.2 線路間軌道交通的互聯(lián)互通

線路互聯(lián)互通的關(guān)鍵是滿足快慢車運(yùn)行和跨線運(yùn)行所需的線路條件，一方面需要將換乘站按照同站臺(tái)換乘過(guò)軌站的要求，設(shè)置渡線道岔，滿足列車跨線運(yùn)行的條件；另一方面，利用每條線預(yù)留的3座以上四線故障車待避站，實(shí)現(xiàn)快慢車運(yùn)行和局部故障情況下的分段運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全線不停運(yùn)的服務(wù)目標(biāo)。

4.3 信號(hào)系統(tǒng)的統(tǒng)一

列車的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行和調(diào)度離不開(kāi)互聯(lián)互通的信號(hào)系統(tǒng)，因此各條線路的信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)相互兼容，并形成統(tǒng)一的配置標(biāo)準(zhǔn)。主要措施為制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和每期建設(shè)工程相對(duì)集中的招投標(biāo)，使不同廠商提供的信號(hào)系統(tǒng)的車載設(shè)備、車地接口以及傳輸系統(tǒng)等能夠相互兼容，避免因無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，造成各條線路各自為政，即使成網(wǎng)后各系統(tǒng)也無(wú)法集成的局面。

4.4 全網(wǎng)運(yùn)調(diào)指揮中心的建立

全網(wǎng)運(yùn)調(diào)指揮中心(簡(jiǎn)稱“網(wǎng)調(diào)中心”)是在各線控制中心(簡(jiǎn)稱“線控中心”)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，網(wǎng)調(diào)中心依靠線控中心來(lái)實(shí)現(xiàn)，且在無(wú)跨線列車行駛時(shí)，由線控中心進(jìn)行運(yùn)行調(diào)度(網(wǎng)調(diào)中心可只監(jiān)控不調(diào)度)，故網(wǎng)調(diào)中心的四大主要功能是運(yùn)行計(jì)劃的編制、運(yùn)行調(diào)度(跨線列車運(yùn)行時(shí)段和出現(xiàn)故障時(shí))、運(yùn)營(yíng)監(jiān)控、信息收集和發(fā)布。為此，線控中心需增加的功能設(shè)備為：與網(wǎng)調(diào)中心的信息聯(lián)通接口和信息處理設(shè)備；相鄰線路(跨線運(yùn)行線路)的信息聯(lián)通接口和信息處理設(shè)備；網(wǎng)調(diào)中心和線控中心功能自動(dòng)切換設(shè)備和安全保障；導(dǎo)向設(shè)備中需增加列車方向顯示功能。

5 實(shí)踐與探索

支線與主線的貫通運(yùn)行，已在廣州、重慶、杭州、大連等城市的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐中取得較好的效果，不少城市亦在城市軌道交通的郊區(qū)段線路進(jìn)行快慢車混合運(yùn)行的嘗試。重慶軌道交通在深入研究日本東京軌道交通發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上[5]，啟動(dòng)了列車網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行和車站網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的專題研究，其成果已應(yīng)用于2014年開(kāi)始的重慶市軌道交通第二輪建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃和遠(yuǎn)景線網(wǎng)控制性詳細(xì)規(guī)劃修編中；相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)也納入《重慶市地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》《重慶市城市軌道交通換乘銜接設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》以及《山地城市A型車通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等地方標(biāo)準(zhǔn)的編制中。具有“A型車的寬度、B型車的長(zhǎng)度、輕軌車的高度”，能適應(yīng)250 m小半徑，能爬50‰大縱坡的As型地鐵車正在研制中，預(yù)計(jì)2016年7月下線。預(yù)計(jì)到2020年，重慶將形成“八線一環(huán)”400 km的軌道交通運(yùn)營(yíng)線網(wǎng)，以第二輪建設(shè)項(xiàng)目的5條As型地鐵線為基礎(chǔ)，10條420 km 的遠(yuǎn)景規(guī)劃線為拓展，各組團(tuán)與對(duì)外交通樞紐(機(jī)場(chǎng)、高鐵車站)之間將實(shí)現(xiàn)快速、直達(dá)的目標(biāo)，快車的旅行速度將達(dá)50 km/h。核心城區(qū)內(nèi)軌道交通半小時(shí)通達(dá)將與高鐵的省會(huì)城市之間2 h通達(dá)(成都重慶間1 h通達(dá))的時(shí)空目標(biāo)相匹配。

面對(duì)軌道交通網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來(lái)，僅靠單線的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)已無(wú)法滿足市民的出行需求和軌道交通高效智能化管理的需要。目前，國(guó)內(nèi)大部分城市尚處于軌道交通的基本線網(wǎng)形成階段，因此，應(yīng)抓住機(jī)遇，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)各階段進(jìn)行研究，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造實(shí)施條件。

[1] 劉龍勝，張道海.東京典型放射軌道運(yùn)營(yíng)模式及啟示[J].都市快軌交通，2013,26(3)：136-139.

[2] 周慶瑞.世界城市軌道交通快慢車組合運(yùn)行模式簡(jiǎn)析[J].都市快軌交通，2013,26(2)：18-22.

[3] 德國(guó)漢堡咨詢公司.重慶都市快軌(S-Bahn)銅梁試驗(yàn)線

工程可行性研究報(bào)告[R].重慶，2012.

[4] 重慶軌道交通(集團(tuán))有限公司.重慶市軌道交通發(fā)展綱要(2011-2020)[R].重慶，2011.

[5] 日本中央復(fù)建工程咨詢株式會(huì)社.重慶都市快速軌道網(wǎng)的實(shí)施方式與核心技術(shù)的研究[R].重慶，2013.

(編輯：王艷菊)

On Inter- connected Network Operation of Urban Rail Transit

Zhong Jianhua1Liang Qinghuai2

(1.Chognqing Rail Transit Group Ltd., Chongqing 401120;2.Urban Rail Transit Research Center, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044)

We proposed the idea“to design and construct the urban rail transit based on network operation” by referring to the development experience abroad and the development status of urban rail transit in China, suggesting that connected operation should be taken into consideration while the basic rail transit network is developed in a city. The connotation of the inter- connected network operation and the benefits of the operation, including rapidity, convenience, safety, saving energy, and friendliness to the environment are elaborated. The basic conditions to realize network operation consist in the unification of the vehicle system, the connectivity among different lines, the uniformed signal system as well as the establishment of operation, commanding and dispatching center for the whole rail transit network.

urban rail transit; network operation; inter- connected operation; level of service

10.3969/j.issn.1672-6073.2015.05.003

2015-06-02

2015-07-23

仲建華，男，中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)專家委員會(huì)副主任，重慶市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席，重慶軌道交通(集團(tuán))有限公司首席專家，教授級(jí)高級(jí)工程師，重慶市設(shè)計(jì)大師，從事城市軌道交通工程建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及技術(shù)管理與研究，crtocdf@cta.cq.cn

重慶市建設(shè)科技計(jì)劃項(xiàng)目(城科字2014第2-2號(hào))

F530.7

A

1672-6073(2015)05-0010-03