文章编号:1009-4539 (2020) 11 -0062-04・设计咨询•
1 概述1.1研究背景
随着国内轨道交通建设快速发展，轨道交通运
基于不同建设时序的地铁互联互通
方案分析
陈伟覃定明王晓潮
(广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010)
摘要：为满足乘客“快速”、"直达”的出行需求，提升线网资源共享效率，互联互通已成为网络化运营时代的新趋 势。基于轨道交通的发展现状和建设时序，提出"广义”互联互通和“狭义”互联互通理念。分析互联互通实施前 提条件，并从既有线和规划新线两个维度分别研究线网互联互通的实施方案；在国内首次针对既有线，从车辆、信 号、通信等提出互联互通改造方案；针对新线，从土建条件、机电系统统筹规划的角度提出互联互通方案，为互联互 通技术的发展和落地提供参考和借鉴。
关键词：地铁互联互通实施方案资源共享
中图分类号：U231 文献标识码：A  DOI ： 10. 3969/j. issn. 1009-4539. 2020. 11.016
Analysis  of  Metro  Inter-connected  Operation  Scheme  Based  on  Different
Construction  Sequence
CHEN  Wei, QIN  Dingming, WANG  Xiaochao
(Guangzhou  Metro  Design  & Research  Institute  Co. Ltd., Guangzhou  Guangdong  510010, China)
Abstract : In  order  to  meet  "fast" and  "direct" travel  needs , and  improve  the  efficiency  of  network  resource  sharing , inter ­connected  operation  has  become  a  new  trend  in  the  era  of  network  operation. Based  on  the  development  status  and  construction  sequence  of  rail  transit , the  concepts  of  "broad  sense M  and  u narrow  sense M  inter-connected  operation  are  proposed. The  preconditions  for  the  implementation  of  inter-connected  operation  are  analyzed , and  the  implementation  scheme  of  network  inter-connected  operation  is  studied  from  two  dimensions  of  the  existing  lines  and  the  new  planning  lines  respectively  ； and  the  transformation  plan  of  interconnection  for  existing  lines  is  proposed  for  the  first  time  from  the  perspective  of  vehicles , signals , communications , etc  ； for  the  interconnection  scheme  of  the  new  planning  lines , it  i
s  proposed  from  the  perspective  of  civil  engineering  conditions  and  overall  planning  of  the  electromechanical  system , which  provides  references  and  suggestions  for  the  development  and  implementation  of  the  inter-connected  operation  technology.
Key  words : metro ； inter-connected  operation ； implementation  plan ； resource  sharing
营已逐渐步入网络化运营时代，如北京、上海、广州
等城市线网已经形成，网络客流效应十分明显UT,
部分中心城区车站换乘客流巨大，如广州3号线体 育西站，既增加运营安全风险，也给乘客通行带来 诸多不便。单线独立运营已难以满足乘客“快速”、 “直达”的出行需求，更加高效、便捷的网络化运营 互联互通理念应运而生。
收稿日期：2020-06-28
基金项目：广州地铁集团有限公司技术开发科研项目(HT180698)
作者简介：陈伟(1989-)，男，湖北荆州人，工程师，硕士，主要从事城
市轨道交通车辆及车辆段设计;E-mail : chenwei@ dtsjy. com 62铁道建筑技术 RAILWAY  CONSTRUCTION  TECHNOLOGY  2020(11)
•设计咨询•
目前我国国铁系统已实现互联互通网络化运营⑶，而城市轨道交通线路之间的互联互通设计及运营仍处于试验探索阶段⑷，其中重庆轨道交通基于4号线、5号线、10号线和环线共四条线开展互联互通示范工程应用研究⑸；广州地铁14号线与知识城支线为同期设计和实施，基于主线和支线实现贯通运营⑹，其余城市的轨道交通系统大多采用分线独立运营模式。国外对互联互通网络化研究起步较早，如日本东京大都市区市郊铁路与核心城区地铁已实现网络化互联互通运营。
因此，为提升乘客岀行效率和直达性，减少换乘和拥堵，提高线网资源共享利用率⑻，有必要对地铁线路的单线独立运营模式进行探索优化，将单线独立运营转化为互联互通运营模式。
1.2互联互通的定义
根据互联互通运营所提供的服务水平，基于轨道交通建设时序及建设条件，提岀“广义”互联互通和“狭义”互联互通两种理念。
(1)“广义”互联互通：列车可以在包含不同供应商设备的线路中实现共线、贯通运营，相对单线运营，提
升线网运营品质如下：
①提高服务水平：满足乘客“快速”、“直达”的出行需求，不需再通过车站换乘，减少换乘拥堵，提升乘客舒适性。
②提升资源共享：通过列车共线运营，提高线路和设备利用率，节省投资，最大化利用基础设施。
“广义”互联互通能极大提升线网运营服务水平和效率，实现线网资源共享，降低运营成本，但需在线路建设时期从线网角度对互联互通系统设备(车辆、信号、通信等)技术路线及土建设施(共线运营条件)等做统筹设计及谋划。
(2)“狭义”互联互通：不同线路之间的列车可以互相调配，节省投资，实现资源利用最大化。
“狭义”互联互通适用于线路高峰客流或者车辆临时故障情况下，而前期车辆配置数量不能满足需求且线路未考虑共线运营条件时，列车通过联络线转线，实现其他线列车临时调至本线使用的需求，提高车辆利用率。
1.3互联互通研究分类
目前国内大部分城市地铁线路采用独立建设、单线运营模式，未考虑互联互通需求；新一轮线网
铁道建筑技术RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY
实施时需从线网角度统筹互联互通线路的建设。基于新线和既有线的实施条件，结合互联互通定义，本文研究的互联互通线路分为两类：已开通线路和新一轮建设线路。
通过对已开通线路的运营条件、机电系统(车辆、信号、通信、供电等)进行分析，提岀该类线路的互联互通方案。
针对新一轮建设规划实施线路的功能定位及线路条件等进行互联互通方案分析，提出在新线实施中为实现互联互通需预留的条件。
2互联互通实施前提条件
为保证轨道交通互联互通顺利实施，需具备如下前提条件：
(1)各线间设置联络线，且满足双向共线运行需求；
(2)车辆制式及供电制式相同；
(3)限界满足车辆共线运营条件；
(4)列车编组及车门间距与车站站台门相匹配；
(5)信号系统制式兼容或统一，能够实现ATC 控制功能和满足安全要求⑼；
(6)通信系统制式一致，能够实现车地通信；
(刀建立线网全局调度指挥系统；
(8)其他要求等。
3互联互通方案研究
3.1既有线路互联互通研究
由于已建线路未考虑互联互通需求，该类线路在采用相同制式的条件下，具备实现“狭义”互联互通的前提。以福州为例，福州地铁1号线、2号线已分别于2016年和2019年建成投入运营,2条线路为独立建设，独立运营，两线之间设置联络线，见表1。
表1联络线分析
基础条件1号线2号线
联络线1号线和2号线在换乘站南门兜站设联络线
跨线
11
南门兜».12号线
］号
1号线H南门兜站
号线
---------n—
存在问题：i号线列车去
2号线需在存车线二次
停车并折返换端
11■■/
存在问题：2号线列车若经
由联络线去1号线，则乘客
在南门兜站均无法下车2020(11)63
•设计咨询-
3.1.1基础条件分析
(1)联络线
由表1可得，既有线间设置有联络线，但联络线仅是为满足大架修情况下车辆转线作业而设置，且为单线设计，加之其调车进路折返次数多，且与正常运营组织存在敌对进路，无法用于正常运营模式下的跨线运营。
(2)机电系统现状
福州1号线、2号线机电系统现状条件见表2。
表2机电系统现状分析
基础
条件
1号线2号线
车辆6节编组B型车，最高80km/h
供应商：中车唐客厂
牵引：时代电气
6节编组B型车，最高80km/h
供应商：中车唐客厂
牵引：时代电气
供电DC1500V，接触网与1号线一致限界B2型车限界与1号线一致
通信专用无线通信：800M
TETRA：空中客车
专用无线二开：通号通信
乘客信息系统车地无线通信
网络：1.8G DVB-T(烽火)
专用无线通信：800M
TETRA：空中客车
专用无线二开：通号通信
乘客信息系统车地无线通信
网络：1.8G DVB-T(烽火)
信号
ATS：通号
ATP/ATO：西门子
联锁：通号
车地无线:A玖西门子)
ATS：恩瑞特
ATP/ATO：西门子
联锁：恩瑞特
车地无线:AP(恩瑞特)
由表2可得，1号线和2号线机电系统制式方
案基本一致。
3.1.2互联互通方案
基于目前联络线的设置，福州既有线不具备实现互联互通共线运营的条件，但车辆、供电、限界、通信、信号等均采用基本相同的单一制式，具备良好的资源共享前提，可实现“狭义”互联互通，通过实施车辆调配，满足不同线路间车辆的调用，即1号线和2号线之间的调车。
3.1.3调车条件下各子系统的实施方案
(1)调车方案
根据3.1.1节联络线分析，正常运营时间内，由于联络线转线作业需要换端、折返等，耗时较长，影响正线运营，因此，推荐非正常运营时间进行跨线调车，建议根据线路需求提前一天在结束运营后将列车转至需要的线路上。
(2)信号方案研究
根据1号线和2号线信号系统方案，为实现1号线和2号线车辆的互调，信号系统需做如下改造：
①升级车载ATP/ATO软件
升级1号线全部配属列车的车载ATP/ATO软件，加载2号线的电子地图。同样地，升级2号线全部配属列车的车载ATP/ATO软件，加载1号线的电子地图。
②更改无线配置
1号线和2号线都是采用AP方式实现车地通信，但是目前两条线路ID配置不同，1号线的列车不能连接到2号线的无线服务器，反之亦然。为了满足相互调车的需求，需要将其中一条线的无线配置更改为与另一条线完全一致，更改内容包括服务器软件和所有列车的车载无线软件以及所有AP主板软件，同时将列车信息输入到跨线线路信号无线服务器。
(3)通信方案研究
①1号线和2号线无线通信系统均采用800M tetra制式，且属于相同的OCC调度，具备良好的互通条件。
②1号线和2号线之间相互调车：因1、2号线800M TETRA厂家均为空中客车，专用无线二开均为通号通信，车地无线通信网络设备均为烽火。因此需将1、2号线无线通信网络和车地无线网络的中央服务器、终端天线、调度台等设备按同一张网络重新规划部署，即可实现车地无线网络设备数据传输及列车司机与控制中心调度人员之间的通话功能。
(4)车辆、限界
福州1号线和2号线车辆均为地铁6节编组B2型车，接触网授电方式；1号线和2号线车辆的基本尺寸、性能参数，车门距离、司机台布置、动拖比等基本一致,2条线路限界条件相同，可满足2条线互相调度使用
的需求。
为满足车辆在不同线路运行需求，①需对车辆LCD动态地图进行软件修改,LCD动态地图软件中要预存2条线路信息，根据信号系统指令或司机指令实现2条线路图的灵活显示;②需调整PIS广播系统接口软件，满足不同线路的使用需求。
考虑了互联互通和资源共享的问题
(5)供电
目前1号线和2号线均采用6B编组,DC1500V
64铁道建筑技术RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2020(11)
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供电制式，具备相互调车条件。(6)站台门1号线和2号线车辆均为6节编组，且车辆车 门间距一致，站台门可满足相互调车条件。3.2新一轮建设线路互联互通研究对于新线互联互通方案，需从线网的角度统筹 考虑互联互通实施的条件，包括车站土建条件、机 电系统(车辆、信号、通信等)制式的统一等。3.2.1互联互通方案研究(1) 联络线调车该种模式下，列车主要通过联络线进行转线作 业，可实现列车临时调至另一条线使用的需求。具 体实施方案可参考3.1节。(2) 共线、跨线运营组织方案① 共线、跨线运营必要性为充分发挥线网运营效率，满足乘客快速、直 达的需求，减少换乘站的客流换乘压力；同时，根据
线路客流需求，提升车辆精准调度水平，有必要开 展轨道交通互联互通网络化运营方案研究。② 共线、跨线设计思路互联互通需要线路通达性强，通过线路的互通 来代替乘客的换乘，因此需要在新线规划设计中考 虑互联互通条件。以福州为例，下一轮建设新线中 除线路1和线路2具备互联互通共线运营条件外, 其余线路为既有线的延伸线。线路1和线路2服务 主城区南北向不同片区，连通城市主干通道，车站 配线和运营组织可考虑预留互联互通条件［1°-11］，如 双岛四线等，见图l o 3.2.2互联互通实施研究新线互联互通实施方案见表3。表3新线互联互通实施方案
基础 条件互联互通线路1互联互通线路2实施方案
线路互联互通车站， 满足双向 共线运营建议双岛四线。
若为同期建设线路，建议同步做好
规划设计；若为不同期建设的线
路，建议远期线提前做好预留工程
车辆车辆选型一致采用相同制式。(1) 共线车辆基本尺寸，动力性能， 车门间距，司机台布置等一致；
(2) 车辆动态地图软件、广播软
件等兼容共线线路的条件
信号系统制式
要求一致(1) 建议采用同一厂商相同制式
的信号系统，若同期建设，可进
行两线同步招标；
(2) 基于统一规划标准的信号互
联互通设备配置
通信系统制式
要求一致若同期建设，可同步招标，并明
确无线厂家须开放相关协议并
配合完成设备接口调试站台门系统方案 要求一致站台门对应的开门间距和尺寸
一致
供电DC1500V 接触网DC1500V  接触网相同制式，满足互联互通供电 容量需求调度(1) 支持单线调度及跨线
调度；(2) 提供网络化运行图的 编制在单线控制中心的基础上，搭
建线网全局调度系统
4结束语针对既有线路及新一轮建设线路进行互联互
通实施方案分析，既有线路按单线独立运营考虑，
无法实现共线互联互通，但通过对机电系统等实施 改造，可实现线路间调车使用，满足高峰客流情况
下用车不足的需求；规划新线建议从线网的角度统
筹考虑互联互通实施条件，包括车站土建条件、机
电系统(车辆、信号、通信等)制式的统一，为互联互 通技术的应用提供借鉴。
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(下转第73页)铁道建筑技术 RAILWAY  CONSTRUCTION  TECHNOLOGY  2020(11)
65
•设计咨询•表3常见地基处理适应性分析
一序号地基处
理方式
土层适用情况
变形值/
mm
优缺点
1灰土挤
密桩
适用于新填土及3-1-1
原状土，不适用于3-1-
3软黄土，桩长最深
8m，工艺受限制
160
地基变形不满足轨
道沉降要求，不适合
饱和软黄土土层
2
水泥
搅拌桩
若桩端落入4-1・1黄
土层，桩长需要21m
长，此工艺不满足桩
长需要
110
地基变形不满足轨
道沉降要求，桩长不
能到达稳定持力层
3
高压
旋喷桩
桩长21m时落入4-1-
1黄土层，工艺可满足
要求
90地基变形不满足轨
道沉降要求
4CFG桩桩长可以满足要求，
但是在3-1-3土层中
成桩困难
60
地基变形不满足轨
道沉降要求
5
钻孔
灌注桩
桩长满足要求,3-1-3
土层也可以成桩
<20
基础沉降满足轨道
专业要求，可以成桩(2)库外轨道下方地基处理
库外采用碎石道床，按照I级铁路地基沉降进
行控制，即：沉降速率不大于5cm/年，累积沉降量不大于20cm。根据相关规范及要求，库外梯形结构地基处理采用换填及碾压技术，基床表层采用厚度为0.5m 的5%水泥改良土，底层采用厚度1.5m的C组填料(压实系数0.91)，底层以下采用C组填料(压实系数0.90)。库外股道地基处理断面结构如图4所示。
股道中|心线
_2%i2险基床齊层：改良土0.5m
■底层:C绍填料1.总
/Z a以下:C组j填料(0.9)
图4库外股道地基处理断面示意
4结论
机场线车辆基地在设计时对车辆基地的特点进行了具体分析，通过对不同功能建筑分三个区域集中布置，配套设计不同场坪标高，通过采用降坡设计，降低了厂区整体工程填方量，确保生产生活工艺顺畅、便捷高效的同时，有效控制了工程投资。通过采用钻孔灌注桩处理技术，有效解决了黄土区轨道下沉问题。本文提岀的处理措施和技术，不仅为黄土区高填方类似车辆基地工艺设计提供参考，其所反映的通过合理确定总图及场坪标高、局部高填方区域重点综合处理、开展基地竖向设计等理念，为今后类似工程提供了重要的思路借鉴。
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