城市轨道交通互联互通的系统研究
  摘要：截止目前，我国已有36个城市的轨道交通规划获得批复，线路总里程达到6000km。其中，已有17个城市开通轨道交通线路，运营里程总计约2100 km。2020 年全国将有50个城市布局轨道交通，城市轨道交通线路网络化、智能化的趋势将愈加明显。在我国已开通轨道交通的城市中，各线路间尚不能实现互联互通，各线路间资源不能共享，不能完全实现网络化运营的需求，给线网运营带来了不便，同时，极大增加了城市轨道交通的运营成本。
        关键词：城市轨道交通；互联互通系统；
        充分发挥城市轨道交通在城市公共交通中的骨干作用，超大城市和特大城市应积极建设城市轨道交通网络，优化轨道交通功能层次，符合条件的大城市，应当结合城市发展和交通需求，因地制宜地建设城市轨道交通系统，构建覆盖主客流走廊的城市轨道交通骨架。
        一、发展背景
        1.城市轨道交通建设存在的问题。城市轨道交通经历上百年的发展，各方面、各专业都已形成体系，且比较成熟，但随着时间的推移，一些问题也逐渐显现出来，例如：客流分布不均衡，各条线路独立运营，线路富余运能无法被利用；乘客只能通过车站换乘，无法满足快速、直达的出行需求；线网中车站、车辆、信号、供电、车场等资源共享率低，资源未得到充分利
用；换乘客流占上下车客流比例高（65%～82%），换乘站客流组织压力大，存在安全隐患，增大车站规模也难以从根本上解决换乘压力。
        2.为了解决目前城市轨道交通的问题，结合国外城市轨道交通的发展经验，基于网络化运营设计的互联互通思想应运而生。该思想既有利于实现资源合理分配，又能系统化提高服务水平；既弥补单线独立运营带来的很多不足，又可避免运营后再花时间和精力改造线路和车站。从城市规模角度考虑，互联互通CBTC 系统的重要性主要体现在 符合特大城市区域轨道交通发展的要求，特大城市30～70 km圈内，形成了大量的通勤客流，互联互通CBTC 系统可提高线路和设备利用率，形成网络化行车和客运组织；符合中小城市轨道交通的要求，城市中心区需要高频率的服务，市郊需要较高旅行速度和延长运营时间的服务。除此以外，对于城市轨道交通建设单位，互联互通系统也很有必要，例如共享车辆段、多线共轨运行、定制运行线路、分段建设和增购车辆、资源共享和调配、降低培训成本、网间运营等。
        二、城市轨道交通互联互通的系统
        1.互联互通的条件。针对轨道互联互通建设，要尽力满足以下要求：车型的选择应力求制式统一，主要是车型、受电方式等统一，由此才能够更好地实现不同线路之间的沟通、调度以及后期检修维护等。预先考虑突发状况，包括快慢车运行交错、列车故障等问题，并提
前做好应对措施建设。对此，在建设轨道的时候要注意预先设置渡线道岔，满足列车跨线运行需求。信号管理要统一标准化，要想顺利地进行互联互通交通网络的建设，统一的命令和即时信息的监控管理必须落实到位。因此，必须保证车载设备、车地接口以及传输系统等基础设备的兼容性，加强集成性建设。
        2.互联互通设计的关键措施。在互联互通的交通运输网络建设时，针对工程和系统设计两方面的建设内容，在此提出以下具体建设措施：在交通运输线路的模式上，主要选取能够解决不同时段、客流量等问题以及满足服务需求的交路套跑、快慢交互和跨线等运行形式；要保障运输不断线，就要完善应急制动保障机制。为此，可以设置四线故障车停车站，既能保障乘客的顺利安全疏散，也能够在快慢车的混合运行过程中提供条件保障；建设岔道路线以及相应的交互联络点，一方面能够保障车辆运输调度的便捷性，另一方面也可以更好地规划运营、路线，以便给乘客提供更加便捷、直达的优质服务；设立总调度站，负责处理各种即时反馈的信息，并规划线路运行、调度车辆运行等，保障交通运输网络的效用。
        3.信号系统互联互通方案。互联互通信号系统架构主要涵盖了包括ATS、联锁、轨旁ATP/ATO、车载ATP/ATO及DCS等在内的各项设备，这些设备其都是通过无线电波直接进行信息的传输。尤其是当前国内交通运输建设所大量使用的CBTC系统，其不论是系统功能需
求还是功能分配，都满足《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）接口规范-互联互通接口规范互联互通系统架构和功能分配技术要求》的规定。当本线列车在本线运行、跨线列车在本线运行时，互联互通的各线信号系统均具备完整的ATP、ATO、ATS、联锁等功能。联通更多的线路，将交通网络的部署建设更加紧密地联系起来，同时也极大地便利了运输调度安排，减少了可能的车辆重复投资浪费问题。线路的开发建设会吸引更多的车载设备供货方的投资竞标，这样就更有利于形成长期的合作关系，在各方竞争的过程中到更好的配置资源并减少不必要的资源开支与浪费。实施互联互通建设，更多的是注重整个交通运输网络的规划建设，由此就可以对整体的设施建设进行统一管理和维修工作，从而能够极大程度地提高工作效率和能力，控制成本的建设性花费。将线路进行合并建设，取消部分试车线，可以减少之前对厂房、土地等的占地，将不必要浪费的资源更多地用于其他方面的建设，以进一步提高资源的利用效率。便于对线路修建、维修人员等进行统一的针对性培训，由此能够促进资源共享，最大范围实现包括车辆零部件、车载设备等备品备件的共享，提高效率利用，减少成本花费。
考虑了互联互通和资源共享的问题        4.互联互通的CBTC的设计解决方案。在控制中心，两条线实现互联互通后，调度工作需要统一操作。调度大厅大屏显示需满足2条线的显示，同时编制更加完善的时刻表，指引
旅客乘车的旅客向导信息需统一考虑。同时，需要考虑互联互通后的运行冲突，能修改时刻表编辑软件；ATS需根据每条线统一配置的CC识别号修改ATS 数据配置。确定了合适的无线通信技术，工业厂商根据共同互联互通技术规范指定信息传送格式，统一规划车载控制器的地址分配。轨旁区域控制器ZC需要能够识别2条线的所有列车；反之，M1、M2 号线的列车也要能够识别每条线的ZC。两条线ZC和数据存储单元将包含全部的车载控制器的I D。信标的布置需综合考虑2 条线的列车性能参数、信标天线的安装位置等因素。车辆上固定的线路信息需统一修改。根据2号线车辆的具体参数，如牵引、制动、加速率、减速率、命令响应时间等，CC配置数据能够识别M1、M2 线所有的Z C，并与之进行信息交换。车载无线通信设备需统一配置标准接口，使其能够接入共享的DCS 子系统。TOD、车辆TMS（列车管理系统）将会包含2条线的所有车站ID。通过CC发送车站ID 到TOD，TOD 能够显示准确的车站信息。车辆TMS将会包含2 条线的所有车站ID。TMS 能够基于来自CC的车站ID，传输准确的车站信息至PIS。车辆PIS 将会包含2条线所有车站ID，并能够基于来自TMS 的车站ID，显示准确的车站信息。M1、M2线的车门和车载查询天线TIA 的相对位置是相同的。在考虑互联互通后，不同供货商的车载和轨旁设备根据标准接口和协议不可避免地要进行修改，需要在2条线执行现场调试，以确认信标读取、车站停车等功能能够正常实现，并最终
进行系统集成测试。
        互联互通的需求已经越来越强烈，理念也越来越受到各方的接受和重视，随着互联互通技术的日益完善，先期应用工程示范效应的发挥，相信互联互通将会逐渐成为城市轨道交通建设和既有轨道交通改造的基本需求和基本目标，未来也将给更多的城市交通互联互通模式建设提供模范指导。
        参考文献：
        [1]朱翔.实现基于通信的列车控制互联互通的若干思考[J].城市轨道交通研究，2016（10）：6-8.
        ［2］金世杰，郜春海.城轨交通信号系统资源共享与互联互通［J］.都市快轨交通，2017（2）：92.
        ［3］俞光耀.上海轨道交通网络维护保障策略与网络统筹管理的实践与思考［J］.城市轨道交通研究，2018（7）：1.

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。