深圳地铁运营集团有限公司 广东深圳 518000
摘要：结合国内外轨道交通发展现状及经验，提出基于网络化运营的理念，建议在轨道交通基本线网形成时，应着手构建互联互通的网络化运行条件；并对网络化运营的内涵进行阐述。指出实现网络化运营的基本条件是车型、制式的统一及线网的互联互通。最后结合深圳线网规划，对网络化运营进行探索。
关键词：城市轨道交通；互联互通；网络化运营
Abstract：Based on the status and experience of urban rail transit in China and abroad，this article proposes the concept of network operation. And it suggests that as soon as the basic network of rail transit is formed，the construction of an interconnected network operating system should be started and expounds the connotation of network operation. At the same time，it indicates that the basic conditions for realizing network operation are the unification of train models and the interconnection of subway networks. Finally，combined with the Shenzhen subway network project，this article investigates the network operation of urban rail transit.
Keywords：urban rail transit；interconnected；network operation
一、引言
当前我国城市轨道交通建设发展迅速，从线网整体形态和客流规律看，国内很多城市已开始进入网络化运营阶段。由于设计理念、标准、规划及历史等原因，国内很多城市的列车运营组织大多为单线独立运行，线路之间不能互通。单线独立运营难以满足乘客多种出行目的的需要，亟需探索更加高效的运行模式来迎接网络化运营时代的到来。
国外轨道交通起步较早，已有丰富的经验和成功的案例可以借鉴，如日本东京大都市区通勤轨道（含JＲ线和私营铁路线）与核心城区地铁线形成的贯通跨线运行和快慢车运行；法国巴黎ＲEＲ线路总长363km，其中114 km位于中心城区，发挥地铁快线作用。国外先进轨道交通系统并不是一蹴而就的，也经历了不断改造优化的过程，最终形成了当前的多层次、多功能的轨道交通线网体系。
在轨道交通基本线网的设计阶段引入“多层次、多功能”的设计理念和方法，重点落实线网的互联互通，为将来网络化运行预留条件，既有利于实现资源的合理分配，又能系统化地提高服务水平；既弥补单线独立运营带来的不足，又可避免运营后再花时间和精力改造。
二、互联互通网络化运营的内涵
当城市轨道交通规模发展到网状系统的运营组织时，便称为轨道交通的网络化运营。网络化运营强调的是线网间的互联互通和服务标准的提高。不仅能实现运营列车在各条线路之间互联互通运行，还能实现车辆、信号等系统设备全线网的互联互通；不仅能够行驶站站停的普通列车，还可行驶大站快车；为了减少乘客下车换乘次数及换乘站的换乘压力，还可开行“快速”和“直达”的跨线列车。网络化运营主要包含列车的网络化运行和车站的网络化运营两部分。
2.1列车的网络化运行
通过开行不同交路和旅行速度的运营列车来满足“不同区段、不同时段、不同客流量”和“不同方向、不同旅行速度”的乘客需求。如：采用跨线运行模式，乘客可以便捷直达目的地；采用快慢车运行模式，乘客可以快速直达目的地。目前，世界上仅个别城市初步实现列车的网络化运行，国内尚无城市达到这种服务水平。
2.2车站的网络化运营
通过站内客运设施和站外接驳设施，实现客流的换乘和集散，并与其他交通方式实现无缝衔接。轨道交通车站的规划设计方案应包含站内客流换乘集散和站外客流衔接设施的标准和规划，通过规划部门审批后，协调相关部门共同予以实施。
三、网络化运营目标、原则及措施
3.1 目标
轨道交通网络化运营的构建以充分发挥运营线网的效率，实现快捷、方便、安全、节能环保为目的，从而实现以下服务目标：
1.线网间的跨线运行，满足主客流方向的快捷、舒适；
2.各组团快速、直达对外交通枢纽和商业中心；
3.时空目标：主城半小时。
3.2原则
本着规划为运营服务，设计为运营服务，运营为乘客服务，运营要体现快捷、方便、安全、环保和节能的理念和原则，构建轨道交通网络化运行系统。
3.3实现方式和关键措施
1.要实现互联互通网络化运行，必须在网络化规划的基础上，实现网络化设计，在运营中结合客流需求逐步实现互联互通的网络化运行。
2.网络化设计的关键措施：①采用交路套跑、快慢车混合运行和跨线运行等运行模式，满足不同线路区段、不同时段、不同客流量和不同旅行速度的客运需求；将故障车停车线设于车站上，形成四线故障车停车站，在确保快速疏散乘客和排障的同时，实现分段运行，确保全线不停运，同时，也为快慢车混合运行创造条件；③通过不同线路之间的过轨道岔或联络线，实现列车从一条线路行驶到另一条线路的跨线运行，既满足乘客快速、直达的需求，也减少换乘站的客流换乘压力，提高乘客的安全性和舒适度；④设立全网的运营调度指挥中心，规划建设车辆的集中架、厂修基地，实现全网运营信息的共享及车辆的统一调配。
四、实现网络化运营基本条件
4.1 统一的车型、制式
通过车辆的车型、限界和受电方式的统一，实现不同线路之间列车的跨线行驶、相互调用和维修资源的共享；通过建立合理的维保体系，全线网车辆能够进行集中架、厂修，节约资源、提高设备利用率和劳动效率。
4.2线路间轨道交通的互联互通
线路互联互通的关键是满足快慢车运行和跨线运行所需的线路条件，一方面需要将换乘站按照同站台换乘过轨站的要求，设置渡线道岔，满足列车跨线运行的条件；另一方面，利用每条线预留的3座以上四线故障车待避站，实现快慢车运行和局部故障情况下的分段运行，实现全线不停运的服务目标。
4.3信号系统的兼容统一
列车的网络化运行和调度离不开互联互通的信号系统，因此各条线路的信号系统应相互兼容，并形成统一的技术标准。不同厂商信号系统的车载设备、车地接口以及传输系统等能够相互兼容，避免因无统一标准和规范，造成各条线路各自为政。
4.4建立全网调度指挥中心
全网调度指挥中心（简称“网调中心”）是在各线控制中心（简称“线控中心”）的基础上构建的，网调中心依靠线控中心来实现，无跨线列车行驶时，由线控中心进行运行调度（网调中心可只监控不调度），网调中心的四大主要功能是运行计划的编制、运行调度（跨线列车运行时段和出现故障时）、运营监控、信息收集和发布。
五、深圳地铁11、14号线贯通及与21号线X型运营实践探索
5.1工程概况
深圳地铁11号线于2016年6月28日开通试运营，线路起自福田枢纽，经福田、南山、宝安三个行政区，止于碧头站，线路长51.9km，全线共设车站18座，平均站间距约3km。车辆编组采用A型车8辆编组（2辆商务车+6辆普通车），牵引供电制式采用DC1500V架空接触网。11号线定位为机场快线，最高运行速度为120km/h。
14号线工程2018年开工建设，计划2022年开通。线路起自福田中心区岗厦北枢纽，经罗湖区、龙岗区，止于坪山新区沙田。线路长50.34km（岗厦北—沙田），设站17座，平均站间距3km，全地下敷设。车辆编组A型车8辆编组，供电制式采用架空接触网授电。设计最高运行速度为120km/h，按全自动运行线路标准建设。规划21号线为南山前海至龙岗坪地方向的轨道交通快线，线路长62.5km，车辆选型为A型车8辆编组，速度目标值为120km/h，与14号线在坳背站换乘。
5.2贯通运营存在问题及建议
1.建议岗厦北枢纽14号线站前折返单渡线调整为交叉渡线，以满足后续工程改造及非正常运营状态下的行车组织。
2.大运、岗厦北等多线换乘枢纽站，需充分考虑换乘导向设置。考虑大换乘车站的导向设置总体思路（如是否设置信息岛等）及不同运营阶段的导向改造工程计划。
3.11号线设计之初未预留贯通运营的条件，与14号线贯通后，商务车的运营组织管理模式、长短交路的折返条件、交路延长对运营收发车的组织、对检修时间的影响、非正常运营状态下长大交路行车组织需专题研究。
5.3 X型运营存在问题分析
1.车辆、供电、信号等设备选型及制式的匹配。目前信号系统互联互通技术尚未成熟，暂无已开通具备互联互通功能的线路，因此为实现两条线路列车采用X型交路运营，则要求列车信号控制系统采用同一家承包商提供的同一套系统。
2.14号线与21号线工期不一致，车辆、信号设备安装调试时间存在先后差异，如采用X型运营，新线设备调试对已开通运营线路影响巨大，并且在已开通线路进行设备系统调试存在极大安全隐患。
3.正常情况下的运营安全压力。在日常运营过程中，单线路行车时，由于种种原因（如大客流、夹人夹物，屏蔽门、车门故障等）出现2分钟以内的列车延误时有发生（全网每天不少于80起），通过运营人员积极组织调整，列车运行基本可以恢复按图行车，但如果采用X型运营后，任一方向列车发生上述情况，稍有延误，将会出现列车运行秩序紊乱，行车调整极为困难，一旦不能维持X型运营，将给乘客出行带来极大不便，给运营安全带来巨大压力。
4.非正常情况下运营安全风险。采用X型运营应急处理难度大、影响面广。单线独立运营出现突发事件时，对其他线路影响相对较小。采用X型运营只要某一处运营秩序稍有异常，将牵一发而动全身，应急处置涉及的点多线长面广，故障影响极大。如在坳背出现道岔故障需停用时，运营期间正常处置时间一般需中断行车15分钟左右，且后续只能维持某一方向的低水平服务。故障发生时的上线列车约130列（行车间隔2分40秒），按1500人/列算，将有约20万乘客受阻（不包括车站候车乘客）。当采用X型运营后，发生上述故障情况，事件影响至少翻倍，并且将被迫中断X型运营。
5.X型运营坳背站的接发车能力不足。
平面交叉方案能力损失明显，而立体交叉的能力计算，设计院的取值与实际有较大差异，具体说明如下：
下图为设计的计算过程。
对于其中的某条线，如第一列与第三列。
1）进站时间均取值45秒不符合实际情况。
一列是经道岔直股进站，另一列则是侧股进站，侧向进站距离长、速度受限（与道岔选型有关），所需时间更长。既有线侧股比直股多用时20秒左右。
2）停站时间35秒不符合实际客流情况，目前客流大站、换乘站至少需要40秒。
按照固定发车站台，坳背站列车接发进出站过程时间分析计算如下：
第1列：45（进站）+40（停站）+28（出站）+12（预留）=120秒
第3列：65（进站）+40（停站）+28（出站）+12（预留）=145秒
坳背站车站接发车通过能力为3600/145，约25对/小时。
采用立体交叉交替接发车时，通过计算，坳背站的接发车能力理论上不足25对，实际取值90%，只有22对。如采用X型运营，则高峰运能不满足要求，且降低本线部分乘客服务水平；如在平峰采用X型运营，不仅交替过渡期间容易给乘客出行带来不便，行车、客运组织十分困难，而且容易出现列车运行秩序紊乱，不能实现X型运营。鉴于上述原因，暂不建议采用X型运营方案，但在设计阶段应预留互联互通条件，为后续网络化运营奠定基础。
六、结束语
面对轨道交通网络化时代的到来，仅靠单线独立运营已无法满足市民出行需求和轨道交通高效智能化管理需要。目前，国内大部分城市尚处于轨道交通的基本线网形成阶段，因此，应抓住机遇，对网络化规划、网络化设计及网络化运营各阶段进行研究，为将来实施互联互通的网络化运营创造条件。互联互通仅工程技术上实现起来并不困难，只要规划确定，在项目实施过程中一以贯之即可，但其间各方阻力可能会很大，需要决策者与规划、设计、施工的共同努力，这将是一个艰难的过程。
参考文献：
[1]张建平，赵振江，任刚. 城市轨道交通网络化运营安全风险防控技术研发与示范[J]. 交通与运输，2017，33（5）.
[2]张彩彤. 城市轨道交通网络化运营的挑战与对策研究[J]. 智能城市，2016（5）.
[3]刘小丹，刘敏. 综合客运枢纽内部换乘组织分析[J]. 交通科技与经济，2009（2）.
论文作者:涂贤杰
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签：互联论文; 列车论文; 线路论文; 轨道交通论文; 乘客论文; 客流论文; 系统论文; 《防护工程》2019年9期论文;