城市轨道交通网络化阶段推进标准化建设的探讨

毕湘利

(上海申通地铁集团有限公司,201103,上海∥副总工程师、高级工程师)

随着我国城市化进程的加快,我国城市轨道交通建设已经进入到快速发展的时期,北京、上海、广州等特大城市已相继步入网络化建设和运营阶段。据不完全统计,自2003年国务院81号文件发布以来,全国共有28个城市上报了城市轨道交通建设规划,规划近期建设规模约为 2 700 km,平均建设里程超过250 km/年,大大超过20世纪70年代世界轨道交通发展高峰时期的160 km/年的建设速度。我国城市轨道交通在快速发展的同时,也暴露出了涉及城市轨道交通规划、建设、运营和管理等方方面面的问题,如:规划的科学性不够,建设标准参差不齐,一个城市同一系统多种制式并存,对网络运营人员的培训困难大、效果不佳等。这些问题在网络化发展背景下显得尤为突出。要解决这些问题必须对网络化特征进行细致分析,积极推进网络建设和运营的标准化工作。

1 城市轨道交通网络化的内涵和本质

1.1 网络化的内涵

城市轨道交通网络化的内涵应该包括网络化规划、网络化建设和网络化运营三个方面。

网络化规划是指从轨道交通网络而非单线角度规划站点设置、枢纽布局和设施布点,从规划角度确保网络功能的合理性、资源利用的集约性和网络效率的最大化,并且应统筹考虑轨道交通网络与道路公交网络的一体化规划发展。

网络化建设是指网络中各线路之间标准制式的协调统一、系统的互联互通、资源的整合共享、换乘枢纽的同步建设、管理体系的协同高效等,达到确保网络安全、提高网络效率、集约利用资源、体现以人为本、降低工程造价的目的。

网络化运营是指从网络而非单线角度建立包括“构建运营体制架构、配置运营维护资源、确定线网联动职责、制定应急联动机制以及运营管理措施”为主要内容的网络化运营管理体系,以确保轨道交通网络安全、可靠、高效地运营。

1.2 网络化的本质

城市轨道交通网络化的本质体现在网络的开放性、可扩展性和可持续性三个方面。网络的开放性体现在轨道交通网络与其它交通体系的有机衔接以及相互支持与融合,同时也体现在网络系统中各专业技术接口的开放与标准化;网络的可扩展性体现在轨道交通网络应具有可伸展和可调整的弹性,同时也体现在网络系统中的相关技术应具备可升级和可扩展能力;网络的可持续性主要体现在网络建设成本和运营成本的合理性,以及网络系统的可经营性,使网络系统具有持久良性循环发展的能力。

1.3 网络化的核心

城市轨道交通网络化的核心就是要保证整个网络系统的安全、可靠和高效运营。安全包括乘客乘车的安全、列车运行的安全和系统运转的安全;可靠是指整个网络系统运转平衡和网络系统的稳态;高效是指网络管理界面分明、层次清晰,网络体系系统科学、运转流程固化,网络信息交互准确、传递及时,运转智能高效、成本合理。

2 城市轨道交通网络化运营面临的问题

在城市轨道交通的网络规划、建设规划和项目工程可行性研究等阶段,虽然国家都建立了严格的审查审批程序,但由于工程是以线路为单位进行建设,而运营的管理和维护却是针对整个网络系统的,因此在单线建设过程中若考虑全网技术标准的统一会面临很多政策和管理上难以规避的困难。如:各条线的招标要单独进行,设备系统更新换代周期短,车辆和主要设备供应商之间存在技术保护,等等;同时,如果没有建立统一的技术标准,在建设阶段也会遇到很多棘手问题,如延伸线路受制于既有系统的制约,资源共享实施效果差,等等。这些问题在建设阶段造成了造价难以控制,而进入网络化运营阶段后还必将给运营维护带来一系列的问题,为此,必须研究相关对策。

2.1 延伸线建设受制于既有系统

随着城市的不断发展,很多既有线面临着建设延伸线的问题。但是,由于既有线很多设备系统的技术接口不开放,又没有统一的技术标准,致使延伸线建设过程中必然面临设备系统招投标竞争不充分、设备系统造价难以控制的问题。如果有些系统已经更新换代,在延伸线建设的同时就不得不对既有线的系统进行改造。比如控制列车运行的信号系统就是最典型的案例。

2.2 系统网络化改造难度大

只有在建设阶段按照网络化运营需求的标准进行建设,在网络化运营阶段才能满足网络化运营对于调度指挥协调、乘客信息发布、换乘车站一体化管理等方面的要求。然而城市轨道交通的建设基本都按照单线进行招投标和建设管理,由于在建设阶段没有建立统一的技术接口标准,也没有提出技术接口开放的要求,各线设备系统的制式和技术标准各不相同;而在运营阶段,要实现不同设备供应商之间的技术兼容和互联,系统进行网络化改造的难度很大。比如网络层面通信系统中的传输系统、网络无线通信系统就是典型的案例。为解决这些问题,上海轨道交通在无线通信系统招标过程中采用了全网统一招标的尝试。目前该项工程正在实施中,效果如何还有待于实践的检验。

2.3 运营维护管理困难多

如果各条线设备系统的技术标准不统一,在实际运营中不仅备品备件的品种和数量众多而造成管理困难,而且会给各项管理规程、操作规程、维修规程、验收规程的编制等带来极大困难。另外,同类设备系统由于技术标准不同,其功能表现也有所差异,这就要求同一岗位的操作管理人员必须熟悉同类设备系统的不同操作方式。这既增加了工作的复杂度和难度,同时也对运营管理人员提出了更高的要求;特别是在紧急情况下的应急指挥,更要防止因为设备系统操作方式不同而带来的问题。

2.4 运营职工培训效率低

目前我国各城市的轨道交通运营管理人员大约在3万人左右。预计到2010年底我国城市轨道交通运营里程将超过1 000 km。按照建设标准每公里配备80名管理人员计算,到2010年底我国将有5万人加入到轨道交通运营管理行业中;如果按照我国近期建设规划的28个城市建设2 700 km的规模测算,城市轨道交通行业将有超过20万人的运营管理人员。但是,城市轨道交通运营管理人员的培训工作量非常大,而目前的培训工作存在培训难度大、培训效率低,以及培训的针对性不强、实用性不够、实际效果不理想的问题。这些问题主要是由于每个城市设备系统的标准不同,同一城市不同线路的设备系统标准也不一样,致使不同线路同一岗位的人员无法实现人员共享。

2.5 运营成本控制难度大

各条线设备系统标准不统一,必然造成备品备件数量和品种众多,增加运营维护成本;为满足网络化运营管理需要,不同线路的设备系统要实现兼容或互联,必然要开发能够兼容不同供货商、不同技术标准的转换设备或系统,这就增加了升级改造成本;由于每条线路设备系统的技术标准不同,运营管理中也很难统一绩效考核指标,这就增加了运营管理成本。因此,各条线设备系统标准不统一,也就加大了控制运营成本的难度。

3 城市轨道交通标准化是网络化发展的必然要求

要解决由于每条线路设备系统技术标准不同给网络化运营带来的一系列问题,必须在网络规划和网络建设阶段就应按照标准化的技术要求进行设计。

3.1 标准化的内涵

城市轨道交通标准化包括运营需求标准化、建设标准化和运营管理标准化三个方面。运营需求标准化是前提,建设标准化是基础,运营管理标准化是保证。因此,要实现网络运营标准化,首先应建立网络运营需求的标准,再以此为基础进行标准化的规划和设计,建立标准化的运营维护管理体系。具体而言,城市轨道交通标准化首先是运营需求的统一和固化,根据统一的运营需求,明确规划和设计要求,以及各专业设备系统间的技术接口,协调统一各条线的设备系统制式和技术标准;在此基础上建立一系列相关的技术管理规定、操作规程、维修规程、验收规程和调度管理规程等,构建标准化的运营维护管理体系。

3.2 运营需求标准化

要实现轨道交通标准化,首先应该实现的是运营需求标准化。对于一个城市的轨道交通网络,网络的运营管理需求是首先应该研究和确定的。从标准化的角度看,网络的运营需求标准应该是相对稳定和固化的。没有固化的运营需求标准,每条线的需求标准不同,不可能实现标准化的建设,更谈不上标准化的运营管理。如对于车辆的紧急制动装置,首先应从运营角度统一需求标准,确定其功能需求是在任何情况下动作都实施紧急制动还是有条件地实施紧急制动。两种不同的功能需求实现的技术要求是不同的。如果网络中不同线路车辆的紧急制动装置功能不同,必然给运营管理特别是紧急情况下制订管理预案带来困难。

应该指出的是,运营需求标准不应该只是运营单位提出的需求,而是整合运营单位、乘客、建设单位、设计单位等多方面意见的基础上,经研究形成的相对客观、统一、固化的需求标准。

3.3 建设标准化是网络标准化建设的基础

建立了统一的网络运营需求标准后,应在此基础上建立统一的网络建设技术标准。由于不同的线路分别进行招标,为解决设备供应商技术保护问题,可以通过统一接口标准的方式来实现建设标准化。不同的设备供货商的核心技术可以不同,但要开放技术接口,并按照统一的技术标准要求进行设计。如车辆驾驶台的设计,不同车辆供货商虽然可以采用不同的技术,但从标准化建设的角度应要求驾驶台的功能布局和人机操作界面统一。

当然,从实施角度看,建设标准化还应该包括网络中各线系统制式的标准化、技术要求的标准化、设施设备规格的标准化、专业系统容量的标准化及人机操作界面的标准化,甚至包括建筑设计模数的标准化、照明灯具的标准化和装修材料的标准化等。建设标准化有利于建设过程中的标准化管理,也有利于采用先进的信息化手段对建设过程进行管理。

3.4 运营管理标准化是网络安全、可靠、高效运营的保证

在运营需求标准化的基础上,按照标准化的要求建设的轨道交通网络,为运营管理标准化奠定了基础。统一、标准化的技术管理规程、运营作业规程、维护管理规程等运营维护管理文件,是轨道交通网络安全、可靠和高效运营的基本保障。

网络的可靠性依赖于设备设施系统功能的稳定性,而设施设备系统的稳定性依赖于完善的日常检查和维护维修作业,标准的维护作业规程是确保设施设备处于完好状态的制度保障。另外,只有运营管理标准化,才能有效降低备品备件数量、固化作业流程、建立作业绩效指标体系,从而有效降低运营维护成本。

4 结语

面对我国城市轨道交通网络化的快速发展,为确保城市轨道交通的可持续发展,必须在固化运营需求标准的基础上积极推进标准化建设和标准化运营维护管理。国内外城市轨道交通网络运营的经验和教训也告诫我们:只有实现轨道交通网络的标准化建设和标准化运营维护,才能为轨道交通网络安全、可靠、高效运营提供技术保障。

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