宋绍锋 李 佳
昆明线网指挥中心调度大厅布置方案研究
宋绍锋 李 佳
运营集中控制中心(TCC)调度大厅作为城市轨道交通线网运营指挥的核心,其布置方案对控制中心建筑规模、建筑形式以及今后的运营管理模式都会产生一定的影响。通过分析国内外线网指挥中心调度大厅的布置形式,提出影响调度大厅布置形式的因素,并结合昆明城市轨道交通线网规划及建设的实际情况,提出昆明TCC调度大厅的布置方案。
城市轨道交通;线网指挥中心;调度大厅;布置形式
随着城市轨道交通的快速发展,网络化条件下的运营管理需求日趋明显,各地城市轨道交通均开始线网指挥中心的规划建设。上海建立综合运营协调与应急指挥中心,北京在小营地区建成运营集中控制中心(TCC),而近期正在进行城市轨道交通建设的城市如无锡、杭州等,在线网规划建设初期均开始线网指挥中心的规划实施。本文对目前国内外线网指挥中心按线路划分布置和按专业划分布置2种方案进行对比分析,提出影响调度大厅布置的主要因素,结合昆明地铁TCC建设实例,提出昆明TCC调度大厅的布置方案。
目前,国内外已建成的线网指挥中心调度大厅的主流布置形式有2种方式,一种是按专业划分布置,另一种是按线路划分布置。
1.1 按专业划分布置
按专业划分布置是将线路控制中心各控制子系统(如行车、电力、环控等)按功能进行整合布置,实现人力资源、设备资源的高度共享。如香港、西班牙马德里等。
(1)香港青衣控制中心。随着地铁线路的增加,香港青衣控制中心规模受用地限制无法扩容,只得尽量将相同功能的专业区域集中整合,缩小占地面积。因此,采用按专业分组方式,分为行车、电力环控、信息、综合办公等区域,充分实现了中央设备和人员的共享。
(2)西班牙马德里。马德里地铁调度大厅,采用功能整合布局的方式,对集中的线路中心各控制子系统(行车、电力、CCTV等子系统)进行了深度的资源共享、集成合并设置,建立了统一的接入平台系统。因此,在各线路控制中心系统之上无其他综合协调应用指挥系统。
1.2 按线路划分布置
按线路划分布置是以线路为单元依次布置,各专业设备按线路集中布置在1个区域,各专业调度按线路集中在一起进行指挥工作,如北京、上海等。
(1)北京。北京小营控制中心一期与二期调度大厅均采用分线布置方式,一方面方便线路建设;另一方面,政府为尽快缓解局部交通压力,曾多次调整地铁线路建设时序规划。因此,采用按线路分组,可以动态调整线路进驻顺序,较好地适应了地铁规划的调整。对于北京运营线路较多,建设周期较短、建设时序复杂的情况,采用按线路布局,具备充足的灵活性。
(2)上海。上海采用分散式控制中心的建设模式,单条线或几条线设置1个区域控制中心,同时在区域控制中心之上建立了综合运营协调与应急指挥中心,在其区域控制中心调度大厅内,同样采用按线路布局方式,保持建设的相对独立。
1.3 2种形式优劣比较
1.3.1 按专业划分布置
按专业划分布置,主要有以下优点。
(1)用地面积小,资源共享率高。各线路设备实现高度集中共享,功能区域集中设置,可有效减少设备的使用数量,提高设备的共享率,减小用地面积,缩小建筑规模。
(2)节约人力资源,便于专业调度间交流协调。各专业集中布置,对于管理模式、设备类型相同的线路有利于精简调度人员,实现线网专业的集中管理,线路间同专业调度协调配合容易实现,可充分实现网络化运营管理理念。
按专业划分布置,主要有以下缺点。
(1)大厅布置不够美观。各专业大屏幕数量、调度台规模存在根据线路规模非等分划分的可能,美观度较差;在线网建设初期,因运营线路较少,显得整个调度大厅各调度台之间分散布置不均。
(2)不利于新线的接入。在后续新线接入时,相邻设备的安装、线缆敷设等,都会对既有运营线路产生一定干扰。同时大厅部分设备需要设备的一致性(如大屏幕),对于系统后期招标影响较大,在较晚实施的线路中可能出现不同型号产品,影响到整体美观和使用效果。
(3)对设备性能及可靠度要求高,维护难度大。各线路系统设备高度集中,因此,对设备的硬件性能及稳定性有较高要求,同时在进行设备维护时,对线网内各线路影响较大,维护难度较大。
(4)需设置统一接口的综合协调系统。若各线路采用的设备类型不同,为实现各系统功能的集中整合,需在各线路的系统之上建立综合协调应用指挥系统。
(5)对调度员综合素质要求高。为实现节约人力资源的优点,调度员需统筹管理本专业内的各系统设备,同时必须对线网情况掌握较为清楚,由于各线设备、系统可能存在差异,容易造成操作失误。因此,提高了对调度员综合素质等要求。
1.3.2 按线路划分布置
目前国内主流的布置形式为按线路划分布置,其主要有以下优点。
(1)各线路间相互独立,设备维护难度小,干扰小。各线路间人员、设备相互独立,因此,在某一条线路发生突发事件时,对其他线路的影响相对较小。设备维护时,仅影响本线路的正常使用,维护难度较小。
(2)保持各线路系统独立性,便于新线接入。各线路可采用不同型号的设备产品,以保证各线路系统的独立性,同时也可兼顾与其他线路系统的兼容性。同时因各线路系统独立,新线接入时对既有线产生的影响不大,有利于实时调整线路的接入顺序。
(3)布置整齐美观,便于线路内各专业交流。各线路的功能模块等距布置,并可根据线路的规模对大屏幕和调度台的数量、长短进行调节,灵活性较高,整个大厅的布置整齐美观。同时因同一线路各专业调度集中设置在1个区域,便于线路内各专业调度间的交流和协调。
按线路划分布置存在以下缺点。
(1)用地面积大。各线路的中央控制设备、调度台等均需单独设置,因此,对调度大厅的面积及设备房的面积要求较高。
(2)人员配置较多,设备共享率低。各线路各专业调度需独立设置,人员配置较多,不利于人力资源的优化使用;各线路设备独立设置,导致部分可公用设备重复设置,造成设备的共享率较低。
(3)不利于线路间的相互支援。由于各线路相对独立,在某一条线路发生突发事件时,虽对其余线路的影响较小,但也同样造成了其余线路调度很难进行有效的支援。
1.3.3 2种方式的对比
通过对比可以得出,按专业划分布置在节约建设成本,精简人员配置及提高人员、设备共享率方面较好,但对于后期运营管理维护难度较大,且不利于新线的接入,较适合于线网规模已相对稳定,运营管理相对成熟的城市。按线路划分布置,前期建设投入成本较高,且不利于运营管理成本的降低,但能较好地适应城市轨道交通线网规划的变化,方便调整新线接入时序,减少新线接入对已运营线路的干扰,较适合于轨道交通网络化程度低,仍处于建设阶段的城市。
通过对目前国内外2种布置形式的分析对比,得出影响调度大厅布局方案的因素主要有以下几点。
2.1 使用功能
对2种布置形式比较,产生的核心问题在于是否有必要进行功能整合。针对此问题需对调度大厅内各功能需求进行分析。通常情况下,进驻调度大厅的主要岗位包括主任调度、信息调度、线路行车调度、电力调度、环控调度等岗位。线路行车调度通常情况下只负责本线路的运营指挥,与其他线路行车调度联系并不密切,集中设置后效果并不明显;电力调度因主变电站的共享,其管辖范围已经超过了线路的界线,将电力调度适当集中,有利于发挥主变电站资源共享的优势;环控调度只负责本线路环控设备的监控,基本不存在与其他线路间的业务配合,是否集中设置对环控调度影响不大;主任调度和信息调度无论采取哪种布局方式,都比较适合集中设置,仅需根据线路数量和规模,进行适当的分组。
综上所述,从使用功能角度考虑,只有电力调度专业在集中后存在较为有利的因素。
2.2 管理影响
运营管理模式的确定,并不取决于调度大厅的建设,但建设的结果是确立管理模式的基础。调度大厅对管理模式的影响,主要体现在如何管理调度大厅的各类人员。
若按线路划分,则管理围绕线路开展,管理事务集中在线路范围内,责任清晰,职责明确,国内较多城市普遍采用此种形式。
若按专业划分,则管理的形式较为灵活,即可按线路开展管理,也可在局部按功能开展管理。
2.3 施工及建设影响
调度大厅布局还应考虑如何避免施工建设对既有调度区域的影响,同时方便新接入线路施工。
采用按线路划分布置,对于新线路的接入施工条件较好,在不同线路不同专业同时施工时,施工范围明确,责任划分清晰,线路的接入调试可保持相对独立,因此,按线路划分布置在国内普遍采用。
采用按专业划分布置,因存在功能整合,建设影响还应考虑对整合设施的建设与接入。对于功能整合的调度区域,必定存在一些公用设施,这些公用设施须在调度大厅建成初期一次性建成,初期投资大。
2.4 接入时序
接入时序主要考虑线路建设时序对调度大厅的影响。按线路划分布置,由于线路独立,因此,不会受到建设时序变化的影响。线路时序主要对按专业划分布置产生影响,按专业划分进行功能整合,需对线路进行一定的分组,而线路的建设时序将影响分组的规模及预留条件。
2.5 其他因素
调度大厅的整体布局,还受建筑层高、进深等因素影响,同时还应考虑设置参观者区域、辅助功能区域等条件。
根据《昆明市城市快速轨道交通建设规划修编(2012-2018)》规划的初、近、远期轨道交通线网,结合昆明轨道交通建设的实际情况,昆明市同步启动了TCC的规划设计。
3.1 昆明TCC项目概况
昆明TCC是昆明市轨道交通10条线路运营调度指挥和监控中心,同时具备防灾应急指挥的功能,也是10条线路中央级设备的放置场所。TCC调度大厅设置在裙楼2层、4层,其中4层作为近期实施的6条线路的调度大厅,2层作为后续4条线路的预留大厅,同时预留有线网应急指挥中心设备用房和调度大厅面积。
昆明T C C按照“既监且控”的原则进行设计,设置统一的线网指挥中心,将各线路集中管理,不另设线路控制中心。线网指挥中心直接负责线路和线网的运营指挥和内外部协调,实现对线网的运营监控。TCC可行使单线控制中心的运营指挥和监控功能,同时作为中央应急指挥中心,具有监视、控制、运营协调、信息共享、线网数据统计等多项功能。
根据昆明TCC设计运营需求,结合进驻岗位需求,综合上述2种布置方案的对比分析以及对调度大厅布局影响因素的分析,以昆明TCC的4层调度大厅为例,提出以下2种布置方案。
3.2 方案1:按专业划分布置
按专业划分布置,整个调度大厅共分为5个区,包括总调区、行调一区、行调二区、电调/环调区和维调区。进驻岗位包括主任调度、信息调度、行车调度、电力/环控调度、维修调度(包括车辆、信号、通信、供电等专业派驻调度大厅技术人员),布局如图1所示。
3.2.1 行车调度区域
在每组行车信息显示屏前方,集中设置行车调度区域,为每条线路各设置2~3个席位。但通过对线路行车调度专业使用功能的需求分析,我们得出行调集中设置效果并不明显,因此,行调区仍按线路分别布置,如图2所示。
图1 按专业划分布置图
图2 行调区布置图
3.2.2 电力、环控调度区域
电调、环调集中设置在1个区域,应紧邻行车调度区域,每条线路设置1~2个席位,并根据各线路间供电系统的共享情况,进行适当的分组布置,如图3所示。
图3 电调/环调区布置图
3.2.3 总调区
总调区设置主任调度(或值班主任)、信息调度岗位,其设置区域应同时靠近行车调度区域和电力调度区域,以便于随时了解2个调度区域的动态,并能对各线路的大屏幕显示进行监控,方便与行车调度、电力调度、环控调度进行交流。
3.2.4 维调区
维修调度统一负责整个线网的设备维护检修事宜,除维调外,亦可设置车辆、信号、机电等专业派驻调度大厅的技术人员,因此,考虑独立设置维修调度区域。
3.3 方案2:按线路划分布置
按线路划分布置,调度大厅以线路为单位,整齐划分为6个功能区域,各专业调度以线路为单位集中在1个区域,如图4所示。进驻岗位包括主任调度、信息调度、行车调度、电力调度、环控调度。
图4 按线路划分布置图
结合昆明调度岗位设置情况,电力调度与环控防灾调度2个专业合设电力环控调度1个岗位,线路维修调度设置在各线路车辆段。同时设置线路主任调度负责本线路的运营监管,设置信息调度协助本线路的信息处理以及对外的信息联络。因此,调度台的设置为3排设置,即第1排行车调度、第2排电力/环控调度,第3排线路总调台,如图5所示。
图5 单线布置形式
从2种方案来看,按线路划分布局在建设及管理层面上,更易实施且责任划分清晰,国内相关经验也较为成熟,具有较高的可操作性。按专业划分在建设及应用上不及按线路划分,但从功能整合以及对管理的灵活性考虑,按专业划分更具优势。2种布局形式均具有一定的优势和可实施性。
3.4 方案比选
结合昆明城市轨道交通规划及建设情况以及昆明TCC建筑的设计,考虑影响大厅布局的主要影响因素,对昆明TCC调度大厅2种布置方案进行比选如下。
(1)使用功能。昆明TCC调度大厅按照“既监且控”的原则设计,既要实现对全线网的运营监视、协调和应急指挥等TCC功能,同时要实现线路控制中心的运营指挥、监控和日常运作功能。根据上述对进驻调度大厅各岗位的使用功能需求分析,只有电力调度专业在集中设置后存在有利因素,其他岗位是否集中设置影响不大。考虑昆明TCC兼顾实现线路控制中心功能,正常情况下,各岗位主要负责本线路管辖范围内的运营指挥和设备管理。因此,从使用功能角度分析,建议昆明采用按线路划分布置方案。
(2)管理影响。受昆明地铁已开通线路系统制式、设备差异等因素的影响,管理工作主要围绕线路开展,各项管理事务主要集中在线路范围内。根据上述分析,按线路管理和按专业管理各有利弊,但考虑管理模式的延续性,建议昆明采用按线路划分布置方案。
(3)施工及建设影响。昆明现在正处于城市轨道交通建设的初期阶段,除目前已开通的1号线、2号线首期工程以及6号线一期工程可在TCC项目建成投用时同步接入外,调度大厅在很长一段时间内将处于同时建设和运营阶段,且先期接入的1号线、2号线首期工程、6号线一期工程仍存在延长线的接入改造工程,因此,为避免后期接入线路对已运营线路的干扰,从施工及建设影响角度分析,建议昆明采用按线路划分布置方案。
(4)接入时序。昆明TCC规划设计将接入10条线路。目前仍有6条线路规划暂未实施,存在因调整规划而改变其建设时序的可能性,其接入TCC的顺序也将随之而改变,若采用专业划分布置,则将影响到线路的分组规模及先期预留条件。因此,在昆明线路建设时序不明确的情况下,从接入时序角度分析,建议昆明采用按线路划分布置方案。
综上所述,采用按线路划分布置方案更适合昆明的实际情况。
受城市轨道交通线网规模、运营管理模式、控制中心的建筑形式、建筑规模等因素的影响,在调度大厅的布置形式上,各城市结合自身情况采用了不同的方案。通过对2种布置方式的对比,城市轨道交通线网规模不稳定,运营管理模式不够成熟且处于建设阶段的城市,较适合采用按线路划分布置方式;线网规模已相对稳定,运营管理相对成熟的城市,较适合采用按专业划分布置方式。各城市在设计调度大厅布置方案时,应结合本城市的实际情况综合考虑,以适应网络化条件下的运营管理需求。
[1] 中国地铁工程咨询有限责任公司. 昆明市城市快速轨道交通线网规划修编[R]. 云南昆明:昆明市规划局,2012:267-274.
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责任编辑 冒一平
Study on Layout Scheme of Traffi c Control Center Hall of Kunming Transit
Song Shaofeng, Li Jia
The layout scheme for traffic control center (TCC) hall has a certain impact on the TCC building scale, architectural style and future operational management mode. The paper makes analysis of some TCC hall layouts in China and other countries, and puts forward the factors infl uencing the layout of the TCC hall. By taking into consideration of the actual situation of Kunming transit line and network planning and construction, and it suggests the layout scheme of Kunming TCC hall.
transit, TCC, traffi c control hall, layout
U231.7
2015-05-14
宋绍锋:昆明地铁运营有限公司总调度所,工程师,云南昆明 650504
昆明市引进创新创业人才项目“551”计划