城市軌道交通網絡化階段推進標準化建設的探討

畢湘利

(上海申通地鐵集團有限公司,201103,上海∥副總工程師、高級工程師)

隨著我國城市化進程的加快,我國城市軌道交通建設已經進入到快速發展的時期,北京、上海、廣州等特大城市已相繼步入網絡化建設和運營階段。據不完全統計,自2003年國務院81號文件發布以來,全國共有28個城市上報了城市軌道交通建設規劃,規劃近期建設規模約為 2 700 km,平均建設里程超過250 km/年,大大超過20世紀70年代世界軌道交通發展高峰時期的160 km/年的建設速度。我國城市軌道交通在快速發展的同時,也暴露出了涉及城市軌道交通規劃、建設、運營和管理等方方面面的問題,如:規劃的科學性不夠,建設標準參差不齊,一個城市同一系統多種制式并存,對網絡運營人員的培訓困難大、效果不佳等。這些問題在網絡化發展背景下顯得尤為突出。要解決這些問題必須對網絡化特征進行細致分析,積極推進網絡建設和運營的標準化工作。

1 城市軌道交通網絡化的內涵和本質

1.1 網絡化的內涵

城市軌道交通網絡化的內涵應該包括網絡化規劃、網絡化建設和網絡化運營三個方面。

網絡化規劃是指從軌道交通網絡而非單線角度規劃站點設置、樞紐布局和設施布點,從規劃角度確保網絡功能的合理性、資源利用的集約性和網絡效率的最大化,并且應統籌考慮軌道交通網絡與道路公交網絡的一體化規劃發展。

網絡化建設是指網絡中各線路之間標準制式的協調統一、系統的互聯互通、資源的整合共享、換乘樞紐的同步建設、管理體系的協同高效等,達到確保網絡安全、提高網絡效率、集約利用資源、體現以人為本、降低工程造價的目的。

網絡化運營是指從網絡而非單線角度建立包括“構建運營體制架構、配置運營維護資源、確定線網聯動職責、制定應急聯動機制以及運營管理措施”為主要內容的網絡化運營管理體系,以確保軌道交通網絡安全、可靠、高效地運營。

1.2 網絡化的本質

城市軌道交通網絡化的本質體現在網絡的開放性、可擴展性和可持續性三個方面。網絡的開放性體現在軌道交通網絡與其它交通體系的有機銜接以及相互支持與融合,同時也體現在網絡系統中各專業技術接口的開放與標準化;網絡的可擴展性體現在軌道交通網絡應具有可伸展和可調整的彈性,同時也體現在網絡系統中的相關技術應具備可升級和可擴展能力;網絡的可持續性主要體現在網絡建設成本和運營成本的合理性,以及網絡系統的可經營性,使網絡系統具有持久良性循環發展的能力。

1.3 網絡化的核心

城市軌道交通網絡化的核心就是要保證整個網絡系統的安全、可靠和高效運營。安全包括乘客乘車的安全、列車運行的安全和系統運轉的安全;可靠是指整個網絡系統運轉平衡和網絡系統的穩態;高效是指網絡管理界面分明、層次清晰,網絡體系系統科學、運轉流程固化,網絡信息交互準確、傳遞及時,運轉智能高效、成本合理。

2 城市軌道交通網絡化運營面臨的問題

在城市軌道交通的網絡規劃、建設規劃和項目工程可行性研究等階段,雖然國家都建立了嚴格的審查審批程序,但由于工程是以線路為單位進行建設,而運營的管理和維護卻是針對整個網絡系統的,因此在單線建設過程中若考慮全網技術標準的統一會面臨很多政策和管理上難以規避的困難。如:各條線的招標要單獨進行,設備系統更新換代周期短,車輛和主要設備供應商之間存在技術保護,等等;同時,如果沒有建立統一的技術標準,在建設階段也會遇到很多棘手問題,如延伸線路受制于既有系統的制約,資源共享實施效果差,等等。這些問題在建設階段造成了造價難以控制,而進入網絡化運營階段后還必將給運營維護帶來一系列的問題,為此,必須研究相關對策。

2.1 延伸線建設受制于既有系統

隨著城市的不斷發展,很多既有線面臨著建設延伸線的問題。但是,由于既有線很多設備系統的技術接口不開放,又沒有統一的技術標準,致使延伸線建設過程中必然面臨設備系統招投標競爭不充分、設備系統造價難以控制的問題。如果有些系統已經更新換代,在延伸線建設的同時就不得不對既有線的系統進行改造。比如控制列車運行的信號系統就是最典型的案例。

2.2 系統網絡化改造難度大

只有在建設階段按照網絡化運營需求的標準進行建設,在網絡化運營階段才能滿足網絡化運營對于調度指揮協調、乘客信息發布、換乘車站一體化管理等方面的要求。然而城市軌道交通的建設基本都按照單線進行招投標和建設管理,由于在建設階段沒有建立統一的技術接口標準,也沒有提出技術接口開放的要求,各線設備系統的制式和技術標準各不相同;而在運營階段,要實現不同設備供應商之間的技術兼容和互聯,系統進行網絡化改造的難度很大。比如網絡層面通信系統中的傳輸系統、網絡無線通信系統就是典型的案例。為解決這些問題,上海軌道交通在無線通信系統招標過程中采用了全網統一招標的嘗試。目前該項工程正在實施中,效果如何還有待于實踐的檢驗。

2.3 運營維護管理困難多

如果各條線設備系統的技術標準不統一,在實際運營中不僅備品備件的品種和數量眾多而造成管理困難,而且會給各項管理規程、操作規程、維修規程、驗收規程的編制等帶來極大困難。另外,同類設備系統由于技術標準不同,其功能表現也有所差異,這就要求同一崗位的操作管理人員必須熟悉同類設備系統的不同操作方式。這既增加了工作的復雜度和難度,同時也對運營管理人員提出了更高的要求;特別是在緊急情況下的應急指揮,更要防止因為設備系統操作方式不同而帶來的問題。

2.4 運營職工培訓效率低

目前我國各城市的軌道交通運營管理人員大約在3萬人左右。預計到2010年底我國城市軌道交通運營里程將超過1 000 km。按照建設標準每公里配備80名管理人員計算,到2010年底我國將有5萬人加入到軌道交通運營管理行業中;如果按照我國近期建設規劃的28個城市建設2 700 km的規模測算,城市軌道交通行業將有超過20萬人的運營管理人員。但是,城市軌道交通運營管理人員的培訓工作量非常大,而目前的培訓工作存在培訓難度大、培訓效率低,以及培訓的針對性不強、實用性不夠、實際效果不理想的問題。這些問題主要是由于每個城市設備系統的標準不同,同一城市不同線路的設備系統標準也不一樣,致使不同線路同一崗位的人員無法實現人員共享。

2.5 運營成本控制難度大

各條線設備系統標準不統一,必然造成備品備件數量和品種眾多,增加運營維護成本;為滿足網絡化運營管理需要,不同線路的設備系統要實現兼容或互聯,必然要開發能夠兼容不同供貨商、不同技術標準的轉換設備或系統,這就增加了升級改造成本;由于每條線路設備系統的技術標準不同,運營管理中也很難統一績效考核指標,這就增加了運營管理成本。因此,各條線設備系統標準不統一,也就加大了控制運營成本的難度。

3 城市軌道交通標準化是網絡化發展的必然要求

要解決由于每條線路設備系統技術標準不同給網絡化運營帶來的一系列問題,必須在網絡規劃和網絡建設階段就應按照標準化的技術要求進行設計。

3.1 標準化的內涵

城市軌道交通標準化包括運營需求標準化、建設標準化和運營管理標準化三個方面。運營需求標準化是前提,建設標準化是基礎,運營管理標準化是保證。因此,要實現網絡運營標準化,首先應建立網絡運營需求的標準,再以此為基礎進行標準化的規劃和設計,建立標準化的運營維護管理體系。具體而言,城市軌道交通標準化首先是運營需求的統一和固化,根據統一的運營需求,明確規劃和設計要求,以及各專業設備系統間的技術接口,協調統一各條線的設備系統制式和技術標準;在此基礎上建立一系列相關的技術管理規定、操作規程、維修規程、驗收規程和調度管理規程等,構建標準化的運營維護管理體系。

3.2 運營需求標準化

要實現軌道交通標準化,首先應該實現的是運營需求標準化。對于一個城市的軌道交通網絡,網絡的運營管理需求是首先應該研究和確定的。從標準化的角度看,網絡的運營需求標準應該是相對穩定和固化的。沒有固化的運營需求標準,每條線的需求標準不同,不可能實現標準化的建設,更談不上標準化的運營管理。如對于車輛的緊急制動裝置,首先應從運營角度統一需求標準,確定其功能需求是在任何情況下動作都實施緊急制動還是有條件地實施緊急制動。兩種不同的功能需求實現的技術要求是不同的。如果網絡中不同線路車輛的緊急制動裝置功能不同,必然給運營管理特別是緊急情況下制訂管理預案帶來困難。

應該指出的是,運營需求標準不應該只是運營單位提出的需求,而是整合運營單位、乘客、建設單位、設計單位等多方面意見的基礎上,經研究形成的相對客觀、統一、固化的需求標準。

3.3 建設標準化是網絡標準化建設的基礎

建立了統一的網絡運營需求標準后,應在此基礎上建立統一的網絡建設技術標準。由于不同的線路分別進行招標,為解決設備供應商技術保護問題,可以通過統一接口標準的方式來實現建設標準化。不同的設備供貨商的核心技術可以不同,但要開放技術接口,并按照統一的技術標準要求進行設計。如車輛駕駛臺的設計,不同車輛供貨商雖然可以采用不同的技術,但從標準化建設的角度應要求駕駛臺的功能布局和人機操作界面統一。

當然,從實施角度看,建設標準化還應該包括網絡中各線系統制式的標準化、技術要求的標準化、設施設備規格的標準化、專業系統容量的標準化及人機操作界面的標準化,甚至包括建筑設計模數的標準化、照明燈具的標準化和裝修材料的標準化等。建設標準化有利于建設過程中的標準化管理,也有利于采用先進的信息化手段對建設過程進行管理。

3.4 運營管理標準化是網絡安全、可靠、高效運營的保證

在運營需求標準化的基礎上,按照標準化的要求建設的軌道交通網絡,為運營管理標準化奠定了基礎。統一、標準化的技術管理規程、運營作業規程、維護管理規程等運營維護管理文件,是軌道交通網絡安全、可靠和高效運營的基本保障。

網絡的可靠性依賴于設備設施系統功能的穩定性,而設施設備系統的穩定性依賴于完善的日常檢查和維護維修作業,標準的維護作業規程是確保設施設備處于完好狀態的制度保障。另外,只有運營管理標準化,才能有效降低備品備件數量、固化作業流程、建立作業績效指標體系,從而有效降低運營維護成本。

4 結語

面對我國城市軌道交通網絡化的快速發展,為確保城市軌道交通的可持續發展,必須在固化運營需求標準的基礎上積極推進標準化建設和標準化運營維護管理。國內外城市軌道交通網絡運營的經驗和教訓也告誡我們:只有實現軌道交通網絡的標準化建設和標準化運營維護,才能為軌道交通網絡安全、可靠、高效運營提供技術保障。

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