武漢市軌道交通線網控制中心規劃研究

甘建文 王 懷 李金龍

(北京城建設計研究總院有限責任公司 北京 100037)

1 城市軌道交通線網控制中心概述

城市軌道交通運營控制中心(簡稱“控制中心”)是對軌道交通全線所有運行車輛、車站、區間進行總的監視、控制、協調、指揮、調度和管理的中心，主要為滿足運營的各種功能要求而設置。

目前，國內各主要城市均對控制中心進行前期規劃，合理設置控制中心，充分考慮控制中心的共用。其中北京市在小營地區統一設置軌道交通各線的線路控制中心(簡稱OCC)和線網指揮中心(簡稱TCC)，實現對各線的集中管理;上海市軌道交通考慮2～3條線合設1座控制中心，也有部分線路每線設置1座控制中心，在這些控制中心之上再設置網絡運營協調和應急處理中心，實現統一管理;深圳軌道交通設置竹子林、龍華和龍崗3座區域控制中心，并規劃設置1座集中控制中心，對線網內的各線路進行控制管理;青島市軌道交通集中設置1座控制中心;廣州地鐵實行“分級管理、集中統一指揮”，規劃1座線網調度指揮中心和6座區域控制中心，分別掌管整個線網和區域線路的日常運營組織指揮工作，目前已建立公園前和大石區域控制中心。

2 武漢市線網控制中心規劃研究背景

目前，武漢市軌道交通1號線一期和二期工程已經投入運營，1號線工程在硚口路設1座控制中心。軌道交通2號線一期、4號線一期和二期、3號線、6號線漢陽段工程正在建設之中，另外2號線延伸線、5、7、8號線正在進行前期研究或籌建推進之中。隨著武漢市軌道交通建設的快速發展，軌道交通已經逐漸成網。截止到2013年，武漢市將建成軌道交通線路共3條;截止到2015年，將建成軌道交通線路共5條;截止到2020年，將建成軌道交通線路共8條;截止到2030年，將建成軌道交通線路共9條;遠景年，加密城市中心區內部的軌道線網覆蓋，加強向外交通聯系，形成12條線的線網格局、線路總長540 km的城市快速軌道交通網絡(見圖1)。可見，武漢市城市軌道交通的建設已進入網絡化時期。在這種情況下，為提高全市軌道交通網絡的綜合協調能力，合理有效利用資源，對武漢市軌道交通線網控制中心進行規劃研究是非常必要的。

1 武漢市遠景年軌道交通線網規劃(2008年版)

3 國內外主要城市軌道交通控制中心規劃

3.1 國外主要城市控制中心介紹

從世界軌道交通發展歷程來看，自1863年世界上第1條城市軌道交通線路在英國倫敦通車至今，經歷了150年的發展，在軌道交通發展初期，各線路控制中心均設置在各自所控線路上(車站或者車輛段內);到20世紀80年代，隨著電子技術及微電子技術的發展，城市軌道交通通信技術和列車控制技術有了重大突破，且各地運營公司從提高管理效率的角度出發，為便于各線路的統一協調指揮，各地通過對既有線路技術改造和新建線路相結合的方式，逐漸形成了各線控制中心相對集中設置的方式。而在個別城市，軌道交通運營線路較多，形成了一個城市多條線路集中設置的綜合控制中心，如日本東京、西班牙馬德里等。

其中，西班牙馬德里基于集中共享的理念，各線路控制中心幾乎全部集中于埃爾阿雷納爾(EI Arenal)設置，形成馬德里地鐵控制中心(Metro Control Centre)，該中心監控馬德里14條線路、超過250 km長的地鐵線路。

3.2 國內主要城市控制中心介紹

我國軌道交通的真正起步開始于20世紀80年代，在建設初期，缺少對軌道交通網絡規劃的概念，線路控制中心基本還是采用“一線一建，依線而建”的模式建設;20世紀末和進入21世紀以來，隨著國內城市軌道交通建設的高潮，國內各城市相繼開展了結合城市網絡規劃的線網控制中心規劃研究(如北京、上海、廣州等城市)。隨著通信技術和控制技術的高速發展，從資源共享和提高管理手段的角度出發，線網控制中心的建設逐漸轉向高技術和高安全性的“集約式”建設方式，這成為當今線網控制中心建設的必然趨勢。

其中，北京將規劃全線網32條線路的控制中心全部集中設置在小營(見圖2)。另外，在各線路控制中心之上建立北京市軌道交通整個線網的指揮中心，用以統一監督與協調處理各線路之間的運行情況。

上海市基于軌道交通線網的控制中心規劃布局在兼顧歷史和現狀建設的前提下，目前采用的是相對松散的布局方式。上海市軌道交通網絡共規劃有9座控制中心，為全市18條線路提供服務，即所謂的“8+1”模式:線路控制中心8座，綜合控制中心1座。平均2條線路設置1座控制中心。全部軌道交通線路規劃設置1處市級網絡運營協調和應急處理中心(COCC+ETC)，如表1所示。

圖2 北京軌道交通線網規劃及小營控制中心位置

表1 上海市軌道交通線路控制中心布局

在上述情況下，國內外各城市軌道交通線網控制中心的建設方式，對于武漢市會起到很好的借鑒和參考作用。

4 武漢市軌道交通控制中心規劃

4.1 控制中心設置的原則

控制中心選址宜選擇在靠近城市道路干線、靠近地鐵車站、接近監控管理對象的中心地帶，這樣能兼顧多條線路，方便地鐵運營管理;應盡量縮短與地鐵線路的距離，降低工程和管線投資及運營管理成本，便于在緊急情況下組織事故搶修及事件的處理;也可根據實際情況選擇在車輛段內，或與管理中心集中統一設置。

控制中心周圍的環境應較為清凈、光線充足、通風良好，盡量避開高溫、潮濕、煙氣、多塵、有毒、腐蝕、易燃、易爆、噪聲、振動、強電磁干擾源等地區。

4.2 控制中心設置的方式

從上述國內外發展情況來看，軌道交通控制中心從物理位置規劃布局角度來分，主要分為集中式、分散式和區域集中式3種方式。

4.2.1 集中式

每條線路的控制中心與線網指揮中心合建在一處，即將每條線路的控制中心全部集中到線網服務管理中心。該方式的優點是集中辦公，便于領導集中管理，也可減少控制中心的數量，減少占地面積。但是，一旦遇有突發事件，將會導致全市的軌道交通運輸受到影響，涉及面廣、危害更嚴重;另外每條線路都有可能出現不同制式的產品和供貨商，功能、調度方法也不盡相同，真正管理仍然還要靠該線控制中心進行管理，多線集中相互干擾較大。采用這種設置方案的城市有北京、香港等。

4.2.2 分散式

每條線路的控制中心設在該線路的附近，一方面負責該線的行車組織工作，同時也必須向線網指揮中心傳送信息，接受監督，并接收其發來的各種臨時指令。該方式的優點是遇突發事件時影響小。如果單純線網指揮中心或通信傳輸通道出現問題，毫不影響各線的正常運行;如某一條線路出現問題，其他各線也不會受到干擾，線網指揮中心也可正常進行工作。

4.2.3 區域集中式

按照相關線路的相對集中、存在換乘等條件設置區域控制中心，服務于多線的日常運營管理，各線運營獨立管理;線網指揮中心可與其中1個區域控制中心合建，線網指揮中心負責多個控制中心的管理與協調。采用這種設置方案的城市有上海、廣州等。

4.3 控制中心的規劃方案

4.3.1 控制中心現狀

目前，武漢市已經建成硚口路控制中心。該控制中心位于漢口硚口區硚口路與京漢大道東北角、地鐵集團總部的樓上，其選址是結合1號線的車輛段綜合考慮的，設置在1號線硚口路車輛段用地范圍內?？刂浦行囊呀浻?003年建成并投入使用。根據規劃要求，硚口路控制中心為1、2號線的控制中心，目前1號線已經開始運營，2號線處于實施階段。

硚口路控制中心內已經設置有1號線完整的控制指揮系統和配套設施，生產管理部門也配置齊全;但是，從原有規劃及目前規模來看，可以明確，本控制中心大樓只具備接入1、2號線的能力，不可能再作為其他線路的控制中心。

4.3.2 近期規劃線路控制中心需求

武漢市已經建成硚口路控制中心，根據近期規劃線路的使用(2020年)要求，武漢市近期還需規劃建設2處控制中心，即鐵機路控制中心和趙家條控制中心。

1)鐵機路控制中心。該中心位于武昌規劃鐵機路與中北路延長線交叉路口的西南側，其選址是結合4號線沿線線路綜合考慮的，毗鄰4號線鐵機路站。該控制中心計劃于2013年建成使用，是4、5、8號線共3條線路的控制中心。除此之外，同時還作為武漢市軌道交通線網指揮中心。從規劃布局及建筑規模來看，具備整個武漢市規劃線網內各線路控制中心接入的能力，實現對武漢市整個線網的協調指揮調度和綜合監視管理功能。目前，4號線正在建設階段，5、8號線正在規劃或推進之中。鐵機路控制中心根據目前規劃以及建筑規模來看，不再具備設置其他線路控制中心的條件。

2)趙家條控制中心。該中心位于漢口建設大道與黃埔大道的趙家條附近，其選址是結合3、6、7號線沿線線路綜合考慮的，毗鄰3號線趙家條站。該控制中心計劃2014年建成使用，是3、6、7號線共計3條線路的控制中心，其規模尚未完全確定。目前，3號線正在建設階段，6、7號線正在前期規劃或推進之中。

2020年建設控制中心規劃方案見圖3。

圖3 2020年建設控制中心規劃方案

4.3.3 遠景規劃線路控制中心需求

根據現狀和近期區域控制中心設置方案的分析，分別在漢口的硚口、趙家條設有2座區域控制中心，在武昌的鐵機路設有1座區域控制中心。而武漢市遠景年規劃的軌道交通線路還有9～12號線共計4條線路，目前已規劃的既有3座區域控制中心無法滿足遠景規劃線路控制中心的設置要求，因此還需再設置1座區域控制中心。

結合遠景規劃線路情況，12號線位于漢口，且正好經過趙家條區域控制中心附近，因此建議12號線的線路控制中心設置于趙家條區域控制中心，在趙家條區域控制中心建設時，應預留并滿足12號線線路控制中心接入的要求。

根據武漢市線網的遠景年規劃，漢陽區域同樣有多條軌道交通線路，因此考慮均衡武漢三鎮控制中心的分布、結合用地條件以及控制中心臨近線路的原則，建議選擇在漢陽鄰近10、11號線換乘車站附近的地塊內——江城大道與四新大道西北角處設置1座區域控制中心——四新控制中心，此控制中心負責管理9、10、11號線3條線路的調度指揮工作，9號線通過與11號線的換乘關系接入到該控制中心。

軌道交通遠景年建設控制中心規劃方案見圖4，管轄線路見表2。

圖4 軌道交通遠景年建設控制中心規劃方案

通過在漢陽設置1座控制中心，武漢市線網將會組成12條線路、4座控制中心的架構，其中硚口控制中心負責1、2號線，趙家條控制中心負責3、6、7、12號線，鐵機路控制中心負責4、5、8號線，四新控制中心負責9、10、11 號 線。另外，武漢市全線網的指揮中心與 4、5、8 號線合設于鐵機路控制中心處，實現對全線網的日常運營管理和應急指揮。

表2 軌道交通遠景年控制中心管轄線路

5 結語

控制中心設置的前瞻性研究，可以減少不合理設置帶來的投資、工程建設和改造搬遷等影響，為今后百年運營的安全、高效調度指揮創造有利條件。

為解決武漢市三鎮間和鎮內的交通問題，武漢市軌道交通正以前所未有的速度進行建設，為使軌道交通網絡盡快地形成，軌道交通網絡化的協調管理也日益突出。區域控制中心建設是軌道交通發展到一定階段的必然產物。

根據武漢市軌道交通線網規劃，結合目前現狀、近期、遠期規劃線路的實施方案以及各控制中心的設置情況，武漢市軌道交通線網采用“區域集中式”設置區域控制中心的建設方案是合理可行的。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［2］建標104—2008城市軌道交通工程項目建設標準［S］.北京:人民交通出版社，2008.

［3］武漢市城市綜合交通規劃設計研究院.武漢市軌道交通線網規劃(修編)總報告［R］.武漢，2008.

［4］鐵道第四勘察設計院.武漢市軌道交通線網管理服務中心工程可行性研究報告［R］.武漢，2008.

［5］梁強升.城市軌道交通運營控制中心設置研究［J］.城市軌道交通研究，2008，11(7):17 －20.