地鐵線網運營控制中心的規劃與建設*

何 靜　郁嬛君

（昆明地鐵運營有限公司，650504，昆明∥第一作者，高級工程師）

地鐵線網運營控制中心的規劃與建設*

何 靜郁嬛君

（昆明地鐵運營有限公司，650504，昆明∥第一作者，高級工程師）

摘 要線網運營控制中心是地鐵進入網絡化運營階段后，基于線網層面建立的地鐵運營集中管理中心，有助于實現線網運營指揮一體化、資源集約化、信息共享、線網協調統一運作等功能。闡述了線網運營控制中心在城市軌道交通系統內外的功能定位，從控制中心物理建設、控制體系建設、功能整合及設施構成等方面，提出影響線網運營控制中心建設的關鍵因素，并對調度大廳設置方案等關鍵問題進行分析，以期為新建線網運營控制中心合理建設方案的確定提供參考。

關鍵詞地鐵；網絡化運營；線網運營控制中心；影響因素；建設方案

*昆明市引進創新創業人才項目“551”計劃

Author＇s address Kunming Rail Transit Operation Co.，Ltd.，650504，Kunming，China需求，實現城市軌道交通線網運營指揮一體化、資源集約化、信息共享、線網協調統一運作等功能，基于線網層面建立的城市軌道交通運營集中管理中心。TCC是運營線路共用的指揮中心，是對全網列車運行、電力供應、車站設備運行、防災報警、環境監控、票務管理以及乘客服務等地鐵運營全過程實行調度指揮監控的中心，是通信樞紐和信息交換中心，是緊急情況下組織搶修救災的指揮中心，為列車快速、舒適、安全、有序運行，實現行車指揮和列車運行自動化提供重要的保證，為各系統和設備以及運營管理人員提供良好的運行環境和工作環境。為滿足運營管理的需求，TCC作為整個線網監視、控制、協調、指揮、調度和管理的中心，對內應具有行車組織指揮、集中監視、統計分析與運營上報、協調監督、共享信息和資源、應急處置、信息發布等功能，對外應具有信息互通、運營評估、應急指揮、和公眾服務等功能。

1　TCC功能定位

1.1內部功能定位

（1）行車組織指揮。編制線網內各線路運輸計劃，組織各線路按計劃開展運營生產工作；監控線網內各線路列車運行，以及供電、環控系統運行狀態，通過下達命令或直接控制設備，完成列車運行、供電方式、環控模式控制，以及客流組織和非正常情況下的事件處置、運營調整。

（2）集中監視功能。采集線網內各條線路的實時運營信息，監督列車、設備運行狀態，執行分機報警信息管理，實現監測預警功能；監視客流狀態，采取客流預測手段分析客流趨勢，發出預警，必要時協調各線路或運營主體組織乘客疏散。

（3）統計分析與運營上報功能。根據各級監控

城市軌道交通線網運營控制中心（Traffic Control Center，簡為TCC）是城市軌道交通線網規模發展到一定階段后，為滿足不斷提高的運營管理監視設備和線路OCC（運營控制中心）等的信息來源，及時有效匯總和處理軌道交通運營信息、列車運行狀態、車站設備狀態數據等，對城市軌道交通線網運營計劃、客流狀況、行車安全狀況等指標進行實時監控與報送。

（4）協調監督功能。收集各類重要活動預報信息、各線路的運營計劃以及針對重大活動編制的預案，制定城市軌道交通統一的調度規則，協調各線路的運營組織方案，監督其服務承諾的兌現；監視換乘站的運行，必要時進行協調；在非正常運營時，監視突發事件的進展情況，并進行必要的協調。

（5）共享信息和資源功能。實現各線路間運營信息的共享，與各線路共享客戶服務平臺，共享統一的資訊。同時TCC作為軌道交通線網與其他公共交通系統的統一接口，可簡化接入單位分別與多個線路OCC聯絡的流程。

（6）應急處置功能。運營發生突發事件時，TCC作為最高指揮層，啟動應急響應程序，監督各線路控制中心預案的執行和處理情況，并適時協調。同時按照就近、快速原則有效協調應急資源，實現快速處置功能。

（7）信息發布功能。實現網絡級日常信息、重大預計信息、應急信息的發布，以便于線網的統一調度指揮，保證信息的一致性，及時聯動。

1.2對外功能定位

（1）信息互通。實時查看線網運營信息，定期向上級主管部門報送運營狀況、安全管理情況等。同時，可通過上級管理部門專網采集系統外部信息，并向各線路OCC發送，實現與其他社會單位預警信息的接入以及與其他交通系統的資源協調，提供監測預警途徑，及時識別、發現危險隱患和突發事件，及早防治。

（2）運營評估。通過收集、統計、分析城市軌道交通企業運營信息，制定科學合理的運營考核指標，為政府制定行業監管政策、優惠政策、政府補貼等提供依據。

（3）應急指揮。通過TCC管理平臺，可以及時向上級部門和政府單位反饋應急信息，以便能夠獲得相關支援。城市軌道交通主管單位可通過TCC接收各類突發事件監測預警，便于在突發事件情況下聯動指揮、處理。

（4）公眾服務。具有公眾服務窗口的職能，可通過線網運營數據監測變化，向公眾發布地鐵日常

運營信息及突發事件情況下的運營疏散誘導信息。

2　TCC體系建設

2.1TCC物理建設模式

目前，國內外城市軌道交通TCC設置模式按照物理布局主要分為分散式、區域式和集中式。

（1）分散式：線網內每一條線路設置獨立的控制中心，分別負責控制本線路的行車、供電、消防，以及環控、運營服務組織和信息收發等各環節，如圖1所示。分散式控制中心較適宜地鐵線路運營初期或者線網規模較小階段。

圖1　分散式控制中心設置方式

（2）集中式：修建一座規模能滿足地鐵近期線網規劃要求的控制中心，把整個地鐵系統內的運營指揮、控制功能集中到一處，對線網內所有線路的行車、供電、消防，以及環控、運營服務組織和信息收發等各環節進行集中控制，如圖2所示。香港、北京等城市的地鐵系統采用該模式。

圖2　集中式控制中心設置方式

（3）區域式：根據線網內主要行車設備（如車輛、信號等）和線路所在區域的不同，劃分若干個運營調度指揮區域來進行指揮、控制；區域運營控制中心（LOCC）對其管轄線路的行車、供電、消防，以及環控、運營服務組織和信息收發等進行集中控制。區域式控制中心設置方式如圖3所示。

圖3　區域式控制中心設置方式

2.2TCC控制體系

TCC控制體系的建設，根據其是否具備遠程控制功能，可按“只監不控”和“既監且控”兩種原則規劃。運營指揮控制體系一般采用層級管理和層級控制的模式，以實現路網的統一運營協調、監督管理和應急指揮。管理層級包括網絡管理層、線路管理層及車站管理層?？刂茖影ê诵目刂茖?、車站控制層及現場控制層。“既監且控”TCC控制體系一般采用三層管理、三級控制模式，如圖4所示。

圖4　TCC控制體系

正常情況下，TCC通過實時采集各線路相關系統數據，實現對各線路運營情況、設備運行狀態的監控，通過向線路OCC發布相關運營指令，協調監督各線路OCC，實現TCC對現場的運營指揮管理。

非正常情況下，當線路OCC不具備線路運營指揮條件時，TCC從線路OCC接管運營指揮權，獲取相關線路系統設備的操作權，直接操作系統設備并利用通信系統向車站下達相關指令及接收現場反饋信息，實現對車站現場的直接控制。

2.3功能整合及設施構成

各線路OCC作為管理樞紐，承擔了所轄線路的列車運行、客運管理、電力供給、防災報警和票務等中心職能，下設信號、綜合監控、防災報警、通信、安防、電力監控、自動售檢票等主要系統，實現車站及信息的匯集，并對全線各系統進行統一調度與監控。形成線網后，各系統不僅需要實現各自的功能，更有必要作為有機整體協作配合，并接受線網層面的統一管理。通過集中運營控制中心，集中協調管理各系統中心級業務以及線路間業務協作。

OCC涉及多個系統，且各自相對獨立，其主要功能設施包括運營設施、機房設施、大屏幕顯示系統、網絡系統、服務器系統、存儲系統、視頻監控系統和行政辦公管理設施。通過TCC實現對OCC的集中建設，不僅是將各線路的OCC集中在同一物理地點；更重要的是通過系統功能整合和資源共享，實現提升運營效率及服務水平、提升應急處理協作能力，以及有序建設、保證建設可實施性的目標。OCC集中建設不但能提高系統運行效能、管理效率，還可節約建設、維護成本。

TCC應包括技術設備用房、輔助機電設備用房、各系統的維護管理用房和行政辦公管理用房等。其中，技術設備用房應包括中央控制室及其輔助用房、通信用房、信號用房、AFC（自動售檢票）系統用房、綜合監控系統設備用房；輔助機電設備用房包括變配電用房、通風空調用房、消防用房，以及管道井、電纜配線間等。TCC的建筑、結構、供電、給排水、防災報警、通風空調等的設計均應滿足控制中心內各系統設備的工藝要求，并符合相關規范。根據系統特點及管理需求，集中設置的TCC需要對調度大廳資源、專業及管理用房資源和電源資源等進行整合。TCC的總體布置應綜合考慮安全、可靠、操作維修方便、運營成本低廉等因素，以及各專業人員日常工作特點和習慣，科學經濟合理地確定TCC的土建結構規模、裝修形式、運作管理模式。

3　TCC建設影響因素

（1）運營管理模式。此處僅指由于城市軌道交通運營主體的數量導致的運營管理模式變化。單一運營主體管理權集中，一般設置一個TCC，根據運營主體設定的運營指揮流程，對線網進行集中統籌管理。非單一運營主體管理權相對分散，需分別設置各自管轄線路的OCC，并通過上級部門的協調或不同運營主體的管理協議，設置具有線網集中統一管轄權的TCC。TCC的運營模式應有利于運營主體的管理，要在技術上、使用上為運營主體創造條件，具有較強的可塑性；同時，TCC的運營模式應有利于線網的集中統籌管理。

（2）線網規模。從運營實踐來看，當同一時期內有多條線路新建或需同時整合多條已運營線路控制中心時，可考慮設置TCC。若線網規模較?。?條及以下線路），各條線路可獨立設置OCC；當線網規模較大（4條以上線路，最多可容納8至12條線路），可以設置TCC。若線網中有12條以上的線路時，將不易協調，且控制中心規模急劇增加，投資和建設難度較大。超過單個TCC時，應考慮再建設一個TCC，但各自管轄的線路應有相對的獨立性，同時應慮運營管理形式的匹配。

（3）控制方式。TCC的設置主要遵循“只監不控”和“既監且控”兩種原則。監視功能是TCC的必備功能，是否參與遠程就地級控制，則應結合運營主體的實際工作，以及TCC的功能、職能綜合考慮。

（4）人員專業技能。調度人員技能水平是TCC調度大廳設置的關鍵因素。當運營控制中心調度大廳按專業劃分布局（如香港地鐵青衣控制中心）時，不同線路間調度人員可互相支援，不受線路約束，對調度人員專業技能要求較高。我國大多數運營控制中心調度大廳按照線路劃分布局，調度人員僅負責本線運營調度。調度大廳是按專業還是按線路來進行設計，應結合調度人員技能、硬件設施管理模式等綜合考慮。

（5）建設時序。TCC的設置方式和設置時間靈活多變，受地鐵建設周期、線網規模、建設資金、征地拆遷、原有設備改擴建、設備更新換代周期等多因素影響，各城市TCC的設置需根據以上因素進行調整。相對來說，新建地鐵的城市，地鐵建設規模、建設時序有較為穩定的可控性，有條件對同期建設的地鐵線路整合控制，為TCC的規劃設計奠定基礎。若考慮建設TCC，應提早規劃，將新線直接接入TCC，避免后續改遷造成浪費。若目前已運營部分地鐵線路，TCC建設時應充分考慮建設接入時序，將對現有運營線路的影響降到最低。

（6）土建因素。目前TCC的建設選址方案可分為兩種：一是新建工程方案，國內單一運營主體的城市軌道交通企業在運營初期較多采用；二是通過改造、提升手段將既有建筑重新規劃為TCC，從節約資源和建設成本的角度出發，非單一運營主體城市多選擇此建設方案。TCC的選址應結合已建成運營線路以及預計建成線路的規劃用地條件，減少對既有運營線路的影響。

4　TCC建設關鍵問題

4.1調度大廳的設置方案

4.1.1大廳布局方案

目前，TCC調度大廳的布置形式主要包括按專業劃分布置和按線路劃分布置。

按專業劃分布置是將TCC各控制子系統（如行車、電力、環控等）按功能進行整合布置，布局方式如圖5所示。該布置方式將大廳內各系統設備按功能區域集中，可有效減少用地面積并縮小建筑規模；可充分實現設備資源的共享，對于設備類型相似的線路，有利于精簡調度人員，且便于線路間同專業調度協調配合。但其對設備的硬件性能及穩定性要求較高；后期維護難度及影響較大；在新線接入時，設備安裝、線纜敷設等都會對既有運營線路產生一定的干擾。

圖5　TCC調度大廳按專業劃分布置方案

按線路劃分布置是以線路為單元，各專業設備按線路集中布置在一個區域，各專業調度按線路集中在一起進行指揮工作，如圖6所示。該布置方式便于線路內各專業交流；各線路間相互獨立，設備維護難度小、干擾小，便于新線接入。但是，該布置方式會導致部分設備重復設置，設備共享率低，用地面積較大，調度人員配置較多，且在非正常情況下不利于線路間相互支援。

圖6　TCC調度大廳按線路劃分布置方案

按專業劃分布置方案在節約建設成本、精簡人員配置，以及提高人員、設備共享率等方面有較好的表現，但后期維護難度較大，且不利于新線的接入，較適合于線網規模已相對穩定、運營管理相對成熟的城市。按線路劃分布置方案前期建設投入成本較高，且不利于運營管理成本的降低，但能較好適應城市軌道交通線網規劃的變化，方便調整新線的接入時序，減少新線接入對既有運營線路的干擾，較適合于軌道交通網絡化程度低、仍處于城市建設階段的城市。

4.1.2崗位設置及工位布置

根據TCC的功能定位，TCC應至少設置主任調度、行車調度、電力調度、信息調度、環控調度等崗位，維修調度可設置于TCC內，也可設置于車輛段綜合維修基地。

正常運營情況下，各線路各專業調度間業務聯系較少，僅電力調度因主變電所的共享存在一定的業務交叉。非正常情況下，某一線路發生突發事件時雖會對相鄰線路造成一定的影響，但處置的主體仍是發生應急事件線路的各專業調度。為便于應急事件的處置及同線路各專業調度之間的業務交流和配合，同線路各專業調度工位應同層設置，并盡可能集中。

外部機構（如公安、消防、交通）工位設置應根據TCC布置形式及大廳面積等因素綜合考慮。為便于在城市軌道交通發生突發事件時協調公安、消防等外部機構聯動處置，可在TCC設置指揮聯動工位；如條件不具備也可不設，但應建立TCC與外部機構的聯動機制，確保發生突發事件時，能夠與公安、消防等進行信息共享，實現快速聯動處置。

4.2線網運營控制中心與線網規模

運營控制中心的設置需根據軌道交通線網規模和建設時序等因素不斷調整，以滿足不同階段的運營指揮需求。根據我國地鐵城市設置運營控制中心的經驗，控制中心的設置通常分為分線設立階段、過渡階段和成網指揮階段等三個發展階段，如圖7所示。

在地鐵建設初期，地鐵線路僅有2～3條時，線路間換乘關系較為簡單，各線路控制中心間業務聯系較少，單個獨立的線路OCC即可滿足運營管理需求，因此控制中心可按照“一線一中心”模式設置。即處于分線設立階段。

當城市軌道交通發展到一定規模，地鐵線路達到4～5條時，線路間換乘關系逐漸復雜，各線路控制中心間的業務聯系增多，分線設置難以適應多線路條件下的運營管理需求，線網集中控制中心成為必然趨勢。但受線路建設完整度、線網規劃調整、管理限制等外界因素的影響，TCC不可能一次性建設完成，控制中心發展將進入過渡階段，可按區域式設置控制中心或一次性建成集中運營控制中心。

圖7　控制中心發展時序

隨著城市軌道交通規劃線路建設逐步完成，線網規模趨于穩定，為保證城市軌道交通線網安全、集約、高效運營，實現線網集中控制中心調度指揮、運營組織協調和突發事件應急處置的統一管理，TCC將進入穩定發展階段，即成網指揮階段。

5　結語

TCC是地鐵系統的中樞大腦，是各條線控制系統的集成終端，一次性投資大。在進行規劃設計時，應結合運營管理模式、線網規模、功能定位、員工技能、建設時序、用地、征地拆遷、建設資金等多方面綜合考慮，建立適應網絡化條件下運營管理需求的運營控制中心。當城市軌道交通線網規模在4條以上，可提前規劃建設TCC，盡量保證新線直接接入TCC，降低建設成本。構建TCC系統模塊時，應充分借鑒其它城市的成功經驗，結合自身實際，充分考慮網絡化條件下可能出現的經營管理主體多元化、網絡線路形式（功能或制式）多樣化、列車運行方式多樣化、銜接需求多重性等因素，確保線網層面的技術標準統一，便于應急協調、信息共享。統籌考慮、研究工程建設和運營管理存在的問題，采取有效措施規避風險，可減少不合理設置控制中心帶來的投資、工程建設和改造搬遷等影響，為安全、高效的運營調度指揮創造有利條件。

參考文獻

［1］ 何靜，宋紹鋒，李佳，等.昆明地鐵線網指揮中心（TCC）規劃與系統架構實施方案［R］.昆明：昆明地鐵運營有限公司，2015.

［2］ 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.

［3］ 蔡佳妮.基于網絡化運營的城市軌道交通控制中心設置研究［J］.城市軌道交通研究，2014，17（2）：14.

Planning and Construction of Urban Rail Transit Network Traffic Control Center

He Jing，Yu Huanjun

AbstractWhile entering the network operation phase，metro network traffic control center（TCC）becomes the core of network operation command，it contributes to the goal of integrated command，intensive resource，information sharing and coordinated operation.Through analyzing the functional position of network TCC inside and outside rail transit system，some key factors in TCC construction，control system construction，functional integration，facility structure and so on are pointed out，the scheduling of the dispatch hall is analyzed，so as to provide a reference for rational TCC construction of the new networks.

Key wordsmetro；network operation；network traffic control center；influencing factor；construction scheme

中圖分類號U 29-39

DOI：10.16037∕j.1007-869x.2016.01.003

收稿日期：（2015-05-18）