陳錫鑫
(廣州中咨城軌工程咨詢有限公司,廣州 510330)
我國城市城市軌道交通全自動運行線路建設的發展迅速,規模不斷增長,全自動運行系統成了城市軌道交通列車控制系統的發展趨勢[1],代表了未來軌道交通的發展方向[2]。全自動運行密切相關的系統主要涉及車輛、信號、通信、綜合監控、站臺門5個核心系統專業,各專業間功能接口復雜。軌道交通全自動運行技術的應用提高了軌道交通運營安全性和可靠性[3]。截至2021年底,中國內地共計有北京、上海、天津、重慶、廣州、深圳、武漢、成都、蘇州、寧波、南寧、濟南、太原、蕪湖14市開通了全自動運行系統線路,線路共計23條,已形成了554 km的全自動運行線路規模[4]。
城市軌道交通全自動運行線路全自動運行區域包括正線全區域及車輛段全自動區域兩部分。由于每個城市全自動運行線路的運營管控模式存在差異,車輛段的全自動運行區域是否由控制中心OCC統一管理有所不同。本文主要對國內主要城市軌道交通全自動運行線路車輛段DCC管理方式進行探討,包括上海地鐵10號線、北京地鐵燕房線、成都地鐵9號線、太原地鐵2號線、蘇州地鐵5號線、無錫地鐵5號線等全自動運行線路,結合各線路的車輛段DCC管理方案,從區域管理的角度,闡述3種車輛段DCC管理方案。通過對不同的車輛段DCC管理方案的優劣勢分析,總結不同管理方案選擇的側重點,為國內新開通的全自動運行線路有關車輛段DCC的管理方案的選擇提供參考。
全自動運行車輛段劃分無人區域(全自動運行區域)、有人區域(非全自動運行區域),一般無人區域包括出入段(場)線和咽喉區、轉換軌、牽出線、洗車線、停車列檢庫、周月檢庫等區域;一般有人區域包括檢修庫、工程車庫、鏇輪庫、聯絡線及試車線等區域。
車輛段內自動駕駛區的控制權一般在OCC,也可在車輛段控制中心(DCC)[5]。車輛段無人區域的控制權的在OCC還是在DCC,是全自動運行車輛段DCC管理方案制定的主要差異。車輛段無人區域的控制權的劃分不同,車輛段DCC管理方案也不同。全自動運行車輛段DCC對車輛段無人區域、有人區域的控制管理權主要分3種情況:第一種是車輛段DCC負責車輛段無人區域及有人區域的控制管理;第二種是車輛段DCC只負責車輛段有人區域的控制管理,車輛段無人區域由控制中心OCC控制管理;第三種是車輛段DCC并入控制中心OCC,車輛段無人區域及有人區域由控制中心統一管理。由以上分析形成3個方案,具體如下。
(1)方案1:DCC負責車輛段全區域管理(范圍與常規線路一致)
非全自動運行的軌道交通線路控制中心OCC負責正線行車組織調度工作,車輛段DCC一般設置檢修調度員、車場調度員、信號樓值班員、派班員等崗位,車輛檢修作業、洗車等車輛運用作業、發車、收車、段內調車轉線、綜合維修施工作業、乘務員派班等均需DCC統一調度[6]。
如圖1所示,方案1管理范圍與常規的非全自動運行線路一致,DCC負責車輛段全區域管理(包括非全自動運行區域及全自動運行區域),屬地化管理,以出入場段信號燈為分界線,OCC負責正線區域管控。列車全自動運行的車輛段DCC負責行車指揮和車輛檢修組織[7]。車輛段DCC的具體職責為:負責車輛段運營生產組織、行車組織、施工管理、車輛檢修調度、應急處置和指揮等,包括車輛段日常生產組織,日常生產計劃編制、日常施工管理、出退勤管理、初期應急處置、生產應急信息報送等工作。
圖1 DCC負責車輛段全區域管理
目前國內已開通的全自動運行線路中,北京地鐵燕房線、太原地鐵2號線、濟南2號線等線路均采取DDC負責車輛段全區域管理方案。
(2)方案2:DCC負責車輛段非全自動運行區域管理
如圖2所示,方案2車輛段DCC負責車輛段內非全自動運行區域管理,以車輛段內有人區域與無人區域信號燈為分界線,OCC負責正線區域管控以及車輛段內全自動運行區域管理。全自動運行的車輛段DCC只負責有人區域的行車指揮和車輛檢修組織。車輛段DCC的具體職責為:負責車輛段非全自動運行區域行車組織、車輛檢修調度,施工管理,應急處置和指揮等,包括車輛段有人區域的日常生產組織,日常生產計劃編制、日常施工管理、出退勤管理、初期應急處置、生產應急信息報送等工作。
圖2 DCC負責車輛段非全自動運行區域管理
目前國內已開通的全自動運行線路中,采取DDC負責車輛段非全自動運行區域的管理方案較少,如成都地鐵9號線,車輛段DCC設置場段運用調度崗位,復合車場調度,派班調度,設備調度,車輛檢修調度等4個崗位職責,負責有人區域的段場運作、車輛檢修組織、施工組織管理職責,車輛段內無人區域的行車指揮由控制中心OCC的行車調度統一管理。
(3)方案3:車輛段由控制中心OCC統一管理
如圖3所示,方案3車輛段DCC管理納入控制中心OCC統一管理,包括車輛段的無人區域及有人區域,車輛段內的場段調度等行車管理崗位人員在控制OCC統一配置。
圖3 車輛段由控制中心OCC統一管理
如上海地鐵10號線、蘇州地鐵5號線、無錫地鐵5號線等全自動運行線路,采用方案3管理方案。上海地鐵10號線控制中心設置POCC,POCC統一對10號線的正線軌行區及車場實施運營指揮、計劃管理、施工管理等業務,精簡優化業務流程,提升協同聯動能力,實現運營、生產、計劃一體化指揮的目的[8]。
蘇州地鐵5號線、無錫地鐵5號線與上海10號線的管理方案相似,設置控制中心(OCC),將車場調度業務劃歸OCC統一管理[9]。
根據上述3個方案,分別對各方案的優劣勢進行分析,具體分析如下。
方案1優勢:一是車輛段區域的屬地化管理,便于車輛段統一管理指揮;二是車輛段及正線管理與傳統線路管理思路一致,工作管控界面清晰;三是有利于車輛段內行車、施工及車輛檢修統一管理。方案1劣勢:一是線路全自動運行區域劃分為兩個區域,正線區域及車輛段區域,不利于全自動運行區域整體管控;二是車輛段存在全自動運行區域及非全自動運行區域之間的交叉管理。
方案2優勢:一是區分全自動運行區域與非全自動運行區域的管理區域,便于全自動運行區域的統一控制;二是全自動運行線路行車安全要求較高,無人區的管理納入正線軌行區的管理;三是全自動運行無人區統一管理,有效減少了區域劃分、交叉管理。方案2劣勢:一是車輛段劃分全自動運行區域與非全自動運行區域的管理區域,不便于車輛段整體屬地化管理;二是車輛段管理區域及業務與傳統車輛段管理變化比較大,工作崗位職責及工作界面需重新劃分。
方案3優勢:一是便于正線軌行區與車輛段統一管理,有效減少了區域劃分、交叉管理,更安全高效;二是全線統籌施工管理,有效管理線路施工資源,安排更具合理;三是設置專業設備維修調度,有利于設備維護的一體化管理。方案3劣勢:一是正線與車輛段管理高度集中,統一界面,管控范圍較廣,需要更強的管理人員;二是正線及車輛段工作量大,業務繁雜,統一管理,要求工作人員的業務水平更高。
從3個方案的優劣勢分析來看,每個方案具有各自的優劣勢,全自動運行線路車輛段DCC管理方案的選擇,重點需要考慮的是全自動運行線路運營組織與人員管理,每個地方的運營管理組織以及運營管理模式可能不同,選擇的方案可能不同,各線路需結合自身管理特點做出選擇。
每條新開通的全自動運行線路,均會面臨全自動運行車輛段DCC管理方案的選擇,從國內多個地方的全自動運行線路的管理模式分析,方案的選擇主要是方案1與方案3。方案的選擇有不同側重點,選擇方案1側重考慮車輛段區域的屬地化管理,保持與與傳統線路管理思路一致;選擇方案3側重考慮正線及車輛段的行車組織、施工組織等統一管理指揮。
不同的全自動運行車輛段DCC管理方案的選擇,會影響信號設備系統功能的設計,根據不同全自動運行車輛段DCC管理方案的實際運營需求,一方面涉及車輛段內有人區域及無人區域等相關行車指揮管理功能設計,另一方面涉及控制中OCC及車輛段DCC崗位人員配套的信號設備及相關系統功能設計。如蘇州地鐵5號線,將正線與車場進行統一管理,實現行車指揮一體化[10];成都地鐵9號線,將DCC部分功能整合至OCC調度大廳,場調部分功能整合至調度大廳,檢調功能保留在DCC室,檢調與場調間考慮直通電話[11],設計了車輛基地綜合自動化系統,將傳統的車場調度、車輛檢修作業、調車作業進行整合,提升了車輛場段作業自動化水平[12]。針對不同的車輛段DCC運營管理需求,對信號設備系統功能設計產生較大影響,建議在信號系統設計聯絡階段明確全自動運行車輛段DCC管理方案,以滿足運營管理需求。
本文通過城市軌道交通全自動運行車輛段DCC管理方案的探討,總結分析了目前國內主要城市采用的全自動運行線路車輛段DCC管理方案,車輛段區域管理按無人區域及有人區域劃分,反映出車輛段區域管理界面劃分關鍵由運營的管控模式決定。主要涉及控制中心OCC管理的職責范圍、車輛段DCC管理的職責范圍、DCC是否納入OCC統一管理、正線及車輛段場行車指揮是否統一管轄等問題。全自動運行線路無論采用哪種車輛段DCC管理方案,都需要根據運營對車輛段DCC的管理的實際需求。車輛段DCC管理方案以及運營管理需求的確定,將更有利于全自動運行線路相關系統的詳細設計與專業設備配置,為后續運營組織架構、崗位設置、運作流程等運營籌備工作奠定基礎。