城市轨道交通线路—网络—体系

城市轨道交通线路—网络—体系
宋键
(上海申通轨道交通研究咨询有限公司,上海,201103)
【摘要】本文根据建设模式的不同,对我国城市轨道交通建设发展历程进行了科学的阶段划分,就城市轨道交通的“线路”、“网络”和“体系”作了理论性分析与诠释,并在对城市轨道交通线路式、网络化、体系化三种建设模式解读和论述的基础上,提出体系化建设是我国城市轨道交通建设的发展趋势。

【关键词】城市轨道交通;线路;网络;体系;体系化建设
自1965年开始建设北京地铁一期工程至今,我国内地开通运营轨道交通的城市有北京、上海、广州等10座城市,共计26条线路,线路总长700多公里。

全国48座百万人口以上的大城市中,已有20多座开展了轨道交通建设的前期工作,全国近期建设规划1700公里。

我国城市轨道交通正处于大规模建设发展时期,北京、上海和广州等城市更是以每年30 -50公里的速度建设,并且已率先进入网络化运营时期,运营线路总长已分别达到142公里、230公里和116公里。

纵观四十多年的历程,我国城市轨道交通建设发展具有明显的阶段性特征,本文将从建设模式角度,对我国城市轨道交通建设发展阶段进行划分,并以此为切入点就城市轨道交通建设模式进行总结归纳和系统论述。

1　城市轨道交通建设发展三个阶段
我国城市轨道交通发展至今,人们对城市轨道交通系统的理解大体有三种:即城轨道交通线路系统、城市轨道交通网络系统和城市轨道交通网络体系。

同时,城市轨道交通系统的项目建设模式可以归纳为“线路式(即单线式)建设”、“网络化建设”和“体系化建设”三种模式,我国城市轨道交通四十多年的建设发展历程,可依此相应地划分为三个阶段:
(1)第一阶段(1965年至2002年):线路式建设发展阶段
1965年至2002年的这一较为漫长时期内,尽管上世纪九十年代以后,上海、广州和深圳等部分城市轨道交通系统建设,一定程度地体现了网络化概念,但总体上看,各城市轨道交通项目建设基本上只从线路自身考虑,处于“重线路、轻网络、无体系”的单线式即线路式建设阶段,城市轨道交通建设发展尚处于较低水平。

(2)第二阶段(2003年至今):网络化建设发展阶段
2003年,国务院办公厅颁布了《关于加快城市快速轨道交通建设管理的通知》(国办发〔2003〕81号文),根据该通知精神,我国城市轨道交通在项目建设实施之前,需编制《城市轨道交通近期建设规划》。

这是我国城市轨道交通建设发展的一个重要的里程碑,也标志着我国城市轨道交通进入“先网络、后线路”的网络化建设发展阶段,城市轨道交通建设发展水平有了很大的提高。

(3)第三阶段(2007年～):体系化建设发展阶段
随着网络化建设的不断深入,城市轨道交通建设理念不断得到提升,2006年,上海、广州先行开展并完成了“城市轨道交通网络系统综合研究”,先后多次在全国性乃至国际性论坛上,进行了专项交流,并在建设中实践应用。

城市轨道交通网络系统作为体系的概念已开始被人们认识,并得到了广泛关注。

2007年6月,由中国交通运输学会城市轨道交通专业委员会组织召开的、以“网络化建设与运营”为主题、以“体系化建设”为核心的中国城市轨道交通论坛(上海),标志着我国城市轨道交通正在步入“先体系、后网络,再线路”的体系化建设发展阶段,城市轨道交通建设发展水平又将迈上一个新台阶,而上海、广州则是体系化建设的探索者和先行者。

2　城市轨道交通线路、网路与体系的概念与内涵
根据《城市公共交通分类标准》(试行),所谓
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“城市轨道交通”,是指城市轨道交通为采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统;是依据城市交通总体规划的要求,设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路,以列车或单车形式,运送相当规模客流量的公共交通方式。

它是一个安全、快捷、舒适、大容量的公共客运系统,是城市公共客运交通重要组成部分,并在城市公共客运交通中起骨干作用。

然而,什么是城市轨道交通的“线路”、“网络”和“体系”呢?它们的综合涵义是什么?结构功能构成和物理形态如何?对此,由于容易被人们忽视,至今并没有被真正的、全面的、系统的、广泛的认识和理解,并因此而导致了城市轨道交通建设发展出现了本来可以避免的诸多问题与不足。

图　城市轨道交通体系(系统)的结构功能体系构成
就城市轨道交通的综合涵义而言,无论是“线路”、“网络”,还是“体系”,都是由结构功能系统(体系)、管理业务系统(体系)和规范标准系统(体系)三个部分构成的综合系统(体系)。

其中,结构功能系统(体系)是城市轨道交通的“硬件”部分,管理业务系统(体系)是城市轨道交通的“软件”部分,规范标准系统(体系)是规范城市轨道交通“硬件”和“软件”建设运作的“规则”部分,三者是有机的统一体。

在此,重点从系统的物理内涵上或系统的结构功能角度,就城市轨道交通的“线路”、“网络”和“体系”进行理论性的分析与诠释。

(1)城市轨道交通线路
城市轨道交通线路的结构功能系统主要由运转系
统、基础系统和维护系统三个部分构成(如图1所示的虚线框内部分)。

从形象化的物理形态上讲,城市轨道交通线路只是一个由各专业系统构成的、纵向一维线性结构的“线”(如图2(a )所示)。

(2)城市轨道交通网络
城市轨道交通网络的结构功能系统构成,与上述的城市轨道交通线路的结构功能系统基本类似,也是由运转系统、基础系统、维护系统三个部分构成(如图1所示的点划线框内部分)。

从形象化的物理形态上讲,城市轨道交通网络是一个由各专业系统构成的、纵横二维平面结构的“面”(如图2(b )所示)。

(3)城市轨道交通体系
城市轨道交通体系的结构功能体系是由管理平台、运转体系、基础体系、维护体系和安监体系五个部分构成完整体系(如图1∃5所示的全部)。

从形象化的物理形态上讲,城市轨道交通体系是一个由更多专业系统构成的、纵横竖三维立体结构的“体”(如图2(c)所示)。

3　城市轨道交通建设模式
(1)线路式建设
线路式建设的内涵就是“串联组合”,即只是在纵向上完成线路内部各专业系统的串联组合。

线路式建设是仅着眼于线路本身,从线路内部不同专业系统之间,实施纵向一维线性式建设。

为建线
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(a )纵向一维线性结构的线路系统
(线
)
(b)纵横二维平面结构的网络系统(面
)
(c )纵横竖三维立体结构的网络体系
(体)
注:纵向—线路内部系统,横向—网络各线,竖向—网络与平台
图2　城市轨道交通体系(系统)物理结构示意图
路而建线路,使线路单独化。

既不利于线路本身建设,也不利于网络系统建设,更不利于网络体系建设。

线路式建设的城市轨道交通工程项目,只是一个功能不够完善、品质不高的单独化线路系统;线路式建设的城市轨道交通系统,只是一个线路单独化的线路“组群”。

(2)网络化建设
网络化建设的内涵就是“串联组合、互联互通、整合共享”,即不仅在纵向上完成线路内部各专业系统的串联组合,还在横向上完成不同线路各专业系统的互联互通与整合共享。

网络化建设是站在网络系统高度,从线路内部不同专业系统之间和不同线路相同专业系统之间,实施纵横二维平面式建设。

为建网络而建线路,使线路网络化,实现“线、面”的结合。

有利于线路本身建
设,也有利于网络系统建设。

网络化建设的城市轨道交通工程项目,是一个功能较完善、品质较高的网络化线路系统;网络化建设的城市轨道交通系统,是一个网络化系统。

(3)体系化建设
体系化建设的内涵就是“串联组合,互联互通,整合共享,上联下通,集中统一”,即不仅在纵向上完成线路内部不同专业系统的串联组合,还在横向上完成不同线路同一专业系统的互联互通与整合共享,而且在竖向上完成各专业系统与网络管理平台系统(包括上层通信网系统)的上联下通与集中统一。

体系化建设是站在网络体系高度,从线路内部各专业系统之间、不同线路各专业系统之间、以及各专业系统与统一管理平台各系统(包括上层通信网系统)之间,实施纵横竖三维立体化建设。

为建体系而建线路,使线路体系化,实现“线、面、体”的结合。

更有利于线路本身建设,有利于网络体系建设。

体系化涵盖网络化、高于网络化。

体系化建设的城市轨道交通工程项目,是一个功能完善、品质优良的体系化线路系统;体系化建设的城市轨道交通系统,则是一个完整的网络化体系。

4　体系化建设是城市轨道交通建设的
发展趋势
(1)体系化建设关键实施步骤
实现城市轨道交通工程项目体系化建设的关键,在于做好体系策划、网络综合、线路总体三大工作。

三大工作所制定的总体原则和目标要求,是城市轨道交通工程项目的设计与实施工作的前提和指导。

只有做好这三大工作,才能保证城市轨道交通工程项目按体系化建设模式实施,才能把城市轨道交通工程项目建设成为一个高品质的、体系化的线路系统,最终形成的城市轨道交通系统才有可能是一个完整的、有机的网络体系。

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三大工作分别由决策者(或业主)、网络总体协调单位和线路总体设计单位三个责任主体负责,按照“体—面—线”的顺序、分三大步骤实施:
第一步,体系策划—根据线网规划,城市轨道交通系统与网外的(联动与一体化)关系,城市轨道交通系统功能总体要求和综合管理构架与要求,决策者组织策划研究,完成网络框架体系的构建。

第二步,网络综合—根据网络框架体系要求,网络总体协调单位通过网络系统统筹与综合(即网络化)研究和标准化建设基础工作,形成网络系统建设的指导性文件和标准化文件。

第三步,线路总体—根据网络框架体系要求、网络系统建设指导性文件和标准化文件,线路总体设计单位通过线路总体设计研究,形成总体设计文件和工程项目设计技术要求。

(2)体系化建设特征
城市轨道交通体系化建设,在系统技术、资源利用、建设管理和建设条件等方面均具有明显的特征:
①系统技术含量高、综合性强
按照“体—面—线”体系化建设城市轨道交通,专业系统构成更加广泛,不但包含线路内部系统,还包含网络层系统;专业系统接口界面繁多,包括线路内部系统之间、不同线路系统之间以及各专业系统与管理平台各系统之间的接口与界面;涉及大量的系统综合与集成技术,并在确保线路系统功能优化的同时,更强调网络体系整体最优。

故系统技术含量高、综合性强。

②资源利用高度集约化
资源利用集约化可以有效利用城市土地资源,综合利用网络设施资源,集约利用管理维护资源,提高网络运营的可经营性。

体系化建设必须实施、也更有条件实现资源利用集约化。

③建设统筹管理与标准化
体系化建设需要实施并有条件实现项目建设统筹管理(尤其是处于网络集中快速建设时期的项目建设),包括网络建设标准化、设计与技术协调、工程招投标管理、项目管理制度建设和建设资源超前平衡等方面。

实施建设统筹管理与标准化,有利于提高建设速度、控制建设质量、减低建设风险、方便运营维护、控制建设投资。

④建设条件与前提要求高
实现城市轨道交通体系化建设,需要具备更高专业技术与技术管理水平、并具有较强的网络统筹综合能力的技术队伍;需要具备丰富经验的、具有很强统筹管理能力建设管理队伍;需要事先组织完成网络体系构建和网络化等工作。

(3)体系化建设提升城市轨道交通系统品质
体系化建设,可充分体现“安全地铁、高效地铁、科技地铁、绿色地铁、人文地铁、经营地铁”的理念,大大提升城市轨道交通系统品质。

具体表现在以下几方面:
①系统结构特性
体系化建设的城市轨道交通系统,具备完备性、联通性、开放性、扩展性和持续性的结构特性。

完备性:系统包含运转、基础、安监及公安四个功能体系和一个综合性、统一的、信息化管理平台,是一个非常完备的、功能构成合理的系统。

联通性:管理平台相互之间及其与功能体系之间,实现横接竖联与集中统一;网络线路相互之间实现统筹综合与连通共享;各专业系统之间实现综合集成与协调兼容。

开放性:实现了城市轨道交通系统与其他交通系统有机衔接、支持融合和一体化;各专业系统技术与接口可实现标准化、模块化和公开化。

扩展性:使城市轨道交通系统具备了调整和扩展的弹性特征;使系统技术具备了升级拓展的塑性特征。

持续性:网络资源配置充分体现了集约化与可经营,有利于网络系统发展持续良性循环。

②系统功能特性
体系化建设的城市轨道交通系统具备完善性、安全性、平稳性和高效率的功能特性。

完善性:在实现客运交通和人防功能的基础上,系统具备良好的公众超值服务与增值经营、设备设施状态安全监测、反恐防恐与公共安全保障等功能,并具有覆盖全网全业务的信息化管理功能。

安全性:不仅乘客乘车安全、车辆运行安全,而且网络整体运转安全。

平稳性:不仅车站运转平稳、线路运转平稳,而且网络整体运转平稳。

高效率:体系化建设使得系统管理业务界面分明、层次清晰,使得网络管理平台统一、流程固化,使得网络信息交互准确、传递及时,从而确保城市轨道交通系统高效运转,实现效益最大化。

③系统管理特性
体系化建设的城市轨道交通系统,具备全覆盖、集中统一和信息化高效的管理特性。

全覆盖管理通过建立网络综合管理平台,可实
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现全网络运营、维护、资产、安全和公安等全部业务的全覆盖管理。

集中统一管理:通过建立网络统一管理平台,可实现覆盖全网全业务的、按业务板块集中的统一管理。

信息化高效管理:通过建立网络信息化管理平台,可实现覆盖全网全业务的、信息化高效管理。

毋容置疑,体系化建设是未来城市轨道交通建设的发展趋势。

5　结束语
在我国城市轨道交通集中快速建设发展的今天,人们逐步认识到城市轨道交通系统不只是一条“线路”,也不仅是一个“网络”,而是一个完整的综合“体系”;意识到城市轨道交通系统的项目建设应“先网络、后线路”,甚至“先体系、后网络、再线路”。

无论是启动轨道交通建设的城市,还是已进入网络建设运营时期的城市,新建项目的规划与实施,或多或少体现了网络化乃至体系化建设思路,体系化建设发展时期已经到来。

参考文献
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(Shanghai Shentong Rail Transit Research and Consultancy Co.,L td,Shanghai,201103)
【Ab stra ct】This pap er p resen ts a scientific stage divisi on concer n ing the devel opmen t p r ocess of the con struction of urban r ail transportation in China,based on the d ifference of con struction modes.I t m akes theoretical analysis and annotation on the ter ms of“Route”,“N et wo r k”,and“S yste m”of u r ban r ail transportation,and on the basis of the above th r ee constructi on modes,it p uts f or war d that syste m ization c on struction is the trend of the development of the urban rail tran s po rtati on of China.
【K ey W ord s】u r ban r ail tr anspo rtati on,r ou te,net work,syste m,syste mizati on c onstr ucti on
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