城市轨道交通互联互通全局调度系统研究

城市轨道交通互联互通全局调度系统研

究

摘要：近几年我国都市圈建设快速发展，都市圈内多方向、高频次、同城化

的出行需求特征愈发明显。乘客一次出行可能需要多种交通方式组合完成，日常

通勤时间较长、换乘次数较多。由于各层级轨道交通的功能定位和服务范围不同，系统制式和运营管理主体均有差异，目前都市圈轨道交通系统分工协作水平不足，不利于乘客实现便捷出行，出行效率降低。文章结合国外轨道交通网互联互通发

展经验，以上海都市圈为例，分析不同层级轨道交通之间适宜的互联互通运输模式，为未来都市圈轨道交通网互联互通运营管理提供参考。

关键词：轨道交通；互联互通；全局调度；数据融合与治理；动态调整

引言

城市轨道交通通常是以线路为独立单元的封闭系统，每一条线有其独享的车辆、信号及各相关专业系统，各线路配属的车辆只能供本线运营使用，无法实现

列车跨线投入运营，此种封闭体系在很大程度上制约了车辆、设备资源的跨线间

的统筹利用，也极大地增加了轨道交通系统车辆、设备的投资，对轨道交通高经

济价值资产的应用尚不够灵活。在北京市轨道交通新一轮规划建设中，信号系统

将大规模推广互联互通的技术方案，按照共用车辆段、正线车站具备接驳贯通配

线的互联互通设计实施，本文对该场景中信号系统相关设计、技术应用和运营使

用展开讨论。

1城市轨道交通信号互联互通建设必要性

城市轨道交通信号系统互联互通建设，对于推进城市轨道交通建设项目的自

动化与智能化有着重要意义，一是基本实现了网络化运营，二是初步实现了设备

供应商各系统接口的统一，为后续实现设备统型，线网内信号系统资源共享奠定

基础，三是实现了车辆的跨线运营，能够减少总体的配车数，实现线网车辆采购

一盘棋，四是跨线运营可以实现车辆基地的资源共享，减少大驾修的建设成本。

2全局调度系统关键技术

2.1枢纽换乘模式

枢纽换乘对不同层级轨道交通的制式类型、线路走向、技术条件和客流需求

的要求较共线运营小，不同层级轨道交通系统独立运行，相互干扰小，运输组织

也相对简单，有利于保障运输安全。因此这种模式的应用范围更广泛，适用于客

流出行方向差异较大、各线路技术标准难以兼容、线路能力利用紧张的情况。相

对于共线运营而言，枢纽换乘会相对增加乘客的出行时间，若换乘站设计不合理

还会造成乘客滞留，引发拥挤和安全隐患。因此，枢纽换乘站点的数量、布局、

流线设计、运输组织协调是采用该模式的研究重点，具体包括以下关键问题。（1）合理规划换乘站点的数量和位置，减少乘客的换乘次数和时间，减少乘客

集散对城市地面交通的压力。（2）不同层级轨道交通的票务和安检系统应尽可

能兼容互认，实现付费区换乘，减少重复安检和检票。（3）不同层级轨道交通

间应保证换乘流线顺畅，换乘导向标识清晰，提高换乘效率。（4）不同层级轨

道交通列车运行时刻表需协同，按不同优先级先后编制列车运行时刻表，从时间

层面发挥城市轨道交通对城际铁路、市域铁路的“末端衔接”作用。（5）大型

换乘枢纽需完善大客流管控预案，缓解由于衔接轨道交通线路增加而导致的乘客

站台聚集、换乘秩序混乱、车站能力饱和等问题。

2.2互联互通基础设备设计

首先，应重视信号机、计轴等基础设备的工程设计工作。目前各个信号系统

商在基础设备的工程设计原则上有一定差异，主要体现在设备数量、安装位置以

及安装方式方面。因此，首先应在设备数量的配置过程中，需要根据互联互通要求，将设备信号系统的数量作为参考依据，满足信号系统在运行过程中有较高的

可靠性，合理安排设备的安装位置，根据互联互通要求设置更加严谨的安装标准，在设计过程中确保信号系统应用范围的包容性，充分发挥信号利用率。其次，做

好应答器与信标设备的设计工作。应答器与信标设备是信号系统应用中的关键设

备系统，在应用过程中根据型号选择不同会影响到互联互通的建设目标，不同的

应答设备和信标装置在安装过程中也有着非常大的差异。相比于其他标准，欧标

应用范围非常广，在实际的设计过程中，可以将欧标作为应答器的安装标准，为

轨道交通信号系统的互联互通奠定坚实基础。车地无线通信系统也是信号系统互

联互通建设中的关键内容，需要设置类型统一以及功能完善的车地无线通信设备，为车载系统的跨线运营提供支持，保障信息和数据的通畅度，最终实现互联互通

的建设目标。

2.3全局应急协调指挥

梳理突发事件信息生成、报送、展示及反馈各阶段的内容、范围及管理措施。其中信息生成涉及信息要素、生成方式、审核机制等环节；信息报送与展示包括

报送流程、报送范围、信息内容要求等环节；信息反馈包括信息反馈途径、处置

方案审批与意见反馈等环节。通过突发事件处置方案效果分析、突发事件处置方

案优化分析、突发事件报告分析3个方面对事故事件处置行为进行整体评估，提

升处置方案合理性。根据多模式交通网络运营特征及客流分配推算算法，提出车

辆(列车)运行动态服务网络优化方法，进一步从全市交通网络客流协同管控需求

角度，提出城市交通网络客流协同优化管控方法。城市轨道交通应急处置工作具

备空间分布协同性、时间同步协同性、业务流程有序性等特点，结合工作流管理

技术及应急处置主体的职能，进一步对轨道交通应急响应流程进行优化，制定应

急处置工作流程，如图1所示。研究线网智能运输组织应急响应优化及智敏调整

的模型、方法和技术体系，实现突发事件下的大客流快速、安全疏散功能，有效

提高调度指挥和应急反应能力。