文 / 本刊記者 陳楠枰

聯(lián)出一張“網(wǎng)” 互聯(lián)互通呼喚標準建設(shè)

文 / 本刊記者 陳楠枰

北漂族楊光大學畢業(yè)后留京，父母出錢在燕郊為他添置了一套房，卻因上班太不方便而仍在京城內(nèi)租房住?！暗罔F只到草房，從草房到燕郊還得坐公交，有時候回去晚了公交也沒有了?！?/p>

然而，好消息傳來，5月22日，北京市十四屆人大常委會召開，北京市政府相關(guān)部門在會議上提供的宣傳片介紹，在京津冀協(xié)同發(fā)展的背景下，北京的地鐵線路將修往河北相關(guān)城市。交通運輸部和京津冀三地交通運輸部門開始密集接觸，推動三地交通“規(guī)劃同圖、建設(shè)同步、運輸一體、管理協(xié)同”。

而實際上，現(xiàn)有條件下實現(xiàn)城市軌道交通的互聯(lián)互通，不光京津冀實現(xiàn)不了，僅僅是北京市內(nèi)的網(wǎng)絡都無法實現(xiàn)。

一個長時間以來困擾地鐵運營商的問題是：同一城市軌道路網(wǎng)中，由于每一條線路均獨立設(shè)計，土建規(guī)模、車輛、供電、信號等設(shè)施制式難以達成統(tǒng)一，因此，就算若干條軌道線路連出了一張網(wǎng)，網(wǎng)中的車輛都無法實現(xiàn)互通，A線的車駛?cè)隑線運營，極有可能成為“瞎子”一名。

如何提升軌道交通運輸效率，讓線路網(wǎng)絡化的城市軌道交通連出一張真正意義上互聯(lián)互通的大“網(wǎng)”？

現(xiàn)狀：散兵游勇無標準難協(xié)作

一則統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，北京普通工作日上班早高峰時段兩小時的客流量竟高達全天客流量的40%。兩小時完成40%客流量的成績凸顯出單線建設(shè)和運營模式下，國內(nèi)軌道交通建設(shè)運營規(guī)劃、運輸組織的高效率，以及運營組織方式的靈活、簡捷。卻也從反面暴露出其不足。

長期乘坐地鐵的人不難發(fā)現(xiàn)，地鐵換乘次數(shù)多，時間長，難以有效吸引客流，非高峰期時段線路和設(shè)備空置率仍然較高。

并且，作為列車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，由于設(shè)備供貨商數(shù)目繁多，目前世界上不同公司的信號系統(tǒng)技術(shù)上差別很大，信號制式和實現(xiàn)方式不統(tǒng)一，使用不同信號系統(tǒng)的列車，只能在選定的軌道線路上跑，這條路上的車不能跑到那條路上去。所以乘客在不同線路之間不得不“換乘”，無法滿足全路網(wǎng)資源合理有效共享。

中國首條CBTC線路——武漢1號線

北京交控科技有限公司董事長郜春海認為：“軌道交通設(shè)施設(shè)備標準化建設(shè)勢在必行。實現(xiàn)城市軌道交通互聯(lián)互通和標準化建設(shè)，地鐵網(wǎng)絡化運營才能實現(xiàn)更加靈活地調(diào)度?！?/p>

最簡單的例子，一條線路客流量激增導致運營車輛不夠，只要各項設(shè)備制式統(tǒng)一，即可調(diào)配另一條線路的閑置車輛前往“救援”。城市軌道交通的標準化建設(shè)應是未來實現(xiàn)資源

共享和節(jié)約利用，提高乘客出行質(zhì)量的方向。

一個長時間以來困擾地鐵運營商的問題是：

同一城市軌道路網(wǎng)中，由于每一條線路均獨立設(shè)計，土建規(guī)模、車輛、供電、信號等設(shè)施制式難以達成統(tǒng)一，因此，就算若干條軌道線路連出了一張網(wǎng)，網(wǎng)中的車輛都無法實現(xiàn)互通，A線的車駛?cè)隑線運營，極有可能成為“瞎子”一名。

特大城市30至70公里圈內(nèi)，形成大量通勤客流，客流需要形成“1小時通勤圈”，區(qū)域軌道交通實現(xiàn)共線、跨線運營，逐步吸引和聚集客流，提高線路和設(shè)備利用率，形成網(wǎng)絡化行車和客運組織。

中小城市客流量和線網(wǎng)規(guī)模相對較小，但繁華區(qū)段相對集中，城市中心區(qū)的乘客希望得到高頻率服務，市郊乘客希望得到較高旅行速度和延長運營時間的服務，為有效降低建設(shè)和運營維護成本，亦要求提高線路和設(shè)備利用率，實現(xiàn)軌道交通共線和跨線運營。

據(jù)悉，世界上最早關(guān)于城市軌道交通的互聯(lián)互通嘗試大概起源于日本地鐵?！叭毡镜罔F曾經(jīng)在一列車上加裝多套車載設(shè)備，最多時加裝了13套設(shè)備，終于受不了了停下來開始研究標準?！臂汉Ｕf。

近年來，北京、上海等城市也先后進行過互聯(lián)互通研究工作，但由于當時互聯(lián)互通運營的需求不強烈，以及核心技術(shù)特別是信號技術(shù)仍掌控在國外設(shè)備商手中，最終均未能實現(xiàn)。

不管是國際主流信號系統(tǒng)還是國內(nèi)新興信號系統(tǒng)均有應用，不管是支持無線還是有線，國內(nèi)條條線路獨立設(shè)計選用的信號系統(tǒng)五花八門。

郜春海將目前信息系統(tǒng)多制式并存的情況形象地比喻為城市軌道交通的“戰(zhàn)國時代”。

“短短十余載，我國城市軌道交通已形成2000余公里網(wǎng)絡。飛速建設(shè)的過程中，各業(yè)主單位不論在設(shè)備選型還是功能需求，關(guān)注的點都是怎么把線路開通，缺乏統(tǒng)一且長期的考量。”

自儀泰雷茲交通自動化系統(tǒng)有限公司系統(tǒng)總工程師劉會明注意到，國內(nèi)越來越多城市的軌道交通建設(shè)已經(jīng)或即將進入網(wǎng)絡化，對地鐵信號系統(tǒng)提出了更高要求。然而，我國現(xiàn)有城市軌道交通信號系統(tǒng)尚且仍存在單線獨立、分散化缺點。但另一方面，根據(jù)自儀泰雷茲自身參與的十多個四百多公里的國內(nèi)項目進行統(tǒng)計分析得出，除線路布置、外部接口需求外，全國各城市興建軌道交通時對信號系統(tǒng)的需求相同者達90%以上。

對于城市軌道交通運營維護而言，網(wǎng)絡化趨勢意味著什么？

劉會明談到，從維護的角度講，網(wǎng)絡化很自然的需求就是實現(xiàn)維護資源的共享，但是他也談到，實際上由于向國內(nèi)如此大規(guī)模的地鐵建設(shè)在世界范圍也是沒有的，因此對于網(wǎng)絡化產(chǎn)生的需求也是值得探討的，例如他提到一位從事信號系統(tǒng)維護的同行的不同角度的觀點：城市軌道交通真正成網(wǎng)

后，單點故障可能將影響到整個路網(wǎng)； 隨著人力成本的提高，網(wǎng)絡化之后信號系統(tǒng)應能提供遠程維護以節(jié)約人力檢查的維護成本。

從維護的角度講，網(wǎng)絡化很自然的需求就是實現(xiàn)維護資源的共享，但對于網(wǎng)絡化產(chǎn)生的需求值得探討，例如，城市軌道交通真正成網(wǎng)后，單點故障可能將影響到整個路網(wǎng)； 隨著人力成本的提高，網(wǎng)絡化之后信號系統(tǒng)應能提供遠程維護以節(jié)約人力檢查的維護成本。

“站在其他的角度，如運營指揮，工程建設(shè)，網(wǎng)絡化的要求又意味著行車指揮方式統(tǒng)一，建設(shè)工期控制靈活。”因此，“隨著網(wǎng)絡化趨勢的到來，仔細研究網(wǎng)絡化對于信號系統(tǒng)的要求，形成共識，是充分利用網(wǎng)絡化優(yōu)勢，開展下一步工作的基礎(chǔ)。”劉會明指出。

趨勢：資源共享實現(xiàn)真正網(wǎng)絡

真正的網(wǎng)絡化應該是怎樣的？在郜春海的構(gòu)想中，從北京到上海的高鐵是直達的，中間并不需要乘客換乘。同樣，在一個城市內(nèi)部，從甲地到乙地，乘上地鐵之后，地鐵列車應該將客人直接送達目的地，中間不應該讓客人走路換乘。

從定義上理解，“互聯(lián)互通”則是指安裝某個供貨商車載設(shè)備的車輛，可以在其他供貨商的軌旁設(shè)備上運行，列車跨線運營不減速或降級，即實現(xiàn)共線運營（一線多車）和跨線運營（一車多線）。

“自主化CBTC逐漸成熟、相互兼容是信號系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢，兼容即是標準化?！臂汉ＵJ為，實現(xiàn)城市軌道交通互聯(lián)互通可實現(xiàn)路網(wǎng)間的共線、跨線運營，在確保列車安全高效運行的前提下，實現(xiàn)不同廠商的信號設(shè)備互聯(lián)互通，實現(xiàn)列車共走廊運營，提高線路和設(shè)備利用率。

而真正關(guān)注到信號系統(tǒng)，郜春海提出，集中的控制中心、車地安全通信、線路間地面設(shè)備切換和系統(tǒng)安全評估應是決定信號系統(tǒng)能否完成互聯(lián)互通的關(guān)鍵問題。

“達成車地安全通信，物理層應采用透明的車地通信傳輸通道，根據(jù)通信技術(shù)發(fā)展，采用LTE、WLAN、GSM-R等傳輸方式，實現(xiàn)車地間雙向大容量通信。邏輯層采用統(tǒng)一的安全協(xié)議實現(xiàn)?；ヂ?lián)互通要求不同線路設(shè)備采取安全、一致的信息傳輸編碼和解碼技術(shù)，保持不同線路上各關(guān)鍵設(shè)備之間數(shù)據(jù)流向和鏈路數(shù)量的一致性?！?/p>

為確保列車跨線運行時不降級或減速，郜春海提出，必須對互聯(lián)互通下列車平穩(wěn)切換技術(shù)進行研究，使兩線邊界的地面設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)通，確?？刂屏熊囋O(shè)備的唯一性、生成移動授權(quán)的安全性和連續(xù)性?！白詈笸ㄟ^安全協(xié)議，保證車載和地面設(shè)備間的安全通信，并依據(jù)CENELEC進行安全評估?！?/p>

國外城市軌道交通網(wǎng)絡化經(jīng)驗能否照搬？劉會明為記者進行細致分析后認為，鑒于中國有獨特的要求和條件，不可照搬。

廣州3號線控制中心

劉會明指出，從國際的例子看，溫哥華天車線線網(wǎng)規(guī)模不大，所有線路不論車輛還是信號都采購相同制式的設(shè)備，統(tǒng)一所有操作維護以實現(xiàn)資源共享，這樣做的前提則是供應商和客戶之間要能確保維持長期戰(zhàn)略合作關(guān)系。而倫敦地鐵正在陸續(xù)改造階段，按照聯(lián)通線路的實際需要采用相同系統(tǒng)

支持。紐約地鐵正計劃將信號系統(tǒng)進行全面升級，保持適度競爭，選擇若干潛在的信號系統(tǒng)供應商，共同確定不同子系統(tǒng)之間接口，最后用試驗線確定接口和標準是否兼容，從而選定合適的幾家供應商。

北京交控科技有限公司信號設(shè)備系統(tǒng)

“但是對于國內(nèi)而言，首先得力于我國城市軌道交通建設(shè)規(guī)模和定位的幾乎一致，客戶間關(guān)于地鐵規(guī)劃設(shè)計及咨詢交流普遍而深入，各級城市關(guān)于信號系統(tǒng)的需求亦相似度極高；另外，局限于某個供應商挑選產(chǎn)品在國內(nèi)并不現(xiàn)實；再者，即使找到一個方案，該方案也必須能適用于國內(nèi)眾多城市網(wǎng)絡；最后，我們需要一個具有前瞻性的解決方案?！?/p>

劉會明提出，系統(tǒng)的標準化才是解決網(wǎng)絡化對信號系統(tǒng)的需求的解決方案。

制定系統(tǒng)化標準的前提，劉會明表示，應遵循運營、維護、互聯(lián)互通需求主導原則，首先明確需求；把握適度原則，非必要、非合理的需求會帶來額外的短期及長期成本；兼顧考慮長期的技術(shù)發(fā)展趨勢，例如無人駕駛技術(shù)。

“同時，系列化制定標準還應涵蓋信號系統(tǒng)的整個生命周期，包括規(guī)劃、實施、軟件維護等各層面，并以開放原則，吸收國內(nèi)、外已有的成果，盡量讓所有行業(yè)的參與者進入標準制定環(huán)節(jié)，以保證標準更好的實施性?！?/p>

地鐵電網(wǎng)調(diào)度指揮控制中心方面，由于建設(shè)投資的模式和周期等因素，國內(nèi)目前尚沒有真正意義上的網(wǎng)絡化地鐵線網(wǎng)調(diào)度指揮控制中心。

中國鐵道科學研究院通信信號研究所肖寶弟提出，開展地鐵控制中心建設(shè)，必須注意對地鐵調(diào)度指揮中心的功能和定位有充分認識、科學決策及詳細方案，同時，在項目實施過程中慎重選擇系統(tǒng)集成商，盡可能提高系統(tǒng)安全防護等級，先選擇科學、先進、可行及合理的方案，再針對方案選擇具有相應資質(zhì)的實施單位。

成都地鐵運營有限公司李菲就供電系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通時指出，只有在確?？煽抗╇姷拇笄疤嵯?，不斷優(yōu)化現(xiàn)有地鐵供電方式布局，才能為地鐵運營提供高質(zhì)高效的強勁動力。