城市轨道交通现网网络化和资源享

城市轨道交通网络化和资源共享主讲人——刘志义2016.9国内城市轨道交通的发展趋势目录1城市轨道交通建设需认真研讨的问题

2网络化运营必须研究全网络的资源共享3一、国内城市轨道交通的发展趋势1、概况根据中国城市轨道交通协会披露，截止到2013年末，全国19个城市共开通城市轨道交通运营里程2746km，其中：地铁2073km，占75.5%，轻轨233km，占8.5%，单轨75km，占2.7%，现代有轨电车108km，占3.9%，磁浮交通30km，占1.1%，市域快轨277km，占8.3%。序号2013年末运营里程（公里）其中：2013年新增运营里程（公里）城市合计地铁轻轨单轨现代有轨电车磁浮交通市域快轨合计地铁轻轨单轨现代有轨电车磁浮交通市域快轨1北京5424657721212上海62753293056.49999.23天津1397952.37.921.74重85广州2392392424.36深圳1791797武汉724328.51515.48南京81819沈阳1145460665.76010长春5648.37.611大连127103.623.340.312成都1445093.898.726.813西安46462525.314哈尔滨17171817.515苏州58582726.640602716郑州26262626.217昆明40402222.118杭州181819佛山2121合计274620732337510830227460333402013年全国城轨交通运营里程表上海627公里：地铁532公里、有轨电车9公里、磁浮交通30公里和市域快轨56.4公里；北京542公里：地铁465公里和市域快轨77公里，两市运营里程遥遥领先其他城市。一、国内城市轨道交通的发展趋势2、建设费用不断攀升上世纪90年代地铁建设费用一般不超过5亿元/km左右、其敷设方式一般以地下为主、高架为辅。如上海地铁1号线一期工程，平均每公里3.57亿元/km，天津地铁1号线3.52亿元/km。到目前各城市的地铁线路投资普遍达到6~7亿元/km以上；甚至接近或超过10亿元/km。如近期拟建设的北京地铁3号线投资约11亿元/km左右。6号线、14号线约9.8亿元/km左右。上海地铁14号线高达14.8亿元/km左右。当然，征地拆迁费用上升是主要因素之一，但工程费、设备费、人工费、材料费等的上涨也是重要因素。一、国内城市轨道交通的发展趋势3、运营普遍入不敷出，各市水平差距悬殊根据开通运营线路的15个城市统计、运营线路总成本378亿元，总收入199亿元，收入成本比为52%，普遍呈现出不敷出的状态。其中6市达到70%以上，6市50%左右，3市低于35%。4、城市轨道交通的发展趋势我国的城市轨道交通建设和大发展已有20多年的历程，这中间积累了大量的设计、施工、运营经验、也有不少教训值得我们重视和吸取，其中之一就是形成网络之后的运营组织和机电设备系统如何进行资源共享，最大程度的发挥设备系统的作用，优化系统配置、减少土建和设备系统的投资，实现一个城市轨道交通由单线运营逐步向网络化运营的过渡。二、城市轨道交通建设需认真研讨的问题

1、网络化统筹运作趋势，将推动城轨管理模式的重大变革一般来说，当一个城市的城轨交通多线相交、运营里程达到一定规模基本覆盖城市中心区域时，将进入网络化运营时代并产生网络效应。北京、上海、广州的网络效应日益明显，深圳、重庆、天津的网络效应逐步显现。2020年以后更有大批城市进入网络化时代。网络化进程正在加速推动城轨交通管理模式转变：一是由重建设规划轻线网规划向两规划并重转变；二是建设模式由传统分散式向集约系统式转变；三是运营管理由单线分口向网络统筹转变；四是监管方式由粗放型向精细化转变；五是信息管理由数据分散向集中共享转变。网络化规划布局、点线面统筹安排，不同制式科学配置、多种资源共享、多线同期建设、网络化运营组织、城轨建设与城市发展互动等一系列网络因素纷纷显现，网络化将带动我国城轨交通进入新时代。二、城市轨道交通建设需认真研讨的问题2、集约化资源共享趋势，将成为城轨交通与城市发展深度融合的契合点在一些城市的城轨交通规划建设中，出现了相邻相交线路的换乘站、停车场、车辆段、控制中心、主变电所等大型设施合址共建，地上地下资源综合利用，设施、设备、信息融合共享。出现了以城轨交通为联接点的城轨、航空、高铁、城际、长途客运、公交汽车、出租汽车、社会车辆等多种运输方式一体化开发建设的综合交通枢纽（上海虹桥、北京南站、天津站、南京南站等），造就了城市片片新区；出现了由“互联互通”网络化理念引导下的创新实践——拟定建设规划时，将规划内的各条线路之间、与既有线路之间、与线网规划汇总的未来线路之间，通过一批相关车站的统筹设计和预留条件，为实现跨线运营、共轨运营、快慢车混跑创造条件，以方便乘客换乘、增强运输能力。二、城市轨道交通建设需认真研讨的问题3、实现网络化运营需要研究和解决的问题：网络化运营是今后城市轨道交通的发展方向，它对于增加运营的灵活性，提高运营水平，更好的服务大众出行、降低建设投资、节约用地和节能环保等方面都有十分重要的作用。但网络化运营并非易事，需要经过不懈努力才可以做到：首先，在进行线网规划和建设规划时就要对轨道交通的网络化运营进行规划和研究，并预留充分的条件。同时地铁设计规范和标准也需进行相应的补充和完善。第二，应借鉴国铁的运营管理经验，各条线的运营调度指挥又可独立进行，又能全线网的统一协调、调度。第三，各条线之间的联络线和接轨站应具备贯通运营的条件，限界、车辆、站台计算长度、列车编组能相互包容、联络线、渡线能满足载客运行要求，接轨站也应有相应的配线等。第四，通信、信号、供电系统可以相互包容或制式一致，才可做到互联互通。第五，控制中心、车辆基地、主变电站以及换乘站的资源共享仅仅是网络化运营的初始阶段，也为今后的网络化运营奠定初步基础。三、网络化运营必须研究全网络的资源共享资源共享可分为控制中心、车辆段、停车场、主变电站和换乘站及机电设备系统的资源共享作为网络化运营的基础。最后发展到网络化运营。（一）线网上的资源共享1、控制中心的资源共享随着多线路、多运营商的网络运输格局形成，以往“一线一中心”的模式难以适应多线路、多运营商状况下的网络运输协调、突发事件处置的需要。为保证轨道交通线网的安全、集约、高效运营；满足多投资主体、多运营商、网络化运营条件下轨道交通线网的统一管理、信息共享；更好的为乘客提供优质服务，必须对轨道交通网络运营进行统一调度指挥，实现调度指挥中心建设、运营组织协调、资源信息共享、突发事件应急处置和网络对外协调统筹规划、统一管理。三、网络化运营必须研究全网络的资源共享轨道交通线网控制中心作为轨道交通线路运营的核心综合协调角色，全面负责全线所有运行车辆、车站、区间、客流、设备、行车等进行总的监视、协调、指挥、调度和管理。在轨道交通网形成后，为了轨道交通网络中各条线路能够有效地协调运作，适应线网的发展，建立一个具有列车运营管理信息、乘客信息、设备信息以及管理信息的平台；掌控全局的网络化运营系统是十分必要的。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享2、车辆基地资源源共享：（1）从全路网考虑虑，车辆基地建建设是实现资源源共享的重要条条件车辆基地是城市市轨道交通建设设项目中重要的的组成部分。占占地多、规模大大、一般车辆基基地占地都在30~35公顷，有的甚至至更多。停车场场占地也在10公顷左右,投资在4~9亿人民币左右，，占一条线工程程总投资的4~8%。它涉及到车辆辆、线路、站场场、工务、供电电、通信、信号号、建筑、给排排水、消防等系系统或专业，是是地铁建设的主主要控制环节之之一。由于投资资较大、占地较较多、确定合理理的功能布局对对降低工程投资资、节约用地有有重要的意义。。车辆基地不仅仅在地铁建设期期中对控制投资资和工期有着至至关重要的作用用，而且在运营营期中对于降低低运营成本、保保证运营安全、、实现高效管理理亦有着重要的的作用。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享2、车辆基地资源源共享；（2）合理整合设备备资源、充分发发挥作用若线网中每条线线路均设置具备备厂架修能力的的车辆段，则会会形成厂、架修修的设备、设施施利用率低，造造成人力、设备备、土地等资源源的浪费；若线线网中的厂架修修车辆段设置过过少，则会造成成厂架修能力紧紧张、联络线设设置过多等问题题，会造成土建建工程增加，给给运营管理带来来不便。综合维维修中心的大型型检查、维修机机械的资源共享享（如接触网检检查车、磨轨车车等)也会节约大量资资金。因此，合合理进行车辆段段、停车场的资资源整合、使设设备充分发挥作作用，对降低工工程投资，实现现资源共享，具具有十分重要的的意义。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享3、主变电所资源源共享：（1）优化利用城网网电力资源随着城市轨道交交通网络化建设设的推进，如果果仍按照单线模模式进行配置主主变电站，那么么城轨供电系统统将占用大量的的城市电网电力力资源，不但主主变电所数量大大大增加，也占占用公用电网更更多的110kV间隔资源，并加加大了轨道交通通建设的总体投投资,给城规划带来影影响和压力，同同时给城市电网网220kV的布局和规划造造成很大的困难难，使两者的综综合投资效益降降低。因此，如如何利用有限的的城市电网电力力资源更好地为为城市轨道交通通网络供电，是是主变电所资源源共享研究的重重点。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（2）完善轨道交通通供电系统结构构如果城市轨道交交通供电系统按按照单线进行配配置，那么各条条线的供电系统统基本独立，当当供电系统发生生故障时，只能能依靠本线供电电系统自身的故故障应对能力，，则对主变电所所备用容量要求求较大。供电系系统资源共享，，不同线路间的的外部电源可以以综合配置，不不同线路间的供供电系统可以相相互支援，进一一步提高城市轨轨道交通线路的的建设水平和服服务水平，达到到电力资源的综综合配置，解决决与城市公用电电网接口问题，，提高城市轨道道交通供电系统统的可靠性，保保障轨道交通供供电网可靠有序序的运行。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（3）减少对市政工工程建设干扰城市轨道交通线线路主变电所如如果按单线建设设模式考虑，主主变电所数量将将大大增加，不不仅造成轨道交交通供电资源、、城市电力系统统资源的严重浪浪费，而且需要要建设大量的从从供电电源点至至轨道交通受电电点的电力通道道，对城市规划划和市政建设带带来诸多困难。。造成投资浪费费，甚至影响轨轨道交通建设工工期。因此，在在满足轨道交通通供电性能和可可靠性要求的前前提下，应从网网络化建设的模模式，对轨道交交通主变电所的的布局综合考虑虑、多点优化，，尽量减少主变变电所的设置，，最大限度的减减少对市政建设设、规划的影响响。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（4）主变电所资源源共享是社会发发展的必然随着城市基础设设施（电力、交交通等）建设速速度加快、建设设规模日益加大大，按照系统规规划、资源共享享、综合效益、、安全可靠、风风险控制原则，，采取科学的决决策十分必要。。争取做到分时时规划、分区规规划，即按照城城市轨道交通工工程的建设年度度，规划在一定定的区域内同步步建设的主变电电所外部电源，，准备建设的主主变电所的数目目，综合考虑、、统一规划，避避免重复建设，，造成不必要的的浪费，所带来来的经济损失和和不良的社会反反响。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享4、换乘站资源共共享我国城市轨道交交通的建设日新新月异，各个城城市的轨道交通通线网规划也不不断的进行修编编，延伸。一般般的最少在5条线以上，特大大城市的线网规规划甚至超过20条线，如此众多多的轨道交通必必然会产生大量量的换乘车站、、换乘站除做好好换乘节点、换换乘型式的研究究和预留外，机机电设备系统的的资源共享是节节约地铁建设投投资，完善地铁铁换乘车站的运运营管理、进而而为网络化运营营创造条件的重重要内容。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（1）换乘站“资资源共享”的目目标两线或多线同台台或节点换乘车车站的设计按整整体考虑，施工工时按阶段分期期实施；多线换换乘车站同时发发生灾害事故的的几率按一次考考虑，事故时整整个车站按“一一个整体站”考考虑。①、作为一个完整整的车站，设备备共享指挥统一一。平时统一指指挥协调，节省省设备及减少人人员。②、节省房屋面积积，节省土建工工程。③、有条件的机电电设备可以共用用又可以节省大大量的投资和运运营费用。④、灾害状态统一一指挥，作为一一个整体协调一一致。⑤、换乘站资源共共享问题解决的的好，则会节省省相当数量的机机电设备、设备备房间的建筑面面积和大量投资资，运营期间还还可以节约大量量的能源和人力力，同时又便于于统一指挥。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（2）“资源共享””实现四个共享享、三个资源合合理利用四个共享：系统共享、空空间共享、设备备共享、管理共共享，三个资源合理利利用：电力资源、设设备资源、空间间资源的合理利利用，达到综合合配置、高效使使用和保护环境境的目的。（3）“资源共享””的原则对轨道交通换乘乘车站机电系统统资源集成共享享的原则是：实实现轨道交通换换乘车站机电系系统的集成向标标准化、模块化化、人性化的方方向发展，节省省工程投资，加加快建设进度，，提高设计、运运营管理水平，，对轨道交通换换乘车站机电系系统资源共享建建设执行过程中中存在的操作性性，实施性、规规范性等方面的的问题进行重点点研究，在不影影响各线的独立立运营功能，且且满足基本系统统设计要求的基基础上，对换乘乘车站从共享角角度进行优化整整合。在一个大城市的的轨道交通网络络中，换乘车站站数量多。这样样，换乘车站的的机电设备资源源共享的问题就就是一个普遍需需要认真解决的的大事，解决的的好则会节省相相当数量的机电电设备、建筑面面积等，减少大大量投资，运营营期间还可以节节省大量的能源源和人力，同时时又便于统一指指挥。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（4）做好“资源共共享”的考虑总的原则在建设设过程中应该是是同步设计、分分期实施、预留留条件：在运营营中能满足两线线各自在不同设设计情况下的运运营要求,提供各线独立运运营、共享设计计下的各线系统统可相互提供支支持或备用,从而在系统的容容量方面和可靠靠性上，都得到到互利互补的功功效。由两线的的管理单位共同同运营管理，对对共享的应用方方面，需双方协协调，才不会引引起应用上的混混乱和冲突。关于地铁换乘站站机电设备资源源共享问题根据据不同的换乘方方式可以有不同同的资源共享。。1）同站台平行换换乘的车站资源源共享。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享①车控室：换乘乘车站只考虑一一个综合车站控控制室。②共享空间：站站厅层公共区集集散空间共享，，垂直电梯共享享，警务室、公公用通信室、公公安通信室、站站厅清扫室、站站长室、交接班班室、厕所、污污废水泵房、客客服中心两线共共用，按满足两两线要求统一布布置。③出入口：车站站出入口统一布布置，满足地铁铁客流及行人过过街要求。④消防：消火栓栓泵、给排水及及消防用水引入入管共享，消防防泵房、消火栓栓及管网系统共共用，按满足两两站要求统一布布置。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享⑤环控系统：（a） 隧道通风系系统：阻塞工况况和火灾工况事事故发生时，设设计在严格遵守守规范的前提下下，可以根据具具体条件，考虑虑两线是否具备备共用机械通风风风亭条件，事事故与排热风机机也考虑在条件件允许的前提下下两线共用。由由于采用共享，，风机、风道和和风阀配置和布布置也需要满足足各种工况下的的运营模式。（b） 环控冷水系系统：共享系统统的设计应按整整体换乘车站冷冷量要求，按冷冷水用量和冷负负荷级别设定冷冷水机组、冷却却水泵和冷却塔塔。并且要求设设计实现冷水机机组、冷却水泵泵和冷却塔之间间的联锁保护控控制，实现定流流控制。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（c） 通风空调机机房、组合式空空调箱及回/排风机（兼排烟烟）：车站大系系统采用全空气气一次回风空调调系统，原则上上在站厅层两端端设通风空调机机房，各设1台组合式空调箱箱，1台回/排风机（兼排烟烟），各负责车车站一半的公共共区通风空调负负荷，通风空调调机组的运营。。共享系统按整整体车站通风空空调容量为设计计基础，设定在在各种工况下的的制冷量要求,同时需考虑风机机,风道和风阀的配配置和布置，可可分别满足独立立运营和共享运运营模式下的设设定要求,在此基础上设定定各工况的运转转模式。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享（d） 车站环控小小系统：车站环环控小系统的共共享主要可以体体现在集中、整整合各管理用房房和设备用房的的位置来达到设设备上和用房空空间上的共享目目的。为达到共共享的效果，在在针对用房布置置和建筑设计上上，机电专业和和建筑专业都需需要紧密协调和和沟通，方能达达到有效集中整整合用房的合理理布置。小通风风机房的位置尽尽量接近设备和和管理用房，使使得风管和通风风空调机组可到到达地理上的共共享条件。同时时，在最理想的的条件下，机房房尽量靠近大系系统的风井。可可共享送风井和和排风井，以及及共享设备维护护空间。减省运运营成本、维护护管理的资源。。各线可各自监监察共享的机组组，而控制、维维护和管理，则则可以通过协调调由其中一线的的车站管理单位负责。。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享⑥AFC：两站只设一套套AFC系统，按两座车车站的客流要求求设计，终端设设备、车站计算算机实施共享。。AFC的紧急报警按钮钮在综合车控室室内合并。⑦ 广播和电视视监控：站厅层层公共区广播设设备和电视监控控设备共享，由由先期工程实施施，并预留后续续系统的接入条条件。⑧ 给排水及消消防：两线可共共享。消防无线线通信：站厅公公共区的消防无无线通信设备共共享，由先期工工程施工，并预预留后续系统的的接入条件⑨FAS、BAS；由先期工程设设置，系统容量量考虑先期工程程、后续线接入入的要求，现场场设备的设置根根据工期要求分分期实施。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享⑩ 牵引供电可可暂不考虑设备备共享。“牵引所”一般般不考虑为二条条线供电设备共共享。⑪ 门禁系统：：两线合设门禁禁系统，由先期期工程设置，纳纳入先期工程统统一管理。⑫ 动力与照明明：降压变电所应考考虑共享，进出出线回路容量、、变压器容量及及设备安装位置置预留，跟随式降压变电电所原则上不考考虑共享，但是是，同站台平行行换乘车站可以以例外。⑬ 乘客导乘系系统：站台层两两线分别设各自自的乘客导乘显显示终端。广告告图文信息各自自独立设置。⑭ 无线通信：：各条线无线通通信如能统一招招标，统一设置置一个交换机，，将是机电设备备最大的共享设设备。⑮ 同台换乘站站台照明共享。。三、网络化运营营必须研究全网网络的资源共享享2） 车站主体相相连的节点换乘乘的车站资源共共享。① 车控室：换换乘车站可考虑虑设一个（或两个）综合车站控制室。② 给排水及消消防：消火栓泵泵、给排水及消消防用水引入管管共享，消防泵泵房共用，按满满足两站要求统统一设置。公厕厕、污水泵及泵泵房共用。③ 环控系统：：对主体相连的的节点换乘车站站，隧道通风系系统存在共享条条件时需尽