郑州地铁运营面临的问题及对策

郑州地铁运营面临的问题及对策

根据郑州地铁集团有限公司“十三五”规划，2020年末郑州地铁开通9条新线路，增加运营线路216公里，增加运营线路10公里，全长310公里。郑州的铁路网逐渐形成了大量的客流。届时线网特征明显,客流量较大的线路运营组织将发生质的变化,网络化运营管理已是必然趋势。从城市轨道交通的发展来看,互联互通CBTC系统将成为网络化运营发展的大趋势,互联互通可提高线路和设备的利用率,形成网络化行车和客运组织。对于建设单位,互联互通CBTC系统也很有必要,例如共享车辆段、多线共轨运行、定制运行线路、分段建设和增购车辆、资源共享和调配、降低培训成本等。11.1号系统cbtc目前城市轨道交通多采用CBTC列车自动控制系统,该系统是一种采用先进的通信与计算机技术实现连续控制与监测列车运行的信号系统,其特点是实现车地间双向通信,用无线双向通信代替轨道电路控制列车运行,可有效、安全提高线路通过能力并缩短行车间隔。互联互通是指装备不同车载信号设备的列车可在多条线路上以CBTC模式及点式模式无差别安全可靠的运营。互联互通既有利于实现资源合理分配,又能系统化提高服务水平,既弥补单线独立运营带来的很多不足,又可避免运营后再花时间和精力改造线路和车站1.2连通性级别实现互联互通可分为两个层级:一是列车在线路间的互通互换;二是线路间的联通联运。(1)车比、信号系统平台实现互通互换后,不同线路间的列车可在同一条线路上以CBTC模式及点式模式运营。例如,郑州地铁1号线的列车可以在郑州地铁2号线运营,2号线的列车也可以在1号线运营,不受车辆及信号系统供货商的限制,实现车辆及信号系统设备的资源共享,从而节约投资。互联互通线路之间的列车配备情况,可以根据客流情况统筹考虑,从而减少在车辆采购方面的投资。(2)连接和互联是连接的最终目标联通联运以网络化运营为出发点,根据客流需求,实现不同线路列车的共线运营,以减少乘客在不同线路间的换乘,从而提高运营服务质量。1.3整合资源,开展互联互通,降低路网内运行成本互联互通的实现可以减少线路资源、车辆资源、人员的浪费,通过路网整体规划,实现资源共享,具有巨大的经济效益。主要具备如下优势:(1)线路共享。实现车厂、正线线路共享,相关车厂、线路、设备建设用地等随之减少,降低建设和后期维护的成本。(2)车辆共享。不同线路的车辆资源实现共享,由原有的单线备车变成路网内备车,降低了路网内车辆配置的需求数量,可有效降低车辆采购成本。车辆共享后,也可以大大降低车辆的备品备件采购,以及维修、维护成本。列车跨线运行时无须再降级NRM(非受限制性人工驾驶)模式运营,提高列车跨线运行效率及跨线运行的安全系数。(3)人员共享。互联互通线路间可以实现调度员、司机、检修人员共享,通过设备操作界面和操作方式的统一,有助于路网内人员整合调配,大大降低人力成本及培训成本。(4)其他优势。通过互联互通可以减少乘客换乘次数,节约出行时间,提高服务质量;降低延长线建设和增购车辆成本;大幅度降低信号系统大修改造的成本及对正常运营的干扰。2城市轨道交通实现共线运营模式城市轨道交通互联互通技术在国内外已进行了几十年的探索和尝试,但仍处在试点应用阶段。以典型城市为例:北京基本是单线运营,互联互通还未实现;上海、香港采用同一厂商的信号系统平台来实现共线运营;巴黎轨道交通基本实现了车辆、信号、线路的互联互通;柏林的S-Ban系统在市区段采用多线共轨运行模式,实现共线运营;纽约至今未达到互联互通的投运条件3轨道交通信号互联互通从国内外城市轨道交通互联互通发展现状可知,目前轨道交通行业内实现互联互通主要有以下5种处理方式(1)采用同一厂商相同制式的信号系统;(2)基于统一规范标准的信号互联互通设备配置;(3)采用通用的信号车载设备;(4)加装多套信号车载设备;(5)加装多套信号地面设备。采用上述第一种方法实现互联互通难度最小,只需要确保信号设备各子系统、DCS无线通信方式、系统软件保持一致,即可实现互联互通。采用上述第二种方法实现互联互通,能够保护各供货商的知识产权与核心技术,有利于轨道交通信号产业的健康发展,但这种方式实施起来技术难度最大。我国城市轨道交通CBTC系统主要依赖于进口,由于供货商出于各自利益的考虑,长期以来CBTC系统未能实现统一的接口标准,不同信号系统之间暂无法实现互联互通,跨线运行时必须降级至NRM模式运行。44.1条件(1)去那里互联互通的线路间需要合理设计配线,包括联络线、存车线、折返线等,并考虑站台设计、线路坡度、曲线半径等,确保可以满足列车跨线运行需求。(2)同型号车辆的接口设计结合车辆架大修基地设置情况来确定互联互通的线路,要确保互联互通线路选用同型号的车辆,车辆制式相关技术接口、人机界面等接口保持统一,车辆动态地图采用LCD显示屏,便于跨线运营、共线运营的实现。(3)限制互联互通线路间的线路限界、车辆限界、设备限界要做到统一标准。(4)电力传输互联互通线路正线及车厂的供电方式需保持统一,例如采用接触网或是第三轨方式供电。(5)同厂家信号系统无法互联互通若是同一厂家相同制式的信号系统实现互联互通,信号系统软件及各子系统接口、DCS无线通信方式、电子地图描述方式及输出格式等须保持一致;若是相同厂家不同制式信号系统,或不同厂家的信号系统实现互联互通,目前仍存在一定难度,须提前统一各项技术标准或对设备进行改造与升级。目前郑州地铁2号线一期、城郊线一期、5号线采用的是卡斯柯信号有限公司的信号系统,虽是同一厂家的信号系统,但不同线路的DCS数据传输方式存在差异。因此,即使上述线路在车辆、限界、线路、供电方式、系统软件接口等方面实现统一,整体CBTC系统也无法进行互联互通。若要实现互联互通,须在筹备建设初期统筹规划,明确需要实现互联互通的线路,在配线设计、信号系统选择、车辆采购等统一标准,节约设备改造、人员培训等成本。4.2推动互联互通(1)既有线路在没有提前规划的情况下,需通过线路改造、加装设备等方式实现互联互通,成本较高。郑州地铁目前多条线路正处于建设筹备期,便于进行统筹规划,可以根据互联互通项目需求,提前做好配线设计及相关设备选用及采购工作,大大降低实现互联互通的难度。部分线路已完成设计,但未进行开工建设,若需要实现互联互通,通过修改配线设计、统一各设备制式接口等,仍然具有一定可行性。(2)郑州地铁车辆中心以我国轨道交通行业内的相关规范为基础,梳理郑州地铁车辆采购、运营管理方面的技术需求和经验,编写了《郑州地铁车辆采购技术标准》,对车辆设备功能需求、设备布局、人机界面等方面提出统一的技术标准。通过制定采购标准,能够使车辆各技术、设备接口达到统一,有利于互联互通的实现。(3)通过互联互通实施途径分析可以看出,同一设备供货商的信号系统实现互联互通难度相对最小,郑州地铁目前信号系统供货商仅有两家,且卡斯柯信号系统使用较多、相对稳定,为互联互通的实现提供有利条件。(4)重庆轨道交通的CBTC互联互通国家示范工程已取得突破性进展,中国城市轨道交通协会基于重庆互联互通项目编写的《CBTC互联互通技术标准规范》对国内轨道交通行业互联互通发展有重要指导意义,为郑州地铁实施互联互通项目提供成功经验。4.3互联互通线路及设备设施规划借鉴重庆轨道交通CBTC互联互通项目的成功经验,郑州地铁CBTC互联互通项目的实施可分为三种情况:一是同期建设多条线路,各条线路在互联互通建设中要充分交流沟通;二是分期建设多条线路,先建线路要为后期互联互通项目建设预留相关接口;三是对既有线路及设备设施进行改造,可实施性不强且花费较大,不建议采纳针对郑州地铁CBTC互联互通项目的开展,提出以下建议:(1)全面考虑客流预测与线路规划、车辆架大修基地设置、配线设计等因素;(2)在线路规划时将互联互通作为考虑因素,提前规划设计;(3)制定互联互通标准规范,在招投标阶段对各供货商提出相关标准要求,避免后期设备改造;(4)在互联互通线路建设阶段,项目内的各线路信号系统、车辆、供电系统等设备系统均采用统一标准、统一制式,并对前期建设的线路