武汉市轨道交通线网控制中心规划研究

2012-06-19甘建文李金龙

都市快轨交通 2012年4期

甘建文王怀李金龙

(北京城建设计研究总院有限责任公司北京 100037)

1 城市轨道交通线网控制中心概述

城市轨道交通运营控制中心(简称“控制中心”)是对轨道交通全线所有运行车辆、车站、区间进行总的监视、控制、协调、指挥、调度和管理的中心，主要为满足运营的各种功能要求而设置。

目前，国内各主要城市均对控制中心进行前期规划，合理设置控制中心，充分考虑控制中心的共用。其中北京市在小营地区统一设置轨道交通各线的线路控制中心(简称OCC)和线网指挥中心(简称TCC)，实现对各线的集中管理;上海市轨道交通考虑2～3条线合设1座控制中心，也有部分线路每线设置1座控制中心，在这些控制中心之上再设置网络运营协调和应急处理中心，实现统一管理;深圳轨道交通设置竹子林、龙华和龙岗3座区域控制中心，并规划设置1座集中控制中心，对线网内的各线路进行控制管理;青岛市轨道交通集中设置1座控制中心;广州地铁实行“分级管理、集中统一指挥”，规划1座线网调度指挥中心和6座区域控制中心，分别掌管整个线网和区域线路的日常运营组织指挥工作，目前已建立公园前和大石区域控制中心。

2 武汉市线网控制中心规划研究背景

目前，武汉市轨道交通1号线一期和二期工程已经投入运营，1号线工程在硚口路设1座控制中心。轨道交通2号线一期、4号线一期和二期、3号线、6号线汉阳段工程正在建设之中，另外2号线延伸线、5、7、8号线正在进行前期研究或筹建推进之中。随着武汉市轨道交通建设的快速发展，轨道交通已经逐渐成网。截止到2013年，武汉市将建成轨道交通线路共3条;截止到2015年，将建成轨道交通线路共5条;截止到2020年，将建成轨道交通线路共8条;截止到2030年，将建成轨道交通线路共9条;远景年，加密城市中心区内部的轨道线网覆盖，加强向外交通联系，形成12条线的线网格局、线路总长540 km的城市快速轨道交通网络(见图1)。可见，武汉市城市轨道交通的建设已进入网络化时期。在这种情况下，为提高全市轨道交通网络的综合协调能力，合理有效利用资源，对武汉市轨道交通线网控制中心进行规划研究是非常必要的。

1 武汉市远景年轨道交通线网规划(2008年版)

3 国内外主要城市轨道交通控制中心规划

3.1 国外主要城市控制中心介绍

从世界轨道交通发展历程来看，自1863年世界上第1条城市轨道交通线路在英国伦敦通车至今，经历了150年的发展，在轨道交通发展初期，各线路控制中心均设置在各自所控线路上(车站或者车辆段内);到20世纪80年代，随着电子技术及微电子技术的发展，城市轨道交通通信技术和列车控制技术有了重大突破，且各地运营公司从提高管理效率的角度出发，为便于各线路的统一协调指挥，各地通过对既有线路技术改造和新建线路相结合的方式，逐渐形成了各线控制中心相对集中设置的方式。而在个别城市，轨道交通运营线路较多，形成了一个城市多条线路集中设置的综合控制中心，如日本东京、西班牙马德里等。

其中，西班牙马德里基于集中共享的理念，各线路控制中心几乎全部集中于埃尔阿雷纳尔(EI Arenal)设置，形成马德里地铁控制中心(Metro Control Centre)，该中心监控马德里14条线路、超过250 km长的地铁线路。

3.2 国内主要城市控制中心介绍

我国轨道交通的真正起步开始于20世纪80年代，在建设初期，缺少对轨道交通网络规划的概念，线路控制中心基本还是采用“一线一建，依线而建”的模式建设;20世纪末和进入21世纪以来，随着国内城市轨道交通建设的高潮，国内各城市相继开展了结合城市网络规划的线网控制中心规划研究(如北京、上海、广州等城市)。随着通信技术和控制技术的高速发展，从资源共享和提高管理手段的角度出发，线网控制中心的建设逐渐转向高技术和高安全性的“集约式”建设方式，这成为当今线网控制中心建设的必然趋势。

其中，北京将规划全线网32条线路的控制中心全部集中设置在小营(见图2)。另外，在各线路控制中心之上建立北京市轨道交通整个线网的指挥中心，用以统一监督与协调处理各线路之间的运行情况。

上海市基于轨道交通线网的控制中心规划布局在兼顾历史和现状建设的前提下，目前采用的是相对松散的布局方式。上海市轨道交通网络共规划有9座控制中心，为全市18条线路提供服务，即所谓的“8+1”模式:线路控制中心8座，综合控制中心1座。平均2条线路设置1座控制中心。全部轨道交通线路规划设置1处市级网络运营协调和应急处理中心(COCC+ETC)，如表1所示。

图2 北京轨道交通线网规划及小营控制中心位置

表1 上海市轨道交通线路控制中心布局

在上述情况下，国内外各城市轨道交通线网控制中心的建设方式，对于武汉市会起到很好的借鉴和参考作用。

4 武汉市轨道交通控制中心规划

4.1 控制中心设置的原则

控制中心选址宜选择在靠近城市道路干线、靠近地铁车站、接近监控管理对象的中心地带，这样能兼顾多条线路，方便地铁运营管理;应尽量缩短与地铁线路的距离，降低工程和管线投资及运营管理成本，便于在紧急情况下组织事故抢修及事件的处理;也可根据实际情况选择在车辆段内，或与管理中心集中统一设置。

控制中心周围的环境应较为清净、光线充足、通风良好，尽量避开高温、潮湿、烟气、多尘、有毒、腐蚀、易燃、易爆、噪声、振动、强电磁干扰源等地区。

4.2 控制中心设置的方式

从上述国内外发展情况来看，轨道交通控制中心从物理位置规划布局角度来分，主要分为集中式、分散式和区域集中式3种方式。

4.2.1 集中式

每条线路的控制中心与线网指挥中心合建在一处，即将每条线路的控制中心全部集中到线网服务管理中心。该方式的优点是集中办公，便于领导集中管理，也可减少控制中心的数量，减少占地面积。但是，一旦遇有突发事件，将会导致全市的轨道交通运输受到影响，涉及面广、危害更严重;另外每条线路都有可能出现不同制式的产品和供货商，功能、调度方法也不尽相同，真正管理仍然还要靠该线控制中心进行管理，多线集中相互干扰较大。采用这种设置方案的城市有北京、香港等。

4.2.2 分散式

每条线路的控制中心设在该线路的附近，一方面负责该线的行车组织工作，同时也必须向线网指挥中心传送信息，接受监督，并接收其发来的各种临时指令。该方式的优点是遇突发事件时影响小。如果单纯线网指挥中心或通信传输通道出现问题，毫不影响各线的正常运行;如某一条线路出现问题，其他各线也不会受到干扰，线网指挥中心也可正常进行工作。

4.2.3 区域集中式

按照相关线路的相对集中、存在换乘等条件设置区域控制中心，服务于多线的日常运营管理，各线运营独立管理;线网指挥中心可与其中1个区域控制中心合建，线网指挥中心负责多个控制中心的管理与协调。采用这种设置方案的城市有上海、广州等。

4.3 控制中心的规划方案

4.3.1 控制中心现状

目前，武汉市已经建成硚口路控制中心。该控制中心位于汉口硚口区硚口路与京汉大道东北角、地铁集团总部的楼上，其选址是结合1号线的车辆段综合考虑的，设置在1号线硚口路车辆段用地范围内。控制中心已经于2003年建成并投入使用。根据规划要求，硚口路控制中心为1、2号线的控制中心，目前1号线已经开始运营，2号线处于实施阶段。

硚口路控制中心内已经设置有1号线完整的控制指挥系统和配套设施，生产管理部门也配置齐全;但是，从原有规划及目前规模来看，可以明确，本控制中心大楼只具备接入1、2号线的能力，不可能再作为其他线路的控制中心。

4.3.2 近期规划线路控制中心需求

武汉市已经建成硚口路控制中心，根据近期规划线路的使用(2020年)要求，武汉市近期还需规划建设2处控制中心，即铁机路控制中心和赵家条控制中心。

1)铁机路控制中心。该中心位于武昌规划铁机路与中北路延长线交叉路口的西南侧，其选址是结合4号线沿线线路综合考虑的，毗邻4号线铁机路站。该控制中心计划于2013年建成使用，是4、5、8号线共3条线路的控制中心。除此之外，同时还作为武汉市轨道交通线网指挥中心。从规划布局及建筑规模来看，具备整个武汉市规划线网内各线路控制中心接入的能力，实现对武汉市整个线网的协调指挥调度和综合监视管理功能。目前，4号线正在建设阶段，5、8号线正在规划或推进之中。铁机路控制中心根据目前规划以及建筑规模来看，不再具备设置其他线路控制中心的条件。

2)赵家条控制中心。该中心位于汉口建设大道与黄埔大道的赵家条附近，其选址是结合3、6、7号线沿线线路综合考虑的，毗邻3号线赵家条站。该控制中心计划2014年建成使用，是3、6、7号线共计3条线路的控制中心，其规模尚未完全确定。目前，3号线正在建设阶段，6、7号线正在前期规划或推进之中。

2020年建设控制中心规划方案见图3。

图3 2020年建设控制中心规划方案

4.3.3 远景规划线路控制中心需求

根据现状和近期区域控制中心设置方案的分析，分别在汉口的硚口、赵家条设有2座区域控制中心，在武昌的铁机路设有1座区域控制中心。而武汉市远景年规划的轨道交通线路还有9～12号线共计4条线路，目前已规划的既有3座区域控制中心无法满足远景规划线路控制中心的设置要求，因此还需再设置1座区域控制中心。

结合远景规划线路情况，12号线位于汉口，且正好经过赵家条区域控制中心附近，因此建议12号线的线路控制中心设置于赵家条区域控制中心，在赵家条区域控制中心建设时，应预留并满足12号线线路控制中心接入的要求。

根据武汉市线网的远景年规划，汉阳区域同样有多条轨道交通线路，因此考虑均衡武汉三镇控制中心的分布、结合用地条件以及控制中心临近线路的原则，建议选择在汉阳邻近10、11号线换乘车站附近的地块内——江城大道与四新大道西北角处设置1座区域控制中心——四新控制中心，此控制中心负责管理9、10、11号线3条线路的调度指挥工作，9号线通过与11号线的换乘关系接入到该控制中心。

轨道交通远景年建设控制中心规划方案见图4，管辖线路见表2。

图4 轨道交通远景年建设控制中心规划方案

通过在汉阳设置1座控制中心，武汉市线网将会组成12条线路、4座控制中心的架构，其中硚口控制中心负责1、2号线，赵家条控制中心负责3、6、7、12号线，铁机路控制中心负责4、5、8号线，四新控制中心负责9、10、11 号线。另外，武汉市全线网的指挥中心与 4、5、8 号线合设于铁机路控制中心处，实现对全线网的日常运营管理和应急指挥。