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。

图1应急处置流程图2.4 ATO列车自动运行车载ATO设备实现与车辆制动装置的可靠接口，保证行车安全和对列车实施连续有效的控制。

车载ATO设备向车辆监控设备提供控制车辆牵引及制动信号执行终端的监控接口。

跨线运行中由于车辆构造、供货制造厂商也不相同，车辆的响应配合有一定差异，因此有必要根据不同配属车辆行车ATO控车数据，以实现本线、跨线牵引制动性能。

牵引-惰性-制动特性，一方面影响区间走行时间、旅行速度和周转时间等技术指标，如果车辆性能存在偏差，将造成运营图兑图偏离；另一方面，制动性能可能会影响到ATO自动驾驶进站精准停车。

在ATO控车方面，跨线运营对于不同信号系统、不同车辆系统，要达到控制指标的一致，会有不同的ATO控车策略对应不同的车辆参数，最终达到控车结果的完全一致。

2.5智能管理领域智能管理领域重点要实现“主动安全、精辨细识、治小控大”的风险主动防控新模式，实现构建全方位、一体化的地铁主动安全保障体系。

“主动安全”是以风险状态感知技术为基础、预防预警为手段，应用风险点辨识、隐患排查治理等技术，实现从事件/事故的被动安全管理模式向以风险管控为核心的主动安全管理模式的转变。

“精辨细识”是以历史故障/事故数据为基础，以风险控制链、安全知识图谱等技术为核心，风险演变与态势研判为路径，实现关键风险/隐患的精准捕获。

“治小控大”是以防微杜渐为目标，保证个体风险精准治理和群体风险有效控制，建立全方位、立体化的城市轨道交通主动安全保障体系，实现地铁内保本质安全、外防环境安全、严控公共安全，有效提升首都地铁安全高效的运行服务能力。

2.6线网级视频监控的智能化线网级智能视频监控应具备以下功能:①调看线网内任意视频监控录像，并与线路智能视频监控联动，智能推送重要地点、重要事件的视频画面;②与烟感报警器联动，自动推送火灾发生时的视频画面;③与水位传感器联动，自动推送车站出入口、线路区间等重要地点水浸报警视频画面;④与乘客呼叫系统联动，自动推送乘客在求助地点的视频画面;⑤实现人脸识别，协助智能调度系统实现乘客轨迹记录、可疑人员追踪等。

3全局调度系统实施效果分析通过轨道交通行业调度指挥功能的提升，推动行业技术发展，由追求速度和规模向更加注重质量效益转变，加快交通运输结构调整，创新驱动交通行业低碳化发展，助力交通强国建设。

采用“又监又控”的管理方式进一步提升运营组织管理的智能化、精细化和标准化，有效提高运营故障处理能力，减少因设备故障、突发事件等导致的运营中断。

通过实时智能的运营调整，为民众提供多元化、个性化、高水平的需求响应式轨道交通服务，最大程度满足民众出行需求；满足民众对轨道交通服务的要求由“有没有”向“好不好”转变。

全局调度系统功能研究以新兴信息技术、数字技术、控制技术与城轨交通深度融合为主线，推进城轨信息化，发展智能系统，建设智慧城轨。

结束语智能调度是智慧城市轨道交通的重要组成部分，是提高城市轨道交通运输效率和智能化水平的关键业务，是国内都市圈/城市群实现城市轨道交通网络化智能运营的核心要素，也是实现轨道交通多网融合、有机融入我国现代化综合交通运输体系的必要前提。

本文通过分析线网级智能调度业务内容，形成了行车调度、设备设施调度、调度作业管理等线网级调度指挥的智能业务需求。

后续应结合线网运营调度中心、应急指挥中心的主要工作职责及业务范畴，深入开展线网级智能调度系统架构和功能等方面的研究，以实现智能调度与应急指挥的深度融合，打造适用于多网融合、日常指挥与应急指挥相结合的智能调度系统。

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