城市轨道交通论文正文

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　　城市轨道交通论文正文

　　一、前言

　　在地铁建设的大潮之下，标准化的运营管理平台是地铁安全运营的关键，同时也是加快我国城市建设的重要举措。然而，实际中的运营管理问题，给地铁的安全运营造成了严重的影响。因而，对地铁运营的标准化管理，是我国地铁事业发展的关键。

　　二、城市轨道交通的运营管理现状

　　随着城市建设的加快，地铁的现代交通系统，扮演着越来越重要的角色。然而，在地铁建设的大潮之下，各个城市的轨道交通在运营管理上存在诸多的不规范之处，尤其是基于现代化的管理平台的建设，缺乏科学有效性。进而，我国的交通运营标准缺乏有效的通用性，以至于城市间的地铁运营在管理上存在严重的“地方性”。

　　(一)管理模式的不规范化，尤其是多元化的管理模式并存。各地在地铁系统的建设中，对于投资和规划，以及管理平台建设等环节都有着明显的地方特性，因而在运营管理中，各地有着自己的管理体制和管理系统。基于轨道交通运营管理的多元化，使得在安全运营的管理机制下，与国家的标准产生较大的偏差，甚至出现地方性的标准体制

　　(二)管理标准的多样化。基于各地城市的地铁建设需求不同，其在建设资金投入上存在较大差异，尤其是在建设设施、运营系统、管理机制上存在明显的差异。基于地铁建设的差异性，其在运营管理上出现多样化，尤其是运营管理方法的不标准化，造成了地铁管理的混乱问题。在当今地铁建设的多元化下，甚至出现了同一城市，多样化的管理标准，也就是说，在同一地铁平台下，不同线路的管理标准不一致。

　　(三)管理制度的不完善。在频发的地铁事故下，暴露出我国地铁在运营管理上的不足，尤其是缺乏完善的管理制度，造成了管理的安全性缺失。这一点也是我国地铁在发展中的最大问题之一。诸如，深圳地铁作为我国较早建设的地铁，其在2010年运营的过程中，就出现扶梯事故，再一次暴露出地铁在运营管理上的缺失，尤其是安全管理的体制还够完善。

　　三、城市轨道交通的各大系统的运营标准化

　　城市地铁交通的管理是一项复杂的工程，其包括系统运营管理、安全应急管理、管理平台管理等方面。因而，在地铁运营管理的标准化进程中，需要基于上述存在的问题展开，并且仅仅围绕安全管理的理念。

　　(一)标准化管理原则。地铁交通运营的管理需要基于多领域的有效工作。因而在管理的标准化中，需要基于管理的原则，进而达到有效的管理效果，

　　1.管理工作的全面性。地铁的运营管理是一项复杂的工作，因而在标准化管理中，需要认真做到管理工作的全面性，尤其是地铁项目的验收，以及运营机构、工作人员的管理，都是在管理中容易出现纰漏的地方。

　　2.管理重点的突出，尤其是安全管理的有效性。地铁管理工作较复杂，但在管理工作中，要注重管理重点的突出，尤其是安全管理的标准化，可以提高地铁运营的可靠性。而且，在地铁线路的调度、车务，以及设备维修，都是标准化管理的重点工作。同时，管理工作的重点分明，可以提高标准化管理的效率。

　　3.完善的安全管理机制，尤其是应急预案的有效性。在地铁运营管理的标准化进程中，需要基于完善的安全管理体制。因而，需要标准设备的维修制度、运营环境管理，以及健全的应急预案。深圳地铁在管理的中，缺乏科学的安全管理机制，进而在地铁工程，以及运营中频出意外事故。

　　(二)地铁交通运营的各大系统的标准化管理。基于地铁运营管理的复杂性，因而在管理的过程中，需要标准化各大系统的管理机制，进而达到地铁交通运营管理平台的安全可靠。

　　1.地铁运营组织的标准化。地铁的在运营的过程中，应以社会价值为主，而非经济效益。也就是说，地铁的组织运营要以服务城市发展为重，进而对城市资源的进行配置。这种标准化的组织运营，可以解决当前以经济效益为主的地铁运营模式，而且基于这种标准的运营组织，可以深化地铁运营管理的机制，以及规范化管理的职责。因而，在标准化的运营组织下，地铁的运营模式更加地科学合理。

　　2.地铁运营管理系统的标准化。地铁运营的管理系统，是地铁正常运行的关键。其在管理中，负责着列车运行的安全、运行的时间调整，以及运力的调度。因而，对于运营管理系统的标准化，是地铁交通运营管理的重点。在运营管理系统的标准化中，主要基于如下工作展开：

　　(1).地铁调度平台的规范性。对于地铁运营状态下的正常调度，是保证地铁有效工作的关键，尤其是在信息平台的建立上，要标准其操作的流程，避免调度不当而造成的运营事故。

　　(2)客服管理。地铁作为主要的城市交通工具，其在客服管理中，主要基于客运组织、车站人工服务、投诉管理、系统监控管理、售票管理、车站设备管理工作。因而，在客服管理的工作比较繁杂，其在标准管理中，需要规范其管理的流程。

　　(2)列车运行的管理。在管理工作中，主要基于列车的运行状况管理、驾驶员的检查、乘务组织管理、列车设备检修，这些工作的标准化开展，是列车安全运行的关键。

　　3.地铁设备的维护管理。地铁的设备管理是一项复杂而细致的工作，因而标准化该项管理，是地铁安全运营的关键。对于设备的维修主要基于检修、维护、保养三个工作环节。对于地铁的电力系统，以及土建设施的有效管理，也是一项关键性的工作，对于电力系统而言，主要基于通信系统、信号系统，以及电力供应系统、电梯系统、消防系统的管理工作;土建设施的管理主要基于地铁的站台、隧道、轨道地基的管理工作。

　　4.安全运营的平台管理。地铁的运营基础是基于现代的高科技，因而其在运营安全管理上非常的重要。对于地铁的安全运营管理而言，主要基于安全系统管理、地铁运营的风险管理，以及事故应急管理三个方面。尤其是运行系统的安全管理工作，主要涉及安全管理平台、管理系统、信息管理、事故管理的工作。

　　四、结语

　　基于标准化的运营管理机制，是实现地铁经济价值的有效举措。因而，基于其在运营中的管理问题，对其进行标准化管理，是提高地铁运营的安全可靠性。

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　　一、TD-LTE主要技术优势

　　目前,国内已建成的轨道交通信号系统车地通信和PIS车地通信采用802.11标准的无线局域网传输技术。专用无线调度广泛应用窄带无线数字集群技术,TETRA就是典型的代表。TD-LTE技术相比WLAN+TETRA网络具有众多的优势,更适合轨道交通多业务宽带无线通信承载。

　　1.1抗干扰能力强

　　从工作频段的情况来看,国内主流的WLAN采用的是2.4GMHz、共计80MHz的带宽,每个信道的带宽为22MHz,完全不重叠的信号仅有3个。这意味着在隧道区间内AP有效的覆盖距离仅有200m左右,故地铁采用WLAN+TETRA技术实现CBTC、专用无线调度及PIS系统显然会对安全运营带来不确定的因素。相比WLAN网络,LTE有着完善的抗干扰技术,采用正交频分复用技术即OFDM具有完善的编码、重传和IRC(干扰抑制合并)机制,拥有毫秒级的调度机制,可根据干扰情况动态调度资源。

　　1.2传输速率较高

　　较高的传输速率,可满足高速移动及大容量网络传输的要求。802.11b采用2.4GHz频段,可支持11Mbit/s的共享接入速率;802.11a工作在5.8GHz频段,其速率高达54Mbit/s。但是,在快速移动下,系统需要很大的控制信息开销来克服由于移动带来的频移、衰落等,不能很好地满足移动的要求。TETRA满足语音通信和28.8Kbit/s的无线数据传输需求,但是面对着越来越多的视频信息等传输需求,窄带无线集群技术已经不能胜任。LTE在20MHz频谱带宽上能够提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率,能够为350km/h高速移动用户提供接入服务,并同步支持语音、视频、数据传输,完全可与PIS、信号车地无线共享网络。

　　1.3网络结构简单

　　LTE以分组域业务为主要目标,取消了电路交换域,趋近于典型的IP宽带网结构,意味着网络架构与目前WLAN类似。LTE结构简单,维护方便,系统时延较小。同时,无线融合技术方案取代了各系统分设的大量的区间设备,能够净化安装空间。

　　1.4QoS保证

　　WLAN二元安全架构对应3个物理实体,AP无独立身份,易受攻ji,无法保证安全。LTE拥有9级QoS算法,带宽基于业务需求按需分配,在与PIS、无线列调等系统共用网络时,可以最大程度地保证CBTC带宽需求。

　　1.5技术日渐成熟,商业化程度也较高

　　LTE网络已经在全球应用,中国移动率先在中国部署LTE网络提供公众服务,国内主要LTE供货商均可提供成熟可靠的产品。采用LTE技术,尤其是采用具有完全知识产权的TD-LTE无线宽带集群技术,将是我国城市轨道交通车地无线系统融合的最重要选择。

　　二、轨道交通各系统的功能需求

　　2.1专用无线调度系统

　　采用专用无线调度,实现了轨道交通固定用户与移动用户之间的语音、数据信息、视频信息及附属网管信息的传输和交换。专用无线调度分为了行车调度、维修调度、环控调度及车辆段/停车场无线调度4个部分。按照一个TD-LTE小区并发10路无线通话考虑,包括选呼、组呼、全叫和紧急呼叫的任何一种呼叫形式,每路呼叫带宽需要32Kbit/s,10路并发需要320Kbit/s,同时在一个小区内要有1~2路的视频通话,传输的带宽按照384Kbit/s考虑。

　　2.2乘客信息系统

　　PIS车地无线通信主要指控制中心向运营车辆下发一些视频和各类文本信息等,为下行业务。在列车正常运营情况下,每列车可接收1路高清晰数字视频信息,视频编码采用MPEG-2、MPEG-4或H.264格式,每路占用带宽一般为4~6Mbit/s。

　　2.3列车视频监视

　　列车视频监视业务主要指运营车辆将列车内实时视频监控图像传输至控制中心,为上行业务。在列车正常运营情况下,轨道交通内的运营人员以及地铁公安分局人员,利用视频监视等设备接收、观看列车内实时视频监控图像,图像的压缩格式宜采用MPEG-4或H.264等。一般情况下,每节车厢内设置2台摄像机,首尾司机室各设置1台摄像机。6辆编组列车共14路视监视频信息,控制中心根据需要可实时随意调看其中2~4路图像,每列车通过无线系统将图像信息上传至车站,再经主干网络传到控制中心。按每路视频图像占带宽1.5Mbit/s考虑,视频业务需要6Mbit/s以上带宽。

　　2.4信号系统车地通信

　　信号系统的车地通信可以保证列车和乘客安全,是实现列车运行高效、指挥管理有序的手段。信号系统具有安全性高、通过能力强、较好的抗干扰能力、可靠性高、自动化程度高、限界条件苛刻等特点,其车地通信主要为CBTC业务,系统需要占用100Kbit/s的上下行带宽。

　　2.5车辆检测信息及列车FAS信息

　　能为传送列车车辆内部温度、烟度、有害气体浓度和列车轴温、实时车速等环境信息提供通道,以便中心对列车进行监控;信息传输需要带宽不超过200Kbit/s。提供列车FAS火灾告警信息的传输通道,满足中心对列车火灾信息的监控。信息传输需要带宽不超过100Kbit/s。各业务实时性及带宽需求。在列车高速运行的情况下,车地无线系统要保证无线网络的带宽(下行大于8Mbit/s、上行带宽大于7Mbit/s),以满足运营指挥的需要。基于目前主流LTE设备技术情况,需申请10MHz以上专用频段(含保护频段),才能满足上述车地无线业务的需要。此外,通过LTE系统提供的宽带无线环境,在带宽允许的情况下,还可支持未来各类无线业务的扩展。例如,实现各类专用移动终端的无线通信业务,包括维修系统的无线维修终端、综合监控系统的无线监控终端等,保证各类业务的终端灵活化,满足现场维修、监控、指挥等业务需求。

　　三、TD-LTE解决方案

　　基于TD-LTE技术的城市轨道交通无线通信系统融合解决方案应用网络架构。整个应用系统依场所设置分为3个子系统,分别为控制中心子系统、车站/车辆段及停车场子系统、车载子系统。下面分别简要论述3个子系统组成及功能。

　　3.1控制中心子系统

　　控制中心子系统是该融合解决方案专用系统的核心,主要包括LTE核心网设备、无线调度业务服务器DSS,信号系统ATS服务器、CCTV和PIS等业务应用服务器、网络管理系统(含网管终端及打印机等)及TD-LTE基站设备等。TD-LTE基站设备用以实现控制中心的室内覆盖,TD-LTE核心网EPC向上和各类业务控制平台CCTV中心、PIS系统、信号系统等连接,无线调度业务服务器DSS可提供专业的无线集群调度业务。同时,在控制中心调度大厅,设置行车调度、防灾调度、维修调度台及录音设备等。

　　3.2车站/车辆段及停车场子系统

　　车站内主要安装TD-LTE基站设备,包括BBU、RRU。基站设备可以实现本车站的站内覆盖,也可以通过漏泄同轴电缆对线路区间进行覆盖,并可以通过RRU实现拉远覆盖。在沿线各车站值班员处设置车站固定电台,给移动作业人员配备便携台。在车辆段及停车场通信机房内设BBU,RRU设备和天线均安装于机房楼顶的天线杆塔上,对于封闭空间等弱场区需增加RRU进行覆盖。在车辆段/停车场信号楼内设置行车调度台,在检修库内的运转排班室内设置运转调度台。另外,给车辆段/停车场的移动作业人员配备便携台。

　　3.3车载子系统

　　车载子系统布置在每列车前后的司机车室内,为司机提供专业的无线集群调度通信。集群车载台采用与TAU共用车载天线的方式。TD-LTE车载终端(TAU)部署在列车编组的前后司机车厢内,其车载天线安装在司机车厢外侧,并尽量保证与泄漏保持视距,TAU通过以太网接口与车内交换机连接,实现TAU与车内数据业务的信息交互;车内采用以太网环形组网,各车厢通过车载交换机互联。车厢内的闭路电视监控信号通过TAU、经LTE上行回传到控制中心,PIS的流媒体信息则通过TAU、经LTE下行传送到车内的PIS车载服务器上。单列编组前后司机车厢各部署一套TAU,两套TAU以主备方式工作。

　　四、结语

　　城市轨道交通无线通信系统承载着语音、视频、数据等多种业务,随着线网和用户需求的增多,专网通信从窄带、独立设置的无线通信向着各业务融合一体的宽带无线通信网发展成为技术发展的趋势;TD-LTE技术方案作为城市轨道交通车地无线综合平台是可行的,将成为发展的主流方案。同时,为了保证轨道交通无线通信的安全性和可靠性,拟采用TD-LTE无线通信承载网的轨道交通建设城市需尽早进行专用无线频段的申请,以便为今后业务的实施及拓展创造有利条件。

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　　1一体化管理模式

　　在纷繁复杂的城市轨道交通工程中，一体化管理模式可以从全局观念出发、综合协调、整体推进、集中资源处理随时出现的各类问题。在线网规划、设计、运营互联互通、票务清分、资源共享、应急救援、突发事件处理的实施方面，在建设期枢纽站及换乘站的建设方面，在建设为运营创造条件及交接方面，在运营为建设反馈需求及工程质量把关方面，在建设为源开发创造条件及运营拓展资源开发收益方面，均具有较低的协调成本。同时，一体化管理模式更便于城市轨道交通的建设资金的跟踪和效益分析，便于对运营资产进行全寿命的分析和管理。但是，一体化管理模式使城市轨道公司缺乏竞争和成本控制的动力，投资效益得不到有效提高，机构庞大、臃肿，存在着管理不细、粗放式经营的趋势，容易滋生凡事推诿、官僚作风严重的风气。在我国有些城市采用了竞争性一体化模式，引入了不同主体间在线路建设、运营方面的竞争关系，不同主体间存在着建设进度、质量、安全、投资、成本方面的竞争，有助于城市轨道交通的管理体制创新和服务创新。但这种竞争性一体化模式的缺点也很明显，即不利于技术标准的统一、不利于线网的互联互通、不利于线网资源的统一规划和调配，采用该模式需要市政府统一建设标准，对不同主体的行为进行规范。

　　2多主体管理模式

　　多主体管理模式是一种基于竞争和专业化管理的模式，建设公司专注于工程建设，运营公司专注于轨道交通的运营，在多线建设的情形下，可由2家或以上公司承担建设任务，在多线运营的情形下，可由2家或多家运营公司从事运营任务，工程建设融资也可由专门公司承担。该模式对主体单位具有较强的激励作业，促使其加强管理、降低成本、提高效率。同时可以鼓励更多的社会公司投身到城市轨道交通的建设、运营当中，使城市轨道交通的市场更具活力和创新;有更多的社会资金流入城市轨道交通行业，使城市轨道交通后续线路的建设和运营有充分的资金保障，有助打破单纯政府投资的现状。但是，该模式由于各主体单位的目标不一，特别是融资主体、建设主体、运营主体的目标甚至相左，使相关接口之间协调困难。建设主体之间在枢纽建设、客流衔接等方面也存在协调难度大问题。运营主体之间存在着票务清分、资源调配、应急指挥等方面的协调问题。

　　3不同管理模式的运营管理

　　3.1一体化管理模式

　　在一体化管理模式下，运营管理在城市轨道交通公司的定位可分为职能部、事业部、分公司3种不同形式。运营职能部属于公司组织机构体系的一个部门，一般适用于运营筹备的前期阶段，业务主要集中在前期调研、策划文件编制;在职能及自主权方面，运营事业部大于职能部，运营业务可以独立开展，组织机构根据需要设置，独立核算成本和利润，人事、财务管理可以独立进行，也可由公司派遣机构完成，总公司负责运营政策、服务指标的制定、运营计划的审批、运营业务的监管和负责主要管理人员的任免，该模式适用于运营筹备或运营阶段，该阶段的特点是运营架构基本成型、人员基本到位及业务基本展开;运营分公司的职权和事业部相当，分公司可以在工商局注册成立非法人单位的营业执照，可实行独立核算，运营业务、人员招聘、财务预算可独立进行，适用于轨道交通单线或线网运营。

　　3.2多主体管理模式

　　在多主体管理模式下，运营管理一般由具有独立法人资格的公司承担，依照企业管理的原则运作，运营公司具有独立的决策权、人事权，适用于轨道交通单线或线网运营。运营公司的确定包括产权人自行成立、产权人委托专业公司、产权人租赁专业公司及专业公司特许运营4种方式。在我国在建城市轨道交通的城市中，大多采用一体化管理模式，而较少采用多主体管理模式。多主体管理模式更适宜在城市轨道交通线网已成规模时采用。2种管理模式互有优缺点，在轨道交通管理的演变中，一些新的管理模式逐步出现。有的城市在一体化管理模式的基础上，成立城市轨道交通集团公司，下设建设、运营、资源、融资等子公司或控股公司，吸纳多主体管理模式的优点。有的城市在多主体管理模式的基础上，由市政府成立独立的线网公司，负责整个城市的整体规划、线网管理和各建设、运营单位之间关系的协调，规避多主体管理模式的缺陷。

　　4运营管理模式的选择

　　影响运营管理模式的因素众多，一般包括当地社会经济状况、城市轨道交通自身的属性、城市轨道交通规划、公司的属性、演化历史、建设运营现状等。其中，当地社会经济状况和城市轨道交通自身属性应起决定性作用。

　　4.1当地社会经济状况影响

　　当一个地方的市场经济发达、市场竞争充分、资源配置主要由市场来决定时，城市轨道交通建设运营市场化的呼声应较高，社会资源进入的压力也较大。城市轨道交通管理模式应存在一体化管理向多主体管理模式转变、垄断性向竞争性一体化转变的趋势;运营模式应存在职能部门向事业部、事业部向分公司、分公司向公司制的转变趋势。

　　4.2城市轨道交通自身的属性

　　城市轨道交通自身具有的公益性、外部性特性，对运营管理模式的选择存在潜在性的影响。城市轨道交通的公益性是指城市轨道交通具有公共产品的属性，像城市道路、照明、绿化、公园一样，属于政府财政负责为社会公众提供的产品和服务。它的建设、运营成本巨大，远非市政府财政所能长期负担。各项成本又不能完全由使用者负担，否则，高昂的票价将导致城市轨道交通无人乘坐，城市道路拥堵和空气污染问题也得不到解决。所以，由政府为主提供建设资金和提供运营补贴是各城市的不二选择。城市轨道交通的外部性是指城市轨道交通带来的效益，不仅仅体现在运营单位的票务收入和为公众提供的便捷、快速、舒适服务上，而且体现在城市轨道交通沿线的物业、商贸和土地的升值上，体现在城市环境质量的提高上。这部分升值并不能回馈到城市轨道交通的内部财务报表，所以，城市轨道交通具有很好的社会效益和较差的内部财务报表的特性。城市轨道交通的公益性和外部性特性，导致各城市的城市轨道交通一般由政府投资兴建，而社会投资的积极性不高。城市轨道交通的管理模式由政府决策，政府如需引进社会投资，则需要选择相应的管理模式及提供优惠政策。

　　4.3城市轨道交通公司的演化历史

　　公司的发展历程一般要经过创始期、成长期、成熟期。在不同的阶段，公司面临的环境、承担的使命、组织机构均会不一致，需要根据公司所处的阶段和面临的环境，随时进行调整。城市轨道交通企业则需要根据业务的发展和网络运营的形成，调整自身的组织机构和运行机制。在城市轨道交通从单线到网络的形成过程中，管理模式一般遵从一体化到多主体管理模式的转化，从垄断性一体化到竞争性一体化的转化。运营管理模式一般遵从职能部、事业部、分公司、公司的转化。具体到某个城市，则根据城市的社会文化、经济、政策法规、初始选择的不同而出现差异。上述的转化顺序也未必表明转化后的模式优越于前者，采用何种模式，主要视各城市的具体情况来确定。在我国已开通城市轨道交通运营的各主要城市中，北京、上海轨道交通管理采用的是多主体管理模式，广州、香港采用的是垄断性一体化模式，深圳采用的是竞争性一体化模式。在运营管理的定位方面，北京、上海成立运营公司负责城市轨道交通的运营，广州地铁采用事业部制、深圳采用分公司制。在城市轨道交通管理模式和运营模式的选择中，首先要清楚每一模式的优缺点、适用范围、影响因素、演化进程，然后才能结合本城市的发展定位、特点，找出适合本城市的管理模式。

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