北京軌道交通換乘站AFC系統(tǒng)資源共享研究

徐 文 孫 靜

(1.北京城建設計研究總院有限責任公司 北京 100037;2.北京市軌道交通建設管理有限公司 北京 100037)

1 研究背景

截至2010年，北京軌道交通已開通了9條線路的AFC系統(tǒng)及清分管理中心系統(tǒng)，實現(xiàn)了各線聯(lián)網(wǎng)運行、市政交通“一卡通”、軌道交通“一票通”以及各線路收益的清分結算。

目前，隨著線網(wǎng)不斷擴大，換乘站越來越多，每站均設置有車站級AFC系統(tǒng)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)建設模式是以線路為單位進行建設，那么對于換乘站，AFC系統(tǒng)是否可以實現(xiàn)資源共享，如何實現(xiàn)資源共享已越來越受到各方關注，有必要結合建設、運營、乘客等多方面因素進行系統(tǒng)地研究分析。

2 國內部分城市AFC系統(tǒng)現(xiàn)狀調研

從北京、上海、廣州3個城市軌道交通AFC系統(tǒng)的調研情況看，各有不同，綜合對比情況如表1所示。

表1 北京、上海、廣州AFC系統(tǒng)現(xiàn)狀對比

1)當采用合設系統(tǒng)方案時，各城市均采用的是由一家集成商提供系統(tǒng)和設備的方式。顯然，合設系統(tǒng)的方案必須考慮各換乘線路建設期的差異，當建設期差異很大時，將會給合同的執(zhí)行帶來問題。

2)通道換乘站采用按線分設系統(tǒng)，同站臺換乘站采用合設系統(tǒng)的方案是各城市的共性。同站廳換乘站采用何種方式則有所不同，而這種差異是因運營需求不同而異，不能一概而論，應結合運營的具體需求而確定。

3 資源共享分析

3.1 業(yè)務分析

資源共享不僅僅是為了節(jié)省投資，更主要的還在于方便運營管理。因此要分析系統(tǒng)資源共享的問題，仍然要從系統(tǒng)所實現(xiàn)的業(yè)務開始。

系統(tǒng)業(yè)務從所實現(xiàn)的功能來分，主要包括票務類、收益類、運行類、維護類和輔助類業(yè)務等，表2是與運營人員操作、使用相關業(yè)務的分析。

表2 系統(tǒng)業(yè)務分析

從運營管理的方便性和線路中心對車站的管理兩方面來看，可以形成以下結論:

1)當換乘站為一家運營單位管理，而線路中心為多家運營單位管理時，車站系統(tǒng)需采用合設方案。

2)當換乘站為一家運營單位管理，且線路中心也為一家運營單位管理時，車站系統(tǒng)采用合設方案更方便運營管理。

3)當換乘站為多家運營單位管理時，車站系統(tǒng)可采用分設方案，但合設方案在技術上也是可行的，前提是線路中心也采用合設方案。

3.2 系統(tǒng)和設備資源共享分析

車站AFC系統(tǒng)設備主要包括計算機類設備和售檢票終端設備。能夠共享的設備主要是計算機類設備，其投資對于AFC系統(tǒng)來說微乎其微，這不是AFC系統(tǒng)共享的實質。AFC系統(tǒng)共享的是系統(tǒng)，其實就是業(yè)務實現(xiàn)的平臺，系統(tǒng)共享了，信息就整合了，管理就方便了。

在這種C/S架構的系統(tǒng)中，共享的是服務端，客戶端可以是不同的人員、部門，乃至單位，只要訪問服務端的應用接口是標準的、公開的就可以，所以接口的標準化是這種系統(tǒng)共享的前提。同時，共享了就要考慮安全，因此服務端是根據(jù)客戶端的權限提供有限的服務。

對于北京軌道交通AFC系統(tǒng)來說，各層之間的應用接口已經標準化，系統(tǒng)共享完全可行。

3.3 用房資源共享分析

車站AFC系統(tǒng)的用房主要包括設備室、票務室、配線間、維修工區(qū)等。

從設備資源共享的分析可以看出，如果采用共享方案，設備室、維修工區(qū)可以僅設置一個。票務室設置數(shù)量需結合換乘站類型進行確定;配線間是為了方便配電、布線而設置的，設置數(shù)量與具體站型有關。

3.4 人力資源共享分析

在車站，涉及AFC系統(tǒng)的運營人員主要是客運人員和維護人員。其中，售票員的配置是與半自動售票機設置相關的，因此這類人員和設備一樣，不會因是否為換乘站而有所減少。對于值班站長、客運值班員，均有管理車站票務的職能，但這只是其運營管理職能之一，因此客運人員配置的多少不僅決定于AFC系統(tǒng)的設置，同時當換乘站由一家運營單位管理時，其工作量將比普通站增大，人員配置依然需根據(jù)工作量確定。

3.5 資源共享分析總結

從以上這幾方面的分析可以看出，換乘站系統(tǒng)整合與否對于設備配置、用房設置、人力配屬等的影響很小，合設方案并不會比分設方案有多大的優(yōu)勢;而對于系統(tǒng)業(yè)務的處理則是有較大影響的，合設方案較分設方案更方便運營的管理，包括車站和線路中心。

4 系統(tǒng)共享方案

車站系統(tǒng)包括車站計算機系統(tǒng)和車站終端設備，一般有如圖1所示的幾種設置和互聯(lián)方案。

圖1 換乘站車站系統(tǒng)設置方案

4.1 方案概述

方案1:相關換乘線路分別設置車站計算機系統(tǒng)和終端設備，緊急按鈕不聯(lián)動，運行模式的聯(lián)動由清算管理中心系統(tǒng)轉發(fā)。

方案2:相關換乘線路分別設置車站計算機系統(tǒng)和終端設備，緊急按鈕聯(lián)動，運行模式的聯(lián)動由清算管理中心系統(tǒng)轉發(fā)。

方案3:相關換乘線路僅由主控線路設置車站計算機系統(tǒng)及終端設備。由于存在車站終端設備監(jiān)視及相關數(shù)據(jù)掌握的需求，需為換乘線路設置監(jiān)控工作站，緊急按鈕聯(lián)動。運行模式的聯(lián)動由清算管理中心系統(tǒng)轉發(fā)。

方案4:相關換乘線路分別設置車站計算機系統(tǒng)，共享站廳部分的終端設備由主控線路統(tǒng)一配置，非共享站廳部分的終端設備由相關線路獨立配置。

方案5:該方案與方案3基本相同，由于車站控制室共用，因此無需為換成線路設置監(jiān)控工作站。

4.2 方案分析

換乘站系統(tǒng)的設置方案與運營管理模式、車站類型、建設時序、乘客的使用等相關，不同的方案適用不同的情況。

運營管理模式主要包括換乘站及線路中心是統(tǒng)一管理，還是分線管理。不同的系統(tǒng)設置方案對于運營單位業(yè)務處理的方便性是不同的。以下將按4種管理模式進行分析。

模式1:車站及線路中心均按線分別管理。

模式2:車站按線分別管理，線路中心統(tǒng)一管理。

模式3:車站統(tǒng)一管理，線路中心按線分別管理。

模式4:車站及線路中心均統(tǒng)一管理。

車站類型主要包括同站臺、同站廳(十字、T、L)、通道換乘等。不同的車站類型，其站廳的耦合程度是不同的。不同的耦合程度會帶來不同的運營管理模式，進而影響到車站系統(tǒng)的設置方案。

建設時序是指換乘站相關換乘線路的建設時間差異，主要包括與既有運營線路換乘、同期建設、預留換乘節(jié)點等。其中，同期建設的換乘站還因線路是否同期開通、設備是否同期建設而有所不同。以下將按4種時序進行分析。

時序1:土建不同期建設，與既有運營線路進行換乘。

時序2:土建不同期建設，為遠期換乘線路預留土建節(jié)點。

時序3:土建同期建設，設備同期開通。

時序4:土建同期建設，設備不同期開通。

乘客的使用是指設備提供給乘客的服務界面，主要包括操作界面、操作方法、標識等。

系統(tǒng)方案分析見表3。

在乘客使用一致性方面，由于北京軌道交通已經制定并頒布了統(tǒng)一乘客服務界面的標準，因此無論采取何種方案都是一致的，對于方案的選擇沒有大的影響。

在建設適應性方面，主要考慮不同廠家的系統(tǒng)是互不兼容的。如果采用合設系統(tǒng)的方案，當存在建設時序差異時，通過招投標方式采購的系統(tǒng)很可能不是一個廠家的。那么各廠家在技術上的差異，將大大增加工程建設的難度。系統(tǒng)整合的成本也是難以控制的，即便實現(xiàn)了整合，其可靠性也需要時間來驗證，進而對系統(tǒng)的運營造成影響。因此，建設適應性是方案選擇的最大影響因素之一，而這一因素與運營管理的方便性也是一對矛盾。目前，北京軌道交通已經制定并頒布了設備與系統(tǒng)的接口標準，在很大程度上解決了不同廠家技術差異的影響。因此，對于同期建設和預留節(jié)點的換乘站，可以根據(jù)不同的運營管理模式和車站類型考慮合設系統(tǒng)的方案:但對于與既有線換乘的車站，還需結合對已經運營線路的影響、運營管理模式、建設成本來綜合確定。

表3 系統(tǒng)方案分析

在對已經運營線路的影響方面，與建設時序考慮的因素類同，也是不同廠家技術的差異和招投標的程序。由于改造對運營影響較大，包括車站和中心，所以在設備與系統(tǒng)的接口標準不統(tǒng)一的情況下，應以方案1和方案2作為首選方案。

在對運營管理的方便性方面，見表2。

4.3 案例分析

宋家莊是5、10號線、亦莊線的換乘站，5、10號線為同站臺換乘，5、10號線與亦莊線為T型同站廳換乘(見圖2)。三線開通運營的時間分別為2008、2010、2012年。由于5號線開通較早，其系統(tǒng)不是按目前接口標準建設的。

根據(jù)上述情況，該站有方案2和方案3的選擇，其中管理模式屬于模式2，建設時序屬于時序1，見表4的對比分析。

由于5號線已經運營，方案2有較大優(yōu)勢，實際建設中采用的是此方案。

圖2 宋家莊站平面圖

表4 宋家莊站方案分析

4.4 方案推薦

綜上可以看出，影響換乘站系統(tǒng)設置方案最主要的因素，是運營管理模式或是對運營管理的方便性，而在沒有確定設備和系統(tǒng)接口標準的情況下，建設時序也是主要因素之一。推薦方案如下:

1)對于與既有線的換乘站，考慮到降低對已運營線路的影響和提高系統(tǒng)的可靠性，建議采用按線分設方案。通道換乘站采用方案1;同站廳換乘站采用方案2。

2)對于同期建設、預留節(jié)點的換乘站，在設備和系統(tǒng)接口標準已統(tǒng)一的情況下，可根據(jù)運營管理的方便性和車站類型進行確定。通道換乘站采用方案1;同站臺、同站廳換乘站采用方案3或方案5，其中如果車站控制室是按線分設的，采用方案3，反之采用方案5;獨立站廳與共享站廳結合的換乘站，采用方案4。

5 結語

在倡導以人為本的今天，換乘站越來越趨向于采用同站臺、同站廳的換乘形式。對于AFC系統(tǒng)來說，合設系統(tǒng)將大大方便換乘站的運營管理。然而，在建設時序存在差異的情況下，往往不能實現(xiàn)這種理想的設置方案。為了解決這種問題，非常有必要開展系統(tǒng)各層之間接口標準的研究和制定工作。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［2］北京市軌道交通建設管理有限公司.北京市軌道交通AFC系統(tǒng)設計及實施導則［G］.北京，2010.

［3］北京市軌道交通建設管理有限公司.北京市軌道交通新建線換乘站設備系統(tǒng)優(yōu)化方案及接口指導原則［G］.北京，2010.

［4］北京市軌道交通建設管理有限公司，北京城建設計研究總院有限責任公司，北京市地鐵運營有限公司.軌道交通換乘站設備系統(tǒng)資源共享關鍵技術研究報告［R］.北京，2010.

［5］北京市基礎設施投資有限公司，北京市軌道交通建設管理有限公司，北京市地鐵運營有限公司，等.軌道交通網(wǎng)絡換乘節(jié)點綜合研究［R］.北京，2008.