■ 劉偉華 卓開闊

比亞迪汽車工業(yè)有限公司（簡(jiǎn)稱比亞迪）推出的中小運(yùn)量跨座式單軌——云軌系統(tǒng)，作為一種輕量級(jí)的跨座式單軌系統(tǒng)，得到越來越多客戶的關(guān)注。跨座式單軌相比于地鐵和輕軌，具有建設(shè)規(guī)模小、建設(shè)周期短、建設(shè)投入低的特點(diǎn)?？缱絾诬墳槟z輪驅(qū)動(dòng)，在制動(dòng)距離、轉(zhuǎn)彎半徑、爬坡能力等方面具有一定優(yōu)勢(shì)[1]。跨座式單軌通信信號(hào)系統(tǒng)作為線路運(yùn)行的安全保證、效率提升和乘客體驗(yàn)的關(guān)鍵系統(tǒng)，在借鑒地鐵和有軌電車通信信號(hào)系統(tǒng)方案的同時(shí)，可根據(jù)線路定位不同選擇不同系統(tǒng)配置方案[2]。

1 中小運(yùn)量跨座式單軌運(yùn)行特點(diǎn)分析

比亞迪跨座式單軌系統(tǒng)最高運(yùn)行速度80 km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑45 m，單車廂定員135人，支持多種不同編組形式，且支持動(dòng)力電池供電，為城市軌道交通提供了更多選擇。在跨座式單軌通信信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和裝備規(guī)格需與線路定位相匹配。根據(jù)跨座式單軌線路在城市交通體系中的定位，可分為以下幾種類型：交通主導(dǎo)型（城市主動(dòng)脈）、軌交延伸型（城市動(dòng)脈）、軌交加密輔助型（城市毛細(xì)血管）、觀光旅游型（城市局部循環(huán)）。

以上幾種類型線路分別面向不同的城市地區(qū)和目標(biāo)客戶，其運(yùn)行呈現(xiàn)不同特點(diǎn)。不同類型單軌線路特點(diǎn)分析見表1。

分析可知，不同定位的線路對(duì)系統(tǒng)的需求重點(diǎn)也不同。單軌通信信號(hào)系統(tǒng)可結(jié)合不同線路的定位和特點(diǎn)來優(yōu)化系統(tǒng)配置，既滿足運(yùn)營(yíng)和乘客服務(wù)需要，又避免系統(tǒng)性能過剩，從而達(dá)到較高性價(jià)比。

2 軌道交通通信信號(hào)系統(tǒng)在跨座式單軌中的適用性分析

目前我國(guó)在跨座式單軌行業(yè)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)較少，在跨座式單軌通信信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中可參照軌道交通行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范，先期線路需考慮兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并做減法，在項(xiàng)目實(shí)施過程中不斷結(jié)合跨座式單軌交通的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。

軌道交通典型機(jī)電系統(tǒng)主要包括供電、信號(hào)、專用通信、電力自動(dòng)化監(jiān)測(cè)（PSCADA）、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）、自動(dòng)售檢票（AFC）、安防與門禁、通風(fēng)、空調(diào)與采暖、給排水、屏蔽門等，線路設(shè)置運(yùn)營(yíng)控制中心和車輛段。運(yùn)營(yíng)控制中心具備行車調(diào)度、電力調(diào)度、環(huán)境與設(shè)備調(diào)度、防災(zāi)指揮、客流管理、乘客信息管理、設(shè)備維修及信息管理等運(yùn)營(yíng)調(diào)度和指揮功能。

表1 不同類型單軌線路特點(diǎn)

傳統(tǒng)地鐵多為地下車站和隧道，空間相對(duì)封閉，對(duì)空調(diào)、通風(fēng)、消防、應(yīng)急指揮等方面要求高?？缱絾诬壗煌ň€路主要為高架形式，相比于傳統(tǒng)地鐵，可在高架特有的配置上進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化?？缱絾诬壗煌ㄓ捎谲囌菊加每臻g較小，可根據(jù)運(yùn)營(yíng)需要不設(shè)置民用通信系統(tǒng)，鑒于警用通信系統(tǒng)需要根據(jù)公安部門要求進(jìn)行配置，也不進(jìn)行專門展開。結(jié)合各通信信號(hào)系統(tǒng)的用途、服務(wù)對(duì)象，對(duì)其系統(tǒng)適用性進(jìn)行分析（見表2）。

從以上分析可知，跨座式單軌交通因其線路主要部分均為高架，列車編組較短，大部分車站采用非封閉式結(jié)構(gòu)，同時(shí)車站面積相對(duì)較小，跨座式單軌交通車站可不設(shè)置FAS，對(duì)車站基礎(chǔ)設(shè)施、BAS、AFC、門禁等系統(tǒng)的要求比地鐵大大降低。另外由于機(jī)電設(shè)備點(diǎn)數(shù)較少，若設(shè)置綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其規(guī)?？蛇M(jìn)行優(yōu)化[3]。

3 跨座式單軌交通通信信號(hào)系統(tǒng)建議配置方案

針對(duì)不同類型的跨座式單軌交通需求，可以給出3種典型的系統(tǒng)配置，滿足客戶需求的前提下實(shí)現(xiàn)極高性價(jià)比。

A方案：面向乘客需求最高、服務(wù)體驗(yàn)最高的線路。A方案推薦6節(jié)編組列車，在車站設(shè)置站房，站臺(tái)設(shè)置站臺(tái)門并支持單門隔離；使用綜合承載的LTE提供無線集群解決方案；信號(hào)系統(tǒng)采用滿足GOA4級(jí)的FAO系統(tǒng)，滿足全自動(dòng)無人駕駛要求和90 s追蹤間隔；在全線覆蓋通信無線信號(hào)；車載PIS內(nèi)容采用實(shí)時(shí)播送方式；車載視頻實(shí)時(shí)回傳并可進(jìn)行實(shí)時(shí)分析；AFC采用站臺(tái)檢票方案；采用基于行車指揮的綜合自動(dòng)化TIAS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能聯(lián)動(dòng)和應(yīng)急指揮功能[4]。該方案可使用太陽(yáng)能儲(chǔ)能電站作為后備電源。

B方案：推薦使用4節(jié)編組列車，在車站設(shè)置站房，站臺(tái)設(shè)置站臺(tái)門；使用專用的TETRA或LTE提供無線集群解決方案；信號(hào)系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)CBTC系統(tǒng)，滿足90 s追蹤間隔；在全線覆蓋通信無線信號(hào)；車載PIS內(nèi)容采用實(shí)時(shí)播送方式；AFC采用站臺(tái)檢票方案。

C方案：推薦使用2節(jié)編組列車，在車站設(shè)置設(shè)備柜，不設(shè)置專門站房，站臺(tái)設(shè)置固定防護(hù)門、選裝站臺(tái)門，車站不設(shè)空調(diào)；使用公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商提供的無線集群解決方案；信號(hào)系統(tǒng)采用點(diǎn)式增強(qiáng)式，選裝ATO，使用簡(jiǎn)易調(diào)度系統(tǒng)，滿足180 s追蹤間隔；僅在站臺(tái)和車輛段覆蓋通信無線信號(hào)；車載PIS內(nèi)容采用錄播模式，在車輛段進(jìn)行同步和更新，車載PIS采用GPS報(bào)站或信號(hào)精確報(bào)站；AFC可采用車上檢票方案。電源系統(tǒng)后備容量采用較小容量。

因此，針對(duì)不同定位的線路，推薦配置見表3。

A方案通過增加數(shù)據(jù)的匯聚和集中聯(lián)動(dòng)處理來提高系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，能夠支持全自動(dòng)無人駕駛，從而優(yōu)化運(yùn)營(yíng)人員數(shù)量配置；B方案在A方案上做了一定優(yōu)化；C方案通過簡(jiǎn)化系統(tǒng)配置和區(qū)間施工量可以達(dá)到較高的性價(jià)比。A方案和B方案在硬件上增加的設(shè)備不多，但是在系統(tǒng)軟件上將會(huì)增加較大的投入；C方案和B方案相比，能夠大大降低硬件設(shè)備的投入。

表2 通信信號(hào)系統(tǒng)的用途、服務(wù)對(duì)象

表3 典型定位線路推薦配置

當(dāng)然，由于軌旁AP設(shè)備單價(jià)較低，在總造價(jià)上體現(xiàn)并不突出，但由于取消了區(qū)間AP，區(qū)間主要設(shè)備都變成了免維護(hù)設(shè)備，將大大降低日常的巡檢工作量，從而滿足“經(jīng)濟(jì)適用”原則。不過設(shè)備簡(jiǎn)化的弊端是由于車地?zé)o線通信的覆蓋范圍受限，無法滿足實(shí)時(shí)播控和車載視頻監(jiān)控效果，可能會(huì)影響到乘客體驗(yàn)。另外采用車載檢票機(jī)也必然會(huì)增加逃票率，從而一定程度上降低票務(wù)收入[5]。

3種不同方案清單見表4。

表4 不同方案的完整配置清單

續(xù)表4

4 結(jié)論與建議

傳統(tǒng)的軌道交通地鐵通信信號(hào)系統(tǒng)構(gòu)成體系完整，設(shè)備備份程度高，對(duì)于建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)都增加了一定的工作量[6]。通過識(shí)別跨座式單軌交通必要的通信信號(hào)設(shè)備及其相互關(guān)系初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)化配置方案。該方案弱化傳統(tǒng)的“大專業(yè)”方式，強(qiáng)化功能點(diǎn)選擇必要的系統(tǒng)，并為未來系統(tǒng)數(shù)據(jù)打通和功能融合預(yù)留空間。在實(shí)際的線路建設(shè)管理過程中仍需以正式批復(fù)的設(shè)計(jì)文件為準(zhǔn)。后續(xù)項(xiàng)目建設(shè)中不斷優(yōu)化方案，使其具有更廣泛的適用性，為中小運(yùn)量跨座式單軌交通提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。