軌道交通工藝設計論文范文

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1設計內容

大廳工藝設計，應根據調度人員對線路監控的需求、調度運營管理對附屬的需求、運營維護人員對設備工藝的需求等幾個方面考慮［2］。1)確定調度大廳方案和面積。大廳需考慮是按線網所有線路共享綜合設計，還是根據線網建設時序或者區域分別設置。應根據大廳需容納線路的數量、線路(專業)大屏幕設置方案、調度臺數量及布置方案、打印機(臺)設置方案來確定大廳方案和面積。2)確定調度大廳內工藝線槽方案。大廳內專業眾多、線槽錯綜復雜，并且由于各線路進入大廳內的時序間隔均不同，為減少線槽交叉、避免后期施工對前期線路管線的影響，需考慮大廳靜電地板設置、線槽布置走向和布置位置等。3)確定調度大廳大屏幕設置方案。大廳內的大屏幕顯示系統需考慮是按線路獨立設置、按專業精細設置，還是按照動態顯示整體考慮等。4)確定調度員操作臺方案。每個城市根據實際的運營和調度需求，對中心調度員類別、調度員數量、調度員輪班制度和調度員職責均有不同的需求和配置。調度臺的設置數量、長度等均需與之相應配置。5)確定調度大廳內設備配電方案。大廳內除了設置大屏幕、打印機之外，系統在調度臺上設置操作工作站、電話和監視器等設備。這些設備應提供不間斷UPS電源。6)調度大廳配套設備。大廳作為所有調度人員值班的場所，應提供良好的配套附屬設施，如交接班室、休息室和茶水間等。

2調度大廳及附屬配套工藝設計方案

2．1調度大廳形式方案目前，大廳一般設置有弧形、圓形和直線形幾類(見圖1、2)，弧形和圓形在本質上屬于一類。由于弧形布置滿足調度員的視角需求、且布置合理，因此使用更廣泛。

2．2調度大廳尺寸考慮因素大廳尺寸主要需考慮大屏幕系統方案，大屏幕后維修空間、大屏幕后是否需設置設備機柜、調度臺數量和調度員視角等。下面舉例介紹計算方法。1)單條線路調度大廳深度。設備機柜深度800mm，柜前需留有機柜操作距離，同時作為大屏幕后維修的檢修通道，最小為1200mm［5］，大屏幕箱本身深度750mm，第一排調度臺距大屏幕最小3500mm，兩排調度臺之間需3000mm，最后一排調度臺調度員的工作和操作空間為2450mm，合計為2750+3500+3000+2450=11700mm。2)單條線路調度大廳寬度。單條線路大廳的寬度主要取決于大屏幕系統的寬度和調度臺的寬度，應以其中占地面積大的為計算參數。目前，根據國內城市軌道交通的經驗即滿足調度員能全面監視大屏幕所顯示全部內容時，大屏幕寬度應大于調度臺寬度，下面以大屏幕寬度計算單線路大廳占用寬度。大屏幕以目前國內城市軌道交通應用最廣泛的70英寸為例計算，70英寸大屏幕本身尺寸為1550mm×892mm(寬×高)。大屏幕數量分別有布置4列、5列直至最大13列，大屏幕兩側還應設置進入后側的檢修門。以兩側各為1500mm計算。最大寬度為1550×13+1500+1500=23150mm。3)調度大廳高度。大廳高度主要的考慮因素為大屏幕靜電地板高度、大屏幕基礎支架高度、大屏幕高度和行數、裝修需求、吊頂內管線需求等。靜電地板高度為300～450mm，大屏幕基礎支架高度為1500mm，大屏幕高度(3行)為3×892=2676mm、裝修需求1000m，吊頂內管線需求1000mm?；靖叨刃枨鬄?50+1500+2676+1000+1000=6626mm。即單條線路大廳所需占用面積大約為11．7×23．15=270．855m2。在設計過程中，每條線路占調度大廳的面積需考慮在300～350m2，整個大廳的面積在此基礎上考慮適當預留。

2．3調度大廳大屏幕系統設置方案大屏幕設置方案包括大屏幕系統設置方案(見圖4)、大屏幕尺寸方案、大屏幕顯示方案及大屏幕數組方案。

2．3．1大屏幕系統設置方案方案1:按線路設置。按線路進行區域劃分設置，每條線路一個獨立的區域，在區域內可完成本線路各系統中心的運營調度功能。香港的青衣控制中心、維也納地鐵控制中心、北京軌道交通小營控制中心及重慶、長春、南京、深圳等城市的軌道交通控制中心都采用了該方案。方案2:按功能設置。根據運營管理的需要將指揮調度大廳劃分為行車調度、運營管理、設備管理及防災、電力調度等不同的功能區域，實現對線網各線路的運營管理控制。紐約、馬德里軌道交通控制中心采用此方案。方案3:按線路動態設置。為了能更好地利用大屏幕顯示系統，將大屏幕顯示系統按照線路的車站數量進行動態分配。

2．3．2大屏幕尺寸方案目前使用的大屏幕顯示屏尺寸和分辨率如表1所示。各城市主流采用70英寸方案，各城市可按實際需求和方案調整配置。

2．3．3大屏幕顯示方案大屏幕顯示系統可集中展示各系統的應用，如可顯示信號系統運行圖、視頻監控圖像、變電所一次和二次系統圖、AFC客流等。

2．3．4大屏幕數組方案所謂的大屏幕數組，即大屏幕顯示屏的數量(行×列)方案及角度方案。1)大屏幕數組方案。方案1:不管線路規模和車站數量不同，所有的線路均采用同樣大屏幕數組方案，如所有線路均采用3行×7列大屏幕顯示屏。方案2:根據線路規模和車站數量不同，不同的線路采用的大屏幕數組不一致。2)大屏幕角度方案。不管調度大廳為何形式，大屏幕系統角度可采用直線形、1度角和2度角等各種不同的方案。在實際設計中應結合調度大廳形式和操作員視角具體分析。

2．4調度臺設置內容

2．4．1調度臺設置方案調度臺設置方案如圖5所示。方案1:按照不同的調度類別設置不同的調度臺。方案2:根據不同的專業調度設置不同的調度臺。方案3:在設置調度臺的基礎上，增加一排打印機臺。上述3種方案各有異同，在設計中應根據該城市的運營實際需求確定。

2．4．2調度臺尺寸方案調度臺內和調度臺上主要放置各系統調度員工作站主機、顯示器、監視器、電話、廣播控制盒等設備。調度臺高度一般以人體工程學中利于調度員操作和使用為準，再考慮各系統主機在調度臺內臥式或者立式擺放的需求而定，可選擇750～800mm。調度臺的深度主要考慮各系統的主機擺放要求、散熱需求、強弱線槽布置和維修空間等方面，可選擇1000～1200mm。調度臺的寬度主要考慮上面擺放的顯示器、監視器、電話、廣播控制盒的數量和尺寸，并以擺放位置和間距不能影響操作員視線為準。目前，軌道交通中心各系統顯示器(監視器)采用21或22英寸，本身尺寸寬度為500～520mm。行車調度臺一般設置16～20套顯示器，電環調6～8套，總調和維調數量更少。各調度臺推薦尺寸如表2所示。

2．5調度大廳電源設置方案大廳主要由各系統的操作終端、各類調度電話、大屏幕等組成，為滿足調度員7×24h不間斷使用，其電源方案可采用以下2種方案。方案1:調度大廳各系統自行供電。即由各線路中心的電源室給各自調度大廳的操作終端設備進行供電。該方案的優點是能使各系統設備機房的電源與調度大廳的電源保持一致，設備機房、調度大廳保證能同時有電或沒有電，減少調度大廳各線路的強電管線的數量。缺點是增加了從設備機房至調度大廳的供電管線。方案2:調度大廳各系統統一供電。即各線路調度大廳內的操作終端等設備由統一設置的電源系統進行供電。該方案的優點是節省投資，統一建設、統一規劃、統一實施，減少對調度大廳的多次施工。缺點是系統設備機房內的設備已失電，調度大廳的操作終端還處于正常工作狀態，操作人員不能判斷是什么原因操作不能進行。

2．6控制中心調度員設置方案

2．6．1調度員類別方案調度大廳內有各線路調度人員，對線路系統進行監控。目前，國內各城市根據不同的運營模式和運營主體，設置有不同的調度員類別，如行調、電環調等。

2．6．2調度員席位運營部門根據本公司規章制度，制定調度員操作流程，會出現不同的調度員席位，如行調臺設置1位行調值班員，1位行調值班站長等。

2．6．3調度員輪班制度運營部門根據本公司人員管理制度、不同的人員編制和規章制度，制定調度員輪班制度，如三班兩倒制或者四班三倒制等。

2．7調度大廳工藝管線綜合布置由于調度大廳設備眾多、幾乎軌道交通所有系統專業均需有線纜進入調度大廳，并且線纜數量、線纜類型、電壓等級均不相同，所以調度大廳內應統一考慮所有線纜的進出路徑、強弱電線纜的隔離、施工時序的不同等因素，進行綜合設計。

2．7．1統一確定整個控制中心大樓線纜路徑和數量根據整個控制中心大樓線路設備用房、各中心(如清分中心、應急指揮中心等)的布置，首先理清所有需進入或者通過調度大廳的線纜種類和數量及垂直方向的工藝路由。圖6為北京市小營二期工程控制中心西主樓工藝路由示意。

2．7．2確定進入調度大廳線纜路由和方案根據確定的整個控制中心大樓線纜路由，進一步考慮如何進入調度大廳內方案和調度大廳內線槽的路由布置。方案1:線纜通過調度大廳下專門設置的電纜夾層進入調度大廳。由于需進入調度大廳的線纜數量眾多，其中不乏光纖光纜，各類線纜均有嚴格的施工標準和線纜折彎半徑等要求。為滿足工程施工和各類線纜互不影響的需求，可采取在調度大廳下專門設置電纜夾層，所有強弱電線槽和線纜均在此夾層內有序布置，所有線路和系統的線纜均通過電纜夾層直接引至調度大廳內各線路區域，再通過孔洞直接進入調度大廳內。方案2:線纜直接進入調度大廳。所有線纜均按照需求直接進入調度大廳靜電地板內。由于數量眾多和工程需求，可能需大大抬高調度大廳內靜電地板高度，才能滿足現場需求。方案1布置合理，在后續線路或者系統施工時，完全不影響已經設置好的系統，而且調度大廳內靜電地板下布置簡單合理。方案2會導致調度大廳內線槽眾多，各種管線交叉。

2．7．3設置調度大廳內靜電地板線纜路由根據大廳內大屏幕布置、調度臺布置的相應位置，選擇合適的強弱電線槽路徑分開設置，做到互不干擾、互不影響。

2．8調度大廳附屬配套設置大廳旁根據調度人員數量和值班制度，需設置交接班室、休息室和茶水間，面積和數量配置原則如下。

2．8．1交接班室交接班室數量應考慮是否有不同的運營主體、調度大廳的主通道(門)數量和布置，一般在主通道門附近均需設置。面積以同時交接班室所有調度員數量配置，推薦尺寸為30m2，按需配置數量，應男女分別設置。

2．8．2休息室由于大廳內需7×24h不間斷值班和監控，為保證整個調度工作的安全和調度員良好的休息，應在大廳附近設置值班室，為下一班值班調度人員提供休息場所。休息室類別應考慮是否有不同的運營主體，按調度員性別分別設置;數量應滿足1班調度員人員使用。休息室推薦尺寸為15m2，兩人一間，數量按需配置，應男女分別設置，按不同的運營主體有所隔離。

2．8．3茶水間由于大廳內調度臺上全部為電子設備，為保證正常運行，一般不允許在調度臺上放置水杯、電源插座等，且調度員一日三餐均需安排地方，因此應在大廳附近設置茶水間。

3結語

控制中心調度大廳作為整個線網的調度指揮中心，作用極其重要，工藝設計不僅應滿足合理功能的需要，還應從各方面考慮調度員需求、后續工程接入的改造等工作。調度大廳的工藝設計作為整個控制中心工藝設計密不可分的一部分，應綜合考慮各方因素，滿足實際監控使用。

作者：李永紅楊浩如單位：北京城建設計發展集團股份有限公司