前言

上海轨道交通网络规模位居全球第一，到2020年，将形成800多公里的轨道交通运营网络，规模体量上的“量变”会带来运营管理要求上的“质变”。为应对超大规模轨交网络运营管理的挑战，上海申通地铁集团有限公司在2012年提出了全面提升整个控制指挥体系的战略规划，即：建设一个能够集中指挥、统一协调和高效联动的网络运营指挥中心。

上海轨道交通网络运营指挥中心工程是上海市2018年度城市基础设施类重大建设工程，也是上海城市轨道交通全面提升整个控制指挥体系的战略工程。工程从业务顶层设计、工艺工法、系统平台、项目实施管理等方面进行了系统性研究和攻关，取得了诸多创新突破。

1 建设背景

随着国内各大城市轨道交通网络的不断完善，对网络化运营认识的不断提高，北京、深圳、广州、香港等城市均策划实施了网络级调度指挥中心的建设，但此领域尚未有权威、全面、科学、合理的规划与建设标准。为解决这一难题以顺利实现既定目标，上海申通地铁集团有限公司采用“需求为先”的方式，筹备了项目需求调研与征集小组，结合上海轨道交通的实际情况，从“运营一线、中心调度、网络协调、应急联动”四个层面全方位地梳理了超大规模网络化运营管理的需求。同时特别甄选各类人才（包括善于战略总体规划、长于路网运营管理、精通系统集成技术和信息技术以及熟知各类业务系统的人才），组建了一支攻坚型、创新型、统筹型的项目团队，以满足超大规模网络化运营管理的需求。

轨交网络运营指挥中心项目策划始终以提升上海轨道交通的指挥管理范围和能力、优化监控管理的效率和合理性、增强对重大事件和突发情况的应对能力和手段为目的，实现轨交网络运营指挥的统筹性、联动性、适应性和高效性。

2 管理模式

作为一个庞杂的项目集合，轨交网络运营指挥中心从设计到施工共有7家设计单位、16家总包单位，工程涵盖了调度指挥大楼本体、C3平台、数据中心、先期10条线路的OCC搬迁、其他线路信息接入等内容，且OCC搬迁工程与大楼建设同步进行，平行施工作业面最大超过20个，土建与线路接入工程间的施工工序相互交错等，时间紧、任务重，项目整体筹划难度极大。

施工前，申通地铁集团开展针对性的工程筹划，对全路网共计超过250个系统进行工程施工、设备到货、安装、系统调试等各工序的细化梳理，结合土建工序，前后交错安排施工，根据设备分批到货时间及夜间可用调试点，在保证日常运行及夜间维护需求的同时，作合理的调试计划统筹。经初步统计，各线路施工、调试工作耗时一年半，整体施工过程中夜间施工天数530余天，经历680余次会议协调、计划要点750余次，涉及上海轨道交通11条线路在同一物理地点的平行施工，系统调试，线路之广、系统之多、全路网夜间调试点、动车点、核心重大施工点需求之大，均为上海轨道交通历史之最。

施工管理架构图

为达到更高的管理效率，项目统一了各单位管理界面，出台了现场平行施工管理办法，工程现场管理通过自主研发的基于BIM的信息化管理平台，从施工进度、安全、质量、材料及工程量等全方位管理要素入手，达到了既定的目标。信息化管理平台通过对比每道工序的实际与计划工作量以及作业时间，实现工作实际进度记录、问题记录、跟踪及闭环、现场平面图实际施工情况、设备到货情况、各类汇总、报表、统计等功能，方便项目管理人员实时掌控工期情况、现场施工情况、设备到货情况、问题跟踪及闭环情况，同时预估可能发生的各类风险，并出台相对应的应对措施。

施工管理平台流程图

作为项目主体，轨交网络运营指挥中心调度大楼将集中设置21条线路控制中心，在全网不间断运营的情况下，完成中央调度指挥系统的割接和升级改造工作。面对数量繁多情况复杂的各类系统，设计团队提出标准化建设单元的理念，编制线路控制中心工艺、施工工艺、系统设备工艺的标准规范。针对线路控制中心的调度席位设置、调度台工艺要求、台面设备布局工艺进行标准化建设要求，实现了各线路控制中心的标准化单元化建设，可灵活调整各控制中心单元的设置方位；采用标准统一施工工艺、布线工艺、布局工艺，实现了各线路设备机房、网管室标准化建设，推行设施设备的标准化维护工艺；推行控制中心作业系统的设备工艺标准、数据接入标准、人机界面标准，实现了各线路CIOS系统的功能、画面的标准统一，极大的满足了各线路调度人员的标准化作业需求。

截至2019年12月底，已完成轨道交通1、5、6、7、8、9、12、17号线共计8条线路控制中心的割接工作，预计2020年完成3、4号线的控制中心的割接工作，2021年底前新增14、15、18三条在线线路的控制中心。每条线路含3大类15个子系统，由于各线路及其延伸段建设周期不同，为了匹配其原有的技术方案，线路侧的系统接口数量超过200个。

3技术创新

轨交网络运营指挥中心项目设计、建设、施工过程中，形成企业标准10项，获发明专利2项，申请发明专利5项，获实用新型专利9项，软件著作权11项，发表论文34篇，总体达到国内领先、国际先进水平。工程获得上海市QC成果一等奖两项，荣获上海市建筑业新技术应用示范工程，并获得上海市建设工程优质奖“白玉兰”奖。

创新1：系统的顶层业务设计

集多年网络化运营的经验积累，轨交通网络运营指挥中心目针对超大规模地铁网络，首次系统性的、全面性的进行了网络顶层的业务规划，提出了网络化集中调度指挥中心应具备的十项职能：

①线路运营控制-各线路运营调度、与路网指挥中心协调联动

②路网运营管控与协调-路网运输组织管控、监督与协调

③路网应急联动与指挥-应急指挥、抢修调度、内外联动

④媒体与信息服务-统一信息服务、舆情监测

⑤客流与票务管控-客流管控、监视、预测、导流

⑥电网调度与保障-统一调度、分级管理

⑦设施设备运行安全监测-设备状态实时监测、评估、预警

⑧路网安全集中监视与管理-全网视频监控、入侵报警、出入口控制、电子巡查

⑨环境与能耗监测和管理-全网环境质量监控、能耗管理、分析评价

⑩数据服务与决策支撑-数据服务、分析、智能决策

采用调度大厅智能控制技术，实现了调度大厅大屏显示系统、智能照明系统、会议系统、环控系统的统一控制；采用光纤矩阵坐席协作技术，人机分离，减少席位显示器和键鼠数量，实现了灵活的坐席切换和作业画面推送，打造了COCC调度长、COCC调度员、OCC调度长、OCC调度员交互支援、相互协作的应用场景；采用通信软交换等技术，实现了语音通信、即时消息、视频电话会议、移动办公、短信通知等多类通信技术的综合集成及融合应用，极大的便利了调度人员的日常通信和应急通信。通过三项技术的结合与创新，打造高度融合交互的调度体系。

创新应用电力设施设备的“统一调度，分级管理”和网络运营安全集中监视两项新型业务模式。

电力设施设备的“统一调度，分级管理”业务新模式：采用路网级、线路级二级调度模式，其中路网级电力调度员直接管辖主变设施并有权协调线路级调度员的作业任务，线路级调度员管辖牵降变及直流接触网、接触轨，专职于线路电力供应保障，听从路网级调度的统一安排，解决了上海地铁共享主变电站调度管理难题，通过设置网络电力调度平台，实现了全网供配电系统监控与调度，为全网电力设施的统一调度提供了基础作业平台。

网络运营安全集中监视业务新模式：突破手段单一、效果被动的监控模式，通过设置网络化综合型安全防范平台，集成包括视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统及电子巡查系统等相应的技术防范系统，实现了车站站厅、站台、出入口、办公区、设备区、线路沿线岔区、隧道区间设备区、车辆内部等关键部位的实时监控，打造了全方位、立体式、主动型的安防体系。

创新2：C3调度平台

轨交通网络运营指挥中心建成了国内第一个综合利用物联网、云计算、大数据的网络运营指挥调度平台，具备集成30条线路，12大类专业信息的集成能力，实现面向上海轨道交通全网运营的控制、指挥、协调（Control, Command&Coordination），简称C3。

C3平台是一个综合利用物联网、云计算、大数据技术构建的网络化运营监控指挥的基础软硬件平台，具备典型的物联网和云计算架构中常规的感知层、网络层、IaaS层、PaaS层、SaaS层、展示层的六层架构。

·展现层实现数据展示，并接收用户输入的控制命令和数据，充分实现系统模块化及业务之间的解耦；

·SaaS层实现C3平台业务需求的相关功能，实现线网运营效果评估、预警预测、实时动态调度、快速响应联动、运营策略与资源挖潜等网络化运营业务功能；

·PaaS层实现系统核心服务组件，包括中间件服务、数据库服务、容器服务等；

·IaaS层实现基础设施设备管理、计算资源池、存储资源池、网络资源池等物理资源管理，为上层应用提供基础服务；

·借助网络层、感知层建立数据采集、平台数据融合共享等机制。

该架构体系下构建的C3平台具备线网运营状态实时监控、调度指挥、应急联动、运营评估与策略优化的功能，有效强化了路网运营指挥调度的指挥、控制和协调能力。

C3平台还建立了通用的数据接口标准规范，综合利用物联网监测、多源异构大数据采集、数据标准化与共享、主数据分析模型等技术，形成包括20多项专业业务监测数据、5种数据采集方式、7种数据结构类型的接口方案，目前支持19条线路超大规模路网的专业监控信息接入融合。将城轨线网的信号、机电设备、客流的监控信息，基础设施资产信息、运营组织调度和计划信息、票务站务维修等运营业务信息等作为基础数据源，根据业务归属和关联关系划分为生产类、管理类、业务类、线网级管理与基础平台类，形成一套标准的城轨线网综合信息化的大数据应用范式。

创新3：基于集约、人因工程工艺设计

轨交网络运营指挥中心调度大楼采用超集约化、高人性化的设计理念，优化调度大厅的岗位布局、人机操作、视线视角，提高监控指挥效率，在满足地铁运营生产管理和业务功能需求的同时，打造高效、快捷、舒适、智能的办公环境，创造了当前国内轨道交通领域单位线路控制中心监控运维面积最小的记录。

科学合理布局调度大厅。按照业务智能划分运营监控（操作）区、设备区、维修工区、运营生产管理区以及辅助功能区等五大区域，并对其尺寸及布局方案进行人因工效学分析和评估，包括控制中心总体布局设计、信息共享幕墙可视性设计以及岗位的布局设计。将以人为中心的设计方法整合到控制中心的布局设计中，使控制中心各岗位布局科学化、人性化，以利于控制中心的有效运营和管理，减少作业干扰，提高监控指挥效率。

创新线路指挥调度模式。配置标准单兵模式调度台，分别设置2×5桌面显示屏，桌面显示系统可提供指挥调度的所有信息，支持相邻调度员协同处理突发事件，在业务功能全面增强的同时核减传统控制中心一座大厅、一套大屏的设置方案，高度集约化的调整为三行调、一综合调的四席位调度单元，相比传统调度模式节约了近五成调度人员，同时占地面积也核减七成以上。

此外，工程实施过程中，首次创新提出并应用了超短钢结构整浇楼板支模技术，采用“定型夹箍+可调支座+搁置钢梁+模板体系”完成搭设体系，对“楼层高、空间大、缺层多”的结构施工具有很好的适应性，有效节约材料，释放下部空间，节约劳动力和工期，具有很好的推广价值；工程UPS供电系统中首次采用了模块化UPS技术，智能配电管理技术、磷酸铁锂与UPS一体化技术、远程监控技术等核心技术，通过系统级的配置与总成，从整体上提高了电源整合系统的可靠性、可维护性及实用性。

4 运营效益

1）保障上海地铁安全可靠高效运营

上海轨道交通原COCC实现了路网大部分线路运营状态监督、协调及应急指挥业务，但缺少路网电力统一调度、设施设备运行安全监测、路网安全集中监视、路网能耗管理、新媒体平台的监测与应对、客流管控以及数据分析优化运营等功能，轨交网络运营指挥中心有效承载了各项网络级生产业务，进一步提升了上海轨道交通网络级运营指挥与管理的中枢作用。

轨交网络运营指挥中心采用COCC与OCC同厅设置方案，同步优化了调度生产组织架构，解决了原有COCC与OCC异地分设的问题，集中了专业技术骨干量，便于发生重大突发事件时快速组建COCC应急指挥体系。同时，重点强化了网络安全及应急处置的能力，进一步提升了路网层面的监控能力，对可能危及轨道交通系统的对象、事件实施预警监视，降低突发事件发生的几率，强化网络运营安全性；有效提升了应急情况下的控制指挥能力，能集各专业力量分析判别，统一指挥控制，调动一切内外资源，实现快速的联动响应与协同处置，降低了突发事件对正常运营造成的不利影响和危害后果。

2）节省土地资源、房建面积及建设成本

项目研究成果开创了轨道交通网络化运营指挥中心建设的新模式，在节省土地资源、房建面积、建设成本和优化人力资源配置产生间接经济效益的同时，提升网络顶层控制体系运转效率。

依照功能及人员需求进行测算及规划，调度大厅建筑面积合计10500㎡，平均单线指标为500㎡；而目前传统的控制中心平均单线指标为2300㎡左右，由此可见，在建筑用房面积上极具优势，节省用房面积超过70%。同时，为满足后续新建线路的控制，设计预留了7条线路接入能力，节省了大约9亩建设用地及相应的建设成本。

3）优化人力资源的配置提高管理效率

上海轨道交通原实行多点布局和分散化的管理，组织机构重复设置、力量分散，将不可避免造成管理人力资源在时间和空间上的冗余和浪费，出现联络沟通和信息共享上的迟缓与滞后。而面对未来不断扩大的网络规模和复杂的运营模式，信息传递速度和管理效率对网络高效运营至关重要，其效益不言而喻。

指挥调度大楼通过OCC所部署的综合设备调实施了双线部署原则、调度长也按需设岗重新进行了人员精减设定；维护抢修班组根据大楼的建立精简了机构的设置并对其组织架构进行了重整。通过对人力资源的合理配置，把合适的人放到合适的岗位，使“人尽其才，物尽其用”，减少人才资源的浪费，实现人力资源最优化配置，实现效益最大化，对企业的长远发展大有裨益。

本项目的建成对构建与特大型城市空间布局相协调的交通发展格局，和谐发展交通与城市，实现上海城市总体规划和“四个中心”发展目标，促进城市经济和社会发展，加快建设资源节约型、环境友好型城市等方面具有重要意义。

5 结语

上海超大规模轨道交通网络运营指挥中心将成为上海轨道交通线网安全、可靠、高效运营的“指挥中枢”，通过最大程度地将线路级与网络级的调度指挥集中，多单位、多组织的应急指挥集中，支撑网络化运营的相关业务集中，以及相应的操作模式优化、工艺设计改进、业务流程再造实现核心运营力量的整合与作用发挥，及时面对面沟通与快速反应，集约化与专业化的管理，科学与有效的决策支撑，提高路网运营指挥与管理的整体水平，助力城市交通智能化建设与管理。