杭州地鐵臨平段拆分項(xiàng)目的創(chuàng)新模式研究

吳婷婷,萬(wàn)先進(jìn)

（杭州地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司,浙江 杭州 310017）

0 引言

杭州地鐵1號(hào)線是浙江省內(nèi)首條開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的地鐵線路。該地鐵項(xiàng)目共分三期建設(shè)：一期線路于2012年11月24日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，線路呈Y型分布，北起臨平，東起下沙，兩支線于主城區(qū)客運(yùn)中心站交匯后南抵蕭山湘湖站。二期工程線路下沙延伸段自文澤路站引出，延伸至下沙江濱站，于2015年11月24日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。三期工程線路自下沙江濱站引出，延伸至蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)站，于2020年12月30日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。杭州杭港地鐵有限公司負(fù)責(zé)杭州地鐵1號(hào)線的運(yùn)營(yíng)工作。

杭州地鐵9號(hào)線屬杭州地鐵三期建設(shè)規(guī)劃線路，利用既有1號(hào)線臨平支線段（客運(yùn)中心站至臨平站）向南北兩端分別延伸，北至宏達(dá)路與荷禹路交叉口的龍安站，南抵秋石高架橋東側(cè)的觀音塘站。杭州地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司負(fù)責(zé)杭州地鐵9號(hào)線的運(yùn)營(yíng)工作。杭州地鐵1、9號(hào)線線路示意圖詳見(jiàn)圖1。

圖1 杭州地鐵1、9號(hào)線線路示意圖

9號(hào)線的獨(dú)立構(gòu)線需要以既有1號(hào)線的Y型線路拆分為前提，即將作為1號(hào)線支線的臨平段從1號(hào)線中拆出，以9號(hào)線首通段的名義實(shí)現(xiàn)獨(dú)立載客運(yùn)營(yíng)，在客運(yùn)中心站與1號(hào)線實(shí)現(xiàn)順向同臺(tái)換乘。拆分前，臨平段須完成包括信號(hào)、通信、綜合監(jiān)控、AFC等系統(tǒng)的更新改造工作，并對(duì)改造后各系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行安全評(píng)估。

1 改造內(nèi)容及拆分難點(diǎn)

臨平段改造工程范圍為已開(kāi)通載客運(yùn)營(yíng)的客運(yùn)中心站至臨平站區(qū)域（包括車站、主變電所及控制中心），其中，信號(hào)系統(tǒng)采用整體改造形式（1、9號(hào)線均采用安薩爾多CBTC信號(hào)系統(tǒng)），改造內(nèi)容包括聯(lián)鎖區(qū)域拆分及改造、軌旁無(wú)線通信升級(jí)、中央ATS界面改造等；AFC系統(tǒng)及站臺(tái)門控制系統(tǒng)通過(guò)新增交換機(jī)、轉(zhuǎn)接箱等設(shè)備實(shí)現(xiàn)1、9號(hào)線的設(shè)備及傳輸分割；通信系統(tǒng)除部分終端設(shè)備利舊外，其余相關(guān)設(shè)備多為新建，軌旁無(wú)線通信設(shè)備由WLAN升級(jí)為L(zhǎng)TE；供電系統(tǒng)新增1座牽引降壓變電所。相關(guān)專業(yè)及改造內(nèi)容詳見(jiàn)表1。

表1 臨平段設(shè)施設(shè)備改造工作內(nèi)容

因臨平段在設(shè)計(jì)階段即已考慮多種運(yùn)營(yíng)的可能性，客運(yùn)中心站在車站配線、工程土建、設(shè)備系統(tǒng)等方面已進(jìn)行預(yù)留[1]，故改造內(nèi)容方面不存在難以攻克的技術(shù)難題。上海地鐵5號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)的改造經(jīng)驗(yàn)也為臨平段的改造提供了一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒[2]，但由于該次工程不僅涉及改造，還涉及拆分，因此仍面臨如下難點(diǎn)：

1.1 客流壓力大

臨平段自2012年開(kāi)通以來(lái)，客流已得到充分培育，屬于臨平副城市民出行主要方式之一。拆分改造及相關(guān)測(cè)試評(píng)估過(guò)程需要避免對(duì)市民出行產(chǎn)生影響，即需要在保證既有臨平段實(shí)現(xiàn)正常載客運(yùn)營(yíng)的前提下開(kāi)展。

1.2 磨合時(shí)間短

除了對(duì)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行改造，拆分后9號(hào)線將采用新車輛，經(jīng)由新段場(chǎng)并通過(guò)北段續(xù)建線路進(jìn)行收發(fā)車作業(yè)。彼時(shí)北段線路正處于試運(yùn)行階段，但為確保既有臨平段的運(yùn)營(yíng)安全，拆分后至北段線路開(kāi)通前，北段線路軌行區(qū)需要按已運(yùn)營(yíng)線路的標(biāo)準(zhǔn)納入統(tǒng)一管理，相關(guān)設(shè)施設(shè)備的維保應(yīng)急工作也需要滿足運(yùn)營(yíng)線路的響應(yīng)要求。因此，拆分前需要保證北段續(xù)建線路的新設(shè)備、9號(hào)線新車輛等的充分磨合，磨合時(shí)間較為緊張。

1.3 運(yùn)營(yíng)主體變更

臨平段拆分工作涉及（杭州地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司與杭州杭港地鐵有限公司）兩家運(yùn)營(yíng)單位。在拆分前，兩家運(yùn)營(yíng)單位需要就包括人員、物資、功能驗(yàn)證及問(wèn)題整改閉環(huán)等在內(nèi)的交接管理前置條件進(jìn)行梳理；拆分測(cè)試過(guò)程中，兩家運(yùn)營(yíng)單位也需要按照盡量減少交叉管理的原則，劃分管理界面，明確各自職責(zé)。

2 創(chuàng)新模式分析

2.1 創(chuàng)新跑圖模式，實(shí)現(xiàn)“不停運(yùn)”的倒切驗(yàn)證

臨平段改造工程屬于部分系統(tǒng)與設(shè)備更新?lián)Q新、部分設(shè)備利舊的更新改造項(xiàng)目。改造工程完工后，須完成安全評(píng)估工作，最終報(bào)批并實(shí)施正式拆分工作。而安全評(píng)估工作開(kāi)展的前提條件之一，是按照開(kāi)通運(yùn)營(yíng)時(shí)的列車運(yùn)行圖組織跑圖，跑圖結(jié)果須滿足信號(hào)、車輛、供電系統(tǒng)等在內(nèi)的各項(xiàng)跑圖指標(biāo)相關(guān)要求。然而對(duì)于已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的臨平段，這實(shí)屬一個(gè)難題：臨平段6個(gè)車站的客流分擔(dān)率不低，通過(guò)停運(yùn)的方式開(kāi)展跑圖將對(duì)周邊居民的出行造成重大影響，而如果利用白天運(yùn)營(yíng)時(shí)段同步開(kāi)展跑圖，則一是存在1、9號(hào)線客運(yùn)中心聯(lián)鎖及ATS、PSCADA、ISCS等界面無(wú)法劃分的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)；二是無(wú)法進(jìn)行改造后的系統(tǒng)倒切，即跑圖無(wú)法全面驗(yàn)證改造工程成果；三是9號(hào)線新車無(wú)法投入跑圖，北段續(xù)建線路新設(shè)備無(wú)法得到充分磨合。

交通運(yùn)輸部《城市軌道交通初期運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估技術(shù)規(guī)范第1部分：地鐵和輕軌》（交運(yùn)辦[2019]17號(hào)）與《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理辦法》（交運(yùn)規(guī)[2019]8號(hào)）對(duì)于改造項(xiàng)目評(píng)估要求均作了規(guī)定。其中，《技術(shù)規(guī)范》總則第二條規(guī)定“改擴(kuò)建項(xiàng)目和甩項(xiàng)工程適用該規(guī)范相關(guān)規(guī)定”；《運(yùn)行維護(hù)管理辦法》則是針對(duì)改擴(kuò)建項(xiàng)目明確提出兩項(xiàng)規(guī)定：一是“新舊信號(hào)系統(tǒng)倒切前，應(yīng)在非運(yùn)營(yíng)時(shí)段開(kāi)展不少于3次的實(shí)戰(zhàn)演練，信號(hào)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)累計(jì)不少于144 h的不載客運(yùn)行后方可投入運(yùn)營(yíng)”，二是“對(duì)于購(gòu)置列車開(kāi)展型式試驗(yàn)驗(yàn)證車輛性能，開(kāi)展動(dòng)態(tài)功能測(cè)試，開(kāi)展不少于2 000列公里的不載客運(yùn)行”。

根據(jù)上述兩份規(guī)范要求，臨平段針對(duì)跑圖模式提出三種不同方案，詳見(jiàn)表2。結(jié)合改造實(shí)際進(jìn)度與拆分節(jié)點(diǎn)要求，遵循“程序合規(guī)可實(shí)施、運(yùn)營(yíng)影響最小化、風(fēng)險(xiǎn)最小化”原則，全面考慮運(yùn)營(yíng)組織與主體、乘客乘車體驗(yàn)感、拆分實(shí)施難度及安全可靠程度等多項(xiàng)因素，最終采用第三種模式，即夜間跑圖測(cè)試驗(yàn)證+綜合演練的創(chuàng)新跑圖模式：白天運(yùn)營(yíng)不改變現(xiàn)有的Y型交路形式，臨平段依舊采用1號(hào)線系統(tǒng)與1號(hào)線列車開(kāi)展載客運(yùn)營(yíng)；運(yùn)營(yíng)結(jié)束后臨平段全系統(tǒng)倒切至9號(hào)線，開(kāi)展全功能的綜合聯(lián)動(dòng)測(cè)試，9號(hào)線列車經(jīng)由北段昌達(dá)路車輛段出入庫(kù)并運(yùn)行至臨平段進(jìn)行跑圖測(cè)試，倒切聯(lián)動(dòng)與跑圖測(cè)試完畢后各系統(tǒng)回退至1號(hào)線，開(kāi)展次日的運(yùn)營(yíng)前準(zhǔn)備工作。如此在“不停運(yùn)”的基礎(chǔ)上，充分利用夜間天窗時(shí)間，通過(guò)跑圖對(duì)倒切效果完成驗(yàn)證，同時(shí)明確臨平段“分時(shí)雙主體”的責(zé)任：白天載客期間由1號(hào)線（杭港公司）主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)，夜間跑圖期間由9號(hào)線（運(yùn)營(yíng)公司）主導(dǎo)測(cè)試。為了確保新車輛新設(shè)備得到充分磨合，共計(jì)開(kāi)展7次倒切及夜間跑圖測(cè)試，超額達(dá)成《運(yùn)行維護(hù)管理辦法》明確的“3次實(shí)戰(zhàn)演練”要求。

表2 臨平段拆分跑圖模式比較表

跑圖測(cè)試開(kāi)展前，臨平段各子系統(tǒng)已完成綜合聯(lián)調(diào)、信號(hào)系統(tǒng)取得安全認(rèn)證、新段場(chǎng)具備收發(fā)車及檢修條件、北段線路基本具備運(yùn)營(yíng)通車條件并實(shí)現(xiàn)封閉管理、新車輛完成調(diào)試具備上線條件。通過(guò)夜間跑圖測(cè)試+綜合演練的模式，完成了《運(yùn)行維護(hù)管理辦法》中對(duì)于實(shí)戰(zhàn)演練次數(shù)、信號(hào)系統(tǒng)及新車輛不載客運(yùn)行等的相關(guān)量化要求，根據(jù)《技術(shù)規(guī)范》出具了各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)的跑圖測(cè)試報(bào)告，順利實(shí)現(xiàn)了臨平段改造工程的“不停運(yùn)”倒切驗(yàn)證工作。

2.2 創(chuàng)新施工模式，實(shí)現(xiàn)“安全運(yùn)營(yíng)”與“高效施工”雙贏

臨平段改造施工與載客運(yùn)營(yíng)在空間上屬于并行關(guān)系，與北段續(xù)建線路施工則在時(shí)間上屬并行關(guān)系。在開(kāi)展7次跑圖測(cè)試期間，白天運(yùn)營(yíng)時(shí)段臨平段作為1號(hào)線支線進(jìn)行帶電的載客運(yùn)營(yíng)，此時(shí)北段進(jìn)行緊鑼密鼓的停電施工作業(yè)；夜間結(jié)束運(yùn)營(yíng)后臨平段與北段則要貫通開(kāi)展跑圖測(cè)試。北段線路接觸網(wǎng)頻繁切換帶電狀態(tài)的需求，給施工管理提出了比常規(guī)新線施工更高的要求：既要確保北段停電施工期間的作業(yè)安全，又要關(guān)注跑圖測(cè)試前后北段停送電的作業(yè)效率。

“新線無(wú)電防護(hù)區(qū)”是臨平段拆分過(guò)程中對(duì)于施工管理的一次全新嘗試。新線無(wú)電防護(hù)區(qū)示意詳見(jiàn)圖2。通過(guò)在臨平（既有車站）至邱山大街（續(xù)建車站）上下行區(qū)間加裝臨時(shí)手動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)形成無(wú)電防護(hù)區(qū)，同時(shí)加裝鐵門作為物理隔離，從而確保白天臨平段在載客運(yùn)營(yíng)期間，北段既可正常進(jìn)行A2類施工作業(yè)，也可進(jìn)行A1類動(dòng)車調(diào)試。組織倒切及跑圖測(cè)試的夜間，在最后一列1號(hào)線運(yùn)營(yíng)電客車出清臨平站之前（臨平段接觸網(wǎng)不停電），施工人員自北段邱山大街站出發(fā)前往臨邱區(qū)間開(kāi)啟并固定鐵門，拆除鐵門靠臨平側(cè)的人工地線，閉合隔離開(kāi)關(guān)。施工人員完成上述動(dòng)作并出清軌行區(qū)后，電環(huán)調(diào)度組織對(duì)邱山大街站至臨平站（不含）接觸網(wǎng)進(jìn)行送電。跑圖測(cè)試完畢，最后一列9號(hào)線電客車出清邱山大街站后，電環(huán)調(diào)度組織邱山大街站至臨平站（不含）接觸網(wǎng)停電，隨后由施工人員進(jìn)行驗(yàn)電，斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)并接掛人工地線，關(guān)閉鐵門。至此，無(wú)電防護(hù)區(qū)再次形成。無(wú)電防護(hù)區(qū)的建立，既保障了臨平段的運(yùn)營(yíng)安全，又加快了9號(hào)線北段新線的施工進(jìn)度，降低防護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)了“安全運(yùn)營(yíng)”與“高效施工”雙贏。

圖2 新線無(wú)電防護(hù)區(qū)示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

杭州地鐵臨平段拆分過(guò)程的關(guān)鍵在于既要避免對(duì)周邊百姓地鐵出行產(chǎn)生影響，也要確保新舊系統(tǒng)與設(shè)備的切換得到充分驗(yàn)證，既要“合得來(lái)”，也要“拆得開(kāi)”。該文介紹了臨平段拆分的歷史背景與現(xiàn)實(shí)意義，梳理了拆分改造過(guò)程中存在的問(wèn)題，分析了拆分項(xiàng)目所采用的遵循規(guī)范要求的創(chuàng)新跑圖模式與基于運(yùn)營(yíng)安全的創(chuàng)新施工模式。最終臨平段的順利拆分是各項(xiàng)創(chuàng)新結(jié)果的驗(yàn)證，同步也迎來(lái)乘客候車時(shí)間更短、客運(yùn)中心站全日時(shí)段可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫換乘銜接的杭州地鐵9號(hào)線開(kāi)通。此次臨平段的“不停運(yùn)”改造拆分是杭州地鐵乃至全國(guó)范圍城市軌道交通的一次全新嘗試，展望未來(lái)，也為同類型的拆分改造項(xiàng)目提供可供參考的寶貴經(jīng)驗(yàn)。