杭州地鐵臨平段拆分項目的創(chuàng)新模式研究

吳婷婷,萬先進

（杭州地鐵運營有限公司,浙江 杭州 310017）

0 引言

杭州地鐵1號線是浙江省內(nèi)首條開通運營的地鐵線路。該地鐵項目共分三期建設(shè)：一期線路于2012年11月24日開通運營，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日開通運營。三期工程線路自下沙江濱站引出，延伸至蕭山國際機場站，于2020年12月30日開通運營。杭州杭港地鐵有限公司負責杭州地鐵1號線的運營工作。

杭州地鐵9號線屬杭州地鐵三期建設(shè)規(guī)劃線路，利用既有1號線臨平支線段（客運中心站至臨平站）向南北兩端分別延伸，北至宏達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。杭州地鐵運營有限公司負責杭州地鐵9號線的運營工作。杭州地鐵1、9號線線路示意圖詳見圖1。

圖1 杭州地鐵1、9號線線路示意圖

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

1 改造內(nèi)容及拆分難點

臨平段改造工程范圍為已開通載客運營的客運中心站至臨平站區(qū)域（包括車站、主變電所及控制中心），其中，信號系統(tǒng)采用整體改造形式（1、9號線均采用安薩爾多CBTC信號系統(tǒng)），改造內(nèi)容包括聯(lián)鎖區(qū)域拆分及改造、軌旁無線通信升級、中央ATS界面改造等；AFC系統(tǒng)及站臺門控制系統(tǒng)通過新增交換機、轉(zhuǎn)接箱等設(shè)備實現(xiàn)1、9號線的設(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，軌旁無線通信設(shè)備由WLAN升級為LTE；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)計階段即已考慮多種運營的可能性，客運中心站在車站配線、工程土建、設(shè)備系統(tǒng)等方面已進行預(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號線信號系統(tǒng)的改造經(jīng)驗也為臨平段的改造提供了一定的經(jīng)驗借鑒[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：

1.1 客流壓力大

臨平段自2012年開通以來，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)測試評估過程需要避免對市民出行產(chǎn)生影響，即需要在保證既有臨平段實現(xiàn)正常載客運營的前提下開展。

1.2 磨合時間短

除了對相關(guān)系統(tǒng)進行改造，拆分后9號線將采用新車輛，經(jīng)由新段場并通過北段續(xù)建線路進行收發(fā)車作業(yè)。彼時北段線路正處于試運行階段，但為確保既有臨平段的運營安全，拆分后至北段線路開通前，北段線路軌行區(qū)需要按已運營線路的標準納入統(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營線路的響應(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號線新車輛等的充分磨合，磨合時間較為緊張。

1.3 運營主體變更

臨平段拆分工作涉及（杭州地鐵運營有限公司與杭州杭港地鐵有限公司）兩家運營單位。在拆分前，兩家運營單位需要就包括人員、物資、功能驗證及問題整改閉環(huán)等在內(nèi)的交接管理前置條件進行梳理；拆分測試過程中，兩家運營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。

2 創(chuàng)新模式分析

2.1 創(chuàng)新跑圖模式，實現(xiàn)“不停運”的倒切驗證

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目。改造工程完工后，須完成安全評估工作，最終報批并實施正式拆分工作。而安全評估工作開展的前提條件之一，是按照開通運營時的列車運行圖組織跑圖，跑圖結(jié)果須滿足信號、車輛、供電系統(tǒng)等在內(nèi)的各項跑圖指標相關(guān)要求。然而對于已經(jīng)開通運營的臨平段，這實屬一個難題：臨平段6個車站的客流分擔率不低，通過停運的方式開展跑圖將對周邊居民的出行造成重大影響，而如果利用白天運營時段同步開展跑圖，則一是存在1、9號線客運中心聯(lián)鎖及ATS、PSCADA、ISCS等界面無法劃分的運營風險；二是無法進行改造后的系統(tǒng)倒切，即跑圖無法全面驗證改造工程成果；三是9號線新車無法投入跑圖，北段續(xù)建線路新設(shè)備無法得到充分磨合。

交通運輸部《城市軌道交通初期運營前安全評估技術(shù)規(guī)范第1部分：地鐵和輕軌》（交運辦[2019]17號）與《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運行維護管理辦法》（交運規(guī)[2019]8號）對于改造項目評估要求均作了規(guī)定。其中，《技術(shù)規(guī)范》總則第二條規(guī)定“改擴建項目和甩項工程適用該規(guī)范相關(guān)規(guī)定”；《運行維護管理辦法》則是針對改擴建項目明確提出兩項規(guī)定：一是“新舊信號系統(tǒng)倒切前，應(yīng)在非運營時段開展不少于3次的實戰(zhàn)演練，信號系統(tǒng)經(jīng)過累計不少于144 h的不載客運行后方可投入運營”，二是“對于購置列車開展型式試驗驗證車輛性能，開展動態(tài)功能測試，開展不少于2 000列公里的不載客運行”。

根據(jù)上述兩份規(guī)范要求，臨平段針對跑圖模式提出三種不同方案，詳見表2。結(jié)合改造實際進度與拆分節(jié)點要求，遵循“程序合規(guī)可實施、運營影響最小化、風險最小化”原則，全面考慮運營組織與主體、乘客乘車體驗感、拆分實施難度及安全可靠程度等多項因素，最終采用第三種模式，即夜間跑圖測試驗證+綜合演練的創(chuàng)新跑圖模式：白天運營不改變現(xiàn)有的Y型交路形式，臨平段依舊采用1號線系統(tǒng)與1號線列車開展載客運營；運營結(jié)束后臨平段全系統(tǒng)倒切至9號線，開展全功能的綜合聯(lián)動測試，9號線列車經(jīng)由北段昌達路車輛段出入庫并運行至臨平段進行跑圖測試，倒切聯(lián)動與跑圖測試完畢后各系統(tǒng)回退至1號線，開展次日的運營前準備工作。如此在“不停運”的基礎(chǔ)上，充分利用夜間天窗時間，通過跑圖對倒切效果完成驗證，同時明確臨平段“分時雙主體”的責任：白天載客期間由1號線（杭港公司）主導(dǎo)運營，夜間跑圖期間由9號線（運營公司）主導(dǎo)測試。為了確保新車輛新設(shè)備得到充分磨合，共計開展7次倒切及夜間跑圖測試，超額達成《運行維護管理辦法》明確的“3次實戰(zhàn)演練”要求。

表2 臨平段拆分跑圖模式比較表

跑圖測試開展前，臨平段各子系統(tǒng)已完成綜合聯(lián)調(diào)、信號系統(tǒng)取得安全認證、新段場具備收發(fā)車及檢修條件、北段線路基本具備運營通車條件并實現(xiàn)封閉管理、新車輛完成調(diào)試具備上線條件。通過夜間跑圖測試+綜合演練的模式，完成了《運行維護管理辦法》中對于實戰(zhàn)演練次數(shù)、信號系統(tǒng)及新車輛不載客運行等的相關(guān)量化要求，根據(jù)《技術(shù)規(guī)范》出具了各項指標均達標的跑圖測試報告，順利實現(xiàn)了臨平段改造工程的“不停運”倒切驗證工作。

2.2 創(chuàng)新施工模式，實現(xiàn)“安全運營”與“高效施工”雙贏

臨平段改造施工與載客運營在空間上屬于并行關(guān)系，與北段續(xù)建線路施工則在時間上屬并行關(guān)系。在開展7次跑圖測試期間，白天運營時段臨平段作為1號線支線進行帶電的載客運營，此時北段進行緊鑼密鼓的停電施工作業(yè)；夜間結(jié)束運營后臨平段與北段則要貫通開展跑圖測試。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)注跑圖測試前后北段停送電的作業(yè)效率。

“新線無電防護區(qū)”是臨平段拆分過程中對于施工管理的一次全新嘗試。新線無電防護區(qū)示意詳見圖2。通過在臨平（既有車站）至邱山大街（續(xù)建車站）上下行區(qū)間加裝臨時手動隔離開關(guān)形成無電防護區(qū)，同時加裝鐵門作為物理隔離，從而確保白天臨平段在載客運營期間，北段既可正常進行A2類施工作業(yè)，也可進行A1類動車調(diào)試。組織倒切及跑圖測試的夜間，在最后一列1號線運營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，閉合隔離開關(guān)。施工人員完成上述動作并出清軌行區(qū)后，電環(huán)調(diào)度組織對邱山大街站至臨平站（不含）接觸網(wǎng)進行送電。跑圖測試完畢，最后一列9號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，隨后由施工人員進行驗電，斷開隔離開關(guān)并接掛人工地線，關(guān)閉鐵門。至此，無電防護區(qū)再次形成。無電防護區(qū)的建立，既保障了臨平段的運營安全，又加快了9號線北段新線的施工進度，降低防護成本，實現(xiàn)了“安全運營”與“高效施工”雙贏。

圖2 新線無電防護區(qū)示意圖

3 結(jié)語

杭州地鐵臨平段拆分過程的關(guān)鍵在于既要避免對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證，既要“合得來”，也要“拆得開”。該文介紹了臨平段拆分的歷史背景與現(xiàn)實意義，梳理了拆分改造過程中存在的問題，分析了拆分項目所采用的遵循規(guī)范要求的創(chuàng)新跑圖模式與基于運營安全的創(chuàng)新施工模式。最終臨平段的順利拆分是各項創(chuàng)新結(jié)果的驗證，同步也迎來乘客候車時間更短、客運中心站全日時段可實現(xiàn)無縫換乘銜接的杭州地鐵9號線開通。此次臨平段的“不停運”改造拆分是杭州地鐵乃至全國范圍城市軌道交通的一次全新嘗試，展望未來，也為同類型的拆分改造項目提供可供參考的寶貴經(jīng)驗。