杭州地铁临平段拆分项目的创新模式研究.pdf

54交通科技与管理规划设计 0引言杭州地铁 1 号线是浙江省内首条开通运营的地铁线路。该地铁项目共分三期建设：一期线路于 2012 年 11月 24 日开通运营，线路呈 Y 型分布，北起临平，东起下沙，两支线于主城区客运中心站交汇后南抵萧山湘湖站。二期工程线路下沙延伸段自文泽路站引出，延伸至下沙江滨站，于 2015 年 11 月 24 日开通运营。三期工程线路自下沙江滨站引出，延伸至萧山国际机场站，于 2020 年12 月 30 日开通运营。杭州杭港地铁有限公司负责杭州地铁 1 号线的运营工作。杭州地铁 9 号线属杭州地铁三期建设规划线路，利用既有 1 号线临平支线段（客运中心站至临平站）向南北两端分别延伸，北至宏达路与荷禹路交叉口的龙安站，南抵秋石高架桥东侧的观音塘站。杭州地铁运营有限公司负责杭州地铁 9 号线的运营工作。杭州地铁 1、9 号线线路示意图详见图 1。9 号线的独立构线需要以既有 1 号线的 Y 型线路拆分为前提，即将作为1号线支线的临平段从1号线中拆出，以 9 号线首通段的名义实现独立载客运营，在客运中心站与 1 号线实现顺向同台换乘。拆分前，临平段须完成包括信号、通信、综合监控、AFC等系统的更新改造工作，并对改造后各系统及关键设备进行安全评估。收稿日期：2023-09-03作者简介：吴婷婷（1994）,女,硕士研究生,工程师,研究方向：城市轨道交通行车管理。杭州地铁临平段拆分项目的创新模式研究吴婷婷,万先进（杭州地铁运营有限公司,浙江 杭州 310017）摘要文章针对杭州地铁临平段改造拆分项目，在分析既有路段改造与新线段开荒施工运营并行情况下存在的安全风险与测试缺陷基础上，结合线路特点、实际运营情况及相关现行规范办法，提出“新线无电防护区”创新概念及“夜间跑图测试验证+综合演练”创新模式，实现改造工程“不停运”倒切验证工作，进而保障既有段的运营安全的同时也加快了新线段的施工进度。该方案在客流压力大、新设备磨合时间短、运营主体产生变更等一系列难题的背景下，使得杭州地铁 9 号线临平段顺利通过改造工程安全评估，达到“不停运”与“保节点”的双赢目标，可为后续同类型改造拆分项目提供借鉴。关键词杭州地铁；临平段；拆分；不停运；无电防护区中图分类号U231文献标识码A文章编号2096-8949（2023）18-0054-04图 1杭州地铁 1、9 号线线路示意图2023 年第 4 卷第 18 期55交通科技与管理规划设计1改造内容及拆分难点临平段改造工程范围为已开通载客运营的客运中心站至临平站区域（包括车站、主变电所及控制中心），其中，信号系统采用整体改造形式（1、9 号线均采用安萨尔多CBTC 信号系统），改造内容包括联锁区域拆分及改造、轨旁无线通信升级、中央 ATS 界面改造等；AFC 系统及站台门控制系统通过新增交换机、转接箱等设备实现1、9 号线的设备及传输分割；通信系统除部分终端设备利旧外，其余相关设备多为新建，轨旁无线通信设备由WLAN升级为LTE；供电系统新增1座牵引降压变电所。相关专业及改造内容详见表 1。表 1临平段设施设备改造工作内容专业改造内容信号新增联锁集中站室内设备继电器更新 UPS 设备新增车站 DCS 机柜及相关设备改造联锁集中站电源屏设备新增转辙机、拆除信号机、解除信号机封灯改造信标通信改造时钟系统网络接口箱综合监控新增车站服务器、车站KVM、车站通讯前置机（FEP）、车站 UPS、车站工作站及显示器AFC新增车站服务器及车站三层交换机站台门客运中心站新增站台门设备房转接箱供电新增辅助馈线及可视化接地装置新增牵引降压变电所环网及能耗监测柜因临平段在设计阶段即已考虑多种运营的可能性，客运中心站在车站配线、工程土建、设备系统等方面已进行预留1，故改造内容方面不存在难以攻克的技术难题。上海地铁 5 号线信号系统的改造经验也为临平段的改造提供了一定的经验借鉴2，但由于该次工程不仅涉及改造，还涉及拆分，因此仍面临如下难点：1.1客流压力大临平段自 2012 年开通以来，客流已得到充分培育，属于临平副城市民出行主要方式之一。拆分改造及相关测试评估过程需要避免对市民出行产生影响，即需要在保证既有临平段实现正常载客运营的前提下开展。1.2磨合时间短除了对相关系统进行改造，拆分后 9 号线将采用新车辆，经由新段场并通过北段续建线路进行收发车作业。彼时北段线路正处于试运行阶段，但为确保既有临平段的运营安全，拆分后至北段线路开通前，北段线路轨行区需要按已运营线路的标准纳入统一管理，相关设施设备的维保应急工作也需要满足运营线路的响应要求。因此，拆分前需要保证北段续建线路的新设备、9 号线新车辆等的充分磨合，磨合时间较为紧张。1.3运营主体变更临平段拆分工作涉及（杭州地铁运营有限公司与杭州杭港地铁有限公司）两家运营单位。在拆分前，两家运营单位需要就包括人员、物资、功能验证及问题整改闭环等在内的交接管理前置条件进行梳理；拆分测试过程中，两家运营单位也需要按照尽量减少交叉管理的原则，划分管理界面，明确各自职责。2创新模式分析2.1创新跑图模式，实现“不停运”的倒切验证临平段改造工程属于部分系统与设备更新换新、部分设备利旧的更新改造项目。改造工程完工后，须完成安全评估工作，最终报批并实施正式拆分工作。而安全评估工作开展的前提条件之一，是按照开通运营时的列车运行图组织跑图，跑图结果须满足信号、车辆、供电系统等在内的各项跑图指标相关要求。然而对于已经开通运营的临平段，这实属一个难题：临平段 6 个车站的客流分担率不低，通过停运的方式开展跑图将对周边居民的出行造成重大影响，而如果利用白天运营时段同步开展跑图，则一是存在 1、9 号线客运中心联锁及 ATS、PSCADA、ISCS 等界面无法划分的运营风险；二是无法进行改造后的系统倒切，即跑图无法全面验证改造工程成果；三是 9 号线新车无法投入跑图，北段续建线路新设备无法得到充分磨合。交通运输部城市轨道交通初期运营前安全评估技术规范第 1 部分：地铁和轻轨（交运办 201917 号）与城市轨道交通设施设备运行维护管理办法（交运规 20198 号）对于改造项目评估要求均作了规定。其中，技术规范总则第二条规定“改扩建项目和甩项工程适用该规范相关规定”；运行维护管理办法则是针对改扩建项目明确提出两项规定：一是“新旧信号系统倒切前，应在非运营时段开展不少于 3 次的实战演练，信号系统经过累计不少于 144 h 的不载客运行后方可投入运营”，二是“对于购置列车开展型式试验验证车辆性能，开展动态功能测试，开展不少于 2 000 列公里的不载客运行”。根据上述两份规范要求，临平段针对跑图模式提出三种不同方案，详见表 2。结合改造实际进度与拆分节点要求，遵循“程序合规可实施、运营影响最小化、风险最小化”原则，全面考虑运营组织与主体、乘客乘车体验感、拆分实施难度及安全可靠程度等多项因素，最终采用第三种模式，即夜间跑图测试验证+综合演练的创新跑图模式：白天运营不改变现有的 Y 型交路形式，临平段依旧采用 1 号线系统与 1 号线列车开展载客运营；运营结束后临平段全系统倒切至 9 号线，开展全功能的综合联动测试，9 号线列车经由北段昌达路车辆段出入库并运行至临平段进行跑图测试，倒切联动与跑图测试完56交通科技与管理规划设计 表 2临平段拆分跑图模式比较表项目模式一模式二模式三模式说明1、9 号线运营期间混跑，不进行系统倒切临平段提前结束运营，倒切至 9 号线系统开展跑图。全线正常结束运营，倒切至 9 号线系统开展跑图。临平段运营主体单一分时双主体分时双主体杭港公司运营公司白天载客杭港公司主导；夜间调试运营公司主导。白天载客杭港公司主导；夜间调试运营公司主导。运营风险客运中心联锁无法拆分，ATS、ISCS、PSCADA等界面无法划分；交界处路权交接程序较为繁琐，共线区段应急处置存在交叉。临平段进行信号系统倒切时，1 号线其余区段仍处于运营状态。测试缺陷9 号线车辆及北段续建线路设备无法得到充分磨合。单次测试时长较短。推荐意见不推荐：9 号线车辆及北段续建线路设备无法得到充分磨合。不推荐：临平段提前结束运营可增加单次夜间测试时长，但对于 1 号线其余区段的载客运营存在干扰风险。推荐：夜间测试对载客运营无干扰风险，可通过增加测试次数来确保新车辆、新设备得到充分磨合。毕后各系统回退至 1 号线，开展次日的运营前准备工作。如此在“不停运”的基础上，充分利用夜间天窗时间，通过跑图对倒切效果完成验证，同时明确临平段“分时双主体”的责任：白天载客期间由 1 号线（杭港公司）主导运营，夜间跑图期间由 9 号线（运营公司）主导测试。为了确保新车辆新设备得到充分磨合，共计开展 7 次倒切及夜间跑图测试，超额达成运行维护管理办法明确的“3 次实战演练”要求。跑图测试开展前，临平段各子系统已完成综合联调、信号系统取得安全认证、新段场具备收发车及检修条件、北段线路基本具备运营通车条件并实现封闭管理、新车辆完成调试具备上线条件。通过夜间跑图测试+综合演练的模式，完成了运行维护管理办法中对于实战演练次数、信号系统及新车辆不载客运行等的相关量化要求，根据技术规范出具了各项指标均达标的跑图测试报告，顺利实现了临平段改造工程的“不停运”倒切验证工作。2.2创新施工模式，实现“安全运营”与“高效施工”双赢临平段改造施工与载客运营在空间上属于并行关系，与北段续建线路施工则在时间上属并行关系。在开展 7次跑图测试期间，白天运营时段临平段作为 1 号线支线进行带电的载客运营，此时北段进行紧锣密鼓的停电施工作业；夜间结束运营后临平段与北段则要贯通开展跑图测试。北段线路接触网频繁切换带电状态的需求，给施工管理提出了比常规新线施工更高的要求：既要确保北段停电施工期间的作业安全，又要关注跑图测试前后北段停送电的作业效率。“新线无电防护区”是临平段拆分过程中对于施工管理的一次全新尝试。新线无电防护区示意详见图 2。通过在临平（既有车站）至邱山大街（续建车站）上下行区间加装临时手动隔离开关形成无电防护区，同时加装铁门作为物理隔离，从而确保白天临平段在载客运营期间，北段既可正常进行 A2 类施工作业，也可进行 A1 类动车调试。组织倒切及跑图测试的夜间，在最后一列 1 号线运营电客车出清临平站之前（临平段接触网不停电），施工人员自北段邱山大街站出发前往临邱区间开启并固定铁门，拆除铁门靠临平侧的人工地线，闭合隔离开关。施工人员完成上述动作并出清轨行区后，电环调度组织对邱山大街站至临平站（不含）接触网进行送电。跑图测试完毕，最后一列 9 号线电客车出清邱山大街站后，电环调度组织邱山大街站至临平站（不含）接触网停电，随后由施工人员进行验电，断开隔离开关并接挂人工地线，关闭铁门。至此，无电防护区再次形成。无电防护区的建立，既保障了临平段的运营安全，又加快了 9 号线北段新线的施工进度，降低防护成本，实现了“安全运营”与“高效施工”双赢。3结语杭州地铁临平段拆分过程的关键在于既要避免对周边百姓地铁出行产生影响，也要确保新旧系统与设备的切换得到充分验证，既要“合得来”，也要“拆得开”。该文介绍了临平段拆分的历史背景与现实意义，梳理了拆分改造过程中存在的问题，分析了拆分项目所采用的遵循规范要求的创新跑图模式与基于运营安全的创新施工模式。最终临平段的顺利拆分是各项创新结果的验证，同步也迎来乘客候车时间更短、客运中心站全日时段可实现无缝换乘衔接的杭州地铁 9 号线开通。此次临平段的“不停运”改造拆分是杭州地铁乃至全国范围城市轨道交通的一次全新尝试，展望未来，也为同类型的拆分改造项目提供可供参考的宝贵经验。（下转第 47 页）47交通科技与管理规划设计（1）治理过程的标准化。治理过程中，由于上传下达的信息不对称，个人水平的差异，治理过程的监督不到位，导致治理质量参差不齐，治理过程问题频发。为规范治理流程，加强治理监督，提高治理质量，有必要建立事故多发点段治理的标准化、规范化流程，搭建从排查、认定到治理、验收及销号、后评估的全过程体系，规范档案管理。（2）治理过程的信息化。信息化的快速发展，给资料管理、数据统计分析带来了更加便捷、高效、稳定的方式。以往事故多发点段治理资料缺失、管理无序化的问题，可以通过建立电子档案系统的方式来解决，便于后续调阅和监督治理流程；针对事故多发点段治理过程中的专家评审会，可以建立相应的专家库；可以结合地图可视化技术，搭建事故多发点段的点位分布图，同时对历年治理情况进行统计分析，制作数据看板，实时了解事故多发点段的治理情况。参考文献1 过秀成,盛玉刚.公路交通事故黑点分析技术 M.南京：东南大学出版社,2009:10-13+144-145.2 F.F.Saccomanno,R.Grossi,D.Greco,et al.Identifying Black Spots Along Highway SS107 in Southern Italy Using Two ModelsJ.Journal of Transportation Engineering.2001(6):515-522.3S Erdogan,I Yilmaz,T Baybura,et al.Geographical Information Systems Aided Traffic Accident Analysis System Case Study:City of AfyonkarahisarJ.Accident Analysis&Prevention,2007(1):174-181.4Deelesh Mandloi,Rajiv Gupta.Evaluation of Accident Black Spots on Roads Using Geographical Information Systems(GIS)R.Map India Conference 2003,New Delhi,2003.5 张广泰,穆友政,王立晓,等.GA-BP 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