杭州地鐵臨平段拆分項目的創新模式研究

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號線是浙江省內首條開通運營的地鐵線路。該地鐵項目共分三期建設：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規劃線路，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獨立載客運營，在客運中心站與1號線實現順向同臺換乘。拆分前，臨平段須完成包括信號、通信、綜合監控、AFC等系統的更新改造工作，并對改造后各系統及關鍵設備進行安全評估。

1 改造內容及拆分難點

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域（包括車站、主變電所及控制中心），其中，信號系統采用整體改造形式（1、9號線均采用安薩爾多CBTC信號系統），改造內容包括聯鎖區域拆分及改造、軌旁無線通信升級、中央ATS界面改造等；AFC系統及站臺門控制系統通過新增交換機、轉接箱等設備實現1、9號線的設備及傳輸分割；通信系統除部分終端設備利舊外，其余相關設備多為新建，軌旁無線通信設備由WLAN升級為LTE；供電系統新增1座牽引降壓變電所。相關專業及改造內容詳見表1。

表1 臨平段設施設備改造工作內容

因臨平段在設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、設備系統等方面已進行預留[1]，故改造內容方面不存在難以攻克的技術難題。上海地鐵5號線信號系統的改造經驗也為臨平段的改造提供了一定的經驗借鑒[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。拆分改造及相關測試評估過程需要避免對市民出行產生影響，即需要在保證既有臨平段實現正常載客運營的前提下開展。

1.2 磨合時間短

除了對相關系統進行改造，拆分后9號線將采用新車輛，經由新段場并通過北段續建線路進行收發車作業。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，北段線路軌行區需要按已運營線路的標準納入統一管理，相關設施設備的維保應急工作也需要滿足運營線路的響應要求。因此，拆分前需要保證北段續建線路的新設備、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等在內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 創新模式分析

2.1 創新跑圖模式，實現“不停運”的倒切驗證

臨平段改造工程屬于部分系統與設備更新換新、部分設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，跑圖結果須滿足信號、車輛、供電系統等在內的各項跑圖指標相關要求。然而對于已經開通運營的臨平段，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，北段續建線路新設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規范第1部分：地鐵和輕軌》（交運辦[2019]17號）與《城市軌道交通設施設備運行維護管理辦法》（交運規[2019]8號）對于改造項目評估要求均作了規定。其中，《技術規范》總則第二條規定“改擴建項目和甩項工程適用該規范相關規定”；《運行維護管理辦法》則是針對改擴建項目明確提出兩項規定：一是“新舊信號系統倒切前，應在非運營時段開展不少于3次的實戰演練，信號系統經過累計不少于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，開展動態功能測試，開展不少于2 000列公里的不載客運行”。

根據上述兩份規范要求，臨平段針對跑圖模式提出三種不同方案，詳見表2。結合改造實際進度與拆分節點要求，遵循“程序合規可實施、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+綜合演練的創新跑圖模式：白天運營不改變現有的Y型交路形式，臨平段依舊采用1號線系統與1號線列車開展載客運營；運營結束后臨平段全系統倒切至9號線，開展全功能的綜合聯動測試，9號線列車經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，倒切聯動與跑圖測試完畢后各系統回退至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）主導運營，夜間跑圖期間由9號線（運營公司）主導測試。為了確保新車輛新設備得到充分磨合，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，臨平段各子系統已完成綜合聯調、信號系統取得安全認證、新段場具備收發車及檢修條件、北段線路基本具備運營通車條件并實現封閉管理、新車輛完成調試具備上線條件。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》中對于實戰演練次數、信號系統及新車輛不載客運行等的相關量化要求，根據《技術規范》出具了各項指標均達標的跑圖測試報告，順利實現了臨平段改造工程的“不停運”倒切驗證工作。

2.2 創新施工模式，實現“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系，與北段續建線路施工則在時間上屬并行關系。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；夜間結束運營后臨平段與北段則要貫通開展跑圖測試。北段線路接觸網頻繁切換帶電狀態的需求，給施工管理提出了比常規新線施工更高的要求：既要確保北段停電施工期間的作業安全，又要關注跑圖測試前后北段停送電的作業效率。

“新線無電防護區”是臨平段拆分過程中對于施工管理的一次全新嘗試。新線無電防護區示意詳見圖2。通過在臨平（既有車站）至邱山大街（續建車站）上下行區間加裝臨時手動隔離開關形成無電防護區，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，也可進行A1類動車調試。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（臨平段接觸網不停電），施工人員自北段邱山大街站出發前往臨邱區間開啟并固定鐵門，拆除鐵門靠臨平側的人工地線，閉合隔離開關。施工人員完成上述動作并出清軌行區后，電環調度組織對邱山大街站至臨平站（不含）接觸網進行送電。跑圖測試完畢，最后一列9號線電客車出清邱山大街站后，電環調度組織邱山大街站至臨平站（不含）接觸網停電，隨后由施工人員進行驗電，斷開隔離開關并接掛人工地線，關閉鐵門。至此，無電防護區再次形成。無電防護區的建立，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，實現了“安全運營”與“高效施工”雙贏。

圖2 新線無電防護區示意圖

3 結語

杭州地鐵臨平段拆分過程的關鍵在于既要避免對周邊百姓地鐵出行產生影響，也要確保新舊系統與設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范要求的創新跑圖模式與基于運營安全的創新施工模式。最終臨平段的順利拆分是各項創新結果的驗證，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驗。