吳新安 張 麗

重慶軌道交通3號(hào)線跨座式單軌線路運(yùn)量提升對(duì)策

吳新安 張 麗

文章介紹重慶軌道交通3號(hào)線跨座式單軌線路運(yùn)量提升技術(shù)原則，8輛編組單軌列車設(shè)計(jì)、信號(hào)、安全門/屏蔽門、綜合監(jiān)控、通信、車輛段等系統(tǒng)設(shè)備改造，以及運(yùn)營(yíng)組織和工程改造管理等實(shí)施情況。3號(hào)線運(yùn)量提升后，最短發(fā)車間隔縮短至2 min30 s，提高了運(yùn)能和運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。

軌道交通；跨座式單軌；運(yùn)量提升

世界最長(zhǎng)的跨座式單軌線路重慶軌道交通3號(hào)線2011年建成運(yùn)營(yíng)，其以爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、占地少、噪音低、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)，成為以重慶為代表的山地城市發(fā)展軌道交通的首選。隨著重慶市的不斷發(fā)展，以及軌道交通1號(hào)線和6號(hào)線的建成通車，3號(hào)線運(yùn)量不足問題逐漸凸顯。根據(jù)重慶軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，3號(hào)線與重慶軌道交通線網(wǎng)中的1、2、4、5、6、10號(hào)線和環(huán)線等線路相交換乘，并與江北機(jī)場(chǎng)、長(zhǎng)途汽車站、火車站、公交車站換乘，目前，3號(hào)線日均客流已達(dá)68.28萬人次，高峰斷面客流量約2.8萬人次/h，成為世界上最繁忙的跨座式單軌線路。本文在對(duì)目前3號(hào)線客流分析的基礎(chǔ)上，提出運(yùn)量提升原則以及解決方案。

1 客流現(xiàn)狀

重慶軌道交通3號(hào)線客流總體呈現(xiàn)如下特征：

（1）運(yùn)營(yíng)里程長(zhǎng)，總體客運(yùn)規(guī)模大。日均客運(yùn)量為68.28萬人次/日，最大日客運(yùn)量90.6萬人次/日，2014年12月31日17：30—18：30晚高峰最大斷面客流量出現(xiàn)在華新街至牛角沱上行區(qū)間，最大斷面客流為2.8萬人次/h（圖1）；

（2）客流保持增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。3號(hào)線目前全日客運(yùn)量、高峰小時(shí)最大斷面客流和月均客流增長(zhǎng)率均居于重慶軌道交通已運(yùn)營(yíng)4條線路之首，客流依然在不斷增長(zhǎng)；

（3）3號(hào)線在四公里、兩路口、紅旗河溝、重慶北站、嘉州北、江北機(jī)場(chǎng)等站與大運(yùn)量的1、4、5、6、10線和環(huán)線換乘，不同線路車型載客量對(duì)比見表1。從表1可以看出，在AW3載荷情況下，地鐵B型車的載客量比單軌車的載客量多40%，地鐵As車載客量比單軌車載客量多73%，在6輛編組的單軌車在和大運(yùn)量的地鐵B型車和As車換乘時(shí)，將會(huì)給換乘站帶來較大的旅客滯留壓力。

圖1 3號(hào)線晚高峰客流斷面圖（單位：人次/h）

表1 重慶軌道交通列車載客量 人/列

表2 3號(hào)線列車載客量比較 人/列

2 3 號(hào)線運(yùn)量提升原則

要解決重慶軌道交通3號(hào)線總體客流不斷增長(zhǎng)的問題，需要增加列車的載客能力并壓縮行車間隔，提高行車密度。而要解決3號(hào)線與中大運(yùn)量線路的換乘問題，只有通過增加3號(hào)線列車的載客能力來實(shí)現(xiàn)。由此可見，3號(hào)線運(yùn)量提升的技術(shù)關(guān)鍵是要提高3號(hào)線列車的載客能力。提高列車載客能力有2個(gè)選擇，一是現(xiàn)有列車6輛編組擴(kuò)編到8輛，二是新采購(gòu)8輛編組的列車。擴(kuò)編前后列車載客能力比較見表2，由表2可見，列車擴(kuò)編到8輛之后，列車載客能力提高了34%。根據(jù)重慶軌道交通3號(hào)線的現(xiàn)狀，重慶軌道交通集團(tuán)采取了增購(gòu)15列8輛編組列車，近期考慮6、8輛編組列車混合運(yùn)營(yíng)的方式提升3號(hào)線的運(yùn)量，并制定了運(yùn)量提升的原則：

（1）系統(tǒng)設(shè)備均應(yīng)采用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的產(chǎn)品，在滿足系統(tǒng)功能的條件下應(yīng)立足于設(shè)備國(guó)產(chǎn)化；

（2）新增和改造的系統(tǒng)設(shè)備與3號(hào)線系統(tǒng)兼容，同時(shí)應(yīng)能保證在不影響3號(hào)線正常運(yùn)營(yíng)的情況下安全接入原系統(tǒng)中；

（3）新增和改造的系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)盡可能保持與原系統(tǒng)的一致性，以便于將來的運(yùn)營(yíng)維護(hù)；

（4）改造后的系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)能滿足6、8輛編組列車混合運(yùn)營(yíng)和近期階段線路運(yùn)營(yíng)的需要。

3 3 號(hào)線運(yùn)量提升實(shí)施

3.1 8輛編組單軌列車設(shè)計(jì)

根據(jù)重慶軌道交通3號(hào)線客流現(xiàn)狀和3號(hào)線運(yùn)量提升需求及原則，3號(hào)線考慮增加15列8輛編組單軌列車。8輛編組單軌列車整車由長(zhǎng)春客車股份有限公司設(shè)計(jì)制造，牽引系統(tǒng)由青島四方車輛研究所有限公司設(shè)計(jì)制造，制動(dòng)系統(tǒng)由中國(guó)鐵道科學(xué)研究院北京縱橫機(jī)電技術(shù)開發(fā)公司設(shè)計(jì)制造（圖2）。要求8輛編組單軌列車設(shè)計(jì)達(dá)到以下性能及技術(shù)指標(biāo)：

圖2 8輛編組單軌列車

（1）牽引特性。對(duì)于AW3負(fù)載，在干燥、清潔的平直軌道和額定電壓下的牽引特性應(yīng)達(dá)到，起動(dòng)平均加速度0.833 m/s2，沖擊率≤0.75 m/s3，最高運(yùn)行速度75 km/h，最高均衡速度80 km/h（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求）；

（2）制動(dòng)特性。采用再生制動(dòng)與空氣制動(dòng)相結(jié)合的方式，并設(shè)停車制動(dòng)裝置。制動(dòng)時(shí)，VVVF優(yōu)先進(jìn)行再生制動(dòng)，最大限度地將能量反饋給其他車輛負(fù)載，當(dāng)這些負(fù)載吸收不足時(shí)，由變電站的再生制動(dòng)能量吸收裝置吸收多余能量。常用制動(dòng)平均減速度1.1 m/s2，緊急制動(dòng)減速度1.25 m/s2；

（3）列車故障牽引特性。在坡度為60‰的坡道上（坡長(zhǎng)不超過500 m），1列空載（AW0）并且健全的列車能夠牽引或推進(jìn)1列由相同數(shù)量車輛編組的處于超員（AW3）狀態(tài)下的失去動(dòng)力的列車上坡，并運(yùn)行至就近的車站疏散乘客，同時(shí)，可以不小于15 km/h的速度回庫，退出運(yùn)營(yíng)（可采用高加速控制）；在坡度為60‰的上坡道上（坡長(zhǎng)不超過500 m），1列處于超員（AW3）狀態(tài)下的并且切除了1/2動(dòng)力的列車（允許采用高加速控制），可載客運(yùn)行至就近的車站疏散旅客，并以不小于15 km/h的速度回庫，退出運(yùn)營(yíng)。

3.2 信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備改造

8輛編組單軌車上線運(yùn)營(yíng)后，為了適應(yīng)6、8輛編組列車混合運(yùn)營(yíng)，信號(hào)系統(tǒng)需進(jìn)行升級(jí)改造。改造范圍包括九公里站—龍頭寺站區(qū)段的地面信號(hào)機(jī)、計(jì)軸移設(shè)，應(yīng)答器、DTI的移設(shè)、與站臺(tái)門的接口配線修改，地面ATS、CI及ATP軟件的修改，車載ATP/O軟件修改，各系統(tǒng)單體試驗(yàn)及與外部接口試驗(yàn)等，并完成信號(hào)系統(tǒng)與屏蔽門/安全門以及車輛之間的接口調(diào)試。經(jīng)設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)、系統(tǒng)軟件修改、軌旁設(shè)備改造、列車信號(hào)調(diào)試和相關(guān)接口調(diào)試等工作，實(shí)現(xiàn)了6、8輛編組列車混合運(yùn)營(yíng)的功能需求。

3.3 安全門/屏蔽門系統(tǒng)設(shè)備改造

站臺(tái)屏蔽門/安全門系統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)編改造，主要是在3號(hào)線一期18座車站及南延線3座車站安裝高架車站安全門、地下車站屏蔽門。高架車站安全門是在現(xiàn)有門體首尾兩端加裝門體，使門體滿足8輛編組列車；地下車站屏蔽門車站是在已經(jīng)安裝的門體內(nèi)部加裝控制和相關(guān)結(jié)構(gòu)部件，以滿足8輛編組列車控制要求。除屏蔽門/安全門門體施工外，還涉及站臺(tái)原有防護(hù)欄桿拆除，站臺(tái)首尾端裝飾欄桿玻璃安裝封閉，以及進(jìn)站指示燈安裝和全線進(jìn)站指示燈控制器的更換。

3.4 綜合監(jiān)控、通信系統(tǒng)設(shè)備改造

綜合監(jiān)控、通信系統(tǒng)設(shè)備改造涉及21座車站、兩路口控制中心等。綜合監(jiān)控系統(tǒng)改造內(nèi)容主要為軟件修改，根據(jù)車輛、信號(hào)、屏蔽門/安全門等專業(yè)的數(shù)據(jù)變化，對(duì)與之相應(yīng)的接口軟件進(jìn)行修改，以滿足對(duì)上述系統(tǒng)的監(jiān)控要求。通信系統(tǒng)改造涉及8輛編組列車運(yùn)營(yíng)后新增車位的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（如攝像機(jī)、站臺(tái)建設(shè)器等）、乘客信息顯示系統(tǒng)（如乘客信息顯示屏等）的改造。

3.5 車輛段改造

車輛段改造包括童家院子車輛段列車停放、維修工裝設(shè)備改造，主要涉及列檢庫和月檢庫的信號(hào)機(jī)、分段絕緣器、登車平臺(tái)位置等按8輛編組列車停車位進(jìn)行調(diào)整，以及加長(zhǎng)洗車庫洗車平臺(tái)、換輪庫檢修平臺(tái)，增設(shè)維修用工裝設(shè)備。

3.6 運(yùn)營(yíng)組織

根據(jù)3號(hào)線運(yùn)量提升實(shí)施的進(jìn)度，需做好8輛編組列車上線運(yùn)營(yíng)后運(yùn)營(yíng)組織工作。各相關(guān)運(yùn)營(yíng)公司在已有6輛編組列車現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)體系基礎(chǔ)上，積極梳理維修管理模式，籌備好備品備件，開展新增系統(tǒng)設(shè)備人員培訓(xùn)、救援應(yīng)急演練、規(guī)章制度編寫等工作，并在6、8輛編組列車混跑初期做好客運(yùn)組織、乘客引導(dǎo)等相關(guān)準(zhǔn)備工作。2013年9月至2014年12月，8輛編組列車在九公里站—龍頭寺站區(qū)間上線試運(yùn)營(yíng)（圖3），列車運(yùn)營(yíng)時(shí)間從夜間平峰時(shí)段過渡到白天平峰時(shí)段，再到白天早晚高峰時(shí)段，最后全天運(yùn)行。運(yùn)營(yíng)組織方式采用6、8輛編組列車間隔開行，均衡6、8輛編組列車載客量，提高車輛利用率（圖4）。

圖3 8輛編組跨坐式單軌車試運(yùn)營(yíng)

圖4 6、8輛編組間隔開行圖

3.7 工程改造管理

工程改造管理主要包括，各專業(yè)改造施工作業(yè)在線路運(yùn)營(yíng)結(jié)束后進(jìn)行，實(shí)行隔天改造施工，隔天維保作業(yè)的施工作業(yè)計(jì)劃。確定專管部門，成立項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)，對(duì)該工程進(jìn)行專項(xiàng)管理，協(xié)調(diào)工程建設(shè)中存在的各項(xiàng)問題，處理建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的作業(yè)沖突，積極做好開通運(yùn)營(yíng)各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

4 結(jié)束語

重慶軌道交通3號(hào)線運(yùn)量提升（“六改八”擴(kuò)編改造工程）順利完成了各系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試和8輛編組列車上線試運(yùn)行工作，6、8輛編組列車混合運(yùn)營(yíng)至今，各系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，最短發(fā)車間由2 min 40 s縮短至2 min 30 s，緩解了線路運(yùn)營(yíng)壓力，提高了運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。

[1] 仲建華. 重慶跨座式單軌交通[J].都市快軌交通，2004(5).

[2] 戚婷婷，奚笑冬，余強(qiáng). 上海軌道交通車輛“6改8”項(xiàng)目的分析[J]. 城市軌道交通研究，2008(10).

[3] 楊斌. 上海地鐵1號(hào)線增能擴(kuò)編（6改8）項(xiàng)目列車[J]. 機(jī)車電傳動(dòng)，2009(4).

[4] 徐行方，李旭輝，蒲琪，等. 上海軌道交通1號(hào)線運(yùn)營(yíng)負(fù)荷分析與評(píng)價(jià)[J]. 城市軌道交通研究，2014(10).

[5] GB50458-2008 跨座式單軌交通設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 2008.

責(zé)任編輯 朱開明

Countermeasures of Capacity Improvement for Straddle Monorail Track on Chongqing Metro Line 3

Wu Xinan, Zhang Li

The paper introduces the capacity improvement technology principle of Chongqing Rail Transit Line 3 straddle type monorail track, monorail train design for 8 car formation, equipment upgrade and replacement of the signaling and security gate / screen door, integrated monitoring, communication, vehicle depot system, operation organization and management and implementation of renovation projects. With the traffi c capacity improvement of the Line 3, the shortest interval is reduced to 2min 30s, having improved the capacity and quality of service and operations.

rail transit, straddle type monorail train, improvement of capacity

U121

2015-8-17

吳新安：重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，教授級(jí)高工，重慶 400042