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可以读的城际线 | 上海16号线在线解挂编背后的故事

可以读的城际线 | 上海16号线在线解挂编背后的故事 劢坦咨询
2022-04-29
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【导语】

2021年11月12日,
3+3 在线解编联挂作业驶出第一班专列。
上海地铁16号线成为国内首条实现在线解编联挂功能的地铁线路。
作为一项行业的科技新成果,
列车多编组在线解编联挂到底能解决什么问题?
现场作业又有哪些过程?
背后又有哪些故事?
《城际线》栏目曾对此一探究竟。


16号线滴水湖运营场景 原创摄制

01

预先规划催生前沿技术

上海地铁在十三五期间对轨道交通技术做了诸多前瞻性研究,地铁16号线在线解编联挂是其中的代表。这项技术自上线之日就获得了行业内的广泛关注。

上海申通地铁集团有限公司技术中心副总经理、总工程师王大庆介绍,多年前,当上海地铁完成“申”字型的网络建设之时,对后续的建设规划做了比较深入的思考。按照当时的规划,上海地铁将来肯定是一个非常庞大的地铁网络。由此一来,整个地铁的建设将不再是简单的、重复的、复制的过程。基于这样的认知,上海地铁注重对每条线的特征进行分析。16号线的规划和建设同样经历了这个认知和分析的过程。

16号线车辆运行场景 原创摄制

3+3的含义非常容易理解——可以是一列3编组列车在线路上运行,也可以是两列3编组的列车联挂成一列6编组列车在线路上运行。这样做的好处在于,列车可以灵活地适应客流的变化,因此在不降低服务质量的情况下,最大限度地降低电动客车的电能消耗,进而实现节能减排


02

先行先试的地铁16号线

早在2008年地铁16号线的规划初期,上海地铁就深入地分析了这条线的特征,对3+3模式的实施条件做出了预留。

这条线路连接上海的临港新片区,在龙阳路站与市中心衔接,拥有上海地铁整个线网中较为明显的潮汐特征;而且线路比较长,如果按照传统地铁的“站站停”模式设计,单程运行需要1个多小时。这对乘客是非常不友好的。对此,上海地铁规划了16号线3+3灵活编组模式,以及直达车、大站车混合的运行图。在国内地铁行业,这是一个创举。

16号线直达车和大车站场景 原创摄制
正是基于当年的提前的考虑和设计,才有了今天真正实现灵活编组的条件。例如在规划越行的时候,运营商需提前选定越行的站点,并预留越行的条件。如果没有预留,后续规划越行就非常困难,或者不可能实现。

3+3表面上看起来非常简单,就是把两列车联挂到一起,使它们成为一列整列的列车。然而,在实际的技术层面,例如车辆技术,信号技术,甚至屏蔽门的技术等,都要做事先的策划和设计。

同时,安全是地铁运营中最主要的问题。原有的两列车,通过联挂成为一列车后,相关的系统就要识别为一列车,而且必须确认这是一列车,而不是两列独立的列车。这个识别和确认的过程非常重要。

16号线操作系统场景 原创摄制

如处理不当,在两列车联挂为一列车后,就可能存在冲撞等危险;或者,原来的一列车解编为两列车后,就会引起系统逻辑中的一些矛盾。这些都会对运营产生巨大影响。也就是说,上海地铁从信号、车辆的技术,及至运营后期的配合方面,都做了一系列策划。

从运营层面来讲,提前策划和设计部分场景是非常重要的,尤其对于应急场景的规划。例如,在解编或联挂不成功时的处置方案。除了事先的设计,演练也是必不可少的。对于运营商来说,无论是先期规划还是后续的实践演练都是一种考验。

任何一个新技术在实施应用过程中都会遇到阻力。引入一个新技术时,是对各方都有一些冲击。3+3模式对运营部门来说,增加了运营工作的复杂性,对车辆来讲也同样增加了复杂性。但是只要把这个技术推上去,其优异之处将逐步显现并被认可。


03

在实践中摸索更合适的模式

在地铁16号线规划之初的2008年,借助从西方引进的客流预测模型,这条线路的客流量在开通初期仅1万多。基于此,3辆编组列车已能满足初期运营的需求。

但是到了实际开通之时,线路所在的浦东新区已相较前几年有了翻天覆地的变化。运营开通初期,客流量就达到了2万多。同时,上海地铁也注意到,在南汇惠南站等地,客流非常大。

当时,上海地铁紧急采取了一些措施,直接把3编车联挂成6编车投入运营。但是这样做造成了列车数量短缺。对此上海地铁采取了加车等措施,很快解决了这个问题。
到现在,随着车辆的增加,在平峰时段,客流量不饱和的时段,如何来节约运能的同时保持运营的水平,就提到议事日程上来。

在平峰时段,实际上线路的运能是富余的。如果还是6编组列车在运行,无疑对能耗、对车辆磨损等方面都将产生负面效应。由此一来,整个线路的经济性就会变差。这时候,通过“3+3”模式将联挂的列车解编开,既不影响服务水平,又能达到提高效能的目的。

在2021年11月12日,3+3在线解编联挂驶出第一班专列之前,上海地铁做了很多测试,包括在车场内的测试,在非运营时段的深夜进行的线上测试。经过各种测试,16号线的在线解编联挂在10分钟之内就可以完成解编或联挂作业。
夜间演练场景 原创摄制

04

在线解挂编的优势

如果解编和联挂作业都在库里完成,列车需在车库与站台之间往返。鉴于车库与站台之间的距离,回库和出库动作本身不仅会带来时间的消耗,也会产生更多能耗,同时列车也会在一定程度上磨损。因此,在线的解编联挂要比在车库里完成更有优势。这也是为什么要在正线上做这件事。
列车回库的条件下,考虑各种因素,可能不再采用3+3模式,而是用6编组列车统一担纲运营。综合来讲,线路的服务总效益在两种模式(3+3在线解挂编,6编组)之下相差无几。但如果解编和联挂作业都是在线进行,尤其当联挂和解编的列车数量多的情况下,总体的服务效益就会乘以倍数的上升。这就是列车在库内解编联挂,和在线解编联挂的区别所在。


05

以控制中心为核心

3+3模式下的运营是以控制中心为核心的、以调度的控制指令为核心的运营模式。地铁16号线的控制中心是与11、13号线共用的三线合一控制中心,它是这3条线的心脏和大脑。在控制中心的监视频上,可根据需要,展示11,13,16号线的运营情况。

控制中心内部场景 原创摄制

控制中心大屏上,可以看到16号线列车在线解编联挂的全过程。3编组车和6编组车用不同颜色标记,列车编号也能清楚显示。调度员能够直观的看到,当前列车是3编的还是6编的,以及解编和联挂是否成功。

控制中心内部的调度工作站,每天从运营开始的时候,工作人员选择当天的时刻表,安排当天的车上线,分别是3编的还是6编的,以及,6编列车在何时要解编成3编列车,3编列车要联挂为6编列车。当发生应急状况时,调度需与列车司机联系了解现场的情况,及时发出指令去处理这些应急状况

调度工作站场景 原创摄制


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城际线栏目介绍


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