上海地鐵16號線在線聯掛解編介紹與應用推廣

摘要 文章主要介紹上海地鐵16號線列車首次在地鐵線路的正線實施了解編聯掛作業。固定編組的列車可以靈活地進行列車編組數的調配，從而在保證客運服務水平的同時，提高軌道交通系統的運營經濟性。在保證運營靈活性的同時，實現能耗的節省以及車輛走行公里數的降低，從而延長列車的架大修周期。根據已經實施的方案提出后續大面積推廣應用或在其他市域線路投用時可能面臨的問題以及應對方案的建議。

關鍵詞 地鐵列車;在線;聯掛;解編

中圖分類號 U292 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）06-0078-03

引言

當前我國大城市的城市軌道交通建設新建的線路不僅僅局限在市區內，市區連接郊區的分支也越來越多，而這些市域線路具有不同時段客流量斷面差異大、客流呈潮汐分布的特點。為滿足乘客的出行需求，通過不同時段改變列車的編組數，高峰時段通過“大編組，高密度”的運營方式保證運營穩定，在運營平峰低谷時段通過“小編組，高密度”的運營方式，來保證行車密度，減少乘客等候時間。

1 在線聯掛解編應用的背景

城市軌道交通在不同的線路一天當中的客流通常是不平衡的，特別是連接城市郊區與市區的外圍線路、線路上下行客流的不對稱、早晚高峰與低谷時段巨大差異具有明顯的潮汐現象。對于貫穿郊區和市中心的較長的線路，還會采用大小交路或者不對稱運行圖，來解決運能和運量的矛盾。此種方式下，在郊區日間的行車間隔會很長，尤其是類似于上海10號線、11號線等在末端分岔的“Y”字形線路，末端分岔區域行車間隔還會彼此影響，導致間隔更長，影響乘客對服務的滿意度。

2 正線解掛編功能的意義

上海16號線全長約59 km，設有13座車站，包括3座地下車站及10座高架車站。上海16號線列車運行采用3節編組和6節編組混合編組的運行方式，兩輛3節編組通過聯掛功能組成6節編組，人工實現聯掛＼解編后，系統自動配置。聯掛＼解編的作業地點位于川楊河車輛段/治北停車場，正線運營實施聯掛＼解編作業。

上海地鐵16號線自開通投入載客試運營后，潮汐通勤客流差異顯著。高峰時段客流居高不下，早高峰滿載率達到70%左右。通過重聯列車、增加列車班次和調整運營圖等多項措施挖潛提升運力。但高峰期過后客流長期處于低谷，在低谷時段6編列車在正線上運行的列車滿載率低于20%，客流滿載率呈現極差很大同時也意味著運能的“浪費”（具體見圖1、圖2）。而在不采用3編列車在正線運營時，6節編組列車在低谷時段或者郊區的日間行車間隔就會延長，這樣就會影響乘客對服務的滿意度——候車等待時間遠遠大于路網的平均時間。解決上述問題的一種策略，是通過多編組列車混合運營組織模式。通過采用列車靈活編組技術，可以在線路運營高峰時段通過“大編組，高密度”的運營方式，做到“多拉快跑”;在運營平峰低谷時段通過“小編組，高密度”的運營方式，在保證行車密度的基礎上通過減少列車編組的車廂數目，來降低消耗，達到節能減排的目的。

3 正線解掛編應用的介紹

16號線在設計之初就采用3節編組與6節編組列車混合編組的運營方式，在車庫內列車可以實施自由的解掛編作業，只是在正線不具備該條件。此次16號線實現了正線的解掛編作業。

解掛編作業分為聯掛作業和解編作業。重聯列車用于重聯運營模式，此時6編車作為一列車進行操作和控制，從被激活的司機室發出的指令對重聯列車所有車輛有效。兩列3節編組列車能在1 min內無須拆卸或更換零部件即可在線聯掛完成重聯作業（無須人員下車操作），組成重聯列車進行正常運營。解編亦然，重聯列車通過司機操作臺的按鈕“解鉤”按鈕進行自動解鉤。激活按鈕后，自動車鉤的電氣頭將自動收回，解鉤風缸將緩解機械聯掛（在沒有電氣線路連接的情況下聯掛列車也可以通過“解鉤”按鈕進行自動解鉤）。解鉤后，自動施加緊急制動。

在聯掛的系統配置方面兩列車之間的聯掛期間，自動完成數據及網絡配置，配置時間最長約為2 min。自動配置期間，列車須保持靜止，不能移動。車輛撞鉤建立車載信號網絡的電氣聯掛。信號系統建立DCS網絡：

（1）車載路由設備自動檢測到新網絡并建立新的聯掛網絡配置。

（2）車載路由設備通知TU1和TU2車的ATC設備處于新網絡中。DCS網絡重新配置車載和軌旁的路由表和無線貓。ATO利用網絡配置來檢測新的編組類型（3節編組/3+3聯掛編組）。ATP通過車輛安全輸入來確認列車類型（ACS/ANCS）[1]。

16號線正線解掛編作業僅適用于16A01型3編列車及16A01型6編重聯列車。正線解掛編作業專用線為16號線龍陽路站下行1號站臺（如圖3）。停車站臺位置設有3編停車位、6編停車位以及聯掛專用停車位，并對應設置3編停車牌、6編停車牌及重聯解編停車牌。現實施周期為逢工作日的中午11：30左右進行解編作業，后于下午14：30完成聯掛作業。

4 正線解掛編后續推廣應用與思考

目前16號線暫時只在龍陽路的1號站臺具備相應的條件，解編作業的整個過程時長約325 s左右（指6編到站至解編完成后兩列3編列車全部出發的時間），聯掛作業的整個過程時長515 s左右（指第一列3編列車進站至聯掛完成后6編列車出發的時間），具體見圖4、圖5。一般早高峰結束到晚高峰開始的時長約6 h左右。因根據運能的數據倒退需要正線列車數來看，需要有較大數量的6編列車解編為3編列車來投入到低谷時段的運營中（測算后需要解編列車數量為高峰時段的60%的列車）。那么該功能繼續推廣與應用就存在如下的難點：

（1）終點站作為專用點的期間會影響列車折返的效率。

（2）如何能盡快讓6編列車解編后3編列車投入運營，不出現在有限的低谷時段內解編作業與聯掛作業的間隔時間很短。

（3）如遇到某列車解編或聯掛失敗后應采取何種應對措施來確保后續的作業及現有運營的穩定。

根據以上可能預計的難點，建議對正線解掛編功能進行優化，意見如下：

4.1 在功能效率與優化方面的建議

4.1.1 優化解掛編功能，提升實施效率

進一步優化聯掛方案，縮短作業時間。研究新的列車聯掛作業的方式，實現自動化。即首列3編車停車位調整至站臺端頭，后續第二列3編列車直接進站聯掛。與現行方案比，可以減少首列3編車的往返運行時間。

4.1.2 加強重聯列車設備的可靠度，減少作業的失敗率

從實施過程來看作業的效率與成功率同樣關鍵。導致聯掛不成功排除人為因素的情況，設備導致的原因主要是信號方面未檢測到列車信息或者是車輛的車鉤聯掛不成功（氣路或電路未連接成功）。因此應根據作業的頻次變化提高檢查檢修的頻次與對關鍵設備的保養力度來提高設備的可靠性。

4.1.3 減少列車在終點站作為作業點的實施頻次，確保終點站的折返效率

采取解編聯掛作業點前增加小交路折返點，通過6編列車在小交路的折返運營，3編列車在終點站的解編或聯掛作業，既可以確保作業的順利穩定，也可以確保終點站折返的有序平穩。或者根據線路特點選擇小交路終點站作為解編聯掛實施的專用線。

4.1.4 制定聯掛或解編的應急預案來應對突發情況

當解編失敗后，會造成列車無法動車而占用專用線的情況，導致后續列車無法在專用線進行后續列車的操作。而當聯掛失敗后，會導致應有的既有車次無法執行或需要由6編列車來擔當執行。尤其是在解編聯掛頻次增加的基礎上，預案的制定尤為凸顯。

4.2 在功能推廣實施方面的建議

就16號線正線操作的結果數據來看，解掛編作業一般都在早高峰結束后開始進行解編，再到晚高峰前進行聯掛，一般時間周期在5～6 h之間。根據16號線的正線平峰時段上下行的周轉時間在2 h左右，上線19列車，如考慮全線低谷時段行駛3編列車，單就龍陽路一處進行操作是無法實現的，因此解掛編作業需要進一步的推廣，增加頻次或者今后在郊區線路上實施的話，線路上單一的點是遠遠不夠的，需要考慮增加其他作業點。根據現階段實操的經驗可以采取如下方案：

4.2.1 方案一：選取離車庫比較近的且帶有折返線的車站作為增設一處的解掛編專用線

（1）優勢：

1）可以采取兩端同時進行解編作業，也可以采用一端進行解編作業，一端進行聯掛作業，提高作業效率，有效快速地實現低谷時段3編列車的上線運營。

2）操作都在正線進行，減少列車出入庫的頻次且不會影響車輛段內天窗期。

（2）劣勢：

1）對于正線的車輛、車載設施設備的可靠度要求比較高。

2）非自動化操作過多的話容易產生人的不安全因素。

3）短時間內全線路會出現3、6編混跑的情況，對客運服務需要做好更多的服務與提示，否則容易給乘客帶來誤解。

4.2.2 方案二：選取庫內作為解掛編的作業點

（1）優勢：

1）所有操作在庫內進行，對正線的客運服務幾乎沒有影響。

2）當發生解編或聯掛失敗的情況下，幾乎對正線的運營沒有影響。

（2）劣勢：

1）車庫內所有的低谷時段天窗期都被占用。

2）庫內解掛編無法實現信號的自動化，需要在轉換軌建立模式。

3）所有列車完成解編或者聯掛作業的周期時間較長（包含進出庫的走行時間）。

5 結束語

上海16號線在線聯掛解編作業的投入應用，是對既有運營模式的一種新嘗試，從固定編組優化成靈活編組形式，在客流非高峰時段實現列車的“小編組、高密度”開行，在保證服務水平的同時，可以提高軌道交通系統的運營經濟性。從此次上海地鐵16號線在正線采用的聯掛解編的應用來看，該功能是對于今后超大規模城市中，市域線路的建設提供一種運營模式可復制、可應用的依據。

參考文獻

[1]王冬海， 黃柒光. 列車靈活編組在城市軌道交通全自動運行線路中的應用[J]. 城市軌道交通研究， 2019（S2）： 102-105.

收稿日期：2022-01-06

作者簡介：陳予肸（1982—），男，本科，工程師，研究方向：軌道交通發展。