吳新安 張 麗

重慶軌道交通3號線跨座式單軌線路運量提升對策

吳新安 張 麗

文章介紹重慶軌道交通3號線跨座式單軌線路運量提升技術(shù)原則，8輛編組單軌列車設(shè)計、信號、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，以及運營組織和工程改造管理等實施情況。3號線運量提升后，最短發(fā)車間隔縮短至2 min30 s，提高了運能和運營服務(wù)質(zhì)量。

軌道交通；跨座式單軌；運量提升

世界最長的跨座式單軌線路重慶軌道交通3號線2011年建成運營，其以爬坡能力強、轉(zhuǎn)彎半徑小、占地少、噪音低、造價低等優(yōu)勢，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號線和6號線的建成通車，3號線運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號線與重慶軌道交通線網(wǎng)中的1、2、4、5、6、10號線和環(huán)線等線路相交換乘，并與江北機場、長途汽車站、火車站、公交車站換乘，目前，3號線日均客流已達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。本文在對目前3號線客流分析的基礎(chǔ)上，提出運量提升原則以及解決方案。

1 客流現(xiàn)狀

重慶軌道交通3號線客流總體呈現(xiàn)如下特征：

（1）運營里程長，總體客運規(guī)模大。日均客運量為68.28萬人次/日，最大日客運量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）客流保持增長趨勢明顯。3號線目前全日客運量、高峰小時最大斷面客流和月均客流增長率均居于重慶軌道交通已運營4條線路之首，客流依然在不斷增長；

（3）3號線在四公里、兩路口、紅旗河溝、重慶北站、嘉州北、江北機場等站與大運量的1、4、5、6、10線和環(huán)線換乘，不同線路車型載客量對比見表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量的地鐵B型車和As車換乘時，將會給換乘站帶來較大的旅客滯留壓力。

圖1 3號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號線列車載客量比較 人/列

2 3 號線運量提升原則

要解決重慶軌道交通3號線總體客流不斷增長的問題，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號線與中大運量線路的換乘問題，只有通過增加3號線列車的載客能力來實現(xiàn)。由此可見，3號線運量提升的技術(shù)關(guān)鍵是要提高3號線列車的載客能力。提高列車載客能力有2個選擇，一是現(xiàn)有列車6輛編組擴編到8輛，二是新采購8輛編組的列車。擴編前后列車載客能力比較見表2，由表2可見，列車擴編到8輛之后，列車載客能力提高了34%。根據(jù)重慶軌道交通3號線的現(xiàn)狀，重慶軌道交通集團采取了增購15列8輛編組列車，近期考慮6、8輛編組列車混合運營的方式提升3號線的運量，并制定了運量提升的原則：

（1）系統(tǒng)設(shè)備均應(yīng)采用技術(shù)先進、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)備國產(chǎn)化；

（2）新增和改造的系統(tǒng)設(shè)備與3號線系統(tǒng)兼容，同時應(yīng)能保證在不影響3號線正常運營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，以便于將來的運營維護；

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

3 3 號線運量提升實施

3.1 8輛編組單軌列車設(shè)計

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

圖2 8輛編組單軌列車

（1）牽引特性。對于AW3負載，在干燥、清潔的平直軌道和額定電壓下的牽引特性應(yīng)達到，起動平均加速度0.833 m/s2，沖擊率≤0.75 m/s3，最高運行速度75 km/h，最高均衡速度80 km/h（結(jié)構(gòu)設(shè)計要求）；

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

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

3.2 信號系統(tǒng)設(shè)備改造

8輛編組單軌車上線運營后，為了適應(yīng)6、8輛編組列車混合運營，信號系統(tǒng)需進行升級改造。改造范圍包括九公里站—龍頭寺站區(qū)段的地面信號機、計軸移設(shè)，應(yīng)答器、DTI的移設(shè)、與站臺門的接口配線修改，地面ATS、CI及ATP軟件的修改，車載ATP/O軟件修改，各系統(tǒng)單體試驗及與外部接口試驗等，并完成信號系統(tǒng)與屏蔽門/安全門以及車輛之間的接口調(diào)試。經(jīng)設(shè)計聯(lián)絡(luò)、系統(tǒng)軟件修改、軌旁設(shè)備改造、列車信號調(diào)試和相關(guān)接口調(diào)試等工作，實現(xiàn)了6、8輛編組列車混合運營的功能需求。

3.3 安全門/屏蔽門系統(tǒng)設(shè)備改造

站臺屏蔽門/安全門系統(tǒng)設(shè)備擴編改造，主要是在3號線一期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，還涉及站臺原有防護欄桿拆除，站臺首尾端裝飾欄桿玻璃安裝封閉，以及進站指示燈安裝和全線進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、屏蔽門/安全門等專業(yè)的數(shù)據(jù)變化，對與之相應(yīng)的接口軟件進行修改，以滿足對上述系統(tǒng)的監(jiān)控要求。通信系統(tǒng)改造涉及8輛編組列車運營后新增車位的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（如攝像機、站臺建設(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機、分段絕緣器、登車平臺位置等按8輛編組列車停車位進行調(diào)整，以及加長洗車庫洗車平臺、換輪庫檢修平臺，增設(shè)維修用工裝設(shè)備。

3.6 運營組織

根據(jù)3號線運量提升實施的進度，需做好8輛編組列車上線運營后運營組織工作。各相關(guān)運營公司在已有6輛編組列車現(xiàn)有運營體系基礎(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、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組織、乘客引導等相關(guān)準備工作。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)間上線試運營（圖3），列車運營時間從夜間平峰時段過渡到白天平峰時段，再到白天早晚高峰時段，最后全天運行。運營組織方式采用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營

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)在線路運營結(jié)束后進行，實行隔天改造施工，隔天維保作業(yè)的施工作業(yè)計劃。確定專管部門，成立項目管理機構(gòu)，對該工程進行專項管理，協(xié)調(diào)工程建設(shè)中存在的各項問題，處理建設(shè)和運營維護的作業(yè)沖突，積極做好開通運營各項準備工作。

4 結(jié)束語

重慶軌道交通3號線運量提升（“六改八”擴編改造工程）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行工作，6、8輛編組列車混合運營至今，各系統(tǒng)設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，最短發(fā)車間由2 min 40 s縮短至2 min 30 s，緩解了線路運營壓力，提高了運營服務(wù)質(zhì)量。

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責任編輯 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）有限公司，教授級高工，重慶 400042