李承

（北京地鐵運營有限公司運營三分公司 北京 100080）

地鐵10 號線為有效緩解各個高峰時段的運輸壓力，減緩客流負擔，提升列車運輸能力，根據市政府相關要求，參考國內先進經驗，在保障整個列車安全結構基礎上，通過拆卸座椅方式，全面提高列車運力，進而滿足城市各個運輸高峰時期客流運輸需求，提升列車綜合運力。

1 項目改造背景

此次研究中，針對北京地鐵10號線當下運力無法滿足乘客通行需求以及乘客和北京地鐵10號線有運力矛盾問題，提出相應的整改措施。而現(xiàn)有設備也無法進一步擴大列車空間密度，為此，需要從車輛系統(tǒng)內部入手，促進整體布局全面優(yōu)化，提升單獨列車整體運輸能力，優(yōu)化列車綜合改造方案，不僅可以提升列車的行車安全性，同時，還可以滿足地鐵列車在早晚通行高峰的客流斷面運力需求。針對整個列車座椅整改成效實施科學評價，對于改善提升其他線路運力具有重要參考意義。

北京地鐵10 號線屬于北京整個地鐵線路中的核心骨架部位，同時，也是北京地鐵系統(tǒng)中擁有最大規(guī)模客流的線路之一，該線路平均每日客流量大概是190萬人。當前，行車最小間隔是2min，地鐵最高運能是每小時4.38萬人，實踐運行狀況如表1所示。

結合路網系統(tǒng)中心在2021年中的某個工作日地鐵中的人流量和地鐵內部客流現(xiàn)狀分析，北京10號線地鐵一天內的客流量達到184.85萬人次。而當天的早高峰最高客流量斷面主要從上行方向雙井站到國貿站這一環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來，總人數達到每小時4.5萬人。而晚運行客流量最高峰斷面主要出現(xiàn)于下行金臺夕照以及國貿站這一區(qū)間內，整體客流斷面平局達到每小時3.5萬人左右。結合北京10 號線地鐵實際運行狀況及相關數據分析，該段線路整體運輸能力無法滿足早高峰的最高運輸客流需求，為此，需要采取有效措施，全面提升整體運輸能力。因為現(xiàn)有北京10 號線地鐵的供電系統(tǒng)以及信號系統(tǒng)初步突破設計上限，為此，需要從其他層面尋找有效的解決措施，在對列車座椅進行全面改造拆除基礎上，擴大列車定員，促進列車運力得到有效提升［1］。

2 北京地鐵10號線拆除部分列車座椅提升運力改造方案

2.1 Tc車客室座椅改造方案

北京10號線地鐵列車整體設計主要是六節(jié)編組，可以進一步分成有動力動車單元車廂（即M 車）、無動力拖車單元車廂（即Tc車）、無動力拖車單元列車（即T車），共包括3種類型車廂［2］。整個地鐵系統(tǒng)列車具體編組方式是Tc 車、M 車、T 車、M1 車、M 車和Tc 車。地鐵列車系統(tǒng)整體載客容量及運行荷載狀況如下。

對于其中的超員工狀況，可以根據地鐵設計規(guī)范實施準確計算，為9人∕㎡。Tc車的內部空間定員人數為230人，座位數量是36人；6人∕㎡的站席數量是194，超員標準數量為327，坐席為36；9人∕㎡的站席數量是291；AWO 重量是32 844kg，AW3 重量是52 464kg。M車的內部空間定員人數為250 人，座位數量是42 人；6人∕㎡的站席數量是208，超員標準數量為354，坐席為42；9 人∕㎡的站席數量是312；AWO 重量是33 628kg，AW3 重量是548 68kg。T 車的內部空間定員人數為250人，座位數量是42人；6人∕㎡的站席數量是208，超員標準數量為354，坐席為42；9 人∕㎡的站席數量是312；AWO重量是267 66kg，AW3重量是48 006kg。M1車的內部空間定員人數為250 人，座位數量是42 人；6人∕㎡的站席數量是208，超員標準數量為354，坐席為42；9 人∕㎡的站席數量是312；AWO 重量是33 870kg，AW3 重量是55 110kg。M 車的內部空間定員人數為250人，座位數量是42人；6人∕㎡的站席數量是208，超員標準數量為354，坐席為42；9 人∕㎡的站席數量是312；AWO 重量是33 471kg，AW3 重量是54 711kg。Tc車的內部空間定員人數為230 人，座位數量是36 人；6人∕㎡的站席數量是194，超員標準數量為327，坐席為36；9 人∕㎡的站席數量是291；AWO 重量是32 728kg，AW3 重量是52 348kg。全列車內部空間定員人數為1460 人，座位數量是240 人；6 人∕㎡的站席數量是1220，超員標準數量為2070，坐席為240；9 人∕㎡的站席數量是1830；AWO 重量是193 307kg，AW3 重量是317 507kg。其中，列車中的站立定員乘客數量主要根據6 人∕㎡的標準進行計算，對應超員乘客的站立數量主要根據9 人∕㎡的標準進行計算，列車內的乘客平均重量主要根據60kg進行計算。

結合上述信息數據分析，可以進一步了解到，M列車根據超員工況9 人∕㎡的標準進行計算，則整體重量總和分別是54 868kg 及54 711kg，結合單節(jié)車廂重量總和不超出56 000kg 這一軸重標準要求進行計算，對應重量綜合達到軸重最高限值的97.7%及97.9%。而M1對應超員狀況重量總和突破55 110kg，整體重量總和突破軸中上限98.4%。至于T車以及Tc車對應重量總和初步達到軸重最高限值的93.5%、85.7% 及93.5%。根據倒序方式排列，聯(lián)系整部列車的系統(tǒng)安全結構分析，不建議針對M1 車及M 車實施改造拆除施工，應該盡量維持原客室的處理方案，單純針對T車及Tc車實施座椅改造拆除施工［3］。

工程改造竣工后，相關Tc 車客室綜合布置方面，Tc車內的座椅拆除改造施工中，共拆除6人座椅2套，同時，將對應部位改造成設置2組6人腰靠及相關配套車頂踢腳線及扶手設施［4］。

2.2 T車客室座椅改造方案

T 車座椅拆除改造后的空間布置方面，10 號線地鐵中，對應T 車共拆除6 人座椅4 組，3 人座椅2 組，同時，將其變成設置4組的6人用腰靠及相配套的踢腳線和車廂扶手，設置2組3人用的腰靠及基礎配套踢腳線和車廂固定扶手。

結合上述改造方案分析，當下在將現(xiàn)有列車內的1套3人座椅徹底拆除后，整體凈面積擴大16㎡。此次工程改造中，對應單列車總計拆除2組3人座椅及3組6 人座椅。工程改造后，整個列車空間內部站立面積增加15㎡，對應定員載客人數是33 人。工程改造后，對應列車車輛整體承擔載荷及客容量如下所示。

通過綜合計算，可以了解到，對應各節(jié)車廂AW3運行荷載能夠達到標準軸重標準要求。

Tc車的內部空間擴張面積為3.2㎡，定員人數增加數量為7 人，定員人數是237 人，超員人數增長數量為16 人，超員人數是343 人，AWO 重量是32 604kg，AW3重量是53 184kg。

M 車的內部空間定員人數是250 人，超員人數是354人，AWO重量是33 628kg，AW3重量是54 868kg。T車的內部空間擴張面積為8.2㎡，定員人數增加數量為19人，定員人數是269人，超員人數增長數量為43人，超員人數是397人，AWO重量是26 166kg，AW3重量是49 986kg。M1 車的內部空間定員人數是250 人，超員人數是354 人，AWO 重量是33 870kg，AW3 重量是55 110kg。M車的內部空間定員人數是250人，超員人數是354人，AWO重量是33 471kg，AW3重量是54 711kg。Tc車的內部空間擴張面積為3.2㎡，定員人數增加數量為7 人，定員人數是237 人，超員人數增長數量為16人，超員人數是343 人，AWO 重量是32 488kg，AW3 重量是53 068kg。整列車的內部空間擴張面積為14.6㎡，定員人數增加數量為33 人，定員人數是1493 人，超員人數增漲數量為75人，超員人數是2145人，AWO重量是192 227kg，AW3 重量是320 927kg。其中，每組3 人座椅可以根據60kg 標準進行計算，每組6 人座椅根據120kg標準進行計算［5］。

2.3 改造結果

為對改造后的地鐵10 號線整體列車系統(tǒng)行車質量、運行可靠性和穩(wěn)定性進行計算，針對改造列車相關動應力性能以及動力學等實施綜合現(xiàn)場試驗，主要試驗內容如下。

針對列車線路整體動力學性能實施全面檢驗，具體試驗對象包括橫向穩(wěn)定性、車廂橫向運行加速度、輪軸橫向力、輪重減載系數、脫軌系數、車廂垂向穩(wěn)定性及垂向加速度等基礎指標，對相關指標實施科學評定。車輛懸掛系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)下，對應動車及拖車整體穩(wěn)定運行指標滿足安全運行速度要求，為每小時70km。列車運行穩(wěn)定性相關指標的平均值最高數值全部低于2.5，處于一種優(yōu)級等級狀態(tài)。針對列車轉向架整體構架實施動應力試驗，針對列車改造拖車架構核部位整體疲勞強度實施動應力試驗，處于AW3超員荷載條件下，其中，動應力測點整體最高等效應力變化參數范圍主要可以從轉向架側梁測點體現(xiàn)出來，大概是45.7MPa，低于360 萬km 范圍內的疲勞允許應力數值70MPa 狀況，達到列車安全運行要求。列車牽引性能試驗方面，涵蓋AW3 超員負載運行條件下，坡道救援能力、故障運行功能、電制動功能、旅行速度、牽引加速度等試驗條件，最終試驗結果呈現(xiàn)出全部合格狀態(tài)。針對列車制動性能實施綜合試驗中，涵蓋AW3超員負載運行條件下，停放制動、制動距離、制動減速度及制動缸運行壓力等檢驗內容，各項參數全部滿足標準要求［6］。

相關試驗結果證明，列車改造后，相關運行參數以及對應試驗結果全部符合基礎指標要求，證明此次列車改造工程滿足地鐵設計具體要求規(guī)范。同時，地鐵10號線在針對部分座位實施全面拆除改造后，上線運營載客各種基礎指標狀態(tài)較好，沒有產生過停車對標不準等問題。在針對地鐵10 號線中的部分列車座椅進行全面拆除基礎上，進一步優(yōu)化列車座椅改造效果，整個列車內的乘客站立面積大概增加15㎡，載客人員數量增加33人，列車最高運輸能力擴大3%，列車最高運輸能力擴大到每小時4.51 萬人，符合早晚通行高峰期間的客流斷面運力要求，可以幫助乘客進一步縮減進站時間和等候時間，方便乘客便捷出行。地鐵10號線在針對部分列車相關客室座椅實施綜合改造后，為乘客留出更多的站立空間，能夠有效縮減列車內部擁擠度。而在列車改造后，將會直接拆除車廂中的部分座椅，額外增加相應的腰靠設施，乘客站在列車車廂中可以在車窗內斜靠站立。北京地鐵管理部門提供相關信息，列車對應車廂座椅具體改造工程涵蓋部分車廂拆除12 組6 人座椅和2 組3 人座椅，額外設置26 組腰靠設施。工程改造后，全列車內座椅拆除使乘客站立空間擴大21㎡，其中，單獨列車最高運輸承載能力擴大5%。假如按照每平方米6人的站立標準進行計算，則每趟列車和以往相比能夠擴大126 人。改造后，地鐵10 號線列車在第一節(jié)和第六節(jié)兩個車廂中分別拆除4排長形座椅，列車中間一組車廂拆除2組3人短座椅和4 組長形座椅，剩余車廂內部未發(fā)生任何變化。地鐵運營機構介紹，在實施座椅拆除改造后，10116首列列車主要集中于早晚高峰時期進行正式通行應用，縮減車廂擁擠度，擴大空間站立面積［7］。

3 結語

綜上所述，北京地鐵10號線在整個北京的軌道交通運輸網絡中屬于客流量最高線路，特別是線路的北段和東段，與勁松、國貿、海淀黃莊的熱門區(qū)域連接，平均每天早高峰的載客率幾乎突破100%。為進一步幫助10 號線順利緩解早晚高峰區(qū)間的乘客換乘負擔和壓力，控制乘客等候時間，需要進一步改善北京地鐵10 號線運力，為乘客提供更多站立空間，拆除部分座椅，工程改造完成后已開始投入運行。