北京地鐵復(fù)八線開通方案研究
摘 要:本文根據(jù)復(fù)八線于1999年9月28日實(shí)現(xiàn)開通運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)要求及其工程進(jìn)展?fàn)顩r,分析研究各種可能的開通運(yùn)營(yíng)方案及其運(yùn)營(yíng)組織,進(jìn)而對(duì)復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)做出總體籌劃安排,以上報(bào)市政府審批并指導(dǎo)各部門和各單位據(jù)此有針對(duì)性地做好開通運(yùn)營(yíng)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。
1. 復(fù)八線概況
1.1線路
北京地鐵復(fù)八線位于北京市長(zhǎng)安街,西起復(fù)興門,東至八王墳(四惠東),線路全長(zhǎng)13.7公里,車站11座,在線路東端設(shè)車輛段一座,即四惠車輛段。
復(fù)八線是規(guī)劃地鐵一線的中段。一線西段蘋果園至復(fù)興門于1969年建成,線路長(zhǎng)度為16.9公里,共12座車站,在該線西端設(shè)有古城車輛段。復(fù)八線建成后,整個(gè)一線的線路全長(zhǎng)將達(dá)31公里,車站23座,形成一條貫通北京市東西的交通大動(dòng)脈,并與地鐵環(huán)線在復(fù)興門和建國(guó)門分別交叉換乘,如圖1所示。

圖1 復(fù)八線及已運(yùn)營(yíng)的一、環(huán)線示意圖
復(fù)八線西單站已于1992年建成通車,形成了蘋果園至西單的運(yùn)營(yíng)區(qū)段。復(fù)八線本期工程為西單折返線以東的11.937公里線路和10座車站以及四惠車輛段。
復(fù)八線的站場(chǎng)配線設(shè)置如圖2所示。

圖2 復(fù)八線的站場(chǎng)配線示意圖
1.2復(fù)八線工程進(jìn)度
由于工期緊,復(fù)八線工程無(wú)法于1999年9月28日開通運(yùn)營(yíng)時(shí)全部完成,這是對(duì)開通運(yùn)營(yíng)的嚴(yán)峻考驗(yàn)。一方面,各專業(yè)的工程進(jìn)展情況直接影響開通運(yùn)營(yíng)組織方案的制定和實(shí)施;另一方面我們必須分輕重緩急優(yōu)先安排和完成滿足開通運(yùn)營(yíng)基本需要的工程項(xiàng)目。經(jīng)綜合研究與協(xié)調(diào),預(yù)計(jì)1999年9月28日復(fù)八線工程狀況如表1。
復(fù)八線工程狀況(預(yù)計(jì)) 表1

* 老線可為復(fù)八線支援約5組老車。
1.3客流預(yù)測(cè)
根據(jù)客流預(yù)測(cè)專題報(bào)告,一線(蘋果園至四惠東)高峰小時(shí)斷面流量如圖3所示。若復(fù)八線(天西至四惠東)不與一號(hào)線西段相連而單獨(dú)運(yùn)營(yíng),則天西至四惠東區(qū)段的高峰小時(shí)斷面流量如圖4所示。

2.開通運(yùn)營(yíng)的總體籌劃
復(fù)八線是整個(gè)一線的一部分,是已運(yùn)營(yíng)多年的一線西段的延伸線。一線西段(蘋果園至西單)的列車運(yùn)行間隔為3分鐘,運(yùn)輸任務(wù)十分繁重,是北京市的一條交通大動(dòng)脈。因此,如何組織新建的復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)是一個(gè)復(fù)雜而須慎重考慮的問(wèn)題。
2.1基本原則
(1)復(fù)八線位于長(zhǎng)安街,其開通運(yùn)營(yíng)備受關(guān)注,必須確保安全運(yùn)營(yíng)。
(2)確保一線西段正常運(yùn)營(yíng),不得因復(fù)八線開通而受影響。
(3)復(fù)八線新建各車站必須全部開通運(yùn)營(yíng)。
2.2貫通運(yùn)營(yíng)
貫通運(yùn)營(yíng)即將新建成的復(fù)八線與一線西段相連 ,作為一條完整的線路組織運(yùn)營(yíng)。根據(jù)全線客流和配線設(shè)置,可形成如圖5所示的三種行車組織方案。

然而,由于復(fù)八線工程無(wú)法于1999年9月28日全面完成,上述三個(gè)方案的實(shí)施均因復(fù)八線未完工程受到不同程度的影響,如表2。
貫通運(yùn)營(yíng)方案可行性分析(復(fù)八線) 表2

綜上所述,1999年9月28日復(fù)八線開通時(shí),方案1和方案3均因未完工程而不具備實(shí)施條件,但方案2有望基本具備條件。
2.3分段運(yùn)營(yíng)
分段運(yùn)營(yíng)即將新建復(fù)八線與一線西段分隔成二個(gè)區(qū)段分別獨(dú)立運(yùn)營(yíng),經(jīng)綜合研究,可形成如圖6所示的二種方案供選擇。

圖6 分段運(yùn)營(yíng)行車組織方案
盡管復(fù)八線開通時(shí)尚有部分工程不能完工,但未完工程對(duì)上述分段運(yùn)營(yíng)二個(gè)方案均不構(gòu)成影響,如表3。二個(gè)方案均具備實(shí)施條件。
復(fù)八線開通方案可行性 表3

2.4復(fù)八線開通的計(jì)劃安排
復(fù)八線作為一線的有機(jī)組成部分,其開通運(yùn)營(yíng)的理想方式應(yīng)是將其與已運(yùn)營(yíng)多年的一線西段相連并貫通運(yùn)營(yíng)。然而,一條新線竣工后一般需經(jīng)試運(yùn)營(yíng)考核后才能投入正式運(yùn)營(yíng),再加上復(fù)八線未完工程的影響,使得復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)工作變得更為復(fù)雜。
在上述貫通運(yùn)營(yíng)的三個(gè)方案中,僅方案2在開通時(shí)具備基本工程條件,該方案與上述分段運(yùn)營(yíng)方案(二個(gè)方案均具備條件)的比較分析如下:
(1) 實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。貫通運(yùn)營(yíng)所要求的比合同交貨計(jì)劃提前到貨的3組車以及其它工程條件如有變數(shù),該方案沒有調(diào)整對(duì)策的余地,且無(wú)論是對(duì)硬件還是對(duì)軟件的要求都比較高,實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)較大。分段運(yùn)營(yíng)的實(shí)施條件穩(wěn)妥可靠,風(fēng)險(xiǎn)小。
(2) 交路合理性。貫通運(yùn)營(yíng)方案2的小交路終點(diǎn)為復(fù)興門站,該站為一、環(huán)線之間的換乘站,且位于全線客流高斷面處,其本身的正常乘降量較大,再加之因小交路上行列車清人而滯留的乘客以及因等待下行空車座位而滯留的乘客,站臺(tái)上將人滿為患。而且該站的清人作業(yè)將十分困難,甚至引發(fā)糾紛。其結(jié)果是造成列車站停時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而打亂整個(gè)一線甚至環(huán)線的行車秩序。分段運(yùn)營(yíng)的行車交路不存在上述問(wèn)題。
(3) 服務(wù)可靠性。復(fù)八線各系統(tǒng)設(shè)備剛剛投入運(yùn)營(yíng)而不可能穩(wěn)定可靠,故障率較高,甚至可能中斷運(yùn)營(yíng)。如貫通運(yùn)營(yíng),一號(hào)線西段的安全運(yùn)營(yíng)的服務(wù)可靠性也會(huì)因復(fù)八線而降低,甚至引發(fā)地鐵環(huán)線和西部地區(qū)地面公交一系列的聯(lián)鎖反應(yīng)。而分?jǐn)噙\(yùn)營(yíng)時(shí),復(fù)八線故障的影響只限于其本身,且處理比較容易,對(duì)一線西段、地鐵環(huán)線以及地面公交不會(huì)產(chǎn)生任何影響。
(4) 交叉干擾問(wèn)題。復(fù)八線開通運(yùn)營(yíng)后尚有大量尾工需要完成,形成邊施工邊運(yùn)營(yíng)的局面。若貫通運(yùn)營(yíng),復(fù)八線的運(yùn)輸任務(wù)比較繁重,運(yùn)營(yíng)和施工交叉干擾的矛盾比較突出。而分段運(yùn)營(yíng)時(shí),復(fù)八線的運(yùn)輸壓力較小,能緩解運(yùn)營(yíng)與施工矛盾,為安全運(yùn)營(yíng)和施工均創(chuàng)造較好條件。
(5) 社會(huì)反響。復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)備受社會(huì)各界的關(guān)注。若貫通運(yùn)營(yíng),社會(huì)反響較好,但隨之而來(lái)的是若運(yùn)營(yíng)出現(xiàn)問(wèn)題,其影響較大,不良反響也會(huì)更強(qiáng)烈。而分段運(yùn)營(yíng)的社會(huì)反響恰恰相反。
綜上所述,為確保復(fù)八線于1999年9月28日實(shí)現(xiàn)開通運(yùn)營(yíng)目標(biāo)并確保其安全運(yùn)營(yíng)和地鐵網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)可靠性,本著積極穩(wěn)妥的原則,應(yīng)先分段運(yùn)營(yíng),以考核和穩(wěn)定已投入運(yùn)營(yíng)的各類設(shè)備,并盡快完成剩余工程。待條件成熟時(shí),再貫通運(yùn)營(yíng)。
3.分段運(yùn)營(yíng)組織
3.1分段運(yùn)營(yíng)方案比選
分段運(yùn)營(yíng)時(shí),可形成如圖6所示的二個(gè)方案供選擇,上述兩個(gè)方案的比較如表4。由于西單站長(zhǎng)年漏水而得不到根治,使得車站環(huán)境差,各種設(shè)施受損嚴(yán)重,本次研究認(rèn)為西單站有必要停運(yùn)進(jìn)行改造,其改造的最好時(shí)機(jī)恰是復(fù)八線開通且分段運(yùn)營(yíng)階段。為了給西單站停運(yùn)改造留下條件,故將其作為方案比選的一個(gè)影響因素加以考慮。
分段運(yùn)營(yíng)方案比較 表4

綜上所述,二個(gè)方案沒有明顯的優(yōu)劣。鑒于方案1只需西段終點(diǎn)變更一次,即西單站改造期間將終點(diǎn)改為復(fù)興門,而方案2需首先將西段終點(diǎn)從西單調(diào)整到復(fù)興門,然后在西單站改造期間又需將東段終點(diǎn)從西單站移至天西站。故選擇方案1為宜。
由于一線西段已運(yùn)營(yíng)多年,分段運(yùn)營(yíng)組織只需研究東段,即復(fù)八線的運(yùn)營(yíng)組織。
3.2復(fù)八線行車組織
(1) 行車交路
由于天西站沒有折返線,復(fù)八線的行車組織不得不采用如圖7所示的非常規(guī)列車運(yùn)行方式。

(2)行車組織辦法
按設(shè)計(jì),一線(含復(fù)八線)的基本閉塞法為超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法;當(dāng)超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法不能使用時(shí),則采用站間自動(dòng)閉塞法;當(dāng)站間自動(dòng)閉塞法也因故不能使用時(shí),則采用電話閉塞法。
由于復(fù)八線開通時(shí),ATP系統(tǒng)不能投入使用,工程建設(shè)的努力目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)站間自動(dòng)閉塞。因此,復(fù)八線無(wú)法實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)自動(dòng)閉塞,只能采用站間自動(dòng)閉塞法作為其基本閉塞法。當(dāng)站間自動(dòng)閉塞設(shè)備故障(包括因工程延期而無(wú)法按期投入使用)時(shí),則采用電話閉塞法行車。
然而,由于王府井至天西站區(qū)段的上行線和下行線均出現(xiàn)了雙向運(yùn)行的非常規(guī)列車運(yùn)行方式(如圖7),站間自動(dòng)閉塞法和電話閉塞法在該區(qū)段的運(yùn)用均遇到了麻煩,主要問(wèn)題有:
一是站間自動(dòng)閉塞以相鄰兩站間的出站信號(hào)機(jī)和進(jìn)站信號(hào)機(jī)之間的區(qū)間作為一個(gè)閉塞區(qū)間,電話閉塞法則以相鄰兩站的出站信號(hào)機(jī)之間的區(qū)間作為一個(gè)閉塞區(qū)間,只允許一個(gè)列車占用。顯然,這無(wú)法滿足王府井至天西站的安全行車要求。為此,可將王府井至天西站區(qū)段作為一個(gè)閉塞區(qū)間,只允許一個(gè)列車占用,以滿足該區(qū)段單線雙向運(yùn)行的安全行車要求。
二是站間自動(dòng)閉塞設(shè)備一般只滿足列車單線單向運(yùn)行、單向閉塞的要求。為此,對(duì)于王府井至天西站區(qū)段的上行線和下行線,均在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上加裝反向進(jìn)出站信號(hào)機(jī)及相應(yīng)的聯(lián)鎖設(shè)備、信號(hào)控制設(shè)備。兩個(gè)方向的信號(hào)機(jī)顯示可隨方向電路的改變而改變,當(dāng)一個(gè)方向的顯示為進(jìn)行信號(hào)時(shí),另一個(gè)方向則為紅燈顯示,從而滿足該區(qū)段列車單線雙向運(yùn)行、雙向閉塞的安全行車要求。
三是電話閉塞法均由相鄰二站值班員共同確認(rèn)該二站間區(qū)間空閑,以電話電報(bào)密碼來(lái)承認(rèn)閉塞,這不能滿足王府井至天西站的安全行車要求。對(duì)此,可以規(guī)定,由東單站開往天西站的列車,東單站向王府井站請(qǐng)求閉塞后,王府井站在承認(rèn)東單站閉塞請(qǐng)求前,不僅要確認(rèn)王府井站至東單站區(qū)間空閑,而且要確認(rèn)王府井至天西站整個(gè)區(qū)段空閑后,方可承認(rèn)東單站的閉塞請(qǐng)求。
(3)最小列車運(yùn)行間隔
最小行車間隔是地鐵系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的綜合性指標(biāo),受到各方面的因素影響,但復(fù)八線的最小行車間隔主要取決于東單至天西站區(qū)段的特殊列車運(yùn)行方式。根據(jù)牽引計(jì)算及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),列車在東單至天西站區(qū)段的區(qū)間運(yùn)行和站停時(shí)間如圖8所示。

列車在東單和天西站的往返時(shí)間為13分,再加上辦理進(jìn)路和確認(rèn)閉塞所需時(shí)間2分鐘,總計(jì)15分鐘。由于該區(qū)段上行線和下行線交替接發(fā)列車,故其最小行車間隔為7.5分鐘。
(4)運(yùn)力配置
復(fù)八線的運(yùn)力配置如表5,能夠滿足開通之初的客流需要。
運(yùn)力配置 表5

3.3復(fù)八線客運(yùn)組織及其它
復(fù)八線的客運(yùn)組織也因王府井至天西站的特殊列車運(yùn)行方式而出現(xiàn)麻煩,主要是乘客確認(rèn)列車停靠站臺(tái)和開行方向比較困難。為此,在王府井站、天東站和天西站安裝可變向?qū)?biāo)志,預(yù)告每次列車的停靠站臺(tái)和開行方向,并輔之以廣播和現(xiàn)場(chǎng)疏導(dǎo),以保證良好的乘降秩序。
由于復(fù)八線的運(yùn)力有限,再加上各設(shè)備系統(tǒng)尚不穩(wěn)定以及未完工程施工與運(yùn)營(yíng)的交叉干擾,應(yīng)對(duì)復(fù)八線的客流增長(zhǎng)加以適當(dāng)限制。為此,采用復(fù)八線單獨(dú)運(yùn)營(yíng)、單獨(dú)收費(fèi)政策,并實(shí)行票價(jià)為2元的單一票制。原一環(huán)線的單程票、月票和復(fù)八線的單程票均互不通用。
復(fù)八線的乘務(wù)制度實(shí)行“司機(jī)—副司機(jī)—車長(zhǎng)制”,每個(gè)乘務(wù)組仍保留一名副司機(jī),以增強(qiáng)其對(duì)開通之初出現(xiàn)的各種突發(fā)事件的應(yīng)變處理能力。
4.貫通運(yùn)營(yíng)組織
4.1行車組織方案比選
復(fù)八線融入整個(gè)一線貫通運(yùn)營(yíng)之時(shí),就是其工程條件基本具備之時(shí),故圖5所示的三個(gè)方案均為可行方案,其比較分析如表6。
綜上所述,方案1除貫通之初東段的運(yùn)力沒有充分利用外,其它各方面均優(yōu)于方案2和方案3,故選方案1,即全線采用一個(gè)列車運(yùn)行交路貫通運(yùn)營(yíng)。
行車組織方案比較 表6

4.2運(yùn)營(yíng)組織
根據(jù)貫通運(yùn)營(yíng)全線客流斷面,其運(yùn)力配置如表7
貫通運(yùn)力配置 表7

從上表可知,方案1的定員運(yùn)力不能滿足最大斷面流量需要,且一線老車中還有部分窄體車(定員1080人),使得運(yùn)力更顯不足。但鑒于全線僅公主墳至復(fù)興門的運(yùn)力緊張,且超員未超過(guò)允許界限,再考慮到貫通運(yùn)營(yíng)尚存在諸多困難,故采用3分鐘行車間隔,暫不縮小。
貫通運(yùn)營(yíng)后,整個(gè)一線按超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法組織行車,由指揮中心ATS系統(tǒng)控制,若ATS故障,則控制權(quán)下放車站。當(dāng)ATP故障,超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法不能采用時(shí),則按站間自動(dòng)閉塞法或電話閉塞法組織行車,確保不中斷運(yùn)營(yíng)和行車安全。
客運(yùn)組織僅因公主墳至復(fù)興門區(qū)段的運(yùn)力緊張而出現(xiàn)困難,對(duì)此,需加強(qiáng)高峰時(shí)段的客運(yùn)組織力量,組織乘客安全有序地乘降列車。
貫通運(yùn)營(yíng)后,由于復(fù)八線納入了原一、環(huán)線地鐵網(wǎng)絡(luò),故取消復(fù)八線單獨(dú)收費(fèi),票制票價(jià)按現(xiàn)行一、環(huán)線的票制票價(jià)不變。
乘務(wù)方面,由于貫通運(yùn)營(yíng)后線路長(zhǎng)達(dá)31KM,3分鐘行車間隔,現(xiàn)行包乘制的弊端表現(xiàn)得越來(lái)越充分。再加之若仍采用包乘制,現(xiàn)有乘務(wù)員數(shù)量將不能滿足貫通運(yùn)營(yíng)需要。為此,貫通運(yùn)營(yíng)后,整個(gè)一線均采用輪乘制。同時(shí),改變列車車門開閉狀態(tài)確認(rèn)方式,即改由副司機(jī)、站務(wù)員和車長(zhǎng)三人按分工共同現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)方式為車長(zhǎng)一人通過(guò)電視監(jiān)視器確認(rèn)方式,從而撤下副司機(jī),實(shí)現(xiàn)“司機(jī)—車長(zhǎng)”制,并撤消站務(wù)員舉牌。
4.3空載試運(yùn)行
為了滿足上述貫通運(yùn)營(yíng)行車組織的要求,確保實(shí)現(xiàn)安全順利貫通運(yùn)營(yíng),除各專業(yè)設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試、規(guī)章修訂、人員培訓(xùn)以及輪乘制試驗(yàn)、適應(yīng)因利用電視監(jiān)視器確認(rèn)車門狀態(tài)而對(duì)標(biāo)停車(精度要求+0.25M)等大量準(zhǔn)備工作外,我們還需進(jìn)行空載試運(yùn)行綜合試驗(yàn),以全面檢驗(yàn)整個(gè)硬件和軟件系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。
一是分段運(yùn)行時(shí),復(fù)八線的行車間隔為10分鐘,而貫通運(yùn)營(yíng)的行車間隔為3分鐘,也即客觀條件要求復(fù)八線的行車間隔須一夜之間從10分鐘變?yōu)?分鐘。為了適應(yīng)這種突變,我們必須安排逐步縮小行車間隔試驗(yàn)。經(jīng)綜合研究,宜在四惠東站至王府井站區(qū)段利用夜間停運(yùn)時(shí)間先后進(jìn)行5分鐘和3分鐘間隔空載運(yùn)行試驗(yàn)。
二是分段運(yùn)營(yíng)時(shí),各專業(yè)系統(tǒng)均分二段獨(dú)立控制,而貫通運(yùn)營(yíng)須整合各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全線統(tǒng)一控制,且由于長(zhǎng)大運(yùn)行交路的運(yùn)營(yíng)組織難度較大,我們還需利用夜間停運(yùn)時(shí)間進(jìn)行整個(gè)一號(hào)線3分鐘行車間隔的貫通運(yùn)行空載試驗(yàn),以確保貫通運(yùn)營(yíng)萬(wàn)無(wú)一失。
5.主要結(jié)論與建議
盡管1999年9月28日復(fù)八線工程無(wú)法全面完成,給復(fù)八線開通運(yùn)營(yíng)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),但采取先分段運(yùn)營(yíng),待條件成熟再貫通運(yùn)營(yíng)的方案,既能滿足復(fù)八線于1999年9月28日開通運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)要求,且切實(shí)可行,能確保復(fù)八線和既有地鐵一、環(huán)線的安全運(yùn)營(yíng)。
5.1由于工期緊,應(yīng)根據(jù)分段運(yùn)營(yíng)時(shí)復(fù)八線運(yùn)營(yíng)的基本要求,分輕重緩急調(diào)整工程籌劃的進(jìn)度安排,集中力量先完成與復(fù)八線運(yùn)營(yíng)所需基本條件有關(guān)的工程項(xiàng)目,確保表1中預(yù)計(jì)能具備使用條件的項(xiàng)目如期完成。
5.2 利用復(fù)八線開通并分段運(yùn)營(yíng)的時(shí)機(jī),將西單站停運(yùn)進(jìn)行改造,以治理漏水、修復(fù)包括建筑裝修在內(nèi)的各種破損設(shè)施,為貫通運(yùn)營(yíng)以后的安全運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造良好條件。
5.3提前安排老線車輛維修計(jì)劃,減少在復(fù)八線開通初期的修程車數(shù)量,為復(fù)八線開通運(yùn)營(yíng)支援盡可能多的車輛,并為復(fù)八線提供寬體車。
5.4貫通運(yùn)營(yíng)后,公主墳至復(fù)興門區(qū)段運(yùn)力緊張,車輛運(yùn)用計(jì)劃要保證高峰時(shí)段盡量多地投放寬體車,并研究和準(zhǔn)備進(jìn)一步縮小行車間隔所需的條件,以適應(yīng)客流增長(zhǎng)的需要。
5.5隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展,單一票制的弊端越來(lái)越充分體現(xiàn)。很難制定一個(gè)對(duì)企業(yè)和乘客均較公平的票價(jià),結(jié)果是企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益受到損害。為此,應(yīng)盡快建設(shè)自動(dòng)售檢票系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)計(jì)程票制票價(jià)。
摘 要:本文根據(jù)復(fù)八線于1999年9月28日實(shí)現(xiàn)開通運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)要求及其工程進(jìn)展?fàn)顩r,分析研究各種可能的開通運(yùn)營(yíng)方案及其運(yùn)營(yíng)組織,進(jìn)而對(duì)復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)做出總體籌劃安排,以上報(bào)市政府審批并指導(dǎo)各部門和各單位據(jù)此有針對(duì)性地做好開通運(yùn)營(yíng)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。
1. 復(fù)八線概況
1.1線路
北京地鐵復(fù)八線位于北京市長(zhǎng)安街,西起復(fù)興門,東至八王墳(四惠東),線路全長(zhǎng)13.7公里,車站11座,在線路東端設(shè)車輛段一座,即四惠車輛段。
復(fù)八線是規(guī)劃地鐵一線的中段。一線西段蘋果園至復(fù)興門于1969年建成,線路長(zhǎng)度為16.9公里,共12座車站,在該線西端設(shè)有古城車輛段。復(fù)八線建成后,整個(gè)一線的線路全長(zhǎng)將達(dá)31公里,車站23座,形成一條貫通北京市東西的交通大動(dòng)脈,并與地鐵環(huán)線在復(fù)興門和建國(guó)門分別交叉換乘,如圖1所示。

圖1 復(fù)八線及已運(yùn)營(yíng)的一、環(huán)線示意圖
復(fù)八線西單站已于1992年建成通車,形成了蘋果園至西單的運(yùn)營(yíng)區(qū)段。復(fù)八線本期工程為西單折返線以東的11.937公里線路和10座車站以及四惠車輛段。
復(fù)八線的站場(chǎng)配線設(shè)置如圖2所示。

圖2 復(fù)八線的站場(chǎng)配線示意圖
1.2復(fù)八線工程進(jìn)度
由于工期緊,復(fù)八線工程無(wú)法于1999年9月28日開通運(yùn)營(yíng)時(shí)全部完成,這是對(duì)開通運(yùn)營(yíng)的嚴(yán)峻考驗(yàn)。一方面,各專業(yè)的工程進(jìn)展情況直接影響開通運(yùn)營(yíng)組織方案的制定和實(shí)施;另一方面我們必須分輕重緩急優(yōu)先安排和完成滿足開通運(yùn)營(yíng)基本需要的工程項(xiàng)目。經(jīng)綜合研究與協(xié)調(diào),預(yù)計(jì)1999年9月28日復(fù)八線工程狀況如表1。
復(fù)八線工程狀況(預(yù)計(jì)) 表1

* 老線可為復(fù)八線支援約5組老車。
1.3客流預(yù)測(cè)
根據(jù)客流預(yù)測(cè)專題報(bào)告,一線(蘋果園至四惠東)高峰小時(shí)斷面流量如圖3所示。若復(fù)八線(天西至四惠東)不與一號(hào)線西段相連而單獨(dú)運(yùn)營(yíng),則天西至四惠東區(qū)段的高峰小時(shí)斷面流量如圖4所示。

2.開通運(yùn)營(yíng)的總體籌劃
復(fù)八線是整個(gè)一線的一部分,是已運(yùn)營(yíng)多年的一線西段的延伸線。一線西段(蘋果園至西單)的列車運(yùn)行間隔為3分鐘,運(yùn)輸任務(wù)十分繁重,是北京市的一條交通大動(dòng)脈。因此,如何組織新建的復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)是一個(gè)復(fù)雜而須慎重考慮的問(wèn)題。
2.1基本原則
(1)復(fù)八線位于長(zhǎng)安街,其開通運(yùn)營(yíng)備受關(guān)注,必須確保安全運(yùn)營(yíng)。
(2)確保一線西段正常運(yùn)營(yíng),不得因復(fù)八線開通而受影響。
(3)復(fù)八線新建各車站必須全部開通運(yùn)營(yíng)。
2.2貫通運(yùn)營(yíng)
貫通運(yùn)營(yíng)即將新建成的復(fù)八線與一線西段相連 ,作為一條完整的線路組織運(yùn)營(yíng)。根據(jù)全線客流和配線設(shè)置,可形成如圖5所示的三種行車組織方案。

然而,由于復(fù)八線工程無(wú)法于1999年9月28日全面完成,上述三個(gè)方案的實(shí)施均因復(fù)八線未完工程受到不同程度的影響,如表2。
貫通運(yùn)營(yíng)方案可行性分析(復(fù)八線) 表2

綜上所述,1999年9月28日復(fù)八線開通時(shí),方案1和方案3均因未完工程而不具備實(shí)施條件,但方案2有望基本具備條件。
2.3分段運(yùn)營(yíng)
分段運(yùn)營(yíng)即將新建復(fù)八線與一線西段分隔成二個(gè)區(qū)段分別獨(dú)立運(yùn)營(yíng),經(jīng)綜合研究,可形成如圖6所示的二種方案供選擇。

圖6 分段運(yùn)營(yíng)行車組織方案
盡管復(fù)八線開通時(shí)尚有部分工程不能完工,但未完工程對(duì)上述分段運(yùn)營(yíng)二個(gè)方案均不構(gòu)成影響,如表3。二個(gè)方案均具備實(shí)施條件。
復(fù)八線開通方案可行性 表3

2.4復(fù)八線開通的計(jì)劃安排
復(fù)八線作為一線的有機(jī)組成部分,其開通運(yùn)營(yíng)的理想方式應(yīng)是將其與已運(yùn)營(yíng)多年的一線西段相連并貫通運(yùn)營(yíng)。然而,一條新線竣工后一般需經(jīng)試運(yùn)營(yíng)考核后才能投入正式運(yùn)營(yíng),再加上復(fù)八線未完工程的影響,使得復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)工作變得更為復(fù)雜。
在上述貫通運(yùn)營(yíng)的三個(gè)方案中,僅方案2在開通時(shí)具備基本工程條件,該方案與上述分段運(yùn)營(yíng)方案(二個(gè)方案均具備條件)的比較分析如下:
(1) 實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。貫通運(yùn)營(yíng)所要求的比合同交貨計(jì)劃提前到貨的3組車以及其它工程條件如有變數(shù),該方案沒有調(diào)整對(duì)策的余地,且無(wú)論是對(duì)硬件還是對(duì)軟件的要求都比較高,實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)較大。分段運(yùn)營(yíng)的實(shí)施條件穩(wěn)妥可靠,風(fēng)險(xiǎn)小。
(2) 交路合理性。貫通運(yùn)營(yíng)方案2的小交路終點(diǎn)為復(fù)興門站,該站為一、環(huán)線之間的換乘站,且位于全線客流高斷面處,其本身的正常乘降量較大,再加之因小交路上行列車清人而滯留的乘客以及因等待下行空車座位而滯留的乘客,站臺(tái)上將人滿為患。而且該站的清人作業(yè)將十分困難,甚至引發(fā)糾紛。其結(jié)果是造成列車站停時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而打亂整個(gè)一線甚至環(huán)線的行車秩序。分段運(yùn)營(yíng)的行車交路不存在上述問(wèn)題。
(3) 服務(wù)可靠性。復(fù)八線各系統(tǒng)設(shè)備剛剛投入運(yùn)營(yíng)而不可能穩(wěn)定可靠,故障率較高,甚至可能中斷運(yùn)營(yíng)。如貫通運(yùn)營(yíng),一號(hào)線西段的安全運(yùn)營(yíng)的服務(wù)可靠性也會(huì)因復(fù)八線而降低,甚至引發(fā)地鐵環(huán)線和西部地區(qū)地面公交一系列的聯(lián)鎖反應(yīng)。而分?jǐn)噙\(yùn)營(yíng)時(shí),復(fù)八線故障的影響只限于其本身,且處理比較容易,對(duì)一線西段、地鐵環(huán)線以及地面公交不會(huì)產(chǎn)生任何影響。
(4) 交叉干擾問(wèn)題。復(fù)八線開通運(yùn)營(yíng)后尚有大量尾工需要完成,形成邊施工邊運(yùn)營(yíng)的局面。若貫通運(yùn)營(yíng),復(fù)八線的運(yùn)輸任務(wù)比較繁重,運(yùn)營(yíng)和施工交叉干擾的矛盾比較突出。而分段運(yùn)營(yíng)時(shí),復(fù)八線的運(yùn)輸壓力較小,能緩解運(yùn)營(yíng)與施工矛盾,為安全運(yùn)營(yíng)和施工均創(chuàng)造較好條件。
(5) 社會(huì)反響。復(fù)八線的開通運(yùn)營(yíng)備受社會(huì)各界的關(guān)注。若貫通運(yùn)營(yíng),社會(huì)反響較好,但隨之而來(lái)的是若運(yùn)營(yíng)出現(xiàn)問(wèn)題,其影響較大,不良反響也會(huì)更強(qiáng)烈。而分段運(yùn)營(yíng)的社會(huì)反響恰恰相反。
綜上所述,為確保復(fù)八線于1999年9月28日實(shí)現(xiàn)開通運(yùn)營(yíng)目標(biāo)并確保其安全運(yùn)營(yíng)和地鐵網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)可靠性,本著積極穩(wěn)妥的原則,應(yīng)先分段運(yùn)營(yíng),以考核和穩(wěn)定已投入運(yùn)營(yíng)的各類設(shè)備,并盡快完成剩余工程。待條件成熟時(shí),再貫通運(yùn)營(yíng)。
3.分段運(yùn)營(yíng)組織
3.1分段運(yùn)營(yíng)方案比選
分段運(yùn)營(yíng)時(shí),可形成如圖6所示的二個(gè)方案供選擇,上述兩個(gè)方案的比較如表4。由于西單站長(zhǎng)年漏水而得不到根治,使得車站環(huán)境差,各種設(shè)施受損嚴(yán)重,本次研究認(rèn)為西單站有必要停運(yùn)進(jìn)行改造,其改造的最好時(shí)機(jī)恰是復(fù)八線開通且分段運(yùn)營(yíng)階段。為了給西單站停運(yùn)改造留下條件,故將其作為方案比選的一個(gè)影響因素加以考慮。
分段運(yùn)營(yíng)方案比較 表4

綜上所述,二個(gè)方案沒有明顯的優(yōu)劣。鑒于方案1只需西段終點(diǎn)變更一次,即西單站改造期間將終點(diǎn)改為復(fù)興門,而方案2需首先將西段終點(diǎn)從西單調(diào)整到復(fù)興門,然后在西單站改造期間又需將東段終點(diǎn)從西單站移至天西站。故選擇方案1為宜。
由于一線西段已運(yùn)營(yíng)多年,分段運(yùn)營(yíng)組織只需研究東段,即復(fù)八線的運(yùn)營(yíng)組織。
3.2復(fù)八線行車組織
(1) 行車交路
由于天西站沒有折返線,復(fù)八線的行車組織不得不采用如圖7所示的非常規(guī)列車運(yùn)行方式。

(2)行車組織辦法
按設(shè)計(jì),一線(含復(fù)八線)的基本閉塞法為超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法;當(dāng)超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法不能使用時(shí),則采用站間自動(dòng)閉塞法;當(dāng)站間自動(dòng)閉塞法也因故不能使用時(shí),則采用電話閉塞法。
由于復(fù)八線開通時(shí),ATP系統(tǒng)不能投入使用,工程建設(shè)的努力目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)站間自動(dòng)閉塞。因此,復(fù)八線無(wú)法實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)自動(dòng)閉塞,只能采用站間自動(dòng)閉塞法作為其基本閉塞法。當(dāng)站間自動(dòng)閉塞設(shè)備故障(包括因工程延期而無(wú)法按期投入使用)時(shí),則采用電話閉塞法行車。
然而,由于王府井至天西站區(qū)段的上行線和下行線均出現(xiàn)了雙向運(yùn)行的非常規(guī)列車運(yùn)行方式(如圖7),站間自動(dòng)閉塞法和電話閉塞法在該區(qū)段的運(yùn)用均遇到了麻煩,主要問(wèn)題有:
一是站間自動(dòng)閉塞以相鄰兩站間的出站信號(hào)機(jī)和進(jìn)站信號(hào)機(jī)之間的區(qū)間作為一個(gè)閉塞區(qū)間,電話閉塞法則以相鄰兩站的出站信號(hào)機(jī)之間的區(qū)間作為一個(gè)閉塞區(qū)間,只允許一個(gè)列車占用。顯然,這無(wú)法滿足王府井至天西站的安全行車要求。為此,可將王府井至天西站區(qū)段作為一個(gè)閉塞區(qū)間,只允許一個(gè)列車占用,以滿足該區(qū)段單線雙向運(yùn)行的安全行車要求。
二是站間自動(dòng)閉塞設(shè)備一般只滿足列車單線單向運(yùn)行、單向閉塞的要求。為此,對(duì)于王府井至天西站區(qū)段的上行線和下行線,均在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上加裝反向進(jìn)出站信號(hào)機(jī)及相應(yīng)的聯(lián)鎖設(shè)備、信號(hào)控制設(shè)備。兩個(gè)方向的信號(hào)機(jī)顯示可隨方向電路的改變而改變,當(dāng)一個(gè)方向的顯示為進(jìn)行信號(hào)時(shí),另一個(gè)方向則為紅燈顯示,從而滿足該區(qū)段列車單線雙向運(yùn)行、雙向閉塞的安全行車要求。
三是電話閉塞法均由相鄰二站值班員共同確認(rèn)該二站間區(qū)間空閑,以電話電報(bào)密碼來(lái)承認(rèn)閉塞,這不能滿足王府井至天西站的安全行車要求。對(duì)此,可以規(guī)定,由東單站開往天西站的列車,東單站向王府井站請(qǐng)求閉塞后,王府井站在承認(rèn)東單站閉塞請(qǐng)求前,不僅要確認(rèn)王府井站至東單站區(qū)間空閑,而且要確認(rèn)王府井至天西站整個(gè)區(qū)段空閑后,方可承認(rèn)東單站的閉塞請(qǐng)求。
(3)最小列車運(yùn)行間隔
最小行車間隔是地鐵系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的綜合性指標(biāo),受到各方面的因素影響,但復(fù)八線的最小行車間隔主要取決于東單至天西站區(qū)段的特殊列車運(yùn)行方式。根據(jù)牽引計(jì)算及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),列車在東單至天西站區(qū)段的區(qū)間運(yùn)行和站停時(shí)間如圖8所示。

列車在東單和天西站的往返時(shí)間為13分,再加上辦理進(jìn)路和確認(rèn)閉塞所需時(shí)間2分鐘,總計(jì)15分鐘。由于該區(qū)段上行線和下行線交替接發(fā)列車,故其最小行車間隔為7.5分鐘。
(4)運(yùn)力配置
復(fù)八線的運(yùn)力配置如表5,能夠滿足開通之初的客流需要。
運(yùn)力配置 表5

3.3復(fù)八線客運(yùn)組織及其它
復(fù)八線的客運(yùn)組織也因王府井至天西站的特殊列車運(yùn)行方式而出現(xiàn)麻煩,主要是乘客確認(rèn)列車停靠站臺(tái)和開行方向比較困難。為此,在王府井站、天東站和天西站安裝可變向?qū)?biāo)志,預(yù)告每次列車的停靠站臺(tái)和開行方向,并輔之以廣播和現(xiàn)場(chǎng)疏導(dǎo),以保證良好的乘降秩序。
由于復(fù)八線的運(yùn)力有限,再加上各設(shè)備系統(tǒng)尚不穩(wěn)定以及未完工程施工與運(yùn)營(yíng)的交叉干擾,應(yīng)對(duì)復(fù)八線的客流增長(zhǎng)加以適當(dāng)限制。為此,采用復(fù)八線單獨(dú)運(yùn)營(yíng)、單獨(dú)收費(fèi)政策,并實(shí)行票價(jià)為2元的單一票制。原一環(huán)線的單程票、月票和復(fù)八線的單程票均互不通用。
復(fù)八線的乘務(wù)制度實(shí)行“司機(jī)—副司機(jī)—車長(zhǎng)制”,每個(gè)乘務(wù)組仍保留一名副司機(jī),以增強(qiáng)其對(duì)開通之初出現(xiàn)的各種突發(fā)事件的應(yīng)變處理能力。
4.貫通運(yùn)營(yíng)組織
4.1行車組織方案比選
復(fù)八線融入整個(gè)一線貫通運(yùn)營(yíng)之時(shí),就是其工程條件基本具備之時(shí),故圖5所示的三個(gè)方案均為可行方案,其比較分析如表6。
綜上所述,方案1除貫通之初東段的運(yùn)力沒有充分利用外,其它各方面均優(yōu)于方案2和方案3,故選方案1,即全線采用一個(gè)列車運(yùn)行交路貫通運(yùn)營(yíng)。
行車組織方案比較 表6

4.2運(yùn)營(yíng)組織
根據(jù)貫通運(yùn)營(yíng)全線客流斷面,其運(yùn)力配置如表7
貫通運(yùn)力配置 表7

從上表可知,方案1的定員運(yùn)力不能滿足最大斷面流量需要,且一線老車中還有部分窄體車(定員1080人),使得運(yùn)力更顯不足。但鑒于全線僅公主墳至復(fù)興門的運(yùn)力緊張,且超員未超過(guò)允許界限,再考慮到貫通運(yùn)營(yíng)尚存在諸多困難,故采用3分鐘行車間隔,暫不縮小。
貫通運(yùn)營(yíng)后,整個(gè)一線按超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法組織行車,由指揮中心ATS系統(tǒng)控制,若ATS故障,則控制權(quán)下放車站。當(dāng)ATP故障,超速防護(hù)自動(dòng)閉塞法不能采用時(shí),則按站間自動(dòng)閉塞法或電話閉塞法組織行車,確保不中斷運(yùn)營(yíng)和行車安全。
客運(yùn)組織僅因公主墳至復(fù)興門區(qū)段的運(yùn)力緊張而出現(xiàn)困難,對(duì)此,需加強(qiáng)高峰時(shí)段的客運(yùn)組織力量,組織乘客安全有序地乘降列車。
貫通運(yùn)營(yíng)后,由于復(fù)八線納入了原一、環(huán)線地鐵網(wǎng)絡(luò),故取消復(fù)八線單獨(dú)收費(fèi),票制票價(jià)按現(xiàn)行一、環(huán)線的票制票價(jià)不變。
乘務(wù)方面,由于貫通運(yùn)營(yíng)后線路長(zhǎng)達(dá)31KM,3分鐘行車間隔,現(xiàn)行包乘制的弊端表現(xiàn)得越來(lái)越充分。再加之若仍采用包乘制,現(xiàn)有乘務(wù)員數(shù)量將不能滿足貫通運(yùn)營(yíng)需要。為此,貫通運(yùn)營(yíng)后,整個(gè)一線均采用輪乘制。同時(shí),改變列車車門開閉狀態(tài)確認(rèn)方式,即改由副司機(jī)、站務(wù)員和車長(zhǎng)三人按分工共同現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)方式為車長(zhǎng)一人通過(guò)電視監(jiān)視器確認(rèn)方式,從而撤下副司機(jī),實(shí)現(xiàn)“司機(jī)—車長(zhǎng)”制,并撤消站務(wù)員舉牌。
4.3空載試運(yùn)行
為了滿足上述貫通運(yùn)營(yíng)行車組織的要求,確保實(shí)現(xiàn)安全順利貫通運(yùn)營(yíng),除各專業(yè)設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試、規(guī)章修訂、人員培訓(xùn)以及輪乘制試驗(yàn)、適應(yīng)因利用電視監(jiān)視器確認(rèn)車門狀態(tài)而對(duì)標(biāo)停車(精度要求+0.25M)等大量準(zhǔn)備工作外,我們還需進(jìn)行空載試運(yùn)行綜合試驗(yàn),以全面檢驗(yàn)整個(gè)硬件和軟件系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。
一是分段運(yùn)行時(shí),復(fù)八線的行車間隔為10分鐘,而貫通運(yùn)營(yíng)的行車間隔為3分鐘,也即客觀條件要求復(fù)八線的行車間隔須一夜之間從10分鐘變?yōu)?分鐘。為了適應(yīng)這種突變,我們必須安排逐步縮小行車間隔試驗(yàn)。經(jīng)綜合研究,宜在四惠東站至王府井站區(qū)段利用夜間停運(yùn)時(shí)間先后進(jìn)行5分鐘和3分鐘間隔空載運(yùn)行試驗(yàn)。
二是分段運(yùn)營(yíng)時(shí),各專業(yè)系統(tǒng)均分二段獨(dú)立控制,而貫通運(yùn)營(yíng)須整合各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全線統(tǒng)一控制,且由于長(zhǎng)大運(yùn)行交路的運(yùn)營(yíng)組織難度較大,我們還需利用夜間停運(yùn)時(shí)間進(jìn)行整個(gè)一號(hào)線3分鐘行車間隔的貫通運(yùn)行空載試驗(yàn),以確保貫通運(yùn)營(yíng)萬(wàn)無(wú)一失。
5.主要結(jié)論與建議
盡管1999年9月28日復(fù)八線工程無(wú)法全面完成,給復(fù)八線開通運(yùn)營(yíng)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),但采取先分段運(yùn)營(yíng),待條件成熟再貫通運(yùn)營(yíng)的方案,既能滿足復(fù)八線于1999年9月28日開通運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)要求,且切實(shí)可行,能確保復(fù)八線和既有地鐵一、環(huán)線的安全運(yùn)營(yíng)。
5.1由于工期緊,應(yīng)根據(jù)分段運(yùn)營(yíng)時(shí)復(fù)八線運(yùn)營(yíng)的基本要求,分輕重緩急調(diào)整工程籌劃的進(jìn)度安排,集中力量先完成與復(fù)八線運(yùn)營(yíng)所需基本條件有關(guān)的工程項(xiàng)目,確保表1中預(yù)計(jì)能具備使用條件的項(xiàng)目如期完成。
5.2 利用復(fù)八線開通并分段運(yùn)營(yíng)的時(shí)機(jī),將西單站停運(yùn)進(jìn)行改造,以治理漏水、修復(fù)包括建筑裝修在內(nèi)的各種破損設(shè)施,為貫通運(yùn)營(yíng)以后的安全運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造良好條件。
5.3提前安排老線車輛維修計(jì)劃,減少在復(fù)八線開通初期的修程車數(shù)量,為復(fù)八線開通運(yùn)營(yíng)支援盡可能多的車輛,并為復(fù)八線提供寬體車。
5.4貫通運(yùn)營(yíng)后,公主墳至復(fù)興門區(qū)段運(yùn)力緊張,車輛運(yùn)用計(jì)劃要保證高峰時(shí)段盡量多地投放寬體車,并研究和準(zhǔn)備進(jìn)一步縮小行車間隔所需的條件,以適應(yīng)客流增長(zhǎng)的需要。
5.5隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展,單一票制的弊端越來(lái)越充分體現(xiàn)。很難制定一個(gè)對(duì)企業(yè)和乘客均較公平的票價(jià),結(jié)果是企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益受到損害。為此,應(yīng)盡快建設(shè)自動(dòng)售檢票系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)計(jì)程票制票價(jià)。