北京地铁10号线拆除部分列车座椅提升运力改造措施
2021-09-22崔凡
崔凡
摘 要:为了进一步提高10号线列车运输能力,缓解高峰时段站台客流压力,按照市政府要求,借鉴国外先进经验,在确保车辆结构安全前提下采用拆除座椅的方式以最大限度提升运输能力,从而满足早晚高峰断面客流运力要求。
关键词:地铁车辆改造;座椅拆除;提高运输能力
中图分类号:F572 文献标识码:A
0 引言
本文针对北京地铁10号线运力运量矛盾日益凸显,且在现有设备条件下无法提高行车密度的实际问题,提出优化车辆内部布局,提高单列运输能力的改造方案,既保证行车安全,又满足早晚高峰断面客流运力要求,并對方案效果做出评价,对其他运力紧张线路具有一定参考价值。
1 项目实施背景
北京地铁10号线是北京地铁线网中的骨架线路,也是北京地铁系统中客流量最大的线路,日客运量约190万人。目前最小行车间隔已达到2 min,最大运能为4.38万人次/小时,具体情况见表1:
根据路网中心提供的2021年某工作日现状客流,10号线单日客流为184.85万人次,早高峰客流最大断面出现在上行方向双井站至国贸站之间为4.5万人/小时;晚高峰客流最大断面出现在下行金台夕照至国贸站,客流断面 3.5万人/小时。如上所述,地铁10号线运力不能满足早高峰最大客流运输需求,运力亟待提升,考虑到10号线既有信号系统及供电系统能力已达设计上限,因此,只能另辟蹊径,通过列车座椅拆除改造,增加列车定员,达到进一步提升运力的目的。
2 项目实施方案
地铁10号线列车为六节编组,分别为带司机室无动力单元拖车车厢(简称Tc车)、有动力单元动车车厢(简称M车)和无动力单元拖车车厢(简称T车)三种车厢类型。列车编组形式为Tc车—M车—T车—M1车—M车—Tc车,列车车辆载客量及荷载如下表所示,见表2,(表中超员工况AW3按照《地铁设计规范》2013版9人/平方米进行计算):
从上表中可以看出,M车按照超员工况(AW3)9人/m2计算总重分别达54 868 kg和54 711 kg,按照单节车总重不大于56 000 kg的轴重允许要求,总重达到上限轴重的97.9%和97.7%。M1超员工况总重达55 110 kg,总重达到上限轴重的98.4%。而Tc车和T车总重分别达到上限轴重的93.7%、85.7%和93.5%(按顺序排布),考虑车辆结构安全的前提下,建议不对M和M1车进行拆改,维持原客室方案,仅对Tc车和T车进行座椅拆除改造。
2.1 Tc车客室座椅改造方案
Tc车拆除2套六人座椅,改为安装2套六人腰靠及配套的车顶扶手、踢脚线,见图1。
2.2 T车客室座椅改造方案
T车拆除4套六人座椅,2套三人座椅,改为安装4套六人腰靠及配套的车顶扶手、踢脚线,安装2套三人腰靠及配套的车顶扶手、踢脚线,见图2。
按照上述方案,现状列车一套三人座椅拆除后增加净面积为0.9 m2;一套六人座椅拆除后增加净面积为1.6 m2。本次改造中单列车共拆除8套六人座椅,2套三人座椅,改造后增加乘客站立面积约15平方米,增加载客定员约33人,改造后列车车辆载客量及荷载见表3,根据计算可知改造后每节车AW3 荷载均能满足轴重要求。
3 列车改造后的相关试验及结果
为验证改造列车的安全平稳性和质量可靠性,对改造列车的动力学和动应力性能进行了全面的现场试验,包括:
(1)列车线路动力学性能试验:对脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、车体横向加速度和横向平稳性、车体垂向加速度和垂向平稳性等指标进行评定。车辆悬挂系统正常工况下,拖车、动车的运行稳定性指标符合 70 km/h 速度级安全运行的要求;运行平稳性指标最大的平均值均小于 2.50,等级为优级。
(2)列车转向架构架动应力试验:对于改造列车拖车构架关键部位疲劳强度的动应力进行试验。在超员(AW3)载荷工况下动应力测点最大等效应力幅值出现在转向架侧梁测点,为45.7 MPa,小于360万公里疲劳许用应力70 MPa 的情况,符合运营安全性要求。
(3)列车牵引性能试验:包括超员(AW3)载荷工况下,牵引加速度、旅行速度、电制动能力、故障运行能力、坡道救援能力等试验内容,试验结果均合格。
(4)列车制动性能试验:包括超员(AW3)载荷工况下,制动缸压力、制动减速度、制动距离、停放制动等试验内容,参数均达标。
4 列车改造实施后的结论及效果评价
试验结果证明,改造后列车各项参数及试验结果均满足指标要求,说明本次改造后列车满足地铁设计规范要求。同时,改造后的列车载客上线运营后,各项运营指标良好,未出现停车对标不准的情况。
通过北京地铁10号线拆除部分列车座椅提升运力改造,全列车增加乘客站立面积约15平方米,增加载客定员约33人,最大运输能力提升3%,最大运能提升为4.51万人次/小时,满足早晚高峰断面客流运力要求,有效减少乘客进站及等候时间,为乘客便捷出行创造了条件。
参考文献:
[1]GB50157-2013,地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.
[2]GB/T7928-2003,地铁车辆通用技术条件[S].北京:中国标准出版社,2003.
[3]DB11/995-2013,城市轨道交通工程设计规范[S].北京:中国标准出版社,2013.