地铁10号线拆除部分列车座椅提升运力改造分析

李承

（北京地铁运营有限公司运营三分公司 北京 100080）

地铁10 号线为有效缓解各个高峰时段的运输压力，减缓客流负担，提升列车运输能力，根据市政府相关要求，参考国内先进经验，在保障整个列车安全结构基础上，通过拆卸座椅方式，全面提高列车运力，进而满足城市各个运输高峰时期客流运输需求，提升列车综合运力。

1 项目改造背景

此次研究中，针对北京地铁10号线当下运力无法满足乘客通行需求以及乘客和北京地铁10号线有运力矛盾问题，提出相应的整改措施。而现有设备也无法进一步扩大列车空间密度，为此，需要从车辆系统内部入手，促进整体布局全面优化，提升单独列车整体运输能力，优化列车综合改造方案，不仅可以提升列车的行车安全性，同时，还可以满足地铁列车在早晚通行高峰的客流断面运力需求。针对整个列车座椅整改成效实施科学评价，对于改善提升其他线路运力具有重要参考意义。

北京地铁10 号线属于北京整个地铁线路中的核心骨架部位，同时，也是北京地铁系统中拥有最大规模客流的线路之一，该线路平均每日客流量大概是190万人。当前，行车最小间隔是2min，地铁最高运能是每小时4.38万人，实践运行状况如表1所示。

结合路网系统中心在2021年中的某个工作日地铁中的人流量和地铁内部客流现状分析，北京10号线地铁一天内的客流量达到184.85万人次。而当天的早高峰最高客流量断面主要从上行方向双井站到国贸站这一环节体现出来，总人数达到每小时4.5万人。而晚运行客流量最高峰断面主要出现于下行金台夕照以及国贸站这一区间内，整体客流断面平局达到每小时3.5万人左右。结合北京10 号线地铁实际运行状况及相关数据分析，该段线路整体运输能力无法满足早高峰的最高运输客流需求，为此，需要采取有效措施，全面提升整体运输能力。因为现有北京10 号线地铁的供电系统以及信号系统初步突破设计上限，为此，需要从其他层面寻找有效的解决措施，在对列车座椅进行全面改造拆除基础上，扩大列车定员，促进列车运力得到有效提升［1］。

2 北京地铁10号线拆除部分列车座椅提升运力改造方案

2.1 Tc车客室座椅改造方案

北京10号线地铁列车整体设计主要是六节编组，可以进一步分成有动力动车单元车厢（即M 车）、无动力拖车单元车厢（即Tc车）、无动力拖车单元列车（即T车），共包括3种类型车厢［2］。整个地铁系统列车具体编组方式是Tc 车、M 车、T 车、M1 车、M 车和Tc 车。地铁列车系统整体载客容量及运行荷载状况如下。

对于其中的超员工状况，可以根据地铁设计规范实施准确计算，为9人∕㎡。Tc车的内部空间定员人数为230人，座位数量是36人；6人∕㎡的站席数量是194，超员标准数量为327，坐席为36；9人∕㎡的站席数量是291；AWO 重量是32 844kg，AW3 重量是52 464kg。M车的内部空间定员人数为250 人，座位数量是42 人；6人∕㎡的站席数量是208，超员标准数量为354，坐席为42；9 人∕㎡的站席数量是312；AWO 重量是33 628kg，AW3 重量是548 68kg。T 车的内部空间定员人数为250人，座位数量是42人；6人∕㎡的站席数量是208，超员标准数量为354，坐席为42；9 人∕㎡的站席数量是312；AWO重量是267 66kg，AW3重量是48 006kg。M1车的内部空间定员人数为250 人，座位数量是42 人；6人∕㎡的站席数量是208，超员标准数量为354，坐席为42；9 人∕㎡的站席数量是312；AWO 重量是33 870kg，AW3 重量是55 110kg。M 车的内部空间定员人数为250人，座位数量是42人；6人∕㎡的站席数量是208，超员标准数量为354，坐席为42；9 人∕㎡的站席数量是312；AWO 重量是33 471kg，AW3 重量是54 711kg。Tc车的内部空间定员人数为230 人，座位数量是36 人；6人∕㎡的站席数量是194，超员标准数量为327，坐席为36；9 人∕㎡的站席数量是291；AWO 重量是32 728kg，AW3 重量是52 348kg。全列车内部空间定员人数为1460 人，座位数量是240 人；6 人∕㎡的站席数量是1220，超员标准数量为2070，坐席为240；9 人∕㎡的站席数量是1830；AWO 重量是193 307kg，AW3 重量是317 507kg。其中，列车中的站立定员乘客数量主要根据6 人∕㎡的标准进行计算，对应超员乘客的站立数量主要根据9 人∕㎡的标准进行计算，列车内的乘客平均重量主要根据60kg进行计算。

结合上述信息数据分析，可以进一步了解到，M列车根据超员工况9 人∕㎡的标准进行计算，则整体重量总和分别是54 868kg 及54 711kg，结合单节车厢重量总和不超出56 000kg 这一轴重标准要求进行计算，对应重量综合达到轴重最高限值的97.7%及97.9%。而M1对应超员状况重量总和突破55 110kg，整体重量总和突破轴中上限98.4%。至于T车以及Tc车对应重量总和初步达到轴重最高限值的93.5%、85.7% 及93.5%。根据倒序方式排列，联系整部列车的系统安全结构分析，不建议针对M1 车及M 车实施改造拆除施工，应该尽量维持原客室的处理方案，单纯针对T车及Tc车实施座椅改造拆除施工［3］。

工程改造竣工后，相关Tc 车客室综合布置方面，Tc车内的座椅拆除改造施工中，共拆除6人座椅2套，同时，将对应部位改造成设置2组6人腰靠及相关配套车顶踢脚线及扶手设施［4］。

2.2 T车客室座椅改造方案

T 车座椅拆除改造后的空间布置方面，10 号线地铁中，对应T 车共拆除6 人座椅4 组，3 人座椅2 组，同时，将其变成设置4组的6人用腰靠及相配套的踢脚线和车厢扶手，设置2组3人用的腰靠及基础配套踢脚线和车厢固定扶手。

结合上述改造方案分析，当下在将现有列车内的1套3人座椅彻底拆除后，整体净面积扩大16㎡。此次工程改造中，对应单列车总计拆除2组3人座椅及3组6 人座椅。工程改造后，整个列车空间内部站立面积增加15㎡，对应定员载客人数是33 人。工程改造后，对应列车车辆整体承担载荷及客容量如下所示。

通过综合计算，可以了解到，对应各节车厢AW3运行荷载能够达到标准轴重标准要求。

Tc车的内部空间扩张面积为3.2㎡，定员人数增加数量为7 人，定员人数是237 人，超员人数增长数量为16 人，超员人数是343 人，AWO 重量是32 604kg，AW3重量是53 184kg。

M 车的内部空间定员人数是250 人，超员人数是354人，AWO重量是33 628kg，AW3重量是54 868kg。T车的内部空间扩张面积为8.2㎡，定员人数增加数量为19人，定员人数是269人，超员人数增长数量为43人，超员人数是397人，AWO重量是26 166kg，AW3重量是49 986kg。M1 车的内部空间定员人数是250 人，超员人数是354 人，AWO 重量是33 870kg，AW3 重量是55 110kg。M车的内部空间定员人数是250人，超员人数是354人，AWO重量是33 471kg，AW3重量是54 711kg。Tc车的内部空间扩张面积为3.2㎡，定员人数增加数量为7 人，定员人数是237 人，超员人数增长数量为16人，超员人数是343 人，AWO 重量是32 488kg，AW3 重量是53 068kg。整列车的内部空间扩张面积为14.6㎡，定员人数增加数量为33 人，定员人数是1493 人，超员人数增涨数量为75人，超员人数是2145人，AWO重量是192 227kg，AW3 重量是320 927kg。其中，每组3 人座椅可以根据60kg 标准进行计算，每组6 人座椅根据120kg标准进行计算［5］。

2.3 改造结果

为对改造后的地铁10 号线整体列车系统行车质量、运行可靠性和稳定性进行计算，针对改造列车相关动应力性能以及动力学等实施综合现场试验，主要试验内容如下。

针对列车线路整体动力学性能实施全面检验，具体试验对象包括横向稳定性、车厢横向运行加速度、轮轴横向力、轮重减载系数、脱轨系数、车厢垂向稳定性及垂向加速度等基础指标，对相关指标实施科学评定。车辆悬挂系统处于稳定运行状态下，对应动车及拖车整体稳定运行指标满足安全运行速度要求，为每小时70km。列车运行稳定性相关指标的平均值最高数值全部低于2.5，处于一种优级等级状态。针对列车转向架整体构架实施动应力试验，针对列车改造拖车架构核部位整体疲劳强度实施动应力试验，处于AW3超员荷载条件下，其中，动应力测点整体最高等效应力变化参数范围主要可以从转向架侧梁测点体现出来，大概是45.7MPa，低于360 万km 范围内的疲劳允许应力数值70MPa 状况，达到列车安全运行要求。列车牵引性能试验方面，涵盖AW3 超员负载运行条件下，坡道救援能力、故障运行功能、电制动功能、旅行速度、牵引加速度等试验条件，最终试验结果呈现出全部合格状态。针对列车制动性能实施综合试验中，涵盖AW3超员负载运行条件下，停放制动、制动距离、制动减速度及制动缸运行压力等检验内容，各项参数全部满足标准要求［6］。

相关试验结果证明，列车改造后，相关运行参数以及对应试验结果全部符合基础指标要求，证明此次列车改造工程满足地铁设计具体要求规范。同时，地铁10号线在针对部分座位实施全面拆除改造后，上线运营载客各种基础指标状态较好，没有产生过停车对标不准等问题。在针对地铁10 号线中的部分列车座椅进行全面拆除基础上，进一步优化列车座椅改造效果，整个列车内的乘客站立面积大概增加15㎡，载客人员数量增加33人，列车最高运输能力扩大3%，列车最高运输能力扩大到每小时4.51 万人，符合早晚通行高峰期间的客流断面运力要求，可以帮助乘客进一步缩减进站时间和等候时间，方便乘客便捷出行。地铁10号线在针对部分列车相关客室座椅实施综合改造后，为乘客留出更多的站立空间，能够有效缩减列车内部拥挤度。而在列车改造后，将会直接拆除车厢中的部分座椅，额外增加相应的腰靠设施，乘客站在列车车厢中可以在车窗内斜靠站立。北京地铁管理部门提供相关信息，列车对应车厢座椅具体改造工程涵盖部分车厢拆除12 组6 人座椅和2 组3 人座椅，额外设置26 组腰靠设施。工程改造后，全列车内座椅拆除使乘客站立空间扩大21㎡，其中，单独列车最高运输承载能力扩大5%。假如按照每平方米6人的站立标准进行计算，则每趟列车和以往相比能够扩大126 人。改造后，地铁10 号线列车在第一节和第六节两个车厢中分别拆除4排长形座椅，列车中间一组车厢拆除2组3人短座椅和4 组长形座椅，剩余车厢内部未发生任何变化。地铁运营机构介绍，在实施座椅拆除改造后，10116首列列车主要集中于早晚高峰时期进行正式通行应用，缩减车厢拥挤度，扩大空间站立面积［7］。

3 结语

综上所述，北京地铁10号线在整个北京的轨道交通运输网络中属于客流量最高线路，特别是线路的北段和东段，与劲松、国贸、海淀黄庄的热门区域连接，平均每天早高峰的载客率几乎突破100%。为进一步帮助10 号线顺利缓解早晚高峰区间的乘客换乘负担和压力，控制乘客等候时间，需要进一步改善北京地铁10 号线运力，为乘客提供更多站立空间，拆除部分座椅，工程改造完成后已开始投入运行。