上海地铁16号线在线联挂解编介绍与应用推广

摘要 文章主要介绍上海地铁16号线列车首次在地铁线路的正线实施了解编联挂作业。固定编组的列车可以灵活地进行列车编组数的调配，从而在保证客运服务水平的同时，提高轨道交通系统的运营经济性。在保证运营灵活性的同时，实现能耗的节省以及车辆走行公里数的降低，从而延长列车的架大修周期。根据已经实施的方案提出后续大面积推广应用或在其他市域线路投用时可能面临的问题以及应对方案的建议。

关键词 地铁列车;在线;联挂;解编

中图分类号 U292 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）06-0078-03

引言

当前我国大城市的城市轨道交通建设新建的线路不仅仅局限在市区内，市区连接郊区的分支也越来越多，而这些市域线路具有不同时段客流量断面差异大、客流呈潮汐分布的特点。为满足乘客的出行需求，通过不同时段改变列车的编组数，高峰时段通过“大编组，高密度”的运营方式保证运营稳定，在运营平峰低谷时段通过“小编组，高密度”的运营方式，来保证行车密度，减少乘客等候时间。

1 在线联挂解编应用的背景

城市轨道交通在不同的线路一天当中的客流通常是不平衡的，特別是连接城市郊区与市区的外围线路、线路上下行客流的不对称、早晚高峰与低谷时段巨大差异具有明显的潮汐现象。对于贯穿郊区和市中心的较长的线路，还会采用大小交路或者不对称运行图，来解决运能和运量的矛盾。此种方式下，在郊区日间的行车间隔会很长，尤其是类似于上海10号线、11号线等在末端分岔的“Y”字形线路，末端分岔区域行车间隔还会彼此影响，导致间隔更长，影响乘客对服务的满意度。

2 正线解挂编功能的意义

上海16号线全长约59 km，设有13座车站，包括3座地下车站及10座高架车站。上海16号线列车运行采用3节编组和6节编组混合编组的运行方式，两辆3节编组通过联挂功能组成6节编组，人工实现联挂＼解编后，系统自动配置。联挂＼解编的作业地点位于川杨河车辆段/治北停车场，正线运营实施联挂＼解编作业。

上海地铁16号线自开通投入载客试运营后，潮汐通勤客流差异显著。高峰时段客流居高不下，早高峰满载率达到70%左右。通过重联列车、增加列车班次和调整运营图等多项措施挖潜提升运力。但高峰期过后客流长期处于低谷，在低谷时段6编列车在正线上运行的列车满载率低于20%，客流满载率呈现极差很大同时也意味着运能的“浪费”（具体见图1、图2）。而在不采用3编列车在正线运营时，6节编组列车在低谷时段或者郊区的日间行车间隔就会延长，这样就会影响乘客对服务的满意度——候车等待时间远远大于路网的平均时间。解决上述问题的一种策略，是通过多编组列车混合运营组织模式。通过采用列车灵活编组技术，可以在线路运营高峰时段通过“大编组，高密度”的运营方式，做到“多拉快跑”;在运营平峰低谷时段通过“小编组，高密度”的运营方式，在保证行车密度的基础上通过减少列车编组的车厢数目，来降低消耗，达到节能减排的目的。

3 正线解挂编应用的介绍

16号线在设计之初就采用3节编组与6节编组列车混合编组的运营方式，在车库内列车可以实施自由的解挂编作业，只是在正线不具备该条件。此次16号线实现了正线的解挂编作业。

解挂编作业分为联挂作业和解编作业。重联列车用于重联运营模式，此时6编车作为一列车进行操作和控制，从被激活的司机室发出的指令对重联列车所有车辆有效。两列3节编组列车能在1 min内无须拆卸或更换零部件即可在线联挂完成重联作业（无须人员下车操作），组成重联列车进行正常运营。解编亦然，重联列车通过司机操作台的按钮“解钩”按钮进行自动解钩。激活按钮后，自动车钩的电气头将自动收回，解钩风缸将缓解机械联挂（在没有电气线路连接的情况下联挂列车也可以通过“解钩”按钮进行自动解钩）。解钩后，自动施加紧急制动。

在联挂的系统配置方面两列车之间的联挂期间，自动完成数据及网络配置，配置时间最长约为2 min。自动配置期间，列车须保持静止，不能移动。车辆撞钩建立车载信号网络的电气联挂。信号系统建立DCS网络：

（1）车载路由设备自动检测到新网络并建立新的联挂网络配置。

（2）车载路由设备通知TU1和TU2车的ATC设备处于新网络中。DCS网络重新配置车载和轨旁的路由表和无线猫。ATO利用网络配置来检测新的编组类型（3节编组/3+3联挂编组）。ATP通过车辆安全输入来确认列车类型（ACS/ANCS）[1]。

16号线正线解挂编作业仅适用于16A01型3编列车及16A01型6编重联列车。正线解挂编作业专用线为16号线龙阳路站下行1号站台（如图3）。停车站台位置设有3编停车位、6编停车位以及联挂专用停车位，并对应设置3编停车牌、6编停车牌及重联解编停车牌。现实施周期为逢工作日的中午11：30左右进行解编作业，后于下午14：30完成联挂作业。

4 正线解挂编后续推广应用与思考

目前16号线暂时只在龙阳路的1号站台具备相应的条件，解编作业的整个过程时长约325 s左右（指6编到站至解编完成后两列3编列车全部出发的时间），联挂作业的整个过程时长515 s左右（指第一列3编列车进站至联挂完成后6编列车出发的时间），具体见图4、图5。一般早高峰结束到晚高峰开始的时长约6 h左右。因根据运能的数据倒退需要正线列车数来看，需要有较大数量的6编列车解编为3编列车来投入到低谷时段的运营中（测算后需要解编列车数量为高峰时段的60%的列车）。那么该功能继续推广与应用就存在如下的难点：

（1）终点站作为专用点的期间会影响列车折返的效率。

（2）如何能尽快让6编列车解编后3编列车投入运营，不出现在有限的低谷时段内解编作业与联挂作业的间隔时间很短。

（3）如遇到某列车解编或联挂失败后应采取何种应对措施来确保后续的作业及现有运营的稳定。

根据以上可能预计的难点，建议对正线解挂编功能进行优化，意见如下：

4.1 在功能效率与优化方面的建议

4.1.1 优化解挂编功能，提升实施效率

进一步优化联挂方案，缩短作业时间。研究新的列车联挂作业的方式，实现自动化。即首列3编车停车位调整至站台端头，后续第二列3编列车直接进站联挂。与现行方案比，可以减少首列3编车的往返运行时间。

4.1.2 加强重联列车设备的可靠度，减少作业的失败率

从实施过程来看作业的效率与成功率同样关键。导致联挂不成功排除人为因素的情况，设备导致的原因主要是信号方面未检测到列车信息或者是车辆的车钩联挂不成功（气路或电路未连接成功）。因此应根据作业的频次变化提高检查检修的频次与对关键设备的保养力度来提高设备的可靠性。

4.1.3 减少列车在终点站作为作业点的实施频次，确保终点站的折返效率

采取解编联挂作业点前增加小交路折返点，通过6编列车在小交路的折返运营，3编列车在终点站的解编或联挂作业，既可以确保作业的顺利稳定，也可以确保终点站折返的有序平稳。或者根据线路特点选择小交路终点站作为解编联挂实施的专用线。

4.1.4 制定联挂或解编的应急预案来应对突发情况

当解编失败后，会造成列车无法动车而占用专用线的情况，导致后续列车无法在专用线进行后续列车的操作。而当联挂失败后，会导致应有的既有车次无法执行或需要由6编列车来担当执行。尤其是在解编联挂频次增加的基础上，预案的制定尤为凸显。

4.2 在功能推廣实施方面的建议

就16号线正线操作的结果数据来看，解挂编作业一般都在早高峰结束后开始进行解编，再到晚高峰前进行联挂，一般时间周期在5～6 h之间。根据16号线的正线平峰时段上下行的周转时间在2 h左右，上线19列车，如考虑全线低谷时段行驶3编列车，单就龙阳路一处进行操作是无法实现的，因此解挂编作业需要进一步的推广，增加频次或者今后在郊区线路上实施的话，线路上单一的点是远远不够的，需要考虑增加其他作业点。根据现阶段实操的经验可以采取如下方案：

4.2.1 方案一：选取离车库比较近的且带有折返线的车站作为增设一处的解挂编专用线

（1）优势：

1）可以采取两端同时进行解编作业，也可以采用一端进行解编作业，一端进行联挂作业，提高作业效率，有效快速地实现低谷时段3编列车的上线运营。

2）操作都在正线进行，减少列车出入库的频次且不会影响车辆段内天窗期。

（2）劣势：

1）对于正线的车辆、车载设施设备的可靠度要求比较高。

2）非自动化操作过多的话容易产生人的不安全因素。

3）短时间内全线路会出现3、6编混跑的情况，对客运服务需要做好更多的服务与提示，否则容易给乘客带来误解。

4.2.2 方案二：选取库内作为解挂编的作业点

（1）优势：

1）所有操作在库内进行，对正线的客运服务几乎没有影响。

2）当发生解编或联挂失败的情况下，几乎对正线的运营没有影响。

（2）劣势：

1）车库内所有的低谷时段天窗期都被占用。

2）库内解挂编无法实现信号的自动化，需要在转换轨建立模式。

3）所有列车完成解编或者联挂作业的周期时间较长（包含进出库的走行时间）。

5 结束语

上海16号线在线联挂解编作业的投入应用，是对既有运营模式的一种新尝试，从固定编组优化成灵活编组形式，在客流非高峰时段实现列车的“小编组、高密度”开行，在保证服务水平的同时，可以提高轨道交通系统的运营经济性。从此次上海地铁16号线在正线采用的联挂解编的应用来看，该功能是对于今后超大规模城市中，市域线路的建设提供一种运营模式可复制、可应用的依据。

参考文献

[1]王冬海， 黄柒光. 列车灵活编组在城市轨道交通全自动运行线路中的应用[J]. 城市轨道交通研究， 2019（S2）： 102-105.

收稿日期：2022-01-06

作者简介：陈予肸（1982—），男，本科，工程师，研究方向：轨道交通发展。