摘要:为了减少分段开通的地铁新线对既有线运营服务的影响,顺利实现新线与既有线之间的信号、通信、供电等系统的接驳贯通,本文结合青岛地铁3号线分段开通实例经验,研究分段开通地铁线路试运行施工计划管理、组织管理、安全管理等方面存在的难题以及有效的解决措施,以期为分段开通的轨道交通线路试运行施工组织提供参考及借鉴。
关键词:地铁 分段开通 贯通施工 试运行
1 研究背景及意义
随着经济快速发展及交通问题日益突出,我国城市轨道交通事业也快速发展,截至2021年6月,全国已有48个城市开通轨道交通线路。国内很多地铁企业基于出行需求、项目成本、征地拆迁等因素,采用分期分段建设、开通方案,使得新线尽快投入运营。而新线与运营线的设备设施须经过各项调试及功能验证,在实现信号、通信等系统顺利接驳后,才能实现全线顺利开通。而线路分段开通试运行对设备贯通调试带来更大难度,对运营线路的载客服务也会造成一定影响。
青岛地铁3、2、1号线均采用分段开通方式,本文以3号线为例,深入分析分段开通线路施工组织的特点,研究了安全、高效的贯通施工、调试管控措施,对实践具有重要指导意义。
2 线路分段开通类型及难点
2.1分段开通类型
目前,根据线路走向国内轨道交通线路可分为I、L、O、Y和U型等5种,其中O型和U型环线:(1)一条运营线一端延长;(2)两条运营线中间段贯通;(3)一条运营线一端同时延长分叉出两条新线(见图1)。
2.2分段开通试运行施工难点
分段开通线路运营线与新线信号、通信、供电等系统贯通调试成功,是全线开通的必要条件之一。如何安全、高效开展贯通施工、调试,且不影响既有线运营,其分界处(见图2)施工安全、行车组织是关键风险点。
2.2.1 物理隔断
新线与运营线分界处设置有隔断门物理隔断。隔断门一侧为运营线路,白天载客运营,夜间检修施工,另一侧为新线线路,开展试运行行车或尾工调试、整改作业。隔断门两侧人、车、电安排不同,是安全冲突的高风险部位。因此,隔断门开关时机、组织流程、设备管理要求,对保障运营服务、施工安全至关重要。
2.2.2 分界处供电管理
相比接触网供电线路,采用接触轨供电方式的线路,存在同一供电分区同时跨运营线和新线的情况,安全危险系数更大。建设期间,采用锯断接触轨方式实现隔断门两侧独立停送电,随着综合联调、动调的临近,供电分区必将在某一节点恢复联通,联通时机与施工防护管理是重点考虑因素。
2.2.3 行车组织
新线需经历系统单体调试、贯通调试,单车、多车贯通联调阶段。而调试电客车出回段时机及行车组织,受限于车辆段位置、运营时间、行车间隔、检修施工等因素;电客车经过隔断门的行车组织涉及多次开关隔断门、反复停/送电,程序复杂。
2.2.4 贯通施工组织
分段开通线路一般存在调度指挥权、属地管理权、设备使用权分开接管的情况。三权分接期间,属地、设备、轨行区调度指挥权的归属主体不同、制度要求不同,沟通成本较高。
信号、综合监控、通信、电力等影响行车的设备系统均需对运营线软件系统进行升级,而升级可能对运营线路造成一定影响,因此系统升级类施工组织及应急保障措施需考虑完备。
3 试运行施工组织
3.1原则
(1)新线施工、调试作业不得影响运营线路载客服务。
(2)合理划分试运行行车阶段,制订列车上线计划,验证设备可靠性,开展人机磨合。
(3)编制试运行施工组织方案,合理编排人员下线路尾工、开车调试的施工计划及安全防护措施。
3.2施工组织研究
建设尾工、运营检修及列车调试等冲突轨行区需求交叉,安全、高效分配资源尤为重要 。
3.2.1 计划管理
降低沟通成本,成立建设、运营公司及施工單位组成的多方协调机构,采用联合办公方式,统筹编制施工计划,高效协调初期施工问题;根据作业地点及性质划分A、B、C类施工计划,制定各类计划申报、安全防护要求,规避交叉施工,保障施工安全。
3.2.2 组织管理
根据运营线路的服务时间及新线行车阶段划分,根据尾工及人机磨合情况,提出以下3种方式。
方式1:运营时间段新线跑图结束后,独立施工。
如图3所示,此方式是运营线路载客期间、新线段试运行结束后,新线段独立开展施工,主要应用于试运行初期新线较长、尾工较多的线路。具体管理要求:一是施工不得影响运营线路行车及客运服务,如作业区域与运营线路间存在用电、防护等相关冲突,须设置安全防护间隔、安排人员端点值守保障;二是根据场段位置及车辆检修需求,调整新线调试列车回段周期,避免频繁开关隔断门,影响运营线路及施工效率。
方式2:运营时间段新线试运行期间穿插新线调试作业。
此方式是在运营线路载客期间,利用新线试运行行车间隔进行新线段开展调试。具体要求:调试仅限于不影响试运行的类别,如车辆跑公里数、驾驶训练等。
方式3:非运营时间段贯通调试、施工。
此方式是运营载客结束后,开展全线的贯通调试、施工作业,应用于试运行各阶段。具体要求:一是需合理调配夜间轨行区资源,避免人车电冲突,原则上全线采用统一停/送电方式组织施工;二是初期以贯通调试、尾工计划为主,后续逐步向运营检修维保计划过渡;三是贯通调试类作业需根据隔断门是否拆除、新线调度指挥权是否接管等因素,确定列车行车组织流程。
3.2.3 安全管理
新线试运行施工组织,以安全第一为准则,线路分界隔断门、供电、外单位管理及防护区域设置等方面须制定针对性防范保障措施。
(1)隔断门管理:试运行前期(一般前三阶段),隔断门须为锁闭状态,钥匙由车站保管,人员、车辆进出均须征得行车调度同意,接触轨线路需经过停电-进入轨行区-开门、接电连接-人员撤离-送电-列车通行-关门等步骤;试运行第四阶段,根据列车全线跑大交路行车计划,拆除隔断门,全线两段统一安排、组织行车、施工作业。
(2)供电管理:隔断门拆除前,通过切断接触轨、断开断路器或隔离开关、加装绝缘节等方式,实现运营线、新线独立停送电并防止轨电位传递;隔断门拆除且两侧电连接恢复后,全线保持相同供电状态,特殊情况不一致时,须设置防护区域。
(3)外单位管理:试运行期间较大的不可控风险来自外单位施工,建设期间与运营期间的施工管理要求不尽相同,因此对外单位的安全培训、施工负责人员管理及运营旁站监管提出了更高要求。
(4)施工分级管理:对施工作业根据地点、影响进行分级管控,针对每一等级的作业组织制定不同的管控及应急保障要求,通过作业前中后风险管控确保施工安全顺利开展。
4 应用案例
青岛地铁3号线南北走向,I型线,全长24.779km。2015年12月16日,此线北段(青岛北站-双山站)先期试运营。2016年12月18日,南段(双山站-青岛站)正式实现全线贯通试运营。
4.1青岛地铁3号线概述
青岛地铁3号线线路如图4所示,其基本情况如下。
(1)全线仅有一座车辆段进行列车停放检修,且车辆段设置在运营线尽头端,延长线部分无车辆段/停车场停放列车。
(2)线路采用接触轨直流1500V下部受流供电方式。
(3)运营线与延长线的物理分界点为清双隔断门。
(4)同一接触轨供电分区同时跨运营线与延长线。
4.2青岛地铁3号线试运行施工组织
3号线南段试运行期间,划分了4个行车阶段,针对上节的安全管理项点分别制定了管控措施,有效确保了分段开通线路施工组织安全、高效开展,施工安排见表1。
青岛地铁成立了联合施工协调组,各专业人员集中办公,统筹编制3号线南段及北段的施工计划,发挥协同性高效协调存在问题、攻关施工难点。为合理分配有限的轨行区及监管资源,试运行各阶段施工安排的侧重点不同,前两阶段,南段以贯通调试、尾工为主,运营检修为辅,白天安排独立的尾工,并规定独立调试时列车的出/回段时机、检修周期及列车正线停放安全措施,夜间安排系统贯通类调试、联调作业;试运行第三、四阶段,以运营检修为主,完成最后的贯通调试及尾工项目。随着人员、设备磨合熟悉程度及行车计划,逐步压缩施工时间,确保有效施工时长,保障3号线顺利开通运营。
5 结语
地铁分段开通线路,贯通施工组织涉及专业多、设备接口多、施工交叉、停送电等问题,为确保线路如期开通试运营,并为后续线路施工组织制定参考依据,总结如下:(1)充分研究分段开通线路特点,根据供电方式、车辆段位置及联调、尾工进度,制定安全、高效的试运行施工组织方案。(2)新线试运行期间由统一的施工管理主体统筹协调施工问题、编制贯通施工计划,及时推进尾工、联调进度,确保线路如期开通。(3)接触轨供电方式的线路分段开通,须细化调试列车的行车组织流程及出/回段时机,减少对运营线路的影响,同时提高新线的调试效率。(4)新线与运营线路分界处设置物理隔断,接触轨供电的线路须保证物理隔断处须为供电分界处,保持两侧线路独立停送电,确保安全。(5)根据运营线路列车运行图及新线试运行行车阶段、列车上线时间,合理制定施工时间及各阶段尾工、贯通调试安排。
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中图分类号:U23DOI:10.16660/j.cnki.1674-098x.2203-5640-0407
作者简介:杨倩(1988—),女,硕士,中级工程师,研究方向为城市轨道交通运营行车及施工等生产运作管理。