崔凡

摘 要：為了進(jìn)一步提高10號(hào)線列車運(yùn)輸能力，緩解高峰時(shí)段站臺(tái)客流壓力，按照市政府要求，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在確保車輛結(jié)構(gòu)安全前提下采用拆除座椅的方式以最大限度提升運(yùn)輸能力，從而滿足早晚高峰斷面客流運(yùn)力要求。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛改造;座椅拆除;提高運(yùn)輸能力

中圖分類號(hào)：F572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

本文針對(duì)北京地鐵10號(hào)線運(yùn)力運(yùn)量矛盾日益凸顯，且在現(xiàn)有設(shè)備條件下無(wú)法提高行車密度的實(shí)際問(wèn)題，提出優(yōu)化車輛內(nèi)部布局，提高單列運(yùn)輸能力的改造方案，既保證行車安全，又滿足早晚高峰斷面客流運(yùn)力要求，并對(duì)方案效果做出評(píng)價(jià)，對(duì)其他運(yùn)力緊張線路具有一定參考價(jià)值。

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

北京地鐵10號(hào)線是北京地鐵線網(wǎng)中的骨架線路，也是北京地鐵系統(tǒng)中客流量最大的線路，日客運(yùn)量約190萬(wàn)人。目前最小行車間隔已達(dá)到2 min，最大運(yùn)能為4.38萬(wàn)人次/小時(shí)，具體情況見(jiàn)表1：

根據(jù)路網(wǎng)中心提供的2021年某工作日現(xiàn)狀客流，10號(hào)線單日客流為184.85萬(wàn)人次，早高峰客流最大斷面出現(xiàn)在上行方向雙井站至國(guó)貿(mào)站之間為4.5萬(wàn)人/小時(shí);晚高峰客流最大斷面出現(xiàn)在下行金臺(tái)夕照至國(guó)貿(mào)站，客流斷面 3.5萬(wàn)人/小時(shí)。如上所述，地鐵10號(hào)線運(yùn)力不能滿足早高峰最大客流運(yùn)輸需求，運(yùn)力亟待提升，考慮到10號(hào)線既有信號(hào)系統(tǒng)及供電系統(tǒng)能力已達(dá)設(shè)計(jì)上限，因此，只能另辟蹊徑，通過(guò)列車座椅拆除改造，增加列車定員，達(dá)到進(jìn)一步提升運(yùn)力的目的。

2 項(xiàng)目實(shí)施方案

地鐵10號(hào)線列車為六節(jié)編組，分別為帶司機(jī)室無(wú)動(dòng)力單元拖車車廂（簡(jiǎn)稱Tc車）、有動(dòng)力單元?jiǎng)榆囓噹ê?jiǎn)稱M車）和無(wú)動(dòng)力單元拖車車廂（簡(jiǎn)稱T車）三種車廂類型。列車編組形式為Tc車—M車—T車—M1車—M車—Tc車，列車車輛載客量及荷載如下表所示，見(jiàn)表2，（表中超員工況AW3按照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》2013版9人/平方米進(jìn)行計(jì)算）：

從上表中可以看出，M車按照超員工況（AW3）9人/m2計(jì)算總重分別達(dá)54 868 kg和54 711 kg，按照單節(jié)車總重不大于56 000 kg的軸重允許要求，總重達(dá)到上限軸重的97.9%和97.7%。M1超員工況總重達(dá)55 110 kg，總重達(dá)到上限軸重的98.4%。而Tc車和T車總重分別達(dá)到上限軸重的93.7%、85.7%和93.5%（按順序排布），考慮車輛結(jié)構(gòu)安全的前提下，建議不對(duì)M和M1車進(jìn)行拆改，維持原客室方案，僅對(duì)Tc車和T車進(jìn)行座椅拆除改造。

2.1 Tc車客室座椅改造方案

Tc車拆除2套六人座椅，改為安裝2套六人腰靠及配套的車頂扶手、踢腳線，見(jiàn)圖1。

2.2 T車客室座椅改造方案

T車拆除4套六人座椅，2套三人座椅，改為安裝4套六人腰靠及配套的車頂扶手、踢腳線，安裝2套三人腰靠及配套的車頂扶手、踢腳線，見(jiàn)圖2。

按照上述方案，現(xiàn)狀列車一套三人座椅拆除后增加凈面積為0.9 m2;一套六人座椅拆除后增加凈面積為1.6 m2。本次改造中單列車共拆除8套六人座椅，2套三人座椅，改造后增加乘客站立面積約15平方米，增加載客定員約33人，改造后列車車輛載客量及荷載見(jiàn)表3，根據(jù)計(jì)算可知改造后每節(jié)車AW3 荷載均能滿足軸重要求。

3 列車改造后的相關(guān)試驗(yàn)及結(jié)果

為驗(yàn)證改造列車的安全平穩(wěn)性和質(zhì)量可靠性，對(duì)改造列車的動(dòng)力學(xué)和動(dòng)應(yīng)力性能進(jìn)行了全面的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，包括：

（1）列車線路動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)：對(duì)脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力、車體橫向加速度和橫向平穩(wěn)性、車體垂向加速度和垂向平穩(wěn)性等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定。車輛懸掛系統(tǒng)正常工況下，拖車、動(dòng)車的運(yùn)行穩(wěn)定性指標(biāo)符合 70 km/h 速度級(jí)安全運(yùn)行的要求;運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)最大的平均值均小于 2.50，等級(jí)為優(yōu)級(jí)。

（2）列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架動(dòng)應(yīng)力試驗(yàn)：對(duì)于改造列車拖車構(gòu)架關(guān)鍵部位疲勞強(qiáng)度的動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行試驗(yàn)。在超員（AW3）載荷工況下動(dòng)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)最大等效應(yīng)力幅值出現(xiàn)在轉(zhuǎn)向架側(cè)梁測(cè)點(diǎn)，為45.7 MPa，小于360萬(wàn)公里疲勞許用應(yīng)力70 MPa 的情況，符合運(yùn)營(yíng)安全性要求。

（3）列車牽引性能試驗(yàn)：包括超員（AW3）載荷工況下，牽引加速度、旅行速度、電制動(dòng)能力、故障運(yùn)行能力、坡道救援能力等試驗(yàn)內(nèi)容，試驗(yàn)結(jié)果均合格。

（4）列車制動(dòng)性能試驗(yàn)：包括超員（AW3）載荷工況下，制動(dòng)缸壓力、制動(dòng)減速度、制動(dòng)距離、停放制動(dòng)等試驗(yàn)內(nèi)容，參數(shù)均達(dá)標(biāo)。

4 列車改造實(shí)施后的結(jié)論及效果評(píng)價(jià)

試驗(yàn)結(jié)果證明，改造后列車各項(xiàng)參數(shù)及試驗(yàn)結(jié)果均滿足指標(biāo)要求，說(shuō)明本次改造后列車滿足地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范要求。同時(shí)，改造后的列車載客上線運(yùn)營(yíng)后，各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)指標(biāo)良好，未出現(xiàn)停車對(duì)標(biāo)不準(zhǔn)的情況。

通過(guò)北京地鐵10號(hào)線拆除部分列車座椅提升運(yùn)力改造，全列車增加乘客站立面積約15平方米，增加載客定員約33人，最大運(yùn)輸能力提升3%，最大運(yùn)能提升為4.51萬(wàn)人次/小時(shí)，滿足早晚高峰斷面客流運(yùn)力要求，有效減少乘客進(jìn)站及等候時(shí)間，為乘客便捷出行創(chuàng)造了條件。

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