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上海地鐵2號線將升級為全球首條擁有“雙套信號系統”的地鐵線路

2020-11-03 15:07:31來源:新民晚報  

記者今天從申通地鐵獲悉,經過近五年時間的持續技術攻關和改造,上海軌道交通2號線信號控制系統改造已于近日實現關鍵性突破,在完成31列新購列車安裝調試的基礎上,針對69列既有信號制式列車的改造工程也正式啟動。未來,2號線將升級為全球首條擁有“雙套信號系統”的地鐵線路。信號系統就像地鐵的“大腦”,而每列車都將掌握兩門“語言”,實現“雙語溝通無障礙”。即使主用信號系統遇到故障,其備用系統仍能實現2分鐘的列車運營間隔,保障高峰期間的正常出行。

“留”陳出新,開創“雙模”制式

2號線作為貫穿城市中心、連接滬上兩大機場的重要線路,日均客流量約150萬人次,高峰日可達到200萬人次,在全路網日均客流中排名第一,高密度和大客流的特點對2號線運營的穩定性和安全性都提出了極高的要求。

據地鐵維保通號分公司總工程師施聰介紹,2號線原來是沒有備用系統的,如遇列車信號故障,將導致列車運營間隔拉長,故障車只能退出運營,前后列車也必須與其保持一定的運營間隔,那么勢必影響到正常的早高峰發車時間。

于是,早在2014年,上海地鐵就未雨綢繆地研究2號線信號改造方案。當時擺在技術人員面前的有兩種傳統改造方案:第一種是沿用原有的信號制式,第二種則是采用全新的系統進行替代。然而,第一種方案的原有信號制式已無法滿足2號線不斷增長的客流需要,第二種全新替代方案需要所有設備和列車一次性、在一個晚上同時完成更新,而這對線路長、列車多的2號線來說是幾乎不可能完成的任務。且2號線是分為四個階段分區段開通運營的軌交線路,每個區段的設備壽命周期均不統一,為了更新最舊的少部分設備而將大部分還沒到期的設備一起更新,顯然也不現實。2號線作為全路網客流最大的線路,也難以承受主用系統故障后帶來的運營效率大幅下降。

經過反復探究和推導,上海地鐵突破性地提出了第三種改造方案——雙套信號系統。該系統有望一舉解決2號線分段改造的難題,工期縮短一年以上,改造后的系統即使在主用信號系統發生故障或信號降級的情況下,其備用系統仍能滿足2分鐘的運營間隔要求,這將大大降低信號故障對運營的影響,改造成本也大幅降低。施聰笑言:備用系統就像一個備胎,臨時可以用上,事后再替換下來。

“從創新理念的提出到創新成果的落地,從來都不是一件容易的事情。”自2015年以來,圍繞“雙套信號系統”的目標,上海地鐵聯合卡斯柯信號有限公司等國內企業共同組成項目攻堅團隊,圍繞新老互備、不同制式、雙套系統等技術展開一系列可行性驗證。經過國內外技術專家的反復論證和實驗測試,終于成功完成了CBTC+TBTC兼容性車載系統測試,并通過第三方安全認證。

最難改造,掌握兩門“語言”

前期測試論證僅是萬里長征第一步,更大的挑戰還在后續改造過程中。其中最大的“攔路虎”就是實現兩種不同年代、不同制式、不同廠家的信號系統之間的無縫融合,保證列車在不同系統間可實現自適應混合運營,這就相當于每列車都要掌握兩門“語言”,實現“雙語溝通無障礙”。

由于2號線分四個階段開通運營,每個部分應用的系統產品、壽命周期和維護基礎都不相同。另外,改造只能在夜間停運時間段內完成,而2號線的夜間檢修時間又是全路網最短的,尤其是延時運營下的夜間改造時間僅有2個多小時,在不影響次日的正常運營的前提下,每一個晚上對技術人員和施工人員來說,都是一場限時挑戰賽。

嶄露頭角,“雙模”前景可待

其實早在2019年9月,2號線部分新購列車就裝載了全新兼容系統順利投入運營,成功保障了第二屆進博會期間2號線在高客流壓力下的平穩運營,完成了“雙套系統”在全球范圍內的首次成功應用。

目前,2號線31列新購列車的安裝調試和上線運營已順利完成,69列既有信號制式列車的改造調試已正式啟動,車站新增設備也已陸續進場安裝。未來將會有共計100列具備雙套系統兼容性的2號線列車整裝待發,為新系統的投用提供運能支撐。

根據系統設計顯示,2號線系統投運后相關性能均實現了指數級提升。例如,運行效率大幅提升,設計運行間隔為90秒,可保證每小時30輛列車對開,達到2分鐘快速折返;新系統的自動關門至自動發車時間約11秒,綜合各站可以節約有效停站時間15秒,而列車出庫時間則從平均約360秒提升至約120秒;列車的追蹤間隔將會從的原先的150秒縮短至120秒,這30秒的提升意味著列車無縫到站成為可能,乘客不用擔心錯過列車導致的遲到和晚點,下一趟列車將接續上一列列車的尾燈到站。

此次“雙套信號系統”的創新應用,將進一步提升市民的出行體驗,提高軌道交通的網絡服務能級,同時有效推動軌道交通與當今人工智能、大數據、物聯網等先進技術的融合,更成為繼軌道交通10號線(全國第一條全自動駕駛線路)、軌道交通17號線(全國首個全套應用100%國產化信號系統的地鐵線路)之后,上海在智慧交通領域打造的又一個全國性的標桿示范項目,鞏固上海在科創領域的先行者形象。

新民晚報記者 任天寶

責任編輯:hnmd003

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