轨道交通作为大运量公共交通系统，在加强城市间联动、减少碳排放方面做出巨大贡献，是解决城市交通拥堵的重要解决方案，可有效缓解交通拥挤，减少居民出行时间。但是，轨道交通全天不同运营时段断面客流分布不均匀，早晚高峰或临时性大客流时段客流强度大，其余时段客流相对不饱和，客流呈潮汐分布态势。通过调研和相关研究，大部分线路平峰期间满载率不足六成，列车满载率低，造成运力和能耗的浪费，运营成本增加。

在大客流的运力需求、小客流的能耗浪费及运营服务水平（运营间隔）的矛盾越来越明显，急需一种能够灵活应对运能和运营服务水平的挑战，又能减少运营成本的方案。本文从运营需求、工程实施、经济效益等方面对轨道交通灵活编组进行论证，探讨轨道交通灵活编组的功能需求和实现方式。

1.1 需求分析

轨道交通运营部门关心的主要有三点，首先，上线运营列车的运能能够应对客流的挑战；其次，列车开行成本最低；最后，运营服务水平持续稳定。

轨道交通各线路断面客流不均衡，同线路不同运营时段客流也不均衡，常规城市轨道交通线路采用固定编组的方式，在客流高峰时段，按照长编组、高密度的行车组织下来应对客流压力。在平峰阶段，仍以长编组，低密度的行车组织方式必然造成运营能耗的增加，造成了运力和能耗的浪费，开行对数的降低，降低运营服务水平（运营间隔）。

基于运营部门的客观需求，在客流高峰期，采用长编组（固定长编组和短编组组合）的运营模式；在客流平峰期间，采用长编组（固定长编组）+短编组的组合运营模式，通过采用灵活编组的方式，能够根据不同的客流需求实现精准运能投放，降低运营成本，同时使运营服务水平保持相对较高的水平。

1.2 应用案例

轨道交通灵活编组的案例国内有代表性的有广州3号线、上海16号线；国外比较有特点的有温哥华天车线、肯尼迪机场线。

广州3号线随着线路客流逐渐的增大，项目进行3+3联挂并长期运营，编组形式为带司机室动车-拖车-带司机室动车，该型式可保证短编组列车支持从任意方向联挂。联挂或解编后的列车可以实现ATP/ATO功能。同时系统可以对这些列车进行时刻表编辑，满足运营的调整需要。系统通过完整性识别及VOBC识别来确认列车在线联挂、解编后列车的编组变化。

上海16号线大部分线路位于郊区，设计初期按3节编组列车型式运营，远期按6节重联编组列车型式运营，3编组列车肩负“大站车”使命，仅在阳路站、罗山路站、新场站、惠南站、临港大道站、水湖站停靠。

温哥华天车线在1986年首次投入运营时，以4节编组在高峰期和重大活动期间运营，2节编组在平峰期和节假日运营。

肯尼迪机场线列车可以1节、2节、3节和4节编组形式投入运营。在夜晚低谷期采用单节车辆投运，在高峰期重联为4节编组投运。列车可以双向折返运行。

本文仅以深圳地铁9号线工程为例，研究和讨论3编组列车联挂/解编的功能需求和实现方案。为实现灵活编组，采用3+3编组方式替代6编组，3+3编组列车可解编为2列3编组投入运营服务。

2.1 灵活编组方案

1）联挂

将两列3编组列车通过全自动电气车钩以人工/自动的方式进行车辆重联，扩编为6编组（3+3）。在联挂过程中，司机不需要下车作业。联挂后，两列3编组车的控制硬线和网络等都能进行重联，车辆和信号系统的都能继续支持扩编车的运行。

2）解编

解编是联挂的逆向过程，两列原联挂着的3+3编组列车通过全自动电气车钩，以人工/自动的方式进行车辆脱钩解编，达到3+3编组列车分离为两列独立的3编组使用的目的。在解编过程中，司机不需要下车作业。解编后，两列3编组车的控制硬线和网络等都能进行重联，车辆和信号系统的都能继续支持两列3编列车的独立运行。

3）长短编混跑

增购列车采用3节编组，实施灵活编组方案后，线路上将可能出现3/6/3+3三种车型。不同编组车长具备不同的运能。运营使用者可根据全日客流变化制定运营组织方案。

适应全日客流变化的运营组织方案是指在目前预测客流水平的情况下，为保持服务水平，在高峰小时开行大编组列车（包括6编组和3+3编组），在平峰时段开行部分或全部小编组（6编组和部分3编组，或者全部3编组）、高密度的列车。

联挂/解编的列车数量需依据客流的实际需要和运营组织相关人员配置，并结合运营间隔所需，进行统筹考虑。混跑列车的比例可以根据客流变化进行调节。

在具体设计工作中，需根据轨道交通线初、近、远期的分时段客流，在考虑一定能力储备的前提下，分别计算不同编组列车的客流适应性，并进行全日行车计划的编排。

2.2 功能需求

1）车辆

为支持两列3编组车辆的联挂/解编，车辆的列车功能至少包括：牵引系统、辅助系统、制动系统、网络系统、乘客信息系统、列车控制、车门系统、空调系统、照明系统等功能。

2）信号

为支持两列3编组车辆的联挂/解编，信号系统功能至少包括以下部分：

（1）冗余功能：3编车应是热备冗余的车载设备架构。当两列3编列车联挂后，处于列车中间位置的2个信号系统设备断电，退出工作（外部电路控制）。联挂后新的头端和尾端车载设备需要建立通信和工作，并形成新的热备冗余架构。

（2）网络重构：信号车载网络的架构设计应能保证当列车联挂/解编状态下，网络上各设备间的通信都能维持正常的功能需要。

（3）车型车号：信号系统应能根据联挂/解编的车辆所处状态下各类输入，来自动判断和识别当前可运行编组车车型。系统根据联挂/解编的状态来重新分配车号。

（4）列车参数：系统固定存储线路所有可能编组类型列车的参数。当软件判断出联挂列车类型后，加载与之匹配的列车参数。系统根据新的列车参数进行计算和控制。

（5）作业区域：联挂/解编的作业区域设定，除了信号系统本身功能需求限定条件以外，还要结合实际的线路条件和车辆参数，最终满足业主的规定和需要。作业区域一旦确定规定以后，将设定为数据库中新的参数。

（6）命令控制：信号系统模式下，联挂/解编的命令控制可由中央ATS人工下发，车辆自动执行作业。当ATS下发命令以后，信号车载设备根据当前条件将命令下达至车辆，通过ATP/ATO控制功能进行作业防护，最终实现联挂/解编。

（7）停站对位：信号系统需具备不同编组列车到站后对位停准的功能。

（8）开关门控制：信号系统需支持，3节编组和6节编组的不同车类型在到站后车门的开关与站台门开关保持关联性。

（9）轨旁通信：系统支持列车在联挂/解编前后，维持车载与轨旁的持续通信，以使联挂/解编后列车能快速投运。

（10）人机界面：信号车载人机界面（TOD）应支持联挂/解编的不同列车状态信息显示。中央调度界面（ATS）应支持联挂/解编的不同列车状态信息显示，联挂/解编的作业操作界面，3/6/3+3列车的区别显示等。

（11）运行图/时刻表：运行图/时刻表的设计应支持联挂/解编的不同列车运行班次调整需要，包括计划班次和临时调整。

3）站台门功能

灵活编组下将出现3/6/3+3编组（默认3+3站台门能全开）混跑的情形，站台门系统功能至少包括以下部分：

范海宁

现任上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司运营经理，负责新建线路项目管理和维保服务工作。

转载自公众号“上海电气泰雷兹 TST”