▲行驶中的全自动驾驶列车。

▲地铁夹板。 上海申通地铁集团供图

■本报记者 李晨阳 见习记者 江庆龄

如果你近期搭乘过上海地铁，是否留意到，在车厢门和屏蔽门之间悄然出现的两块夹板？

这是上海申通地铁集团有限公司为防止屏蔽门夹人事件发生而想出的点子：在屏蔽门内侧安装长度更长、面积更大的夹板，同时把站台边缘的防踏空橡胶条加宽，这样就把站台、车门与屏蔽门之间的空隙进一步缩小，提升了防止乘客和物品被夹的保险系数。这个方法简单、便宜，从源头上解决了问题。目前这种夹板已经在上海地铁推广，很快就会覆盖上海所有的地铁线路。

上海申通地铁集团是当前上海轨道交通投资建设和运营的责任主体。自从1993年上海地铁1号线（南段）通车至今，上海申通地铁集团共运营管理总长896公里的21条轨道交通线、517座车站，网络规模稳居世界前列。

多次摘得全国市政金杯示范工程奖、全国安装之星奖等国家级奖项的9号线；接连斩获中国土木工程詹天佑奖的16号线、12号线、11号线；捧回中国建设工程鲁班奖的18号线；问鼎被誉为国际工程界“诺贝尔奖”——菲迪克工程项目奖的10号线、12号线……这些看似平平无奇的上海地铁线路背后深藏着不为人知的“功与名”。

“逼”出来的上海地铁

“上海建地铁，是被逼的。”接受《中国科学报》采访时，上海申通地铁集团董事长毕湘利略带调侃地说。

上海地处长江三角洲，土质松软，地下水丰富，在这里建造任何地下工程都好像“在豆腐里打洞”。因此，有国外专家曾断言：“上海建不了地铁！”

正因如此，从20世纪50年代就开始规划的上海地铁，足足等到1993年才建成运行。相比同时期提上日程、到1969年便实现了首次通车的北京地铁，算是“起了个大早，赶了个晚集”。即便是“赶晚集”，上海地铁建设的历程也着实让人钦佩。

时至今日，毕湘利依然记得20世纪90年代初在上海求学时，挤公交的地狱级体验。那是中国城市化进程的迅猛发展期，上海人口快速增长。当时有一首流行歌曲就叫《别挤了》：“别挤了，别挤了，为什么乘车这样难！”有人测算过，高峰期的公交车车厢竟能容下近140位乘客，也就是1平方米内要容纳12双脚。

上海人民的日常出行亟须向地下要空间。以中国工程院院士刘建航、上海地铁总工程师王振信为代表的一批先驱工作者，从20世纪60年代开始，在浦东塘桥段的农田里开展盾构隧道实验、在衡山路段构建两条600多米的试验隧道、在漕宝路修建了地下连续墙围护结构的基坑车站……他们通过开创性的施工方法，最终为修建上海地铁探索出一条可行的路。

2002年底，上海获得2010年世界博览会举办权。根据测算，地铁至少要承担40%的交通量，才能保证世博会每天的正常运行。为迎接意料之中的挑战，2004年到2005年，上海市决定进一步深化轨道交通体制改革，重组成立了上海申通地铁集团有限公司。当时，上海全市只有4条地铁线路，不足100公里。

接下来的几年时间是上海地铁人“激情燃烧的岁月”。他们创造了100台盾构机齐头并进、100座车站同时建设、100公里新线同时投运的建设纪录，终于在2010年世博会前建成400公里的地铁线路，被世界地铁协会誉为“世界城市地铁建设发展史上的奇迹”。

上海申通地铁集团也在这峥嵘岁月里迅速成长，发展为国内地铁建设领域的领头羊。

2005年，上海申通地铁集团在质疑声中提出策划全自动驾驶模式。当时不少专家认为，在劳动力资源丰富的情况下，没有必要冒着安全风险推行无人驾驶。“但我们真正的目标，恰恰就是安全。”毕湘利说，“我们去国外做了一系列考察，看到很多国家的全自动地铁线路技术已经非常成熟。而在技术已经成熟的情况下，系统比人更可靠——这是一个最简单的道理。”

2006年1月，上海申通地铁集团选定在有上海地铁“白金线路”之称的10号线上，率先应用全自动驾驶。这条线路途经新天地、南京路、五角场等商业旅游中心，连接复旦大学、同济大学、上海交通大学等重点高校，通往虹桥机场、火车站等交通枢纽。之所以选择如此高难度的挑战，是因为他们预见到，未来的地铁将全面进入大流量时代，只有确保在这样的线路上实现自动驾驶，才能满足时代需求。

经过一系列探索，国内首条大客流全自动驾驶地铁线路在上海诞生，如今全自动驾驶线路已经在全国广泛应用。实践证明，这种线路在安全性、高效性和可靠度上都超越了人工驾驶。

2002年，上海地铁开始了基于通信的列车自动控制系统（CBTC）研究；2005年，上海地铁又在全球范围内率先形成了CBTC技术标准并启动了系统建设。相比于当时世界上主流的基于轨道电路的列车控制系统（TBTC），这种新型信号系统提供了一种更为高效的列车前后追踪模式：每一列车都可以实时获知前车和后车的精确位置，这样在客流量高峰期，地铁列车之间的时间间隔就可以更近，甚至在两分钟以内。在那之后，国内的地铁线路陆续开始推广应用CBTC。

上海地铁像这样的“首例”还有很多，或许从半个多世纪前刘建航、王振信们立志“在豆腐里打洞”开始，工程创新的基因就已融入了上海地铁蜿蜒数百公里的血脉。

“四两拨千斤”的被动创新

作为一名工程技术背景出身的企业管理者，毕湘利对“创新”有自己的一番见解。

“为创新而创新是错误的，不实用的创新是没有意义的。”“地铁是干什么的？就是载客的。我们的任何创新都不能偏离这个初衷。让地铁故障更少、成本更低，更安全、更有效率地载客，就是我们所有创新的目的。”

就像文章开头提到的屏蔽门夹板，就是坚守这一初衷的小而美的创新。

在近些年新建的地铁站，屏蔽门几乎成了标配。这在安全管理和节能减排方面起到了一定作用，但也出现了一些因地铁夹人导致的严重后果。为了防止这类事故发生，业内人士想过很多办法，有人提出在每个车门处安装摄像头，或者增加红外线检测、人脸识别等设施，并把这些监测设备获得的信号上传系统，这样一旦检测到有人进入危险空间，地铁就无法开车。这些方法都足够高科技，但成本非常可观。

上海申通地铁集团反其道而行之，不做“加法”做“减法”。他们通过精细测算，确定了在保持安全行驶的前提下，站台与列车间隙的最小距离，并据此安装了防夹挡板和防踏空橡胶条。这些设施增加了站台门在关闭时与乘客的接触面积，一旦发生乘客被夹情况，门在遇阻后会自动打开，乘客即可安全退回站台。

另一个事例同样颇有“四两拨千斤”的效果。

在上海地铁18号线上，地铁隧道采用了新型承插式管片。这种管片相比过去的螺栓式管片有一个最大的特点，就是“难拼”。它像中国传统的榫卯结构，需要非常小心翼翼地拼接，稍有敷衍就拼不上去，从而使拼装管片的操作精度从厘米级提升到了毫米级。

“这就是用设计工艺倒逼施工工艺。我们不需要找人盯着施工单位，因为只要施工人员不认真、误差大，这活就干不下去。”毕湘利笑道。

2023年12月，上海地铁18号线一期工程荣获中国建筑界最高奖项——中国建设工程鲁班奖（国家优质工程）。这次获奖有两个特点：第一，18号线是以整条线路获奖的；第二，这是国内首条通车后无A类整改项目的线路，意味着200多个验收项目全部通过。这样的成绩，显然有赖于日复一日、点点滴滴处的精益求精。

在授受采访中，毕湘利提到一个在网络上流传甚广的故事。某知名公司引进了一条香皂包装生产线，但这条生产线有个缺陷：时不时会有一些盒子没能成功装入香皂。公司投入数十万元资金，聘请自动化专家设计了一套技术装备，能检测到流水线上的空肥皂盒，然后用机械手把它推走。另一家乡镇企业购买了同样的生产线，遇到了同样的问题，老板责令工人尽快解决。工人苦思冥想后，想出一个土办法：在生产线旁边放台电风扇吹风，空的香皂盒直接就被吹走了。

“把问题搞简单的人太少了，把问题搞复杂的人太多了。在工程上，最好的创新就是最简单、最实用的。”毕湘利笑道，“我们讲究的创新，是需求引领、问题导向。遇到问题，再去解决问题——这种‘被动创新’才是我们工作的常态。”

为了更安全、舒适的地下王国

“我们的创新从来没有超出牛顿三大定律的范畴，用的理论都是300多年前就有的。”

毕湘利坦言，上海地铁的绝大多数创新举措，都不是“从0到1”——与基础研究不同，工程最重要的是控制风险、保障安全。因此，相比“从0到1”的耀眼突破，他们更喜欢做“从9到10”的补充完善，让已经比较成熟的技术变得更加成熟，从而让地铁比之前好一点，再好一点。

“从9到10”的创新，同样容不得半点懈怠。

2005年起，上海申通地铁集团就成立了后来成为国家企业技术中心的研发机构，以进一步培育自主创新的能力。2010年，张江高科地铁站从地面改到地下后，留下了一段废弃轨道，大家干脆围绕这段线路打造了上海轨道交通综合实验基地。2021年，在工业和信息化部的支持下，基地升级为“产业基础技术服务平台”，不仅服务集团内部，还承担了服务整个行业的任务。

与此同时，上海申通地铁集团积极向外探索，通过与校企共建院士专家工作站、博士后工作站、联合工程中心、协同创新中心等，把地铁领域科技创新的各方资源整合起来，打通创新链条，同时培养并向外输送了一批高级工程应用型人才。

相关数据显示，如今，上海地铁每年运输的客流量已经达到了36亿人次，接近全国铁路一年运输的客流量。

人们早已习惯了这个封闭又开放的地下生态系统：步履匆匆的打工族借此避过堵车和迟到的风险；“吃货”们自觉地把食物封口收好；音乐爱好者需要戴上耳机才能欣赏最喜欢的歌；而有些过于熟悉这里的人，每次等车都能精准选到座位最充裕的车厢……

2021年春节前夕，地铁站终于开到了上海申通地铁集团的“家门口”——吴中路站。这是全球首例软土层地下大跨无柱车站，它没有传统的支柱结构，代之以净跨达到21.6米、有着光滑内壁的拱顶结构。吴中路站一改地下空间给人带来的压抑、逼仄的视觉感受，像一条流光溢彩的时空隧道，两边分别投射着浦东和浦西高楼林立的城市剪影。在这里，可以看到每个地铁闸门都是敞开的，高峰期人们可以丝滑地鱼贯而入，但如果有人没有按照规定刷卡，闸门就会立刻关闭，送上一记温柔的“智能闭门羹”。

“在描述地下工程空间的通达性和关联性方面有个理论叫‘空间句法’，它强调空间与个人和社会的关系——人类是渴望阳光的生物，如果大家有更好的选择，就不会选择在地下出行，因此我们希望打造出更好的地铁，让人们在这里感到更舒适、更安全。”毕湘利说。

这就是他们创新的意义。