劉遷記得，90年代初在對5號線進行可行性研究時，天通苑都還是一大片農(nóng)田。當時，工程師們最擔心的是，5號線沒人來坐。如今，天通苑已經(jīng)被稱為“亞洲最大社區(qū)”，每天有大量人口沿著5號線進入城區(qū)。

劉遷說，盡管對城市發(fā)展規(guī)模的準確預(yù)估很難，但地鐵線網(wǎng)的規(guī)劃還是依據(jù)城市的發(fā)展布局。有時因為城市發(fā)展速度太快，有些線路不得不微調(diào)或提前修建。比如4號線原本是與5號線平行的南北向直徑線，修建時，由于中關(guān)村的快速發(fā)展，而最終西折到中關(guān)村；13號線因回龍觀將安置部分北京搬遷戶而加緊修建；6號線因北京東部，特別是通州快速發(fā)展，而在原來規(guī)劃的3號線部分線路上修建；如今在建的3號線只能重新規(guī)劃線路。

而線路進入中心區(qū)后，又不得不考慮文物保護，這讓北京地鐵規(guī)劃更加復(fù)雜。比如6號線西段整體北移1.5公里，繞過皇城根；8號線二期也為了保護鼓樓，西移50米，還將鼓樓車站南移至鼓樓100米，避免了干擾鼓樓基礎(chǔ)；16號線為了保護暢春樓也南移。

如今，北京地鐵已經(jīng)從最初的“一線一圈”發(fā)展成了一張由22條線路編制而成的網(wǎng)，總里程數(shù)已經(jīng)達到了608公里。中心城區(qū)與通州、順義、大興、房山等北京大部分地區(qū)通過四通八達的軌道交通連接在一起。

劉遷所在的辦公樓里，掛著成都、廈門、蘇州等國內(nèi)多個城市的地鐵線路圖。與多數(shù)城市錯綜交錯、仿佛八爪魚一般的線網(wǎng)不同，北京地鐵的線路基本上橫平豎直，這樣的設(shè)計，正是為了配合北京作為歷史古都而形成的地面交通線網(wǎng)的特點。

“我們設(shè)計的時候最大的難點就是：北京到底會有多大？”劉遷說。

不斷更新的施工技術(shù)

平均每年建成50多公里軌道線路、幾乎一年開通一條新線，這是近年來北京地鐵的發(fā)展速度。

與高速發(fā)展相對應(yīng)的是，如今北京地鐵建設(shè)面臨越來越復(fù)雜的施工環(huán)境。上世紀60年代，北京開始建設(shè)第一條地鐵時，修在地下10米，采用開膛明挖的施工方式。由于當時沒有先進的挖掘設(shè)備，只能靠人工。

1986年，北京地鐵在修建復(fù)興門折返線時，開始使用淺埋暗挖的施工技術(shù)，以達到無污染、無噪聲、不影響城市交通的效果。

更大的突破來自于盾構(gòu)機的使用。

北京地鐵首次使用盾構(gòu)機技術(shù)，是2001年挖掘5號線老城區(qū)東單——雍和宮區(qū)間。據(jù)媒體報道，當時在這一區(qū)間地下，6.19米大口徑的德國進口盾構(gòu)機以每天12米的速度掘進，路面交通通暢。

之后，盾構(gòu)機技術(shù)在北京地鐵隧道挖掘中開始廣泛使用。據(jù)央視紀錄片《超級工程》顯示，在施工高峰期，有近百臺盾構(gòu)機在北京地下工作。而地面上，人們完全感受不到這些龐然大物的存在。

隨著北京城市發(fā)展和地鐵線路的增加，新建地鐵軌道也越埋越深。現(xiàn)在，北京地鐵已經(jīng)深達40米以上。“越往后修的地鐵，通常只能挖得更深，上面的空間都被占用了。”北京城建設(shè)計發(fā)展集團高級工程師劉遷告訴新京報記者。

這讓地鐵隧道的開挖不得不直面復(fù)雜的北京地質(zhì)、水文環(huán)境。北京地下很多地方是堅硬的砂卵石層和富水砂層。前者，對適合在軟土層作業(yè)的盾構(gòu)機來說，無疑是“攔路虎”；后者則讓施工增加了塌方的危險。

修建9號線就同時碰到了上述兩種難題。玉淵潭區(qū)域地下直徑1.5米以上的漂石超20%，直徑50厘米以上的卵石占60%，讓盾構(gòu)機難以掘進。負責施工的北京城建集團采用在盾構(gòu)機刀盤上裝上159把重型撕裂刀、單刃和雙刃滾刀等刀具，以及連續(xù)多點噴射渣土改良系統(tǒng)等先進手段才在700多天順利完成挖掘。

9號線下穿1號線，在軍事博物館站換乘，地下就含有一個巨型水層，這就意味著9號線車站將置身水中。施工方整整排水兩個月，不見效果，最后在原設(shè)計基礎(chǔ)上讓車站下沉8.5米，并采用人工暗挖：在地下開挖的數(shù)個小洞內(nèi)，逐步搭建起車站結(jié)構(gòu)，再清除多余的土方，施工每前進一步，就用鋼筋水泥進行加固，整個過程全部地下完成。

新線下穿舊線時，如何避免地面沉降造成既有軌道變形也是困擾施工的難題。事實上，如今北京地鐵隧道、車站施工采用技術(shù)已經(jīng)越來越豐富，比如，16號線車站就采用了明挖法、明暗結(jié)合、暗挖法施工；區(qū)間工程采用盾構(gòu)法和礦山法。

從“數(shù)人頭”到“云計算”

11月21日早高峰期間，1號線司機王凱華坐在駕駛室里緊盯著各類儀表。現(xiàn)在的地鐵大多實現(xiàn)了自動駕駛，王凱華只需要按下兩個按鈕，車輛就會自動行駛起來，并根據(jù)前車的距離自動調(diào)節(jié)速度。

上世紀70年代，北京地鐵的車輛是DK2和DK3，性能差，故障率高，“跑三四圈下來如果沒故障就是奇跡。”王凱華的師傅張曉雨說。

這兩種車型都沒有空調(diào)，DK2靠開天窗通自然風，DK3也只有風扇。座椅和公交車一樣是橫排，坐著邁不開腿。而且車廂狹窄，沒進多少人顯得十分擁擠。直到80年代初的DK6型車，座椅才改成縱向。

張曉雨說，冬天的地鐵里面潮濕陰冷，司機的工作服是有絨襯的防潮服。

1999年，地鐵復(fù)八線開通，上線了VVVF型車，北京地鐵迎來了第一批空調(diào)車，而且是交流牽引系統(tǒng)。“以前的直流車每個車廂都有動力，性能還不穩(wěn)定，車廂之間常會有沖撞感。交流車性能更穩(wěn)定，從乘客的角度說，舒適性顯著提升。”北京地鐵公司技術(shù)部部長李莉說。

在李莉看來，從直流車到交流車是北京地鐵車輛的一大跨越，而另一次跨越則是2008年后，各條新線路陸續(xù)安上CBTC（基于通信的列車自動控制系統(tǒng)）帶來的自動駕駛，司機開車只需要按一下按鈕就行。

車輛改進的同時，北京地鐵信號系統(tǒng)也在持續(xù)升級，帶來了運營間隔不斷縮短。1978年，1號線運營間隔為5分鐘，到了2011年提到2分鐘05秒。到了2015年裝上CBTC后，進一步提高到2分鐘。

2號線更是早在2008年就已經(jīng)用上了CBTC，其他2008年后開通的新線也都用上這一系統(tǒng)。“2分鐘間隔給人的感覺就是，前一列車剛走，隧道里已經(jīng)可以看到下一列車車光。”北京地鐵公司調(diào)度中心的顧御坤說，“通過這套系統(tǒng)，列車還可以將滿載率、運行時間、停車時間等數(shù)據(jù)傳回調(diào)度中心”。

在陳艷紅還在復(fù)興門站工作的時候，計算客流量靠的是笨功夫：“數(shù)人頭”。她說：“我們就坐在復(fù)興門的樓子里，拿著計數(shù)器數(shù)人頭，看見一個乘客就按一下計數(shù)器，難免會計錯。”而如今，計算機取代了計數(shù)器。在北京地鐵調(diào)度室里，一面墻大小的北京地鐵實時監(jiān)控電子圖上，不同的顏色顯示站點和線路的人流密集程度，人流量多的地方是紅色或橙色，人流量較少的地方是綠色。顧御坤說，當前的技術(shù)還可以根據(jù)乘客進出站的地點和大數(shù)據(jù)統(tǒng)計出的常規(guī)出行路線，“云計算”出每個站點的客流量。

支付技術(shù)的提升，也讓乘車更加便捷。以前，地鐵賣紙質(zhì)票，乘客只能到窗口排隊買票；2008年以后，地鐵實行刷卡進站，乘客開始分流。如今，進站只需要拿出手機刷二維碼，效率大大提高了。