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，天通苑已經被稱為“亞洲最大社區”，每天有大量人口沿著5號線進入城區。

劉遷說，盡管對城市發展規模的準確預估很難，但地鐵線網的規劃還是依據城市的發展布局。有時因為城市發展速度太快，有些線路不得不微調或提前修建。比如4號線原本是與5號線平行的南北向直徑線，修建時，由于中關村的快速發展，而最終西折到中關村；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，特別是通州快速發展，而在原來規劃的3號線部分線路上修建；如今在建的3號線只能重新規劃線路。

而線路進入中心區后，又不得不考慮文物保護，這讓北京地鐵規劃更加復雜。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；16號線為了保護暢春樓也南移。

如今，北京地鐵已經從最初的“一線一圈”發展成了一張由22條線路編制而成的網，總里程數已經達到了608公里。中心城區與通州、順義、大興、房山等北京大部分地區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、蘇州等國內多個城市的地鐵線路圖。與多數城市錯綜交錯、仿佛八爪魚一般的線網不同，北京地鐵的線路基本上橫平豎直，這樣的設計，正是為了配合北京作為歷史古都而形成的地面交通線網的特點。

“我們設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

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展速度。

與高速發展相對應的是，如今北京地鐵建設面臨越來越復雜的施工環境。上世紀60年代，北京開始建設第一條地鐵時，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備，只能靠人工。

1986年，北京地鐵在修建復興門折返線時，開始使用淺埋暗挖的施工技術，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機的使用。

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

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

隨著北京城市發展和地鐵線路的增加，新建地鐵軌道也越埋越深。現在，北京地鐵已經深達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。”北京城建設計發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雜的北京地質、水文環境。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的盾構機來說，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%，讓盾構機難以掘進。負責施工的北京城建集團采用在盾構機刀盤上裝上159把重型撕裂刀、單刃和雙刃滾刀等刀具，以及連續多點噴射渣土改良系統等先進手段才在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，最后在原設計基礎上讓車站下沉8.5米，并采用人工暗挖：在地下開挖的數個小洞內，逐步搭建起車站結構，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、車站施工采用技術已經越來越豐富，比如，16號線車站就采用了明挖法、明暗結合、暗挖法施工；區間工程采用盾構法和礦山法。

從“數人頭”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。現在的地鐵大多實現了自動駕駛，王凱華只需要按下兩個按鈕，車輛就會自動行駛起來，并根據前車的距離自動調節速度。

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，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，地鐵復八線開通，上線了VVVF型車，北京地鐵迎來了第一批空調車，而且是交流牽引系統。“以前的直流車每個車廂都有動力，性能還不穩定，車廂之間常會有沖撞感。交流車性能更穩定，從乘客的角度說，舒適性顯著提升。”北京地鐵公司技術部部長李莉說。

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，各條新線路陸續安上CBTC（基于通信的列車自動控制系統）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，北京地鐵信號系統也在持續升級，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年就已經用上了CBTC，其他2008年后開通的新線也都用上這一系統。“2分鐘間隔給人的感覺就是，前一列車剛走，隧道里已經可以看到下一列車車光。”北京地鐵公司調度中心的顧御坤說，“通過這套系統，列車還可以將滿載率、運行時間、停車時間等數據傳回調度中心”。

在陳艷紅還在復興門站工作的時候，計算客流量靠的是笨功夫：“數人頭”。她說：“我們就坐在復興門的樓子里，拿著計數器數人頭，看見一個乘客就按一下計數器，難免會計錯。”而如今，計算機取代了計數器。在北京地鐵調度室里，一面墻大小的北京地鐵實時監控電子圖上，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，當前的技術還可以根據乘客進出站的地點和大數據統計出的常規出行路線，“云計算”出每個站點的客流量。

支付技術的提升，也讓乘車更加便捷。以前，地鐵賣紙質票，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。