基于疏散引导的高峰时段地铁站应急疏散方案优化

为保障突发事故时高峰时段地铁站行人应急疏散的效率与安全,对现有疏散方案进行了优化。首先,分析了高峰时段地铁站的行人疏散特征,阐明了在高峰时段增设疏散引导的必要性,总结了疏散中常见的瓶颈拥堵点。随后,针对各瓶颈拥堵点的位置设计了疏散引导措施,分别设计了现有疏散方案与增设疏散引导后的优化方案。最后,通过Anylogic软件对2组疏散方案进行了仿真,对比分析了多个疏散评价指标,验证了优化方案的有效性。研究结果表明,现有疏散方案可在平峰时段按时完成疏散,但其在高峰时段的总疏散时间超过了地铁安全疏散规范中要求的360 s,而优化方案在高峰时段的总疏散时间为352 s,闸机最长通过时间为278 s,均优于现有疏散方案。研究结果可为高峰时段地铁站疏散方案中疏散引导的具体设计提供参考。

基于云模型的地铁站点与常规公交衔接换乘评价

为了识别地铁站点与常规公交线路衔接换乘存在的换乘效率低等问题,提高城市公共交通系统运行效率和服务水平,促进城市公共交通可持续发展以及响应公众需求和监督,需要对地铁站点与常规公交衔接换乘进行全面系统评价.基于便利性、可靠性、可达性、通畅性及舒适度等5个维度15个指标,建立地铁站点与常规公交的衔接换乘评价指标体系;选取CRITIC(criteria importance through inter-criteria correlation)方法对指标进行客观赋权,采用云模型生成基于基本算法的评价标准云和结果云,评价结果通过云的数字特征和云图直观展现,进而对识别出的问题和不足采取相应改进措施.以中国青岛市主城区45个地铁站点与常规公交衔接换乘为案例进行评价,结果表明,衔接换乘综合评价等级为“中等”,准则层(便利性、可靠性、可达性、通畅性和舒适度)的衔接换乘评价等级均为“中等”以上,基本符合青岛市主城区地铁站点与常规公交衔接换乘的特点,验证了评价模型的有效性和合理性.评价结果有助于优化公共交通资源配置,提高城市交通系统的整体运行效率,缓解城市交通拥堵.

轨道交通直流干扰的车-地-网动态耦合仿真

针对中性点接地变压器直流偏磁电流受轨道交通动态杂散电流泄漏和段场接地影响的问题,综合考虑多列车运行工况,建立杂散电流分布扩散的车-地-网耦合模型,并采用复镜像法计算大地电位;定义接地网的自电阻系数和互电阻系数,建立直流偏磁电流与大地电位的耦合关系,根据杂散电流侵入路径的拓扑结构,构建大地电位和直流偏磁电流的场路耦合模型;设计轨道交通杂散电流侵入电网的缩比模拟试验,并通过试验与模型计算进行验证.研究结果表明:试验结果和模型计算之间的最大误差为8.41%;钢轨对地过渡电阻从3.00Ω•km增大到15.00Ω•km,直流偏磁电流的绝对平均值减小82.4%;在车辆段和正线之间采用阻断式连接装置比采用单向导通装置减小23.45%的直流偏磁电流.

实践教学在城市轨道交通专业英语教学改革中的应用研究

我国城市轨道交通行业的发展需要懂英语、会英语且能够使用英语的城市轨道交通专业人才来推动。目前,在城市轨道交通行业人才队伍建设中,普遍缺少具备英语专业能力、跨文化交际意识的专业人才。为了培养城市轨道交通行业的英语人才,本文主要以服务行业、企业、社会为导向,采用实践教学法,提出了城市轨道交通专业英语教学内容、模式、评价的具体改革策略,以期提高该专业的英语人才培养效果。

5G通信技术在城市轨道交通的应用

为了提升城市轨道交通系统的通信效率和安全性,本文通过介绍5G通信技术在城市轨道交通的应用,详细分析了5G专网架构、核心网建设方案(包括网络组网设计、容灾方案和集成设备安装)以及无线网建设方案。同时,探讨了5G融合通信功能的部署,包括语音集群、视频监控与短信调度、5G集群设计与网管以及主备中心切换方案设计。此外,还研究了互联互通方案在城市轨道交通中的实际应用。5G通信技术的应用将显著提升城市轨道交通系统的通信质量和可靠性。研究结果表明,5G通信技术为城市轨道交通提供了高效、稳定的通信解决方案,有助于提升乘客的出行体验和系统的运营效率。

城市轨道交通信号CBTC系统的应用与优化

为解决城市轨道交通系统中存在的信号控制效率与安全性问题,本文对CBTC(基于通信的列车控制)系统的的应用进行了优化与分析。探讨了提高通信网络可靠性、优化信号处理技术及改善系统兼容性的有效手段。通过分析CBTC系统运行特性及其优化路径,以期为从事轨道交通工作的技术人员及工程操作者提供借鉴,推动智能化轨道交通系统的持续发展与升级。

轨道交通共线的城市快速路路线方案研究

以金海路快速化改造工程为例,研究与现状轨道交通共线的城市快速路路线方案。对比不同主线敷设形式优缺点和适用性,推荐采用了用地集约、交通功能较好、对轨道交通影响较小的主线高架形式。通过对每个路段的主线线位分析,结果表明主线线位靠红线北侧布置与规划中心线线位相比,方案可行且更为合理。在主线靠北设置条件下,主线、辅路和匝道线形方案在设计过程中同步考虑了轨道交通的影响,并对匝道衔接地面段线形进行比选,推荐线形、视距和交通组织较好的方案。

跨线条件下城市轨道交通列车交路计划优化方法

跨线运营是城市轨道交通重点发展方向。针对跨线条件下列车交路计划编制问题,通过构造乘客出行时空网络图准确刻画复杂交路下的客流行为,建立以最小化列车走行公里与乘客出行时间成本为目标的混合整数规划模型。模型以列车交路方案、开行比例与频率为决策变量,并针对跨线交路与本线交路的行车冲突,考虑非等间隔发车,确定列车发车时刻。设计基于交路及开行频率搜索与运行间隔协调的定制分解算法。案例结果表明,列车跨线方向与乘客换乘主方向一致时,跨线交路可同时提升企业运营与乘客出行效益。换乘出行导致的断面客流量差异是跨线交路开行方案设置的主要依据。研究结论可为运营企业制定列车交路计划提供依据,有助于提高网络运输效率。

地铁网络中断下韧性评估及修复策略

随着我国城市地铁发展,地铁系统在面对自然灾害、突发事件等扰动事件时所表现出的韧性是目前备受关注的问题。为评估和优化地铁网络韧性,首先,深入分析拓扑结构,提出一种综合考虑网络连通水平和冗余水平的网络性能函数,并构建网络韧性评价指标;然后,在中断场景下,研究以韧性最优为目标的车站修复调度问题,采用遗传算法求解模型,明确各施工队的施工方案;最后,以台北捷运为例进行实例研究,验证方法的有效性。结果表明:多车站失效后,网络连通水平和冗余水平均有所下降,网络性能随之降低;在工期等约束下,最佳修复策略模型能够合理地制定施工方案以最大限度地提高地铁网络韧性;条件允许情况下,适当延长工期有助于进一步地提升最佳网络韧性。案例研究为城市地铁线网规划及提高地铁网络韧性提供有益借鉴。

基于MI-PSO-RBF神经网络的铁路客货运量预测研究

准确地预测铁路客货运量对合理配置运输资源、提高铁路客货运组织工作效率有重要作用。为提高铁路客货运量的预测精度,提出一种基于MI-PSO-RBF神经网络的客货运量组合预测模型。本研究对铁路客货运量的影响因素及其内在关联进行分析,选取相关指标,利用互信息素法对指标进行筛选,构建影响因素指标体系。基于该指标体系,运用粒子群算法优化的RBF神经网络模型分别对铁路客货运量进行预测,并与传统的BP神经网络、RBF神经网络预测模型进行比较。结果显示,经过参数调整优化后的MI-PSO-RBF神经网络在铁路客运量及货运量的预测精度方面表现最佳,测试集R2分别达到了0.9481与0.9911,具有较高的精度及泛化能力,表明该组合预测模型能够进一步提升神经网络模型预测铁路客货运量精确度。

都市圈市域(郊)铁路创新发展策略研究

市域(郊)铁路是建设“轨道上的都市圈”、支撑都市圈高质量发展的重要抓手。目前,我国市域(郊)铁路建设已进入加速发展的机遇期。在此背景下,文章梳理总结国外都市圈市域(郊)铁路发展经验及特征,剖析我国都市圈市域(郊)铁路发展现状及问题,并从理念创新、机制创新、建设创新及运管创新4个方面提出都市圈市域(郊)铁路创新发展策略建议,以期为促进其高质量、可持续发展提供参考和借鉴。

基于隐式参数化模型的地铁车体轻量化设计

为实现地铁新车型前期快速的概念设计和性能评估,引用“分析驱动设计”理念对重庆6号线地铁的MP车体进行了隐式参数化建模;并录入车体的17个主要钣金件进行设计分析。以板厚为设计变量,筛选出模态和刚度对质量相对灵敏度较大的7个车体钣金件,进行基于响应面法的多目标轻量化优化设计;车体的刚度、模态等多项性能指标达到了良好的轻量化效果。研究结果表明:所引入“分析驱动设计”理念的车体隐式参数化建模及基于响应面法的多目标优化方法能应用于车体结构的轻量化设计,具有较好的工程指导意义。

基于SVM的富水岩溶区双线盾构隧道下穿既有线临界安全距离研究

双线盾构隧道在极复杂的岩溶地质中下穿既有线施工时,会对地层造成较大扰动,从而增加既有地表沉降过大或坍塌的风险,严重威胁既有线的运营安全。同时,隧道穿越富水岩溶区域时,需要保持一定距离以避免与溶洞相交,确保双线盾构隧道围岩的稳定性。利用FlAC^(3D)软件建立不同工况组合下双线盾构隧道与左侧溶洞的临界安全距离数值模型,分析不同地下水位对既有线沉降和围岩塑性区范围的影响,并采用正交试验和多元线性回归方法建立双线盾构隧道在不同围岩等级、地下水埋深、开挖隧道埋深和溶洞孔径组合下与溶洞的临界安全距离计算公式。此外,还基于SVM模型对正交试验结果进行机器学习,得到可以预测岩溶地区双线盾构隧道临界安全距离的智能预测系统,实现双线盾构隧道下穿既有线临界安全距离的非线性智能预测。结果表明:当地下水位位于既有线以上时,其水位越高,既有线的沉降量越大、围岩塑性区范围越大,地下水对盾构隧道与溶洞的临界安全距离有很大影响,应用SVM模型和多元线性回归方法确定双线盾构隧道与溶洞之间的临界安全距离是行之有效的。

市域铁路装配式无砟轨道结构关键参数研究

研究目的:为解决市域铁路现浇枕式无砟轨道结构施工周期长、质量波动大等问题,结合国内各类预制板式无砟轨道应用经验,提出一种适用于市域铁路的新型装配式无砟轨道结构设计方案,建立了可考虑无砟轨道各部件复杂相互作用关系的静、动力学分析模型,研究了轨道板厚度、限位凸台型式及尺寸、限位凸台弹性垫板刚度等参数对轨道结构受力性能的影响,以及轨道结构在160 km/h行车速度下的动力特性。研究结论:(1)综合考虑结构受力情况和建造成本控制,建议轨道板厚度取180~220 mm;限位结构采用“矩形+圆形倒角”凸台方案,长度取400~600 mm,宽度取400~600 mm;凸台弹性垫板刚度取8.4~9.6 kN/mm;(2)列车以160 km/h速度运行时车辆、轨道结构动力特性良好,力学指标均满足规范要求;(3)研究结果可为优化市域铁路装配式无砟轨道结构型式和提升线路质量提供参考。

基于牵引网电压和空载电压的多储能系统区间能量管理策略

近年来,随着“双碳”政策的推动,储能技术在城市轨道交通中的应用愈发广泛,呈现出点到线的发展趋势。当一条线路中有多站安装储能装置时,想要进一步提升储能系统的节能效果,必须要解决不同站储能装置的充放电策略个性化设计,以及多储能间协调控制这两个问题。因此,该文提出一种基于实时牵引网电压和空载电压的多储能系统区间能量管理策略。该策略基于多个牵引变电站的空载电压和牵引网电压,对能量管理区间内的列车状态和列车剩余功率进行辨识,基于此计算区间内储能装置的充放电阈值基准值初值及基准值变化的斜率。为进一步提升节能和稳压效果,该策略基于充放电周期、牵引网电压超限频次及储能系统的荷电状态(SOC)等参数,对基准值及其更新斜率进行实时校正。该文在北京地铁的实际线路中进行了验证,结果表明,相较于基于本站空载电压的能量管理策略,提出的策略在降低系统能耗和稳定牵引网电压方面都具有显著的改善效果。

盾构隧道缓和曲线段管片组合轴线拟合计算方法

盾构隧道在缓和曲线部分存在管片拼装问题,因缓和曲线线型复杂,管片拼装点位多变,一直是施工过程中的一个难题。基于错缝拼装要求与楔形管片特点,提出一种在平面范围内,利用循环计算与误差控制的条件判定,综合比选标准环与楔形环组合,完成每环管片拼装施工,最终拟合出既满足规范与控制指标,又可保证线型较为均匀的管片拼装轴线的管片施工设计方法与验证方法。并根据实际工程需要,提出最大允许偏差控制方法和缓圆点附近的管片拼装优化措施,结合珠海市珠机线湾仔北站—湾仔站区间盾构隧道实例,证明了此方法的准确性与适用性,为缓和曲线上控制管片拼装质量提供理论依据。

上海市域铁路新建项目工程验收办法及安全评估方案研究

[目的]上海市域铁路已有多个项目开工建设,但目前尚无明确的市域铁路新建项目工程验收办法及安全评估管理办法。为了对市域铁路新建项目工程验收、安全评估等管理办法的制定提供合理化建议,亟需开展市域铁路项目工程验收办法及安全评估方案的研究。[方法]从主要技术标准、建设及运营特点两方面,分析了市域铁路同地铁、国家铁路的差异。阐述了地铁、国家铁路建设项目工程验收及安全评估程序,讨论了二者在项目验收组织、验收程序及验收内容等方面的差异。在此基础上,针对上海市域铁路新建项目工程验收及安全评估的具体工作流程,提出了2个备选方案(方案一、方案二),并对2个方案进行了比选,提出适用于上海市域铁路新建项目验收及安全评估工作流程的建议方案。[结果及结论]上海市域铁路新建项目的工程验收及安全评估建议采用方案二,即上海市域铁路项目工程验收的程序及组织方式基本沿用地铁模式,并参照国家铁路项目的标准设置联调联试流程。

基于“互联互通”的嘉兴至枫南市域铁路列车开行方案研究

嘉兴至枫南市域铁路是浙江省嘉兴市第一条市域铁路,是长三角地区多层次轨道交通网络中重要线路之一,与嘉善至西塘市域铁路互联互通。“互联互通”条件下市域铁路网络跨线运营是未来的发展趋势,列车开行方案设计是制定市域铁路运输组织方案的前提,做好“互联互通”条件下列车开行方案的制定是运营期市域铁路运营管理的一项主要工作,也是市域铁路规划设计阶段需要重点考虑的问题。在研究嘉兴至枫南市域铁路概况的基础上,对其进行数学建模。在分析市域铁路不同列车种类的基础上,以所有乘客总体出行时间效益最大化为优化目标,应用数学规划、多目标优化的方法构建了一套“互联互通”条件下列车开行方案优化模型,包括市域铁路直达列车数量计算模型、大站快车停站选择模型和大站快车、站站停列车数量计算模型。在研究嘉兴至枫南市域铁路线路互联互通的基础上,依据初期早高峰时段客流预测结果,计算得到初期早高峰时段嘉兴南站—南枫线段采用快慢车混跑方式,大站快车停车站为科技城站、嘉善站,开行直达列车1对/h,大站快车3对/h,站站停列车5对/h;嘉兴南站—示范区线段采用快慢车混跑方式,大站快车停车站为科技城站、嘉善站、西塘站,开行大站快车2对/h,站站停列车6对/h,进而确定嘉兴至枫南市域铁路列车开行方案。

既有地铁线非站站停列车开行方案与越行站设置协同优化研究

研究既有地铁非站站停列车开行方案和越行站设置协同优化对提高线路通过能力和运输效率具有重要意义。将非站站停列车开行方案编制与越行站设置协同考虑,出行乘客以出行OD分类,构建以企业运营成本、乘客出行成本以及列车越行成本最低为目标的既有地铁线非站站停列车开行方案优化模型,考虑线路通过能力及快车停靠等约束,依据模型特点选用遗传模拟退火算法进行模型求解。以西安地铁14号线为例验证构建模型有效性,求解结果表明:与传统的站站停运营组织模式相比,乘客总在车时间降低29.84%,企业运营成本降低4.33%,车底购置成本降低5.23%,同时讨论不同越行站位置选择对企业运营成本的影响,为轨道公司实施非站站停运营组织模式及相关车站改造提供决策支撑。

基于SARIMA和SVR组合模型的转向架系统寿命评估

随着地铁运营时间和里程的增加,地铁车辆逐渐接近其理论寿命,为确保车辆运行安全性,需对其重要子系统进行健康状态及剩余寿命评估。文中选取车辆转向架系统作为研究对象,提出了一种基于协方差优选法的季节性回归移动平均(SARIMA)和支持向量回归(SVR)的组合模型对转向架寿命进行评估。首先,将车辆转向架系统历史故障率转化为健康指数,然后基于协方差优选法将SARIMA和SVR进行赋权组合,根据转向架系统历史健康指数进行预测,最后建立历史和预测的健康指数与运行时间的数学模型,分析得到转向架系统的剩余寿命。以某地铁车辆转向架系统为例进行算例分析及验证,结果表明组合模型可更准确地预测其健康状态,为有关维修部门开展维修维护策略提供理论依据,估计得出其剩余寿命,为车辆寿命后期退役及延寿决策提供理论数据分析支撑。