The new control system of HLS linac and transport line

The new linac and transport line control system of Hefei Light Source (HLS) is a distributed control sys- tem based on EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System). Industrial PC (IPC) is widely used as not only Input/Output Controller (IOC) but also device controller. Besides industrial PC, PLC and microcontroller are also used as device controllers. The software for industrial PC based device controller is developed based on VxWorks real-time operating system. The software for PLC and microcontroller are written with ladder software package and assemble language, respectively. PC with Linux and SUN workstation with Solaris are used as operator interfaces (OPI). High level control is made up of some EPICS tools and Tcl/Tk scripts.

Design of the beam transport line and injection system of the compact storage ring for TTX

In this article, we present the design of the beam transport line and injection system of the compact storage ring for the Tsinghua Thomson scattering X-ray (TTX) source. The layout of the beam transport line fits in with the limited available space. The injection system is simplified, consisting of only one single kicker; the stray field on the reference orbit is also reduced without the septum magnet. We choose a travelling wave kicker and present both 2D and 3D simulations for the structure design.

菏兰铁路引入兰考南站方案研究

研究目的:设计方案比选是一个多目标、多因素、多层次的系统工程。因引入新增线路,结合预测运量,既有线路的通过能力远期已趋于饱和,需进行各方案的优缺点分析,并合理选择引入方案。本文通过菏兰铁路引入兰考南站方案研究,选择合理的引入方案,确定合理的线路走向,达到降低工程难度和节省投资的目的。研究结论:(1)本文通过对运输组织、技术经济、车站咽喉疏解近期工程、同步实施线下工程、已实施工程等诸多方面的研究,结合河南省最新城际铁路网规划,分析各方案的优缺点,确定出相对优化的推荐方案,即上下行联络线分别在东西咽喉疏解方案;(2)通过运营条件、线路长度、工程投资等诸多方面的分析,结合沿线村镇分布、联络线设置条件等因素,对引入兰考南站线路方案进行了研究,推荐东绕仪封乡以R=3 000 m限速引入兰考南站方案;(3)本文研究可为类似项目的方案比选奠定理论基础,具有一定的参考价值。

区域轨道交通跨线站配线方案研究

“四网融合”发展背景下,区域轨道交通网络化运营成为重要发展趋势,而跨线站则是实现不同轨道交通线路互联互通的关键节点,因此有必要对跨线站设计进行探究。从优化车站运输组织出发,对跨线站配线方案进行研究,为实际配线布设提供参考。首先,以跨线运营模式为研究对象,根据跨线前后信号制式异同,将跨线分为同信号制式跨线和跨信号制式跨线,分析两种跨线模式列车作业种类及流程,并研究两种模式下行车组织、承载客流形式、应急管理等因素对于车站配线设置的相关需求。之后,结合配线需求,针对同信号制式和跨信号制式跨线站,分别提出了配线布置原则。最后,基于布置原则,在进一步分析两种跨线站列车作业特征基础上,研究并提出适用于不同车站构型、不同客流特征的典型配线设置方法,并进一步考虑运输组织适应性、建筑规模、工程量等因素提出适应不同实际运营场景的建议方案。通过研究,对于同信号制式跨线站,建议以在发车端设单渡线、交叉渡线等配线为主;对于跨信号制式跨线站,结合当前技术条件建议增设到发线,并根据实际需求设置折返线等其他配线。

高速铁路列车开行方案与票价票额综合优化

为提升高速铁路的运营组织水平和盈利能力,本文提出高铁列车开行方案与票价票额综合优化方法。首先,构建分时客流需求与票价间弹性需求函数,并分析包括出发时段偏差、乘车耗时及票价的旅客广义出行成本,进而采用多项式Logit模型描述分时弹性客流的列车选择行为。在此基础上,以客票总收入与运营总成本之差最大为目标构建三者综合优化模型。其次,利用OD总收益关于列车票价的偏导构造票价方案搜索策略,使票价邻域解和列车开行方案邻域解相适应,并运用Cplex求解对应的最优票额分配方案,设计模拟退火算法求解模型。最后,基于郑西高速铁路进行算例分析,结果表明:在7个不同弹性系数下进行综合优化,旅客出行成功率和列车平均客座率均在90%以上,优化解的列车开行方案、票价方案及票额分配方案均高度匹配;在5组不同规模算例中,三者综合优化的运营净收益相比于固定票价下的开行方案与票额联合优化和固定开行方案下的票价与票额联合优化,分别提高了4.11%~15.25%和3.17%~13.42%,且人均单位里程出行成本亦分别降低了1.69%~4.96%和0.97%~4.35%,表明综合优化更好地提升了高速铁路的运营收益和旅客服务水平。

考虑Pareto最优的列车运行图与维修天窗协调优化

列车运行图与维修天窗之间的冲突始终无法避免,且维修天窗开设时间的长短显著影响列车总运行时间。针对此问题,综合考虑维修天窗对列车运行造成的限速约束、车站到发线数量约束等,建立列车总运行时间最小,以及维修天窗实际开设时长与理想时长总偏差最小的双目标混合整数规划模型;对困难约束设置中间辅助变量将模型线性化以提高求解效率,并设计约束转换算法求解双目标模型的Pareto最优;微观化处理铁路线,将站内资源和站间资源细化为一系列行车资源单元,得到更加符合实际旅客运输需求的运行图。以某地区铁路线夜间开行列车及维修天窗开设计划为研究背景,调用商业软件求解双目标函数模型的Pareto最优,并对双目标模型的最小支配解和最优支配解进行对比分析;针对最优支配解下的列车进入、离开行车资源单元的时间、停站作业时间及维修天窗的开始时间及开设时长,绘制列车运行图。求解结果表明:模型在满足维修天窗最小开设时长的同时,能够兼顾列车运行总时间最小和维修天窗开设时长更充裕。基于最优支配解绘制的列车运行图表明:微观路网下的列车运行时刻表优化结果更符合实际旅客运输生产作业需要。研究结果可为铁路运营管理部门进一步优化列车运行图编制与维修天窗开设提供参考。

油田集输站库储罐甲烷逸散规律的连续监测分析

作为油气上游业务的集输站库,其储罐甲烷逸散状况在“碳达峰、碳中和”背景下受到广泛关注。目前通过模型估算的储罐甲烷逸散结果误差大,采样监测因随机性也导致结果不可靠。采用新型有机气体监测仪,对集输站库典型储罐的呼吸和甲烷逸散进行了连续监测分析,结果表明:(1)拱顶罐呼吸和甲烷逸散明显,无油气回收系统的拱顶罐最大日呼气累计流量达97.7 m^(3)/d,最大日甲烷逸散量83.05 m^(3)/d;有油气回收系统的拱顶罐日呼气累计流量<1.0 m^(3),日甲烷逸散量≤0.2 m^(3)/d;安装节能呼吸阀后拱顶罐日呼气累计流量和日甲烷逸散量分别降低至原来的20.9%和9.6%;浮顶罐几乎无甲烷逸散。(2)集输站库储罐呼吸日进程和季节特征明显。拱顶罐呼吸活动集中在12:00—18:00时段,高温季节呼吸量明显上升。

市域列车与城际列车共线运营开行方案优化研究

目前我国市域铁路处于初步发展阶段,运输组织理论研究体系尚不完善,对市域铁路与其他制式共线运营的列车开行方案协同编制问题研究不充分,已难以适应轨道交通互联互通发展趋势。针对这些问题,从乘客出行时间和企业运营成本的角度出发,建立市域铁路与城际铁路共线运营的列车开行方案编制模型,设计基于NSGA-Ⅱ的求解算法,并以上海机场联络线为案例,证明所提模型和设计算法能有效求解共线运营列车开行方案,同时表明共线列车开行方案能有效节省乘客总出行时间,提高轨道交通系统服务水平。

陕北煤炭东出新径路方案研究

2022年陕北榆林煤炭产量5.84亿t,其中铁路煤炭外运量为3亿t,预测远期铁路煤炭外运量为4.8亿t,其中东出运量2.6亿t。该地区的煤炭东出运输主要依赖于包西铁路衔接太中银—黄韩侯—陇海—包兰等横向铁路通道。由于包西铁路榆林至绥德段能力已饱和,太中银铁路后方径路石太段能力趋于饱和,无法满足区域煤炭进一步东出的需求,研究提出构筑陕北煤炭东出新径路。研究从工程投资、通道规模、运营管理、运输组织、通道布局及沿线经济带动等角度对比分析了2个方案:一是沿既有神木西至瓦塘通道扩能方案,二是沿规划新建榆佳临通道方案。沿既有神木西至瓦塘通道的扩能方案,充分利用既有铁路设施和富余运能,工程建设规模小,服务沿线更多矿区煤炭集运需求,实现路网整体效益最大化;扩能方案形成径路顺直、运输流畅的陕煤东出新通道,有效解决陕煤东向运输能力不足问题,同时释放包西铁路瓶颈区段运能,支撑陕煤南向运输。

城市轨道交通延伸线路列车编组方案研究--以青岛地铁6号线二期为例

列车编组作为城市轨道交通技术标准之一,对线路建设及后期运营至关重要,在各地线网不断向城市边缘延伸,客流出现中心城区客流大,边缘地区客流小,或初、近期客流小,远期客流大等时空不均衡特征的背景下,对既有延伸线的编组研究刻不容缓。首先,对国内外城市轨道交通编组的使用情况进行总结,说明混跑编组、灵活编组的应用趋势;之后,以青岛轨道交通6号线二期工程为例,根据客流确定固定6编组、4辆、6辆混跑编组的开行方案,基于运营角度选取全日、高峰满载率、全日牵引能耗、车辆购置费等评价指标,对6号线采用两方案进行系统比选;并分析混跑编组方案对站台门系统、通信系统、信号系统、场段规模的改造成本。研究结果表明:6号线采用4辆、6辆混跑后,运营方面初、近、远期客流服务水平均可提高3对/h,同时全日及高峰满载率有所提高,经济性方面车辆购置费可节约1.1亿元,电耗节约6.2亿元,工程、系统改造成本为1.4亿元,综合来看,运营期按25年综合成本可节约5.9亿元。综合运营、经济两方面6号线二期推荐4辆、6辆混跑编组方案。

跨既有交通线的分体多腔室钢箱梁桥顶推施工技术

以廊坊临空经济区临空路(万兴道—广兴道)工程项目环首都分离立交桥第6联建设工程为背景,阐述了跨既有交通线的分体多腔室钢箱梁桥顶推施工技术。该项施工技术能够解决传统顶推施工用导梁多为定性产品,安拆过程施工效率低的问题。同时,针对顶推用临时支撑所含垫块安拆不变、支撑高度不精准、顶推过程线形控制难度大等问题,提出来一种详细的解决方案。

柔性复合管在油田服役后的性能

为评价柔性复合管在油气田地面集输系统中的应用效果,采用宏观观察、微观分析、水压爆破试验、气密封性能测试、结构组成分析、热分析、红外光谱分析、力学性能测试等方法对两条柔性复合管进行分析,以确定其在不同工况下的适用性。结果表明:在经过一段时间的服役后,两条柔性复合管结构层保持完整,未发现明显缺陷,内衬层颜色加深;两条管道的失效形式均为管体爆破,其中1号试样因长期高温运行,其爆破压力不满足标准要求;两条管道的内衬层分别为交联聚乙烯和普通聚乙烯,增强层分别为芳纶纤维和涤纶纤维,热分解温度分别为580℃和440℃,但芳纶纤维的抗拉强度明显小于涤纶纤维。

高速铁路对沿线建筑噪声影响及控制措施研究

针对某在建综合交通枢纽内高速铁路沿线高标准星级酒店噪声超标问题,分别采用几何声线法和统计能量分析法,建立铁路沿线噪声以及建筑室内噪声预测模型,研究列车高速通过及进出站时铁路沿线噪声分布特性和酒店内部噪声情况,讨论了声屏障对铁路沿线噪声、建筑外墙(窗)隔声以及酒店内部房间尺寸酒店内部噪声的影响规律。研究结果表明:(1)列车通过时,铁路沿线环境噪声水平将达到90 dB(A)以上,酒店内部噪声也将超过50 dB(A);(2)设立声屏障可有效降低铁路沿线噪声2~10 dB(A),同时提高建筑外墙隔声、增大室内房间面积可有效降低室内噪声16~18 dB(A);(3)在铁路声屏障和建筑外墙(窗)隔声都难以进一步有效降低沿线敏感建筑室内噪声时,可通过改变房间用途来使内部噪声满足标准要求。研究成果可为高速铁路沿线敏感建筑的噪声控制提供参考。

生产线上运输升降机的自动化设计

在现代工业制造中,生产线运输升降机这一装置被广泛应用,主要功能在于为产业线上下游提供不同物品运输服务。然而,传统生产线运输升降机依然依赖人力驱动,由此导致其工作效率相对较低且存在诸多潜在的安全风险因素。面对此种现状,随着工业化与自动化技术创新的日新月异,自动化设计已然成为提升生产效能、降低生产成本的主要方法手段之一。文章对生产线上运输升降机实施了自动化改造设计,以期为工业生产提供参考。

节段预制拼装变截面U形梁BIM技术应用

短线法U形梁在城市轨道交通中应用较少,如何在拼装过程中控制桥梁合理线形尤为重要,为此提出了一种基于BIM技术快速合理的预拼装方法。首先,利用Revit软件对U形梁桥梁构件建模,并对其进行参数化设计。确保桥梁构件的精确性和可调整性,为后续施工提供了坚实基础;然后将Revit模型与施工进度计划导入Navisworks软件,利用该软件的TimeLiner(时间轴)功能,进行详尽的施工模拟。这一模拟过程能够预先判断拼装过程中可能出现的偏差,并据此对施工工序进行更为合理的安排。这种前瞻性的施工规划不仅有助于缩短施工周期,还能有效节约资源,提高整体施工效率。提出的基于BIM技术的预拼装方法为城市轨道交通中短线法U形梁的应用提供了一种高效、精确且节约资源的解决方案。

铁路新线引入的站改施工安全对策探讨

铁路新线引入既有站的站改施工,对正常运输秩序影响较大,施工组织难度和安全管理更为复杂。以沈白高速铁路新线引入沈阳北站施工为例,分析空间有限、时间紧迫、安全要求高、组织复杂、技术难度较大等施工难点,剖析存在的施工前期准备不充分、各专业结合部交叉干扰较多、施工人员机具管理不到位、施工人员业务素质参差不齐、施工作业对行车办理限制增多等问题,提出加强施工安全管理的对策,即:充分做好施工准备,加强施工组织协调,强化施工人员机具管理,提高施工人员业务能力和综合素质,减少施工对运输的影响,规范施工安全管理,确保施工组织与运输安全。

大型体育赛事山地赛区交通组织研究

大型体育赛事山地赛区交通组织相较城市赛区面临更大的挑战,应采用针对性措施和科学高效的组织方法,确保赛事交通顺利运转。分析大型体育赛事交通服务群体和保障需求,梳理大型体育赛事交通组织方案的制定流程及重点内容,包括分析赛事服务要求和赛区交通运行环境、测算交通保障需求、编制交通组织方案和设计交通运行流线。进而探讨大型体育赛事山地赛区交通特征及交通服务面临的挑战。最后指出应结合赛区基础条件制定交通组织策略:在赛区外围布置远端停车换乘区实现远端接驳的组织模式,合理设置赛事公共汽电车专线以提升服务能力,根据服务群体驻地特征提供多种交通方式联合运输服务,同时制定应急预案保障,并做好赛前安全测试,以实现山地赛区安全、便捷、可靠的交通服务目标。

中老铁路货物列车牵引质量优化研究

中老铁路开通以来,货运需求的不断增长与运输能力的矛盾逐渐显现。为了进一步提升通道的货物运能,研究了中老铁路线路及运营现状,包括点线基本情况、货物运输需求态势以及牵引能力现状。分析并提出磨万段供电能力限制、线路设施条件限制以及海关通关时间限制等3方面跨境运能限制的主要因素。针对跨境运能限制主要因素,提出开展牵引质量提升研究试验,能够对中老铁路货运上量带来最经济最有效且最直接的助力。通过选取试验区段、确定机车参数、计算列车理论牵引质量、确定试验项目等研究,以及对试验结果的全面分析对比,显示中老铁路牵引定数可以提升至2800t,并符合各项运行标准,为提升运力、降低物流成本提供了有力支撑。

城市互通式立体交叉设计及优化研究——以厦门市为例

城市互通立交的建立有助于减少交通拥堵,节约行车时间,保障人、车安全,它的合理、规划建立对城市交通具有重要意义。以厦门市滨海东大道为例,对城市互通式立体交叉的设计和优化进行综合研究。通过对厦门市滨海东大道的调研和分析,针对主线交通量、匝道交通量、辅路交通量以及行人和非机动车对交通的干扰和影响,提出构建对称双环变异苜蓿叶形互通立交设计和优化方案,并对该方案的交通组织优化、城市交通流组成及影响因素进行分析,最后针对交通量预测问题,提出基于长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的未来年交通量预测模型,研究方案对2030年、2040年和2050年的交通量进行预测。研究结果表明,本文所提方案能有效提高交通效率、增加交通安全、缓解拥堵,所提出的预测交通流量的方法精度较高,误差较小,相比于K最近邻算法(K-nearest neighbor,KNN)、差分自回归移动平均算法(auto regression integreate moving average,ARIMA)、随机森林算法(random forest,RF)的精度分别提高了15.5%、32.2%、46.3%。由此,该方法有助于对规划年互通立交交通量进行准确预测,可为城市交通规划和设计提供参考。

“双碳”战略下上党区铁路专用线煤炭运量研究

随着“双碳”战略的实施,运输结构加速调整。长治市上党区新建煤炭铁路专用线,推进区域煤炭运输“公转铁”,实现运输领域低碳发展。为合理确定铁路专用线承担的煤炭运量,以产销平衡法为基础,分析上党区煤炭资源储量、分布和规划情况,重点研究煤炭运输市场、外运通道径路比选、运费运价、线路能力利用率,结合运输结构调整政策、煤炭外运通路功能和铁路专用线合理吸引范围,选择最优运输径路,综合分析确定了铁路专用线承担的煤炭运量,为铁路专用线可行性研究提供依据。