TOD导向下的城市轨道交通站区用地绩效评价——以广州若干地铁站区为例

为推动TOD的本土化实践,聚焦于现有的地铁站区用地成果,应用用地绩效评价分析框架并结合TOD用地原则,构建TOD导向下的站区用地“强度—结构—价值”三维绩效评价体系,同时采用改进的TOPSIS法与障碍度模型对广州若干地铁站区进行实证研究,得出案例站区的TOD用地绩效水平,并从中总结TOD用地实践的积极经验。结果表明,部分案例站区已具有一定的TOD用地特征,尤其在用地结构、价值等维度上表现出良好水平,汲取相关成熟经验对于TOD的本土化实践具有较强的借鉴意义,但也需正视传统用地强度模式与TOD理念间的冲突、用地结构的优化与经济、社会等多元价值的协调等重点问题。

城市轨道交通全自动运行车辆基地运用库内自动化区主动防护技术

[目的]城市轨道交通在运用库库前或库中设置下穿通道或上跨天桥实现人员进入自动化分区作业的做法,工程投资较大,人员走行距离长,作业极为不便,影响人员疏散,造成安全隐患,因此需进一步研究运用库内自动化区不采用下穿通道或上跨天桥通行的防护技术。[方法]基于FAO(全自动运行)车辆基地运用库内自动化区常规防护策略存在的消防安全隐患、通行不便、管理程序复杂、工程投资较大及施工难度大等问题,提出了主动防护技术。根据主动防护技术的思路,对运用库内自动化区进行了布置,并对主动防护作业流程以及主动防护技术的系统架构作了详细介绍。[结果及结论]FAO车辆基地运用库内自动化区的主动防护技术为:将中间通道的电动伸缩门由常闭状态调整为常开状态,取消下穿通道或上跨天桥,人员、维修车辆通过中间通道进入各自动化分区。采用主动防护技术后,运用库内中间通道在无车辆出入库作业时,人员可以正常通行,减少了人员和维保车辆走行距离,消除了消防安全隐患,提高了运营管理效率,减少了工程投资和施工难度。

城市轨道交通对容积率影响的定量分析——以东京为例

以东京为例研究城市轨道交通对容积率影响的定量关系,可为我国城市轨道交通站区土地资源的合理配置与优化利用提供指导依据。选取区位、建筑类型、到车站距离、地价作为影响地块容积率的因素,并构建了带交互项的线性回归模型进行分析。p值检验结果表明带交互项模型更适用。研究显示“到车站距离”对商业建筑容积率的影响大于居住建筑,商业建筑“核心区”与“到车站距离”间交互影响程度最大,居住建筑“市区”与“到车站距离”间交互影响程度大于郊区。研究结果为调整国内城市轨道交通站区商业建筑物布局,优化城市核心区轨道交通站点周边商业建筑物容积率及调控城市市区与郊区轨道交通站点周边居住建筑物差异化规划提供依据。

城市轨道交通车辆大架修灵活工艺设计

[目的]大架修作业是城市轨道交通车辆检修工作组织的难点与瓶颈点,目前尚缺乏对大架修作业内容的梳理及面向维修优化的工艺设计。[方法]分析和改进城市轨道交通车辆高级修程的工艺设计,以提高检修作业安排的合理性,有效应对因线网里程增加和客流规模增大产生的检修工作需求。基于既有研究中关于维修设施布局和维修任务顺序优化的成果,分析城市轨道交通车辆的大架修现状,归纳了大架修作业中线路间移位修、部件集中专项修、检修策略多样等特点,之后从工艺流程、检修策略和维修资源配置角度梳理了大架修的工艺特点。进一步提出了大架修的灵活工艺,包括在工艺流程中增加并行作业、根据检修线作业能力调整检修策略、在维修资源配置中分离维修设备和人员。以城市轨道交通6编组列车实际架修流程进行算例分析。[结果及结论]在固定工艺流程下采取同步检修策略所需检修时间为25.0 d,应用灵活工艺的检修所需时间仅为17.5 d,相比固定工艺可减少7.5 d的检修时间。检修时间的减少来自于并行作业的引入和在维修设施能力不足的情况下避免执行车辆整体同步检修策略。算例结果表明,应用灵活工艺可有效缩短列车的大架修作业时间,提高城市轨道交通车辆的维修效率。

上海轨道交通通勤客流特征研究

[目的]上海轨道交通的通勤客流量巨大,需针对使用城市轨道交通进行通勤的通勤者,分析其空间分布及接驳等客流特征。[方法]基于百度位置大数据及上海轨道交通客流数据,对上海轨道通勤从总量、空间分布、线路及站点进出情况、居住地和工作地两端接驳特征等方面进行了分析,并提出对策建议。[结果及结论]所提对策建议为:增加轨道切向线、优化站点周边用地布局、提升轨道网络通道上的职住平衡等。

基于双目定位和同步触发的城市轨道交通工务综合检测车

[目的]目前城市轨道交通隧道及轨道的工务巡检大多仍采用传统的人工巡检方式,亟需有效提升巡检效率及准确率。[方法]提出了一种基于双目定位和同步触发技术的城市轨道交通工务综合检测车(以下简称“综合检测车”),阐述了该综合检测车的系统架构,并介绍了同步定位模块、供电模块及人机交互模块的功能,以及工务病害故障检测所采用的识别算法。介绍了该综合检测车的定位计算和同步控制技术,并对其在城市轨道交通工程中的实际应用效果进行了分析,对其技术优势进行了总结。[结果及结论]该综合检测车可在2 h内完成城市轨道交通线路隧道及轨道的巡检工作,实现对多类病害故障的智能综合检测。与人工检测相比,其准确率提升了60%,巡检成本降低了30%。

城市轨道交通运营线路保护区安全风险防控对策研究

随着城市发展和地下空间开发利用进程的加快,城市轨道交通保护区内作业项目逐年增加,沿线保护区内安全问题日益严峻。为强化城市轨道交通运营安全管理,推进实现保护区安全风险联防联控,文章在分析国家政策与行业管理要求的基础上,以近年来城市轨道交通保护区安全事故为例,分析保护区存在的“违规施工”“异物侵限”“违规堆放”三大安全事故问题,揭示造成安全事故的主要原因,并提出健全保护区安全防控政策制度、推进保护区安全防控精准化、推动保护区安全防控信息化、建立突发事件应急处理机制4项对策建议,以此切实提高城市轨道交通安全运营保障水平。

采用储能式车辆的城市轨道交通列车运行图分析

储能式轨道交通车辆采用车载储能介质,无需架空接触网等额外供电设施,可以降低高架线路的景观影响及工程投资,在低运量的城市轨道交通线路上拥有较大优势,但其采用的储能式动力方式会对行车组织产生特殊影响。对于采用蓄电池储能式车辆并在停车场集中充电方式的轨道交通线路,分析其对轨道交通公交化、高频率、安全性运营组织的影响因素;在考虑这些影响因素的情况下,提出列车运行图铺画时的约束条件,主要有运用车数、高峰小时列车对数、全日列车运行计划、折返时间、区间运行时分、停站时间、车辆段场出入时分、停车场分布及功能、停车场股道及列位等,以及运行能耗、车载电池容量、充电时间、出入停车场次序等。最后以衡阳胶轮有轨电车示范线项目为例,对储能式城市轨道交通车辆的列车运行图进行深入分析,并对运行图指标进行总结,提出优化措施,研究成果可为同类项目的设计研究提供参考。

城市轨道交通乘务工作优化研究与实践探索

城市轨道交通作为现代化城市的重要标志,其乘务工作质量直接影响着运营效率和乘客满意度。本文基于乘务工作的特点和面临的问题,借鉴国内外先进经验,从优化工作流程、加强员工培养、推进信息化智慧化建设、完善评价考核机制等方面,提出了一套系统的乘务工作优化方案。结合实践探索,评估了方案实施效果,总结了经验教训。研究表明,优化乘务工作可显著提升城市轨道交通服务品质和运营管理水平,对行业高质量发展具有重要意义。本文的分析思路和优化策略可为相关研究与实践提供参考。

城市轨道交通区域控制器内通信列车联合筛选方法研究

在城市轨道交通中,为实现列车的紧密追踪,CBTC系统需要识别两列通信列车之间没有非通信车。本文提出一种区域控制器内通信列车联合筛选方法。该方法通过ZC(区域控制器)综合两相邻通信列车位置信息并消除通信列车信息异步的影响,在确保安全的前提下完成通信列车间列车筛选,从而提高CBTC系统的运行效率。该方法具有通用性,可适用于两通信列车头对头、头对尾、尾对尾的中间筛选场景。

城市轨道交通ZC故障场景下列车运行全过程调整方法

目的:当城市轨道交通发生控车设备故障时,会导致列车不同程度的运行延误,需及时调整列车运行方案,降低对运营的不利影响。以对运营影响较大的ZC(区域控制器)故障场景为示例,研究论证列车运行全过程调整方法的可行性、实效性。方法:综合考虑列车运行安全限制因素、车站停站时间要求,以及列车正常运行和限速运行条件下的速度控制策略等,构建以列车总延误时间最小为目标的非线性规划模型,并结合问题特征设计相应的启发式算法。结果及结论:将ZC故障场景对列车运行速度、运行间隔控制等的影响纳入模型与算法,可得与多类控车约束条件相符的列车运行全过程调整方案。算例应用结果显示,所提出的启发式算法能够在毫秒级求得近似最优方案,且总晚点列次、终到站最大晚点时间和终到站总晚点时间三项统计指标与数学规划求解器Gurobi求解结果十分接近,耗时仅为该规划器的0.387%。提出的针对ZC故障场景下的列车运行全过程调整方法可实时响应应急调整决策需求,高效协调图定列车运行,达到减少列车延误时间与总晚点列次目的。

低碳导向的城轨列车节能运行方案研究

在城市轨道交通事业迅猛发展的同时,能源消耗总量与碳排放总量过大的问题也日显突出,因此提出低碳导向的城市轨道交通列车运行方案集成优化方法。对列车运行过程中的动力学特性进行分析,确定列车牵引能耗的计算方法,并通过电网排放因子量化列车碳排放与牵引能耗的关系。通过列车运行图和速度曲线控制,在匹配更多再生制动能量的同时减少牵引能耗,构建以全线列车总碳排放量最小为目标的集成优化模型,并设计基于遗传算法的高效启发式算法对模型进行求解。利用北京地铁燕房线的实际数据进行实例验证,结果表明优化后列车再生制动能匹配量增加76.1%,全线碳排放量降低33%。

城轨线路夜间全线单线双向行车模式下行车能力计算

为满足城市轨道交通线路夜间行车需求,提出了全线单线双向行车模式,即全线2条正线中一线双向行车一线维修;研究了全线单线双向行车模式下列车在站交会方式及区间运行线铺画方式的特点,提出了在各运行线铺画方式下各区间的运行图周期通式;构建了确定线路最小区间运行图周期的0-1非线性规划模型,并改写为0-1线性规划模型以方便求解;研究了城市轨道交通站站停线路的夜间行车能力计算问题;选择一条在建城市轨道交通线路,应用0-1线性规划模型计算了全线单线双向行车模式下,线路在前一天23:00至第二天05:00时间段共6 h的夜间行车能力,对比分析了不同配线条件下线路夜间行车能力。结果表明:全线单线双向行车模式下线路夜间6 h总行车能力为10对,在站增设配线可实现夜间行车能力提升;所提出的0-1线性规划模型计算简洁、结果可靠,可用于不同配线条件线路夜间行车能力计算。

轨道交通工务智能运维体系的设计与应用

针对以人工为主的轨道交通传统工务模式所产生的诸多弊端,如病害漏检误检、维修不足、过度维修、难以长期跟踪病害发育、难以确定仓储物料的状态等,设计了一种工务智能运维体系。该体系基于可扩展的多层分级架构,可对轨道交通的各类结构病害及部件故障实现准确识别与数字化管理。结合先进的仓储管理与远程专家指导,智能化制定维修策略并更新相关数据,从而对轨道交通的多种场景实现智能化工务运维,并允许用户根据实际需求对该系统进行功能增减和调整,实现了工务运维成本的降低和管理模式的简化,为业主单位降本增效。

一种城市轨道交通工务综合巡检机器人的设计及应用

我国城市轨道交通运营里程的快速增长给轨道交通工务巡检工作带来了压力,传统的人工巡检方式存在多种弊端,需要借助智能检测设备以提升工务巡检工作的效率与质量。目前用于城市轨道交通工务巡检的智能检测设备普遍存在部署灵活性低、病害实时检测与实时报警难以实现、病害管理体系缺乏等问题,很难应用于城市轨道交通的每日巡检工作中。智能巡检机器人基于模块化设计、自主动力、人员搭载、机器视觉、定位计算及先进的人工智能算法,实现城市轨道交通工务巡检相关病害的实时检测与实时报警,并使用病害数据库对已检测的病害进行数字化管理。该机器人应用于工务运维的每日巡检工作中,可大幅降低巡检人员的劳动强度;通过智能病害检测技术准确识别多类病害从而提升巡检效率,避免重大病害的形成;结合病害的定位计算将轨道交通工务运维工作中传统的人工巡检-纸质(或电子化)病害管理模式优化为机器人巡检-数字化病害管理的新模式,大幅降低工务运维成本。使用智能巡检机器人可为城市轨道交通运营降本增效,并助力智慧城市轨道交通的建设与发展。

基于无源射频识别精确定位技术的城市轨道交通车载自动过分相控制方案研究

为保障城市轨道交通交流供电模式下列车安全、可靠、平稳自动过分相,降低建设投资,依据TB/T 3483—2017《CTCS-3级列控车载设备技术标准》对自动过分相的规定,结合城市轨道交通线路站间距小、无电分相区数量少的特点,综合考虑实施成本,阐述了无源RFID(射频识别)精确定位技术的组成、原理及优势,从系统组成、工作原理及设备配置等方面研究了基于无源RFID精确定位技术的车载自动过分相控制系统,并详细分析了特殊工况下的过分相方案。该方案适用于城市轨道交通交流供电模式下的自动过分相场景。

考虑乘客服务水平的城市轨道交通平峰期节能运行图研究

为实现城市轨道交通的节能降耗,降低运营成本,提出基于平峰时段客流特征和行车组织特点的城市轨道交通平峰节能运行图优化模型。在平峰时段,通过压缩客流量较小车站的停站时间,将富余停站时间用于列车区间运行,在保证整体列车运行周期不变的同时,实现降低列车牵引能耗的目标。建立考虑乘客服务水平的城市轨道交通平峰期节能运行图优化模型,并设计遗传算法对模型进行求解。以深圳地铁7号线上行方向为例,结果表明上行方向区间牵引总能耗整体减少87.35 kW·h,节能效率达到19.44%。研究表明在不影响乘客正常乘降列车的情况下,提出的考虑乘客服务水平的平峰节能运行图模型调整列车区间运营时间,具有显著的节能减排效果。

城轨交通新一代CBTC列车控制系统方案研究

目前广泛应用的基于通信的列车控制系统(CBTC)主要由联锁和区域控制器协同配合为列车分配线路资源,基于“车-地-车”数据交互架构实现列车安全防护。这种系统结构复杂、延时较大,导致运营效率较低。通过分析轨旁控制系统一体化和车车通信的技术现状,提出新一代CBTC系统方案,从系统结构和列车运行控制流程2方面进行研究,设计实现在线列车运行计划调整、列车及线路资源管理、车载自主计算移动授权等关键功能。该方案系统结构精简、维护方便、响应及时、运营灵活,能够极大地缩短列车运行间隔,提高运营效率,符合未来信号系统的发展方向。

城市轨道交通信号设备施工作业质量监督系统

目的:解决现阶段信号设备施工作业环节存在的信息可信度低、溯源能力差、人员管理难度高及运维效率低等问题。方法:通过分析信号设备施工作业流程,根据信号设备施工作业质量监督系统设计需求,从网络安全架构、技术架构和系统模块三方面研究系统架构设计。将网络安全架构安全网域划分为生产执行网域、生产辅助网域、管理网域及无线网域,并在各网域采取安全防护措施。技术架构采用分布式架构设计,分为感知层、中间层、数据服务层及应用层等四个层级,实现了系统的高可用性和高并发性,提升了系统处理数据的能力和效率。在系统模块设计方面,对信号设备施工作业的每个环节进行了细致划分,包括工单管理模块、监督逻辑分析模块、图像采集模块、图像分析模块及人员绩效评价模块,确保信号设备施工作业的每个环节都能得到有效监督和管理。结果及结论:经过现场生产环境实际应用验证,采用信号设备施工作业质量监督系统可有效提高信号施工作业的质量和效率,降低安全风险和监管成本,实现信号施工过程规范化,为行车安全提供良好保障。

转体斜拉桥施工对既有地铁结构的影响

为有效预防在人口密集的城市核心区域,城市市政建设对既有轨道交通结构和运营安全的影响,以四川省成都市某斜拉桥工程施工对周围地铁结构的安全影响性评价为例,通过现场调研、数值计算和理论分析,讨论斜拉桥建设过程中对邻近轨道交通的影响。研究结果表明:斜拉桥的施工过程中,地铁结构最大竖向变形为0.85 mm,为上浮变形,最大横向变形为-1.37 mm,并向13#墩侧发展,轨道沉降变形小于1.4 mm。典型部位混凝土板单元配筋率满足要求,裂缝宽度满足规范要求的规定。研究结果可为类似项目的施工方案提供一定参考。