Research of BIM Technology in Urban Rail Operation and Maintenance and Application

With the rapid development of urban rail transit,the traditional operation and maintenance methods mainly rely on manpower,and the pressure on equipment operation and maintenance is increasing,and the low work efficiency,high intensity and high operating costs have always been the main problems at this stage.Through BIM visualization technology can effectively solve those problems,the operation and maintenance mode of urban rail signal equipment at this stage is discussed,the integration and visualization of BIM technology are used to make the judgments and early warnings on the maintenance of urban rail signal equipment,and play a positive and important role in operation and maintenance work,this research result can provide ideas and references for urban rail transit operation and maintenance in the new era.

A Computer Aided System for URT Maintenance Optimization Based on a FMEA-fuzzy Model

In recent years, urban rail transit （URT） systems have rapidly developed in China, however, their existing strategies for vehicle maintenance are still based on experiential and qualitative methods which result in either high cost or emergencies. In this paper, a tentative attempt at introducing the fuzzy set theory into quantitative analysis and assessment of URT trains＇ failures was presented. Based on the proposed FMEA-fuzzy model, a com- puter aided system for URT maintenance optimization was developed. The overall structure and procedure of the system were described in detail, and the important issues, including the development environment, improvement to FMEA table, acquisition of weight distribution matrix P, and setting of fuzzy vector R, were also discussed. Initial application into the vehicle maintenance of Shanghai Metro System shows, that the proposed model and computer aided system have a good performance and consequently are worth further development.

基于卡尔曼滤波的室内二次辐射噪声测量修正方法

地铁运营诱发的沿线建筑物二次辐射噪声已成为城市噪声投诉重要来源,大量的轨道减振措施因而得以应用。但是由于测试条件的原因,对减振轨道区间沿线的建筑物二次辐射噪声进行测试所获取的噪声信号往往与背景噪声信号差异较小,致使室内二次辐射噪声评估结果不稳定。为评估观测信号与背景噪声信号接近时的室内二次辐射噪声,提出一种基于卡尔曼滤波方法的楼板振动与室内噪声测试数据联合评估方法。首先,根据卡尔曼滤波器工作原理,提出室内观测噪声误差矩阵和经验公式预测方法误差矩阵的构造方法。而后采用向典型信号中掺入高斯白噪声的方法结合现场实测数据验证了该方法的可行性。最后基于该方法对比分析几种经验预测公式的效果。

城市轨道交通系统安全韧性思考与实践

[目的]城市轨道交通作为城市的重要交通基础设施,对保障城市安全有序运行至关重要。为应对城市轨道交通系统所面临的安全挑战,需探讨提升城市轨道交通系统安全韧性的策略。[方法]介绍了“安全”的相关定义和“韧性”的相关表述,提出了城市轨道交通系统安全韧性概念的内涵。基于上海轨道交通的建设和运营实践,结合具体案例,围绕隧道结构安全性、设施设备可靠性和系统协同性三个方面提出了提升城市轨道交通系统安全韧性的策略。[结果及结论]提出以强化本质安全、系统安全为核心,通过夯实隧道结构安全基石、强化关键设施设备可靠性、增强系统间匹配与协同等关键性举措不断提升城市轨道交通系统的安全韧性。

基于边缘控制逻辑的车站机电设备监控系统一体化设计

[目的]现有城市轨道交通管理模式还是以线为对象进行管理,网络化管理效能还未能充分发挥,如何更加集约、有效地对城市轨道交通网络进行管理,已成为各地城市轨道交通运营企业所面临的共同课题。以车站机电设备集中管控为目标,提出了基于边缘控制逻辑的车站机电设备监控系统一体化设计方案。[方法]分析了城市轨道交通网络化管理发展趋势以及网络化管理制约因素;提出了基于IT/OT(信息技术/运营技术)融合的边缘控制自动化发展方向;介绍了既有车站机电设备监控系统的技术架构和基于机电一体化的车站机电设备监控系统建设方案,并分析了该建设方案的技术特点和实施效果。[结果及结论]基于边缘控制器搭建车站机电设备管理系统,形成云边端架构,可实现对车站机电设备的集中管理,使控制体系更简洁、更安全、更高效、更经济。试点结果表明,基于边缘控制逻辑的车站机电设备监控系统一体化设计方案可行,可提升网络化管理能力。

城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置选型及散热分析

[目的]城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置散热量较大,为有效解决此类装置的散热问题,需对再生制动能量电阻吸收装置进行选型,并对其散热能力进行分析。[方法]通过推导得出的城市轨道交通车辆段再生制动能量的计算方法,以及车辆段内的列车运行工况,对再生制动能量电阻吸收装置的电阻值选取、选型及散热分析等方面进行了详细分析。[结果及结论]结合列车在车辆段内的实际运行工况,提出了车辆段再生制动能量电阻吸收装置中制动电阻的计算及选取方法。再生制动能量电阻吸收装置的散热量一般依据该装置峰值功率,并结合其间歇工作的特性进行估算,但该计算方法未考虑热电阻工况,其理论计算值与实际运行工况存在一定程度的偏差。提出了再生制动能量电阻吸收装置的散热功率估算方法,以及散热功率的校验方法,并提出了该装置布置方式的建议方案。

城市轨道交通供电设备智能运维管控系统开发与应用研究

本文就城市轨道交通供电设备智能运维管控系统的开发与应用进行了全面系统的探讨,旨在通过实证分析验证系统的应用效果和实际效益,以期为城市轨道交通供电系统的智能化管理提供理论依据和实践指导。

基于改进浮动单元的城市职住平衡时间尺度估计——以广州市为例

已有研究对城市职住平衡的测度往往存在可塑性面积单元问题,且忽略了交通网络在职住联系中的媒介作用。提出一种改进的浮动单元法,构建基于道路和城市轨道交通网络的数据集,以时间为职住分析尺度生成浮动单元,运用手机信令数据对职住平衡进行测度。以广州市为例,对就业中心和居住区的职住平衡时间尺度进行估计。研究发现:广州市中心城区职住平衡时间尺度分布呈圈层式空间特征,职住平衡时间尺度从一级就业中心向外围先减小再增大;城市轨道交通缩小了就业中心的职住平衡时间尺度;一级、二级(不处于一级就业中心的辐射范围内)和三级就业中心的职住平衡时间尺度分别为32~40 min、14~28 min和10~20 min,而居住组团的职住平衡时间尺度主要依附于就业中心且受到城市轨道交通的影响。最后,提出在合适的时间尺度下对职住空间结构进行评估和优化住房和就业等资源配置,并重视城市轨道交通对职住空间结构的影响。

城市轨道交通车辆寿命周期后期一体化维护方案探讨

随着中国城市轨道交通的蓬勃发展,车辆寿命周期后期管理亟待优化。文章提出一种一体化解决方案,以“车辆延寿+修程修制保障”为核心,旨在提升车辆性能并降低全寿命周期成本。通过分析传统修程体系的问题,提出新的修程修制以适应当前需求,制定车辆延寿程序体系,其中专项寿命评估至关重要,为延寿改造提供基础信息。改造后,实施修程修制匹配、备件供应保障等措施,确保车辆安全、可靠和可用。为保证延寿工作的有序开展,构建科学的延寿标准体系是城市轨道交通可持续发展的重要一环,需要明确延寿策略和流程,以规范评估、改造、检验、退运等工作。

城市轨道交通车辆检修维护技术应用研究

随着城市轨道交通的快速发展,轨道交通车辆的检修维护技术也变得越来越重要。城市轨道交通系统是现代城市交通的重要组成部分,它不仅能够提供高效、便捷的出行方式,还能够减少交通拥堵和环境污染。然而,随着轨道交通车辆的运营时间的增长,车辆的磨损和故障也逐渐增多,给车辆的安全运营带来了一定的风险。因此,对轨道交通车辆进行定期的检修维护,保证车辆的安全性和可靠性,成为了城市轨道交通运营管理的重要环节。文章主要对城市轨道交通车辆检修维护技术的应用进行探讨,从而提出有效的维护策略和方法。

高职城市轨道交通通信信号技术专业工作手册式实训指导书开发与应用

随着城市轨道交通行业的快速发展,对相关专业技术人才的需求日益增加。高职教育作为技术人才培养的重要基地,其教学方法和实训模式的创新对于提高学生的专业技能和就业竞争力具有关键作用。通过对教学模式改革、实训室利用优化以及教学成效评估等方面的深入分析,提出工作手册式实训指导书的概念,通过整合理论知识与实际操作,构建一个全面、系统的实训教学体系,以提升实训室的使用效率,增强学生的学习动力和实践能力,同时通过多维度的评估和反馈机制,促进教学内容和方法的持续优化。

城市轨道交通实训中心智能运维管理系统设计

设计了一种基于云-边协同架构、多专业协同融合的城市轨道交通实训中心智能运维管理系统。首先,分析智能化时代实训中心多专业的融合协同、集成化的实时监测、智能化的故障预防、信息化的资源管理、数字化的场景输出和多方面的反哺机制等需求;其次,基于云-边协同架构,对系统逻辑架构和物理架构进行设计;最后,应用智能感知、数据库、云边协同、故障预测与健康管理等技术,实现智能运维管理系统实时监控、数据管理、健康管理、应急管理、物资管理和教学管理等功能。系统测试结果表明,该系统能有效实现上述功能,显著提高实训中心的智能运维管理水平。

基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法

在当前城市轨道交通快速发展的需求下,国内轨道交通安全相关系统的预评价方法尚不成熟,积累的各类故障、事故案例无法得到有效共享,导致实际工程中预评价工作难以开展。首先,构建了基于本体推理规则的Man(人员)、Machine(设备)、Media(环境)、Management(管理)及Mission(任务)的5M多因素信号系统安全知识库。其次,阐述信号系统预评估过程,结合案例分析和应用,形成了基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法。最后,从风险辨识质量和风险控制精准度等多方面将基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法与一般预评价方法进行比较,结果表明该方法能够从全生命周期角度对信号系统分阶段风险进行辨识并评定风险损失,风险辨识质量高、风险控制精准度高,且该方法的实施有利于加强城市轨道交通事前安全管理效果,同时也可为安全相关系统的风险预评价理论研究提供参考。

城市轨道交通车辆均衡修检修制度和计划性检修制度对比分析

[目的]为了尽可能降低城市轨道交通车辆购置费和运维成本,我国部分城市目前已开展均衡修检修制度,因此有必要将车辆均衡修检修制度和原有计划性检修制度进行对比分析。[方法]以重庆轨道交通为例,分别介绍了两种检修制度下的检修修程和检修周期,并对两种检修制度下的车辆上线率和检修列位进行了对比分析。[结果及结论]相较传统计划性检修制度,均衡修检修制度下每列列车每年扣车时间减少了19 d,且所需检修列位数增加了18.5%。结果表明,城市轨道交通车辆均衡修检修制度更为合理。

基于云架构的城市轨道交通信号系统方案研究

传统架构下信号系统有很高的独立性,无法实现多系统间信息融合。为实现与城轨生产网的信息共享及大数据挖掘,可选择将信号ATS子系统纳入城轨云平台。在保证信号系统核心设备独立性、安全性的基础上,将ATS子系统中心级服务器、工作站纳入云平台,以1.0的复用比为例计算了ATS子系统的计算资源需求。ATS上云部分与非云部分的连接通过云平台核心交换网络实现;应用服务器及接口服务器配置刀扇式服务器,数据库服务器配置机架式服务器。为满足ATS子系统冗余及无扰切换要求,云平台为ATS子系统提供两套配置相同的服务器资源;考虑到城轨信号系统需满足信息安全等级保护3级的要求,云平台均应按照信息安全等级保护三级进行建设。

考虑环境影响的城轨多设备维修策略研究

针对城轨设备欠维修和过维修等问题,提出考虑环境影响的城轨多设备维修策略。考虑到外部环境因素对城轨设备运行状态的影响,构建一种考虑环境影响的可靠性评估模型;以单个城轨设备为对象,以设备维修成本最小化为目标构建城轨单设备维修模型;以多个同类型城轨设备为研究对象,引入机会维修以考虑各设备之间的维修时间相关性,以设备平均维修成本最小化为目标构建城轨多设备维修模型;以某地铁换乘车站4台自动检票机实际故障数据为例,研究结果表明,多设备维修策略能有效降低设备维修成本,在730d内可以为每台自动检票机在单设备维修策略的基础上进一步节约维修成本约3921元,维修成本减少约10.74%。考虑环境影响的城轨多设备维修策略能够使设备维修维护更加合理,为城轨设备维修决策提供理论依据。

基于密度聚类算法和广度优先搜索算法的道岔摩擦电流智能分析系统

[目的]现场的道岔摩擦电流测试与调整存在流程繁琐且风险高、对检修人员专业水平要求高、测定数值的主观性占比大3个弊端,为此需要基于各类智能算法及技术提升道岔的智能运维水平。[方法]分析了道岔摩擦电流测试曲线4个阶段的特征,提出建立道岔摩擦电流的智能分析系统。阐述了该系统的功能及工作原理,设定了该系统的摩擦电流标准值及阈值范围。该系统可基于密度聚类算法和广度优先搜索算法自动获取道岔摩擦电流值。介绍了该系统的调试界面截图,以说明系统在获取道岔摩擦电流值如何为现场检修人员提供操作建议。[结果及结论]该智能系统具有良好的可用性,实现了节约检修时间、降低维护成本和提高检修效率的既定目的。

基于信息备份技术提升城市轨道交通数据单向传输可靠性的设计方法

[目的]为了应对城市轨道交通系统各个子系统间复杂接入带来的潜在安全威胁,中国城市轨道交通协会提出安全生产网和外部服务网间应实施物理安全隔离。既有传输方式下,数据单向传输过程中经常发生丢包、误码等问题,需要寻求新的方法,以提高城市轨道交通数据单向传输的可靠性。[方法]阐述了单向安全隔离系统的传输原理及存在问题,以及单向安全网关内的代理、会话配置的情况。分析了传输异常3种类型(代理次序混乱、会话次序混乱及传输超时)的判断方式。提出了基于信息备份的数据传输方法,设定了备份信息的首部格式,制定了基于信息备份技术的数据传输方法检查传输异常的技术流程,并对该方法进行了试验验证。[结果及结论]该方法能够有效解决城市轨道交通数据单向传输可靠性低的问题。

城市轨道交通换乘站位置对乘客换乘路径选择的影响

[目的]城市轨道交通乘客实际出行中存在一些不宜量化的因素(如换乘站在线网中的位置等)。这些因素难以量化折算为城市轨道交通多路径概率选择模型中的出行路径阻抗,需要研究这些因素对乘客路径选择的影响。[方法]根据换乘站在城市轨道交通路径中的位置将换乘站划分为居路径前段、居路径中间、居路径后段三类。基于手机信令获取得到的上海轨道交通线网乘客出行数据,选取其中的典型OD(起讫点)对及符合研究要求的换乘站,将多路径概率选择模型计算得到的选择比例与路径实际选择比例进行对比,分析得到不同换乘站类型对乘客换乘路径选择的影响规律。[结果及结论]与居路径中间换乘站相比,乘客更趋于选择在居路径前段、居路径后段的换乘站进行换乘,其路径实际选择比例较模型计算选择比例约高10%。构建多路径概率选择模型时,不能简单地将换乘因素量化折算为阻抗,应对各换乘因素进行综合考虑。

数据与模型双核驱动的城市轨道交通自动售检票智能运维系统架构设计与实现

[目的]城市轨道交通传统AFC(自动售检票)系统存在维修速度慢、维修方法过时、维修计划不合理和维修成本高等问题。需要采用数字化与智能化主动监测维护方法,基于数据与模型双核驱动搭建城市轨道交通AFC智能运维系统,将周期性的计划修转变为状态修和预知修,进而提高运维效率,降低运维成本。[方法]介绍了城市轨道交通AFC智能运维系统的架构及主要功能。先通过多传感器融合收集终端设备的数据,并通过上传到大数据平台进行处理,再利用深度学习算法与天牛须搜索优化算法对收集的数据进行数据分析,并优化模型,进而识别故障模式和预测潜在的设备故障。此外,该系统还采用了自动化工作流程管理工具来分析运维任务的执行效率,以优化日常维护和紧急响应策略。[结果及结论]该系统在上海轨道交通3号线试点运行中表现出色,能实现智能维护、设备动态履历管理、远程监控、移动终端、无纸化维护等功能,其运行平稳、操作方便、流程顺畅。通过效益分析可知,该系统切实提高了工作维修效率,降低了运营成本。