城市轨道交通既有线路开行快慢车方法研究

城市轨道交通既有线路有效提升运营服务品质的途径相对较少,既有线路开行快慢车作为一种大胆尝试和创新突破,在高质量发展的背景下,具有非常广泛的应用需求。针对既有线路开行快慢车的方法进行系统梳理,根据不同线路特点和运营需求,提出既有线路开行快慢车的4种方法,分别是利用大的行车间隔开行快车、利用交替式跨站停车开行快车、利用故障停车线开行快慢车、利用小交路折返开行快慢车。结合国内外应用实例,对各种方法的开行原理、优缺点以及运营要求等进行详细分析,并介绍既有线路开行快慢车需要改造的内容。

我国城市轨道交通既有线改造路径探讨

随着城镇化进程的加快,城市轨道交通既有线改造在促进城轨高质量发展和城市可持续发展方面具有重要的战略意义。既有线改造涉及专业面广、待解决问题复杂,过去以解决安全问题为主要目标的消隐改造、以部分专业为对象的专项改造已难以满足新时代既有线改造需求。因此,面对城市轨道交通高质量发展要求,亟须深入探讨我国城市轨道交通既有线改造发展路径。本文在梳理北京既有线改造历程的基础上,从面临的问题与实现的愿景两方面展开了对城市轨道交通既有线改造需求的分析,提出了既有线改造的整体思路,同时从城轨可持续发展方面创新地提出了既有线改造中的投融资思路,并从制度建设、要素活力、投融资机制、科技赋能、技术攻关、相关标准6个方面给出既有线改造工作建议,以期为我国城市轨道交通既有线改造提供思路。

上海城市轨道交通既有线改造工作回顾与展望

上海因城市轨道交通开通较早而成为国内既有线改造领域的先行者,其既有线改造经历以及经验教训对国内其他城市有一定参考价值。为此,首先回顾上海城市轨道交通既有线改造历程,主要呈现关注重点逐渐从个体向全局过渡、改造内容逐渐多元化和系统化、契合城市与网络发展目标的改造需求持续深化和拓展的发展趋势。其次,总结上海城市轨道交通开展既有线改造工作的要点,改造前以系统思维制定改造计划、改造中以保障施工安全和质量为前提尽量减少对乘客的影响、改造后积极开展后评估。然后从资金支持有限、内外沟通协调效率要求高、项目管理难度大、技术积累不足等方面剖析上海城市轨道交通开展既有线改造工作的难点。最后,展望上海城市轨道交通未来的既有线改造重点工作:探寻更多的既有线改造资金渠道、开展既有线改造项目施工计划与管理机制的改进与创新研究、深化既有线网评估工作、攻关未预留条件的地下车站不停运改扩建技术。

城市轨道交通既有线改造技术标准研究

既有线改造是我国城市轨道交通未来实现高质量、可持续发展的重要的长期任务,而技术标准是城市轨道交通既有线改造工程立项、设计与实施的重要依据。梳理城市轨道交通技术标准体系现状,分析现行标准对城市轨道交通既有线改造项目工作流程各环节的适应性。针对当前城市轨道交通标准体系下现行标准对既有线改造存在覆盖面不全、适用性不足、针对性不强的问题,提出城市轨道交通既有线改造技术标准体系构建的两种思路与方案,以及标准体系建设与标准制定的原则。围绕改造判定要求、改造设计要求、改造施工要求、验收与运营前安全评估要求、后评价要求等方面对城市轨道交通既有线改造技术标准编制的重点进行探讨。

中国城市轨道交通既有线改造指导意见(二):策略与措施

为贯彻习近平总书记“要构建综合、绿色、安全、智能的立体化现代化城市交通系统”的重要指示,落实国务院关于推动大规模设备更新的工作要求,总结推广行业在既有线改造工作方面的经验,形成可持续的既有线改造工作体系,适应既有线相关设施设备陆续进入更新改造周期的需要,中国城市轨道交通协会组织编制了《中国城市轨道交通既有线改造指导意见》并于近期印发。特此,本刊特予分三期连载正文。

中国城市轨道交通既有线改造指导意见(一):任务与形势、定义与分类、原则与目标

为贯彻习近平总书记“要构建综合、绿色、安全、智能的立体化现代化城市交通系统”的重要指示,落实国务院关于推动大规模设备更新的工作要求,总结推广行业在既有线改造工作方面的经验,形成可持续的既有线改造工作体系,适应既有线相关设施设备陆续进入更新改造周期的需要,中国城市轨道交通协会组织编制了《中国城市轨道交通既有线改造指导意见》并于近期印发。特此,本刊特予分三期连载正文。

城市轨道交通既有车辆段信号系统改造的联锁接口方案

[目的]既有城市轨道交通线路达到一定运营年限后,需要对其信号系统进行更新改造,应制定车辆段联锁接口方案,以实现新旧车辆段室内外信号设备的平稳过渡和无扰切换。[方法]以我国某城市轨道交通车辆段信号系统改造工程为案例进行研究,介绍了改造后新车辆段与改造前既有正线车站、既有试车线的接口方式,以及新车辆段与新正线车站、新试车线的接口方式。阐述了该改造工程新车辆段与既有正线车站的接口布置方案。在此基础上,重点分析了既有车辆段信号改造过程中新旧车辆段联锁系统的倒接方案及其实施方式、特点和风险。[结果及结论]通过实施该联锁接口改造方案,可分阶段地实现改造前后车辆段与正线车站、试车线接口连接方式的转换,确保接口连接转换的平稳过渡。

城市轨道交通大小交路开行方案优化研究

本文通过对大小交路运行条件下的城市轨道交通行车管理的分析,探讨了如何优化长大运输线路的行车管理。针对某城市轨道交通系统的客流分布现状,通过制定标准化的运行流程,构建集成化故障处理模型,进行分区调度,实现大小交路运输的优势。本文的研究成果将对其他城市轨道交通线路大小交路行车组织优化具有一定的借鉴意义。

城市轨道交通多交路快慢车开行研究

伴随着我国城市化的快速发展,城市轨道建设规模不断增大。城市轨道是城市与城郊之间的一条主要运输通道,其沿线里程长,站点间距大,区间客流分布不均,其独特的运营组织亟待研究。当前,城市轨道主要采取单一交路站停运输方式,很难适应城市轨道乘客的快捷出行需求,并且有些区间还出现了供求矛盾。采取多交路快慢车相结合的弹性运营组织,既能满足乘客多元化的出行需要,又能为运营企业节省运营成本。在此基础上,如果采用大小交路的快慢车停站模型,就可以利用遗传算法对此模型进行分析。本文通过实例计算结果证明,所提出的方法具有有效性和合理性。

城市轨道交通新线开通对既有线网运营的影响

结合城市轨道交通新线及既有线网的实际运营条件,分析新线客流预测、新线与既有线网的衔接关系及线网客流分布特征;从运力运量、设备设施能力匹配的角度,研究新线开通后对既有线网运营的影响。以2011年底新开通的北京轨道交通15号线一期东段为实例,利用仿真的手段,研究该线开通可能对北京轨道交通既有线网运营带来的影响,提出应对措施与建议。

混合交路模式下城市轨道交通交路计划与时刻表综合优化研究

混合交路模式由于运力利用效率高、客流辐射范围广的特点,对提升城市轨道交通运营组织管理水平具有重要意义。针对既有研究普遍基于不同交路列车的发车频率存在倍数关系,或设定单位时段内(往往为1 h及以上)列车的发车间隔一致,难以解决运力供给与时变客流需求间矛盾的问题,提出一种混合交路模式下城市轨道交通交路计划与时刻表综合优化方案,即按照乘客行为的差异性确定分时段客流OD需求,构建混合交路模式下交路计划及时刻表综合优化模型,并设计分层优化算法,以实例验证优化后线路的满载率最大值下降0.397,满载率均衡度下降15.5%,满载率大于0.8区间的优化效果为100%,有助于提升运输能力对时变客流的适应性,实现高品质的快捷运输服务。

基于列车开行方案的城市轨道交通多交路客流分配方法

研究基于多交路共线运营列车开行方案的客流分配问题,有利于分析评价列车开行方案编制质量,评估列车运输资源的负荷均衡性。本文选取典型城市轨道交通多交路共线运营列车开行方案,构建基于列车开行方案的共线运营服务网络。考虑乘客在共线区段的路径选择行为,提出轨道交通共线问题的数学模型。通过将客流加载的有效路径求解问题转化为求解共线运营服务网络的最短超路径问题,提出基于发车频率的超路径客流分配方法,构建多交路共线运营服务网络客流分配模型,并提出求解配流模型的混合连续平均算法。算例研究表明,由配流结果计算所得的断面满载率相对偏差最大为4.54%,可以实现运量与列车运力的较好匹配;相同服务频率下,多编组模式下的列车最大断面满载率较单一编组模式下的最大断面满载率低15.64%,多编组开行方案的客流适应性更强。本文方法可为复杂交路设计、列车开行方案编制及优化调整提供依据。

对城市轨道交通既有线技术改造的思考

从建立改造评价体系、加强改造工程技术风险研究、改造工程对新线建设的启示3个方面,对城市轨道交通既有线技术改造进行阐述,提出既有线改造技术的发展方向。改造评价体系主要包括前期规划、风险控制、改造指标考核,改造方案要有系统性、完整性,并做好工程筹划。改造工程对新线建设的启示有:提高隧道联络通道的设置密度,在墙、板、梁等部位适当预留孔洞,为未来新增管线创造条件;合理控制车站规模;适当考虑设计标准的前瞻性;车站设计为端头厅有利于节能。

基于供需匹配的城市轨道交通大小交路开行方案优化

为了适应城市轨道交通客流时空分布不均衡的特性,改善运输能力配置的合理性,提出一种基于供需匹配的大小交路开行方案优化建模方法。模型以各区间列车运输能力与断面客流量差值的绝对值之和最小为优化目标,兼顾乘客和运输企业的利益,考虑乘客候车时间、列车运行间隔、断面平均满载率、运用车底数等约束条件,以大小交路的发车频次和小交路的折返车站作为决策变量,建立整数规划模型,通过线性化处理求解。以某城市地铁线路为例验证模型的有效性,并进行灵敏度分析,结果表明:优化后的大小交路开行方案相比单一交路方案,能够满足客流需求同时降低企业运营成本;适当增加小交路数量、放宽列车最大满载率限制,亦有助于运能运量匹配性的提升。

城市轨道交通大小交路乘客出行选择行为模型

随着我国城市轨道交通大小交路运营组织模式的广泛应用,准确描述大小交路乘客出行选择行为,对列车开行方案的编制具有重要影响。既有研究普遍认为乘客在面临相同起讫点的多交路出行时具有选择直达列车的偏好,缺少对乘客出行选择行为的研究。以大小交路跨交路出行乘客为研究对象,通过拟定不同到达交路列车形式及满载率设定相应出行情境,由此将大小交路出行的乘客类型进行划分,并针对无直达偏好类型的乘客,分析其自身属性、路径信息、出行距离和列车满载率等因素对乘车选择的影响。结果表明:无直达偏好类型的乘客占比高,出行选择主要受出行距离及当前到站列车的满载率影响。

2022年中国内地城市轨道交通线路概况

截至2022年12月31日,中国内地累计有55个城市投运城轨交通线路10291.96km。2022年新增南平、金华、南通、台州、黄石5个城轨交通运营城市,另有北京、天津、重庆、广州、深圳、武汉、南京、大连、西安、郑州、昆明、杭州、佛山、长沙、宁波、青岛、福州、合肥、绍兴、嘉兴20个城市有城轨交通新线、新段或既有线路延长项目开通运营。

两种城市轨道交通既有线信号系统改造方案对比分析

介绍了CBTC(基于通信的列车自动控制)系统的特点,分析了既有线信号系统改造采用CBTC系统方案的难点;介绍了TACS(基于车车通信的列车控制系统)的特点,分析了既有线信号系统改造采用TACS方案的优点。建议城市轨道交通既有线信号系统改造中优先选用TACS方案。

论我国城市轨道交通既有线的改造

随着社会经济发展速度不断加快,开通城市轨道交通运输线的城市数量呈上升趋势,在很大程度上给城市居民出行带来了方便。但是随着城市轨道交通运输线的运营年限逐渐延长,部分城市交通既有线不合理的问题越来越突出,比如交通设备老化、系统稳定性下降、运营服务水平降低等现象时有发生,不仅影响民众乘坐轨道交通设备的体验,也留下一定安全隐患。据此,加强对我国城市轨道交通既有线改造策略的研究具有重要意义。

城市轨道交通大小交路行车组织探讨

文章对城市轨道交通大小交路运行环境下行车组织进行介绍,提出优化长大运输线路的行车管理方法。结合北京地铁8号线线路特点和客流分布情况,提出建立标准化作业流程、构建集成化故障处理模式、行车调度区域化分工管理等措施,从而充分发挥大小交路运输的优势。相关研究可为其他城市轨道交通线路大小交路行车组织优化提供参考和借鉴。

城市轨道交通既有线扩能改造分类及其实施要点

基于现阶段轨道交通线路面临着设备寿命到期需要更换,以及新建线难以缓解既有线客流压力的现状,从既有线扩能改造的定义入手,分析其必要性。阐释了既有线线站工程升级、车辆扩编、运能扩能、线路调整及综合类与其他类等改造,对其实施要点进行了分析。