市域(郊)铁路CBTC与CTCS-2双制式信号系统切换方案研究

为满足市域(郊)铁路列车跨线运行需求,研究市域(郊)铁路CBTC与CTCS-2双制式信号系统的兼容性方案。分析衔接线路接驳方式、两种制式列控系统切换对应的运营场景;从车载、轨旁设备层面,介绍采用双套车载设备进行信号制式切换的方法,并对制式切换过程进行描述;探讨停车切换、不停车切换方式的设备管界,系统结构及信息交互、轨旁设备配置、地面信号显示方案等;讨论跨线运行列车的追踪间隔控制要求,以及调度系统配置、临时限速设置方案;研究不同切换方式对列控系统控车模式的要求,分析切换瞬间不同制式列控系统列车限制速度曲线不一致的风险,讨论车载设备之间,以及车载设备与车辆、司机、外围设备的接口配置;最后提出工程设计、施工、运营方面的相关建议,展望市域(郊)铁路信号系统互联互通应用前景,为市域(郊)铁路工程设计、信号设备研发等提供思路和借鉴。

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。

既有铁路开行市域(郊)列车开行方案优化

研究目的:在利用既有铁路资源发展市域(郊)铁路的背景下,本文研究旨在提高市域(郊)铁路的运营效率,以满足乘客的出行需求。通过分析不同到达模式下的乘客行为,提出一种适应混合到达模式的市域(郊)客流分配方式。基于“线路国有、国铁与地方共营”管理模式,构建一个多目标优化模型,综合考虑乘客出行时间、运营成本和地方政府成本,并采用遗传粒子群优化算法求解,优化列车开行方案。研究结论:(1)通过对某条市域(郊)铁路线路早高峰时段客流数据的实证分析表明,构建的市域(郊)列车开行方案优化模型能够显著提高运营效率;(2)该模型早高峰时段缩短了乘客总旅行时间34.8%,降低了铁路局运营成本10.2%,减少地方政府成本11.5%,并节省了10%的车辆购置费用;(3)本研究成果可为利用既有铁路开行市域(郊)列车的项目规划决策和运营优化提供参考。

市域(郊)铁路桥上无缝道岔至梁缝距离研究

市域(郊)铁路桥梁占比高,结合车站配线设计,道岔不可避免需要设置在高架站前后的道岔连续梁上。考虑市域(郊)铁路采用的道岔型号、桥梁结构及设计荷载与高速铁路明显不同,桥上无缝道岔至梁缝距离研究相对缺乏。由于市域(郊)铁路设计速度比地铁高,轮轨作用力大,轮轨之间的振动和冲击对周围环境影响大,因此,桥上道岔采用跨区间无缝线路技术。基于“道岔-桥梁”相互作用原理,建立“岔-板-梁-墩”一体化12号无砟轨道、无缝道岔有限元模型,对常用的单开道岔、4.3 m线间距渡线道岔至梁缝距离开展计算分析并研究其影响规律,以道岔钢轨强度、尖轨尖端位移值、心轨尖端位移值、转辙机处基本轨与桥梁相对位移值及断缝值为限值条件,提出市域(郊)铁路桥上无缝道岔至梁缝合理距离限值。研究结果表明:桥上无缝道岔始终端距梁缝距离越大,尖轨尖端位移、心轨尖端位移和转辙机处基本轨与桥梁相对位移明显减小,道岔钢轨伸缩力和制动力计算结果差异不大;温暖地区道岔始端、终端至梁缝距离不小于10 m,寒冷地区道岔始端、终端至梁缝距离不小于18 m,相关研究成果纳入《市域(郊)铁路设计规范》。

市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁设计研究

研究目的:由于市域铁路建设主体的多样性和城市间规划、经济、环境等诸多差异性,为推进市域(郊)铁路建设发展,需要编制市域(郊)铁路常用跨度通用图用来指导和统一全国市域(郊)铁路常用类型桥梁的设计,提高社会整体效率。结合前期研究成果,对钢混结合梁常用截面形式进行分析研究,确定市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁的结构构造及截面尺寸,据此编制市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁标准图。研究结论:(1)市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁截面形式推荐采用双工形和单箱形;(2)计算结果表明,市域(郊)铁路常用跨度双工形和单箱形钢混结合梁结构的强度、刚度及动力性能均满足规范要求;(3)市域(郊)铁路常用跨度双工形和单箱形钢混结合梁的用钢量较省,经济性较好;(4)本研究成果可用于指导市域(郊)铁路钢混结合梁结构设计。

市域(郊)铁路发展现状、问题分析及展望

市域(郊)铁路是支撑现代化都市圈发展、打造1小时通勤圈的重要手段,近年来随着一系列政策性指导文件发布,我国市域(郊)铁路已处于蓬勃兴起的关键阶段。基于市域(郊)铁路发展现状及特点分析,文章系统论证了其在规划建设、运营效益、标准体系及投资规模等方面存在的问题。

多网融合背景下都市圈市域(郊)铁路网规划方案评价研究

近年来,国家积极推进轨道交通“多网融合”建设以支撑促进新型城镇化发展,市域(郊)铁路是“多网融合”中的重要联动纽带。为实现市域(郊)铁路的合理科学建设发展,其线网规划至关重要。提出了一种具有普适性的都市圈市域(郊)铁路网规划科学评估方法,以期为都市圈市(域)郊线网及整体轨道交通网络融合建设发展提供决策参考。从多网融合程度、都市圈支撑强度、运营服务能力、方案实施可能四个角度建立多目标评价指标体系,并运用基于信息熵权法和AHP组合赋权法的TOPSIS方法实现规划方案的量化综合评价分析。以福州都市圈核心区为例进行应用分析,结果表明,既有铁路利用程度较高的规划方案最优,最优方案一方面可充分利用铁路运能,实现都市圈交通资源合理配置;另一方面可较好融合都市圈各层次轨道交通,更好地服务于都市圈旅客交流。

适应四网融合的市域(郊)铁路列控系统互联互通设计方案研究

近年来,“四网融合”发展已成为国家对轨道交通发展的重大战略,信号系统互联互通是实现“四网融合”的关键条件。从信号系统应用情况看,近期市域(郊)铁路信号系统列控制式大多数采用CTCS2+ATO,城市轨道交通线路信号系统主要采用CBTC,有必要对这两种列控系统互联互通设计方案进行研究。依托实际工程应用需求,采用重点内容举例和类比分析方法。首先,分析了互联互通土建及设备系统需要具备的工程条件,并对两种典型列控系统情况进行说明;之后,结合国内互联互通线路接驳及车站配线工程需求,阐述互联互通主要设计原则、制式转换最关键的共管区设计要点,以举例分析方式对停车和不停车切换的典型运营场景进行说明;最后,根据不同的设备设置方式,从调度指挥、车载列控和联锁设备几个方面,提出了完全独立和完全融合两种系统互联互通的建议方案;系统阐述互联互通需要具备的工程条件、共管区结合列控系统统一布置的设计要点,按两套车载设备同时在线和作业流程研究典型运营场景,提出了完全独立和完全融合两种方案的调度信息处理、车辆接口方式和联锁处理策略。

成渝双城经济圈背景下市域(郊)铁路速度目标值方案研究--以重庆市域(郊)铁路大足线为例

市域(郊)铁路是弥补城市轨道交通覆盖不足,满足外围组团与主城区核心区域快速联系,加强城乡一体化建设进程的轨道交通线路。其速度目标值的合理选择不仅要满足线路的功能定位和运营需求,同时也是确定工程规模、车辆选型、线路条件以及工程投资的基础。为研究市域(郊)铁路速度目标值方案的比选方法,在成渝双城经济圈背景下,结合市域(郊)铁路发展趋势,以重庆市域(郊)铁路大足线为例,在分析大足线功能定位及时间目标要求的基础上,从满足时间目标以及缩短城市空间时空距离两个目标出发,对120,140 km/h以及160 km/h三个速度目标值方案进行综合比选。最终结合客流特征,通过对不同速度目标值情况下时间目标的适应性、站间距的匹配性、节时效果、达速比、土建工程投资以及运营成本等指标的定性和定量分析,确定本线采用速度较高的160 km/h速度目标值方案能够较好地满足时间目标值需求,为长大距离出行的乘客出行提供优质服务。

利用既有铁路开行市域(郊)列车运输组织和运营管理模式研究

研究利用既有线开行市域(郊)列车,对于盘活既有铁路资源,扩宽市域(郊)运输市场具有重要的现实意义。结合相关标准规范和典型市域(郊)铁路案例,首先从客流需求、运能富余、工程代价、投融资条件等方面,对既有线开行市域(郊)列车的开行条件进行适应性分析。在此基础上,以提升市域(郊)列车的开行效益为目标,提出多样化开行方案、强化枢纽换乘衔接、推进线路互联互通、非高峰时段参与城市配送等运输组织方案。最后,根据既有线产权和运营权的归属关系,研究对比不同运营管理模式的优劣并判断其适用性。建议在市域(郊)运输发展近远期,对既有线改造升级和市域(郊)开行需求较大的项目,采用委托铁路局集团公司管理模式,既有线产权属于合资公司;对改造升级和市域(郊)开行需求较小的项目,采用政府直接购买服务模式,既有线产权属于铁路局集团公司。远景阶段,受干线列车影响较小的项目,可考虑采用网运分离模式,进一步调动运输市场的积极性。

苏虞张市域(郊)铁路高架区间标准桥梁初步研究

市域(郊)铁路桥梁占比大,但行业内尚无统一的桥梁建设标准。项目前期研究冗繁,差异大,标准化、科学化水平有待提高。本文以苏虞张线(苏州—常熟—张家港)为例,从结构体系、梁跨选择、下部结构设计等方面,对标准跨度桥梁进行初步研究。结果表明:能适应梁场整孔预制、架桥机架设工法的标准跨度简支梁,是市域(郊)铁路桥梁选择的方向;双线大箱梁为市域(郊)铁路优选梁型;35 m为市域(郊)铁路标准桥梁的最优跨径;35 m梁设计可采用薄腹板、大型号钢束,结构尺寸较优。桥墩纵向尺寸可以优化,高度10 m及以下的桥墩,纵向尺寸可减小至1.2 m,全桥动力性能满足规范要求。打入桩最经济,但受限条件多;预钻根植桩和后压浆桩受压浆质量难以检测或判断影响,可以少量试验应用;常规钻孔灌注桩仍是市域(郊)铁路桥梁主要采用的桩基形式。

江苏省沿江城市群城际铁路与市域(郊)铁路融合发展思考

推进城际铁路与市域(郊)铁路融合是应对城市群、都市圈内部交流日益紧密的重要举措。为此,文章首先明确城际铁路与市域(郊)铁路内涵及差异,并以江苏省沿江城市群为研究对象,在总结其发展概况的基础上,梳理江苏省城际铁路与市域(郊)铁路融合发展存在的诸如线网规模小、短板突出等问题;然后,以此为依据,提出江苏省城际铁路与市域(郊)铁路融合发展的需求与目标;最后,明确融合的核心内涵,从网络布局、运营管理、规范标准、政策推进、顶层设计、组织协调等方面阐述融合要点,以期为江苏省城际铁路与市域(郊)铁路的融合发展及后续线路的规划建设提供参考,助力江苏省沿江城市群高质量、健康、可持续发展。

新建市域(郊)铁路经济性现状分析及对策研究

随着我国城镇化的快速推进及重点城市都市圈的成型,市域(郊)铁路迎来了黄金发展期。为降低新建市域(郊)铁路建设及运营成本,实现市域(郊)铁路健康、可持续发展,文章通过对国内新建市域(郊)铁路经济性现状进行调研和分析,明确当前新建市域(郊)铁路存在的技术标准不完善、工程投资大、运营成本高等问题;再结合相关政策要求,从系统规划、设计建设、运营管理等方面,提出降低新建市域(郊)铁路建设及运营成本、提高经营效益的对策及建议,以期为国内新建市域(郊)铁路的规划、设计、运营管理提供参考和借鉴。

市域(郊)铁路调度通信技术及跨线互联互通方案研究

为保障“四网融合”背景下的市域(郊)铁路统一指挥和高效协同,对市域(郊)铁路调度通信技术进行深入研究,分析市域(郊)铁路线网运营和跨线运行的调度通信需求。对比干线铁路和城市轨道交通调度通信技术制式,选择基于多媒体调度和关键任务服务宽带集群的有线/无线融合技术方案。提出满足市域(郊)铁路线网运营模式的调度通信系统架构,按线网中心、线路中心、车站分级部署,可满足市域(郊)铁路同一线网中心内部的跨线运营需求。基于按线路调度运营的原则,结合四网融合跨线运营场景,设计市域(郊)铁路与干线铁路(含城际铁路)、城市轨道交通的调度通信系统互联互通方案,为推动都市圈的市域(郊)铁路网的建设以及轨道交通“四网融合”的跨线运行提供更有利的条件。

城际铁路和市域(郊)铁路高质量发展对策研究

加快城际铁路和市域(郊)铁路建设是当前我国新型城镇化的重点任务之一,在补齐区域综合交通短板、推动区域协调发展、培育发展新动能等方面发挥着重要作用。为推动城际铁路和市域(郊)铁路高质量发展,文章在深刻剖析其目前经济效益不理想、重复建设、地方政府财政补贴压力加剧等“内卷化”问题及产生原因的基础上,梳理出突破“内卷化”的发展思路,即重谋划、转方式、聚合力,并围绕规划、土地、投融资、商业模式等重点领域提出深化改革的对策及建议,以期加强长效机制建设,推动城际铁路和市域(郊)铁路步入更加可持续的发展轨道。

市域(郊)铁路工程建设标准体系研究

为提升市域(郊)铁路工程建设标准工作协同效益,规范引领工程建设,促进轨道交通“四网融合”发展,研究建立市域(郊)铁路工程建设标准体系。首先,全面梳理铁路工程建设标准体系和城市轨道交通标准体系现状,明确标准体系建设思路和内容组成,梳理存在的不足之处。其次,开展现行标准适用性分析,按照通用、勘测、设计、施工、验收、检测、造价等7个板块分别研究相应标准适用性,明确优化方向。再次,研究明确市域(郊)铁路工程建设标准体系构建目标和构建原则,确定总体构建思路。最后,形成市域(郊)铁路工程建设标准体系框架图和明细表,以指导标准制修订相关工作。

市域(郊)铁路交流25kV供电制式对计轴的影响及抗干扰分析

市域(郊)铁路采用交流25 kV供电制式替代直流750 V/1500 V可以满足其高输送能力、高速度、低损耗的建设需求,但供电制式的改变,会对计轴等信号系统轨旁设备产生电磁干扰。结合25 kV供电制式干扰源以及主流计轴工作原理,分析如何从计轴设备本身及外部措施规避计轴受扰情况。

关于利用既有铁路开行市域(郊)列车的探讨

本文借鉴利用既有铁路开行市域(郊)列车的成功案例,分析利用既有铁路开行市域(郊)列车基本条件,探讨利用既有铁路开行市域(郊)列车的实施策略,包括如何选择适合的既有铁路、确定既有铁路改造方案和技术标准以及合理组织客运和科学布局车站客运设施等。

市域(郊)铁路跨线运行至城际铁路信号系统方案研究

[目的]市域(郊)铁路是我国轨道交通体系四网融合发展的短板,其在功能定位、客流需求等方面尚未达成共识,这也导致了市域(郊)铁路信号系统制式的选择存在一定的困难和问题,需要对此进行深入研究。[方法]阐述了市域(郊)铁路在多层次轨道交通的融合需求、运营需求,分析了其在运营管理、设备选型上存在的问题。并以无锡至宜兴城际轨道交通工程为案例,对比了国铁CTCS-2(中国列车控制系统2级)+ATO(列车自动运行)系统、城轨CBTC(基于通信的列车控制)系统的特点,对二者在市域(郊)铁路的适应性进行了分析。基于该线跨线运行至苏锡常城际铁路的需求,对该线的信号系统设计方案进行了研究。[结果及结论]案例线路宜采用以CBTC系统为基础、兼容CTCS-2+ATO系统的信号系统方案。该方案既可保证市域(郊)铁路具有公交化运营的能力和高的自动化等级,同时也可满足列车跨线运行至国家铁路时信号系统的兼容需求。

市域(郊)铁路和城际铁路的实名制乘车方案设计及适用性分析

[目的]市域(郊)铁路、城际铁路的实名制乘车方案目前尚未有系统的研究成果,无法指导市域(郊)铁路、城际铁路实名制相关系统的落地及建设,这在一定程度上制约了四网融合的发展。[方法]分析了目前轨道交通行业实名制车票的现状,以及国家、地方、行业对实名制乘车的相关政策。阐述了市域(郊)铁路和城际铁路实行实名制的优缺点和必要性。首次提出了在市域(郊)铁路和城际铁路中采用弹性实名制乘车方案,将弹性实名制的2个方案(人、脸、票一致方案,票、证一致方案)同强实名制方案进行优缺点对比,对市域(郊)铁路和城际铁路弹性实名制方案的实施提出了相关建议。[结果及结论]市域(郊)铁路和城际铁路应具备弹性实名制的设置能力,可根据线路的实际情况和运营需求确定具体实施方案。