城市轨道交通灵活编组列车重联功能设计及试验验证

[目的]城市轨道交通客流非高峰期目前采取加大行车间隔方式来应对,但这种方式普遍存在上座率不足、能耗浪费较大等问题。为提高城市轨道交通运营服务水平,需对灵活编组列车重联功能进行深入研究。[方法]结合我国城市轨道交通灵活编组列车的发展现状,参照高速铁路动车组的部分理念,从车钩重联、车辆硬线电路重联、TCMS(列车控制及监控系统)重联及列车信号接口需求等方面阐述了灵活编组列车重联的主要设计内容,并从车辆重联形式试验和车辆重联例行试验两个维度介绍了灵活编组列车的主要验证内容。[结果及结论]上海轨道交通16号线根据高峰和非高峰客流需求制定的3辆编组或“3+3”辆编组列车运营方案,可在3 min内实现列车联挂或解编。由此可见,该方案是可行的。

双碳背景下城市轨道交通列车灵活编组技术研究

[目的]实现列车编组的灵活调整,是城市轨道交通列车牵引节能的重要措施和发展方向。为了实现运能的精准投放,降低运营能耗和成本,需对双碳背景下城市轨道交通列车灵活编组技术开展研究。[方法]对不同预测年限客流、周内客流、全日不同时段客流、高峰时段全线各区段客流等分布特征进行了分析。以运能与需求的最优匹配为出发点,分析了列车灵活编组技术3种运行方案(列车固定编组运行、列车在线联挂/解编运行、列车虚拟编组运行)适用的运营场景,并对不同运行方案下各系统的配置要求进行了阐述。[结果及结论]3种不同列车编组运行方案在不同的运营场景下均具有适用性和优势。列车在线联挂/解编运行方案、列车虚拟编组运行方案具有广阔的应用空间。

基于时延防护的编组列车安全包络管理方法

[目的]灵活编组列车中的主控车、被控车与ZC(区域控制器)通信延时存在异步性,不同列车的安全包络可能出现重叠、错位、不连续等情况。为了提高ZC对灵活编组列车安全包络管理的精度,需研究不同列车的消息延时差异,在时延防护的前提下对编组列车的安全包络进行动态管理。[方法]对编组列车的位置关系进行场景分析;介绍了典型编组列车安全包络处理方案;提出改进编组列车安全包络处理方案,并对两种方案进行了对比分析。[结果及结论]ZC与VOBC(车载控制器)通过交互延时计算参数计算消息延时,ZC通过比较主控车和被控车的延时状态,动态计算编组列车安全包络。由于ZC不单独依靠主控车扩展包络,当主控车位置无法确定时,可使用当前被控车位置进行计算处理,避免了采用历史信息导致位置报告无法及时更新的情况,解决了主控车通信质量较差时安全包络精度低的问题,提升了ZC控制列车的管理精度。

基于灵活编组模式的城市轨道交通列车通过能力分析

为提高城市轨道交通运能与运量的耦合度,解决非高峰时段列车满载率低的问题,提出了列车灵活编组模式。结合城市轨道交通线路客流在时间上的不均衡性,对灵活编组模式进行了需求分析。通过对信号系统和车辆网络传输作业的分析,研究了列车解体和编组作业流程,得出列车解体和编组作业时间分别为84.2 s及103.2 s。结合全日客流时段的形态分布,提出城市轨道交通列车灵活编组转换衔接方案,建议早高峰前采用列车以小编组形式出段运行,高峰转非高峰过渡时段采用正线上列车解编的方式。针对高峰转非高峰过渡时段内列车不同运行场景,以“3辆编组A型车+3辆编组A型车”灵活编组列车为例,通过铺画车站作业图的方法进行列车通过能力分析,验证了灵活编组模式下正线上列车解编作业可以满足过渡时段的列车通过能力需求。对灵活编组条件下的重联列车中部不贯通的疏散问题,以及极限状态下列车救援问题进行了研究,提出了解决方案。城市轨道交通列车灵活编组模式可提高行车组织与客流时间分布的匹配度。

城市轨道交通列车自动灵活编组技术应用研究

FAO(全自动运行)模式下,列车的灵活编组能快速地适应线路不同时段、不同区段的运力差异需求,减少运力浪费,提高运输经济性。分析了列车自动编组联挂和解编的过程,研究了列车编组识别、列车联挂状态检测、联挂列车编组防护包络管理和控制等设计方案,提出了联挂列车编组的多防护包络管理方式,以实现列车自动灵活编组运行。

城市轨道交通站台区域精确停车窗设置方案研究

随着城市轨道交通高效率、高密度,以及灵活编组混跑等运营组织需求的提出,为更好地适应潮汐客流分布不均衡的特点,结合不同编组列车共线运行时的不同停车策略,阐述城市轨道交通中站台区域精确停车窗设置需考虑的因素及设置方案、精确停车窗计算原理等;针对多编组列车混跑,提出站台头端对齐、尾端对齐、以车站站台中心对齐等不同停车策略下的精确停车窗匹配设计方案;同时,为尽可能提高列车停站时的开门效率和停车窗设置的灵活性,在确保满足安全开关门要求的前提下,提出额外增加停车误差容忍余量的精确停车窗优化设计方案,可为多编组混跑项目的站台区域精确停车窗设计提供参考。

基于无线通信的列车灵活编组技术研究

提出了基于无线通信的列车灵活编组技术,给出了车载系统逻辑构架,设计了列车建立编组的条件、列车协同运行最小距离公式及列车协同运行时的逻辑关系,通过无线通信方式控制列车灵活编组。