探讨轨道交通行车安全管理思路及对策

如何确保轨道交通行车安全,保障人们出行安全成为了轨道交通运营管理人员所要时刻面临的关键问题,轨道交通行车安全管理是实现地铁安全运营的重要保障。通过介绍行车安全管理在轨道交通运营管理中的重要性,以及介绍行车安全管理的系统组成,分析目前行车安全管理存在的问题,最后通过行车安全风险辨识分析、行车安全管理举措、行车安全环境优化以及科技创新促安全四个方面的管理思路,提出行车安全管理的手段及对策。

轨道交通廊道TOD减碳潜力研究——以天津市轨道交通4号线北段为例

以天津市轨道交通4号线北段为例,开展TOD情景下轨道交通廊道周边开发减碳潜力评估,响应碳达峰、碳中和的目标要求,并为政府研究和制订面向走廊层面城市轨道交通项目的激励政策提供可量化的参考依据。本研究通过分析典型街区样本内的居民出行情况,建立不同类型街区形态单元与居民出行活动的映射模型,进而分别测算在容纳相同的人口、岗位增量前提下,基准趋势情景和TOD规划情景下的轨道交通廊道周边的碳排放总量,通过差值比较得出碳减排量。

轨道交通沿线地区多尺度TOD效应综合评价——以武汉市1、2、4号线为例

我国城市轨道交通建设和沿线地区TOD规划协同推进,TOD落实成效有待评估。整合利用手机信令、POI、企信宝等新兴数据及土地利用、建筑普查等传统数据,从站点和廊道两个尺度,构建涵盖土地开发利用、社会经济发展、交通行为调节等多维度的TOD效应评价体系,对武汉市开展实证应用。评价发现武汉市轨道交通沿线地区发展偏离TOD目标:土地利用呈现开发强度高、功能混合度低的特征;轨道交通刺激了城市中心区人口、就业、服务设施集聚和住房价格提升,未能引导城市功能边缘区紧凑拓展;轨道交通压缩居民出行空间距离、提升公交分担率效应并不显著,降低城市边缘区居民出行时间。提出开展轨道交通沿线地区廊道式TOD规划,促进站点地区差异化治理和功能互动,提升TOD综合效应。

轨道交通专用L型直角道尺校准方案的设计

本文通过对轨道交通专用L型直角道尺工作原理的分析,设计了一套校准方案,并研制校准装置,解决了轨道交通专用L型直角道尺校准的问题。

特大型城市发展双轨道交通网络的研究

提出在特大型城市市区内既有的普通轨道交通网下建设跨区域性、高速运营的快速轨道交通网,使城市市区形成快速和普通双轨道交通网络同时运营的新型快速公共交通体系;利用快速轨道交通网与普通轨道交通网的各自特点所形成双轨道交通网络,不仅能满足短、中、远不同客流的低碳出行需求,而且可吸引更多私家车、出租车客流,缓解地面交通压力,极大提高城市公共交通的运输能力和效率,有效缩短客流乘车时间,实现客流的安全快速运输和转移;并以上海为例在现有普通轨道交通网下提出快速轨道交通网布设方案,以乘车时间数据分析普通轨道交通网与双轨道交通网的乘车差异,为全面有效地解决特大型城市公共交通发展面临的困扰和难题找到新途径。

真空管道交通系统超音速状态下熵层的研究

基于粘性流体k-ε双方程湍流模型,建立真空管道交通系统三维数学模型和物理模型,并在超音速状态下对所建模型进行数值模拟。超音速时,气流流经车体形成熵层,根据熵层分布规律进一步分析系统内能量的传递及气动热的生成。结果表明:最大熵值出现在车头和车尾的鼻尖处,生成的气动热最多,该处混乱程度强,能量传递多,在车头形成气动热并在车尾积聚;熵层在车头处环状分布,车身处环车身轮廓分布,但车身后半段车体下方区域出现了小范围的低熵熵层;在后车肩截面处,车体周围的熵层呈"帽"状分布,熵值较周围降低,这部分熵层中的流速变化大,热量传递快,原有的稳定性被破坏。根据熵层的分布规律可以发现,车头部位温度较低,由车头至车尾温度逐渐升高,车尾车肩处温度达到最高。

基于超高速真空管道交通系统运行能耗的研究

采用数值模拟的方法对不同参数下真空管道交通(ETT)系统的运行能耗进行了深入分析,结果表明:当管内压力一定时,提高列车运行速度及系统阻塞比,列车牵引力能耗迅速增长,而维持系统真空度的能耗会降低。但随着列车运行速度的提高,ETT系统运行的总能耗先减小后增大,存在最小值,且随着系统阻塞比的增大,促使系统总运行能耗最小的列车运行速度减小;同时,阻塞比增大会降低真空管道系统建设成本降低。与动车组CRH 3总运行能耗相比,当列车运行速度为345km/h时,在标准大气压力环境下的CRH 3动车组总运行能耗相当于ETT系统总运行能耗的5倍左右,因此ETT系统更具有高速低耗的优越性。

基于压差的真空管道交通系统运行能耗的分析

为解决不同参数下真空管道交通系统的运行能耗问题,建立数学模型,在超高速状态下对模型进行数值仿真模拟。计算结果得出:在一定的列车运行速度情况下,列车牵引力能耗随着系统压力增大逐渐增大,且急剧升高,即系统内列车牵引力能耗随着系统压力升高呈直线趋势增长;维持真空度能耗随着系统压力增大逐渐降低,但变化较小。列车运行总能耗随着系统压力增大呈直线增长趋势,且呈直线趋势增长。随着阻塞比的增大,当系统内压力低于25250 Pa时,系统总能耗曲线有交叉点,系统总能耗反而小;随着系统内压力进一步增加,牵引力能耗急剧增加,但维持真空度能耗变化缓慢,促使阻塞比越大,系统运行总能耗越多。但随着系统阻塞比的增长,管道内径就越小,会促使建设成本降低。因此,在研究真空管道交通系统建设成本和运行成本上要综合考虑其影响参数。

管道断面尺寸对真空管道交通建设成本与运营成本的影响

影响真空管道交通建设成本与运营成本的因素很多,其中管道断面尺寸是最主要的影响因素。管道断面越小,显然建设成本越低。但小管道断面意味着阻塞比增加和空气阻力增大,对运营成本的影响并非显然。通过对真空管道中不同阻塞比、不同真空度时列车空气阻力的计算与比较,可知对于相同的空气阻力工况,减小断面所节省的抽真空能耗大于因提高真空度而增加的抽真空能耗。因此,当不考虑真空度提高所造成的维持真空成本的增加时,减小管道断面既是降低真空管道交通建设成本的有效途径,也是降低真空管道交通运营成本的有效途径。

真空管道交通——人类交通困境的有效解决途径

汽车、火车、飞机和轮船是现代文明的重要组成部分,但也是全球温室气体效应、气候变暖、大气污染、噪声污染、海洋污染的主要污染源,是石化能源的最大消耗者。其中汽车交通事故每天制造大量伤亡,严重威胁着人类生命安全。真空管道交通因其超高速、极低能耗、极低污染、极低噪声和相对安全等特性,建设成本不高,建成后可承担大部分长距离客货运输任务,降低长途汽车、火车和飞机的使用比重,从而可望从根本上有效解决人类交通困境。

真空管道交通生命保障系统参数选择及其人体生理基础

真空管道交通车辆将在封闭且抽成一定真空的低压环境中运行,车辆客舱是气密性壳体,为保证乘客生命安全、乘坐舒适和身体健康,客舱内通过生命保障系统与相应设备提供人体生存所需的气压、氧气和温湿度环境,同时排除二氧化碳和杂质,提供清洁的空气,保留合理比例的惰性气体。合理的气压、适量的氧气和适当的温湿度之参数选择取决于人体相应的生理机能指标,真空管道交通客舱特征与运行环境,以及人体呼吸所产生的二氧化碳、水蒸气量,是确定吸收剂数量、净化器类型与净化方法的基础。基于航空航天医学理论基础与实践经验,开展真空管道交通人体生理研究将是一项重要的医学工程项目。

适用于真空管道交通的高温超导磁悬浮车低温液氮容器

真空管道运输系统的建成以及在全球的普及与应用,将是继火车、汽车、飞机和IT之后人类的又一大福祉。将使今天面临的交通困境从根本上得以解决,也将给全球经济与社会生活方式带来全新的变化。磁悬浮车是真空管道交通系统的运行主体,在各种不同模式的磁悬浮车中,高温超导磁悬浮车非常适合于真空管道交通。然而,由于真空管道中是低压环境,用于常压环境的高温超导磁悬浮车低温液氮容器不适合直接用于真空管道交通系统。提出在真空管道交通中,采用带压力阀的高温超导磁悬浮车低温液氮容器。这是一种压力容器,器壁要承受压差,当前常用的矩形高温超导磁悬浮车低温液氮容器则不适合,进一步提出能承受较高压力的圆柱形低温液氮容器的设计构想。还对真空管道交通中真空环境对提高液氮容器保温效果的意义进行了讨论。

轨道交通通信系统中覆盖及干扰共存问题的解决

在我国经济与社会快速发展的今天,为了保证我国高铁与城市轨道交通系统中乘客的通信与列车的准点到达,我们就必须针对轨道交通中通信系统存在的干扰问题提出有效的解决方案,在本文的研究中笔者主要对轨道交通在实现通信网络覆盖时所面临的干扰共存相关问题进行了具体研究,希望能够在一定程度上对我国轨道交通通信建设的发展起到促进作用。

基于试验台的真空管道交通系统气动特性研究

为了对真空管道交通系统进行试验研究,基于机械设计系统理论,设计了真空管道交通系统试验台。这一试验台由主体结构、密封单元、数据采集处理单元和传动单元四部分组成。基于此试验台,从气动阻力和气动生热两方面对真空管道交通系统的气动特性进行了研究。

环道交通组织研究

环道交通组织是区别于信号灯交通组织和立交交通组织的一个新的解决城市交通拥堵问题的基本思想,其最大特点是不设红灯、不停车,在平面位置上分离交通冲突点,这有望大大提高区域交通的通行效率,从而提供安全、畅通和有效的交通环境。

西安城市快速轨道交通线网规划研究

通过对西安市经济发展和交通现状的研究,结合参加西安城市快速轨道交通线网规划的编制体会,论述了西安城市快速轨道交通线网规划方案的研究思路及方法。

基于相似理论的真空管道交通系统运行特性的研究

为了探索列车运行时真空管道交通(ETT)系统中热压耦合的气动特性,建立EET系统三维数学模型及物理模型,对系统的运行特性进行了仿真,结果表明:列车的最前端驻点处出现压力的最大值,车尾卡门涡街处出现压力的最小值。但由于该系统结构尺寸巨大,计算耗时长,工作量大,因此基于相似准则,结合ETT系统的运行特点,推导了ETT系统的相似准则方程,并在此基础上对系统的运行特性进行了研究,结果表明:在相似理论指导下,当小尺寸模型时,系统的压力场与原模型的压力场分布情况相似,最高和最低压力值仍然出现在列车的最前端驻点和车尾卡门涡街处,压力梯度变化云图相似,随着列车运行速度的增加压差呈抛物线式增长,最高温度同样呈抛物线式增长趋势,数值仿真结果与原模型尺寸的结果相比,压力场的最大相对误差为0.56%,温度场的最大相对误差为0.16%,均可以接受,因此在相似理论指导下,可以有效缩短ETT系统的数值计算周期。

真空管道交通术语规范化探讨

真空管道交通将是一种比高铁和飞机更快的交通方式,世界范围内的研究开发工作正在进行之中。然而,由于对"真空管道交通"的专业术语理解不一,出现了多个中英文名,给学术交流、开发建设以及向大众普及相关知识造成困扰。文章分析真空管道交通概念起源、近期研究发展,建议把"真空管道交通"确定为规范的中文科技术语,对应的英文名建议选取美国早期研究者使用的vacuum tube transport,在应用中要注意作为科技术语的真空管道交通与其他商标名称的区别。

真空管道交通真空泵排气与运行排气比较研究及合理配置

真空形成与维持是保证真空管道交通正常运行的重要工作,此工作可通过真空泵排气、车辆运行排气或活塞排气等方式予以实现。在粗真空形成阶段,即从常压1.01325×10~5到1.01325×10~4Pa,需要排出90%气体,适合采用建设在管道沿线的真空泵排气方式,同时,活塞式排气方式亦可考虑。在1.01325×10~4Pa以后,即管道内真空度高于1/10大气压时,管道内残留的气体量小于常压时气体量的10%,气压较低,用真空泵排气时效率低,能耗大,而用车辆运行排气方式时,相对效率较高,所需高压储气瓶数量不多,排气总成本较小,因此适合采用车辆运行排气方式。补抽气属于后期阶段排气过程,宜优先采用车辆运行排气方式。

基于阻塞比的真空管道交通系统流场特性初探

基于粘性流体的Navier-Stokes方程和k-ε双方程湍流模型,建立真空管道交通系统三维数学模型,数值计算不同阻塞比下的真空管道系统内部流场,并分析其流场特征。结果表明:在真空管道交通系统中,随着阻塞比的增大,气流流速也逐渐增大,其中,流场内气流的最高流速约为vmax=1002β2-227β+289。