Metro Environmental Assessment and Analysis Based on Inclusive Design

Under the background of accelerating urbanization, increasing aging population and decreasing fertility rate in China, all sectors of society eager for an elderly-and-children friendly environment. As public transportation, the metro is at the frontline. This article takes promoting the inclusive design of the metro environment as the research goal, inclusive design as the research perspective and progressive research as the research method. It analyzes the significance of the inclusive design of metro through pyramid theory, employs personas classification to define the inclusive group, and includes user journey to explore the touch-point of metro ride experience so as to propose a metro inclusiveness evaluation kit. With the help of the toolkit, six metro lines and 42 stations in Hangzhou were evaluated and analyzed by using the method of mobile ethnography. Based on the macro and micro analysis of horizontal comparison, it offers solutions to Hangzhou Metro’s existing problems and optimizes the inclusive performance, which can provide direction for the evaluation and optimization of the inclusive design of domestic metro construction.

基于评价指标转换法的地铁环境振动烦恼度研究

为研究地铁环境振动水平与人体主观烦恼度感受之间的关系,采用指标换算法,推导了最大Z振级VL_(z, max)与四次方剂量值(vibration dose value, VDV)之间的转换关系,并通过现场测试对转换公式中的待定系数进行了拟合。借鉴基于VDV指标的暴露-响应关系研究成果,得到了基于VL_(z, max)指标的暴露-响应曲线,初步实现了基于我国国标推荐指标的居民振动烦恼度评价。研究表明:单位时间内过车数目增多会导致人体产生烦恼度的比例增加;国标GB 10070、GB/T 50355和GB 55016中推荐的振动限值所对应的居民烦恼度,与国外标准中限值所对应的烦恼度基本一致,最严格限值对应的高度烦恼度比例约为3%。

基于建筑环境心理学理讼的地铁空间艺术化营造

[目的]地铁站的空间体量、布局、形状、尺度及环境艺术氛围的营造,对于乘客的心理和感触效应有较大影响。为提升乘客满意度,升华建筑功能,同时体现出对使用者感官和精神的尊重,需要基于建筑环境心理学对地铁空间艺术化营造进行探究。[方法]从建筑环境心理学角度分析了地铁站地下空间的特点及地铁空间艺术化营造的需求。以乘客对传统车站空间环境品质的真实体验为视角,从地铁空间形态优化、室内外空间互联互通、车站光营造、环境色彩、感官营造等方面,结合实际设计案例,对地铁空间艺术化营造的功能空间及实际效果进行研究。[结果及结论]地铁站内部及外部空间艺术化营造的设计手法,需充分发挥多学科研究优势,重视人与地铁空间环境的互动,建设符合时代要求的“以人为本”的轨道交通建筑。

地铁轨道交通环控系统的虚拟仿真设计与实现

环控系统是保证地铁轨道安全运营的关键环节。为此,基于项目功能需求和虚拟仿真技术,对深圳地铁轨道环控系统进行了虚拟仿真设计与开发。首先设计虚拟仿真系统项目开发流程,进行三维模型和场景的构建,然后采用PBR的渲染流程制作高真实感纹理贴图,并运用Unity3D进行系统开发。该系统的开发为轨道交通环控系统的运维、救灾和培训实验建立了新的模式,有利于提高工作效率,降低培训和运营成本。

基于深度学习的地铁站点环境满意度评估算法

为全面评估北京地铁乘客对站内环境的满意度,对地铁站内环境图像进行经过隐私保护处理的数据采集,通过问卷调查和随机森林算法,确定影响地铁站内环境满意度的关键指标及其权重,利用被试人员的评估数据,建立包含满意度评分的环境满意度评估数据集。通过学习环境图像与满意度评分的关系,构建深度卷积神经网络模型。为增强模型泛化性,采用迁移学习方法。在北京地铁14号线测试集上,模型评估准确率达到96%,在未经预训练的地铁7号线上迁移学习模型达到94%的准确率。实验结果表明,该模型可准确反映乘客对地铁环境在可达性、安全性、舒适性和愉悦性方面的体验,为地铁服务的优化提供有力参考。

天津地铁6号线弓网异常磨耗问题研究

地铁运行期间刚性接触网线路往往会产生弓网异常磨耗现象,这给地铁列车的正常运行带来巨大安全隐患。文章针对天津地铁6号线存在的弓网异常磨耗现象,首先对其刚性接触网线路中弓网关系进行研究,提出弓网异常磨耗状态在检修、应用与研究过程中的评价标准;然后以此标准为重点,跟踪分析2021年—2022年冬季期间天津地铁6号线弓网异常磨耗状态随环境湿度的变化情况,分析影响弓网异常磨耗状态的关键因素。研究结果表明:冬季隧道内湿度为引发弓网异常磨耗问题的主要原因,控制隧道湿度在35%~65%区间内,同时优化弓网跟随性、行车模式并定期开展碳滑板、网线维护作业,有利于缓解冬季弓网异常磨耗问题。该研究工作可为解决地铁刚性接触网条件下的弓网异常磨耗问题提供理论参考。

邻地铁深大基坑群坑降水统筹设计及运行管理

随着“金色中环发展带”等战略的实施,上海再次掀起一波开发高潮;区域性中心的大量兴建,往往会在一个区域多个地块多个基坑同时开发、同时建设,庞大的基坑群需要在较短的时间内施工完成。基坑不同阶段不同程度的持续降水可能对周边环境造成不良影响,特别是在周边存在轨道交通等不利因素条件下,为减少群井降水对周边环境的影响,群坑降水的前期统筹设计及运行中的协调管理显得尤为重要。依托上海金鼎片区群坑项目降水实践,提出降水统筹设计及运行管理的理念,力求减少减压降水对相邻轨道交通的影响,根据现场群坑降水具体实施情况,结合实施过程中周边轨道交通的变形分析,总结群坑降水统筹设计及运行管理的经验。

地铁车辆基地光伏电站设计及仿真研究

车辆基地远离城市中心且无阴影遮挡影响,建筑面积相对较大,具备安装光伏组件的良好条件。基于一个车辆基地实例,依据已设计的建筑图纸,通过分析、计算,完成屋顶光伏电站的设计,并通过PVsyst软件仿真验证了设计的合理性。同时制定了环境效益分析表,估算静态投资回收期,为光伏电站前期勘察设计提供技术及数据支持,为业主投资、建设提供决策依据,为车辆基地屋顶光伏电站的大面积推广提供了借鉴。

地铁交通引起的环境振动的实测与分析

本文根据现场实测数据,对某地铁交通1号线沿线典型区段引起的环境振动实况和振动特性及传播规律等进行了分析研究。结果表明,地面振动Z振级主要由测点到轨道中心的水平距离决定,并且在离开地铁隧道中心线一定距离范围内,地面振动Z振级存在振动放大区。此外,本文还根据实测资料和现有研究成果提出了该地铁1号线引起环境振动Z振级的统计回归公式。该式从数学表达式的角度反映了振动信号的放大效应,可为预测或估计地铁运营诱发的环境振动提供参考。

地铁运行诱发的环境振动数值模拟与模型预测

通过建立列车、轨道、隧道和地基土三维振动仿真模型,分析了列车速度、地基土特性和隧道埋深3个因素对地面环境振动的影响规律,并与部分实测值进行了比较.基于回归分析,提出了多因素影响下的地面环境振动简化预测模型.研究表明:建立的数值模拟方法和预测模型能够较真实地反映地铁运行引起的地面环境振动的实际情况;随着列车速度增加,地面竖向振动加速度增大,且距离地铁线路越远,速度的影响越显著;距离地铁线路越远、地基土的卓越周期越大或隧道埋深越深,地面竖向振动加速度均越小,且地基土的卓越周期越大,振动在地基中的衰减越快.

建筑结构地铁振动响应数值预测分析方法研究

随着城市轨道交通的快速发展,地铁线路距离建筑结构越来越近,准确预测建筑室内振动响应是地铁线路规划、新建结构环境振动影响评价及控制措施设计的重要问题。针对地铁临近新建结构地铁振动影响高精度预测技术的应用需求,研究基于场地土地表振动现场实测与数值仿真相结合的高精度数值预测分析方法。构建由不同幅值不同频率正弦力叠加而成的列车荷载模型,根据列车实际运行速度和车体几何参数编制多点移动力荷载施加程序;基于上述列车荷载模型及输入方法,结合场地土地表振动实测数据,通过优化列车荷载频谱特征和峰值,达到快速提高数值模型计算精度的目的;研究结果表明:本文方法能较好的反映地铁振动响应频谱特性,加速度振级计算精度高,且不需要进入隧道内部进行振动源强测试,降低了测试难度,但仅适用于已开通地铁线路对周边环境的振动影响预测分析。

钢轨表面短波不平顺对地铁振动源强影响

基于对北京地铁实测的131个不同磨耗状态下钢轨表面短波不平顺数据进行功率谱密度估计,采用统计学中四分位数方法选取分位为1%,25%,50%,75%和99%的5个磨耗状态样本,采用幂函数对选取样本的功率谱密度进行分段拟合,得到普通整体道床钢轨短波不平顺谱5个分级(Q1,Q2,Q3,Q4和Q5级)的数学表达式;采用多体动力学软件Simpack和有限元软件Abaqus建立车辆-轨道刚柔耦合模型,通过输入不同等级钢轨表面短波不平顺谱,分析不同磨耗状态下钢轨和隧道壁的振动响应。结果表明:钢轨在20 Hz以上振动响应受其磨耗状态的影响显著;隧道壁在4 Hz以上振动响应才受到钢轨磨耗状态的影响;地铁列车环境振动源强随着钢轨磨耗发展而提高,Q2,Q3和Q4级的钢轨磨耗对应隧道壁的最大Z振级极端差值可达到10 dB,因此,对环境振动进行预测时应考虑钢轨表面磨耗发展的影响。

基于锤击测试的地铁环境振动预测方法的改进

地铁运营引起的环境振动问题越来越受到人们的关注,如何在频域内准确预测地铁交通引起的环境振动是一个亟待解决的难题.通过理论推导和数值分析,对基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法中理论假定和预测结果的准确性进行了研究.结果表明,可以应用多点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数作为预测方法理论假定的改进;应用改进后的预测方法得到的地表振动响应预测结果接近于应用数值模拟得到的地表振动响应计算结果;基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法可以实现时域和频域内准确定量预测地铁交通引起的环境振动响应.

基于土层振动频响函数预测地铁环境振动的频域解析方法

根据土层振动频响函数反映土层固有特性的原理,提出基于土层振动频响函数预测地铁环境振动的频域解析方法。首先采用车轨解析模型计算得到作用于隧道基底的系列频域力;然后采用土体解析模型计算得到系列频域力作用点处到地面预测点处的系列土层振动频响函数;再根据土层固有特性不随输入荷载大小而改变的性质,将单个频域力与其对应的土层振动频响函数进行复数相乘,得到单个频域力作用下地面预测点处的振动响应;最后将各作用点处振动响应累加得到地面预测点处的振动响应。采用此方法预测北京地铁1号线东单站至建国门站区间由地铁列车运行引起的地面振动响应,并利用现场地面振动测试数据进行验证。结果表明:预测的地面振动加速度时程波形及频谱波形、地面振动1/3倍频程加速度级曲线和Z振级均与现场实测结果基本一致;该预测方法具有计算速度快、预测精度高、预测频带宽等特点,可以有效地预测地铁运行引起的环境振动响应。

地铁工程建设中的环境安全风险技术管理体系

城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的风险性系统工程。在北京市地铁建设中施行的环境安全风险技术管理体系,其主要内容有岩土工程勘察和环境调查、环境安全分级、邻近建(构)筑物的现状评估、工程环境影响预测和工程环境变形控制标准的制定、环境安全的专项设计、环境安全专项施工方案的编制、监控量测系统等。通过1年多的实施,该体系运转顺畅,可操作性较强,使建设工程的安全有了技术保障。

青岛岩质地基地铁3号线与上海软土地基地铁10号线振动实测对比分析

地铁运行产生的环境振动超过一定值会影响人体健康,准确评价地铁运行引起的振动响应值意义重大。本文采用进口测振仪分别对青岛地铁3号线和上海地铁10号线进行现场测振,对数据进行处理得出振动加速度时程曲线,对测试数据进行Fourier变换得到相应的频谱曲线,将频谱曲线按1/3倍频程滤波转化为1/3倍频程谱,进而计算出分频振级平均值。通过加速度时程、频谱、1/3倍频程谱和分频振级的对比分析,结果表明:青岛地铁振动响应明显大于上海地铁,其分频振级已超过我国的环境振动标准,而上海地铁的分频振级基本上与我国的环境振动标准相当。

地铁轨道结构减振效果的实测分析

通过现场实测,研究地铁运行时不同轨道结构的振动特性及减振效果。通过频域分析得到地铁轨道结构的振动情况。结果表明,地铁诱发的振动的垂向加速度总振级比横向加速度总振级大很多,不同的轨道结构从道床到隧道壁的振动衰减有很大不同,因此评价轨道结构的减振效果应主要以隧道壁的垂向振动为主;浮置板轨道的固有频率约为10Hz,属于低频范围,远低于激振频率,减振效果最明显;Vanguard扣件轨道的固有频率在25Hz附近,从较低频率段起就可以起到减振效果。不同的轨道结构有不同的固有频率和减振效果,可应用于具有不同减振要求的地段。研究结果为地铁轨道结构的选型与设计提供理论依据。

地铁区间隧道环境温度影响因素分析和预测模型研究

利用地铁区间隧道环境温度的实测数据,分析了大气温度、大气相对湿度、列车数量、客流量、运行年限对地铁区间隧道环境温度的影响,并利用回归分析得到了区间隧道环境温度的预测模型。分析结果显示:外界大气温度直接影响区间环境温度的变化趋势;区间隧道环境温度与外界大气相对湿度、列车数量和客流量具有相似的波动规律;运行年限的增加导致区间隧道热堆积加剧,使区间隧道环境温度逐年升高;利用回归模型的T检验结果可以得到各因素对区间隧道环境温度的影响程度,而回归模型可以较准确地预测隧道环境温度。

岩石介质中地铁列车运行引起的环境振动响应研究

利用弹性波理论,分析适于分层地基的黏弹性人工边界;以处于岩石中的青岛地铁三号线为研究对象,采用有限元方法建立环境振动计算模型,针对不同岩层弹性模量、隧道埋深、衬砌厚度对地铁运行所致环境振动响应的影响规律进行研究。研究结果表明,不同深度岩层弹性模量的变化对地铁振动所致环境响应的影响不同;在弹性模量较大岩石介质中地铁引起的自由地表振动垂向加速度只有隧道顶部正上方一个放大区;地铁对自由地表的振动响应随隧道埋深减小而增大;衬砌厚度对地铁振动环境响应影响较小。

车型及编组对地铁运营诱发环境振动的影响研究

为了探明车型及编组对地铁环境振动的影响及水平,应用薄片有限元-无限元耦合模型及周期性车轨动力耦合模型对常用地铁车型及编组组合方式下列车运营诱发的环境振动进行综合分析及比较。分析结果表明:①不同车型及编组地铁列车诱发环境振动的时程、频谱、1/3倍频程谱及地表Z振级衰减曲线具有类似的趋势,但相应量值有所差别;②地铁车型及编组对5 Hz以下的低频环境振动有较大影响;③当保持其他因素不变,将6节编组列车扩展为8节编组列车,或将动拖车组合编组改变为全动车编组,抑或选用A型车(相较于选用B型车)为运营车辆,都会造成地表Z振级产生多达约1.5 dB的增加;④车型及编组的不同组合对地表Z振级的影响最大可达3.2 dB。