Algorithm Design and Simulation of the Urban Rail Turn-Back Capacity Based on CBTC

In order to analyze the turn-back capacity of urban rail transit based on CBTC more accurately, firstly, this paper analyzes the turn-back process and characteristics, and the factors that influence the turn-back interval time. Secondly, it respectively analyzes various influence factors and designs algorithm. Then, it designs algorithm and developed computer simulation system (TBSim) for calculating the turn-back capacity based on CBTC and the traction calculation. Finally, it proves the correctness and practicability of the algorithm and the simulation system by an example.

常导高速磁浮列车折返间隔时间研究

[目的]列车折返间隔时间作为影响常导高速磁浮线路通过能力的重要因素之一,由于其列车运行控制原理与传统轨道交通系统存在较大差异,传统轮轨交通的列车折返间隔研究难以直接应用,需结合常导高速磁浮运行控制特点开展针对性研究。[方法]以高速磁浮列车交通系统典型的单渡线折返方式为研究对象,通过分析其折返作业流程,建立了一种列车折返间隔时间计算模型,得到其解析算法。结合列车折返方式、列车编组、列车停站作业时间、牵引供电分区划分等多种影响因素,参考上海磁浮列车示范运营线的线路情况进行仿真计算分析。[结果及结论]结果表明,车站按单分区划分时,站前折返间隔时间小于站后折返,车站按双分区或四分区划分时,则反之;牵引分区划分对站前折返间隔时间基本无影响,而对站后折返间隔时间缩短明显,且四分区下的折返间隔时间一般小于双分区,但对于上客作业时间明显大于下客作业时间的折返站,两者折返间隔相近。

基于再生能利用的地铁多车协同折返优化研究

折返站作为影响线路发车上限的重要因素,影响着整条线路的运营效率,也是能量浪费较为严重的地方。因此,有必要在兼顾线路运营效率的前提下减少列车折返运行的能耗。为此,通过提出基于再生制动能量利用的列车折返问题对列车的节能运营进行研究。通过建立底层网络图,构建以列车折返为基础考虑再生制动能量利用的能耗优化模型。为提高模型的求解能力,引入辅助变量将其转变为线性化模型。以上海地铁某折返站作为实例对象,借助Gurobi进行求解并对能耗等数据进行分析,证实模型有效。由该模型得到的折返时刻图在保证折返能力的同时,列车能耗与原始折返方式相比降低了5.74%,为考虑再生制动能量利用的列车折返运营方式提供一定的理论支撑与依据。

城际/市域铁路CTCS2+ATO系统自动折返技术研究

为解决城际/市域铁路运用CTCS2+ATO系统因折返时间过长难以满足公交化运营需求问题,主要对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能进行研究。首先,对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能的系统结构进行深入分析,明确系统各设备优化的功能;进而,对自动折返各场景下设备工作流程及信息交互进行详细设计,在选定车辆参数和线路参数条件下对自动折返各阶段耗时进行理论分析,计算得到站后自动折返理论总耗时152 s,满足公交化运营需求;最后,通过城际/市域铁路CTCS2+ATO系统实验室测试平台对自动折返功能进行测试验证,测试结果表明,本文所述自动折返方案有效,站后折返总耗时仅158 s,与理论计算耗时相近,且相对人工折返可大幅缩短折返时间,提高折返效率,对城际/市域铁路CTCS2+ATO系统满足公交化运营需求具有重要意义。

珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统功能优化研究

近年来,随着粤港澳大湾区的快速发展,区域内城市间客流快速增长,城际铁路对运输效率的要求也越来越高。移动闭塞和自动折返技术是信号系统提升铁路运输效率的重要发展方向,可有效缩短列车区间追踪间隔和折返站折返间隔,从而提高线路的运输能力和效率。目前,移动闭塞技术和自动折返尚未在城际铁路得到运用。根据移动闭塞和自动折返的技术现状,对既有珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统功能优化的可行性进行深入分析,提出了珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统实现移动闭塞和自动折返的列控系统总体架构。最后,重点介绍了CCS闭塞方式切换、行车许可计算、自动折返功能优化和折返流程等方面的工作原理。结果表明,在既有珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统改动较小的情况下实现移动闭塞和自动折返是可行的,对提升珠三角城际铁路线路运输效率具有重要意义。

一种免折返作业的导轨式胶轮电车车辆基地设计

[目的]车辆基地是导轨式胶轮电车停放检修的场所,车辆在基地内走行径路繁杂、折返作业多,为解决导轨式胶轮电车在车辆基地内折返作业影响车辆运转效率的问题,提出一种可避免有轨电车折返作业的车辆基地布置型式。[方法]介绍导轨式胶轮电车车辆及道岔特点;分析国内现有导轨式胶轮电车车辆基地工艺流程及存在的问题;根据车辆转弯半径小的优点,结合车辆基地用地选址条件进行车辆基地方案分析;设计无折返作业胶轮式有轨电车车辆基地的设计方案以及无折返作业车辆调度实现流程,在日检洗车库不占用时采用日检洗车、停放流程,在日检洗车库占用时采用指定停车位停放、日检洗车、停放流程,在后一种流程中采用双车同时调度的方式避免车辆折返作业。对该车辆基地方案的优缺点进行了分析,提出满足无折返作业的车辆基地设置条件。[结果及结论]所提出的无折返作业车辆基地已在国内某试验线工程中实施,预计在提高车辆基地内车辆周转效率、减少车辆基地定员、节约土地等方面可取得一定成效。

市域铁路列车自动折返效率提升方法研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应用于莞惠城际的CTCS2+ATO列控系统虽然具备半自动折返功能,但无法满足市域3 min的站后自动折返间隔要求。CTCS2+ATO列控系统应增加自动折返功能,以满足市域铁路需求。建议车载ATP实现快速换端、快速启机,减少换端过程耗时;建议车载ATO实现快速发车、快速运行、快速停车,减少运行过程耗时;建议CTC实现自动办理折入进路、自动办理折出进路,减少进路办理耗时;建议为不同编组列车设置不同的停车点,提升不同编组列车的折返效率;建议优化折返站的车站股道有效长和车站咽喉区长度,尽量减小折返进路长度,提升折返效率。通过以上改进措施,经过实验室验证,可以满足市域铁路的3 min折返间隔要求。

市域(郊)铁路站后全自动折返方法研究与应用

[目的]采用CTCS2+ATO(中国列车控制系统2级+列车自动运行)系统,能够满足市域(郊)铁路与国家干线铁路、城际铁路实现跨线运营需求,但不能满足市域(郊)铁路公交化运营接发车间隔3 min的需求。提出在CTCS体系框架下,通过功能优化、资源细化和简化操作流程实现折返间隔小于3 min的目标,使CTCS2+ATO系统能够满足市域(郊)铁路公交化运营需求和与国铁线路互联互通的需求。[方法]在现有CTCS2+ATO系统站后折返技术方案基础上,打破传统以进路为基础的站内列车间隔防护方法,采用资源间隔防护,缩短进出折返牵出线时间;同时采用列车自动进入折返牵出线停稳后自动换端激活进入工作状态的方法,大幅减少换端时间。介绍了具体的技术方案,以及应用时序设计和应用场景。[结果及结论]所提出的折返方法适用于城际铁路、市域(郊)铁路等按照《市域(郊)铁路设计规范》和《城际铁路设计规范》要求设计的线路。采用所提出的折返方法,在确保安全的前提下,能够满足目前市域(郊)铁路公交化运营3 min发车间隔的运营需求,同时满足本线列车和国铁列车互联互通的运营需求;可缩小列车追踪间隔,提高列车折返效率,同时可防止列车在无人驾驶情况下进入非折返线。

基于CTCS2+ATO信号系统的市域铁路区间自动折返方案

[目的]采用CTCS2+ATO(第二级中国列车自动运行控制系统+列车自动运行)信号系统的市域铁路,在公交化运营场景下,当发生故障或临时运营计划调整时,存在列车在区间折返的需求,为提高市域铁路列车区间折返作业安全和效率,提出了一种列车区间自动折返方案。[方法]采用优化既有CTCS2+ATO信号系统局部电路配线、接口通信协议、软件控制逻辑的方法,独立控制区间折返区域轨道电路发码方向,利用计算机联锁、列控中心、调度集中各系统之间既有接口通信协议的预留字段增加折返进路标识,优化区间轨道电路编码逻辑、应答器布置及报文发送逻辑,增加正常进路/折返进路、区间方向、列车不同区域多场景组合轨道电路发码防护控制逻辑,实现市域铁路信号系统区间自动折返。并从普遍适应性、运营效率、运营安全等方面分析了方案的可行性。[结果及结论]该优化方案在上海市域铁路机场线工程项目的首次应用结果,以及采用部分真实现场数据对该优化方案进行仿真的结果,均表明该区间自动折返方案满足一般市域铁路3 min运营追踪间隔要求。

高速大舵角下回转舰船横摇力矩波动自动控制

为提升舰船的回转性能和稳定性,研究高速大舵角下回转舰船横摇力矩波动自动控制方法。计算回转舰船横摇力矩,通过闭环增益成形算法设计舰船横摇力矩波动自动控制的鲁棒PID控制器。以计算的横摇力矩与期望横摇力矩间的误差,以及误差变化率为鲁棒PID控制器的输入,输出横摇力矩波动自动控制律,并作用于舰船上实现横摇力矩波动自动控制。实验证明:在高速大舵角下回转工况下,该方法可有效自动控制舰船横摇力矩波动,降低横摇力矩的振动幅度;应用该方法后,可将舰船横摇角自动控制在允许范围内,且舰船回转轨迹与期望轨迹接近。

基于CTCS2+ATO的市域铁路列车追踪间隔时间研究

基于CTCS2+ATO的市域铁路,综合考虑列车长度、运行速度、列车类型、道岔限速、到发线布置、信号系统、车载ATP控车模型、车站作业时间等因素影响,对列车区间追踪间隔、车站追踪间隔和折返追踪间隔进行研究计算,为系统设计能力指标、相关工程行车组织设计和列车运行图编制提供理论研究支撑。

安谷竖缝式鱼道与1^(#)仿自然通道的过鱼效果研究

为了解安谷竖缝式鱼道与1^(#)仿自然通道的过鱼效果,在2条鱼道内开展了2种鱼类的通过性与折返性试验。以白甲鱼和唇䱻为研究对象,通过在鱼道内安装无源集成转发器(PIT)监测设备,记录2种标记鱼类在竖缝式鱼道与1^(#)仿自然通道的行为。结果表明,调查期间鱼道内采集到鱼类14种,共计131尾,属2目5科13属,其中蛇鮈、宽鳍鱲、贝氏高原鳅和裸腹片唇鮈占比较高,分别为29.77%、16.79%、16.03%和12.98%。鱼道运行期间,6月竖缝式鱼道进口处流速最高,为(0.242±0.019) m/s;5月竖缝池室流速最高,为(0.493±0.009)m/s;5月1^(#)仿自然通道流速最高,为(1.378±0.473)m/s;各月1^(#)仿自然通道流速均高于竖缝式鱼道进口处、鱼道池室。竖缝式鱼道的通过率为22.58%,折返率为19.82%;1^(#)仿自然通道的通过率为18.06%,折返率为27.08%。标记鱼类均在20—8时使用鱼道频率较高,其中最频繁时间为2—3时与20—21时。

地铁车辆基地出入线接轨方案和配线形式研究

车辆基地是地铁的重要设施之一,以南昌地铁3号线高新停车场出入场线为研究背景,结合出入场线收发车功能、车站折返功能、车站换乘功能、工程实施难度和工程造价等对线路中间站出入线的接轨方案和配线型式进行研究,给出3种入线的接轨方案,并进行比选,推荐终点站折返功能强、工程实施难度较小、综合造价最低的方案一作为最终方案。

城轨工程曲线地段站前折返方案研究

城市轨道交通车站的两端多为曲线,受曲线控制,折返线距离站台较远导致折返能力较低,不能满足行车组织要求。为解决站前直线段长度不足以设置折返渡线的问题,提出一种结合站前区间线间距设置单渡线或交叉渡线进行折返的方案。通过对不同线路偏角、不同道岔型号、不同车辆编组的站前单渡线计算,结合单股道技术作业流程,站前单渡线折返能力可达13~20对/h;通过对不同道岔型号、不同车辆编组、不同车站区段线间距的站前交叉渡线线路计算,结合双股道技术作业流程,站前交叉渡线折返能力可以达到19~25对/h;对于直线电机地铁及其他采用短编组的中低运量系统,折返能力将进一步提高。

群文阅读视域下高中文言文教学策略研究——以《烛之武退秦师》教学为例

文言文是中华优秀传统文化的重要组成部分,也是语文学科知识学习的重要内容。在群文阅读视域下,按照教师引导,甄选议题;组合文本,对比赏析;创设情境,集体建构;课外阅读,提升素养等步骤积极探索文言文群文阅读教学策略,不断提升教学质量,让学生积极主动地参与群文阅读活动,增强对中华优秀传统文化的感情,获得生命的成长和感悟。

翻背式助老电动床设计与研究

针对当前国内老龄化问题加重,老年人生活自主性较差的问题,设计了一款新型翻背式助老电动床。电动床主要包括升降机构、起背曲腿联动机构、翻背机构。可实现升降、起背曲腿和左右翻背功能,方便不同身高的老年人上下床,帮助老年人更自由地起身、翻背。通过控制电路,实现电动床整体高效运作,并设计监护装置,实时关注老年人的起居状态。分析结果表明,助老电动床升降机构最大加速度约为0.38 mm/s^(2),起背曲腿联动机构最大角加速度约为0.027°/s^(2),翻背机构最大角加速度为0.034°/s^(2)左右,整个运行过程平缓、稳定,符合老年人使用需求。

城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述

本文阐述了城市轨道交通网络化运营的概念,分析了网络化运营的物理环境及其客流基本特征,提出了城市轨道交通公益性的3个重要标志.通过对国内外城市轨道交通网络化运营理论与实践的评述,提出了城市轨道交通网络化运营的主要目标;指出了网络化运营管理面临的三大主要问题,即断面负荷均衡、车站负荷均衡及换乘衔接改善.基于既有的多交路、多编组、快慢车及过轨运营等主要网络化运营技术,分析不同方法的技术特点及其对出行者的影响,提出了不同方法的适用性.最后,从不同角度分析了不同网络化运营技术实施过程对乘客与企业的具体效果,提出了促进我国城市轨道交通网络化技术应用的建议.

基于安全区段的站后双折返线折返能力分析

针对站后双折返线,考虑接车进路的安全区段,分别对安全区段延伸到正线和道岔两种情况的折返过程进行分析,并建立折返出发间隔的解析计算公式。以天津江湾二支路站与DKZ4型列车作为算例,计算、分析不同情况下的车站折返能力。研究结果表明:在江湾二支路站,安全区段需要延伸到道岔,靠近出发正线的折返线能力比靠近进站正线的折返线大7列/h;在增设绝缘节后,使安全区段延伸到正线,两折返线能力分别增加2.48列/h和9.5列/h。

城市轨道交通多交路模式下中间折返站能力分析

在城市轨道交通大小交路开行方案下,中间折返站能力为线路运输能力的关键因素.本文分别针对中间站站前折返与站后折返,根据列车折返作业流程,分析列车在中间站的最小间隔时间,建立列车间隔时间的计算模型;并考虑列车接发车作业与折返调车作业之间的冲突,分析有作业干扰情形下的车站能力.案例表明:小交路列车开行比例越高,车站的发车能力越小,但不发生作业干扰时,大小交路开行方案对车站能力的影响较小;而在有产生作业干扰情形时,站后折返能力损失可能达30%以上,要高于站前折返.在实际运营过程中,有必要合理安排通过列车在中间折返站的到站时间,以减少作业干扰、避免线路能力损失.

关于城轨列车折返能力计算与加强的研究

论证折返出发间隔时间是决定列车折返能力的基本参数,提出折返出发间隔时间计算方法,分析采用特殊列车交路对折返出发间隔时间的影响,并针对影响折返出发间隔时间的因素提出加强列车折返能力的措施。