城市轨道交通超长隧道双车追踪模式下火灾烟气控制与人员安全疏散研究

[目的]城市轨道交通发车间隔一般较短,在超长隧道内会出现同方向行驶两列列车的情况,一旦发生火灾容易造成重大财产损失和人员伤亡,因此需对超长隧道双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律和人员安全疏散策略进行研究。[方法]采用FDS(火灾动力学模拟)软件和Path-finder软件,建立超长隧道火灾模型和人员安全疏散模型,对双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律,以及人员疏散进行仿真分析。[结果及结论]双车追踪模式下,前车尾部着火,通过临界风速纵向通风可保证前车火灾安全;火源下游烟气前锋的蔓延速度为3.20 m/s,至600 s时烟气蔓延至后车,620 s时烟气可完全覆盖后车;烟气温度沿隧道纵向衰减很快,且温度衰减符合双指数模型规律。双车追踪模式下,减小联络通道间距可减少人员疏散总时间,对人员疏散时离开列车的时间影响不大;开启列车端门和疏散平台一侧车门,可显著减少人员疏散时间。在超长隧道双车追踪的最不利火灾场景下,人员疏散存在困难,可通过减小联络通道间距保障人员疏散安全。

高职城市轨道交通通信信号技术专业工作手册式实训指导书开发与应用

随着城市轨道交通行业的快速发展,对相关专业技术人才的需求日益增加。高职教育作为技术人才培养的重要基地,其教学方法和实训模式的创新对于提高学生的专业技能和就业竞争力具有关键作用。通过对教学模式改革、实训室利用优化以及教学成效评估等方面的深入分析,提出工作手册式实训指导书的概念,通过整合理论知识与实际操作,构建一个全面、系统的实训教学体系,以提升实训室的使用效率,增强学生的学习动力和实践能力,同时通过多维度的评估和反馈机制,促进教学内容和方法的持续优化。

侧向多开口轨道列车火灾烟气输运特性

为探究侧向多开口轨道列车火灾烟气输运特性,优化火灾救援应急处置对策,根据工程实体结构利用PyroSim软件搭建轨道列车模型并进行火灾数值模拟。聚焦作为列车内外联通通道的侧向开口,探讨分析侧向开口模式对轨道列车内部烟气蔓延特性的影响。结果表明:侧向开口模式对列车内部烟气蔓延有着显著的影响,包括烟气蔓延速度及稳定阶段的烟气分布情况。相比于侧开口未开启区间范围内烟气紊乱且高度方向全覆盖状态,侧开口开启的区间范围内烟气可维持稳定分层,有利于人员安全疏散救援。轨道列车顶棚下方烟气温度分布更符合双指数衰减特征,且受到开口模式和火源功率的耦合影响,非对称开启时开启开口的区间温度衰减速率受火源功率的影响更显著。此外,虽然开口的开启有利于列车内部安全环境的形成,但也需考虑通过开口溢出至列车外部空间的火灾烟气的影响以进行应急处置的综合判定。

监测数据驱动的城轨列车轴箱轴承剩余寿命预测

城轨列车轴箱轴承的运行工况复杂多变、外部随机干扰频繁,导致其监测数据中包含大量测量噪声乃至“脏”数据,进而制约了剩余寿命预测模型的精度.为解决上述问题,提出了一种监测数据驱动的动态多重聚合剩余寿命预测方法.首先,通过度量短时数据的幅值分布相似性自动识别并清洗“脏”数据;然后,将健康指标按不同时间尺度进行动态聚合,预测出各类潜在的未来退化轨迹,进而获得轴箱轴承的剩余寿命预测均值与方差;并使用现场实测数据与加速寿命实验数据对提出方法进行验证.结果表明:所提方法能有效剔除监测数据中的空采数据和强干扰数据;剩余寿命预测均值随累计行驶里程的增加逐渐收敛到真实值,且95%置信区间越来越窄;相比于单指数预测模型和混合预测模型,提出方法的累计相对精度平均值分别提高了29.78%和27.63%,预测收敛速度平均值分别增加了10.56%和10.20%.

山地城市轨道交通工程岩溶勘察模式浅析

[目的]在贵阳城市轨道交通工程勘察中,岩溶是具有普遍性的不良地质,是地质上面临的首要问题。当今岩溶问题的勘察模式同贵阳城市轨道建设的需求是不相匹配的,故必须探索一种适用于岩溶山地城市轨道交通建设的岩溶勘察模式。[方法]从岩溶危害出发,总结分析岩溶勘察的技术手段、规范约束和贵阳市的实际经验共三个方面的内容后,明确指出现阶段采用的“工程地质调绘先行,工程钻探为主,工程物探为辅”的岩溶勘察模式是历史所形成的,并论述了当前轨道交通山地岩溶勘察的主要矛盾是对岩溶勘察的高分辨率要求与勘察方法的低分辨率水平之间的矛盾。[结果及结论]从现阶段岩溶勘察的主要矛盾出发,根据岩溶勘察技术手段的发展,结合具体案例分析,经研究提出:“工程地质调绘先行,工程钻探为主,工程物探为辅”的岩溶勘察模式必将走向“从工程需要出发,以地质思维为指导,地质调绘先行,地面物探普查,钻探和钻孔物探为补充和验证,多方法综合”的新勘察模式。

快慢车模式下早高峰时空乘车路径选择研究

研究早高峰通勤乘客的时空出行规律有助于更好地组织快慢车运营模式。本文从一种常见的快慢车运营模式出发,首先,根据乘客的起点车次和直达/换乘方案联合选择构建乘车路径;其次,以出行时间、早到/迟到延误和车内拥挤度作为早高峰通勤乘客出行选择的影响因素,对不同乘车路径下的出行成本进行构建;再次,以用户均衡理论建立乘车路径分配模型,并证明了该模型用户均衡路段解的存在性及唯一性;最后通过案例,对均衡模型进行验证。研究结果发现:短途乘客更愿意接受高拥挤但终点到达时刻接近工作开始时刻的车次,而长途乘客的车次选择分布较为均匀;除出行时间因素以外,延误惩罚和乘车拥挤同样影响早高峰通勤乘客的换乘行为,虽然换乘快车有可能降低出行时间,但高延误惩罚和拥挤成本会导致部分站点的乘客不选择换乘路径。

面向灵活编组的城轨列车开行频率与时刻表综合优化

在城市轨道交通中,列车开行频率与时刻表在很大程度上决定着其运输服务水平。针对城市轨道交通客流时空分布不均衡的问题,本文采用灵活编组运营模式综合优化列车开行频率和时刻表,以达到运输能力供给与客流需求的精准匹配,保证乘客服务水平的同时降低企业运营成本。首先,通过列车运行线候选集的建模方法,考虑列车开行频率、安全间隔等约束,以乘客总等待时间和企业总运营成本最小化为目标,构建灵活编组模式下列车开行频率与时刻表综合优化混合整数非线性数学模型,对列车开行频率、列车编组方案和列车时刻表进行协同决策优化。其次,针对所构建模型非线性的特点,基于变邻域搜索算法框架构造3种邻域结构并结合动态客流加载仿真过程,设计了高效求解的启发式算法。最后,以某城轨线路的实际数据进行案例分析,验证所提模型和算法的有效性。算例结果表明:相较于固定编组运营模式,本文方法可在乘客平均等待时间仅增加0.26 min的情况下,降低约7.05%的运营成本;此外,相较于单一运营方案优化,在灵活编组模式下综合优化列车开行频率和时刻表能够进一步实现列车运输能力与乘客需求精准匹配,在保证乘客服务水平的同时降低运营成本;并且在实际应用中,运营企业还可根据运营目标合理设置权重系数,进一步平衡乘客服务水平与企业运营成本。

城市轨道交通无人干预列车模式下关键行车岗位人员应急处置作业复杂度量化方法

[目的]随着城市轨道交通自动化等级的不断提升,GOA2(半自动化列车运行)模式下负责驾驶的司机在GOA4(无人干预列车运行)模式下转变为负责监控和巡视车厢的多职能人员,同时应急处置作业流程也发生了改变。为了实现GOA4模式下城市轨道交通行车作业更加精细化的分析和评估,需对该模式下关键行车岗位人员应急处置作业的复杂度量化方法进行深入研究。[方法]以标准化作业指导书为基础,使用WDA(工作域分析)法建立关键行车岗位人员信息结构图,对两种模式下关键行车岗位人员应急处置作业的复杂性进行分析,从信息数量、操作逻辑、操作规模及综合复杂性等四个方面对关键行车岗位人员的作业复杂度进行了量化。以车门故障应急处置作业为例,计算两种模式下关键行车岗位人员应急处置作业复杂度,并采用Pearson双尾对现场标准化作业评分的得分率进行相关性检验。[结果及结论]相关性检验结果表明:车门故障应急处置作业的相关性系数为-0.827,显著性水平为0.042,该作业的复杂度与得分率呈负相关,验证了SC(步骤复杂度)模型的有效性。

城市轨道交通轨道物流组织模式的探索

[目的]为充分利用城市轨道交通富余运力,发展物流服务,以深圳地铁为例,基于城市配送市场与城市轨道交通的匹配性,研究适合轨道物流的应用模式。[方法]结合供需时空匹配关系及城市轨道交通特点,提出可广泛适用的应用场景,基于不同载运方式,重点对城市轨道交通多种物流组织模式进行研究。本次轨道物流组织模式基于快递场景进行探索研究,从具体实践及运输组织研究分析了城市轨道交通接驳同城物流、航空物流、高铁物流、干线陆运物流的组织模式、部分问题及解决思路,针对不同接驳模式下的不同运输组织形式进行优劣分析,通过实践测试验证了同城接力模式的时效性及可行性,提出大型枢纽的物流组织模式等研究探索经验。[结果及结论]通过研究实践得到:一是城市轨道交通在一定场景下承担同城快递接力服务具有时效性高的优势,且证明了整体物流组织的可行性;二是在高铁枢纽设计中应充分考虑物流功能的互联互通设计以实现货物的“干支配”接驳换乘条件;三是快递二级分拨中心与城市轨道交通轨道场段融合设置可高效实现干线陆运接驳,优化解决部分“最后一公里问题”。

河谷型城市中低运量轨道交通制式选择研究

中低运量轨道交通是现代化交通运输体系的重要构成,河谷型城市由于受地理、环境特征等限制,对轨道交通制式提出了更高要求。为针对性研究中低运量轨道交通制式对河谷型城市的适宜性,运用综合评价的方法,从社会经济发展、客流特征、地形地质条件、绿色安全四个方面着手,分析了重点影响因素,并结合相关指标被选择比例形成评价指标体系;通过引入主观偏好系数,构建基于熵权-层次分析法的组合权重模型;最后以具体案例验证该方法可行性。结果表明,智轨系统是更适合西昌市轨道交通1号线的制式系统,该方法可体现河谷型城市特征,快速、准确地为河谷型城市提供中低运量轨道交通制式选择决策支撑。

基于滑模控制的虚拟编组列车追踪控制策略

[目的]现有的基于移动闭塞的列车控制系统中,相邻列车之间存在较大的安全裕度,在面对潮汐客流现象时,区段的运输效率同区段的实际运力需求无法匹配。虚拟编组列车能够提高线路的运力,同时能更好地适应不平衡的通勤客流。因此,需研究适用于虚拟编组列车的高精度追踪控制策略。[方法]针对虚拟编组列车运行控制问题,提出了一种基于滑模控制的虚拟编组运行控制策略。建立了列车动力学模型和虚拟编组列车运行控制模型;设计了非奇异终端滑模控制器,并对所设计的控制器进行了仿真测试。[结果及结论]在所提出的虚拟编组控制策略下,虚拟编组列车的位置跟踪误差和速度跟踪误差能够沿滑模面在有限时间内渐近收敛到零。在仿真验证的4列列车中,当首列列车运行状态发生改变时,虚拟编组中的其余列车会在很短的时间内跟踪期望的速度轨迹,验证了所提出的控制策略对虚拟编组列车追踪控制的有效性。

城市轨道交通智慧客服体系建设探讨

针对既有客服体系中存在的乘客服务需求感知水平低,服务提供渠道单一以及运营服务管控成本高、效率低等问题,以新时代背景下高质高效出行需求为抓手,通过对不同乘客群体出行链需求分析,提出以服务及时性、便捷性、精准性、主动性为目标,充分应用大数据、人工智能等技术,构建以智慧客服平台为核心,中心与车站两级管控,线上与线下双线服务的多元需求驱动的城市轨道交通智慧客服新型架构体系,突破既有体系在数据融合、设备平台集成、服务质量、服务效率等方面的瓶颈,在满足乘客全时程服务的同时重点突破服务“最后一米”的高效执行问题,通过在北京地铁进行典型线路示范应用,为全面提升我国城市轨道交通系统智慧化服务与管理进程提供可复制、可移植的技术系统和应用范式。

轨道交通双模盾构模式转换施工技术应用要点研究

随着我国城市进程的加快,城市轨道交通双模盾构模式转换技术得到有效应用,进一步提升轨道交通施工效率。当前隧道施工中常用的盾构机类型包含土压平衡盾构机和泥水平衡盾构机2种。其中土压平衡盾构机在稳定地层中较为常用,泥水式平衡盾构机在开挖面稳定的工程中较为常用。随着科学技术的发展双模式盾构施工技术使用率提高,因此需要对盾构模式的转化技术进行分析和研究,以便提升隧道掘进效率。该文主要结合深圳地铁8号线二期工添加梅沙站—小梅沙站区间模式转换施工项目案例,对EPB/TBM双模式盾构掘进施工技术的转换方法进行探究,旨在进一步提高轨道交通施工效果,促进工程掘进效率的提升,实现工程效益的最大化。

基于时空特征的城市轨道交通短时OD估计方法

精准的短时出行地和目的地(OD)估计技术是城市轨道交通运营组织方案制定的主要依据,同时也是城轨断面客流预测的基础。为同时考虑时空双维特征,且快速实现全网OD的高精度估计,该文基于时间、空间2个维度分析了城轨客流OD分布特征,提出多维度下的最优输入因子筛选方法,构建了基于多元线性回归模型的多层级嵌套OD估计方法。以2019年工作日的南京地铁线网为例进行模型验证,结果表明,时间粒度为15 min以及60 min下,全网OD的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为37%、24%,部分OD对在高峰时段的MAPE值小于5%;15 min粒度的均方根误差(RMSE)约为1.3。相比于现有短时OD估计方法,该文提出的方法在高峰时段预测效果更好,能够高效实现全网、全时段的OD估计。

快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真

轨道交通列车的防滑控制性能过差会影响列车的制动性能和稳定性能,为了提高轨道交通列车的安全性,以分段制动的方式控制轨道交通列车的滑动状态,提出快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真方法。通过分析轮轨间粘着力和滑移变化曲线建立轨道交通列车的纵向运行学模型,并以上述模型为基础,将轨道交通列车的整体制动过程分割成多组制动区段,通过将单位制动区段与滑模控制器结合,实现轨道交通列车的分段制动防滑控制。仿真结果表明,无论是在轨道粘着条件始终维持在较低水平的工况条件下,还是在轨道粘着条件发生突变的工况条件下,所提方法控制下的实际行驶速度均与目标行驶速度吻合,验证了上述方法具有较好的控制效果。

三模式掘进机全断面岩层段TBM模式施工技术研究

为研究三模式掘进机使用TBM模式在全断面岩层中的施工技术,以广州地铁7号线二期萝岗站—水西站盾构区间工程为研究背景,分别从出渣方式、掘进参数控制、刀具管理和稳定器应用4个方面对三模式掘进机TBM模式施工技术进行总结。结果表明:1)本工程中三模式掘进机使用镶齿滚刀施工,相对光面滚刀的消耗更少,刀盘转矩更低;2)三模式掘进机TBM模式采用泥浆循环和螺旋输送机双通道出渣,可显著降低泥浆管堵塞的概率,提高出渣效率;3)三模式掘进机在前盾、中盾安装稳定器和撑靴,可保证全断面硬岩地层中掘进盾体不发生滚动,同时增强盾体稳定性;4)在全断面岩层中采用三模式掘进机TBM模式开挖隧道,刀盘转速为3.0 r/min,总推力约15000 k N,转矩可控制在1300 k N·m,推进速度为8~12 mm/min。

西安市轨道交通产业链分析及发展策略研究

在充分研究轨道交通产业链定义、范围和近期研究成果的基础上,通过解析轨道交通产业链所涉及的科技创新、设计咨询、建设施工、装备制造、运营及增值服务等多环节产业构成,并以西安轨道交通产业链作为研究对象,对产业链现存诸多问题如装备制造产业规模小、产业集群效应弱、产业创新能力转化率不高、产业支撑政策有待完善等进行分析。在深入研究西安都市圈轨道交通政策背景、市场发展形式和前景下,提出产业链发展策略。包括充分发挥政府引导作用、强化资源要素配置、以科技创新引领智造装备产业链、提升规模化和集群化发展水平,以及推动产城融合等措施。

基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺

均衡修与传统检修都属于检修模式,在城市轨道交通车辆检修中起着重要作用。该文主要研究均衡修与传统检修对城市轨道交通车辆基地工艺的影响,希望更好地发现具有实用价值的检修模式,从而科学地发展城市轨道交通车辆基地工艺,保证城市轨道交通车辆运行水平,推动城市交通事业健康发展,激发城市发展活力。

考虑站点分类的城市轨道短时客流预测方法

精确、可靠的短时客流预测可为城市轨道交通运营提供保障。考虑不同站点的客流时序特征差异,在对站点分类的基础上,建立了一种城市轨道站点客流的深度学习预测方法。以动态时间规整及K-means算法对站点进行分类,分析各类站点的客流时序特征;采用自适应噪声完全集成经验模式分解算法对各类站点客流数据进行分解,以减少数据噪声的影响;提出一种融合长短期记忆网络和Transformer模型的深度学习预测方法,从而预测不同类型站点客流。应用西安市轨道交通客流数据验证该方法,结果表明:根据工作日及非工作日的客流数据时序特征可将站点分为职住均衡型、商务办公型、休闲娱乐型和密集居住型4类,所提出的方法在不同类型站点的客流预测结果相比于其他3种单一模型和3种组合模型,平均绝对误差降低16.36%~51.02%、均方根误差降低10.35%~50.76%,平均绝对百分比误差降低14.71%~48.62%,基于15 min、30 min、45 min及60 min不同时间间隔统计的站点客流数据的预测结果相比于其他6种模型,3种指标分别降低了12.63%~51.02%、8.08%~49.12%和6.83%~47.26%。

轨道交通车辆基地交直流混合微电网的应用模式研究

轨道交通车辆基地作为轨道交通的重要组成部分,占地面积大、光照条件充足,其光伏资源开发利用潜力大。总结了目前车辆基地建筑能源使用情况,同时分析了现有光伏发电在轨道交通系统中的交流接入模式;针对车辆基地建筑用能特点,结合“直流微电网”新型建筑供配电的理念,提出了轨道交通车辆基地交直流混合供配电系统的架构,并给出直流微电网在车辆基地实际工程中的并网接线图,与现有光伏发电交流接入模式比较,提出的交直流混合供配电系统具有能效高与低碳效益,可为轨道交通绿色低碳发展提供技术支撑。