某160 km/h市域快速轨道交通地下线环境振动特性试验研究

随着城镇化的快速发展,城市范围拓展地越来越大。目前地铁设计速度多为80~120 km/h,对于长距离通勤略显不足。为了更好地实现城市融合,更高速度的城市轨道交通应运而生,并已经在某些城市投产运营。为掌握160 km/h市域快速轨道交通地下线产生的环境振动影响,对某城市160 km/h市域快速轨道交通地下线开展系统的环境振动测试,包括钢轨、道床、隧道壁振动测试;地面振动和室内二次结构噪声测试。结果表明:列车速度在124~152 km/h时,钢轨振动为109.7~111.2 dB,道床振动为75.6~77.4 dB,隧道壁振动为67.5~69.4 dB,平均速度138 km/h时,隧道壁振动为68.7 dB;列车振动传至地面后,隧道正上方距离轨道0~40 m地面振动最大Z振级为46.4~60.2 dB,地面振动基本符合随距离加大而减小的衰减规律,但是距离轨道10 m处测点的振动响应较0 m处测点存在放大现象;采取橡胶隔振垫整体道床情况下,近、远轨列车通过时隧道上方建筑物一层室内二次结构噪声最大值分别为32.7 dB(A)、28.4 dB(A)。

市域快轨长大区间通信设备智慧供电建设方案研究

随着市域快轨线路的规模化建设,因站间距长等特点带来的长大区间通信设备供电压降损耗大、电气化干扰严重、单电源供电等问题亟待解决。通过对长大区间通信设备供电面临的挑战、直流远供技术特点、系统方案等内容进行分析,提出基于直流远供技术的长大区间通信设备智慧供电建设方案,为市域快轨线路建设提供重要技术参考。

高频渠化交通条件下路面材料适用性研究

重载渠化交通条件下,要求路面材料具有较高抗车辙性能和优异路用性能,针对智轨快运系统高频重载渠化交通条件,对比多项抗车辙技术。以高掺量抗车辙剂、高模量改性剂、环氧沥青、半柔性沥青混合料为代表,综合评价各材料抗车辙性能及其余路用性能,通过试验比选出环氧沥青与半柔性沥青混合料。与其他抗车辙技术相比,半柔性沥青混合料性能优异,动稳定度达到45 000次/mm,同时兼顾水稳定性和低温性能;环氧沥青在具有优异高温抗车辙性能的基础上,低温性能更有优势。恒应变控制条件下,半柔性沥青混合料抗疲劳性能优异。

智轨电车网络控制系统调试方法设计与应用

本文设计智轨电车网络控制系统调试方法并应用于宜宾T4线项目。线上工作对子系统变化点识别及协议梳理,完成初版程序及配置文件发布。线下调试首先网络控制系统通信调试,然后对子系统功能调试及问题排查,最后进行故障清单和事件记录梳理。实践表明该方法条理清晰,能快速定位排查现场问题,可为今后调试任务优化提供借鉴。

交流25 kV市域快线A型车辆检修修程研究

目的:车辆检修修程是确定车辆基地设计规模的重要依据,市域快线车辆检修修程目前尚无统一的国家标准,为准确计算市域快线车辆基地设计规模,需要对市域快线车辆检修修程进行研究。方法:结合成都轨道交通18号线的设计实践,对AC(交流电)25 kV市域快线车辆特点进行分析,统计对比了已运营的市域快线(北京地铁首都机场线及温州轨道交通S1线)的车辆检修修程,分析市域快线车辆检修里程、检修周期及停修时间的特点。在分析影响市域快线车辆检修修程的主要因素(车辆技术参数、车辆最高运行速度及线路条件)的基础上,提出AC 25 kV市域快线A型车大架修、定修、周月检的检修里程及检修周期。结果及结论:双日检的检修周期为2 d,检修时间为2 h;双周检的检修里程约为11250车km,停修时间为0.5 d;三月检的检修里程约为67500车km,停修时间为2.0 d;定修的检修里程为15~20万车km,停修时间为7.0 d;架修的检修里程为75万车km,检修周期为5年;车辆大修的检修里程为150万车km,检修周期为10年。

市域快线列车内不同位置火灾对隧道温度场分布的影响研究

区间隧道火灾时的温度场分布是保障隧道结构安全与制定人员疏散方案的重要依据。根据市域快线列车车厢内部不同因素引发火灾的常见位置,通过数值模拟的方法研究市域快线列车内部不同位置火灾对隧道温度场分布的影响。研究结果表明:1)在1~3 MW火灾中,行李火灾、人为纵火常见位置对隧道拱顶温度影响较大;在4~5 MW火灾中,设备火灾常见位置对隧道拱顶温度影响较大。隧道拱顶的高温区出现在火灾车厢某个客室侧门上方。2)隧道拱顶最高点处温度峰值的最大值常出现在车厢端部客室侧门处。在火灾车厢范围外,隧道拱顶最高点处温度呈指数衰减,且纵向轴线上的火源越靠近车厢中心,隧道拱顶最高点处温度衰减越慢。3)当火源位于车厢内,疏散平台上方的拱顶温度受影响范围较小、峰值较高,当火源位于贯通道内其受影响范围较大、峰值较低,且每个客室侧门处均形成了峰值。4)市域快线列车内部火灾会对3~4节车厢范围内的疏散平台2 m高处温度产生显著影响,在此范围内客室侧门正对的位置形成峰值。当火源功率达到3 MW时,疏散平台开始出现危险区域;当火源功率达到4 MW以上,不同火灾位置时疏散平台均会出现危险区域。行李火灾、人为纵火常见位置的火灾场景更不利于人员疏散。研究成果可为隧道结构安全设计与人员疏散方案的制定提供理论支撑。

市域快轨与城市轨道贯通运营相关问题探讨

研究目的:市域快速轨道交通作为一种服务于城市中心城区及其周边组团的交通系统,其与城市轨道交通的衔接可根据城市的发展与客流的变化,按需选择初期贯通运营、适时拆分运营的模式。国家出台的多项文件也提出促进各种轨道交通系统之间相互融合、互联互通的要求。本文对市域快速轨道交通与城市轨道交通采用贯通运营方式在运营组织、土建工程、机电设备系统等方面带来的相关问题进行了系统梳理,并结合既有案例对工程设计、建设过程中须注意的事项进行了总结,供国内市域快速轨道交通工程参考。研究结论:(1)市域快速轨道交通与城市轨道交通进行互联互通是十分必要的,也是轨道交通未来发展的趋势,两者进行互联互通会在许多方面产生影响,要对主要建设方案进行深入比选分析后进行确定;(2)采用贯通运营方案在工程设计、建设过程中要在运营组织方案、工程改造、机电设备系统等方面重点进行考虑;(3)国内市域快速轨道交通工程应在设计阶段充分研究贯通运营的必要性和可行性;(4)本研究成果可应用于市域快轨与城市轨道贯通运营项目研究。

快速轨道交通隧道压力波控制及通风系统设计与实践

文章结合工程实际,通过数值模拟、模型试验、实车测试等多种手段,研究并提出适用于140~160km/h快速轨道交通工程的乘客舒适度标准、列车密封性指标、区间隧道净空面积、车站轨行区隧道净空面积、隧道洞口缓压措施、区间设备设施承压要求等隧道压力波控制的关键技术措施。此外,对快速轨道交通线路的区间隧道通风制式、轨行区排热系统优化、隧道风机配置、长大山岭隧道通风防灾等问题进行分析研究及实践探索。文章给出的相应技术建议措施可为类似工程提供参考。

基于灵活编组的市域快轨时刻表优化方法研究

市域快轨因具有线路里程长、运营公交化的特点,其通勤客流需求普遍存在时空分布不均衡现象。为克服周期时刻表与固定编组运营模式带来的高峰期运能紧张,平峰期运能浪费的问题,本文提出一种基于灵活编组的市域快轨时刻表优化方法。首先,详细描述了灵活编组模式下的列车运行场景。然后,以各车站的列车到发时刻与包含线路各区段列车编组类型的灵活编组方案为决策变量,以极小化乘客平均等待时间与车辆走行公里数为优化目标,构建基于灵活编组的市域快轨时刻表优化模型,并设计一种三阶段模型求解算法。最后,以某条市域快轨线路的实际数据为例进行案例分析,计算结果表明,相较于常规周期时刻表与固定编组运营模式,基于灵活编组的市域快轨列车时刻表能够减少14.80%的乘客平均等待时间以及41.09%的车辆走行公里数,是一种应对市域快轨非均衡客流需求的有效运营策略,从而验证了本文所提模型与算法的有效性。

市域快轨钢弹簧浮置板轨道行车安全试验

研究目的:为研究钢弹簧浮置板轨道在不同车速下的动力学性能、分析其用于160km/h车速市域快轨的安全性,铺设了8块共200 m长的钢弹簧浮置板道床试验段,在试验段开行用于市域快轨的列车并由60km/h逐级提速至160km/h,测试5个断面的轨道动位移和轮轨力,分析不同车速下的行车安全性。研究结论:(1)当试验列车车速逐渐增至160km/h时,钢弹簧浮置板轨道各项安全性指标并未随着车速增加而显著增加;(2)浮置板轨道各测试断面板上垂向动位移均未超过3.0 mm,且随车速增加有降低趋势;(3)不同车速下脱轨系数均小于0.3,轮重减载率均小于0.4,轮轴横向力均小于20 kN,且均有较大的安全余量;(4)本文研究可为市域快轨高等级减振措施的设计和实施提供试验依据。

城市快轨工程轨道铺设测量精调技术研究

铺轨施工测量和轨道精调测量作业是提升轨道平整度和平顺性的重要工作,文中针对传统轨道精调作业效率低、精调数据不宜留存等问题,以北京大兴机场线快速轨道交通工程项目为例,探讨了轨道几何状态测量仪在数据采集、内业处理和作业过程中需要注意的事项,最终为满足列车设计时速提供技术保障。最后研究与总结出一套适用于城市快速轨道交通工程的轨道测量精调技术。

国外百万级人口城市快速轨道交通系统分析与启示

目的:用实证分析探讨当前国内城市轨道交通建设申报政策中“城区人口必须达到150万人才能申报轻轨建设规划”的合理性,以便从中得到启示。方法:对国外运营地铁和轻轨的百万级人口城市进行了轨道交通供给统计,并在线网层面对轨道交通线网规模、辐射范围、线网形态结构、站间距、旅行速度等进行了详细的统计分析;同时,采用车辆宽度分级策略,将各个城市不同标准下的车辆宽度和编组形式按照国内的城市轨道交通分类标准作对应比较,进行线路运输能力的估算,明确其对应的国内轨道交通制式;针对轨道交通建设需求中最关注的客流效果,利用2018年或2019年的我国各城市线网总客运量数据和各城市轨道交通车站1.5 km半径圈内的常住人口密度进行了统计和分析。结果及结论:国外百万级人口城市中,已有相当数量城市运营地铁和轻轨系统,其轨道交通供给具有辐射圈半径<10 km,平均站间距较短等特征;其轨道交通客流效果比较理想,有沿线人口密度越高,则客流强度越高的总体趋势。

跨座式捷运车辆编组分布式固定时间协同巡航控制

为解决跨座式捷运车辆编组协同巡航控制问题,本文提出了基于固定时间理论的跨座式捷运车辆编组分布式协同巡航控制方法.首先,文章建立了跨座式捷运车辆编组动力学模型,明确了编组队列的控制目标,构建了分布式固定时间协同巡航控制架构,提出了跨座式捷运车辆编组分布式固定时间协同巡航控制方法.然后,本文运用代数图论描述编组间的通讯拓扑关系,应用了分布式固定时间终端滑模估计器估计领航编组的位置和速度,设计了分布式固定时间滑模控制器,并基于Lyapunov稳定性理论证明了控制器的稳定性.最后,文章进行了加速–巡航常规工况仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性.

无越行线市域快线的快慢车组织探讨——以深圳14号线为例

针对连接城市中心区和郊区的城市轨道交通线路运行时间长、发车频率低等问题,从行车组织灵活性方面,研究市域线组织快慢车模式的可行性和有效性。分析城市轨道交通市域线快慢车运营组织的特征,总结国内外典型线路的先进经验,以深圳地铁14号线为例,提出考虑乘客等待时间和列车发车间隔均衡性的优化方案,从时间角度探讨无越行线市域快线的大站快车组织方案的效果,为14号线列车运行图的优化调整提供参考。

市域快轨列车间隔时间计算方法

基于市域快轨列车控制方式和运输组织模式,综合考虑列车长度、运行速度、制动距离、安全防护距离及车站作业时间等影响因素,借鉴铁路列车间隔时间计算思路,归纳出市域快轨列车间隔时间类型及定义,并针对不同越行条件下的各种间隔时间提出计算方法。以国内某市域快轨线路进行实例分析,计算结果表明:区间追踪间隔时间为45~52 s,起车附加时间为22~56 s,停车附加时间为19~46 s,列车到通间隔时间为45~51 s,通发间隔时间为18~19 s。与OpenTrack仿真结果进行对比,理论计算结果平均误差约为0.21。列车间隔时间理论计算方法的提出,为市域快轨系统运输组织计划编制过程提供了关键参数选取的参考依据。

基于5G公网技术的智能轨道快运系统用综合无线通信系统设计

目前智能轨道快运系统(autonomous-rail rapid transit,ART)用综合无线通信系统一般采用4G公网技术,难以满足与日俱增的高清视频监控、高清媒体节目等大带宽、低时延数据应用需求。为此,文章根据ART项目实际应用需求,基于5G技术路线分析,设计了一种基于5G公网技术的综合无线通信系统承载方案。其通过把多接入边缘计算下沉到ART运行控制中心,对语音集群调度进行二次开发,在保证大带宽的同时达到了低时延,实现了ART运行控制系统、语音集群调度、乘客信息系统、车载视频监控等系统数据的综合承载。该方案在工程项目中已得到应用验证,结果显示,目前5G SA模式综合覆盖率为99.53%,ART沿线无线信号可满足项目要求,为ART的智能升级提供了参考和借鉴。

现代无轨列车动力系统设计与参数匹配计算

现代无轨列车作为新兴的城市路面公共交通形式,遵循低碳环保的理念。无轨列车和传统地铁车辆不同,无轨列车在城市交通内应用时的行驶路况、车辆重量、车辆动力等均与地铁车辆有所差异,而列车动力系统的配置和部件的正确选型对整车动力性能具有重大的影响。无轨列车部件的选型计算与轨道交通车辆不同,文章从开发车型的动力性能目标要求入手,对动力系统方案设计以及驱动电机和动力电池的参数计算方法进行研究。通过动力系统匹配计算,能够很好地满足整车性能要求,为无轨列车的匹配计算分析提供方法和思路,具有一定的理论指导意义。

智轨电车无线充电系统研究与应用

随着智轨电车在国内的不断推广,智轨电车对充电的需求也变得更多样化。智轨电车现有的充电方式为首末站静态充电,该方式需要车辆停车并占用一定的场地。为了给智轨电车提供更多元的充电方式,减少停车充电的时间,提出了一种线路/站台式的无线充电系统。分析了该系统的组成、工作原理与充电过程,并在工程试验线路中得到应用验证,实现了智轨电车的线路/站台式的无线充电方式。

智轨电车轴重分配与调节方法的研究与应用

以三编组智轨电车为计算模型,详细阐述了智轨电车轴重、轮重的计算方法和过程。设计前先根据计算模型优化车辆设备布局,计算出理论轴重、轮重值,再对实际车辆过检测线称重数据进行分析计算来验证理论模型,结果非常接近我国对城市轨道车辆轮重偏差的规定。最后通过增加电子控制空气悬架系统来调节轮重和轴重偏差,很好地优化了智轨电车轮重和轴重偏差问题,使其结果明显优于国家标准要求。

EDX法对轨道交通地板布中铅、镉有害元素快速筛选的应用

本研究采用自制的地板布样品作为标准样品建立EDX法标准工作曲线,测定标准样品,研究EDX法的准确度,结果表明EDX法测试结果准确可靠;采用GB 18586-2001(GF-AAS)法测定地板布中铅、镉溶出量,研究地板布中铅、镉总量与溶出量的相关性,建立总量预测溶出量的预测模型并制订快速筛选规则。通过实验室间比对和筛选有值样品,验证预测模型和快速筛选规则的可靠性、适用性,结果表明预测结果与实测结果吻合性良好,快速筛选规则适用性广。预测模型和快速筛选规则联合应用,可快速有效地判定可溶性铅、镉含量合格和不合格品,帮助企业快速有效地掌握合格和不合格品中铅、镉的溶出情况,同时,可实现经过一次测试同时判定两个管控指标的效果,达到准确高效的环保检测目的。