地铁盾构下穿古建筑振动监测与保护研究

为确保地铁盾构下穿古建筑物施工安全,确定先评估、先加固、施工监测、后评估、后加固总体技术路线。通过建立古建筑1︰3.52的实体模型并进行振动台试验获取结构阻尼比,利用Ansys进行三维建模,采用结构与模态分析,针对易损结构进行加固预防,为后续振动监测与盾构施工提供参考依据,结合试验区施工监测数据,调整施工参数。结果表明:在静力分析下该结构位移最大值约为14.01 mm,验证了三维模型的有效性。通过模态分析确定结构模型基本频率为0.59046 Hz,最易受损位置为斗枋处。在盾构穿越过程中,古建筑物加速度变化幅度小于0.003 m/s2,振动频带主要集中在0.6~20.5 Hz,振动频带处于正常范围,对古建筑物基本无影响。针对盾构下穿古建筑物提出以“地铁盾构穿越以匀速掘进为主,避免运营高峰期作业,影响区地层之间使用注浆加固,对古建筑物易损结构进行支护,施工时采取隔振减振方案”的总体解决思路,为后续类似工程建设提供参考。

TOD导向下的城市轨道交通站区用地绩效评价——以广州若干地铁站区为例

为推动TOD的本土化实践,聚焦于现有的地铁站区用地成果,应用用地绩效评价分析框架并结合TOD用地原则,构建TOD导向下的站区用地“强度—结构—价值”三维绩效评价体系,同时采用改进的TOPSIS法与障碍度模型对广州若干地铁站区进行实证研究,得出案例站区的TOD用地绩效水平,并从中总结TOD用地实践的积极经验。结果表明,部分案例站区已具有一定的TOD用地特征,尤其在用地结构、价值等维度上表现出良好水平,汲取相关成熟经验对于TOD的本土化实践具有较强的借鉴意义,但也需正视传统用地强度模式与TOD理念间的冲突、用地结构的优化与经济、社会等多元价值的协调等重点问题。

“一带一路”背景下我国对俄罗斯轨道交通建设的推动机制

“一带一路”倡议背景下,我国深入俄罗斯轨道交通建设并发挥显著推动作用。既有中外文献、报道证实了我国在俄罗斯轨道交通项目中的实践能力,但其推动城市发展的内在机制仍待挖掘。本研究解构现实案例,从城市环境与经济社会效益两个层面系统性剖析我国推动俄罗斯轨道交通建设的具体机制。基于上述机制原理,本文提出应提倡全生命周期节能减碳、推进轨道影响区集约紧凑、加强轨道产业链深度合作、关注站点可达性高效联通等优化建议,为我国在“一带一路”倡议下推进国际轨道交通建设提供参考与指导。

基于Citespace软件可视化兮析的我国城市轨道交通车辆发展研究

[目的]为了解我国近20年来城市轨道交通车辆发展研究情况,利用Citespace软件对我国近20年来城市轨道交通车辆相关文献进行可视化检索分析,并厘定前沿热点。[方法]在CNKI(中国知网)论文数据库中,将检索范围选择期刊,出版年度选取2001年—2020年,将检索条件设为“主题‘车辆’+全文‘城市轨道交通’”,获文献9392篇,以Refworks的格式导出,经Citespace软件筛选、去重后生成新的数据,研究包括文献数量及时间特征、关键词、被引频次、研究机构合作关系、研究热点以及前沿分析等内容。[结果及结论]研究节点以2008年和2016年为界,分为稳步增长、快速增长、指数式增长3个阶段;研究热点主要集中于“牵引”“制动”“动力学”和“转向架”等;研究前沿为“超级电容”“市域铁路”“车辆检修”等;相关学者和研究机构主要集中在高校和主机厂等。

土压平衡盾构斜切大直径主筋桩群施工技术

针对盾构直接切削大直径主筋桩群的工程难题,以广州地铁12号线官洲站—大学城北站区间工程为例,开展盾构直接切削桩径1 200mm、主筋直径25 mm和28 mm桩群的实践研究,分析盾构施工关键措施、切桩效果。实践表明:滚刀和撕裂刀搭配的刀具配置具备切削主筋直径25 mm和28 mm混凝土桩基的能力;镶齿滚刀难以直接切断钢筋,撕裂刀二次作用时对钢筋的剪切作用力可将滚刀切口位置切断;采用“低推速、高转速、稳扭矩”方式掘进可有效切断桩体及钢筋;采用分体式液压钢筋剪可较好处理盾构仓内缠绕钢筋。

数智化地铁安全应急保障系统建设研究

在城市轨道交通快速发展阶段,针对轨道交通突发事件应急响应不及时、应急处置不到位等问题,设计一套数智化地铁安全应急保障系统,阐述该系统的设计架构、应用场景和功能以及关键技术。该系统集成水文、气象、传感器等多源异构数据,并结合数字孪生、GIS、BIM等新兴技术,对地铁运营日常安全监控、应急资源管理、应急预案管理、指挥调度等应急全过程进行管理,同时针对火灾、防台防汛、大客流三大应急场景进行深化建设,显著提高事故预防能力和突发事件应对能力及处置效率,提升现有应急管理体系数智化水平。

南京地铁数智赋能平台设计与探索

“十四五”时期,城市轨道交通行业进入数字化高速发展阶段,城市轨道交通企业应通过开展数智赋能平台的设计与探索,建立数字化技术标准体系,积极探索具有自身特色的数字化转型之路。为此,文章以南京地铁为例,在深入分析数字化建设需求的基础上,确定数智赋能平台的总体定位,并对平台的功能模块进行设计,然后介绍平台的建设成效,展望其发展前景。实践证明,数智赋能平台能够支撑城市轨道交通企业各业务板块数字化应用场景的快速构建,创新其构建模式,并有助于建立统一的数据标准及规范,支持多业务场景需求落地,为决策分析及调度指挥赋能,从而加快推进城市轨道交通企业数字化转型进程。

考虑乘客动态需求的应急接驳公交调度优化

传统的应急接驳公交调度方案均是基于固定的乘客需求构建模型,无法准确地预测和满足乘客的实时需求,从而导致应急车站出现过度拥挤和乘客滞留的情况,本文依据滞留乘客出行OD得到乘客到达率函数,并根据乘客到达率函数合理设置应急接驳线路中公交车的停站方案。基于Q-learning模型,综合滞留乘客在应急公交车站的到达率、乘客出行OD,设定Q-learning强化学习的动作、状态以及奖励函数,引入乘客到达率函数这一动态因素,考虑乘客的动态需求,改进优化方法。改进后的算法模型,其奖励函数随在不同时空会进行重塑,由于乘客到达率在不同时间不同车站是不同的,即乘客在不同时空具备不同的出行需求,从而表示为滞留乘客的动态需求。优化后的方法,能对乘客的动态需求进行实时响应,满足滞留乘客在不同时空的出行需求,提高应急接驳公交调度的服务效率,同时降低接驳公交的运行时间以及运营成本。以北京地铁13号线为例,对比传统调度方案与优化后的调度方案,结果表明:在完成相同客运任务的情况下,优化方法可使乘客平均等待时间在上行方向和下行方向分别降低21.05%和15.80%。本文提出的改进方法能针对中断时间内滞留乘客的动态需求实时调度应急接驳公交车,降低了中断区间内滞留乘客的出行延误时间,提高了中断区间内应急接驳公交的服务效率。

地铁周边常住人口与土地利用关系研究

根据地铁站点客流的吸引范围确定地铁周边范围,分析站点周边常住人口与站点周边土地利用,探究地铁影响范围内常住人口与站点周边土地利用的相关关系。在空间相关性视角下采用地理加权回归模型计算相关数据之间相关关系的回归方程,分析常住人口与土地利用的相关系数在空间分布的情况,为城市建设提供数据支持。

天津地铁不锈钢城轨车辆服役寿命评估研究

随着服役状态下既有城轨车辆维保水平的大幅提升,当车辆到达设计寿命时,决定车辆实际寿命的车体、转向架等关键承载结构未必达到极限寿命,若此时将车辆一律报废,将会造成巨大的资源浪费。为了研究不锈钢城轨车辆的服役寿命,2021年天津轨道交通运营集团有限公司立项开展了《城轨车辆延检修周期、延服役寿命》研究项目。文章重点介绍了城轨车辆延服役寿命项目的立项背景、研究方法、研究结果、结论和建议,可为后续的研究、应用提供参考依据。

市域(郊)铁路与“地铁和轻轨”初期运营前安全评估规范性依据的差异化研究

城市轨道交通初期运营前安全评估是国家相关规范的强制要求,但是GB/T 42334.1-2023《城市轨道交通运营安全评估规范》系列只有3个部分,包括地铁和轻轨、单轨、有轨电车,因此还亟待补充市域(郊)铁路安全评估的相关规范。文章以滁州至南京城际铁路(滁州段)初期运营前安全评估为例,依据中华人民共和国交通运输部发布的《城市轨道交通初期运营前安全评估规范》(交办运[2023]56号),并结合项目各系统设计参数,借鉴国内先发城市的优秀做法,在参考“地铁和轻轨”运营前安全评估规范基础上,全面梳理出差异部分,通过专家评审,形成专题报告,经相关部门批复,作为项目初期运营前安全评估的依据,暂时填补国内市域(郊)铁路在初期运营前安全评估依据方面的空白。

城市轨道交通初期运营客流预测技术研究

城市轨道交通新开通线路初期运营客流预测是开展初期运营安全评估和运营组织筹备的基础性工作。分析初期运营客流预测在预测期、研究对象、基础数据和预测模型方面的特点,总结该类预测工作开展的技术难点。在此基础上提出一套适用于初期运营客流预测的技术路线,阐述其中基础资料收集、交通调查、交通运行特征分析、出行需求预测、评估分析及敏感性分析的研究要点,并概括总结客流预测指标、对既有线的影响评估、需要重点关注的车站等研究内容。研究结果表明,初期运营客流预测重点在于准确把握城市及交通发展现状,而解读城市及交通发展现状资料并掌握其运行现状特点,研判其短期发展趋势是初期运营客流预测的基础性工作;针对宏观交通需求分析模型对微观客流指标预测的精度不足问题,可在城市宏观交通需求预测的基础上,通过开展各类交通调查建立城轨系统出行需求分析专题模型。本研究成果以期为初期运营客流预测的技术方法、研究内容等提供借鉴。

城市轨道交通信号智慧运维应用与实践

传统的维修模式主要依赖计划修、故障修等方式,无法及时发现设备劣化趋势、故障定位手段少、预防修措施少,一定程度上制约了高质量维修的开展。当前在数字技术、智能分析技术发展的背景下,如何有效地降低不必要的维修成本、降低人员劳动强度、及时有效发现风险隐患,在故障发生前进行预测性维护、在故障下快速定位故障原因、提高设备的可靠性和可利用率,成为信号专业运维人员的新的工作任务。文章对信号专业运维的痛点进行分析,明确了“精准监测、精准定位、精准预测、精准管理”的信号智慧运维平台建设目标,并对天津地铁6号线信号智慧运维平台的建设情况、取得的效果以及检修规程的优化调整等方面的内容进行介绍。文章总结了天津地铁信号专业智慧建设的全过程以及取得的成效,为业内提供了相关建设经验。

城市轨道交通LTE-M无线通信系统跨线漫游方案研究

随着各城市轨道交通线网规模的增长,为满足列车跨线运行、多线换乘站统一运营调度等需求,提出LTE-M无线通信系统的跨线漫游通信方案。通过研究3GPP TD-LTE标准架构和LTE-M漫游原理,结合城市轨道交通实际特点,参考LTE-M系列规范,提出线网共建演进分组核心网(EPC)、线路间EPC全连接、增强型归属用户服务器整合、线网EPC虚拟化部署等4种漫游通信实现方案;为进一步指导方案建设及落地实施,从接口设计、线网规划、号码规划等方面进行相关配套设计。在当前受专用频段资源分配等因素影响,城轨领域尚不具备成熟条件开展5G专用无线通信系统大规模建设的情形下,为各城市轨道交通线路LTE-M无线通信系统的建设及改造提供参考。

城市轨道交通TOD开发的地价溢出效应研究——以广州市地铁TOD为例

地铁TOD开发是一种融合地铁交通和城市开发为一体的城市开发模式,对实现城市空间高质量发展具有重要影响。地铁TOD溢出表现在TOD站域内部和站域之间,开展地铁TOD溢出研究对合理制定城市基准地价和构建公共资源开发中的利益补偿机制具有重要参考意义。本文提出了测度TOD开发溢出效应的方法和策略,并以广州220个地铁TOD站域为样本,将TOD开发5D原则转化的17个量化指标作为影响地价的潜在因素,构建了包含TOD开发溢出效应的回归模型,验证了其开发对不同类型用地地价的影响和溢出作用。研究结果显示:①将TOD开发的5D原则转化为可计算变量,为地价的影响因子提供了理论基础;②通过空间回归模型捕捉地铁TOD站域之间的地价溢出,同时向空间回归模型引入虚拟变量捕捉地铁TOD站域内的地价溢出是一种测度地铁TOD溢出的有效途径;③以地铁TOD站域为空间单元的广州市地价空间分布在市域和站域2个尺度上均表现为圈层结构和遵循距离衰减规律,但是分类型用地地价的空间分布模式在不同类型的TOD站域存在差异;④广州市从2010—2019年,除了办公地价在TOD站域内不存在溢出效应外,商业地价、住宅地价和工业地价均存在TOD站域之间和站域内的正溢出效应。相对于2010年,2019年TOD站域之间的溢出弱化,站域内部的溢出增强。基于研究结论,提出了规划TOD廊道;根据TOD站域功能确定各类型土地的合理比例;优先开发近地铁站点的商业和住宅用地;考虑站域开发溢出效应,建立TOD站域开发的利益补偿机制等政策建议。

极端天气下城市轨道交通防汛安全措施研究

极端恶劣天气对城市轨道交通运营安全产生严重影响。为提高轨道交通运营安全主动防控水平,以郑州地铁5号线2021年“7·20”重大事故为基础,分析事故原因,阐述城市轨道交通防汛工作重点任务及雨天面临的风险,从预警响应机制、风险隐患管控、应急处置等方面详细梳理防汛措施,针对防汛措施存在的不足,从挡水设计、险情感知、联动处置等方面给出优化建议,以期提高城市轨道交通应对恶劣天气的防控能力,保障运营组织安全。

地铁车辆受电弓异常磨耗研究

弓网系统是城市轨道交通列车供电的中枢系统。较高的列车速度和复杂的列车运行环境会导致受电弓网系统产生剧烈的振动,从而引发高频燃弧和弓网异常磨耗现象。为了探究弓网异常磨耗的机理,文章以某地铁线路为例,研究了各运行指标与弓网异常磨耗关系及各指标间的联系。首先,通过阐述弓网运行状态指标定义及计算公式,提出弓网异常磨耗主要影响指标的选取。搭建某地铁数据采集系统,获取地铁线路运行实测数据;其次,统计分析新旧滑板在不同工况下各个指标分布的规律和变化趋势,研究了各个指标之间的相关性;最后,采用时空维度关联分析法,基于同一工况分析各个指标在空间与时间两个维度上存在的内在联系与差异。研究结果表明:滑板与接触线磨合初期,由于未形成光亮氧化层以致接触不够稳定,导致弓网接触燃弧率增加,从而使得弓网燃弧率上升,但指标间变化趋势并不明显。随着滑板运行至稳定磨耗期,受电弓离线率、燃弧和硬点异常率存在较大的相关性,当其中有一项指标发生异常时,总伴随其余指标发生异常。异常磨耗的发生常伴随有弓网运行指标的异常,可通过对运行参数的监控,完成对弓网异常磨耗的监测和预防,为研究弓网异常磨耗机理提供了一种有效方法。

富水粉砂地层水平MJS桩施工对周边环境的影响及控制研究

全方位高压喷射工法(metrojetsystem,MJS)具有全方位、高精度、排泥集中等优点,在复杂地质条件和盾构穿越既有车站等不利施工工况下有着较强的适应性。为研究水平MJS成桩对周围粉砂地层的影响,优化水平MJS设计施工参数,以苏州轨道交通6号线苏锦站富水粉砂地层中MJS试桩工程为背景,采用现场试验的方法研究水平MJS成桩引起地下水位、超静孔隙水压力、土压力和深层水平位移的变化规律。研究结果表明:试桩期间水平MJS喷浆时超孔隙水压最大增加了46.1 kPa;喷浆使地下水位最大上升3.6 m,停止喷浆后水位最大下降1.5 m;土压力的变化趋势与孔压一致,喷浆时土压最大上升40.6 kPa。由于粉砂层引孔过程中土体自支能力不足,易塌孔,本次施工中引孔时的测斜最大发生1.2 mm的内倾,喷浆时测斜最大发生了2.2 mm的内倾。苏州地铁8号线时代广场站水平MJS施工期间车站底板最大位移值为0.8 mm,满足规范要求。粉砂层MJS施工过程中在水泥浆液中加入3%掺量膨润土,可防止出现塌孔和抱钻现象。

地铁站台乘客候车区域选择行为分析与建模

在城市轨道交通运营高峰时段,轨道交通站台受大客流冲击,极易出现乘客候车分布不均现象,导致乘客上下车效率低下、秩序混乱等问题。针对乘客进入站台后的候车区域选择行为特性进行分析,从乘客、站台、环境3个方面提出乘客候车区域选择行为影响因素,并对行为影响因素进行重要度排序。基于关键影响因素,构建候车区域吸引力模型,建立基于元胞自动机的站台乘客候车区域选择行为仿真模型。分析客流到达率、乘客到各候车区域距离、各区域乘客聚集度、排队空间影响系数与候车区域利用率的关系。挖掘不同因素影响对站台候车区域利用率的影响机理,以支撑站台候车引导策略的制定和客流的精细化组织。

南京地铁5G公专网智能应用探索及实践

以南京地铁在5G方面的应用探索为出发点,利用公网5G的高带宽低时延特性及资源隔离手段赋能轨道交通行业,覆盖轨道交通全场景,并创造性提出跨行业商业模式,探索出一条适合城轨行业的绿色低碳发展之路,取得数字化绿色化协同发展的明显成效,推动城轨行业高质量可持续发展。