Energy management and coordination control of microgrid in elevated station of urban rail transit

The rapid development of urban rail transit brings convenience to the public,but its huge energy consumption problem cannot be ignored.A microgrid composed of photovoltaic power generation unit,regenerative braking energy feedback unit and battery energy storage unit is proposed,which provides green power for the station.In order to suppress the fluctuation of photovoltaic power generation and the intermittence of regenerative braking feedback energy,the energy management mode of microgrid is designed according to the illumination situation,braking energy feedback situation,battery state of charge and so on.In addition,a coordination control method based on virtual synchronous generator(VSG)is proposed to realize smooth switching among modes.Finally,the proposed energy management and coordination control method for elevated station microgrid is verified by Matlab/Simulink.The results show that the elevated station microgrid can operate safely and reliably under various energy management modes and realize smooth switching among modes.

The Application of Pedestrian Microscopic Simulation Technology in Researching the Influenced Realm around Urban Rail Transit Station

Under the background of urban rail transit＇s rapid development, urban rail transit station, as the only connection of urban space and rail transit, undertakes the responsibility of traffic organization and passenger volume distribution. Influenced urban realm around station becomes the focus of the optimization of the sustainable urban development. Pedestrian microscopic simulation method establishes the comprehensive dynamic behavior rules in a part of urban space through simulating the behavior law by digital tools, in which the internal demand and motive mechanism of the development and change of urban space fairly well by digital representing and analyzing relevant laws can be explained. After that, the research with the realm as the carrier analyzed the demand of each simulation level and the choice of simulation parameters based on analyzing the walking connection behavior characteristics, and then further established the methodology system of pedestrian microscopic simulation. At last, the research taking the study of influenced urban realm around typical station for sample explored the application method of optimizing of urban space and traffic organization based on AnyLogic platform.

Function Analysis of Urban Rail Transit Smart Station

In order to make rail transit smart stations serve passengers better,the potential of smart stations should be optimized to reduce time cost,and relieve traffic congestion.In this paper,the construction of smart stations based on the management experience of a subway station and the benefits of smart stations were analyzed and discussed.The construction of smart stations,as well as the key technologies for the construction of smart stations,will aid in the automation and intelligent management of subway stations.

Integrated Layout and Transfer of Urban Rail Transit Hubs

This paper is engaged in the research of urban rail transit hub integration and transfer.Firstly,this paper focuses on the space division,the aggregation form of hub subsystems,the spatial layout of hub subsystems,and the design of integrated functions to achieve an integrated layout.In addition,this study also conducted a selection of transfer classification and transfer station layout of urban rail transit hubs,with the aims to promote the improvement of the functions of urban rail transit hubs,the rationality of transfers,and to improve the service quality of the hub system which meet the demand of the public travel.

Importance Analysis of Urban Rail Transit Network Station Based on Passenger

Current urban rail transit has become a major mode of transportation, and passenger is an important factor of urban rail transport, so this article is based on passenger and the degree of the road network structure, calculating the point intensity of stations of urban rail transit, and then reaching a station importance by integrating many point intensities in a survey cycle time, and getting the station importance of urban rail transit network through concrete examples.

Investigation and Analysis of Satisfaction of Rail Transit Transfer Station Facilities in Changchun

The comfort satisfaction of basic facilities of the rail transit transfer station will influence pedestrian choice of vehicle. Aiming at the problem of traffic jams in Changchun in China, we designed a satisfaction questionnaire to investigate the factors which might affect the pedestrian satisfaction in rail transit transfer station in Changchun. By using the statistical methods, including correlation analysis, factor analysis and comparative analysis of satisfaction and importance, we analyzed the survey data, and get the results of analysis. Some suggestions for rail transit transfer station based on the results are given.

Space Resources Planning and Design of Rail Transit Station in Chongqing

According to the study on 39 sites of rail transit Line 3 in Chongqing, the sites are classifi ed into three types: residential type, business center type, traffi c hub type in this paper. The study shows that the sites have many problems such as discordance of land use, severity of spatial segregation, low rate of site utilization. To solve these problems, development approaches of site space resources within 1,000 m around the site area are further explored. The approaches include four aspects: characteristics of land use, functional composite, walking guide and shuttle transportation. In addition, appropriate planning and design methods are proposed.

Hourly energy consumption characteristics of metro rail transit:Train traction versus station operation

The electricity consumption of the urban metro system can be mainly divided into the following two categories:the electricity consumption for train traction(E_(t))and the electricity consumption for station operation(E_(s)).Although understanding the hourly fluctuation characteristics of E_(t) and E_(s) contributes to renewable energy inte-gration and achieving carbon emission reduction of the metro system,the hourly fluctuation characteristics have been poorly reported in the literature.Thus,a typical underground non-transfer metro station of a city’s metro system in the North China Plain is selected in this study,and E_(t) and E_(s) were monitored to portray their hourly fluctuation characteristics.Results reveal that the hourly E_(t) shows a significant intraday“U”shape on weekdays,indicating two symmetric peaks in morning and evening rush hours.While the hourly E_(s) shows an intraday“flat”shape,indicating it is nearly free from the effect of rush hour.Moreover,it is statistically proved that the train frequency is the core influencing factor resulting in the intraday fluctuation of hourly E_(t).In the case study,when the train frequency increases from the mean(20 trains per hour)to maximum(32 trains per hour),the hourly E_(t) will increase by 53.4%.

西安市城市轨道交通站点功能演变及影响因素

城市轨道交通站点功能是城市土地利用状况和空间活力的综合反映,轨道交通站点与城市用地的协调发展对于缓解交通拥堵压力、提高土地利用效率具有积极的作用。运用信息熵、优势度、均衡度和多元回归模型,分析2011—2020年西安市中心城区轨道交通站点功能演变及影响因素。结果表明:西安市城市轨道交通站点功能呈现波动上升、中稳外变和混合主导的演变特征,商服功能、到城市中心的距离是城市轨道交通站点功能演变的主要因素,其中,商服功能对城市轨道交通站点功能的混合度呈正向影响,到城市中心的距离对城市轨道交通站点功能的混合度呈负向影响。规划期城市空间格局对城市轨道交通站点功能具有重要影响,建设期地区经济水平成为关键因素,运营期商业服务业则成为推动城市轨道交通站点功能演变的主要力量。基于城市轨道交通站点功能演变的时空分异和影响因素探究,有助于优化城市轨道交通站点周边区域土地利用和提升城市轨道交通站点活力。

城市轨道交通装配叠合整体式地下车站防水关键技术

[目的]为提高装配叠合整体式地下车站的防水性能,助力其在城市轨道交通工程中的应用,需对此类型地下车站的防水关键技术进行研究。[方法]对装配叠合整体式地下车站的混凝土抗裂防渗技术、外包防水方案及细部构造防水方案等进行了研究。[结果及结论]预制板墙构件开裂风险较大位置主要为厚度分别为500 mm和350 mm的结构表面,以及厚度为100 mm的结构中心和表面;预制顶板降温速率不宜大于2.2℃/h;预制墙板水蒸气养护由45℃降至10℃的时间不宜小于24 h,降温速率不宜大于1.5℃/h;叠合结构体系中,以受拉为主的构件宜采用水洗露骨料施工工艺,以受剪为主的构件宜采用凿毛施工工艺;温度场调控与膨胀历程调控可有效降低混凝土开裂,提高车站防水性能;车站主体结构外包防水方案,后嵌式圆形压缩密封条设计,压缩密封节点湿埋收头,以及预制板在牛腿位置的黏结措施等防水方案,提高了车站节点的防水性能。该方案在锡澄线南门站的成功应用,对于促进此类型地下车站在城市轨道交通工程中的应用,以及缩短施工工期、提升劳动生产效率、促进建筑产业转型升级等具有促进作用。

城市轨道交通大型换乘车站应急防灾设计

[目的]鉴于大型城市轨道交通(以下简称“城轨”)换乘车站数量不断增加,以及该类车站具有埋深较大、人员密集、逃生救援场地受限的特征,应急防灾难度和压力十分突出,因此需要对此类型车站的应急防灾进行设计。[方法]以武汉光谷广场综合体工程作为实际案例,从火灾防护、大客流防护、洪涝防护、恐袭防护及突发疫情防护等5个重点方面,分析大型城市轨道交通车站所面临的灾害特征,结合方案设计、模拟仿真、计算分析等方式,对不同类型的灾害提出解决方案。[结果及结论]采用开放式的建筑布局和贯通的人行交通层,结合自然排烟与下沉广场设置准安全区,是困难条件下大型地下空间的有效消防措施;结合车站特点分析客流高峰情况,对不同时段、不同类型的使用人群进行分类,并设置相对独立、交叉少的流线,以有效地进行大客流防护;除常规的洪涝防护措施外,提高与周边地下空间的硬隔离措施,如增加防淹门是作为洪涝防护的必要手段;提高站内的通透性,快速疏解乘客,避免堵塞滞留可有效防护恐怖袭击;对于突发疫情防护,应严格按照我国相关管理规定,落实日常防控管理,适时采取一般疫情或较大疫情响应措施。

城市轨道交通装配式地下车站新型构件连接方案的抗剪及抗震性能分析

[目的]为了进一步推广地下装配式结构在城市轨道交通工程中的应用,应对城市轨道交通车站明挖装配式出入口施工的关键技术(尤其是新型构件连接方案)进行研究。[方法]设计了由2块尺寸相同的不等边C形标准构件(有2道横向裂缝)拼接而成的城市轨道交通车站装配式出入口结构,基于此结构提出了一种新型的构件连接方案。通过模型试验及数值模拟,研究了该新型连接节点的抗剪性能和抗震性能,得出了不同受力条件下的荷载-位移曲线、抗剪形态、抗震耗能及延性等指标,验证了该新型连接节点的可靠性。[结果及结论]装配构件的截面抗剪承载力远高于传统现浇截面抗剪承载力;型钢的存在可以充分保证试件的抗剪能力;“承插接口+型钢插板”是一种可靠的连接方式,其各项性能与现浇试件相比大致相当;型钢插入长度的变化对接缝处裂缝及其最大承载力的影响很小,建议选用的型钢插入长度等与构件厚度一致。

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。

短时疾增客流下的轨道交通换乘空间应变研究

伴随着以通勤为目的的城市轨道公共交通使用人数的增加,高峰期轨道交通站点内出现的快速变化的、大流量的短时疾增客流使得换乘站点难以安全、稳定、有效地承载客流并满足客流换乘需要。本研究通过实地调研与借助Anylogic平台的仿真来剖析短时疾增客流的特点及其对站内空间的作用效果,将现有的预制式、组装式、折叠式等应变技术或设备作为基础,提出建筑空间层面与站内设备设施层面的分类应变思路。建立应变应用场景与应变技术及措施的对应关系,并探究空间可变在动态优化地下轨道交通站内换乘空间方面的应用。研究成果可为未来既有轨道交通站点的优化设计提供参考。

基于边缘控制逻辑的车站机电设备监控系统一体化设计

[目的]现有城市轨道交通管理模式还是以线为对象进行管理,网络化管理效能还未能充分发挥,如何更加集约、有效地对城市轨道交通网络进行管理,已成为各地城市轨道交通运营企业所面临的共同课题。以车站机电设备集中管控为目标,提出了基于边缘控制逻辑的车站机电设备监控系统一体化设计方案。[方法]分析了城市轨道交通网络化管理发展趋势以及网络化管理制约因素;提出了基于IT/OT(信息技术/运营技术)融合的边缘控制自动化发展方向;介绍了既有车站机电设备监控系统的技术架构和基于机电一体化的车站机电设备监控系统建设方案,并分析了该建设方案的技术特点和实施效果。[结果及结论]基于边缘控制器搭建车站机电设备管理系统,形成云边端架构,可实现对车站机电设备的集中管理,使控制体系更简洁、更安全、更高效、更经济。试点结果表明,基于边缘控制逻辑的车站机电设备监控系统一体化设计方案可行,可提升网络化管理能力。

考虑站点耦合关系的大型城市轨道交通网络级联失效分析

为了解析站点分布密集的大型城市轨道交通网络级联失效传播机理,提出改进的耦合映射格子模型.该模型结合大型城市轨道交通网络站点分布密集特征,量化耦合站点间客流演化及耦合站点抵抗力.为了衡量级联失效在大型城市轨道交通网络中的传播过程与结果,提出失效站点数量比与网络效率比指标.以上海市城市轨道交通网络为例,验证该模型的可行性.结果表明:当节点度高或进站客流量大的站点失效后,耦合站点间的级联失效规模是邻接站点间的约2倍,且由于耦合站点间的级联失效的影响,介数中心性大的站点失效所引起的级联失效传播速度最快.在考虑耦合站点间级联失效时,客流对大型城市轨道交通网络级联失效的作用力是拓扑结构的约9倍.研究结论可以为城市轨道交通网络的规划设计与事故管控提供科学的建议.

广州市城市轨道交通车站及线路分类

城市轨道交通在带动沿线经济发展的同时,也出现了与城市功能发展不协调、运力资源利用不充分不平衡的问题。基于广州市12条城市轨道交通线路185个车站周边地区的人口、用地、客流量、POI、道路网和公共汽车交通设施等5类66项指标数据,采用K-均值聚类方法将城市轨道交通车站划分为极端就业型、高度开发偏就业型、高度开发偏居住型、中度综合开发型、低度开发偏就业型、低度开发偏居住型6类。以不同城市轨道交通线路中各类型车站比例和运营指标数据为依据,将城市轨道交通线路划分为梯度平衡型、职住极化型、功能混合型、客流不足型4类。最后,提出广州市应以城市轨道交通廊道为整体来策划沿线车站的功能定位、周边用地开发强度和配套设施,从而推动形成城市轨道交通廊道上的职住梯度平衡。

基于组合赋权-云模型的城市轨道交通换乘站运营安全评估研究

换乘站作为城市轨道交通联络线网的载体,其运营安全状况是影响整个线网运营的关键因素。针对现有换乘站安全评估影响因素不全面、评价标准不完善等问题,构建换乘站运营安全评估指标体系,并引入直觉模糊二元语义改进最优最劣法确定指标权重。同时,在充分考虑主观评价的犹豫性和模糊性的基础上,提出基于云模型的定性语言定量化的重构方法,并通过对比综合云与标准云的相似度给出评估结论。以上海地铁龙阳路换乘站为例,构建影响龙阳路站运营安全的指标体系,得出龙阳路站运营安全水平及设备因素对其运营安全影响最大的新结论,验证该评估方法的有效性,为准确掌握轨道交通换乘站运营安全现状,提高运营安全水平提供理论支撑。

城市轨道交通车站系统韧性承载能力评估指标体系研究

城市轨道交通发展迅速,运营环境日渐复杂,其车站系统具有高负载、高频率运营和处于地下空间环境等特点,导致安全风险提升及事故发生。对车站系统韧性承载能力评估指标体系进行研究,旨在准确评估系统韧性,提高车站系统韧性水平。通过分析车站系统韧性承载能力的影响因素和相关调研,构建由102个指标构成的原始指标库,并初步筛选出42个指标。基于车站系统特点,构建DEMATEL-ISM复合模型,对指标进行二次筛选。通过对指标原因度、中心度、区域联通性、初始发出层、最终接收层的分析,建立了四类(27个)指标构成的城市轨道交通车站系统韧性承载能力评估指标体系。研究结果可为车站系统韧性评估计算提供参考。

城市轨道交通建桥合一长联无缝高架车站结构设计与施工优化

[目的]建桥合一长联无缝高架车站将建筑与桥梁结构融合,使得车站墩柱在有刚度需求的同时,还具有空间框架结构体系复杂、体量大、超静定次数多的特点,而混凝土结构的温度与收缩徐变成为了这类车站结构设计中的控制因素。采用设置伸缩缝、加大墩柱截面尺寸、加强墩柱截面配筋等传统方法,将破坏车站结构的整体性,增加维护与建设成本。因此需从设计角度和施工角度对建桥合一长联无缝高架车站结构进行优化。[方法]以深圳地铁6号线宽9 m的岛式车站为研究对象,运用MIDAS软件,建立建桥合一的长联无缝高架车站有限元模型,并对其进行计算分析与检算。分别从设计和施工两个角度提出相应优化方案。从设计角度建立了高架车站有限元模型,对墩柱控制弯矩进行了对比分析。[结果及结论]有限元计算结果表明:车站两端墩柱受收缩徐变和温度的作用明显,其应力与配筋将是本设计的控制要点。在保证高架车站整体性的情况下,从设计角度提出了加深承台埋深,采用双薄壁墩,在墩柱顶部采用铰接等3种优化方案;从施工角度提出了设置后浇带,采用模块化装配式施工等优化方案。经模拟分析,加深承台埋深2 m,增加墩高减小桥墩刚度,可减少第13轴的墩底控制弯矩约22%;采用双薄壁墩大幅减小了桥墩刚度,可减少第13轴墩底的控制弯矩约46%;墩顶采用混凝土铰支撑,释放了上部传递至墩柱的弯矩,可减少第13轴的控制弯矩约13%。