基于密度聚类算法和广度优先搜索算法的道岔摩擦电流智能分析系统

[目的]现场的道岔摩擦电流测试与调整存在流程繁琐且风险高、对检修人员专业水平要求高、测定数值的主观性占比大3个弊端,为此需要基于各类智能算法及技术提升道岔的智能运维水平。[方法]分析了道岔摩擦电流测试曲线4个阶段的特征,提出建立道岔摩擦电流的智能分析系统。阐述了该系统的功能及工作原理,设定了该系统的摩擦电流标准值及阈值范围。该系统可基于密度聚类算法和广度优先搜索算法自动获取道岔摩擦电流值。介绍了该系统的调试界面截图,以说明系统在获取道岔摩擦电流值如何为现场检修人员提供操作建议。[结果及结论]该智能系统具有良好的可用性,实现了节约检修时间、降低维护成本和提高检修效率的既定目的。

城市轨道交通乘客画像构建方法及应用策略研究

用户画像广泛应用于个性化推荐、广告精准投放等领域,但目前轨道交通领域的相关研究尚不完善,存在乘客画像的信息少、维度单一、指标设计和挖掘不充分等问题。通过从运营管理者和乘客服务多角度系统梳理互联网+城市轨道交通乘客画像的新需求,进而结合AFC和土地等多源数据,构建满足新需求下的轨道交通乘客画像指标体系,并给出关键性指标的计算和推断方法。以北京地铁为例,构建并验证轨道交通乘客画像构建方法的有效性,分析了乘客画像在辅助精细化客流预测方面的应用效果。结果表明,将反映乘客个体出行特征的返程客流加入到S-ARIMA模型中,相比S-ARIMA模型均方根误差(RMSE)下降9.02,对称平均绝对百分比误差(SMAPE)下降0.16%,有效提高客流预测精度。乘客画像未来还能应用在更多的场景,支撑轨道交通的智慧化、一体化出行服务。

城市轨道交通同站台换乘设计与应用研究

同站台换乘是一种重要的城市轨道交通换乘方式,由于其能够提高乘客换乘的效率和舒适度,因此受到广泛关注。文章在阐述城市轨道交通换乘方式及优缺点的基础上,首先对同站台换乘的应用价值进行介绍并对相关技术研究进行综述;然后概述同站台换乘车站设计形式、优缺点以及面临的挑战,并以香港地区地铁为例分析2个同站台换乘设计的典型案例;最后提出同站台换乘车站规划设计的相关建议,以期为城市轨道交通同站台换乘的研究和实践提供参考。

城市轨道交通车辆检修维护技术应用研究

随着城市轨道交通的快速发展,轨道交通车辆的检修维护技术也变得越来越重要。城市轨道交通系统是现代城市交通的重要组成部分,它不仅能够提供高效、便捷的出行方式,还能够减少交通拥堵和环境污染。然而,随着轨道交通车辆的运营时间的增长,车辆的磨损和故障也逐渐增多,给车辆的安全运营带来了一定的风险。因此,对轨道交通车辆进行定期的检修维护,保证车辆的安全性和可靠性,成为了城市轨道交通运营管理的重要环节。文章主要对城市轨道交通车辆检修维护技术的应用进行探讨,从而提出有效的维护策略和方法。

基于集成深度学习的转辙机故障诊断研究

[目的]为了能够充分利用故障日志数据诊断转辙机故障,提出了基于集成学习算法的道岔转辙机故障诊断方法。[方法]通过分析转辙机故障文本数据,并结合专家经验,建立了两级故障诊断思路;将故障文本数据预处理为机器能够识别的数据,作为故障诊断模型输入数据;介绍了基于AdaBoost集成学习法的CNN(卷积神经网络)-LSTM(长短期记忆网络)故障诊断模型的原理和方法。[结果及结论]试验结果表明,在数据类别不平衡或者样本数量有限的情况下,采用CNN-LSTM模型能够有效提高故障诊断的准确率;与其他故障诊断模型相比,CNN-LSTM模型性能更好;所提出方法具有有效性,能够满足应用场景准确率要求。

城市轨道交通道岔区振动源强特征与减振措施效果试验研究

城市轨道交通道岔区结构状态复杂且存在固有不平顺,从而导致环境振动噪声增强。为探明岔区振动产生机理以及不同减振措施对道岔区振动源强的影响规律,以普通整体道床、减振器扣件以及钢弹簧浮置板道岔为试验对象,分别于岔前、转辙器轮载过渡区、转辙器跟端、连接部分以及辙叉区5个断面布置测点,测试岔区不同位置隧道壁垂向与横向振动响应,并从频域、时频域以及Z振级角度分析不同减振道岔的源强特征。试验结果表明:普通整体道床道岔区振动源强主频位于50~100 Hz,与区间线路相似。但由于左右轨下刚度差异,辙叉区P2共振主频存在双峰值特征,且辙叉区存在有害空间,导致隧道壁50~200 Hz振动响应幅值较高,振动源强相对于其他断面增大3~5 dB。虽然转辙器区也存在轮载过渡,但转辙器区隧道壁垂向振动并未表现出明显的加剧。岔区隧道壁横向振动不可忽视,减振扣件区段隧道壁横向振动甚至高于垂向振动。减振扣件和钢弹簧浮置板道岔均可抑制50 Hz以上的隧道壁振动,但减振扣件使得车辆簧下质量-道岔P2共振频率降低至40 Hz,从而在该频率位置存在较高振动响应峰值。采用分频最大振级以及最大Z振级进行对比,道岔减振器扣件减振量相对较低,而钢弹簧浮置板减振效果良好,减振量在15 dB左右。试验研究结果可为城市轨道交通道岔区振动控制提供参考。

ZDJ-9型交流道岔转辙机故障智能识别方法

[目的]通过分析交流转辙机的三相动作电流异常情况能够判断道岔设备故障,但是城市轨道交通线路道岔数量众多,转辙机时时刻刻都在动作,运维人员无法实时查看所有转辙机的动作电流曲线,易造成故障定位遗漏,因此需研究智能化的道岔转辙机故障识别方法。[方法]介绍了ZDJ-9型交流转辙机故障识别判断逻辑;以ZDJ-9型交流转辙机电流曲线数据为基础,介绍了智能化道岔转辙机故障识别方法的核心内容,包括电流曲线分段、电流曲线特征提取和故障匹配。[结果及结论]在南宁轨道交通4号线培训室进行了ZDJ-9型交流转辙机智能化故障识别模拟试验,所采集到的电流数据按照以组为单位提供给算法分析软件进行电流分段及故障树匹配,均能精确匹配到相关故障,均能正确产生报警提示。试验结果表明,所提出的智能化道岔转辙机故障识别方法有效可行。

列车自主控制系统在道岔安全区域的控制算法

[目的]与现有CBTC(基于通信的列车自动控制)系统控制机理不同,列车自主控制系统通过直接控制轨旁资源实现列车自主运行。为了提高道岔区段的运行效率,需研究列车自主控制系统在道岔区段的控制算法,采用颗粒度更小的道岔安全区域作为列车自主控制系统的控制资源。[方法]列车自主控制系统的控制算法将轨道区段视为共享资源,道岔安全区域单独分配给列车使用。对单开道岔区段和交叉道岔区段场景下的列车自主控制系统和CBTC系统进行了对比分析,并采用真实列车控制系统和道岔的参数进行仿真计算运行提升效率。[结果及结论]与CBTC系统的传统联锁算法相比,列车自主控制系统的道岔安全区域控制算法性能更好。在单开道岔区段场景中,列车运行安全间隔提升率最大达到74.5%;在交叉道岔区域场景中,列车道岔通过时间提升率最大达到33.8%。通过在系统架构和控制算法上的优化,列车自主控制系统增加系统灵活性和效率,为下一代列车控制系统重要发展方向。

CBTC与TACS系统道岔资源管理方式分析

[目的]相较于CBTC(基于通信的列车控制)系统,TACS(列车自动控制系统)在运行效率上有着显著提升,这种提升主要源于其系统架构的优化以及对轨旁资源管理方式的改变。通过对比分析两套信号系统的道岔资源管理方式,进一步研究TACS系统运行效率提升的机理。[方法]介绍了CBTC和TACS系统道岔资源征用概念,对比分析了两套信号系统道岔锁闭和解锁方式的差异;基于大交路站后双折返线线型仿真分析了CBTC和TACS系统下的列车折返效率。介绍了道岔可动区域和侧冲区域的概念,并分析了在两套信号系统中的应用方式。[结果及结论]TACS系统道岔资源管理方式的效率较高。根据大交路站后双折返线线型列车折返过程仿真结果,CBTC系统下的列车折返时间为116.3 s,TACS系统下的列车折返时间为86.0 s,TACS系统下的列车折返效率提升明显。TACS系统实现了道岔与列车之间的实时信息交互,优化了道岔控制逻辑,实现了道岔与列车的协同调度,因此实现了较高的道岔资源管理效率,这是TACS系统运行效率提升的内在机理。

城市轨道交通高精度装配式轨道关键技术及应用成效

[目的]为深入贯彻国家交通强国战略与标准化、智慧化和精细化等低碳装配建造理念,针对当前城市轨道交通轨道结构以现浇道床为主带来的施工精度不足、施工装备落后、维修手段欠缺及全寿命周期系统性差等问题,需对城市轨道交通高精度装配式轨道技术进行研究。[方法]按照标准化设计、工厂化制作、机械化施工、高精度控制、全寿命管理的总体研发技术路线,依托上海轨道交通二期、三期建设项目,对装配式轨道理论研究以及方案设计、效果试验和验证、轨道状态在线监测等进行了研究,并简述了高精度装配式轨道技术的应用成效。[结果及结论]形成了高精度预制装配技术、节能施工装备技术、绿色建造技术和智能监测技术等城市轨道交通装配式轨道关键技术,显著提升了轨道建设与运维品质。高精度装配式轨道技术的应用,有效提高了轨道结构的建造精度;较大幅度提高了轨道结构的优良几何形位状态以及稳定性、平顺性等指标;无轨系列施工装备节省了施工期间的大量人力、物力及时间成本;轨道状态在线监测系统及管理平台的应用,使得人工巡检工作量减少30%~40%,维保工作效率提升20%~30%,设备病害检出率提高30%~40%;减少了城市轨道交通列车运行的环境影响。

城市轨道交通高架线减振扣件设计及现场应用

我国一些城市轨道交通高架线中采用的下锁式双层非线性减振扣件在运营一段时间后会出现钢轨空吊和轨距难以保持等情况,影响列车运行安全。设计一种既能保证列车运营安全,又能适应高架线不同的钢轨纵向阻力要求,且能够达到中等减振效果的减振扣件成为需要研究的一个重要问题。针对城轨高架线设计了一种减振扣件,根据现场使用条件确定扣件的主要技术参数;关键零部件弹性铁垫板采用橡胶硫化技术将带轨底坡的铁垫板和钢套硫化成一体,此结构可实现垂向低刚度并能提供一定的横向刚度,结合有限元分析软件校核铁垫板和硫化橡胶的强度;减振扣件在室内进行钢轨纵向阻力、组装疲劳性能和绝缘性能等一系列扣件组装性能试验,试验结果表明,减振扣件各项性能指标均满足设计要求。在宁波地铁1号线高架段进行试铺和实车测试,现场应用结果表明:试铺的减振扣件服役状态良好,能够满足列车运营和日常养护维修要求;减振扣件各项轨道结构动力学性能指标均满足规范要求,梁面Z振级最大值的插入损失为8.3 dB,梁面分频振级均方根差值为9.8 dB,梁面分频最大振级为72.1 dB,达到中等减振效果。

A型地铁列车碰撞吸能及配置研究

A型车是地铁列车型号中宽度最大、载客量最大的车型,尤其适合人口密度高、客流量大的城市使用,因此A型地铁列车的安全性对于大中型城市地铁安全运营至关重要,其中列车的碰撞吸能是列车安全性能指标之一。文章首先基于用户对车钩的吸能需求及EN 15227-2020要求,提出钩缓装置与防爬器组合使用的A型地铁列车碰撞吸能方案。其次,对该吸能方案的设计思路、验证方法、吸能装置关键部件及其主要技术参数进行逐一介绍。最后,确认该方案通过高弹性可恢复EFG缓冲器、压溃单元、可拆卸式防爬器作为吸能组合,能在A型地铁列车连挂、碰撞、救援等多工况中起到缓冲吸能的作用,不仅可以保护乘客安全和车体主结构不受损坏,还具有方便维护和替换的优点。该研究可为后期地铁列车吸能方案的设计提供一定的参考与借鉴。

中运量城市轨道交通应用TACS信号系统研究

目前国内城市轨道交通信号系统大多采用基于车地通信技术的CBTC,该系统存在轨旁设备多、维保工作量大和故障率偏高等问题。随着技术的发展及国内城市轨道交通运营需求的改变,基于车车通信技术的TACS应运而生。文章首先对TACS的架构组成与功能特点进行介绍,并与CBTC进行对比分析,阐明TACS的技术优势。其次,结合既有线路升级需求和信号系统改造的重难点,提出TACS工程应用实施思路,并以芜湖市轨道交通2号线为例,对中运量城市轨道交通既有CBTC改造为TACS所涉及的工程内容进行详细描述,分析改造工程实施的可行性。TACS系统作为CBTC的升级版,未来在城市轨道交通领域应用前景广阔。

简析市域列车选型及应用场景

市域列车是专为城市和卫星城之间交通连接而设计的轨道交通工具,兼具城际动车组和地铁的诸多优势。文章深入分析市域列车在国内外的发展现状,并对其未来发展规划进行展望。这种列车在缓解城市交通压力、促进区域经济发展方面扮演着重要角色。市域列车通常包括市域A、B、C、D4种车型,供电制式分为AC25kV和DC1500V,列车运行速度为120~200 km/h。文章对比市域列车不同车型的主要参数,从速度等级及站间距、供电制式、客流量、智能化、绿色低碳、数字化、安全性、舒适性、互联互通9个方面详细阐述市域列车的选型依据,从而得出在不同应用场景下的选型建议,可为市域列车未来的规划与建设提供有价值的参考。

门禁管理系统在城市轨道交通的设计与应用

为实现轨道交通门禁系统的集中监控、授权管理,门禁系统可向综合监控系统(IntegratedSupervisoryCon‐trol System,简称ISCS)提供开发接口,进行二次编程开发。另外,ACS具有丰富完备的功能协议,如SDK开发包或OPC协议、MODBUS协议、开放的数据库和数据库交换工具,可以通过综合监控与ACS网络控制器的接口,进行ACS的深度集成,实现门禁设备的状态监视、报警、控制、巡更、考勤和授权。文章探讨了门禁系统在城市轨道交通中的架构组成设计及相关应用。

BIM技术在智慧城轨建设施工阶段应用研究

随着信息技术的不断发展,现代智慧城轨工程建设的信息化程度日益加深,建筑信息模型(BIM)技术作为城市轨道交通常见的数据化工具,可在提高生产效率、节约工程建设成本、提升安全质量等方面发挥重要作用。然而,当前国内在智慧城轨工程建设施工阶段,BIM技术的正向应用尚显不足。文章通过对台州市域铁路S1线以及无锡至江阴城际轨道交通工程建设中BIM技术的具体应用进行深入分析,总结其在智慧城轨建设施工阶段的重要作用。BIM技术作为建设施工阶段的数字信息化工具,通过三维可视化模拟和信息化管理等手段,对工程施工重难点进行精准把控。实践表明,BIM技术的应用使得工程的总体进度提前1年完成,同时安全和质量问题也显著减少。

城市轨道交通智慧运维与应急指挥平台应用

文章研究了城市轨道交通智慧运营与应急指挥平台应用,在明确平台建设主要内容的基础上,从线网综合监视、设备运维管理、应急调度指挥等方面出发,分析了智慧运维与应急指挥平台的具体功能和应用要点,强调了应急预案管理、应急资源管理、应急指挥管理、风险隐患管理等方面在应急事件处置上的重要作用。

城轨车辆动态调试辅助安全控制系统设计与应用

城市轨道交通列车出厂上线运营前,需要在专用动态调试试验线上经人工操作开展各项动态运行试验,确保列车的牵引、制动及其他子系统能够安全、可靠地工作。在调试过程中,因人工操作失误、软硬件系统自身故障等导致的列车未能及时(精准)停车等安全问题,不仅会影响列车的试验计划与交付周期,严重时甚至会造成不同程度的经济损失以及不良的社会影响。为应对以上问题,文章针对动调试验线路的列车试验场景,研制出一套基于高精度定位装置的城市轨道交通车辆辅助安全控制系统,以确保待检列车的动态调试试验能够安全、有序的开展。

城市轨道交通行车组织的应用及管理研究

城市轨道交通作为缓解城市路面交通的重要基础设施,具有运量大、行车间隔短、输送能力强、安全性高等特点。本文主要针对城市轨道交通行车组织展开研究,希望给城市轨道交通运营管理人员提供一定的借鉴参考。

基于人因可靠性的道岔失表故障处置量化分析

针对城市轨道交通车站值班员岗位道岔失表故障处置作业,构建THERP(人因失误率预测技术)和HCR(人员认知可靠性)模型,细化了道岔失表作业流程,开展了轨道交通标准化作业下人因失误量化分析。同时,基于贝叶斯估计模型,借助车站值班员作业仿真试验对先验分布函数的两个形状参数进行估计,验证了THERP+HCR模型的合理性。