现代有轨电车一体化仿真系统设计与实现

城市道路交叉口的混合路权是影响现代有轨电车在交叉口通过能力的主要因素,也是工程设计的最大难点,因此设计并研发了一套具备全线路运行仿真评价功能的现代有轨电车一体化仿真系统。该系统具有混合交通环境建模、运行图与交叉口信号方案协调性分析、多交路及成网运行仿真、多用途评价指标输出及可扩展接口等特色功能。仿真运行过程反映有轨电车在区间运行的牵引动力学特征、安全追踪、列车折返以及过岔等作业细节,仿真结果可用于评价交叉口的混合路权及信号控制策略对现代有轨电车运行的影响效果,并结合具体案例展示该仿真系统的基本功能和部分输出指标。该系统有望为现代有轨电车规划设计方案的全面评估提供量化支持。     

现代有轨电车旅行速度计算与分析

现代有轨电车的旅行速度普遍较低,并未达到社会公众对其"便捷、快速、准点"的期望。分析了影响现代有轨电车旅行速度的因素,并通过模拟其运行过程计算了旅行速度。计算和分析结果表明,交叉口延误和站间距是影响现代有轨电车旅行速度的主要因素。现代有轨电车旅行速度通常为15~25 km/h。对于速度要求更快的线路,可通过采用信号优先控制策略、减少平面交叉口及设站数量,以及采用车外(站台)售检票模式等措施来进一步提高。     

有轨电车交叉口交通组织及控制方案优化

有轨电车在运行过程中,易在交叉口处产生瓶颈,导致有轨电车通行速度降低、乘客舒适度下降。从有轨电车交叉口信号优先控制、现状交叉口交通管理与控制优化、公共交通组织优化、慢行交通组织优化4个方面提出了相应的优化措施。以武汉市有轨电车作为实例,提出了一系列改善措施,并利用VISSIM软件仿真模拟了实施效果,仿真结果验证了优化方案的科学性和有效性。     

半独立路权模式下现代有轨电车通过能力计算与仿真研究

以半独立路权模式下现代有轨电车为研究对象,列出各类因素影响下的通过能力计算表达式。其中,针对区间通过能力,提出运行图反馈优化编制方法,进行更准确的计算;采用VISSIM仿真平台,搭建路网模型,设置相关参数和运行规则,建立有轨电车仿真系统;以苏州有轨电车1号线为研究案例,发现理论计算与仿真技术得到的通过能力一致。此外,对不同开行方案下的线路瓶颈进行分析,再次验证理论计算的精确性。研究成果在有轨电车通过能力计算方面具有较大的参考价值。     

考虑运营组织因素的现代有轨电车线网规划方案优化

在分析现代有轨电车线网规划阶段考虑后期运营组织,此举具有提升服务质量、节约成本等实际意义。在此基础上,从客流预测、站点布置、辅助配线设置、路权形式及交叉口信号控制等方面探讨考虑后期的运营组织是现代有轨电车线网规划阶段应遵循的原则。结合与后期运营组织息息相关的线网密度、线路长度、非直线系数和换乘系数等可量化指标,对现代有轨电车线网规划方案作进一步优化,可更好地实现现代有轨电车规划、建设和运营的统筹发展。案例分析表明,考虑运营组织因素而优化调整后的线网规划方案显得更加合理。     

基于VISSIM仿真系统的有轨电车线路对城市道路交叉口影响评价方法研究

提出一种基于VISSIM仿真系统的有轨电车线路对城市道路交叉口影响评价方法。通过建立城市交叉口现状和运行有轨电车后的仿真模型,计算两种情况下交叉口内车辆延误和排队长度等参数,通过对参数进行对比,评价有轨电车线路对交叉口产生的影响。     

基于VISVAP的有轨电车信号优先控制仿真

为避免有轨电车通过交叉口时对其他交通方式产生干扰,可采用有轨电车优先信号控制的方法。以VISSIM仿真系统中的VISVAP模块作为仿真信号控制工具,在交叉口对未运行有轨电车、运行有轨电车和设置有轨电车信号优先的3种状态进行仿真,并以延误作为主要参数来评价有轨电车信号优先控制对交叉口运行产生的影响。仿真结果表明,用VISVAP模块对有轨电车进行优先信号控制仿真较为可靠,能为有轨电车线路规划及项目实施的可行性分析提供技术支持。     

基于车辆自动定位数据的有轨电车运行效率分析与应用

结合有轨电车线路的现有车辆自动定位数据,分析有轨电车运行效率及其相关影响因素。其中,影响因素从站台、路段、交叉口3个方面进行考虑。定性分析了不同站台型式、站台位置、交叉口类型的属性特征,并量化不同路段的路段长度、所包含的交叉口个数,同时考虑了交叉口控制策略对有轨电车运行时间的影响。以某已运营的有轨电车线路为例,通过建立多元线性回归模型,从不同层面探究不同因素对已运营有轨电车线路运行效率的影响。最后用模型对有轨电车新建线路的运行效率进行预测,并提出建议。     

VISSIM-COM技术在有轨电车优先控制中的应用

半独立路权下有轨电车如何安全快捷的通过交叉口是运营管理的重点所在。为克服以往有轨电车优先控制策略建模仿真过程耗时且流程复杂的弊端,提出以交通仿真软件VISSIM提供的COM接口为基础,根据所分析的需求提取仿真中的重要输入参量,在NET的可视化界面并实现了与VISSIM平台的数据交互、仿真控制,提供了更直观的图表化仿真运行评价显示及汇总报表以辅助管理,提高有轨电车在交叉口区域的通行效率。     

无线传能/储能混合动力有轨电车运营能耗需求研究

为降低有轨电车的运行能耗,基于列车牵引计算模型,对无线传能/储能混合动力有轨电车在不同运行工况下的能耗进行分析。首先通过机车动力学模型和线路数据建立列车牵引计算模型,然后分析不同最大加/减速度、最大运行速度(匀速运行时的速度)和载客量对每公里能耗和平均功率的影响,最后讨论不同充电倍率下的能量回收率。仿真结果表明:最大运行速度对车辆每公里能耗和平均功率影响最大,载客量次之,而最大加速度的影响最小;锂电池在20C充电时能够回收所有制动能量。     

朝阳站富水砂卵石层施工动态降水控制技术研究

以长沙地铁5号线朝阳站为工程背景,对车站工程地质和水文条件,采用理论分析、数值模拟等方法对富水砂卵地层条件下基坑动态降水控制技术进行研究。通过确定降水方法,明确降水过程中地下水位动态水文变化过程排水量的计算公式;得到3个降水阶段基坑降水进入稳定的时间、地表沉降达到稳定需要的时间以及最后的沉降值。     

复合轨枕有砟轨道温度 适应性试验研究

针对复合轨枕线膨胀系数较大的特点,在步入式高低温室内铺设复合轨枕有砟轨道实尺模型,对轨道施加温度荷载,研究其温度适应性。试验中测试了不同温度下的轨距、轨枕长度变化量、钢轨和轨枕的温度。研究结果表明:复合轨枕随温度变化热胀冷缩现象明显,进而引起轨距变化,环境温度变化10℃,复合轨枕有砟轨道轨距变化约0.78～0.81 mm。建议复合轨枕有砟轨道最好铺设在较恒温地区,如隧道内;若在高速铁路中铺设,复合轨枕年温差最大应不超过50℃,同时要注意控制铺枕温度。本文的研究可为复合轨枕的进一步推广提供技术指导。     

地铁车辆司机室骨架结构准静态 分析与试验验证

以某型地铁车辆为研究对象,对其司机室骨架结构进行设计与评估验证。根据评估标准,提出骨架结构的设计思路,并基于有限元仿真计算,对3种设计方案进行比选;对整车样车结构进行准静态压缩工况的试验,分别测试压溃力和防撞柱各高度的位移值,通过对试验数据的分析并与评估准则的条件进行对比,发现该设计方案能够满足所有的设计要求;最后,对试验工况进行有限元模拟,并对试验数据和数值计算结果进行对比分析,结果具有很好的一致性,可以作为后续研究的基础模型。     

茂县隧道挤压性变形段锚杆作用效果分析

针对茂县隧道穿越活动断裂带及其影响区所遇到的挤压性变形问题,通过对1号斜井及左洞前期施工变形统计分析,以及现场锚杆施工存在的问题,针对性地提出锚杆施工工艺的改进措施,并开展长期跟踪监测。研究结果表明:锚杆工艺改进前,1号斜井和左洞收敛均值分别为689.2 mm和624.8 mm,且1号斜井变形不收敛,左洞收敛时间达6个月;锚杆工艺改进后,左、右洞水平收敛均值分别为320.4 mm和141.2 mm,相比左洞工艺调整前分别下降77.4%和40.6%,且收敛时间缩短至约4个月;按"孔腔通畅+非收缩浆液+可简单验证和不可逆转灌注满浆"的思路综合性改进锚杆施工工艺可显著提升锚杆质量,发挥其在抑制隧道挤压性变形中应有的作用。     

竹筋格栅加筋山区挖填路基 受力变形研究

利用我国西部山区的竹材作为挖填路基的加筋材料,对湘西楠竹筋材的抗拉、抗弯强度进行测试,并与传统加筋材料的力学性能进行比对;基于Pasternak模型对挖填路基进行简化,对竹材加筋挖填路基抗弯变形性能展开研究;利用FLAC3D有限差分软件建立加筋挖填路基三维模型,就加竹筋格栅、加土工格栅及不加筋3种工况下的路基顶面差异沉降进行对比分析。研究结果表明:竹材能满足规范对筋材力学性能的要求;竹筋格栅加筋能有效减少路基顶面差异沉降,且其加筋效果优于土工格栅。研究成果可为控制挖填路基填挖结合部差异沉降提供技术支撑,为挖填路基的设计、施工提供参考。     

悬挂式轨道交通箱型轨道梁巡检车的主动安全系统设计

悬挂式轨道交通系统巡检车主动安全系统运用安全激光扫描仪和速度控制模块,能够测得距巡检车1.5 m以内的障碍物,并发出警报提醒驾驶员减速。该系统在1.2 m以内测到障碍物即向PLC(可编程逻辑控制器)发出危险信号,并自动控制电机制动。仿真结果表明,巡检车正常行驶过程中,遇到突发状况时,经过大约0.34 s,滑行0.8 m即可停稳。在中车青岛四方机车车辆有限公司悬挂式单轨试验线上进行现场测试时,该系统顺利通过了安全测试,验证了该主动安全系统的准确性和可靠性。巡检车主动安全系统能够有效避免事故发生,符合巡检车安全运营要求。     

基于渐进均匀化方法的土工格室材料设计与应用

土工格室加筋层设计应考虑其各向异性的力学性能,利用试验方法测得所有各向异性常数较为困难。通过对土工格室加筋层代表体积单元进行多尺度分析和加筋路堤实体建模仿真,得到所需参数。计算结果表明:采用渐进均匀化方法能够计算三维土工格室加筋层的等效弹性常数,并推导出杨氏模量、泊松比和剪切模量;土工格室的铺设方式对加筋层水平方向的杨氏模量、泊松比和剪切模量有显著影响;加筋层水平方向的泊松比分量为负值,表明加筋层在该平面内有负泊松比特性;土工格室在路基中采用45°铺设方式比采用0°铺设方式可减少路基水平方向的变形值,但对竖向沉降几乎没有影响。     

高速铁路泥岩地基膨胀特性试验研究

以兰新高铁一处典型膨胀泥岩路段为研究对象,在此现场取样,室内自制试验箱进行厚度分别为20,40和60cm的泥岩地基膨胀模型试验研究。研究结果表明:随着注水量和时间的增加,地基膨胀量整体呈外凸弧线增长;含水率小的地基膨胀潜势大,地基易膨胀,含水率大的地基反之;不同深度处的泥岩膨胀量不同,随着深度的增加,膨胀量逐渐减小;不同厚度地基含水率与膨胀量均呈良好指数关系;对地基膨胀量与含水率及地基厚度耦合作用下的计算模型进行探讨,计算模型所得膨胀量与实际室内试验量测数据拟合良好。研究成果可为膨胀泥岩地区高速铁路修建提供参考依据,对该地区同类工程建设具有借鉴意义。     

考虑跨数影响的单线铁路简支梁桥桥墩地震响应

针对8 m和25 m 2种墩高的单线铁路简支梁桥,研究跨数对中间桥墩地震响应的影响程度。采用OpenSEES程序,分别建立2跨,4跨,6跨和8跨共4种不同跨数的桥梁有限元模型。通过不同方向、不同烈度的地震动作用下地震响应的对比分析,确定跨数对中间桥墩地震响应的影响程度。研究结果表明:在纵向地震动作用下,中间桥墩地震响应随跨数的增加而增加,并在跨数多于4跨时增加趋势变缓;在横向地震动作用下,中间桥墩地震响应随跨数的增加而先增加后减小,并在跨数为4跨时达到最大值。以上趋势随着墩高和地震烈度的增加而减小,但在桥墩屈服前后略有波动。因此,在进行单线铁路简支梁桥的普通高度桥墩地震响应分析时,为了同时提高计算精度和计算效率,建模跨数以4跨为宜。     

有轨电车用6号嵌入式道岔无缝化分析

为探明有轨电车嵌入式道岔无缝化的可行性,通过建立有轨电车用嵌入式道岔有限元模型,对钢轨强度、高分子材料特性、钢轨伸缩位移、轨道稳定性以及断缝值进行计算分析。研究结果表明:在温度荷载作用下,基本轨承受一定的附加力作用,钢轨最大温度力出现在直基本轨上;钢轨强度、稳定性及断缝均满足要求;嵌入式道岔最大伸缩位移出现在尖轨尖端,在升温55℃时,其尖轨尖端伸缩位移值为3.16 mm,高分子材料无损坏,可保证对钢轨的锁固作用;有轨电车用嵌入式道岔无缝化可行。