城市轨道交通地下线路节能坡设计研究

城市轨道交通系统耗电量巨大,特别是牵引用电占到了城市轨道交通用电量的50%以上。以成都市轨道交通9号线一期地下线路工程为例,通过对单面坡、V型坡、W型坡的纵断面研究,梳理出不同工况下节能坡的设计方法,有效降低城市轨道交通车辆的牵引能耗,以期为设计速度100km/h的城市轨道交通纵断面设计提供有益参考。     

广州地铁3号线北延段工程线路节能坡设计

结合轨道交通节能坡设计原理及设计所需考虑的工程地质、实施条件等因素,对广州地铁3号线北延段工程地下长区间隧道及相邻站址高程差异大的区间隧道纵断面节能坡设计进行分析,认为该工程长区间隧道采用"W"字形节能坡,相邻站址高程差异大的区间隧道采用单面坡设计是合理的。     

城市轨道交通市域快线节能坡参数研究

研究目的:随着地铁对节能要求和运营服务水平的提高,列车牵引能耗占总系统能耗的1/2,地铁线路纵断面坡度设计对列车牵引能耗影响尤为明显。本文通过研究各种最高速度(100 km/h、120 km/h、140 km/h)下市域快线节能坡的坡长与坡度,并分析V型坡与W型坡以及单面坡与多段坡运行能耗,最终得出经济适用的节能坡设置参数。研究结论:(1)节能坡设置长度:100 km/h为460 m,120 km/h为580 m,140 km/h为660 m;(2)长大区间下,结合适宜的站间距,W型坡较V型坡能耗更低,且随着缓坡坡度的增加,节能趋势更加显著;(3)两车站平均坡度大于10‰时,采用多段坡比采用单面坡能耗更低,且采用缓坡+陡坡的方案节能效率更加明显;(4)两车站平均坡度10‰～20‰时,随着单面坡平均坡度值的增加,多段坡节能效率逐渐降低;(5)本研究成果可为长大区间下市域快线线路纵断面设计提供参考。     

市域快轨信号机显示方案研究

作为一种新型的轨道交通,市域快轨在站间距、运行时速等方面与城市轨道交通有着明显的区别,分析城市轨道交通信号降级及后备系统的信号机"两显示"和"三显示"方案,将其应用于市域快轨中存在的信号机显示逻辑关系不明确、岔区信号机间距过小等问题,从而提出针对市域快轨工程特点的"三显示"信号方案,并给出各工况条件下信号机(出发信号机、进站信号机、区间通过信号机)之间的点灯逻辑关系。该方案可在保障行车安全的前提下,有效提高降级及后备模式下的行车效率,更加适用于平均站间距大、速度目标值和旅行速度高的市域快轨公交化运营需求。     

城市轨道交通系统分类方法研究

从城市轨道交通发展现状着手,分析总结现行轨道交通分类标准存在的分类指标不统一、分类包容性差等问题;基于运量、速度两项最能体现服务水平的指标,将城市轨道交通系统划分为5大类型:地铁、轻轨、有轨电车、市域快轨、特殊功能专线,并通过路权、敷设方式、站间距、发车间隔、最高运行速度、加减速等指标明确各类轨道交通的技术标准。     

内置式泵房在城市轨道交通工程中的创新应用

城市轨道交通区间隧道废水泵房与联络通道普遍采用合并建设的方式。国内软土地区的联络通道(兼废水泵房)目前多采用冻结法+矿山法施工,废水泵房需在联络通道开挖完成后,在其底部往下开挖3~5 m,施工风险很大。结合宁波市轨道交通工程,设计了盾构区间内置式泵房,并详细介绍了泵房的总体布置和相关专业的设计方案。该设计能够满足废水泵房的使用功能,同时满足现行设计规范的要求。内置式泵房的泵房位置从区间隧道外调整至区间隧道内,大大减小了联络通道的体量,从而减小了区间隧道的施工风险。同时,泵房与联络通道分离,使得联络通道的平面位置选择和区间纵断面的设计更为灵活。     

关于市域快速轨道交通线网规划的思考

通过总结国外大城市快速轨道交通的发展经验,指出超大城市市域快速轨道交通线网应基于既有城市轨道交通实施,并给出市域快速轨道交通的系统制式、设计速度、线路运输能力、运营模式及收费方式等主要技术指标选择。以广州为例,提出市域快速轨道交通"贯穿式"空间网络布局的设想方案,并通过与地铁线路互联互通,实现广州远郊区域快速通勤的目标以及城市轨道交通网效益最大化,为国内(超)大城市发展轨道交通提供借鉴。     

市域快速轨道交通系统制式及技术标准研究

研究目的:鉴于既有城市轨道交通系统及国铁制式和技术标准不能满足市域快速轨道交通发展需要,以及城市轨道交通技术标准拓展的局限性,本文对浙江省市域快速轨道交通系统制式及技术标准进行研究,并从运输服务的基本特性、运能要求、站间距、速度等级、运营组织等方面对市域交流制式主要技术标准进行归纳总结,为今后设计建设市域快速轨道交通项目提供借鉴和参考。研究结论:(1)浙江省市域快速轨道交通系统制式及技术标准体系可归纳为直流120km/h制式和市域交流制式两类;(2)直流120km/h制式可由城市轨道交通系统拓展而来,拓展的内容主要包括开行大站快车的运输组织模式、提高列车最高运行速度并加大地下线路限界、提高舒适度标准以及优化配线设置;(3)市域交流制式的速度目标值在确定时间目标值和深入分析客流特征的基础上,通过分析不同速度目标值的工程投资、与时间目标值的适应性、与车站分布的适应性等综合确定,该制式可适应更高的速度目标值和更长的线路长度;(4)本研究成果可应用于市域快速轨道交通项目前期研究。     

地铁线路区间纵断面节能设计优化模型

线路纵断面形式是影响地铁列车牵引能耗的重要因素之一。在给定线路平面设计方案和车站位置的前提下,考虑地铁设计规范要求和线路地理条件限制等现实约束,构建以上、下行列车总牵引能耗最小为目标的区间纵断面设计优化模型,并采用遗传算法求解区间坡度和坡长的最优组合序列。案例分析表明,与实际设计方案相比,采用本文模型得到的纵断面设计方案可节约5%左右的列车牵引能耗;当区间衔接的两车站高程相差较大时,采用先缓上坡后陡上坡(反方向先陡下坡后缓下坡)的单向坡设计形式较为节能;当车站高程相近时,采用先下坡后上坡的V型纵断面设计形式有利于牵引节能。     

市域铁路速度目标值研究

市域铁路是一种新型运输模式,其线路长度、站间距、速度目标值等均介于城市轨道交通和快速铁路之间。在某些城市、某些地段,市域铁路与城市轨道交通、快速铁路之间的区别变得模糊。市域铁路本身就可能是快速铁路的一段,同时又具有城市轨道交通功能,所以其速度目标值的研究尤为重要。鉴于目前还没有专门的适用市域铁路的设计规范,以在建的东胜至鄂尔多斯机场铁路为例,具体分析适宜本项目的速度目标值。     

城市轨道交通长大穿山区间工程设计要点及方案论证

为了解决城市轨道交通长大穿山区间工程设计过程中遇到的问题,依托厦门市轨道交通2号线区间隧道工程,重点分析了纵坡比选、工法选择、结构设计、防排水设计、防灾疏散等技术要点。在此基础上,分别论述了纵断面3种不同坡度的优缺点及选取原则,矿山法和TBM施工工法选择需考虑的主要因素,结构线别和断面设计的主要思路,防排水设计3种不同方案的主要理念,以及防灾疏散方面的主要措施,并分别推荐了相应的方案,提出了相关的建议。     

城市轨道交通直线电机系统工程适应性研究

北京城市轨道交通加密线路敷设于城市中心区,与多条轨道交通线路交叉,且周边建构筑物林立,管线复杂,控制选线的因素众多,采用旋转电机的传统地铁轮轨系统难以满足工程要求。为了解决北京城市轨道交通加密线系统选型问题,以北京轨道交通28号线为例,分析了轨道交通加密线路路由曲折、道路转弯半径小、站间距小、换乘站多等基本特征,结合直线电机系统通过性能强、非黏着牵引等技术特点,从运输能力的适应性、平面小半径曲线的适应性、纵断面大坡度的适应性、与周边环境的适应性等方面,对轨道交通加密线路采用直线电机系统的必要性及工程适应性进行综合分析,比选出最适宜北京轨道交通28号线的车型,解决了常规旋转电机轮轨系统无法绕避重大建构筑物的工程难题,仅京广桥站—光华路站区间就减少约2.5亿元的拆迁成本,节省了工程投资。     

城市轨道交通节能线路设计研究

在城市轨道交通中,能耗主要包括牵引能耗和动力能耗两部分,影响牵引能耗的因素主要包括车型、车辆启动和制动方式、车辆最高速度、线路条件、季节因素等.通过数据调查和牵引计算模拟,分析站间距、敷设方式、平曲线半径、节能坡的坡度与坡长、节能坡与站台端部的距离、节能坡组合方式等因素对列车牵引能耗的影响,提出节能线路设计的一般原则,并对节能坡的节能效果进行分析.     

国外大城市轨道交通市域线的发展及其启示

分析了国外一些大城市中轨道交通市域线的发展、建设,以及线路型武、运输组织等方面的特点.国外的市域线多为引导城市的扩张而建,多采用干线铁路制式;市域线的郊区段多具有支线,郊区段的站间距离较大、线网规模大;郊区线与市区轨道交通的换乘便捷.指出轨道交通市域线是我国城市轨道交通未来发展的重点.并提出了国外轨道交通市域线的建设经验对我国的启示作用.     

市域轨道交通牵引供电制式的选择与优化

市域轨道交通的车站间距、设计速度目标值等介于干线铁路和城市轨道交通之间,其供电制式的选择直接影响到所建线路的技术和建设标准。不同的供电制式具有不同的特征及故障处理方式,这对市域轨道交通的运营服务水平和可靠性会产生影响。结合不同牵引供电制式的技术特点,对市域轨道交通牵引供电制式选择进行了分析,并从弓网关系、供电故障影响、设备可靠性等方面开展探讨,提出了市域轨道交通牵引供电制式的优化方案。交流牵引供电与刚性接触网的组合,应成为市域轨道交通隧道区段牵引供电制式的发展方向之一。     

合理设置轨道交通站间距的经济技术分析

城市轨道交通车站间距是轨道交通路网规划及线路设计的得要元素。本文从现阶段城市发展的角度阐述了适当加大站间距的必要性，以轨道交通与常规公共交通配合为背景用城市交通大系统的观点分析和论证了：市中心区通过加大站间距合理组合常规公交与轨道交通的运力，充分发挥二者的综合优势，在郊区通过加大站间距可在不改变原有技术装备条件下，提高列车旅行速度的同时取得节约土建投资，减少配车数量等多项经济效益，本文还应用等进线模型推导了相关公式，定量地描述了轨道交通站间局变化对交通服务区面积产生的影响，通过模拟计算论证了加大站间距利大于弊的结论，以便使今后轨道交通建设更符合我国国情，在有限的投入情况下发挥更好的效益。     

市域铁路纵断面标准研究

研究目的:市域铁路设计速度100~160 km/h,是快速、高密度、公交化的客运专线铁路。随着我国城市化进程的发展,对市域铁路建设的需求越来越大,但是已开通运营的市域铁路采用的标准规范均不统一。结合市域铁路特点,本文从区间正线最大坡度、长大坡道设置条件、相邻坡段连接、最小坡段长度几方面对市域铁路纵断面标准展开研究,以期为市域铁路项目设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)区间正线最大坡度可以采用35‰;(2)相邻坡段坡度差大于或等于3‰时应设置竖曲线;(3)最小坡段长度不应小于200 m且相邻竖曲线不重叠;(4)本文确定的市域铁路纵断面标准较我国现行《城际规范》、《线规》、《地铁规范》规定的标准低;最大坡度与日本、法国、德国标准一致,设置竖曲线坡度差较法国、德国规定的标准低;(5)本研究成果对市域铁路线路纵断面标准确定及规范编制具有参考价值。     

上海城市轨道交通“十一五”节能实施目标与策略

采用轨道交通客运交通方式,是实施城市交通节能的重要举措,是落实国家节能政策的具体体现.基于城市轨道交通二次节能,结合城市轨道交通能耗特点与实施节能的背景,提出上海城市轨道交通"十一五"实施节能的目标与策略,包括工作思路、能耗指标体系、网络总体节能目标、运营线路节能分解目标、实施节能基本对策与工作体系,着重对城市轨道交通节能实施策略,重点节能技术的应用、试点与研发进行系统阐述.     

成都轨道交通13号线电分相段平纵断面设计研究

成都轨道交通13号线为线路等级速度140 km/h的市域轨道交通快线,采用交流25 kV供电方式,需要设置电分相.在电分相区段,列车需断电惰行通过,由此产生的速度损失对运营影响较大.结合牵引计算,分析了电分相设置对速度的影响,以及对线路坡度、站间距的要求.通过优化该线的平纵断面,实现了列车在通过该线3处电分相的速度损失均小于10％的目标.基于13号线的设计经验,提出了市域快线电分相位置设置的几个重要原则.     

基于节能运营的城轨交通纵断面优化设计

城市轨道交通工程建成投入运营后,节能运营就成为运行、维护和管理的重点。因此,在设计阶段就应考虑线路纵断面设计对今后节能运营的影响。此文在以工程造价最低线路纵断面设计的基础上,论述节能运营的线路纵断面二次优化设计,把列车运行能耗作为目标函数,对纵断面内的变坡点在约束范围内进行必要的的调整,使运营能耗极小化,达到节能的目的...