城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述

本文阐述了城市轨道交通网络化运营的概念,分析了网络化运营的物理环境及其客流基本特征,提出了城市轨道交通公益性的3个重要标志.通过对国内外城市轨道交通网络化运营理论与实践的评述,提出了城市轨道交通网络化运营的主要目标;指出了网络化运营管理面临的三大主要问题,即断面负荷均衡、车站负荷均衡及换乘衔接改善.基于既有的多交路、多编组、快慢车及过轨运营等主要网络化运营技术,分析不同方法的技术特点及其对出行者的影响,提出了不同方法的适用性.最后,从不同角度分析了不同网络化运营技术实施过程对乘客与企业的具体效果,提出了促进我国城市轨道交通网络化技术应用的建议.     

低运量城市轨道交通系统发展思考

中国低运量城市轨道交通系统发展处于起步阶段,技术和产业成熟度不足,已运营线路客流效果普遍不理想,建设成本亦较高。结合国内外城市轨道交通系统发展现状,梳理低运量城市轨道交通系统的功能定位和分类。通过分析中国已运营和在建的低运量城市轨道交通线路的技术经济指标和客流效果,总结了系统制式选择的基本原则,包括运能轻量化、车辆轻型化、线下基础设施和系统设备轻量化、资产轻量化等方面。提出应综合论证低运量城市轨道交通系统在城市或城市组团和片区中的功能定位,并结合城市轨道交通系统网络建设和资源共享条件合理确定系统制式。最后,从系统发展的关键问题和建议两方面进行阐述,指出应结合国家相关政策要求和不断实践,推动低运量城市轨道交通系统的技术和产业逐步走向成熟。     

现代轨道交通工程科技前沿与挑战

围绕现代轨道交通的四大重点领域:高速铁路、重载铁路、城市轨道交通和磁悬浮交通,介绍了当前国内外最新发展动态,特别是我国轨道交通发展现状及其在国际上所处的地位与水平.结合轨道交通工程学科发展趋势与应用需求,分析了轨道交通工程建设与运营过程中涉及系统安全性、运营可靠性和环境适应性等方面的主要技术瓶颈,指出了高速铁路、重载铁路、城市轨道交通和磁悬浮交通领域当前值得关注的前沿科学问题和技术挑战,为今后深入开展轨道交通科学技术研究(特别是针对处于快速发展期的中国轨道交通科技研究)提供有益参考.      

关于城市轨道交通与城市旅游产业协同发展的思考

本文在我国城市的快速发展对公共交通提出严峻考验以及国内各大城市旅游资源丰富,旅游产业方兴未艾的背景下,对城市轨道交通与城市旅游产业协同发展进行了思考,阐述了我国城市轨道交通发展的现状及面临的主要问题,分析了城市旅游产业发展的机遇和挑战,提出了城市轨道交通与城市旅游产业协同发展的意义,并介绍和分析了相关成功案例.     

城市轨道交通网络化运营管理和组织研究

城市轨道交通进入网络化运营阶段,至少开通3条及以上线路,运营车站超50座且有换乘关系的车站不少于3座,运营里程一般不少于80km。本文依据运营线路数量、车站数量和运营里程等指标,并结合当前我国主要城市轨道交通运营实际情况,将网络化规模分为大型、中型和小型三级线网。通过研究城市轨道交通在网络化进程中面临的挑战和压力,提出运营管理改善总体思路,要强化网络化思维和资源共享理念,优先明确服务交付的主体责任单位,大力施行扁平化管理结构。分析网络化运营条件下的行车组织、客运组织、维修组织、服务标准优化思路,并对能够适应网络化运营管理需要的线网应急抢险救援组织提出两套方案,为城市轨道交通运营单位谋划和实施网络化升级转型提供参考。     

我国城市轨道交通网络运营盈利能力的实证分析

为从财务可持续性角度探讨城市轨道交通网络盈亏平衡问题，本文建立了以票款净收入和运营成本为基础的网络运营盈亏平衡模型，定量分析票价率、客运强度、票价优惠策略等要素对运营企业盈利能力的影响。实证研究表明：我国不同城市票价率水平差异较大，多数城市体验了初期线网扩张带来的网络化运营红利；但随着网络进一步扩大到市区边缘或郊区，多数城市网络总规模超过300 km后，全网平均客流强度呈下降态势，企业盈利能力有所下降，政府补贴压力增加。由于城市轨道交通在解决通勤出行中的公益性定位，以及不同城市居民人均可支配收入水平和城市政府财政收入的差异，应进一步研究不同城市经济发展水平下票价水平、线网规模及技术制式、不同线路功能定位的关系，以提高轨道交通网络运营盈利能力，促进我国城市轨道交通行业的可持续发展。     

基于节点备选集的城市轨道线网规划模型与算法

为完善城市轨道交通线网规划,指导城市轨道交通建设与运营,引领城市发展,优化城市空间结构,实现交通与用地协调发展的作用,提出一种基于节点备选集合的城市轨道交通线网规划模型.考虑影响轨道交通线网规划的主要因素,以直达客流、线路数量、建设成本、线路长度等作为线网布局的特质因子,建立轨道交通线网规划的数学优化模型;根据模型多决策变量的特点,采用免疫克隆算法进行求解.以某市的实际案例进行实证分析,结果证明模型算法合理、实用,可为制定城市轨道交通线网规划方案提供良好的定量支撑.     

城市轨道交通车辆技术专业校企协同育人模式的创新与实践

以浙江交通职业技术学院城市轨道交通车辆技术专业为例,在分析专业建设与改革中存在问题的基础上,深化专业人才培养模式的创新与实践,提出了"一个目标,两个主体,三方共赢"的创新型校企协同育人模式,培养企业需要的高素质技术技能人才,适应浙江省城市轨道交通快速发展的需求。     

深圳市城市轨道交通运营安全风险分析及管控措施

由于城市轨道交通自身存在人流密集、空间密闭、发生事故后救援难度大等特点,其运营安全问题一直是城市安全的重点关注对象.通过对深圳市城市轨道交通运营特点、国内外城市轨道交通运营安全事故案例、专家意见、相关理论研究的收集和分析,总结识别出城市轨道交通易发事故的危险源.利用风险概率-影响矩阵法,根据深圳市自身发展情况以及城市轨道交通规划、建设、运营的特点,识别出大客流拥挤踩踏、公共卫生安全、安保区结构被破坏、行车关键设备、自然灾害五种重要风险.针对事故风险点提出健全全过程风险管控体系、强化全方位应急管理体系、建立多平台智慧安全防控系统和优化维修计划四大运营安全风险管控措施.     

城市道路交通场景下车辆自组织网络建模与仿真

"城市交通拥堵"问题已成为现代城市管理所面临的难题,车辆自组织网络是物联网在智能交通领域的应用形态,近年来逐步成为学术界研究的热点.因为车辆自组织网络的通信数据通过普通实验方法较难获取,实地测试代价昂贵,目前的车辆自组织网络研究大部分都基于仿真,交通仿真是可以采取的有效方法之一.从交通系统微观仿真角度,分析了车辆自组织网络的分层协议模型;基于OPNET软件构建了车辆移动模型;以西部中小城市道路交通场景下V2V仿真为例,进行城市道路交通场景下车辆自组织网络建模与仿真研究.仿真实验表明车辆在低速运行时,AODV协议在网络平均时延、吞吐量、路由负载等性能上都优于DSR协议,更适合网络的通信需求.研究成果对于促进车辆自组织网络在基于物联网的智能交通领域的应用具有理论意义和实践价值.     

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随着新线的建设,城市轨道交通网络规模不断扩大,不同时期的网络特征不同,以北京为例分析发展变化规律,可以为轨道交通网络化运营提供建议.根据复杂网络理论,首先对比了北京市轨道交通规划路网和目前运营路网的网络特征值,分析了特征值的变化规律,得出规划路网的平均度、聚集系数、平均最短距离等指标均有所增大,但由于服务半径扩大,网络效率略有下降.然后针对重要节点失效和线路失效,对比了失效后的网络弹性,并确定了网络中的重要节点.结果表明：节点失效和线路失效对规划路网的影响较小,部分车站的重要度随着网络完善而发生改变,对于运营路网,必须保障重要节点的可靠性.     

城市轨道交通列车控制仿真模型研究

列车运行控制系统的应用,有效地提高了城市轨道交通的运行效率.由于缺乏相关的技术参数,应用传统牵引计算理论方法的列车运行控制仿真系统,若未充分考虑系统控车的特性,在工程应用中控制的精度将无法保证.本文着重考虑信号系统工程设计的限制条件,将列车的加减速性能和速度控制策略作为主要研究对象,构建基于能量守恒原理和信号控制条件的列车速度控制仿真模型.在此基础上设计仿真模型,实现所需要的系统功能结构和仿真流程,并开发形成软件系统.在实际运行线路案例研究中,与采用通用列车运行仿真系统获得的结果比较,验证本文所建仿真模型的精度和工程适用性.     

基于动态反馈神经网络的城市轨道交通短期客流预测

城市轨道交通短期客流的预测是制定列车调度计划、车站客运组织工作等的关键。文章在研究城市轨道交通的断面客流特征的基础上,建立基于动态反馈神经网络的城市轨道交通短期客流预测模型,提出通过若干组连续历史断面客流数据训练动态连续的神经网络,以此对未来客流进行预测;并以北京轨道交通某日早高峰客流为例进行分析,验证了该模型与方法的有效性。     

城市发展与轨道交通建设

轨道交通建设发展是破解交通拥堵、交通污染、绿色出行环境差和停车难等城市病的有效途径。在轨道交通大发展机遇期,有必要探讨如何科学规划城市轨道交通系统,促进城市集约发展和改善城市交通状况。研究总结城市交通的内涵,即城市形成和发展中的内在要素,提出城市交通应服务于人的需求、组织城市高效可持续运行。从车辆技术成熟度与国产化水平、轨道交通制式多样化、轨道交通规划建设规模与城市形态和发展阶段的适配性、认证和标准体系、交通功能与城市功能融合的一体化土地开发、多模式公共交通衔接换乘等角度出发,梳理发展现况并归纳问题及症结。重点针对结合市情的轨道交通基础性问题,就科学规划城市和都市圈的轨道交通系统提出指导思想和具体建议。     

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目前针对中国城市公交复杂网络的实证研究仍然仅限于数个大城市,而对不同规模城市的公交网络在拓扑结构上是否存在不依赖于人口、社会、经济等外部因素的共性特征,以及城市公交系统演化机制的研究尚不多见.本文实证研究了330个中国城市P空间下公交复杂网络结构特征,发现度分布普遍呈指数分布,表示公交网络演化机制为随机连接而非择优连接;普遍具有较大的簇系数和较小的平均最短路径,呈现典型的小世界特征;网络同配性在N=1 000处发生相变,N>1 000的网络普遍正相关,反之负相关.C与K呈幂律下降关系,表明各城市公交网络具有等级模块性.本文研究结果可为理解城市公交系统演化规律、交通网络建模研究提供指导和参考.     

轨道交通网络的社会公平绩效评价——以上海市中心城区为例

城市公共交通是一种特殊的公共资源,影响各个社会群体获得其他发展资源的机会.目前,中国仍然缺乏评价城市公共交通资源空间配置社会公平绩效的有效方法.基于社会公平理念,以2010年上海市中心城区为例,提出轨道交通网络分布的社会公平绩效评价和分析方法.首先,采用基尼系数和洛伦兹曲线,对轨道交通网络分布和常住人口分布的空间匹配进行社会公平绩效的总体评价.其次,采用区位熵的方法进行社会公平绩效的空间分析.研究表明:人均享有轨道交通网络资源水平的空间差异由多种原因造成,这也显示出在城市轨道交通网络分布中应用社会公平概念的复杂性;在土地使用规划中强调混合功能和职住平衡是提高轨道交通网络分布的社会公平绩效的重要策略.最后指出,城市轨道交通网络分布的社会公平绩效评价方法可用于同一城市的历时性比较和不同城市的共时性比较.     

关于城市轨道高架桥上安装护轮轨的建议

近年来国内各大城市竞相修建城市轨道交通系统,该系统环保、节能、快速的优势已经逐步显示出来,地铁、轻轨的发展规模必将日益扩大。如何提高城市轨道交通系统运营的安全性将是设计、建设和运营方最应该关心的问题。文章针对城市轨道交通高架桥上安装护轮轨方面提出了一些思考,可供今后城市轨道交通建设参考。     

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目前国内许多大城市都在建设或者规划城市轨道交通,客流资料是项目的必要性论证、方案比选、确定系统规模、进行效益分析的基础,科学合理地预测客流已成为决策中面临的重大课题,及时总结城市自身的轨道交通成长规律和客流特征,有助于提高客流预测的准确性.本文根据广州已开通的八条轨道线运营资料,对轨道交通从单线向网络转变过程中的成长规律和客流特征进行分析.最后,从公交整体水平提升、换乘点接入、站点周边用地开发、以及轨道票价制定等方面提出相关建议,为我国轨道交通客流预测水平的提高奠定基础,为轨道交通的建设、运营提供参考.