中运量轨道交通系统车辆的分类及特点

中运量系统车辆种类繁多,需要系统的归纳研究其分类及特点,以利于根据城市特点进行车辆选型。通过对中运量系统车辆的分类及应用实例归纳研究,分析目前国内已有的各类轨道交通车辆的技术性能,提出中运量系统车辆具有以下特点:(1)以高架敷设为主;(2)车辆具有爬坡能力强、转弯半径小、系统维修工作量小、环境噪声水平低;(3)对于高架桥梁,要处理好景观效果、应急救援、逃生条件等问题;(4)工程造价低、施工周期短是其得以推广的基本条件。对于大多数二、三线城市来说,更适合采用中运量系统车辆。针对国内轻轨的概念模糊,给轨道交通的申报和审批造成了许多困惑,通过对相关政策和标准的分析理解,建议以高运量、大运量、中运量作为"准入"分类条件。     

中低运量轨道交通LTE专网带宽需求研究

研究目的:为适应现代社会发展的不同需求,悬挂式单轨、中低速磁浮、山地齿轨等中低运量轨道交通应运而生。中低运量轨道交通采用LTE系统实现多业务的无线综合承载。本文分析了车地无线通信的业务特点和带宽需求,提出了车地无线通信带宽需求计算方法和提出了不同带宽资源下的业务综合承载方案。研究结论:(1)中低运量轨道交通无线通信系统可充分考虑资源整合和降低造价等因素,没必要像铁路和地铁等大运量轨道交通那样繁杂,采用单个LTE系统代替传统的TETRA、WLAN等多个系统,实现多业务的综合承载;(2)针对中低运量轨道交通运营模式,分析了车地无线通信业务特点和带宽需求,并根据LTE系统本身可提供的容量限制,给出了在5 MHz、10 MHz、15 MHz和20 MHz不同带宽资源下,LTE专网业务承载方案建议;(3)本文的研究成果对悬挂式单轨、中低速磁浮、山地齿轨等中低运量轨道交通LTE无线通信系统的建设有一定的指导意义。     

齿轨铁路设计规范编制中桥梁荷载取值研究

齿轨铁路是登山旅游轨道交通适宜的方式,国外已有多处建成实例,我国在此区域仍属空白。齿轨铁路建设需要编制设计规范,桥梁荷载取值是规范编制的重要研究环节。通过对齿轨及轮轨系统分析,大坡度齿轨荷载取值可参照现有轨道交通规范。在桥梁荷载一节,根据齿轨的大坡度以及轨道制式不同,按动态和静态状况进行比较分析,得出结论:(1)大坡度不会导致恒载、活载等产生额外的水平分力,不会对桥墩构造尺寸造成影响,但列车牵引制动力会增大,列车性能需要提高;(2)轮轨及齿轨的轨道制式不同,齿轨桥梁荷载的牵引制动力不能简单参照现行轨道交通规范中竖向力的10%～15%考虑,应大于此数值;(3)离心力与牵引制动力叠加时,不应对牵引制动力进行折减;(4)冲击系数及横向摇摆力国内研究较少,从齿轨与轮轨的异同点出发,对齿轨上可能导致参数变化的各种因素进行定性分析。     

地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度动力分析

研究目的:为研究地铁曲线尖轨道岔的不可逾越速度,本文以地铁9号曲线尖轨道岔为例,基于轮轨接触几何算法和车辆-道岔系统耦合动力学仿真计算,在综合考虑车辆侧向过岔时的安全性及平稳性的基础上确定曲线尖轨道岔的不可逾越速度,以期为列车折返能力的提高和城际轨道交通道岔的设计提供技术支持与储备。研究结论:(1)在尖轨顶宽40 mm时标准LM车轮型面与轨道接触点分布已经过渡到尖轨上,而磨耗状态LM车轮型面与钢轨的接触点分布可能在基本轨上或者尖轨上,轮载过渡位置延后;(2)车辆过岔时主要以车体横向加速度为控制指标确定不可逾越速度,因此在地铁车辆运行过程中可对车辆横向加速度进行实时监测,作为车辆运行安全性和平稳性的监测指标;(3)标准LM车轮型面时地铁9号曲线尖轨道岔的不可逾越速度为50 km/h,磨耗状态LM车轮型面时9号曲线尖轨道岔的不可逾越速度为45 km/h;(4)通过提高地铁车辆ATP顶篷速度来提高ATO速度,可缩短发车时间间隔,提高列车运行速度和对运量的储备;(5)通过对地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度的分析,可对地铁车辆运行安全性和平稳性进行监测,并针对列车行车间隔加密后可能引起折返能力不足的问题,为道岔提速研发提供理论支持。     

自动旅客捷运系统APM300试验线设计与研究

自动旅客捷运系统(APM)是中低运量轨道交通,在国内应用案例较少,特别是新型APM300轨道交通国内尚无运行线路,该试验线为国内首条APM300自动旅客捷运系统。总结新型APM300轨道交通的轨道系统构成,介绍新型APM300车辆所采用的三轨供电系统,对供电轨、接地轨的设计、安装方式进行系统阐述。介绍车辆导向轨导梁及导梁支撑结构的设计及供电轨、接地轨安装对导梁的具体要求。分析APM轨道系统常用的走行面形式及适用范围,并介绍试验线走行面设计及供电电缆上轨点处导梁结构的特殊设计及走行面电缆槽的预留设计。     

现代有轨电车最小发车间隔及相关指标研究

最小发车间隔是确定现代有轨电车开行密度和运输能力的参数。现代有轨电车作为一种新型的中低运量的地面快速轨道交通系统,其最小发车间隔的确定与地铁、BRT(快速公交)等其他交通方式均有所差异。通过对道路交叉口、列车停站、列车折返及区间长度等影响因素分析,研究了现代有轨电车最小合理发车间隔,并对其运输能力与车辆配属进行了探讨,为现代有轨电车规划建设提供决策参考。     

信号系统安全防护边界探讨

研究目的:境外铁路项目中经常遇到信号系统与相关系统接口的技术问题,如需要确定接口界面、技术条件以及选取技术参数等。本文以列车占用检查、车辆第一轮对中心至车辆端部的距离、车辆制动系统接口为例,分析中欧技术标准的差异,探索信号系统安全防护的边界,以便与国际通行的原则接轨以及更好地进行安全责任的分配,做到技术经济更加合理。研究结论:(1)欧洲互通性规范中规定接触轨面的一副轮对之间的阻抗应满足:对于新的或重新组装的轮对,阻抗不应大于0.01Ω,对于大修过的轮对,阻抗不应大于0.05Ω;国内铁路宜研究制定类似规定;(2)车辆第一/最后轮对中心至车辆端部(如车挡或车钩)的距离与列车是否侵限密切相关,应尽早将其列为动车组和机车车辆关键设计参数;(3)欧洲互通性规范中对列车的常用制动、紧急制动提出了最低制动性能要求;国内铁路宜针对动车组的制动减速度特性作出更加严格的规定;(4)本研究成果可为国内铁路制定信号系统安全防护边界提供参考,为境外项目的互通性设计提供借鉴。     

浅析悬挂式轨道交通信号系统制式方案

结合悬挂式轨道交通系统国内外发展状况,阐述了空轨的组成、发展现状、优越性及建设空轨的必要性。主要针对国内目前筹划新建的空轨工程所选用的信号系统制式类型和特点进行了分析,比较了每种信号系统制式的线路适用性和工程造价。此外,根据国外空轨多年运营的经验,进行了关于国内空轨建设的思考并给出了相关建议,展望了未来空轨的发展方向。     

张家界七星山齿轨铁路轨道技术研究

国内尚无齿轨铁路客运案例,国外已运营线路主要采用有砟轨道,道床稳定性差,道砟易滑落,线路养护维修工作量大。以七星山观光火车旅游项目为背景,基于我国既有成熟的无砟轨道运营经验,提出适用于齿轨铁路的无砟轨道技术:(1)齿轨铁路桁架枕式无砟轨道结构能够在超大坡道地段适应不同线下基础,并具有轨枕与道床联接性强、轨道结构纵向稳定性好、养护维修工作量小的优点;(2)Strub系统结构原理简单明了、易于加工制造、养护维修简单、性价比高;(3)旋转圆盘式齿轨股道转换结构使齿轨列车从一股道平稳、可靠地进入多股道,可大幅减少道岔设备配置数量和场段占地面积。相关结论可为齿轨铁路在国内的建设与运营提供参考,为齿轨铁路的研究工作提供新思路与新方向。     

河谷型城市中低运量轨道交通制式选择研究

中低运量轨道交通是现代化交通运输体系的重要构成,河谷型城市由于受地理、环境特征等限制,对轨道交通制式提出了更高要求。为针对性研究中低运量轨道交通制式对河谷型城市的适宜性,运用综合评价的方法,从社会经济发展、客流特征、地形地质条件、绿色安全四个方面着手,分析了重点影响因素,并结合相关指标被选择比例形成评价指标体系;通过引入主观偏好系数,构建基于熵权-层次分析法的组合权重模型;最后以具体案例验证该方法可行性。结果表明,智轨系统是更适合西昌市轨道交通1号线的制式系统,该方法可体现河谷型城市特征,快速、准确地为河谷型城市提供中低运量轨道交通制式选择决策支撑。     

智能轨道快运电车安全性分析

简要介绍了智能轨道快运电车(简称智轨电车)系统的结构和特点;从系统顶层危害分析出发,以列车脱轨危害为例,阐述了智轨电车危险源和安全功能的识别过程;结合轨道交通和道路交通相关安全标准,通过事故严重度、事故暴露概率和避免伤害3个方面阐述了智轨电车安全完整性等级的判定和定量计算依据,进而确定了智轨电车安全相关功能的安全完整性等级;最后给出了实现智轨电车安全完整性等级的安全减轻措施。     

轨道交通无人驾驶顶层设计要素分析

文章通过对无人驾驶轨道交通车辆的应用场景进行系统性分析,结合国内和国际相关列车使用情况,在安全、场景交互、系统协同、系统冗余、智能监控5个维度提出无人驾驶轨道交通的顶层设计要素,为指导国内轨道交通无人驾驶的规划、运营提供参考。     

低运量跨座式交通系统需求及技术方案研究

跨座式单轨系统在中运量轨道交通制式中逐渐失去竞争力,但低运量跨座式单轨系统在低运量轨道交通制式中具有极大优势,且适用范围广,市场前景广阔,目前,国内尚无低运量、小型化跨座式单轨工程应用案例.通过对跨座式单轨交通系统轻量化需求进行分析,对轻量化跨座式单轨交通系统新型车辆、转向架结构形式、桥梁、道岔等核心部件进行研究,提出...     

随机振动过程中轮轨系统内的能量研究

研究目的:振动的传递实质上是振动能量的传递,但是目前在轨道交通减振降噪研究方面,从能量角度进行研究的却并不多见。为了揭示随机振动过程中轮轨系统中各结构的能量分配关系,继而实现更合理的减振降噪设计,本文基于哈密尔顿原理,建立车辆-轨道耦合振动模型,用以统计分析轨道不平顺引起的车辆、轨道与轮轨接触三个子系统随机振动的能量大小,并探讨轨道不平顺、车辆轴重、轨下支承刚度与阻尼对轮轨系统能量关系的影响。研究结论:(1)轨道不平顺激励引起的车辆子系统随机振动能量最多,而传递到轮轨接触子系统上的能量最少;(2)车辆子系统与轮轨接触、轨道子系统的能量呈负相关,轮轨接触子系统与轨道子系统的能量呈强线性相关;(3)各子系统能量的关系不受轨道不平顺激励的影响,但是轨道子系统的能量随着车辆轴重的增大或轨下支承刚度、阻尼的减小而增大;(4)该研究结论可为轨道交通减振降噪设计提供一定的理论依据。     

城际轨道交通对机场导航设施电磁影响评价

研究目的:建在机场附近的城际轨道交通,为实现良好衔接,城际轨道交通与机场导航设施间的电磁兼容问题越来越受到关注。本文利用近期国内多条城市轨道交通系统电磁辐射测试成果,预测分析宁高城际直流轨道交通对南京禄口机场与城轨接近的部分导航设施的电磁影响程度,为城际轨道交通选线的合理性和可行性提供技术依据。研究结论:(1)宁高城际直流轨道上运行的列车,在隧道内产生的电磁辐射受到屏蔽后不会再对外界机载或地面导航设备构成威胁;(2)列车在隧道口产生的电磁辐射经过横向衰减,与雷达及中指点信标台设备工作频段对应的干扰分量会较大幅度衰减,特别是对于空管二次雷达,其干扰分量将低于环境背景值;(3)该研究结论可为城际轨道交通选线提供技术依据。     

温州市主城区中运量轨道交通线网方案探讨

基于目前国内城市规划了大量的中运量轨道交通,在温州市域铁路建设规划已获批且部分线路已开工建设的前提下,如何更好地完善温州市主城区的轨道交通网络显得至关重要。结合温州市的实际情况,对不同中运量轨道系统从运量、敷设方式、国产化率、供电方式、适用范围等多角度对比分析,选择适合于温州市的中运量轨道系统,在此基础上探索性地提出有环和无环2种中运量轨道线网方案,给相关部门在规划与决策时提供技术支持,并可为类似城市在中运量轨道交通规划时提供借鉴。     

城际轨道交通系统换乘设计探讨

研究目的:我国城市的范围和形态已从单一中心城的形式,向城市群以及更大范围的区域性经济体的形式发展。城际轨道交通系统作为介于客运专线与城市轨道交通之间的新形式,能兼顾运量、速度、覆盖面、通达深度等多种运输要求,其优势已在世界范围内获得共识。研究城际轨道交通系统与干线铁路、城市轨道交通系统之间的换乘协调,对于指导我国城市群城际轨道交通建设具有重要的现实意义。研究结论:通过对城际轨道交通系统旅客流线设计及换乘模式的分析研究可以看出:(1)同台换乘、阶梯换乘、站厅换乘、通道换乘、站外换乘及组合式换乘等六种换乘方式需根据换乘客流量及组织形式、各条线路的建设时序及相互关系、车站周边地面和地下空间的城市规划开发要求及其地形地质条件等一系列相关因素灵活选用;(2)可通过设计实现旅客在不同交通方式间的有效集散和安全便捷换乘;(3)该研究成果可应用于城际轨道交通系统换乘设计。     

山地齿轨交通系统试验线总体设计

齿轨交通是一种在传统轮轨系统走行结构中增加齿轮-齿轨传动系统的创新轨道交通系统。该系统可解决大坡度线路适应性问题,提高山区、丘陵等复杂地形地貌环境轨道交通选线的灵活性,充分满足山地旅游轨道交通需求,应用前景广泛。为满足齿轨交通系统商业应用前的车辆性能及关键工程技术验证,建设一条山地齿轨交通系统试验线,最大坡度达120‰。通过详细介绍该试验线的建设情况、试验列车概况、试验需求分析、总平面设计,以及轨道、路基、工艺、供变电、附属试验设施等主要工程内容,可为类似项目提供参考。     

中小城市发展中低运量城市轨道交通系统制式选择研究

中低运量轨道交通具有运量适中、布设灵活、经济合理、建设周期短等优势,符合中小城市发展实际。从丰富公交线网层次、促进城镇化发展、提升城市发展形象3方面,分析中小城市发展中低运量轨道交通系统的必要性;介绍跨座式单轨、现代有轨电车、中低速磁浮3种中低运量轨道交通制式,并对其技术特点进行对比分析;以丽水市为例,从技术应用状况、城市总体规划和综合交通规划、客流水平、功能定位、建设条件、城市经济状况、车辆基地大架修资源共享等方面,分析中低运量轨道交通系统制式的适应性,提出推荐丽水市轨道交通线网采用现代有轨电车的结论。     

中低速磁浮承轨梁结构选型研究

研究目的:我国已开通运营两条中低速磁浮系统线路。相比长沙中低速磁浮线,北京中低速磁浮S1线采用桥上承轨梁结构,是该种结构形式在国内的首次工程应用。为指导类似工程的承轨梁结构设计工作,本文通过对承轨梁断面形式、纵向长度、荷载类型、受力特性等方面的研究,提出适用于桥上双线的承轨梁结构型式及结构配筋计算,以期为承轨梁结构设计提供依据。研究结论:(1)考虑接触轨、承轨台、轨排布置、限界要求等因素,承轨梁采取门型结构型式;(2)其纵向长度根据接触轨授流可靠性及"以直代曲"要求确定,以沿线路纵向长度2.9 m的结构为主要铺设类型;(3)根据承轨梁结构型式的荷载分类以及不同工况下的受力分析,提出了桥上承轨梁结构配筋方式,可为类似工程设计及建设工作提供参考和依据。