城市轨道交通折返线型式比较研究

为研究不同车站折返线配线型式，满足折返能力和折返功能，减少车站规模和造价，以南昌地铁3号线银三角北站为背景，分析和研究站前折返和站后折返的折返间隔和适用条件，得出不同条件下推荐的折返配线型式。对于线路的永久起、终点站，从节能投资、减少车站规模和提高折返能力的角度，优先采用站前折返的方式；对于线路的临时起、终点站，需要结合远期延伸线路长度、车站型式、车场选址和全线配线综合确定；对于中间站，一般设置单渡线起临时折返功能，或者与停车线一起设置贯通式双停车折返线。     

设置站前交叉渡线初期终点站的近远期折返能力适应性研究——以南宁地铁2号线2期工程坛泽站为例

站前交叉渡线较多用于分期建设线路的初期工程终点站折返,由于线路建设分期风险的存在,线路一旦不继续延伸,其折返能力及运营适应性就备受考验。为解决上述问题,基于南宁地铁2号线2期工程终点站坛泽站,提出研究该类问题的技术路线,并从行车及信号专业角度对站前交叉渡线折返最大能力进行探究,提出增加列车减速度、提高侧向过岔速度以及土建调整配线设置3个优化措施,得出该折返方式能满足近远期运营需求及系统规模30对/h折返能力的结论。     

城市轨道交通列车开行方案运行仿真研究

分析了列车开行方案的特点和要素,运用多质点模型设计了多列车追踪运行计算模型,讨论了多方案运行仿真中遇到的多种问题及其解决方案,如单交路情况、多交路情况、交路间的协调控制、不同方案间的平滑过渡等.在此基础上,设计了仿真系统的总体流程,并通过算例验证了系统的有效性.     

基于大小交路优化的地铁行车组织方案

针对地铁客流分布不均衡情况,对地铁行车组织方案进行优化以缓解部分站点客流压力.建立乘客出行时间价值和平均载客率同时最优的双目标优化模型.假定乘客到达车站的时刻服从均匀分布,以此计算在途和等候时间价值.为了满足各个行车段的不同特征,在大小交路模式下定义不同交路段的载客率和列车使用车底数,更加符合运行的实际情况.以广州地铁6号线的运行情况为例,运用基于全局搜索的粒子群算法进行求解,验证了模型的有效性和合理性.结果表明:考虑单一出行时间价值的模型与该模型相比,出行时间价值降低3.21%,但平均载客率提高20.2%;考虑单一平均载客率的模型与该模型相比,平均载客率提高11.98%,但出行时间价值降低了1.68%,因此综合考虑乘客出行时间价值和平均载客率的优化模型可以使2个目标函数值同时达到最优.      

轨道交通线路延伸情况下的出入线接轨方案探讨

车辆段(场)出入线方案应根据轨道交通线路、车站敷设方案、段(场)位置及功能定位等方面综合考虑。通过对轨道交通线路延伸线情况下的段(场)的出入接轨方案进行分析探讨,分析不同接轨站、接轨形式、段(场)位置及延伸线长度等条件下的接轨方案,使出入线接轨方案满足线路运营要求、列车进出段(场)的通过能力、节约投资的目的。     

细水雾与排烟系统共同作用下地铁车站火灾烟气蔓延规律

为研究岛式地铁车站内列车发生火灾时，站台细水雾与排烟系统对烟气蔓延的控制效果，依托西安地铁4号线岛式地铁车站，采用FDS软件建立1：1的数值仿真模型，选择大涡模拟，研究站内列车火灾规模为5 MW时，站台细水雾与排烟系统共同作用下，火灾烟气蔓延速度、能见度与温度场的分布特征，分析了细水雾与排烟系统对烟气蔓延特性的影响规律；并通过缩尺模型试验，验证了数值模拟方法研究细水雾控制地铁火灾烟气蔓延的可靠性。研究结果表明：车门间隔开启时，烟气先向列车两侧蔓延，150 s时扩散至整个车厢并向站台层蔓延，当开启站台细水雾时，烟气温度明显下降，且随着细水雾粒径的减小与流量的增大，烟层降温效果增强；当水雾粒径为100 μm，流量为8 L·min^-1时，距离站台中线3 m处断面平均温度为36.19℃，较未开启细水雾时温升降幅可达62.91%；同时细水雾使得烟层蔓延速度减小，在开启细水雾系统后200 s内2^#楼梯口平均空气质量流速下降39.72%；当开启排烟系统时，可使列车内温度场纵向分布最大值向火源下游移动，加快站台层及列车内对流换热效率，使细水雾的气相冷却作用得到加强，二者同时作用时降温阻烟效果最佳。     

考虑驾驶策略的高速列车运行图节能优化方法

为了降低高速列车从始发站至终到站运行的牵引能耗, 研究了针对多列车区间运行时分同步分配的列车运行图节能优化方法。基于高速列车在站间采用的“四阶段”操纵策略构建最优驾驶策略集, 以牵引距离和巡航距离为变化因子, 以牵引能耗和区间运行时分为计算目标, 求解出最优驾驶策略集里牵引能耗与区间运行时分的线性关系。在此基础上构建多列车区间运行时分最优分配的节能运行图模型。模型以牵引能耗最低为目标, 考虑了列车总运行时间约束、变量取值范围约束以及安全间隔时分约束。在模型求解方面, 选取拉格朗日松弛算法, 将复杂约束松弛至目标函数当中, 从而把原问题分解为各区间可独立求解的子问题, 利用次梯度优化的方法得出精确解, 实现了多列车区间运行时分同步分配的目标。以宝兰高速铁路为背景进行算例验证, 结果表明: 通过重新分配区间运行时分, 10列车总共节约了595.958 kW·h牵引能耗, 平均节能率达到了1.2%;从运行图的层面分析, 该算例下通过调整区间运行时分的节能方法对其影响幅度较小, 具有较强的现实意义; 所提出的模型及算法的计算时间为10 s, 针对列车开行对数较多的高速铁路, 可有效提高求解效率。      

城市轨道交通首班车车底调配及路径优化

城市轨道交通首班车的合理调配对于降低运营成本,提高服务质量具有重要意义.为减小城市轨道交通沿线各站首班车发车时刻差距,研究了多车场、多车型的城市轨道交通首班车车底调配及路径优化方法,以确定所需车底的出发车场及走行路径.将城市轨道交通运营线路抽象为有向网络图,构建了城市轨道交通首班车车底调配及路径优化的0-1整数规划模型.模型以车底总空驶距离最小为目标,考虑了车场检修存车能力、折返站折返能力及线路通过能力约束和供需平衡等约束,并利用ILOG CPLEX软件精确求解.不同于传统空车调配模型,该模型可同时获得车底调配方案及车底走行路径.以某城市的轨道交通线路为例,验证了该方法的可行性与有效性.算例结果表明,与人工编制的方案相比,构建的模型所生成的车底调配及路径方案使车底总空驶距离减少了28.691 km,距离缩短率达到6.1%.此外,通过分析车场及折返站能力占用发现,车场的出车能力是车底调配的能力瓶颈,而折返能力和车场检修存车能力几乎不影响车底出场路径.      

市域快线长大区间故障救援与配线设置探讨

市域快线站间距通常远大于常规地铁线路,在市域快线长大区间中采用常规地铁的故障救援模式及救援速度可能导致救援时间过长。为了提高市域快线长大区间故障救援效率,以广州市规划的首条160 km时速市域快线为例,在分析常规地铁故障救援流程、救援速度和救援时间的基础上,对市域快线故障救援速度进行探讨,进而设计了长大区间设置渡线和设置停车线2类方案,与无配线方案在救援时间、后续堵塞列车疏散效率等关键指标上进行综合比选,最后提出不同的区间停车线形式并进行了对比分析。研究表明:在长大区间设置停车线的方案救援功能较好,建议在工程条件允许时优先采用;不同的区间停车线形式各有优劣,应根据实际情况综合考虑运营功能和工程规模后选择。     

徐州轨道交通1号线彭城广场站方案比选

以徐州轨道交通1号线彭城广场站为例,以位于商业中心同期实施换乘车站方案的合理性和综合开发能力为研究目的,通过对彭城广场站规划线路外部控制条件的分析,深入讨论在车站站位、站型、换乘形式、联络线的设置等存在多种可能性的情况下,如何设计出满足车站功能、换乘功能、车站及区间可实施性、客流吸引、综合开发、综合造价、运营安全以及社会效益等要求的建筑方案,并筛选出具有代表性、可比性的方案进行综合比选,以确定推荐方案。同时针对位于城市中心且控制性因素较多的车站建筑设计提出一些有价值的意见和建议。     

考虑过分相区的高速铁路列车操纵节能优化

既有研究在优化高速列车节能操纵方案时忽视了一些实际约束,如很少考虑列车须采用惰行工况通过分相区,所求方案可能不符合列车操纵规范要求.为研究考虑列车过分相区约束、曲线限速以及计划运行时分要求等实际约束的列车节能操纵问题,将高速列车区间运行过程根据分相区、限速、坡道划分为不同阶段,建立多阶段最优控制模型以最小化列车牵引能耗;采用基于自适应Radau伪谱法的GPOPSⅡ求解模型的精确解,结合武广线案例分析多阶段最优控制模型及算法的节能效果.结果表明,模型在不同线路条件下求解得到的列车操纵方案都满足实际约束,且比司机实际操纵方案平均节能10.8%;与考虑列车过分相区约束的标准四阶段模型所求方案相比,模型求得的列车操纵方案平均节能4%.      

城市暗挖大跨地铁车站"洞柱法"施工沉降控制措施

结合车站穿越粉细砂层、热力隧道、上水、污水、燃气管道等不良地质,周围毗邻使馆区等重要建筑物的特点和难点,介绍了暗挖三联拱地铁车站采用"洞柱法"施工所采取的优化方案、超前探测加固措施以及二衬施工中采用的主动换撑技术,确保了地下车站结构施工的环境安全、地表一级风险源管线安全,满足了工期要求.最后,探讨了目前城市大跨暗挖隧道施工中沉降形成的主要原因以及沉降分配系统,取得了初步的结论.     

高速铁路列车开行方案反馈调整系统开发研究

为了实现对高速铁路旅客运输规划的综合优化,讨论了构建高速铁路开行方案反馈调整系统的意义和重要性,并以C#为开发工具,设计开发出了高速铁路列车开行方案反馈调整系统。从系统的模块设计、数据库设计以及流程设计角度介绍了系统。系统从运力资源、运行图和客运需求3个方面对初始开行方案进行反馈调整,实现了开行方案的优化。     

苏州绕城高速公路天池山互通改造方案研究

针对苏州绕城高速公路天池山互通改造项目进行改造方案研究.对现状天池山互通存在的问题进行了分析,提出了5条改造原则.在此基础上提出了"叶型双层立交+直行平交""Y型三层立交+直行上跨""B型单喇叭互通+直行平交""优化型B式单喇叭互通+直行平交"4个改造方案,从立交通行能力、行驶安全性、互通占地面积、立交线形美观性等方面进行了综合比选,最终选择了最优设计方案.改造项目实施效果:满足了立交各转向功能,最大程度地利用了原有立交设施,节约了资源,保证了交通安全,满足了通行能力,成为高新区进出绕城高速公路的第一门户,推动了高速公路与市域快速路一体化融合发展.     

基于VISSIM的公交停靠站点优化研究

介绍了微观交通仿真软件VISSIM在公交停靠站点改善和优化中的应用,采用仿真结果中的行程时间、平均延误、排队长度等作为评价指标,根据评价结果确定最优改善方案;以天津市华苑路公交停靠站设置为例,通过对现状调查数据的统计分析,从站点设置形式和位置设计优化方面提出了多个公交停靠站优化方案,利用VISSIM交通仿真软件对各方案进行仿真评价,从中选择出最优方案。     

低密度区高速公路平直段交通流速度和流量关系研究

为确定高速公路基本路段低密度区速度和流量模型形式和模型参数是否与高速公路类型有关,研究了平原区开阳高速、山岭重丘区京珠北高速和山岭微丘区粤赣高速三条代表性的不同类型高速公路的平直段上的交通流.用摄像机在合适调查断面录制了足量视频作原始资料;权衡多方面因素后采用了20 s作为提取数据的统计间隔;利用方差分析判断出了同一高速公路不同车道上车辆速度均值有显著差异,速度和流量模型应分车道建立;将20 s流量折算成标准小汽车流量后放大为小时流率,速度采用20 s内通过断面的所有小型车平均速度,作速度和流率散点图;根据散点图建立了速度和流量模型.结果表明:低密度区不同高速公路平直段速度和流量关系虽均可用线性模型表征,但模型参数不同,而且同一高速公路不同车道的速度和流量模型参数也不同.     

基于空间句法对中心城区铁路车站及周边地区改造的思考——以合肥站为例

以中心城区铁路车站及周边地区城市空间为研究对象,通过对相关政策的解读,对存在的问题进行汇总.以空间句法为研究方法,对车站选址、车站与城市交通的衔接、车站及周边的商业开发3个方面进行深入研究,以铁路车站周边的空间整合度作为主要研究参数.根据研究结论,结合国内实际案例,进行改造前后整合度对比分析,评价改造方案.最后,提出优化策略,为我国中心城区铁路车站及周边地区更新改造提供新思路.     

基于免疫遗传算法的铁路列车运行调整研究

列车运行调整是铁路调度部门的重点研究对象,而自动调整是衡量铁路调度指挥自动化水平的核心。因此,以偏离运行图最小为优化目标,考虑了区间运行时分、追踪间隔时间、车站停车时分、越行约束等6个约束条件,建立了列车运行调整模型;在算法方面,针对遗传算法的缺陷,如收敛速度较慢,易于早熟收敛,提出了1种效果较好的免疫遗传算法,并对编码方案、适应度函数、抗体浓度、变异算子等进行设计改进。仿真结果表明该算法与遗传算法相比,在收敛速度,最优值以及试验成功率方面都具有更为优越的特性,可为调度人员提供1个较好的调整方案。      

基于列车到发时刻不确定的客运站到发线运用优化研究

合理安排列车占用到发线是编制阶段计划的关键,高效运用到发线可以提高客运站的工作效率和服务水平.利用不确定变量表示列车实际到达时刻与计划到达时刻差值的不确定性,以列车占用到发线时间最小和到发线运用的均衡性为优化目标,以差值得到满足而应达到的置信水平、列车占用到发线的唯一性等为约束条件,建立基于列车到发时刻不确定下的到发线运用优化模型.利用不确定理论的知识将其转化为确定性等价类模型,并借助IBM SPSS Statistics 23验证所提出的分布,通过设计适应度函数、改进选择算子和交叉算子来改进模拟退火遗传算法(ISAGA),对优化模型进行求解.从某客运站验证的数据中选取某天8:00—12:00的数据为例进行说明,结果显示运用ISAGA所得优化方案与常规GA所得方案和值班员使用方案相比,均衡性分别提高了49.15%和75.47%;ISAGA的目标函数值比GA的优了10062 min.表明所建的模型和设计的算法有良好的优化质量和求解效率.      

桥梁组合减震加固方案比选

多座桥梁组合减震加固的研究不仅要考虑每座桥梁加固之后带来减震和桥梁通行能力的提高,更需顾及桥梁之间的相互作用对交通网络系统的影响.以桥梁加固与否作为0-1决策变量,在资金约束下进行桥梁加固方案选择.假定的加固方案被实施之后,一定烈度的地震造成桥梁不同程度的损坏,由此带来路网通行能力不同程度的下降.上述随机路网下的用户均衡配流模型作为下层模型,满足系统路容可靠度要求下的平均系统阻抗最小作为上层模型,以此建立双层模型求解最优的比选方案.使用正交试验方法求解桥梁组合加固近似最优方案,以一算例验证此方法的可行性,为地震多发带的公路桥梁维修加固方案选择提供参考方法.