中速磁浮列车雷电试验及仿真研究

[目的]中速磁浮列车在高架线路上运行时,车身有可能遭受雷击。若中速磁浮列车车体采用复合材料,在遭受雷击时有可能受损甚至被击穿,进而使乘客受到雷击伤害。为此,需要在复合材料车体设计时进行防雷设计,而雷电在列车上的附着点是设计的关键。[方法]制作了中速磁浮列车单节车厢的精确缩比模型,阐述了磁浮列车雷电附着点试验的依据、试验件、试验方法及试验结果。采用COMSOL Multiphysics有限元数值仿真软件,将中速磁浮列车雷电附着点的区域分为车头风挡、车身顶部、侧棱、侧棱尖端、设备安装区域以及地面6个部分,并对整车进行了雷电仿真计算。[结果及结论]通过列车缩比模型雷电试验获得了单节车厢较为详细的雷电附着点分布情况,雷电仿真得到列车表面电场分布情况,仿真结果与试验结果相吻合。结合试验及仿真结果,提出了中速磁浮列车的雷电防护设计建议。     

基于乘客服务水平和安全的城市轨道交通扣车方案评价

[目的]扣车是城市轨道交通发生长时间初始延误条件下经常采用的列车运行方案。为了评价该方案的合理性,需构建基于乘客服务和安全的扣车方案评价模型,并对扣车方案进行评价。[方法]考虑到乘客出行规律的复杂性和特殊性,制定了城市轨道交通扣车方案。构建了基于最大发车间隔、列车总延误时间、列车均衡性、终到延误列车数、滞留乘客数及乘客总旅行时间的扣车方案评价模型。选取上海某条轨道交通线路的4个区间,以早高峰小时的实际OD(起讫点)客流量为例进行计算。[结果及结论]计算表明,方案6下的综合评价指标最小,为最优扣车调整方案。该方案可以有效提高列车运行图的均衡性,减少滞留乘客的数量,降低车站的安全隐患。     

城市轨道交通网络运力优化配置研究

科学制定城市轨道交通网络运力配置计划,应在深入分析网络中各线客流的随机变化规律、各线运力之间的关联性、乘客服务需求的基础上,不断提高运输设备能力的利用率、运力配置计划的鲁棒性以及运力计划编制过程的高效性。结合以上问题,分析列车运行模式、客流分布特点、乘客服务水平、企业运营成本、列车定员和线路通过能力等制约轨道交通运力优化配置的影响因素,研究网络运力配置优化的方法。在计划优化过程中,同时考虑运营企业的列车运行成本、乘客换乘等待时间费用等具体需求,结合客流变化的不确定性,建立运力配置优化机会约束模型。本文最后以北京轨道交通网络及其客流为背景,利用模型计算得出基于"独立运行"、"同网同间隔"和"周期化运行"等3种运营模式下的网络工作日运力优化配置方案,并对各方案进行比较分析。结果表明:模型运算效率高,能反映实际情况,可为轨道交通运营管理人员提供实用优选方案。     

幅流风机对地铁列车车厢内风环境与乘客舒适度的影响

以地铁列车车厢内空气流速为主要研究对象,对多条线路不同车型的车厢内风速进行实车测试,同时对车厢内乘客进行舒适度调查,分析了地铁列车车厢内环境现状。基于实测及调查结果,采用计算流体力学法,建立地铁列车B型车满载车厢模型,分别对未加载幅流风机且空调送风温度20℃、加载幅流风机且空调送风温度20℃、加载幅流风机且空调送风温度22℃等3个工况的客室流场进行模拟,研究幅流风机对车厢内环境与乘客舒适度的影响。研究结果表明:加载幅流风机能改善车厢内气流组织,提高流场均匀度,从而大大提高车内乘客的舒适性。     

考虑乘客旅行时间价值的市域轨道交通列车开行方案

[目的]鉴于市域铁路的功能定位,以及当前经济社会发展下乘客对出行快捷性、舒适性和经济性需求不一致的特性,需对考虑乘客旅行时间价值的市域铁路列车开行方案进行研究。[方法]构建了考虑乘客旅行时间价值的列车开行方案模型。该模型以乘客出行成本和列车开行成本为目标函数,以列车定员、站间客流及列车开行数量等为主要约束条件,同时采用帕累托模型对不同乘客的时间价值和不同编组列车的开行成本进行标定。以上海市域轨道交通机场联络线为研究背景,考虑了4节与8节两种列车编组形式,对虹桥站至上海东站站单方向高峰小时的列车开行方案进行了计算分析及评价。[结果及结论]考虑乘客旅行时间价值的列车开行方案能最大限度地减少乘客出行成本,更好地满足不同乘客的出行时间需求;增加乘客旅行时间价值较低的乘客旅行时间,缩短乘客旅行时间价值较高的乘客旅行时间,能更好地发挥列车开行方案的经济效益。     

考虑乘客选择行为的城轨Y型线交路计划编制

为满足网络化条件下互联互通需求,越来越多的城市规划了城市轨道交通Y型线路。编制科学、合理的城市轨道交通Y型线路列车交路计划不仅能使线路的运力与不均衡的客流需求相匹配,还能在满足客流需求的前提下,降低企业运营成本。以Y型线路列车交路计划的组合优化问题为导向,分析城市轨道交通Y型线乘客对直达列车的选择偏好,建立考虑乘客对直达列车偏好的列车交路计划编制模型,并对某市城市轨道交通Y型线进行案例应用和分析。研究表明:随着乘客对直达列车偏好的下降,区间覆盖交路数增加,发车频率降低,企业成本降低,乘客总出行时间增加,乘客对直达列车选择偏好会对交路计划编制产生影响,在实际运营中应予以充分考虑。     

二次关门对城市轨道交通列车停站时间的影响

列车发生二次或多次关门事件会对列车停站时间造成较大影响。基于线路及车站的实际运营情况实地调研采集研究数据,分析了车厢拥挤度对乘客上下车流率的影响,并定性分析了列车发生二次关门事件的原因,量化了列车二次关门的发生条件。在此基础上建立了列车停站时间调整模型,得到了与线路客流情况相匹配的列车停站时间。模型计算结果符合条件要求,能够为城市轨道交通列车停站时间的合理设定提供较好的指导依据。     

地铁列车配置数计算方法研究及其应用

基于客流需求,特别是高峰客流情况下,地铁线路应配置地铁列车数量问题,建立了地铁线路列车配置数的数学模型,给出地铁线路列车配置数计算方法。以深圳地铁罗宝线的列车配置数及反推数据以及国内部分地铁线路列车配置数据,验证了计算模型的有效性和实用性,同时就如何在地铁实际运营中有效提高列车运能进行了阐述。     

一种带松动标识的爱克姆螺纹锁紧装置的设计

为节省列车车厢内部空间、方便快捷地安装配置设备的电气线路和空气管路,高速列车普遍将车辆设备安装布置到车体底架下部。文中结合车下设备的紧固和检修需求提出了一种新型锁紧装置,该装置有效提高了锁闭系统的疲劳寿命,有效地保护列车的行车安全,并降低了生产和劳动成本。     

轨道交通列车快速登车设计方案

针对当前轨道交通列车车厢号及车厢门不易被乘客发现,造成乘客登车时间浪费,易制约列车准点率。设计一种快速登车方案,包括车厢门及车厢号两部分。将车厢门设计成高亮标注显示,并将车厢号显示牌设计成与车体外侧墙垂直。通过该设计方案,乘客可快速锁定车厢并从对应车门进入列车,节约乘客登车时间,提高列车准点率。     

沈港签约合营地铁1、2号线,将成立特许经营公司

今年4月27日,成都地铁首列6节机车在青岛下线。 根据先前制作的成都地铁1：1比例机车模型,本次下线的列车有6节车厢,每节车厢长19m,车内空间高2．1m、宽2．6m。每节车厢的两侧设置6张座椅,每张座椅可坐6人．同时还立有7根扶杆,两侧有数十个拉手。每节车厢可容纳226人站立,每列车可运载1700多人。每节车厢共有8个车门,方便乘客尽快上下车。在车门上方,还配置了先进的LCD和动态电子地图导乘信息显示。座椅采用不锈钢压花板制作,座椅下设置了加热器,即使冬天坐上去也不会感到冷。此外,每列车还设有12个监视器,与公安部门连通,实时监控,为乘客提供安全保障。     

案例名称:NISE 3110在列车多媒体播放及信息监控系统中的应用

随着中国铁路信息化技术的不断提升,乘客在高速行驶的列车上不仅可以看电影、听音乐,了解列车实时运行速度、到站信息、室内外温度,还可以看到实时电视新闻,这一切的实现皆来自于列车多媒体播放系统。同时为达到车辆合理调度和防范列车犯罪,每个列车的每节车厢前后还安装有视频监控头,实时的采集乘客信息和列车内部状况等影像资料。[第一段]     

武汉地铁3号线列车车厢内环境实测调查及热舒适性分析

武汉地铁3号线列车空调系统采用中顶孔板与侧送风口相结合的送风方式,通过实车测试分析和数值模拟仿真分析的方式,分析了这种新型送风方式下车厢内的热舒适环境。测试结果表明:在距车厢地板高度0.5 m、1.2 m、1.7 m截面处的风速在0.35 m/s左右,车厢内任意两点处的温差小于3℃,车厢内环境满足列车空调系统设计规范。数值模拟仿真结果表明:列车空调系统采用中顶孔板与侧送风口相结合的送风方式,乘客的热舒适性较好,能够有效解决格栅送风方式中乘客吹风感的问题,提高了乘客乘坐的舒适性。     

城市轨道交通车厢内视觉广告合理设置研究

将视觉广告设置在城市轨道交通车厢内乘客密集的区域才能发挥其优势通过分析得出:车厢设施的类型和布置是决定乘客分布的主要因素.将车厢内的站立区域分为不同的设施服务区,对北京轨道交通典型线路设施服务区内乘客数的变化进行实地调研.运用非线性数值回归的统计分析理论,拟合北京地铁4号线和13号线乘客密度与各区域人数的关系曲线,得到乘客在车厢内的分布规律,为车厢内视觉广告的设置提供理论依据,并对广告的合理位置和内容提出建议.     

同车不同温空调设定模式下的地铁列车车厢热舒适性分析

通过分析PMV-PPD(预测平均投票数-预测不满意百分比)热舒适性指标,基于夏季列车内环境参数,计算最舒适热环境下空气温度与乘客新陈代谢率的关系。发现列车内不同新陈代谢率的乘客达到最舒适状态时所需的温度不同。地铁列车采取同车不同温的空调设定模式后乘客的平均不满意率降低。以某市地铁为例,分析了强冷车厢和弱冷车厢不同分布方案的平均不满意率。研究结果表明：列车前3节车厢为强冷车厢、后3节为弱冷车厢时,整车的不满意率平均值最低。     

基于改进YOLOv5s的列车车厢客流密度检测方法研究

针对城市轨道交通（简称：城轨）列车车厢客流密度检测过程中人群密集、乘客间相互遮挡的问题，文章提出一种基于改进YOLOv5s模型的列车车厢客流密度检测方法。设计了基于车载闭路电视监控（CCTV,Closed-Circuit Television）系统监控进行实时目标检测的列车车厢客流密度检测模型；为解决人群密集及遮挡问题，对YOLOv5s进行优化，采用了双向特征金字塔网络（BiFPN,Bidirectional Feature Pyramid Network）结构加强网络特征融合，设计了一种损失函数计算方法，改进了非极大值抑制（NMS,Non-Maximum Suppression）方法，避免候选框误删除的情况。在标准行人检测数据集和自制地铁车厢乘客数据集上进行实验，结果表明，在两类数据集上，改进模型的检测精度均较原模型有所提升。     

考虑多交路多编组的城市轨道线路列车交路计划优化

城市轨道交通线路列车交路设计问题在于确定线路在给定时段运营的交路条数,以及各交路的折返站、列车编组和开行频率。根据线路折返站布置,生成备选交路集并构建服务网络,使用最优策略对服务网络进行客流分配,描述乘客对不同交路列车的选择行为。考虑线路运营组织及能力限制约束,以运营企业成本与乘客等待时间成本最小为目标,建立混合整数非线性规划模型,在备选集中挑选交路,并确定各交路的列车编组及开行频率。将模型线性化,并提出服务网络简化方法,缩减模型规模,提高求解速度。以某规划线路为例验证所提出方法的有效性,并对列车交路数量与列车编组类型进行灵敏度分析。     

大小交路条件下的市域轨道交通快慢列车停站优化方案

市域轨道交通线路具有距离长、站点多、客流时空分布不均衡等特点,为提升运营组织效率和乘客服务水平,需制定多样化的列车停站优化方案以满足不同的客运需求。乘客旅行时间是市域轨道交通列车停站优化方案优化的一个重要指标,在分析快车越行对慢车乘客待避时间的影响,以及大小交路模式下不同起讫点乘客搭乘快慢列车出行引起候车时间差异的基础上,以总旅行时间最小为目标,构建大小交路条件下的快慢列车停站优化方案的优化模型,并设计遗传算法进行求解。通过算例分析表明,该算法具有有效性和合理性。     

城市轨道交通乘客上车时间特性分析及建模

为研究城市轨道交通乘客上车的时间规律,建立分段形式的数学模型.基于实测的乘客上车时间数据,统计分析轨道交通乘客上车的时间特性,发现乘客平均上车时间具有分段特性,并受座位数量、车厢内乘客数量、列车关门提示音等因素的影响;在车门宽度为1.3 m左右时,乘客具有分两队上车的特性.结合乘客上车时间的分段特性,建立分段形式的乘客上车时间模型,并根据实测数据,拟合了模型中的相关参数;结合乘客分队列上车的特性,把车门宽度对乘客上车时间的影响引入模型中,建立考虑车门宽度的乘客上车时间模型.实例表明,该模型计算结果与实际观测结果误差小于2 s,能有效反映轨道交通乘客的上车时间.     

上海地铁十号线屏蔽门与信号系统接口设计

上海地铁十号线是全国第一条按全自动无人驾驶设计的线路。在该线路中屏蔽门与信号系统接口设计中,需要充分考虑全自动驾驶的下可靠安全运营的需求。该接口含有两个创新的设计。增加了列车在占道情况下才能允许操作就地控制盘打开屏蔽门的功能以及与列车门间的"门对门"的功能。使得线路在全自动运营的情况下能更加安全可靠的为乘客提供服务。