城市轨道交通列车智能吹扫系统研究

现有城市轨道交通车辆吹扫系统普遍存在吹扫作业条件差、环境污染严重和人工作业强度大等问题,长期以来一直是运营使用部门的痛点,因此,亟需对车辆基地吹扫系统进行深入研究。通过对吹扫作业流程、吹扫部位、吹扫方式进行广泛调研,提出用机器代替人工吹扫作业的解决思路;通过分析分离式吹扫系统与集成式吹扫系统两种技术方案,选择集成式智能吹扫系统作为方案研究方向;集成式智能吹扫系统由车底智能吹扫机器人、车侧智能吹扫机器人组成,可实现重点部位吹扫、按规划路径行走、三车同步作业、机械臂协作、集尘高效回收。通过对集成式智能吹扫系统的喷嘴、吸尘口等主要部件进行仿真分析,结果表明,采用集束式喷嘴吹、吸尘口侧底布置方式吹扫除尘效果较好,智能吹扫系统可实现吹扫作业无人化、智能化,极大改善工作环境,提高吹扫作业效率,可在车辆基地中广泛推广应用。     

城市轨道交通的旅行速度与列车拥挤度

从满足乘客出行需求的角度阐述城市轨道交通列车旅行速度、拥挤度两项指标的重要意义,并以当前我国典型的一线、二线城市轨道交通旅行速度、拥挤度的指标水平和提升过程为实例,分析这两项指标的计算方法、核心要素以及相互关系,从而提出新线开通运营前合理确定和开通运营后不断提升这两项核心指标的具体方法和措施:从优化司机站务人员站台作业标准流程、减少车辆开关门时间和同步延时时间、缩小列车区间运行时间余量等方面提高旅行速度;在开通初期可以通过增加上线列车数、中期可以通过提高旅行速度和折返效率的方法来降低列车拥挤度,而后期则需要研究采用大小交路套跑、上下行不对称运输、平行线路建设、新车增购等方式来从根本上降低列车拥挤度,不断提高乘客服务水平。     

基于列车满载率的城市轨道交通进站客流量控制

基于新冠肺炎疫情的防控要求,2020年初北京轨道交通将列车满载率作为客流控制指标,严格控制城市轨道交通的进站客流量。为此,亟需量化各车站的进站客流控制阈值,用以作为现场客流管控的依据。提出了基于列车满载率的进站客流控制模型及相关客流控制方案。首先根据线网的客流特征对控流日客流的OD(起讫点)信息进行预测,再结合列车运行图精确推演出乘客进站—上车—换乘—下车的全过程出行链信息,计算得到乘客出行所乘坐的各计划运行车次的列车满载率数据;然后结合列车满载率控制指标进行逆向推演及反算,得到该计划列次在各站上车的客流控制阈值,再根据车站客流分布特征计算得到各站10 min粒度的进站客流控制阈值;最后,举例说明了该客流控制模型在北京轨道交通线网进站客流控制管理中的科学性及有效性。     

城市轨道交通列车网络安全研究

随着我国城市轨道交通的飞速发展以及网络化与信息化技术的不断应用,网络安全已经成为列车网络面临的考验。文章结合列车网络的组成、功能及接口,根据网络安全的相关标准对城市轨道交通列车网络面临的主要风险进行分析,并针对网络安全风险提出防护措施。     

基于粒子群优化算法的地铁列车节能运行研究

在建立地铁列车运行物理模型的基础上,采用粒子群优化算法搜寻列车区间运行的惰行点位置,优化列车区间运行时间及运行能耗。基于南京地铁2号线实际线路模型,利用粒子群优化算法求解定时节能策略中列车区间运行惰行点位置,计算区间运行时间、能耗及回馈能量。结果显示,区间运行时间增加5.5%,列车运行能耗相应降低18.73%。     

城市轨道交通的列车控制系统及其发展趋势

总结了城市轨道交通列车控制系统的发展阶段，并分析了5个主要阶段的技术特点，指出了今后城市轨道交通列车控制系统的发展趋势。     

基于轨间电缆的城市轨道列车速度控制系统

分析了基于轨间电缆的城市轨道列车速度控制系统结构及设计要求，通过对系统的基本原理的论述，提出了一种较为适合我国城市轨道交通发展的速度控制方式。     

基于节能的地铁列车时刻表优化

合理的列车时刻表,可调节在线列车启动、制动情况,增加再生制动能量被启动列车吸收利用效率,减少其在制动电阻上的消耗。结合四列车理想模型,采用粒子群算法调节列车停站时间,优化列车运行时刻表以达到节能的目的。停站时间修正量为5 s和10 s两种情况。仿真结果显示理想模型中变电站能耗降低、列车总能耗降低、列车总回馈能量上升,制动电阻能耗降低。在此基础上,利用粒子群算法优化南京地铁2号线时刻表,结果表明变电站能耗减少5%,节能效果明显,算法有效。     

基于组合校正的城市轨道交通列车轮轨黏着控制方法研究

为提高城市轨道交通列车轮轨黏着力的控制,针对传统组合校正法存在的缺点,对参考速度进行延时补偿、筛选及步长限制,尽可能保证参考速度的准确性;对加速度提取采用低通加高通滤波器的方法,以降低噪声影响;黏着控制过程中,根据设定周期时间内速度差估算当前轨面黏着情况,实时调整下一周期判据阈值;根据上一调节周期触发空转时刻锁存转矩和当前加速度,以及转速差采用分段斜率的方法进行转矩调节。试验结果表明:上述控制方法转矩波动小,列车运行平稳,黏着利用率得到有效提高。     

城市轨道交通列车站台精确定位技术的研究

介绍目前城市轨道交通信号系统所采用的不同站台精确定位技术的原理及应用实践;对比各种技术的差异,分析其优缺点;探讨了精确定位技术的研究方向.     

基于蚁群算法的城市轨道交通列车节能运行优化模型仿真分析

对城市轨道交通列车的开行模式、牵引控制特性、驾驶策略优化算法等进行了综合分析,基于蚁群算法建立了优化求解模型匹配的列车最优运行速度曲线,采用OPENTRACK软件对优化结果进行了仿真分析,验证了列车节能运行策略的可行性及算法优化的有效性。     

城市轨道交通全自动运行的列车控制模式自动升级方案研究

城市轨道交通的FAM(全自动运行模式)正逐步成为目前城市轨道交通建设的主流模式.全自动运行下列车上没有司机.如何在各种场景下使列车控制模式能够自动升级是全自动运行线路设计时需要重点考虑的内容之一.从全自动运行的应用场景入手,分析了列车自动唤醒的正常场景和列车车载设备的故障场景,进而讨论了在无司机的情况下如何快速地通过自动化的、手段完成列车控制模式的升级,并给出了解决方案.     

基于弹性需求的城市轨道交通列车开行方案研究

城市轨道交通的列车开行方案直接影响乘客的出行费用,需要根据客流的需求弹性制定。针对目前城市轨道交通规划和运营实际,将列车开行方案归结为列车编组、开行时段,以及各时段每一列车交路的列车数量。在分析乘客广义出行费用的基础上,构造乘客出行的弹性需求函数,将乘客乘车选择归结为具有能力约束的弹性需求用户均衡问题。进而利用城市轨道交通营运企业与乘客之间的博弈关系,对列车开行方案相关的费用、效益等优化目标和约束条件进行分析,建立基于弹性需求的城市轨道交通列车开行方案的多目标双层规划模型,并设计基于模拟退火算法的优化算法。针对长沙地铁2号线的应用表明,优化方法具有较高求解效率和较好求解质量。     

城市轨道交通列车自动监控系统

介绍了列车自动监控系统在城市轨道交通应用情况,分析了ATS系统的组成结构和控制系统,并对ATS系统的功能进行了论述。     

城市轨道交通基于通信的列车控制系统抗干扰性研究

国内新建的城市轨道交通列车控制系统多数采用基于通信的列车控制系统,通过无线的方式实现车地通信.在实际的应用过程中,用户对通信传输的抗干扰性普遍提出质疑,认为影响的因素较多.为防干扰,在介绍传输媒介、无线通信协议的基础上,分析了城市轨道交通范围内通信传输的干扰情况,拟定应对干扰的防护措施和预防办法,以期在工程实践中取得良好的应用效果.     

基于自抗扰控制的地铁列车驾驶控制算法

基于PID算法或基于模糊PID算法的地铁列车ATO驾驶控制算法的速度响应误差大,加减速切换频繁,从而导致旅客舒适度一般,列车停车精度不高,列车能耗略高和运行时间存在一定误差的问题。搭建地铁列车模型,结合北京地铁亦庄线线路数据,通过仿真实验对比基于PID算法,基于模糊PID算法,基于专家系统,基于ADRC算法的地铁列车ATO驾驶控制算法的控制效果,并在实验中运用改进的粒子群算法对ADRC算法的参数进行快速整定。仿真结果表明:基于ADRC算法的地铁列车ATO驾驶控制算法的控制效果优于基于PID算法和基于模糊PID算法的地铁列车ATO驾驶控制算法,其控制效果和经验丰富的司机驾驶基本相当,可以有效提高旅客舒适度、列车停车精度,减小列车能耗、运行时间误差。     

基于FTA的城市轨道交通非正常接发列车作业研究

基于故障树分析法(FTA),分析了城市轨道交通非正常接发列车的特征及事故情况;建立故障树模型,对事故进行定性分析并得出结论;通过南宁地铁1号线空气制动缓解继电器故障导致的列车延误事故,确定用故障树方法分析事故原因的可行性,给出行车安全的相关建议。     

城市轨道交通列车网络系统拓扑结构研究

介绍了城市轨道交通列车网络的几种典型拓扑结构,分析其在现场应用中存在的问题,提出了一种改进"T"型网络拓扑结构,针对改进型网络拓扑结构存在的问题进行了相关分析,并给出了解决方案。     

城市轨道交通列车噪声标准分析研究

文章简要阐述了国内外关于城市轨道交通列车噪声标准现状,并对标准规定的噪声限值和测试方法进行了对比分析,最后对城市轨道交通列车噪声标准体系的制定提出了建议。     

简析城市轨道交通首列车试验工作

从首列车试验的需求出发,阐述首列车试验的分类、内容和程序,并对首列车试验的典型案例进行了分析,提出了相关建议,对地铁公司首列车的试验工作具有一定的参考和借鉴意义。