列车虚拟编组技术的研究现状及发展

基于车车无线通信的列车虚拟编组技术能够根据轨道交通客流的时空变化灵活精准地匹配运力,改善运输服务质量,提升运力使用效能。首先介绍虚拟编组技术的发展历程,其次阐述列车虚拟编组关键技术以及基于虚拟编组技术的灵活运力调整策略,然后整理分析国内外虚拟编组技术在运行控制、通信、运输组织3个方面的研究成果,最后指出从系统的角度研究虚拟编组相关技术的必要性。     

城轨虚拟编组关键性能指标及技术探讨

列车虚拟编组技术能够实现车辆资源的高效灵活利用,是解决轨道交通客流时空分布不均衡问题的有效方法,已成为国内外的研究热点。既有研究借鉴了汽车编队追踪的思路,主要关注于列车稳定追踪的相关方法,未能完全适应轨道交通的实际需求。针对城市轨道交通(简称“城轨”)虚拟编组研究的需要,深入分析城轨列车运行的特征,在此基础上总结提出包括站台停车时间差等在内的城轨列车虚拟编组应符合的技术性能指标;其次,针对虚拟编组的技术特征,提出包括大小交路和Y型线路等适合列车虚拟编组的潜在应用场景,并对实现虚拟编组的关键技术及其原理进行介绍,可为城轨列车虚拟编组研究提供参考。     

CBTC系统中虚拟编组列控方案研究

虚拟编组在无实际物理连接的情况下,通过协同控制使多个列车形成一个虚拟耦合的逻辑整体,共同实现大编组列车运营组织.基于传统CBTC系统提出虚拟编组CBTC系统方案,并对虚拟编组CBTC系统方案的系统结构以及关键技术进行分析.该虚拟编组CBTC系统方案使运营更加灵活,能够极大地缩短列车运行间隔,为未来轨道交通的列控系统研究...     

灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用

为实现城市轨道交通运输能力与运输效率的有机结合，使之在满足运营需求的条件下最大限度地降低运营成本。基于灵活编组技术的特点，详细介绍了灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用方案，包括该技术对信号系统的要求、列车连挂/解编区域的选择、列车连挂/解编轨道区段长度的设置、列车连挂与解编场景等。重点介绍了连挂列车位置报告发送方案、连挂列车接口技术、近距离停车技术、车辆网络融合技术等列车灵活编组的关键技术。以北京地铁3号线列车灵活编组技术的应用为例，对其经济性进行了分析，证明该技术的合理性和可行性。     

城市轨道交通虚拟编组列车优化运行方案研究

虚拟编组技术通过车-车无线通信实现车辆“虚拟连接”。虚拟编组列车车辆间无机械车钩连挂装置,在运行过程中可以进行动态连挂和解编操作,能够基于客流变化实现灵活的运输模式。本文以缩短乘客旅行时间和提高列车运输效率为目标,提出虚拟编组列车运行方案的优化方法,并基于实际城市轨道交通线路早高峰客流OD(original-destination)数据给出优化设计结果。虚拟编组优化运行方案与现行方案的仿真结果表明,虚拟编组优化方案在保证运输效率的同时,可以有效缩短乘客旅行时间,提升轨道交通客运服务质量。     

城市轨道交通列车自动灵活编组技术应用研究

FAO(全自动运行)模式下,列车的灵活编组能快速地适应线路不同时段、不同区段的运力差异需求,减少运力浪费,提高运输经济性。分析了列车自动编组联挂和解编的过程,研究了列车编组识别、列车联挂状态检测、联挂列车编组防护包络管理和控制等设计方案,提出了联挂列车编组的多防护包络管理方式,以实现列车自动灵活编组运行。     

基于灵活编组模式的城市轨道交通列车通过能力分析

为提高城市轨道交通运能与运量的耦合度，解决非高峰时段列车满载率低的问题，提出了列车灵活编组模式。结合城市轨道交通线路客流在时间上的不均衡性，对灵活编组模式进行了需求分析。通过对信号系统和车辆网络传输作业的分析，研究了列车解体和编组作业流程，得出列车解体和编组作业时间分别为84.2 s及103.2 s。结合全日客流时段的形态分布，提出城市轨道交通列车灵活编组转换衔接方案，建议早高峰前采用列车以小编组形式出段运行，高峰转非高峰过渡时段采用正线上列车解编的方式。针对高峰转非高峰过渡时段内列车不同运行场景，以“3辆编组A型车+3辆编组A型车”灵活编组列车为例，通过铺画车站作业图的方法进行列车通过能力分析，验证了灵活编组模式下正线上列车解编作业可以满足过渡时段的列车通过能力需求。对灵活编组条件下的重联列车中部不贯通的疏散问题，以及极限状态下列车救援问题进行了研究，提出了解决方案。城市轨道交通列车灵活编组模式可提高行车组织与客流时间分布的匹配度。     

城市轨道交通灵活编组优势及实现条件分析

城市轨道交通列车编组方案影响因素众多,需综合研究确定。灵活编组能够实现客流需求与运输能力的精准匹配,提高满载率,降低牵引能耗和运营成本,对轨道交通绿色可持续发展具有重大意义。以某线路为例,对灵活编组的优势做定性和定量分析,并对“3+3”灵活编组方案的实现条件进行详细研究,结果表明：采用灵活编组方案,满载率能够提高约24.3%;牵引能耗降低约32.6%,全年可节省运营成本约1 073万元,具有较好的经济效益;灵活编组对车站土建规模、场段规模均无影响;在站后折返线、停车线等区域进行解编联挂时,对配线长度基本无影响;为实现列车在线解编联挂,设备系统需增加相应的功能。     

基于可达集的虚拟编组行车安全防护方法研究

虚拟编组可有效提升运输能力，是轨道交通领域的研究前沿，其行车方式的变革给列车运行控制带来新的问题。为满足虚拟编组行车紧密追踪及协同作业的安全防护需求，探讨一种基于可达集的虚拟编组列车运行安全防护方法。首先，构造列车运行控制混成自动机模型，更加精确地描述编组列车控制行为；然后，提出一种通过对混成模型过近似可达集求解来确保列车运行安全的防护方法，深入剖析虚拟编组列车运动行为，给出一种面向多面体精化的自适应步长可达集求解算法，能够实时预测前行列车动态轨迹，进而达到最大限度缩短列车追踪间隔的效果；最后，利用实际线路数据进行仿真实验。实验结果表明，该防护方法与传统防护方法相比，可进一步缩短列车追踪间隔，更能满足虚拟编组行车安全防护需求。     

城市轨道交通灵活编组运营组织研究

研究目的:近年来,随着城市轨道交通的发展,一些城市开始建设旅游线。城市轨道交通旅游线路的客流构成复杂,随季节和日间的波动大,不同旅客对出行服务的需求不同。本文针对旅游线路客流的上述特点,对列车编组进行了研究,提出了灵活编组的运营方案,对其技术可行性和优缺点进行了分析。研究结论:通过研究得出:(1)针对轨道交通线路的客流波动,有变化地开行不同编组的列车,既能保证列车满载率,减少空跑,同时又能提高发车频率和服务水平,并可在一定程度上节省运营成本;(2)推荐采用在车辆段进行列车解编的方式;(3)通过对车辆和信号实现技术进行研究,灵活编组的运营组织方式是可行的;(4)灵活编组的运营组织方案对客流变化较大的城市轨道交通线路具有重要意义,既可以很好地满足旅客出行需求,又可节省运营成本,具有较高的推广价值。     

城市轨道交通列车灵活编组方案及功能实现

城市轨道交通采用固定长编组列车运营,在平峰期难以平衡线路的运行能力、运营成本及运营服务水平间的约束.基于灵活编组需求分析,介绍了采用灵活编组线路的运营情况.以深圳地铁9号线为例,介绍了具体的灵活编组方案、功能需求及其实施;分析了平峰期采用3节编组列车运营的经济效益.在城市轨道交通运营的不同时段采用不同编组列车运营,不仅具有技术可行性,同时也能收到良好的经济效益.     

城市轨道交通列车灵活编组方案及功能实现

城市轨道交通采用固定长编组列车运营,在平峰期难以平衡线路的运行能力、运营成本及运营服务水平间的约束.基于灵活编组需求分析,介绍了采用灵活编组线路的运营情况.以深圳地铁9号线为例,介绍了具体的灵活编组方案、功能需求及其实施;分析了平峰期采用3节编组列车运营的经济效益.在城市轨道交通运营的不同时段采用不同编组列车运营,不仅具有技术可行性,同时也能收到良好的经济效益.     

基于虚拟编组的信号技术研究

通过调研虚拟编组技术的发展历史与研究背景，从信号专业角度分析虚拟编组的技术特点，从信号专业行车控制与防护的间隔防护、协同控制、地面防护与行车调度组织4个角度探究了信号控制与虚拟编组的关系，提出了虚拟编组技术的技术创新点与研究方向，分析列举了技术应用时可能的风险与挑战，并对虚拟编组技术应用作出展望。     

基于虚拟编组技术的首都机场线列车开行方案研究

城市轨道交通虚拟编组技术的应用试验为列车开行方案制定提出新的挑战,首先概述虚拟编组技术对列车开行方案的影响,并从客流分布特征、乘客出行需求、运力资源和行车条件4 个方面分析列车开行方案的影响因素;然后对首都机场线客流情况进行分析,并提出 3 种虚拟编组技术下的列车开行方案;进一步从乘客角度和企业角度确定列车开行方案的评价指标,对每种方案进行评价和对比,分析基于虚拟编组技术的列车开行方案对提高服务水平、降低运营成本的有效性。最后,对虚拟编组技术对首都机场线列车开行方案的影响进行总结和展望。     

编组站调车场尾部技改方案探讨

针对编组站编组摘挂列车、地区车流作业时间长和占用股道多等问题,通过分析摘挂列车编组作业方式,提出编尾辅助调车场技术方案和采用箭翎线编组摘挂列车技术方案。重点论述了编尾辅助调车场的设置、平面布置;箭翎线的形式和布置,以及箭翎线设计的主要问题。说明除了优化编组站作业组织外,可以通过建设辅助调车场和采用箭翎线布置等技改方式提高编组站作业能力。     

基于虚拟编组的均衡间隔列车运行图编制研究

论述虚拟编组技术对运输组织方式的影响,并对传统列车运行图编制进行研究,提出基于虚拟编组技术的均衡间隔列车运行图编制方法。明确虚拟编组技术下均衡间隔大小交路列车运行图编制的步骤,从服务水平和企业运营成本两方面确定列车运行图的评价指标,并采用层次分析法对不同方案进行评价。以北京地铁19号线为例,分析基于虚拟编组的等间隔列车运行图编制方法,结果表明此方法可提高服务水平、降低运营成本。     

城市轨道交通虚拟编组列车快慢车组织方案研究

虚拟编组技术的发展为改进城市轨道交通快慢车组织提供可能,有望缓解传统模式中慢车旅行时间增加、线路通过能力损失等问题.分析虚拟编组技术下列车运行的典型作业过程,给出虚拟编组条件下车站间隔时间的计算公式.提出虚拟编组技术下无越行和有越行两种快慢车的运行组织策略,对比不同组织模式下列车的开行效果,并进行案例分析.计算结果表明...     

在线编解模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法

为应对客流出行时空需求愈发多样及不均衡带来的能力浪费,提出一种在线编解（重联或解编）模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法。首先,描述列车在线编解的灵活编组运行场景,分析该场景下列车各项作业占用时间以及折返能力与行车间隔之间的关系;然后,以企业运营成本最小为优化目标,建立在线编解模式下列车灵活编组开行方案优化模型并设计算法;最后,依托某城市轨道交通线路构造算例,验证模型及算法的有效性。结果表明：与单一交路、大小交路和多编组混跑模式相比,在线编解的灵活编组运营模式下运营成本分别减少27.5%,15.4%和6.0%,车辆运用数分别减少23.8%,15.3%和4.7%,该模式能够在保障乘客服务水平的同时减少车辆运用数、节省列车走行公里,降低企业运营成本,并有望在列车控制技术不断升级的背景下进一步发挥优势;考虑到列车在线编解作业会对正线行车产生一定干扰,该模式更适用于通过能力尚未饱和的线路及能力饱和线路的客流平峰期。     

基于虚拟编组的市域列车运行组织优化研究

虚拟编组技术作为车载通信发展的重要成果,能够有效缩短列车运行间隔并提供更灵活的在线编解方案,为优化市域铁路列车运行组织提供了新的可能。以“一干多支”的典型市域铁路线路为例,分析市域铁路列车运行组织的传统方法,提出基于虚拟编组技术设计新的列车运行组织方案,并通过算例予以分析。计算结果表明,虚拟编组方案与灵活编组方案相较于其他组织方案,在保持干线服务频率一致的情况下,可以增大支线服务频率,节省车底运用数量,降低乘客的等待时间和旅行时间;相较于灵活编组,虚拟编组在降低乘客旅行时间和减少车辆走行公里方面有着更明显的优势。     

宁波市轨道交通2号线不同编组列车混合运营方案研究

针对宁波市轨道交通2号线在运营初期、近期、远期分别采用4、4、6节列车编组方案,以及4、6辆编组列车混合运营方案中存在的车辆、系统、运营等方面的相关问题进行了分析研究,并提出了相应的处理措施.研究结果表明,本工程采用4、6辆编组列车混合运营是经济的、可行的.同时建议4辆编组列车应采用3动1拖方案,注意在信号系统软件编制...