基于客流与运能高精度匹配的市郊线快慢车开行比例优化

城市轨道交通中的市郊线路,主要服务通勤客流。根据历史客流量数据将工作日全天运营时间划分为几个时段,分时段建立以运能与客流量最匹配为目标的非线性整数规划模型,并且通过LINGO软件工具对模型求解。以上海轨道交通16号线为例,对快慢车开行比例进行优化。     

基于市域轨道交通线路客流分布的快慢车开行比例方案

根据上海轨道交通16号线客流分布特征,构建了随时间变化的拟合函数模型;根据不同时段的客流,构建列车开行比例模型,将开行比例问题置于不确定性多阶段整数规划问题中;使用割平面法获得开行比例最优解;根据最优开行比例,绘制了晚高峰时段的列车运行图。该开行比例确定方案充分考虑了线路客流分布的不均衡性,使列车运能较好地匹配了客流需求,提高了服务水平,可为城市轨道交通运营单位提供决策参考依据。     

基于弹性需求的市域轨道交通快线快慢车开行方案研究

假定出行者可选择道路公交和市域轨道交通快线2种出行方式,在分析乘客广义出行费用的基础上,建立市域轨道交通快线的快慢车开行方案双层规划模型,用以研究弹性需求下多方式交通路网中市域快线快慢车开行方案。采用遗传算法进行求解,并选取某中小型城市的市域轨道交通快线进行了算例验证。算例结果表明:早高峰时段以1:5的比例开行快慢车,选择市域快线出行的乘客量将增加16.71%,总运营效益将提高13.26%。     

考虑动态客流需求和大小交路模式的城市轨道交通列车开行方案优化

分析乘客出行需求的时间、空间分布特征,采用4参数Logistic函数对累计客流曲线分段拟合,推导各车站在任意时间段内客流需求量的计算公式。考虑客流需求的动态特征和大小交路模式下列车发车间隔时间的特点,以减少乘客平均等待时间、提高列车平均满载率以及减少列车总走行公里数为优化目标,建立列车开行方案的多目标混合整数非线性优化模型;利用改进的NSGA-Ⅱ对模型求解,并根据模型特征设计特殊结构的编码方式。以西安地铁2号线的实际运营数据为例,对轨道交通列车开行方案进行优化。结果表明:根据动态客流需求设计非固定间隔时间的列车发车时刻表,适时采用大小列车交路运行模式得到的列车开行优化方案,可有效满足乘客和运营企业双方的利益需求。     

利用既有铁路资源开行市郊列车的探讨

研究目的:市郊铁路是连接城市中心城区与郊区或中心城区与卫星城之间,以大城市通勤客流为主的短途旅客运输的快捷客运轨道交通方式。但市郊铁路建设成本较高,如果能够利用既有铁路资源满足城市内部交通需求将一举两得。本文以石家庄市为例,分析利用既有铁路资源开行市郊列车的适应性和可行性,为后续城市开展和利用既有铁路承担市郊客流的研究提出借鉴。研究结论:(1)利用既有铁路开行市郊列车是发展市郊铁路的主要形式之一;(2)符合条件的城市应充分考虑利用既有铁路发展市郊铁路;(3)利用既有铁路的研究重点是分析铁路的能力适应性、路由与城市空间布局和市郊客流流向的吻合性、乘客的便捷性等;(4)对石家庄既有铁路及地方铁路进行改造升级后,开行市郊列车是可行的,可以实现"城铁双赢";(5)本研究结论可供市郊铁路发展参考。     

北京枢纽怀密线开行市郊列车研究

研究目的:市郊铁路日益成为拉近中心城区与卫星城时空距离、解决拥堵、优化城市结构的发展方向；发展都市圈市域(郊)铁路，可以优先考虑利用既有铁路资源开行市域(郊)列车。北京市怀柔、密云区与中心城区无直接轨道交通联系，既有交通运输体系无法适应客流需求。研究利用既有铁路开行市郊列车提供安全、快捷、舒适的公共交通服务，建立科学城、新城与中关村快速通勤交通联系，打造高品质旅游观光线，对增强两大科学城协同发展、增强客流效益、推动沿线经济发展、品质提升具有十分重要的意义。研究结论:(1)从综合技术经济、运输组织、工程可实施性等角度分析，推荐采用京张高铁、京通线开行市郊列车引入北京北站方案；(2)根据客流预测和既有线运营条件，得出合理的市郊列车开行方案；(3)结合在建工程对北京北站适应性改造、北京北站及动车所存检修、昌平站—七间房线路所列控等级转换等配套改造；(4)本研究成果对既有铁路研究开行市郊列车具有借鉴意义。     

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。     

日本筑波快线快慢车行车组织特点及启示

日本筑波快线作为东京都市圈市郊铁路新建通车最晚、运用新技术最多的线路,其规划设计和运营管理方式值得国内借鉴。本文从行车组织角度,首先在分析日本筑波快线规划背景和运营情况的基础上,研究其不同车站、不同圈层、不同性质、不同时段、不同方向客流分布特征及其对应的行车组织策略;然后为探究快慢车行车组织模式下的工程方案和工程规模,分析筑波快线全线配线的设置特点和不同型式配线对应的运营功能,并探讨筑波快线乘客界面处理的相关举措。最后,结合国内轨道交通的发展需求,从快慢车开行原则,快车服务对象、开行时段、开行种类和对数,避让站布置原则,复杂行车组织方案的运行图编制等方面提出促进我国市域(郊)铁路发展的经验启示。     

轨道交通机场线快慢车停站方案优化方法研究

为了提高轨道交通机场线的满载率,兼顾机场乘客和沿线乘客的出行需求,考虑到机场线市中心区段与郊区区段客流密度相差大的特点,提出市区与郊区分段开行快慢车的停站方案。建立以机场乘客节省时间最大化为目标函数的快慢车优化模型,对机场线郊区区段快车停站位置进行优化。并对连接浦东机场、虹桥机场和市中心的上海地铁2号线进行快慢车停站方案的优化。结果显示,开行快慢车不仅可节省机场乘客的旅行时间,保证列车满载率,还能节省一定的工程成本,具有较大的优化效益。     

轨道交通机场线快慢车停站方案优化方法

为了提高轨道交通机场线的满载率,兼顾机场乘客和沿线乘客的出行需求,考虑到机场线市中心区段与郊区区段客流密度相差大的特点,提出市区与郊区分段开行快慢车的停站方案。建立以机场乘客节省时间最大化为目标函数的快慢车优化模型,对机场线郊区区段快车停站位置进行优化。并对连接浦东机场、虹桥机场和市中心的上海地铁2号线进行快慢车停站方案的优化。结果显示,开行快慢车不仅可节省机场乘客的旅行时间,保证列车满载率,还能节省一定的工程成本,具有较大的优化效益。     

地面隔声墙高度对轨道交通高架结构噪声影响研究

以轨道交通32 m双线混凝土简支箱梁为研究对象,采用现场实测及有限元、声学边界元联合仿真的方法,分析列车运行条件下桥梁低频结构辐射噪声的声场分布,在此基础上,考虑在桥梁附近设立不同高度的地面隔声墙,分析隔声墙高度对桥梁结构噪声的影响。研究结果表明:桥梁振动辐射的噪声主要集中在底板附近,以小于250 Hz的低频噪声为主,全局峰值出现在50～63 Hz频率段;在一些较为复杂的现场工况,例如居民楼距高架桥的距离较近,在居民楼和桥梁之间设立的隔声墙,可以在一定程度上降低桥梁结构噪声对居民生活的影响;位于桥梁附近的隔声墙对于墙后的场点有一定的降噪效果,降噪效果与隔声墙高度呈非线性关系,在考虑经济效益和美观的情况下,可以设立2.3 m左右的隔声墙。     

超高速磁浮车-轨道梁竖向耦合振动分析

针对超高速磁浮车-轨道梁竖向耦合振动的问题,提出一种基于轨道梁有限单元模型和磁浮力比例-积分-微分(PID)控制器模型的分析方法。为提高计算效率,整体耦合系统以磁浮力为界,分为车辆和轨道梁2个子系统,车-梁之间的振动耦合则通过PID控制器计算的磁浮力来完成。组成耦合系统的子系统分别采用振型分解法和四阶龙格库塔法计算其振动响应。为验证方法的有效性以及了解超高速磁浮车桥耦合振动特性,使用Mathematica编程进行超高速磁悬浮车-轨道梁的耦合振动分析,得到运行速度为600km/h的车辆和轨道梁的动力响应。研究成果可为超高速磁浮轨道结构设计和关键技术研究提供参考。     

一种近景大斜角的限界检测 相机标定方法

研究一种基于单目视觉的非接触式站台限界检测系统,并针对近景大范围下相机标定的问题,提出一种基于大型点阵标定板的新的综合标定方法。提取有效标定区域进行预处理,并提出一种局部阈值迭代分割的方法分割出基准圆,然后提取圆心坐标并编码,最后利用透视变换求出最优变换矩阵进行图像矫正还原,像素标定误差可达到2pixel以内。经在上海地铁的现场测试验证,本文方法标定后的检测系统可准确获取站台断面轮廓几何尺寸,多次反复测量后轨距精度在±1 mm以内,站台高度和站台距离精度可达到±5 mm以内。     

陕西黄帝陵跨坐式单轨观光线牵引供电系统设计

为缓解黄陵县交通压力,提高黄帝陵景区游客疏散能力,拟沿黄帝陵前沮河走向建设一条跨坐式单轨观光线。通过对黄帝陵观光线牵引供电系统的触网电压、牵引变容量、短路电流等关键参数的仿真计算,结合黄帝陵观光线的工程特点,对外部电源的供电方式、牵引变电所的设置数量及位置、接触轨、电力监控(SCADA)系统等的方案进行了综合比较,选定了适用于黄帝陵观光线的供电系统初步方案,为观光线牵引供电系统设计提供了依据。     

城市轨道交通公示语中地名翻译的规范化探讨

从上海城市轨道交通公示语中地名翻译所存在的实际问题以及乘客对交通导向等实际需求出发,分析、探讨了现有地名翻译的相关标准、规范和条例的适用性,以及原文地名合理的补充标识、地名翻译方法的分类、中文地名的语法结构、地名翻译典型案例的解决方案等问题。在此基础上,提出了制订上海城市轨道交通乃至全国公交行业公示语中的地名翻译规范的基本原则和具体步骤。     

基于元胞自动机理论的沪杭高铁通过能力仿真研究

沪杭高铁除嘉兴南站外,其他沿途车站各方向均仅有1条到发线,不可避免会出现在同一股道接发同向列车的情况,列车发到间隔时间较大,阻碍了沪杭高铁运能的提升。通过元胞自动机理论,建立沪杭高铁通过能力仿真系统,以现行运行图停站方案为基础,对同股道列车发到间隔时间为7 min和6 min两种情况进行仿真分析,对比压缩列车同股道发到间隔时间对沪杭高铁通过能力的影响。仿真结果表明,在现行较优的运行方案下,压缩列车发到间隔时间对目前沪杭高铁通过能力的提升幅度有限。     

基于钢垫梁的CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层修复技术研究

针对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损,以影响运输效率最小化、作业效率最大化为原则,提出钢轨切割、轨道板移出、砂浆清理、钢垫梁临时支撑、伤损支承层修复、轨道板复位和砂浆层灌注的作业方案。并以关键工装钢垫梁为研究对象,进行承载能力静载试验和有限元数值分析,论证该技术方案的可行性。在钢垫梁临时支撑阶段,采用视频监控及动力学监测技术手段,实时监控线路状态,保障施工安全。应用实践表明:该技术能在天窗时间内完成CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损修复,有效改善线路高低不平顺,恢复无砟轨道结构稳定性。     

基于IFC标准的城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据有效性检查

城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据的体量不断增长,数据的有效性成为各个阶段协同工作的关键要素之一。以IFC(Industry Foundation Classes)标准为基础,对实现城市轨道交通BIM数据的有效性检查进行分析。基于IFC标准架构对轨道交通BIM数据的完备表达,引入了模板匹配的检查方法,搭建了基于IFC标准的BIM数据有效性检查平台,实现了对城市轨道交通BIM中对象及属性信息的有效性检查。最后,通过实际工程案例测试验证该方法的可行性。     

基于机器视觉测量技术的地铁站台限界检测仪设计

为确保运营期间地铁车辆运行、停靠与旅客乘降的安全,需要定期对地铁站台限界进行检测。目前使用较多的接触式检测存在检测效率低,人为影响因素较大等缺点。基于机器视觉技术研究了一种非接触式站台限界检测仪。采用三角测量原理,提出基于基准点匹配的标定方法,解决近景斜角大范围摄影测量问题。通过现场测试数据分析,检测仪满足了地铁站台限界侵限检测需求。     

5G在城市轨道交通中的应用前景分析

ZOU Jinbai;ZHANG Kebo;HONG Xiang;ZHANG Haijuan(School of Railway Transportation, Shanghai Institute of Technology,201418, Shanghai, China)