共线运营条件下城市轨道交通的通过能力研究

城市轨道交通网络列车共线运营能够充分利用轨道通过能力,提高轨道交通服务水平。以上海轨道交通3、4号线为背景,重点研究城市轨道交通共线运营条件下的列车通过能力,借此可对共线运营的列车运营组织提出建议。     

基于改进遗传算法的接运公交线路生成优化模型

城市轨道交通接运公交线路布设效果直接影响到轨道交通线路的运营效率．为了探讨轨道交通接运公交线路的最优布设方案,以最少线路接运最大客流量为目标,建立了线路生成的优化模型,并给出了求解该模型的改进遗传算法．以北京地铁5号线宋家庄站和刘家窑站的接运公交线路布设方案为例进行分析,结果表明：两个轨道交通站点布设6条接运公交线路能够使接运公交线路的载运能力最大,为205人／（km／h）．     

广州市轨道交通网络发展研究

及时总结城市自身的轨道交通成长规律和客流特征,有助于提高客流预测的准确性。根据广州市已开通的4条轨道交通线路的运营资料,对轨道交通从单线向网络转变过程中的成长规律和客流特征进行分析。并将这4条轨道交通线路的预测结果与其现状特征进行了对比,解析预测结果存在差异的原因。最后,建议制定相应的制度,鼓励轨道交通建设先行的城市定时整理和总结相关特征、规律,并提供交流平台,为我国轨道交通客流预测水平的提高奠定基础。     

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以瓶颈模型在高峰期轨道交通客流平衡中应用不足为切入点,针对具有潮汐客流特征的轨道线路,给出能够反映不同站点出行特征的弹性瓶颈概念,并以此为基准,提出弹性“瓶颈”平衡模型。首先,扩充了拥挤风险费用的定义,建立了更加符合实际的高峰期不同轨道交通站点不同时段的出行费用模型;其次,建立轨道交通高峰时段计算方程,分析不同站点的高峰时段特征;再次,结合轨道交通站点的弹性特征,构建了高峰期轨道交通客流的弹性瓶颈平衡计算模型;最后,通过模型计算求解,对比分析模型分析结果与土地价值的空间递减性之间的相似度,以验证弹性“瓶颈”模型的合理性.     

城市轨道交通与城市空间形态模式选择

从土地使用功能、开发强度、沿线土地价值、城市用地布局及地区经济活力5个方面阐述了轨道交通对土地利用的影响。分析了轨道交通对城市空间形态的影响,包括引导城市空间结构调整、促进城市发展轴形成、带动城市中心区和副中心区发展3个方面。探讨了基于轨道交通的城市空间形态发展模式,主要有轴向、组团式、主轴-网络状3种。最后,指出大城市空间形态模式的选择应充分考虑轨道交通的特征,借鉴主轴-网络状模式。     

北京市轨道交通站点周边区域共享自行车运行不均衡性研究

共享自行车是解决短距离出行和“最后一公里”交通问题的有效手段,但也引发了一些交通问题,尤其是在局部区域车辆淤积现象对其他交通出行方式产生了影响.本文将共享自行车骑行的租、还空间位置对应为出行的起讫点,基于出行OD分析了其整体时空运行特征和在轨道交通站点周边区域运行特性.本文还分析了共享自行车在轨道交通站点周边区域出现不均衡性的外部和运行特征因素,基于此提出了不平衡性量化值的计算模型.通过模型计算了典型轨道站点周边区域的不均衡性数值.该模型能够评估共享自行车在轨道交通区域运行的差异,以支持重点区域调度和监管.     

考虑UIC强度准则的轨道车轮辐板渐进结构拓扑优化方法

为了提高轨道车轮的结构性能, 利用渐进结构拓扑优化方法(ESO)建立了轨道车轮的结构优化模型; 以双S型轨道车轮为设计蓝本, 分析了轨道车轮的辐板设计域, 提出了轨道车轮在多工况作用下的渐进结构拓扑优化方法; 介绍了利用渐进结构拓扑优化方法实现结构应力均匀化的优化思路; 根据《整体车轮技术检验》(UIC 510-5:2003)标准, 分别考虑了轨道车轮在直线工况、曲线工况和道岔通过工况, 不仅获得这3种典型工况共同作用下的拓扑优化结构, 而且还获得了3种典型工况依次作用下的6种拓扑结构; 对比了优化前后车轮辐板的应力, 并利用有限元工具验证了优化后车轮的辐板应力特性, 证明渐进结构拓扑优化方法的正确性和有效性。研究结果表明: 利用渐进结构拓扑优化方法对轨道车轮的拓扑优化是适用的; 在车轮质量不增加的前提下, 优化后车轮辐板的厚度增加且不等厚, 有效地减小应力集中, 降低结构应力; 对比原双S型车轮, 优化后6种车轮模型的结构性能均有所提升, 分别提高了16.6%、20.7%、22.5%、21.3%、20.1%和19.5%, 其中, 方案3的优化车轮在3种工况下辐板处的最大结构应力分别降低了4.0%、14.5%和6.7%。研究有助于轨道车轮结构强度的提高, 并对多工况耦合作用下轨道车轮结构优化具有重要的参考价值。     

轨道交通中异构智融车载网络发展综述

从蜂窝无线接入技术、非蜂窝无线接入技术、异构智融车载网络接入技术三方面,分析了国内外轨道交通车载网络的研究现状;针对非蜂窝无线接入技术和蜂窝无线接入技术的问题,阐述了协同利用轨道交通周边异构无线资源进行网络融合、协同通信的优越性;从网络模型、网络架构两方面论述了异构智融车载网络的融合方案;结合智能轨道交通业务需求,从可靠性和资源利用率两方面对现有的异构智融车载网络研究进行了系统性的归类梳理;从人工智能、安全性和云边结合三方面提出未来异构智融车载网络的发展趋势。研究结果表明：异构智融车载网络可靠性分为网络架构的可靠性和数据传输的可靠性,其中在网络架构可靠性方面,主要研究了通过冗余网络架构、车云传输架构、软件定义网络构架和智慧协同网络架构4种方式提升可靠性,在数据传输可靠性方面,主要研究了通过多路径传输、网络编码和切换算法降低传输过程中的丢包率;异构智融车载网络资源利用率分为无线接入的资源利用率和链路调度的资源利用率,其中在无线接入资源利用率方面,主要通过信道状态预测、频谱划分、频移补偿3种方式增加网络吞吐量,提高资源利用率,在链路调度的资源利用率方面,主要通过调度算法、接收缓存算法和拥塞控制算法来减少异构链路对数据传输的影响,降低数据重传次数,提高网络资源利用率。     

轮轨接触应力与钢轨波磨分析

根据轮轨滚动接触中钢轨循环加载塑性累积和材料的Ratcheting效应，应用强化材料模型对钢轨内部的残余应力和累积变形进行了数值分析。分析结果表明钢轨材料的Ratcheting效应和轮轨接触应力的波动是钢轨表面剥离与压溃形波波磨产生的重要原因。