城市轨道交通既有线改造技术标准研究

既有线改造是我国城市轨道交通未来实现高质量、可持续发展的重要的长期任务,而技术标准是城市轨道交通既有线改造工程立项、设计与实施的重要依据。梳理城市轨道交通技术标准体系现状,分析现行标准对城市轨道交通既有线改造项目工作流程各环节的适应性。针对当前城市轨道交通标准体系下现行标准对既有线改造存在覆盖面不全、适用性不足、针对性不强的问题,提出城市轨道交通既有线改造技术标准体系构建的两种思路与方案,以及标准体系建设与标准制定的原则。围绕改造判定要求、改造设计要求、改造施工要求、验收与运营前安全评估要求、后评价要求等方面对城市轨道交通既有线改造技术标准编制的重点进行探讨。     

成都市域快轨减振措施效果分析

为评价市域快轨的减振效果,以成都市域快轨 18 号线某圆形盾构隧道为例,选取了线路条件基本相同的相近断面,对双层非线性减振扣件、减振垫浮置板、钢弹簧浮置板 3 种减振措施及对应普通道床断面进行现场测试,研究市域快轨减振措施的减振效果。通过对实测数据进行时域、频域和 1/3 倍频程分析,得到不同减振措施和普通断面的隧道壁最大 Z 振级(VLZmax),并对比得到不同减振措施的减振效果;通过对测点的隧道壁振动加速度级及地面振动进行 1/3 倍频程分析,得到振动的传播衰减情况。结果表明：3 种减振措施都有减振效果,双层非线性减振扣件减振效果为 7.3 dB,减振垫浮置板的减振效果为 16.2 dB,钢弹簧浮置板的减振效果最好,达到了19.7 dB。     

市域快轨梯形轨枕无砟轨道在线实测及分析

总结分析2023年在国家铁道试验中心环行线完成的最高时速220km/h条件下,市域快轨梯形轨枕无砟轨道相对于普通有砟轨道的安全性、平稳性及减振效果等测试方案及测试结果。测试列车为8辆编组CRH380AJ综合检测车,测试指标包括：脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力等安全性及稳定性指标,钢轨及轨枕垂、横向动态位移等变形指标,钢轨垂、横向振动加速度等振动特性指标,以及距线路中心线3.5 m处路基表面的减振效果等。测试结果表明：市域快轨梯形轨枕无砟轨道的各项指标均低于相关规范标准限值,且与有砟轨道相近,表明市域快轨梯形轨枕在安全性、稳定性及钢轨振动特性方面可满足220 km/h速度级应用要求;市域快轨梯形轨枕无砟轨道相对于普通有砟轨道的减振效果按不同计权方式分别为3.3～5.1 dB、4.4～6.8 dB。本次测试成果可为市域快轨及城际铁路轨道减振技术应用提供借鉴与参考。     

城市轨道交通初期运营客流预测技术研究

城市轨道交通新开通线路初期运营客流预测是开展初期运营安全评估和运营组织筹备的基础性工作。分析初期运营客流预测在预测期、研究对象、基础数据和预测模型方面的特点,总结该类预测工作开展的技术难点。在此基础上提出一套适用于初期运营客流预测的技术路线,阐述其中基础资料收集、交通调查、交通运行特征分析、出行需求预测、评估分析及敏感性分析的研究要点,并概括总结客流预测指标、对既有线的影响评估、需要重点关注的车站等研究内容。研究结果表明,初期运营客流预测重点在于准确把握城市及交通发展现状,而解读城市及交通发展现状资料并掌握其运行现状特点,研判其短期发展趋势是初期运营客流预测的基础性工作;针对宏观交通需求分析模型对微观客流指标预测的精度不足问题,可在城市宏观交通需求预测的基础上,通过开展各类交通调查建立城轨系统出行需求分析专题模型。本研究成果以期为初期运营客流预测的技术方法、研究内容等提供借鉴。     

站域建成环境与地铁客流量的非线性关系和协同效应——可解释机器学习分析

为了量化站域建成环境与地铁客流量的复杂关联效应,运用公共交通刷卡、手机信令、POI(point of interest)等多源大数据,采用可解释机器学习方法(融合随机森林和SHAP(Shapley additive explanations)模型),对站域建成环境变量与成都地铁客流量之间的非线性关系以及变量之间的协同效应进行实证研究。研究结果表明：对地铁客流量影响最大的3个建成环境变量是容积率、就业密度和道路密度。SHAP模型分析进一步揭示了站域建成环境对地铁客流量的阈值效应以及建成环境变量之间的协同效应。上述发现为以公共交通为导向的城市发展(transitoriented development,TOD)规划和实践提供了理论支持和政策启示。     

含壁后空洞盾构隧道管片安全分析

为探究空洞对盾构隧道的影响机理,通过建立考虑环、纵向接头的盾构隧道精细化数值模型,研究不同空洞深度、面积、位置等多种情况下管片内力、变形及截面安全系数的变化规律,并探讨管片不同拼装点位对含壁后空洞隧道的影响。研究结果表明：隧道壁后不同位置空洞对结构安全不利影响的排序为：隧腰>隧底>隧顶;空洞面积为5.0 m²时,随空洞深度增加,隧顶或隧底空洞中心处隧道截面弯矩及安全系数呈先减小后反向增大的趋势,且管片椭变先减小至0后反向增大,弯矩分别在空洞深0.3、0.2 m时反弯,左隧腰空洞中心处截面安全系数不断降低,管片椭变及弯矩大幅提升;空洞深度为0.5 m时,隧顶或隧底空洞中心处隧道截面弯矩均在空洞面积3.75 m²时反弯;空洞范围内存在纵缝会降低空洞中心处隧道截面内力并提升其安全系数,但其最大张开为空洞内无接缝时的2.0～3.5倍。研究成果可为盾构隧道壁后空洞安全评价、拼装点位选取提供参考。     

市域(郊)铁路轨道曲线超高设置研究

针对市域(郊)铁路曲线超高相关规范标准不统一、各超高允许值之间优先考虑原则不明确的情况,对其合理设置进行研究。通过对比分析不同规范曲线超高的设置要求及实例分析,提出兼顾《铁路轨道设计规范》及《市域(郊)铁路设计规范》等行业标准的最大及最小设计超高值、一般及困难情况下的欠超高及过超高允许值、超高顺坡率允许值,以及不同超高设计允许值之间的优先考虑原则,为新建市域(郊)铁路的曲线超高设计提供指导,对行业相关标准规范的完善提供参考。     

一种评价新思维：ESE 评价理论与方法——城市轨道交通可持续发展状态评价

目前城市轨道交通可持续发展评价体系,采用简单的分层加权汇总方法,未考虑同层指标间的相互影响以及下层指标对上层指标的一对多影响,不能系统、全面、准确地反映实际可持续发展情况。针对这一问题,本文提出了一种评价新思维——ESE 评价理论与方法,即通过数据具有 ESE(经济-社会-环境)三性影响这一新认识,构建了一个 ESE 空间直角坐标系,并以此表征城市轨道交通所有业务场景。在此 ESE 三维立体空间中,城市轨道交通的可持续发展状态被分成“八种四类”,同时对可持续发展程度进行了量化计算,并实现了立体的可视化表达。     

城市轨道交通道岔转辙机 智能运维系统研究

道岔转辙机是信号系统核心设备,其维护量大、维保难度高、设备故障影响程度较广,随着智能运维研究在城市轨道交通行业的兴起,道岔转辙机智能运维是实现城轨信号维护智能化、运维生产组织模式智能化的基础。总结传统微机监测系统的不足,结合行业道岔转辙机维保难点和痛点,提出一套智能运维系统,主要包括关键状态感知、故障智能诊断、关键状态预警及健康评估等,并提出具体的实现方法。该系统目前已成功应用于南宁轨道交通 4、5 号线,具有显著效益。     

基于顶层设计的佛山市 TOD综合开发总体策略

为提高轨道交通沿线土地综合开发效益,引导城市轨道交通站点综合开发有序发展并保障对城市可持续发展的支撑作用,基于顶层设计的角度创新研究佛山市 TOD(transit-oriented development)综合开发总体策略。首先,梳理作为粤港澳大湾区重要特大城市的佛山市现阶段轨道交通综合开发工作中面临的利益共享机制缺失、沿线土地未提前收储、场站选址规划统筹不足、轨道建设与综合开发时序错配等实际问题;然后,在建立合理开发的整体协调框架的基础上提出完善顶层设计、加强战略统筹、提前土地整备收储、探索多元供地等开发对策;最后,以佛山市城市轨道交通第二期建设规划线路(4 号线一期、2 号线二期和 11 号线)沿线用地规划实践为例,从顶层政策问题、顶层规划问题(国土空间规划与综合交通规划统筹问题)、土地问题(土地整备收储、多元供地模式问题)、TOD 建设模式问题等多个层面,探索建立符合佛山市特色的综合开发顶层设计实践路径,提出适合佛山市实际的 TOD 综合开发总体策略,有效指导沿线站点周边土地综合开发实施落地,为国内类似的都市圈特大城市提供有借鉴意义的顶层设计实践经验与参考依据。