基于云平台及数据共享模式的线网及线路层融合调度指挥系统

目前国内轨道交通普遍采用三级(线网—线路—车站)调度指挥体系,结合中等规模城市轨道交通网络的调度指挥需求,研究基于云平台和数据共享模式的线网及线路层融合调度指挥系统建设方案,并进一步分析两级架构下的调度流程、数据共享方案及存在的问题。将新一代信息技术成果与城市轨道交通具体需求进行融合,优化调度指挥架构,打破综合监控系统、通信系统及信号系统的专业壁垒,构建统一的大数据平台,打造基于云平台开放式的线网调度指挥系统。     

基于孤立森林算法的轨道交通实时客流告警阈值设定方法研究

在轨道交通客流实时监视业务中,车站实时客流告警的目的是帮助业务人员快速、准确地定位到网络中可能存在大客流风险的车站,达到提示预警的作用。如果告警阈值偏小,则告警频率会增加,使业务人员无法准确判断最需要关注的大客流风险车站,并对告警提示产生麻木心态;如果报警阈值偏大,则车站的突发大客流风险有可能未被监测到,从而无法及时采取应对措施。因此,需要提出一套科学、合理、适用性强的告警阈值。研究利用传统统计学方法和基于孤立森林的异常检测方法训练设定告警阈值,并通过应用效果测试验证对两种算法进行比选,确认利用孤立森林异常值判别思路训练的告警阈值更满足业务目标。研究成果按照“一站一方案”“一个时段一方案”的原则,为北京市轨道交通指挥中心路网调度指挥平台提供车站实时进站量与出站量告警阈值,支撑客流实时监视与大客流风险预警。     

国外地铁线网调度指挥模式对北京地铁的启示

我国各大城市轨道交通线路运营控制普遍采用单线运行控制模式,在调度指挥管理成本、组织效率及建设运营成本等方面的不足随着线网运营规模扩大而日益凸显。针对该问题,北京地铁尝试探索更为科学和经济的集约化线网调度指挥新型模式。从运营控制和调度管理角度深入分析城市轨道交通线网调度指挥模式特点,并选取国外典型地铁“分散控制、集中管理”“集中控制、集中管理”的线网调度指挥模式为对象,详细分析其调度指挥组织架构及其系统建设特点。最后,通过对比北京地铁线网调度指挥模式与国外典型地铁的差异,指导北京地铁集约化调度指挥模式建设,为行业高效、集中、节约的调度指挥体系建设提供参考。     

公轨双层高架中道路桥梁形式对轨道噪声分布影响研究

高架独立轨道交通具有建设、运营成本低的优势,但其对周边居民产生的环境噪声污染问题突出,道路与轨道双层合建高架的上层道路桥梁可起到屏蔽作用,减小由轨道交通引起的道路上部区域噪声。为分析不同道路桥梁形式对轨道噪声传播规律的影响,根据实测钢轨振动加速度,建立二维声学模型进行轨道噪声传播规律预测研究。首先采用现场噪声实测结果验证方法的准确性,然后对比分析独立双U梁轨道、空心板梁道路桥+双U梁轨道、小箱梁道路桥+双U梁轨道的噪声传播与分布规律,揭示双层高架桥梁的降噪机理。结果表明,上层道路桥改变了噪声的传播途径,在增大桥下噪声的同时可以使得一部分区域(道路桥侧上方)的噪声减小;进而,在道路以上区域,小箱梁道路桥+双U梁轨道形式相比空心板梁道路桥+双U梁轨道显著降低了噪声级,大部分降幅在6～11 dB(A)之间,最大降幅约21 dB(A);与空心板梁结构形式相比,底面凹凸不平的小箱梁结构能将声能量更好地限制在道路桥梁以下范围内,从而对道路上方区域取得更大的降噪效果。提出的噪声预测方法可为公轨合建双层高架的轨道噪声快速预测与评估提供参考,计算结果可为双层高架的道路桥梁选型提供声学性能依据。     

富水砂卵石地层盾构施工引起地面塌陷的原因及建议

通过成都地铁某车站端头盾构始发掘进后引起地面塌陷的典型实例,分析富水砂卵石地层中盾构施工引起地面塌陷的原因,如对地质情况不了解、出土量超方、盾构机故障、围岩加固不及时等,阐述事故的处理过程、总结富水砂卵石地层盾构掘进的控制参数,以及在工程地质地下管线、应急处置、信息化监控管理、盾构掘进控制等方面的管理措施,为类似工程提供参考.     

城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统

现有城市轨道交通直流牵引供电系统普遍采用走行轨回流,存在危害性很大的长时间迷流,且防不胜防。提出一种新的直流牵引供电系统,即直流自耦变压器(DCAT)牵引供电系统,能很好地解决轨道电位和迷流问题。以传统的直流牵引供电系统为基础,增加由电力电子开关和直流电容器构成的DCAT及回流线,构成DCAT牵引供电系统。分析表明,DCAT牵引供电系统不仅能解决轨道电位和迷流,还可兼作储能装置,将列车再生制动时的能量回收再利用,同时,在线路绝缘耐压和车辆供电电压不作任何改动的情况下,DCAT牵引供电系统牵引网的电压是传统直流牵引供电系统牵引网电压的2倍,可大大减少线路的电压损失和线路损耗,从而进一步提高能源利用效率。     

基于BFS和加权半监督聚类算法的地铁客流分配研究

复杂的城市轨道交通线网给乘客提供多种出行路径选择,而轨道网络起讫点间可能存在多条可选有效路径,给城市轨道客流清分工作带来难度。为求解相同起讫站点间各路线乘客选择的概率问题,以广州市地铁自动售检票(automaticfarecollection,AFC)系统刷卡数据为研究对象,提出一种创新性的半监督聚类算法框架。首先基于广度优先(breadth first search, BFS)的K短路径的搜索算法,识别起讫点间的有效路径集,由此确定初始聚类中心及个数;然后以路径距离和换乘次数等特征值依次标定各有效路径权重,由这些标记数据出发,采用加权半监督的方式增强聚类算法的分类能力。最后结合客流调查结果,与经典K-means算法和朴素贝叶斯分类算法进行比对。通过算例证实提出的客流分配算法性能最优,准确率高达94%,具有较好的分类效果。     

节段预制桥梁技术在广州地铁的应用及发展研究

自2003年开始,广州地铁先后在4号线、6号线、14号线和21号线采用了节段预制桥梁技术,从开始应用阶段的节段预制简支梁逐渐发展为连续刚构.为了更好地推动节段预制桥梁技术的进一步发展,发挥节段预制连续刚构的优势,对节段预制桥梁技术在广州地铁的应用和发展进行了总结;对节段预制简支梁和连续刚构进行了对比分析,表明后者可以节省建设期总造价和运营期支座维养费用;提出了技术提升建议:标准段桥梁跨度尽可能统一、上下部结构全桥预制、体内体外预应力混合配束、可重复利用的临时预应力张拉台座、墩顶0号块预制架设和全桥无支架施工,可以进一步提高综合经济效益.     

杭州市城市轨道交通 优势区域的时空变化

选择杭州市地铁站点网络,使用复杂网络与空间格局分析方法,研究城市轨道交通优势区域的时空变化 特征,对认识地铁客流量分布及城市格局的演变具有重要意义。结果表明：①地铁站点客流量与地铁站点中心度 指标具有显著的正相关关系,站点中心度指标可部分预测站点客流量;②随着地铁网络的扩建,具有中心度优势 的站点不是一成不变的,具有中心度优势的站点往往具有大地铁客流量的特征;③在总体上均呈现东西南北低, 中部区域高的分布趋势。以杭州铁路西站和未来科技城为主的城市西部区域将会成为杭州的重要发展区域。各阶 段站点网络在空间上均呈现显著的高值集聚特征。对于中间中心度,高值集聚区与凤起路和延安路交叉口区域、 火车东站区域有紧密联系;对于接近中心度,高值集聚区以凤起路和延安路交叉口为源点,呈不断向周边各方向 扩张的趋势。上述区域与目前杭州市地铁客流量居前的站点区域高度吻合。     

高速铁路轮轨噪声理论计算与控制研究

轮轨噪声是铁路主要的噪声源。针对高速铁路轮轨噪声辐射问题,综合运用车辆—轨道耦合动力学理论与噪声辐射理论,建立高速铁路轮轨噪声预测模型,应用数值仿真的方法研究高速铁路轮轨噪声产生机理、辐射特性、传播规律以及控制技术。主要研究内容和结论如下。