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。     

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。     

基于流固耦合的浸水钢弹簧浮置板 减振效果分析

为养护维修浸水情况下的浮置板轨道,基于流固耦合理论建立浸水条件下钢弹簧浮置板振动模型,分析浮置板和基础结构间存在积水情况时,车致振动影响下不同浸水深度浮置板轨道的减振效果。结果表明：钢弹簧浮置板的板底积水影响浮置板结构的减振性能;当积水深度小于板侧空间高度的 1/2 时,隧道壁在其峰值频率63 Hz 的振动已经增大 5 dB 左右;当积水深度达到板侧空间高度全满时,隧道壁加速度级在 63 Hz 处增大 13.4 dB,增加约 30.7%;隧道壁在 63 Hz 和 80 Hz 的振动级插入损失也分别增大 13.36 dB 和 13.67 dB;浮置板板侧空间有1/2 及以上的高度浸水,峰值频率对应的浮置板、隧道壁的垂向振动级较正常情况分别大 5 dB、10 dB 以上时,建议及时排水。     

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。     

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。     

受电靴与接触轨耦合动力仿真研究

为研制160km/h及以上的受电靴与接触轨系统,亟需研究受电靴与接触轨耦合动力振动理论及建立相关仿真模型。本文根据受电靴、接触轨结构特点,利用有限元法和罚函数法推导了受电靴、接触轨和接触耦合的动力学方程,并建立了相应的耦合动力仿真模型;研究了不同列车运行速度、接触轨设计参数对靴轨耦合动态性能的影响,为研究160 km/h及以上靴轨系统方案提供参考依据。     

现行城市轨道交通振动环境影响评价标准讨论

采用资料调研与试验分析相结合的研究方法,从计权标准、评价指标设定、分析频率范围、列车头车和尾车通过时间判断、测量点位置等方面,对我国现行城市轨道交通振动环境影响评价标准中若干问题进行分析。结果表明：为更加客观、全面地评价城市轨道交通振动对沿线居民生活工作的影响,宜同时设置单值评价指标和分频评价指标;列车头车和尾车通过时间判断是影响振动环境影响评价结果的一个主观因素,为有效消除其影响,建议单值评价指标设为列车通过时段铅垂向Z振级的最大值L_{vz, max},分频评价指标设为1/3倍频程分频振级的最大值L_{va, max, f}并采用峰值保持法计算。同时就评价指标计算中的计权标准和分析频率范围、测量点布设位置给出了建议。     

城市轨道交通跨专业智能运维系统设计及应用

城市轨道交通在数字化转型过程中具备了一定的智能化维护水平,但在跨专业、跨系统的复杂运维场景中仍只能依赖多专业人员对故障成因进行逐一排查。分析了跨专业智能运维系统的建设需求,提出了该系统的逻辑架构及物理架构设计方案,重点阐述了跨专业结合部的设备故障诊断与分析技术。得出结论如下：该跨专业智能运维系统具有可行性和合理性,该系统集成、融合了多专业的运维数据,可智能、高效地排查多专业结合部的设备故障;应用该系统后设备维护的质量和效率得以显著提升。     

城市轨道交通车辆以太网流量的预测方法

随着城市轨道交通云平台的部署,城市轨道交通车辆对通信带宽的需求越来越高。近年来,用以太网替代传统的车辆总线已成为共识。然而,面向城市轨道交通应用尤其基于车辆以太网的数据流量的研究还处于探索阶段。考虑车辆以太网数据流量的统计规律特性,采用3种流行的智能预测方法,即RBF(径向基函数)神经网络模型、LSTM(长短期记忆)神经网络模型和LS-SVM(最小二乘支持向量机)模型对车辆以太网流量进行预测,通过仿真试验对3种方法的预测性能进行了有效性验证。结果表明：在小样本(3 000个数据量)条件下,采用LS-SVM模型对车辆以太网数据进行预测,相比其他两种方法能获得更高的预测精度。