城市軌道交通盡頭式折返站線路布局方法

隨著國內(nèi)軌道交通的發(fā)展,對運營效率的要求越來越高。其中,折返效率又是影響整個線路運營效率的關鍵因素之一。因此,為了提高折返線的效率,滿足運營需求,信號系統(tǒng)開發(fā)了一種基于cbtc運營模式下的新的折返功能-自動折返。本文就針對自動折返進行初步討論,對功能需求,安全要求等提出解決方案。

隨著近幾年城市經(jīng)濟的大力發(fā)展,越來越多的城市開始修建城市軌道交通,城市軌道交通的運行效率也成為重要的問題。文章針對城市軌道交通列車運行過程中的多種折返方式進行研究,重點對多種折返方式中的渡線折返進行分析,詳細分析了站前渡線折返和站后渡線折返的折返過程、優(yōu)缺點及適用范圍,并結合蘇州地鐵1號線實例進行分析研究。

車站折返能力指的是在單位小時內(nèi)折返站可以折返的最大列車數(shù)。其通過能力和車站折返能力等多種因素關系著城市軌道交通的變化,而且隨著行車量和密度的不斷增加,其通過能力受車站折返能力的影響越來越大。城市軌道交通折返站中有很多的折返方式,折返方式的不同導致其折返能力也具有一定的差異。

在城市軌道交通大小交路開行方案下,中間折返站能力為線路運輸能力的關鍵因素.本文分別針對中間站站前折返與站后折返,根據(jù)列車折返作業(yè)流程,分析列車在中間站的最小間隔時間,建立列車間隔時間的計算模型;并考慮列車接發(fā)車作業(yè)與折返調車作業(yè)之間的沖突,分析有作業(yè)干擾情形下的車站能力.案例表明:小交路列車開行比例越高,車站的發(fā)車能力越小,但不發(fā)生作業(yè)干擾時,大小交路開行方案對車站能力的影響較小;而在有產(chǎn)生作業(yè)干擾情形時,站后折返能力損失可能達30%以上,要高于站前折返.在實際運營過程中,有必要合理安排通過列車在中間折返站的到站時間,以減少作業(yè)干擾、避免線路能力損失.

城市軌道交通車站的折返能力是影響系統(tǒng)通過能力的主要因素。分析單渡線站前折返站和雙渡線站前折返站列車折返的流程及特點,進而總結兩種情況下折返列車發(fā)車間隔的計算方法,并對兩種方式進行對比分析,總結具體情況下改善站前折返站折返能力的途徑。

介紹了城市軌道交通線路常用的折返方式，并針對站后折返，從折返站站型、道岔咽喉區(qū)、保護區(qū)段、列車性能等幾個方面進行影響分析；針對盡頭線式站后側向折返的站型，通過計算機仿真進行了折返間隔計算，對其折返效率給出了具體優(yōu)化措施，為站后折返設計和折返能力提高提供參考和建議。

站前折返一般應用在兩條線路呈t型交叉的車站。通過對站前折返車站的運營方式、折返能力進行詳細的分析和計算,確定影響站前折返能力的原因,提出提高站前折返能力的有效方法,同時糾正目前折返能力計算所存在的計算誤區(qū)。

在我國，折返能力已經(jīng)成為限制城市軌道交通線路通過能力的主要瓶頸，其原因是在車站設計時，對折返站在運營過程的運輸調整的靈活性和遠期能力的適應性考慮不足。以柏林、巴黎、倫敦、莫斯科和上海等5個城市、共62條線路、100多個終端折返站為研究對象，在分析終端折返站的常見折返站型和特點的基礎上，總結歸納出不同城市折返站的選型規(guī)律和特點；然后從建設成本、能力適應性、運營靈活性和發(fā)展適應性方面對不同折返模式的站線布置形式進行對比分析，并選取了兩個在能力適應性和發(fā)展適應性上具有參考意義的混合折返站型；最后提出了我國城市軌道交通折返站型選擇和配線設計的優(yōu)化建議。

城市軌道交通折返線在現(xiàn)如今的交通線路的設計中尤為重要,交通公路占地限制了交通線路的走勢,想要提高城市軌道交通的效率能否合理設計交通折返線顯得十分重要,不僅如此,還要保障交通線路的安全性能,而現(xiàn)在的交通折返線,多存在設計不合理的現(xiàn)象,危險性高,易發(fā)生意外事故,所以在設計交通折返線時,要提前設計出安全防護距離,本文通過仿真分析計算,得出了折返線的安全保護距離。在城市軌道交通的高峰時段,交通密度非常高,設計出合理地安全防護距離,將大大降低事故的發(fā)生,為實際建設提供了合理理論依據(jù)。

根據(jù)國際ieee標準中有關安全制動模塊的定義,基于車輛、信號等相關技術參數(shù),對城市軌道交通工程中折返線安全防護距離進行了分析計算。

將仿真方法應用到站前折返能力的計算中,在分析站前折返作業(yè)流程的基礎上,運用有限狀態(tài)機理論將作業(yè)流程抽象為若干個狀態(tài),并使用stateflow工具箱進行建模和仿真,統(tǒng)計單位小時內(nèi)完成折返作業(yè)的列車數(shù)量,進而得到折返能力。以北京地鐵6號線五路居車站為實例,使用列車在該站內(nèi)各段走行時間和停站時間作為輸入數(shù)據(jù)進行仿真。試驗結果表明:五路居車站的折返能力為28列/h,與實際折返能力26列/h相比誤差為7%;該仿真系統(tǒng)能較好地模擬站前折返作業(yè)流程,計算出比較準確的折返能力。

安全防護距離為安全制動模型下的停車點和常用制動停車點之間的距離。介紹城市軌道交通中折返線安全防護距離的計算方法,分析不同折返配線下安全防護距離的長度和影響安全防護距離長度的主要因素。

分析了城市軌道交通于cbtc(基于通信的列車控制)模式和后備模式下,在列車折返區(qū)域當某一臺計軸主機發(fā)生故障時,對折返運營造成的影響,并提出了相應的處理方案。該方案設計由兩臺計軸主機分別對折返區(qū)域的道岔區(qū)段相關的計軸磁頭進行脈沖信號采集,經(jīng)處理器分別計算處理后將道岔區(qū)段的占用/空閑和受擾狀態(tài)冗余輸出至計算機聯(lián)鎖系統(tǒng),從而在不影響cbtc模式和后備模式下進行列車的折返作業(yè)。該方案只需要在既有計軸系統(tǒng)中,增加冗余采集的計軸磁頭和冗余輸出的道岔區(qū)段狀態(tài)所相對應的板卡、電纜和繼電器,對現(xiàn)有系統(tǒng)改動較小,但可大大提高信號系統(tǒng)的可用性。

對城市軌道交通線網(wǎng)交會點是否需要設置為換乘站、換乘站設置對整體線網(wǎng)的優(yōu)化有何影響、用什么標準衡量和評價換乘站的布局進行深入的研究。根據(jù)充分發(fā)揮線網(wǎng)整體效率、均衡客流強度、減少乘客無效乘距的指導思想,提出從網(wǎng)絡發(fā)展水平、居民出行條件改善、運營效果三方面9項指標組成的軌道交通換乘站布局方案綜合評價體系,研究指標量化的方法,對城市軌道交通換乘站布局進行多目標模糊綜合分析評價。以某市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃為例,應用評價體系推薦出最優(yōu)布局方案。

建立了多質點牽引計算模型,開發(fā)了一套可用于不同線路條件的牽引仿真軟件。通過最優(yōu)控制極小值原理分析了節(jié)能運行模式,提出了采用三角函數(shù)設計節(jié)能線路縱斷面的方法.在滿足運營速度前提下,采用目標速度逼近算法求取撤除牽引力的時間,可最大限度降低能耗.利用該優(yōu)化算法,對所設計的不同坡度、坡長節(jié)能線路進行了仿真分析,和實際線路運營能耗相比,節(jié)能效果明顯.提出了通過節(jié)能坡設計和列車牽引動力配置相結合實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化配置的建議.

通過城市軌道交通列車追蹤及折返能力仿真平臺,分別對站前、站后折返兩種模式的車站折返能力進行系統(tǒng)性的分析。本文給出了比較準確的分析過程及計算公式,并提出了一些優(yōu)化措施。

折返站的折返能力是地鐵線路通過能力的關鍵環(huán)節(jié),直接影響整個地鐵系統(tǒng)的運輸能力和效率。從信號系統(tǒng)角度出發(fā),對典型車站折返能力進行了研究分析,提出了滿足90s設計追蹤間隔要求的車站配線形式優(yōu)化方案。

分析了折返過程中的各種限制因素,針對各種不同的站型和信號閉塞方式建立了通用的折返間隔計算模型,總結了折返間隔計算公式。

為保證城市軌道交通線路設計質量,提高工作效率,從對城市總體規(guī)劃的研究入手,對城市軌道交通線路選線設計的主要原則、要點和一般方法等進行了闡述。

通過研究城市軌道交通線路選線設計的設計原則、線路路由、線路敷設方式、線路平縱斷面、輔助線等,提出較為完整的線路方案比選內(nèi)容,為城市軌道交通選線設計特別是地鐵線路選線設計提供較為清晰的思路,以供參考。

本文在現(xiàn)有線路評價研究基礎上,建立城市軌道交通線路評價體系,應用數(shù)據(jù)包絡分析模型,結合案例,對線路綜合效能進行分析評價。根據(jù)dea方法指標特性,通過計算分析,探尋各線路效能提升的限制因素和改進方向,用于輔助決策管理。

城市軌道交通BAS控制系統(tǒng)及其方法