城市軌道交通多交路模式下中間折返站能力分析

隨著國內(nèi)軌道交通的發(fā)展,對(duì)運(yùn)營(yíng)效率的要求越來越高。其中,折返效率又是影響整個(gè)線路運(yùn)營(yíng)效率的關(guān)鍵因素之一。因此,為了提高折返線的效率,滿足運(yùn)營(yíng)需求,信號(hào)系統(tǒng)開發(fā)了一種基于cbtc運(yùn)營(yíng)模式下的新的折返功能-自動(dòng)折返。本文就針對(duì)自動(dòng)折返進(jìn)行初步討論,對(duì)功能需求,安全要求等提出解決方案。

車站折返能力指的是在單位小時(shí)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(guān)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(dǎo)致其折返能力也具有一定的差異。

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(diǎn),進(jìn)而總結(jié)兩種情況下折返列車發(fā)車間隔的計(jì)算方法,并對(duì)兩種方式進(jìn)行對(duì)比分析,總結(jié)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(duì)站后折返，從折返站站型、道岔咽喉區(qū)、保護(hù)區(qū)段、列車性能等幾個(gè)方面進(jìn)行影響分析；針對(duì)盡頭線式站后側(cè)向折返的站型，通過計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行了折返間隔計(jì)算，對(duì)其折返效率給出了具體優(yōu)化措施，為站后折返設(shè)計(jì)和折返能力提高提供參考和建議。

站前折返一般應(yīng)用在兩條線路呈t型交叉的車站。通過對(duì)站前折返車站的運(yùn)營(yíng)方式、折返能力進(jìn)行詳細(xì)的分析和計(jì)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(shí)糾正目前折返能力計(jì)算所存在的計(jì)算誤區(qū)。

隨著近幾年城市經(jīng)濟(jì)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(yùn)行效率也成為重要的問題。文章針對(duì)城市軌道交通列車運(yùn)行過程中的多種折返方式進(jìn)行研究,重點(diǎn)對(duì)多種折返方式中的渡線折返進(jìn)行分析,詳細(xì)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(diǎn)及適用范圍,并結(jié)合蘇州地鐵1號(hào)線實(shí)例進(jìn)行分析研究。

分析影響軌道交通線路實(shí)際運(yùn)輸能力的各種因素,找出制約線路運(yùn)能進(jìn)一步提高的瓶頸。對(duì)折返車站在不同折返模式下的折返能力進(jìn)行分析,并結(jié)合上海軌道交通1號(hào)線莘莊折返站的實(shí)例,提出了在實(shí)際生產(chǎn)中利用既有站線條件提高其折返能力的改進(jìn)措施。

通過城市軌道交通列車追蹤及折返能力仿真平臺(tái),分別對(duì)站前、站后折返兩種模式的車站折返能力進(jìn)行系統(tǒng)性的分析。本文給出了比較準(zhǔn)確的分析過程及計(jì)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(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響整個(gè)地鐵系統(tǒng)的運(yùn)輸能力和效率。從信號(hào)系統(tǒng)角度出發(fā),對(duì)典型車站折返能力進(jìn)行了研究分析,提出了滿足90s設(shè)計(jì)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(duì)各種不同的站型和信號(hào)閉塞方式建立了通用的折返間隔計(jì)算模型,總結(jié)了折返間隔計(jì)算公式。

主要研究城市軌道交通盡頭式折返站中軌道線路的布局方法。首先介紹常見的城市軌道交通盡頭式折返站線路布置形式,然后提出盡頭式折返站線路布局原則,考慮因素包括車站折返能力、線路空間布局限制、車站線路造價(jià)三個(gè)方面；接著依據(jù)布局原則提出盡頭式折返站線路布局方法。最后,采用dkz4型列車運(yùn)行的某線路盡頭式折返站作為算例,其中站址平面縱向長(zhǎng)度最大允許為400m,發(fā)車間隔要求能夠達(dá)到110s,通過計(jì)算得出該站宜采用站前雙線折返的布局形式,顯示該布局方法確定城市軌道交通盡頭式折返站的操作流程,證明其在車站線路布局中的實(shí)用性。

將仿真方法應(yīng)用到站前折返能力的計(jì)算中,在分析站前折返作業(yè)流程的基礎(chǔ)上,運(yùn)用有限狀態(tài)機(jī)理論將作業(yè)流程抽象為若干個(gè)狀態(tài),并使用stateflow工具箱進(jìn)行建模和仿真,統(tǒng)計(jì)單位小時(shí)內(nèi)完成折返作業(yè)的列車數(shù)量,進(jìn)而得到折返能力。以北京地鐵6號(hào)線五路居車站為實(shí)例,使用列車在該站內(nèi)各段走行時(shí)間和停站時(shí)間作為輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真。試驗(yàn)結(jié)果表明:五路居車站的折返能力為28列/h,與實(shí)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(jì)算出比較準(zhǔn)確的折返能力。

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(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)折返站在運(yùn)營(yíng)過程的運(yùn)輸調(diào)整的靈活性和遠(yuǎn)期能力的適應(yīng)性考慮不足。以柏林、巴黎、倫敦、莫斯科和上海等5個(gè)城市、共62條線路、100多個(gè)終端折返站為研究對(duì)象，在分析終端折返站的常見折返站型和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納出不同城市折返站的選型規(guī)律和特點(diǎn)；然后從建設(shè)成本、能力適應(yīng)性、運(yùn)營(yíng)靈活性和發(fā)展適應(yīng)性方面對(duì)不同折返模式的站線布置形式進(jìn)行對(duì)比分析，并選取了兩個(gè)在能力適應(yīng)性和發(fā)展適應(yīng)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(shè)計(jì)的優(yōu)化建議。

根據(jù)國際ieee標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)安全制動(dòng)模塊的定義,基于車輛、信號(hào)等相關(guān)技術(shù)參數(shù),對(duì)城市軌道交通工程中折返線安全防護(hù)距離進(jìn)行了分析計(jì)算。

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

在城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)組織中,城市軌道交通的交路模式研究具有重要的意義,多種交路的行車方式在滿足乘客需求的同時(shí),也對(duì)城軌交通系統(tǒng)的通過能力和車底運(yùn)用數(shù)產(chǎn)生不同的影響。本文對(duì)多種典型交路形式進(jìn)行分析,建立了大小交路嵌套形式下的數(shù)學(xué)模型,并計(jì)算其通過能力和車底數(shù)量,對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)中交路形式的選擇提供依據(jù)。

城市軌道交通工程具有投資大、周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高、效益低等諸多特點(diǎn)，而原有城市軌道交通建設(shè)模式已經(jīng)無法適應(yīng)社會(huì)需求，于是出現(xiàn)了新形勢(shì)下bt模式。在現(xiàn)階段，我國城市軌道交通建設(shè)紛紛采用bt模式，但是在實(shí)施過程中仍然存在許多有待解決的實(shí)際問題，即采取優(yōu)化措施迫在眉睫。因此，本文深入分析了bt模式下的城市軌道交通建設(shè)，指出了優(yōu)勢(shì)與不足，同時(shí)提出了最基本的完善措施。

在我國日益重視公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的形勢(shì)下,城市軌道交通的低能耗與低污染成為了當(dāng)前主要發(fā)展的綠色交通。作為促進(jìn)我國城市可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要建設(shè)內(nèi)容,城市軌道交通的建設(shè)投資一直由政府主導(dǎo),并承擔(dān)著高額的資金投入,為了能夠促進(jìn)其良性健康發(fā)展,通過引入多元化的融資模式以提升其盈利發(fā)展,仍未能使其得到實(shí)質(zhì)性的問題解決。為此,通過針對(duì)外部效益下的城市軌道交通盈利模式進(jìn)行相關(guān)分析,希望在有效緩解政府財(cái)政壓力的同時(shí),還能進(jìn)一步促進(jìn)我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的良性健康發(fā)展。

多交路運(yùn)營(yíng)是城市網(wǎng)絡(luò)化軌道交通系統(tǒng)常采用的運(yùn)營(yíng)組織方式之一。針對(duì)多交路運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn),利用運(yùn)行圖鋪畫的方法詳細(xì)分析線路通過能力在單交路區(qū)段及雙交路區(qū)段的損失值大小,并歸納出計(jì)算公式;進(jìn)一步結(jié)合計(jì)算公式分析通過延長(zhǎng)列車運(yùn)行周期來提高通過能力的優(yōu)化方法及其實(shí)施過程。最后指出該方法在實(shí)際應(yīng)用中與車底運(yùn)用數(shù)之間存在的矛盾,應(yīng)根據(jù)線路特點(diǎn)在二者之間權(quán)衡利弊。

多交路運(yùn)營(yíng)是城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化下常采用運(yùn)營(yíng)組織方式。本文針對(duì)多交路運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，利用運(yùn)行圖鋪畫的方法詳細(xì)分析了線路通過能力在單交路區(qū)段及雙交路區(qū)段的損失值大小并歸納出計(jì)算公式；結(jié)合計(jì)算公式分析了通過能力優(yōu)化途徑，通過舉例介紹了通過能力優(yōu)化的實(shí)施過程及其在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題。

城市軌道交通折返線在現(xiàn)如今的交通線路的設(shè)計(jì)中尤為重要,交通公路占地限制了交通線路的走勢(shì),想要提高城市軌道交通的效率能否合理設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象,危險(xiǎn)性高,易發(fā)生意外事故,所以在設(shè)計(jì)交通折返線時(shí),要提前設(shè)計(jì)出安全防護(hù)距離,本文通過仿真分析計(jì)算,得出了折返線的安全保護(hù)距離。在城市軌道交通的高峰時(shí)段,交通密度非常高,設(shè)計(jì)出合理地安全防護(hù)距離,將大大降低事故的發(fā)生,為實(shí)際建設(shè)提供了合理理論依據(jù)。

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(dāng)某一臺(tái)計(jì)軸主機(jī)發(fā)生故障時(shí),對(duì)折返運(yùn)營(yíng)造成的影響,并提出了相應(yīng)的處理方案。該方案設(shè)計(jì)由兩臺(tái)計(jì)軸主機(jī)分別對(duì)折返區(qū)域的道岔區(qū)段相關(guān)的計(jì)軸磁頭進(jìn)行脈沖信號(hào)采集,經(jīng)處理器分別計(jì)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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),從而在不影響cbtc模式和后備模式下進(jìn)行列車的折返作業(yè)。該方案只需要在既有計(jì)軸系統(tǒng)中,增加冗余采集的計(jì)軸磁頭和冗余輸出的道岔區(qū)段狀態(tài)所相對(duì)應(yīng)的板卡、電纜和繼電器,對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)改動(dòng)較小,但可大大提高信號(hào)系統(tǒng)的可用性。