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(guān)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。

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(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,進而總結(jié)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(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(cè)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(shè)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)。

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(jié)合蘇州地鐵1號線實例進行分析研究。

分析影響軌道交通線路實際運輸能力的各種因素,找出制約線路運能進一步提高的瓶頸。對折返車站在不同折返模式下的折返能力進行分析,并結(jié)合上海軌道交通1號線莘莊折返站的實例,提出了在實際生產(chǎn)中利用既有站線條件提高其折返能力的改進措施。

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(guān)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(shè)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(jié)了折返間隔計算公式。

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、車站線路造價三個方面；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型列車運行的某線路盡頭式折返站作為算例,其中站址平面縱向長度最大允許為400m,發(fā)車間隔要求能夠達到110s,通過計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用性。

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(chǔ)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(jié)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。

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)計時，對折返站在運營過程的運輸調(diào)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(chǔ)上，總結(jié)歸納出不同城市折返站的選型規(guī)律和特點；然后從建設(shè)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(shè)計的優(yōu)化建議。

根據(jù)國際ieee標準中有關(guān)安全制動模塊的定義,基于車輛、信號等相關(guān)技術(shù)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。

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。

在城市軌道交通的運營組織中,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,也對城軌交通系統(tǒng)的通過能力和車底運用數(shù)產(chǎn)生不同的影響。本文對多種典型交路形式進行分析,建立了大小交路嵌套形式下的數(shù)學模型,并計算其通過能力和車底數(shù)量,對城市軌道交通系統(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、風險高、效益低等諸多特點，而原有城市軌道交通建設(shè)模式已經(jīng)無法適應社會需求，于是出現(xiàn)了新形勢下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，但是在實施過程中仍然存在許多有待解決的實際問題，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)勢與不足，同時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)的形勢下,城市軌道交通的低能耗與低污染成為了當前主要發(fā)展的綠色交通。作為促進我國城市可持續(xù)發(fā)展的一項重要建設(shè)內(nèi)容,城市軌道交通的建設(shè)投資一直由政府主導,并承擔著高額的資金投入,為了能夠促進其良性健康發(fā)展,通過引入多元化的融資模式以提升其盈利發(fā)展,仍未能使其得到實質(zhì)性的問題解決。為此,通過針對外部效益下的城市軌道交通盈利模式進行相關(guān)分析,希望在有效緩解政府財政壓力的同時,還能進一步促進我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的良性健康發(fā)展。

多交路運營是城市網(wǎng)絡(luò)化軌道交通系統(tǒng)常采用的運營組織方式之一。針對多交路運營的特點,利用運行圖鋪畫的方法詳細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,并歸納出計算公式;進一步結(jié)合計算公式分析通過延長列車運行周期來提高通過能力的優(yōu)化方法及其實施過程。最后指出該方法在實際應用中與車底運用數(shù)之間存在的矛盾,應根據(jù)線路特點在二者之間權(quán)衡利弊。

多交路運營是城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化下常采用運營組織方式。本文針對多交路運營的特點，利用運行圖鋪畫的方法詳細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算公式；結(jié)合計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)化的實施過程及其在實際應用中存在的問題。

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(shè)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(shè)計不合理的現(xiàn)象,危險性高,易發(fā)生意外事故,所以在設(shè)計交通折返線時,要提前設(shè)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(shè)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(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(shè)計由兩臺計軸主機分別對折返區(qū)域的道岔區(qū)段相關(guān)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。