基于全球定位系統(tǒng)測速城市軌道交通列車運行阻力

隨著城市交通壓力不斷增大,人們的交通需求無法得到充分滿足,城市軌道交通隨之發(fā)展起來本文在建立單質(zhì)點模型基礎上,進行列車牽引計算分析,對城市軌道交通列車運行過程進行仿真研究,希望能夠為城市軌道交通列車運營提供參考.

隨著城市交通壓力不斷增大,人們的交通需求無法得到充分滿足,城市軌道交通隨之發(fā)展起來本文在建立單質(zhì)點模型基礎上,進行列車牽引計算分析,對城市軌道交通列車運行過程進行仿真研究,希望能夠為城市軌道交通列車運營提供參考。

地鐵列車在運行過程中會出現(xiàn)偏離計劃運行圖的情況,為使列車盡量正點運行,提升列車的正點率及乘客滿意度,需對偏離運行圖的列車進行調(diào)整。改變列車的運行等級是列車調(diào)整的一種重要手段。通過對現(xiàn)有運行等級的研究,改進了列車運行等級劃分,將列車運行等級劃分為p1—p8共8個等級,每個運行等級對應一個運行的速度上限,包括列車允許的最大行駛速度、最大牽引加速度及制動減速度。并基于鄭州地鐵1號線的部分線路進行牽引仿真計算,驗證該運行等級劃分的合理性。仿真結(jié)果表明,運行等級的劃分合理,通過改變列車的運行等級,能夠在很大程度上改善列車偏離的情況。

主要對列車在區(qū)間運行的時間進行科學劃分,相應地由信號系統(tǒng)生成不同的運行等級。通過單車測試、載客測試等方式,測算和分析不同運行等級與牽引能耗的關系。在滿足正線運營周期及單邊運行時間的基礎上,分析運行等級節(jié)能的成效,研究運行圖編制的科學性和節(jié)能性。

探討了開發(fā)城市軌道交通多列車運行模擬系統(tǒng)的關鍵問題.研制了可用于多列車運行模擬、牽引計算、方案評價的模擬系統(tǒng),該系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮姆椒ê湍K化的設計,具有良好的可擴展性.重點介紹了模擬系統(tǒng)的總體結(jié)構設計和多列車追蹤運行的計算模型.此外,本文以實際線路為背景,對多列車的運行過程進行了模擬,模擬結(jié)果表明,系統(tǒng)可用于分析列車安全運行間隔、研究多列車運行時相互間的影響、研究不同的信號顯示制式對列車運行的影響等.

城市軌道交通運行中對于列車進行精確定位是比較重要的一個方面,這種城市軌道列車的有效定位也就需要采取較為理想可靠的技術手段進行有效布置,促使其能夠?qū)崿F(xiàn)較為實時、精確的處理,保障運行安全性和可靠性.本文就重點圍繞著城市軌道交通列車定位技術的應用進行了簡要的論述.

研究了單列和多列列車運行能耗優(yōu)化決策問題。城市軌道交通系統(tǒng)對能源的需求量非常大,通過對列車的合理調(diào)度,可使列車的運行能耗進一步降低。列車運行環(huán)境和線路路型的復雜性,導致列車運行過程中其本身所受到的力是隨時變化的。通過模擬現(xiàn)實列車運行狀態(tài)得出優(yōu)化模型,具有十分重要的理論意義和應用價值。主要采用極大值原理、非線性方程模型、多目標二次規(guī)劃對列車消耗的能量進行優(yōu)化。在能量最優(yōu)化的情況下,對速度與位移和時間與速度的變換規(guī)律進行了研究。

城市軌道交通系統(tǒng)具有列車運行間隔小、站間距離短、車站線路布置比較簡單等特點,一旦列車發(fā)生運行延誤,其傳播的速度快、影響范圍大。本文在分析城市軌道交通列車運行延誤發(fā)生的隨機性特征的基礎上,指出城市軌道交通列車運行延誤具有直接性、快速性和雙向性的特點以及基于這些特點的列車運行延誤傳播的兩種表現(xiàn)形式,然后運用系統(tǒng)仿真的理論與方法,建立了基于列車運行圖的城市軌道交通列車運行延誤的仿真模型,通過設計合理的列車運行延誤統(tǒng)計指標和仿真分析方案,以某城市軌道交通線路為背景進行仿真分析。通過仿真分析發(fā)現(xiàn),列車運行延誤及其傳播主要與能力利用率、緩沖時間、備車數(shù)量以及輔助線數(shù)量等因素有關,并且這些參數(shù)之間應該保持一定的合理匹配關系。

本文根據(jù)目前我國地鐵車輛運行的實際情況,按照車輛和線路最高運行速度80km/h,以b型車為例,分析了列車運行的基本過程,計算出列車在不同運行距離情況下列車運行時間,從而為制定城市軌道交通列車運營時刻表提供具體的參數(shù)支持.

列車運行噪聲是高架線路聲屏障、地下線路活塞風井消聲器的設計輸入條件。通過列車運行噪聲影響因素分析,建立了列車運行噪聲估算的簡化模型,推導了城市軌道交通列車在不同運行條件、不同運行速度時的運行噪聲估算方法。

列車運行圖是軌道交通生產(chǎn)的綜合性計劃,結(jié)合天津地鐵1號線實際編制列車運行圖的經(jīng)驗,分析列車運行圖的編制要素及編制程序,歸納、總結(jié)列車運行圖的編制技巧,以提高列車運行圖編制的水平,使城市軌道交通列車運行圖計劃做到科學、合理和經(jīng)濟。

介紹列車自動運行仿真系統(tǒng)(satm)中數(shù)據(jù)庫存儲模塊、列車自動監(jiān)控核心部件、列車運行仿真和列車調(diào)度終端系統(tǒng)的功能特點,給出該系統(tǒng)結(jié)構框架。

針對高峰時間客流量大、換乘站客流風險突出的情況,從能力匹配角度研究了城市軌道交通網(wǎng)絡運輸組織協(xié)調(diào)方法.分析了站臺客流的變化規(guī)律,確定了列車疏解能力、候車客流需求、站臺最大聚集人數(shù)的計算方法.提出了運力協(xié)調(diào)度的概念,用以描述客流需求與各線運輸能力的匹配程度.以換乘站整體的運力協(xié)調(diào)度最優(yōu)為目標,以首班列車發(fā)車時刻和列車運行間隔為決策變量,以保證站內(nèi)客流安全為主要約束,建立了列車運行計劃協(xié)同優(yōu)化的非線性整數(shù)規(guī)劃模型,并采用遺傳算法求解.對某兩線相交網(wǎng)絡進行算例分析表明:采用運力協(xié)調(diào)方案后,列車開行總數(shù)僅增加1列,留乘人數(shù)減少了68.44%,運力協(xié)調(diào)度更接近1,大客流方向站臺的最大聚集人數(shù)分別降低11.77%與19.68%,各方向的運能供給更好地適應客流需求,可有效提高乘客和運營企業(yè)雙方的利益.

實時、精確地確定列車在線路中的位置是保證安全、發(fā)揮效率、提供最佳服務的前提.本論文介紹了城市軌道交通中列車定位的必要性及目前在國內(nèi)外軌道交通列車自動控制系統(tǒng)中使用的幾種列車定位方式,通過對原理的分析,使大家對各種列車定位技術有一定了解.以適應城市軌道交通的發(fā)展趨勢.

城市軌道交通列車測速系統(tǒng)通常采用多傳感器融合方式實現(xiàn)。綜合分析了各種速度采集設備的原理、功能、性能及接口,對比了主流測速系統(tǒng)的配置方案、安裝布置及系統(tǒng)結(jié)構。不同測速算法的設計思路不同:車輛參數(shù)法是在車輛防滑控制研究的基礎上,提煉出信號系統(tǒng)判定車輪打滑的經(jīng)驗參數(shù);實時檢測法則是基于信號系統(tǒng)自身的速度采集設備判定車輪打滑,更加準確、貼近現(xiàn)場實際工況。

運用多質(zhì)點列車運行計算模型和列車節(jié)能運行算法,分析列車運行圖要素與能耗間的關聯(lián)關系,以沈陽地鐵一號線為例,提出了滿足不同運行策略下的列車運行圖優(yōu)化方案,為城市軌道交通運營企業(yè)在編制綠色節(jié)能列車運行圖時提供了參考依據(jù).

闡述了城市軌道交通中列車運行圖編制與驗證評估系統(tǒng)研究的必要性。詳細介紹了城市軌道交通中列車運行圖編制與驗證評估系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構、功能實現(xiàn)方式和系統(tǒng)功能演示結(jié)果情況。研究了運行圖編制中運營成本、客流數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)和站場數(shù)據(jù)之間的相互制約關系,并采用不同的優(yōu)化算法,得出較優(yōu)化的運行圖。

為了使城市軌道交通列車運行曲線能更好地為司機提供駕駛指導,進一步保證列車高效運行,在前人研究的基礎上,建立包含巡航模式的列車運行過程優(yōu)化模型。在建模過程中綜合考慮列車運行過程的時間、能耗、乘坐舒適度、精確停車等多個性能指標,并使用差分進化算法對建立的模型進行求解。由于傳統(tǒng)的差分進化算法存在許多不足,采用一種具有自適應參數(shù)調(diào)整策略的改進差分進化算法。通過調(diào)整算法的變異因子和交叉因子,增加了種群的多樣性、擴大了全局搜索區(qū)域,避免了局部最優(yōu)解,同時在后期也加快了收斂速度。通過對所選線路的仿真優(yōu)化,使各優(yōu)化性能指標達到了整體相對最優(yōu),驗證了模型與算法的有效性。

當下,城市經(jīng)濟發(fā)展加快,城市內(nèi)的人口也逐年增加,增加了人們對交通工具的需求,而道路的擁堵已經(jīng)成為城市交通的主要問題,所以,城市軌道交通列車的設計,是基于當下交通擁堵的基本情況,增設安全、環(huán)保的交通工具,改善城市的交通環(huán)境,但交通列車運行的部分問題還有待解決。

全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程

介紹列車自動運行仿真系統(tǒng)(satm)中數(shù)據(jù)庫存儲模塊、列車自動監(jiān)控核心部件、列車運行仿真和列車調(diào)度終端系統(tǒng)的功能特點，給出該系統(tǒng)結(jié)構框架。

列車牽引計算是整個城市軌道交通的重要組成部分。利用計算機對列車的牽引計算進行模擬研究,可以較好地實現(xiàn)在整個列車運行過程中牽引過程的模擬。