列車追蹤仿真的城市軌道交通折返能力的研究

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。

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。

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。

將仿真方法應(yīng)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。

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(dǎo)致其折返能力也具有一定的差異。

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(yīng)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)。

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(yīng)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(yīng)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。

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(guān)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(diào)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.

城市軌道交通列車駕駛仿真器是城市軌道交通部門進行技能培訓(xùn)的高科技設(shè)備,能夠進行精確的列車操縱性能仿真和逼真的列車駕駛環(huán)境仿真?；竟δ馨M操縱功能、列車動力學(xué)計算功能、故障判斷培訓(xùn)功能、視景和聲音仿真功能以及運動仿真功能。針對城市軌道交通特點,給出了軌道交通列車駕駛仿真器的運行仿真數(shù)學(xué)模型,提出采用分布式計算機體系結(jié)構(gòu)、mpeg視頻壓縮技術(shù)和基于directsound技術(shù)的多媒體聲音系統(tǒng),設(shè)計具有4層5自由度液壓運動平臺的駕駛仿真器。并基于以上技術(shù)完成了北京地鐵交流傳動電動客車列車駕駛仿真器的研制,成功應(yīng)用于北京地鐵技術(shù)學(xué)校學(xué)員和北京地鐵司機的教育培訓(xùn)。

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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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。

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。

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(gòu)框架。

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(gòu)框架。

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。

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。

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(yīng)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。

闡述了城市軌道交通安全追蹤與評價系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及其主要功能,并對系統(tǒng)的實現(xiàn)及需解決的問題進行了研究。

針對城市軌道交通列車能耗問題,提出了一種基于剩余平均速度比較法的能耗計算方法,建立了列車能耗模型,并對該模型在gunplot環(huán)境中進行了仿真,表明剩余平均速度比較法在列車區(qū)間運行中能很好地節(jié)省能耗,為列車的能耗優(yōu)化提供了依據(jù)。

鑒于國內(nèi)軌道交通列車編號規(guī)則不統(tǒng)一,本文通過分析總結(jié)國內(nèi)各大城市軌道交通和大鐵路的列車編號規(guī)則,提出軌道交通列車編號統(tǒng)一的具體方案。