2020年第3期文章目次

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  • 1  北京轨道交通燕房线工程核心设备系统独立安全评估
    孙华平,张艳兵,杜 薇
    2020(3):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.001
    [摘要](85) [HTML](0) [PDF 757.99 K](89)
    摘要:
    北京轨道交通燕房线为“综合科技示范线”,示范国产化全自动运行(fully automatic operation,FAO)技术的应用。全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。燕房线全自动运行系统是国际公共交通联会(UITP)定义的自动化等级为4级(GOA4)的系统。由于采用了很多新技术,燕房线在工程建设期间探索出一套适用于全自动运行系统的风险管理方式。从工程安全评估角度介绍全自动运行系统工程核心设备系统的安全以及风险管理,从而确保工程建设满足可靠性(reliability)、可用性(availability)、可维护性(maintainability)和安全性(safety)(RAMS)要求。国内其他全自动运行系统线路建设期间的风险管理也可借鉴燕房线核心设备系统独立安全评估的经验。
    2  城市轨道交通智能装配式减振轨道自动铺装测量控制系统的设计与研究
    杨秀仁,廖翌棋,陈 鹏,曲 村
    2020(3):8-11. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.002
    [摘要](34) [HTML](0) [PDF 1.11 M](49)
    摘要:
    从目前城市轨道交通轨道工程建设现状的不足出发,结合板式无砟轨道的应用现状以及城市轨道交通工程特点,说明装配式减振轨道自动铺装需要解决的问题与需求。阐述装配式减振轨道自动铺装的测量控制方法,给出测量控制所需的坐标转换算法,说明自动铺装测量控制系统的构成及工作原理,并指出控制系统的应用将改变人工现浇轨道结构的现状,能大大提高轨道工程安装精度和安装效率,提高减振质量,减少人工,缩短工期,具有推广价值。
    3  探地雷达检测盾构隧道试验效果研究与应用
    向亮星,汪传斌,郝世鹏,方恩权
    2020(3):12-17. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.003
    [摘要](22) [HTML](0) [PDF 2.97 M](43)
    摘要:
    为了确认探地雷达检测盾构隧道的效果,在不同工况下开展试验和验证,为探地雷达检测盾构隧道背后充填质量提供实践依据。研究表明,管片密集的钢筋结构对电磁波产生一定的屏蔽作用并引起管片内多次波震荡,检测时不同测线位置的结构差异更增加了检测难度。通过合理选用天线并优化采集过程,探地雷达可以检测到盾构隧道管片背部的界面异常,以单个管片为最小判定单位,定性判断管片背后注浆密实度是可行的,雷达图像异常强弱与缺陷大小的对应关系还应进一步检验确认。
    4  北京地铁公共艺术应用与国外案例比较研究
    马 飞,王苗苗,张育南,高 杰
    2020(3):18-26. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.004
    [摘要](25) [HTML](0) [PDF 8.56 M](41)
    摘要:
    将北京部分地铁站点划分为传统街区型、文化科教型以及商业型站点3种类型,并分别与国外同类型站点在地理位置、站点公共艺术元素提取以及公共艺术运用方面进行对比分析,对北京地铁公共艺术未来发展提出应以人为本、凸显地域特色以及实现公众参与等要点,并提出在站点公共艺术设置位置应一体化、艺术创作选题应进一步扩展以及公共艺术创作形式应多元化等建议,探究如何利用公共艺术作品改善地铁站点环境,提升乘客乘车体验,力求为今后地铁公共艺术的建设提供借鉴和启示。
    5  成都地铁票务管理信息化实践
    关 涛,陈徐松,王爱妍,杨 琦,朱 林
    2020(3):27-32. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.005
    [摘要](19) [HTML](0) [PDF 1.47 M](37)
    摘要:
    针对成都地铁票务管理上的难点和痛点,通过信息化手段和互联网+的应用,对原有的现金收益审核工作进行无纸化改造,在车站购票/充值环节提供移动支付功能,解决票务运作上重复性工作量大、人工作业环节效率低易出错、业务人员数量随着线网规模不断增大等突出问题,基本实现票务管理的信息化、自动化和网络化,提质、增效、降成本效果显著。同时相关功能均是基于已运营的线路进行改造,可为其他城市改变既有的票务管理提供借鉴。
    6  基于线网全寿命成本控制目标的车辆基地资源共享研究
    郭泽阔,陈 菊,冯万慧,王 璐
    2020(3):33-39. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.006
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 1019.68 K](38)
    摘要:
    目前国内各城市都在开展或已经开展资源共享的研究,其中车辆基地资源共享是线网资源共享的重要组成部分。根据《地铁设计规范》规定,车辆基地是保证地铁正常运营的后勤基地。车辆基地的设计范围包括车辆段、综合维修中心、物资总库和培训中心以及必要的办公、生活设施等,是地铁正常运营所必需的设备和设施。通过广泛调研,目前国内大多数城市车辆基地资源共享研究还存在一定的不足,仅集中在车辆大、架修的资源共享,缺乏对车辆基地综合维修中心、物资库等全系统的资源共享研究。创新性地提出基于线网全寿命成本控制目标的车辆基地资源共享研究思路,以沈阳地铁线网车辆基地为例,提出资源共享方案。除大、架修资源共享外,进一步研究物资存储、综合维修、特种车辆等多方面的资源共享,此外,对车辆基地各个单体的配置提出一定的标准化指标。在充分调研国内其他城市地铁建设经验、运营经验以及不同城市车辆基地建设规模的基础上,最终得到沈阳地铁车辆大架修资源共享、物资共享、综合维修共享、特种车辆共享以及场段配置标准化5个方面的研究结论。便于指导沈阳及类似城市地铁在新一轮的建设规划中以及未来线网规划调整中更加合理地分配车辆基地的物资、人力、设备、用地。
    7  宁波机场路南延工程公轨一体化双层高架桥精细化设计
    赵晓梅,顾民杰
    2020(3):40-45. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.007
    [摘要](14) [HTML](0) [PDF 1.22 M](27)
    摘要:
    宁波机场路南延工程为公轨一体化双层高架工程,根据目前大力发展预制结构和注重环保的工程建设要求,进行精细化设计,重点在快速施工、减振降噪、U型轨道梁顶疏散平台等方面进行设计研究。结合宁波机场路南延工程,从精细化设计的角度介绍公轨一体化双层高架桥的设计要点。通过上、下层分别梁上运梁、共用一套架桥机的工艺创新,实现双层预制梁结构应用,即在闭口型框架桥墩的上下层均采用预制轨道梁,极大地提高了双层高架桥的施工速度。减振降噪措施方面涉及U型轨道梁构造优化、声屏障设置、减振降噪伸缩缝等。研究U型轨道梁内腹板顶兼作疏散平台时,平台与车厢底板的位置关系。
    8  民营资本参与城市轨道交通PPP项目障碍因素分析
    刘 华,李 航
    2020(3):46-53. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.008
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 805.54 K](41)
    摘要:
    民营资本参与度不足已经成为中国PPP模式在城市轨道交通项目领域持续推广的一大桎梏,识别和分析民营资本参与的障碍因素是促进其参与的关键问题。通过文献研究提炼出4个角度共23条障碍因素,并采用解释结构模型法,构建民营资本参与障碍因素的层次结构模型,得出障碍因素间的层级关系,并进一步提出促参建议。对于促进民营资本参与城市轨道交通PPP项目提供一定理论支持。
    9  市域轨道快慢车组合运营线路节能坡方案优化探讨
    郑 翔,侯依梦,董欣垒,李得伟,王 新
    2020(3):54-62. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.009
    [摘要](16) [HTML](0) [PDF 980.66 K](33)
    摘要:
    针对快慢车组合的市域快线节能坡优化开展研究。首先提出市域轨道节能坡优化的总体框架,开展列车节能运行操纵策略实验和标准三站两区间的节能坡数值实验,得到设计规律。在此基础上,结合广州地铁18号线实际工程数据,对全线节能坡方案进行优化探讨。结果表明,快慢车组合运营线路的节能坡设计主要受快慢车比例和快车跨站限速影响,当快车比例较大、跨站限速高时采用小站缓坡更加节能。方案理论上节能效果显著,证明了方法的有效性。
    10  新线开通后深圳地铁线网客流成长特征分析
    闫 铭,杨 良
    2020(3):63-71. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.010
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 2.42 M](25)
    摘要:
    分析深圳市轨道交通网络化发展过程中的客流变化特征,重点针对深圳地铁三期工程7、9、11号线开通后运营实际,从“网、线、点”3个层面综合分析轨道交通客流发展规律和时空分布特性,尤其是新建线路对原有网络的影响。网络层面重点分析网络客流规模、强度与地铁建设的关系;线路层面着重研究不同性质线路高峰断面、客运量增长特征的差异性;车站层面分析进出站客流、换乘客流、接驳客流的特征。通过对客流特征的分析,进一步针对未来深圳轨道交通规划设计及运营提出几点建议。
    11  城市轨道交通换乘车站多方式客流控制模型
    皮雁南,郭建媛,马 骁,谢 臻,高江华,宣 晶
    2020(3):72-76. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.011
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 587.05 K](39)
    摘要:
    针对城市轨道交通换乘车站的客流控制展开研究,提出进站流量控制和换乘绕行相结合的多方式客流控制模型。模型以乘客平均停留时间最小为目标,并且满足站台人数在安全限制内。使用多子群混合粒子群算法对模型进行求解。模拟国贸车站早高峰大客流场景进行实验,实验求解过程收敛快且稳定;实验对比分析无客流控制、常态进站客流控制与多方式客流控制的不同指标数值,证明多客流控制方案的必要性以及模型的可行性与有效性。
    12  基于BFS和加权半监督聚类算法的地铁客流分配研究
    翁小雄,张洁颖
    2020(3):77-84. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.012
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 3.19 M](26)
    摘要:
    复杂的城市轨道交通线网给乘客提供多种出行路径选择,而轨道网络起讫点间可能存在多条可选有效路径,给城市轨道客流清分工作带来难度。为求解相同起讫站点间各路线乘客选择的概率问题,以广州市地铁自动售检票(automatic fare collection,AFC)系统刷卡数据为研究对象,提出一种创新性的半监督聚类算法框架。首先基于广度优先(breadth first search, BFS)的K短路径的搜索算法,识别起讫点间的有效路径集,由此确定初始聚类中心及个数;然后以路径距离和换乘次数等特征值依次标定各有效路径权重,由这些标记数据出发,采用加权半监督的方式增强聚类算法的分类能力。最后结合客流调查结果,与经典K-means算法和朴素贝叶斯分类算法进行比对。通过算例证实提出的客流分配算法性能最优,准确率高达94%,具有较好的分类效果。
    13  轨道交通高架U型梁结构优化设计研究
    陈华婷,孙 聪,赵 蕊
    2020(3):85-91. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.013
    [摘要](11) [HTML](0) [PDF 2.07 M](30)
    摘要:
    由于建筑高度低、降噪性能好、空间利用率高等优点,U型梁在轨道交通高架桥中广泛应用,但对其结构性能的研究相对较少。基于Abaqus6.14-1的优化模块,依托某实际U型梁项目,首先采用拓扑优化的方法,在保证列车行驶空间等必要功能要求的前提下,以应变能最小为目标函数、体积限值等为约束条件,研究不同支承条件下轨道交通30 m标准跨径简支高架U型梁的最优结构形式。对拓扑优化结果进一步采用形状优化,以消除截面应力集中的影响。结果表明:对于上承式桥梁,当支座间距较小时,优化结果类似于小箱梁,当支座间距较大时,优化结果类似于T梁;对于下承式桥梁,其拓扑优化形态比较接近于实际项目的U型梁设计方案。经形状优化后,局部应力降为原数值的71.39%,应力集中明显改善。结果还表明,连续体结构拓扑优化技术可有效地运用于桥梁结构的方案设计。
    14  地铁9号曲尖轨道岔区建筑限界加宽量计算
    温朋哲,耿 浩,高士杰
    2020(3):92-96. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.014
    [摘要](11) [HTML](0) [PDF 659.10 K](32)
    摘要:
    限界计算是地铁工程设计过程中较为繁琐的一项工作,直接关系到车辆运行安全。针对天津地铁6号线工程中应用9号曲尖轨道岔的情况,综合考虑车辆在道岔侧股运行时的几何偏移量、欠超高引起的动态偏移量、曲线轨道参数及车辆参数变化引起的车体横向位移量,计算并拟合B型车道岔区建筑限界加宽量图,为道岔区土建、结构设计提供理论依据。计算结果表明:B型车道岔外侧建筑限界加宽始于岔心前端25.75 m处,最大加宽量为166 mm;道岔内侧加宽始于岔心前端22.55 m处,最大加宽量为429 mm。
    15  地铁道岔尖轨早期伤损分析
    鹿广清
    2020(3):97-101. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.015
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 2.73 M](31)
    摘要:
    近年来国内地铁线路建设和开通呈井喷形势,但是新开通线路尖轨出现早期异常伤损现象较为普遍,给列车安全运行、线路运营带来隐患。通过对地铁新建线路道岔尖轨早期出现伤损的调研,深入研究伤损形貌与特征,结合轮轨关系、道岔转辙器结构特性、运动特性、尖轨线型、尖轨轨顶坡、轨道弹性等影响因素进行分析,判断地铁尖轨的破损型属于接触疲劳伤损,得出产生轨头接触疲劳伤损的主要原因是轮轨接触应力过大,提出一致性新车轮的运营条件引起的接触应力集中,是产生伤损的主要原因的结论,并提出改善轮轨关系、改善运营条件、提高材料性能、加强维护保养等延缓地铁道岔早期伤损的措施。
    16  基于空间自由设站连续传递法的地铁隧道控制测量新方法
    金 鸿
    2020(3):102-109. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.016
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 1.19 M](37)
    摘要:
    针对目前地铁隧道地下导线网布设形式易受旁折光影响、控制点使用困难和横向贯通误差大等问题,提出一种基于空间自由设站连续传递法的地铁隧道控制测量新方法,将稳健抗差估计理论和方差分量估计理论综合用于设站点三维坐标复合迭代高精度定权,结合IGGIII权函数推导地铁隧道Helmert空间自由设站间接平差数学模型及其线性化误差方程的严密公式。地面1︰1模拟试验表明:所提方法的数学模型可以合理确定三类观测值的权比,同时能够抵抗导线点受施工环境影响所含的数据粗差对解算结果的影响;与全导线网、交叉导线网、棱形导线网对比,新方法横向贯通精度高、网形强度强,是一种更为有效实用的地铁隧道洞内控制测量方法,已在西安地铁6号线丈八四路站至丈八一路站区间隧道工程中推广应用。
    17  基于三维激光扫描技术确定隧道变形的新方法
    葛山运
    2020(3):110-117. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.017
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 1.75 M](27)
    摘要:
    从三维激光扫描技术应用于地铁隧道变形监测实际出发,研究三维激光扫描技术在隧道变形监测中的应用,给出一种适用于隧道数据采集的多站共用靶标连续拼接法。针对如何确定隧道变形的关键问题,提出一种通过建立参考系、点云格网化、剖面图提取、变形量值计算等流程确定隧道变形的新方法。将该技术应用于地铁隧道扫描实验,结果发现提出的方法能够在任意位置提取隧道断面,能够确定隧道变形量值,是一种有效的确定隧道变形的新方法。
    18  广州地铁骨干承载网建设分析
    郭祥寿
    2020(3):118-122. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.018
    [摘要](14) [HTML](0) [PDF 671.95 K](28)
    摘要:
    随着广州地铁线网规模的持续扩大、业务需求的高速增长,结合广州地铁区域控制中心设置模式,既有的多业务传送平台(multi-service transport,MSTP)骨干承载网已经不能满足线网业务承载需要,迫切需要建设大容量的骨干承载网,以适应云计算、大数据以及人工智能(artificical intelligence,AI)等新兴技术应用带来的超大业务承载需要。从承载网的技术发展以及广州地铁骨干网业务特点等方面,对广州地铁新一轮骨干网的技术制式、组网架构、系统容量等进行分析研究,提出本次骨干网的技术选择应以大容量、易扩容为基本原则,结合当前技术发展,对光传送网(optical transport network,OTN)技术作为骨干网的优势给予充分阐述,明确本次骨干网建设采用OTN技术;在骨干网的组网结构方面,充分结合广州地铁区域控制中心的设置特点,推荐按照控制中心的定位采用双环组网方式;在骨干网的系统容量上,根据业务特点详细总结各区域控制中心之间的容量需求,结合OTN技术特点,确定本次骨干网采用单波100 Gb/s的系统,内外环均按照80波配置。
    19  郑州轨道交通全网供电系统与城市电网的融合模式研究
    李建民,班希翼
    2020(3):123-128. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.019
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 501.46 K](30)
    摘要:
    针对城市轨道交通供电系统与城市电网的关系,结合一些城市轨道交通供电系统的建设实践个案,提出轨道交通全网供电系统应该与城市电网充分融合的观点,而融合的方式可分为110 kV、35 kV和10 kV三个层面。同时,结合郑州城市电网的特点和轨道交通供电系统的现状,从必要性、技术层面对融合进行研究,提出10 kV 融合模式和110 kV融合模式,并对两种模式进行实施分析,对不同模式下存在的技术问题进行研究。在此基础上,总结融合的优点,并对郑州市如何推进融合提出实施策略:以集中供电融合为主,加快推进分散融合。
    20  城市轨道交通开闭所接线方案优化设计
    喻 奇
    2020(3):129-132. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.020
    [摘要](7) [HTML](0) [PDF 609.42 K](33)
    摘要:
    国内城市地铁大多选择接线简单、易于工程实施的开闭所方案实现主变电所资源共享。分析常规开闭所接线方案存在供电可靠性低、故障影响范围大的缺点。为提高开闭所的供电可靠性,提出一种新型同源双回线的优化接线方案。该方案优点在于当开闭所进线电缆发生故障时,继电保护装置可自动切除故障,不会造成停电。论证了优化接线方案在工程实施中的可行性,最后介绍开闭所的保护配置方案,并提出采用带方向的数字通信电流保护作为开闭所后备保护,以满足继电保护选择性的要求。
    21  地铁非消防电源切除方案优化
    杜东平,陈 剗
    2020(3):133-137. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.021
    [摘要](6) [HTML](0) [PDF 506.57 K](27)
    摘要:
    基于非消防负荷在切除方式、时间、切断点等方面做法不一的问题,通过对各种非消防负荷的类型特点、断电影响、火灾位置、运营管理需求等方面进行分析,对不同的切除对象给出相应切除的方式、时间、切断点。提出优化后的切非方案:三级负荷等可立即切除的负荷和有固定控制流程的负荷均自动切除;无法固定控制流程的负荷手动切除。三级负荷等断电不会影响运营和疏散救援的负荷可立即切断;电梯、站台门、闸机/门禁按控制逻辑指令执行完可切除;切断点选在变电所低压柜内较安全,正常照明、小动力箱建议在配电箱处分区域切除。
    22  重庆轨道交通AFC系统移动支付改造研究与应用
    董文斌
    2020(3):138-143. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.022
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 2.77 M](36)
    摘要:
    通过重庆市通卡公司发行公共交通一码通聚合乘车码和轨道集团发行渝畅行乘车码,实现APP双平台发码功能,同步引入银联、支付宝、微信等多种新型移动支付通道,同时提升AFC系统读写器功能,对既有运营线路全线网系统进行软硬件改造,达到多家移动支付通道同步应用及改造目标,满足“高效、便捷、安全”的业务要求,解决乘客和轨道集团运营需求痛点。立足轨道交通AFC系统现状、移动支付应用需求、结合系统改造复杂、任务重、涉面广、接口多、工期紧等特点,详细阐述轨道交通移动支付介质优选、移动支付系统设计、移动支付系统改造实施等的策略和措施,为多码平台、多业务实施提供了较好的解决方案。
    23  刚性接触网质量指数研究
    张 宇,胡 舜
    2020(3):144-147. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.023
    [摘要](11) [HTML](0) [PDF 508.62 K](40)
    摘要:
    目前中国地铁动态检测行业发展迅速,接触网动态检测作为检测弓网关系状态的重要项目,多采用对接触网检测参数进行阈值管理的方式,用以发现局部接触网参数异常、弓网关系优劣的状况并复查整改消除隐患。为填补地铁行业内刚性接触网综合评价的空白,克服传统方法对接触网整体质量量化的不足,采用标准差的计算方法对接触网静态参数进行计算,运用Topsis的评价方法对弓网运行动态参数进行计算,从而充分发挥每个接触网动静态检测数据的作用,从静态、动态两方面对刚性接触网质量状况进行综合评价。根据郑州地铁日常运营检测数据,参考轨道质量指数TQI评价体系,建立刚性接触网质量指数CQI评价体系,对刚性接触网质量状况进行区段性的评价,对基础设备设施管理、合理分配检修维护资源、实现状态修具有指导意义。
    24  基于韧性理论的中国城市轨道交通事故统计分析
    夏泽郁,汤育春,李启明
    2020(3):148-156. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.024
    [摘要](10) [HTML](0) [PDF 801.94 K](24)
    摘要:
    基于城市轨道交通系统(urban rail transit system,URTS)韧性理论,以“系统-扰动”二元为研究对象,从URTS的受灾视角,搜集2007—2018年中国大陆35座城市在城市轨道交通运营阶段发生的事故共计1 911起,对其受到的所有扰动进行归类分析,从事发年份、事故类型、事发城市、制式等方面探究事故发生的规律性。结果显示,运营事故总数在2015年达到峰值后逐年递减;4类事故中,技术扰动事故高频低损,人为扰动事故低频高损;运营历史越长、线网规模越大、制式类型越多、客流强度越大的城市,事故越多,事发频率越高;在各类制式中地铁事故占比最大,近年来地铁运营安全性持续提高。最后,结合事故的规律性,基于4种事故类型,从技术、管理和政策3个维度提出对应的解决方案。
    25  地铁发布晚点信息存在的问题和优化建议
    宋雨洁
    2020(3):157-167. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.03.025
    [摘要](11) [HTML](0) [PDF 1009.76 K](37)
    摘要:
    通过持续改进设备和优化人员运作,地铁发生5 min以上晚点的事件已经大幅减少,但是晚点无法完全避免。地铁受设备故障或者外部事件影响造成列车晚点时,要及时发布晚点信息。发布晚点信息既要保证乘客知情权,便于乘客调整出行计划,同时要确定合理发布范围,不扩大负面影响。以广州地铁为例,分析现在存在的问题和困难,通过量化计算晚点乘客延误总量的方法,提出按照乘客实际感受发布晚点信息、优化晚点信息发布预案、引导乘客绕行晚点地点等措施,有效减少故障影响。

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