2020年第5期文章目次

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  • 1  以云平台为底座的城轨云架构研究
    沈光亮
    2020(5):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.001
    [摘要](301) [HTML](0) [PDF 594.44 K](793)
    摘要:
    从目前城市轨道交通信息化发展趋势出发,阐述在线网运营转型中面临的问题与挑战。结合《智慧城市轨道交通信息技术架构及网络安全规范》的要求,探讨城轨云架构作为基础平台在促进城市轨道交通信息化发展中的作用;研究云平台、网络安全、数据共享以及智能运维4个主要构成模块的功能与要求;重点探讨云平台作为城轨云架构的关键技术,其功能要求与技术选择将直接影响行业信息化的建设与发展;在具体工程项目中,应重点关注云平台技术的安全性、可靠性、稳定性以及可扩展能力,以统一服务“线网全业务、城轨多制式”为目标,构建一个开放的信息化基础平台。
    2  城市轨道交通云平台建设的思考
    王 皓,杨承东
    2020(5):7-9. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.002
    [摘要](236) [HTML](0) [PDF 405.58 K](401)
    摘要:
    对现阶段行业内城市轨道交通云平台项目的现状进行介绍,阐述城轨云平台相关规范编制的成就,同时列举并解决城轨云平台的建设模式、城轨云平台算力纳管、城轨云平台的RAMS(reliability, availablity, maintainability, safety)指标建立、城轨云平台验收流程优化、城轨云运维体系建立等问题,并从城轨云平台自身技术驱动和规范编制两个方面,展望城轨云的发展方向。
    3  城轨云信息化系统 统一用户登录与管理
    吴雁军,窦永旺
    2020(5):10-16. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.003
    [摘要](185) [HTML](0) [PDF 2.04 M](443)
    摘要:
    从城轨信息系统快速发展带来的各子系统技术方案各异、缺乏统一规划的现状出发,说明复杂信息系统在统一用户登录与管理上存在的问题,探讨根据4A安全管理规范、利用单点登录(SSO)技术、采用Spring Security OAuth2+JWT方案来构建统一用户登录与管理系统,实现统一的账号管理、统一的认证管理、统一的授权管理以及统一的操作审计功能,从而解决城轨云众多信息化系统的统一用户登录与管理难题。
    4  城市轨道交通云平台网络安全防护平台方案研究
    何 晶
    2020(5):17-22. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.004
    [摘要](173) [HTML](0) [PDF 1.15 M](445)
    摘要:
    通过对城市轨道交通网络安全现状及国家网络安全政策要求进行分析,从技术层面和管理层面对城轨云安全风险进行阐述,提出基于网络安全等级保护2.0的基本要求,构建城轨云网络安全防护平台,根据“一个中心”管理下的“三重保护”体系框架进行设计,构建安全机制和策略,形成定级系统的安全保护环境。
    5  基于城轨云的线网网络安全“四化”建设
    王 刚,张 晔
    2020(5):23-27. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.005
    [摘要](112) [HTML](0) [PDF 2.40 M](283)
    摘要:
    构建可靠有效的网络安全体系是城市轨道交通线网安全运行的重要保障。结合网络安全法和等级保护的要求,提出运用“标准化”“精准化”“可视化”“智能化”的“四化“概念构建城市轨道交通线网网络安全保障体系。解决通用网络安全标准与城市轨道交通行业网络安全实际需求之间的耦合,形成先进、系统的城市轨道交通线网网络安全解决方案。
    6  城轨云化建设背景下的高速车地通信测试
    刘 杰
    2020(5):28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.006
    [摘要](82) [HTML](0) [PDF 1.12 M](331)
    摘要:
    介绍基于无线局域网(WLAN)的车地无线技术在高速轨道交通场景中的通信性能测试项目的、测试情况以及测试结果,测试组网采用5?725~5?850 MHz频段80 MHz频宽组网,轨旁AP设备按照间距200 m的间隔进行部署。通过测试验证了WLAN技术在列车高速移动场景下的各项通信性能指标,经过测试验证WLAN车地无线链路平均切换时延小于12 ms、平均丢包率小于0.1%、平均传输时延小于2 ms。在120 km/h、160 km/h场景下车地通信速率可达到350 Mbps以上,在80 km/h场景下车地通信速率可达到450 Mbps以上。本次测试可为后续市域铁路等高速轨道交通项目乘客信息系统业务承载提供参考依据。
    7  南京市域轨道交通线网运营优化及发展规划研究
    佘才高
    2020(5):33-38. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.007
    [摘要](219) [HTML](0) [PDF 4.52 M](460)
    摘要:
    南京市域轨道交通线网历经近10年的发展,运营里程已达200 km,具有覆盖面广、互联度高、开放性强等显著优势。线网有力地支撑了城市空间的拓展,带动沿线城市的开发,提升了沿线居民的时空可达性,在南京都市圈同城化的进程中发挥着重要作用。值此长三角区域一体化发展新机遇之际,为高水平打造南京都市圈的综合交通体系,满足居民日益增长的高品质出行需求,市域轨道在后续发展中将着力提升线网的快捷性、灵活性和互动性。具体措施包括优化运营模式、完善网络布局、改善网络换乘衔接、审慎选择速度与制式、统筹沿线开发建设时序等。
    8  基于IC卡刷卡数据的深圳市轨道交通站点活力研究
    吴光周,黄 虎,吴光周,黄 虎,胡金晖
    2020(5):39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.008
    [摘要](110) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    基于深圳市IC卡刷卡数据,分析深圳市轨道交通网络客流分布的特征规律,探讨轨道交通的客流模式,并提出一种基于客流强度和客流时间持续性的综合评估指标,定量分析深圳轨道交通站点的客流活力分布特征,而后对轨道交通站点进行分类分析。研究结果表明:深圳轨道交通网络的客流分布极不均衡,少数站点占据了大量的轨道交通客流量,前10的站点客流比重为19.64%;不同类型的站点客流模式存在显著差异,工作日和非工作日客流模式也有所不同。深圳轨道交通网络活力相对匮乏的站点比重较大,超过60%,非工作日轨道交通网络的客流活力明显优于工作日。
    9  现代有轨电车在组团式城市的功能定位及建设时序研究
    冯若潇,刘福华
    2020(5):46-50. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.009
    [摘要](92) [HTML](0) [PDF 526.06 K](321)
    摘要:
    近年来现代有轨电车在中国城市的应用愈受重视,而组团式发展是中国现代化城市的发展趋势,现代有轨电车在组团式城市的应用缺乏专门的研究。首先对现代有轨电车在组团式城市的功能定位及其影响因素进行识别,研究认为其在主城区对骨干或主体的公交系统起到加密和接驳作用,在非主城区的组团起到骨干公交系统的作用。在此基础上以现代有轨电车与城市总体规划相关布局的契合度、与大型综合交通枢纽和地铁的接驳关系、线路所在组团的近期建设力度、线路客流需求和线路的实施条件等5个因素作为决策指标,运用多目标理想点决策的方法,分析各线路与理想线路的贴近度并排序,得出建设时序。最后以中国某组团式发展的一线城市最新的有轨电车线网规划方案为案例对这一建设时序的分析方法进行验证。
    10  上海既有轨道交通5号线
    朱 捷,陈文艳
    2020(5):51-57. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.010
    [摘要](81) [HTML](0) [PDF 3.29 M](391)
    摘要:
    既有5号线改扩建工程,是中外首次整条运营线路实施“边运营、边改扩建、边延伸”的项目,经过历时两年半的建设于2018年年底与5号线南延伸工程同期开通,对于提升5号线整体功能具有重要意义。如何确保改扩建期间既有线路正常、安全运营是项目设计的难点,设计需要与建设、施工、运维方通力协作,制订合理的改扩建原则、方案及工程实施计划。这不仅为实现中国首例高架线路全线“不停运”改扩建奠定了技术基础,也为今后同类项目提供了借鉴经验。同时,工程设计还根据城市发展及社会对轨道交通服务提出的新要求,对既有线提出合理的技术改进、升级方案,使改造后的5号线整体系统功能更佳、与城市环境更协调、更能体现“以人为本”的设计理念。
    11  城市轨道交通大型检测与维修车辆资源共享方案研究
    汪永元
    2020(5):58-64. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.011
    [摘要](104) [HTML](0) [PDF 2.01 M](337)
    摘要:
    大型检测与维修车辆是城市轨道交通车辆基地综合维修中心的重要组成部分,是轨道交通基础设施(如线路、桥梁、隧道等)维护的重要设备,是工程设计中的重要内容。总结大型检测与维修车辆的作业能力指标,归纳出配置标准,结合苏州市域S1线的设计实际,基于网轨检测车、打磨车、铣磨车、探伤车、隧道清洗车、桥梁检查车、轨道车组等大型车辆资源共享的考虑,给出苏州市域S1线的资源共享方案,为中国轨道交通工程项目资源共享设计提供参考。
    12  基于TD-WiFi技术的城轨高速线路车地无线网络解决方案
    刘晓庆
    2020(5):65-72. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.012
    [摘要](107) [HTML](0) [PDF 2.52 M](337)
    摘要:
    随着城轨高速线路(120 km/h以上)的规模化建设,传统的WLAN技术难以满足高速线路车地无线网络高速切换、大带宽应用要求。通过对TD-WiFi技术特点、系统方案、运营测试数据与权威机构实验测试数据等内容进行分析,结合武汉地铁11号线的创新应用,提出基于TD-WiFi技术的高速线路车地无线网络组网解决方案,为160 km/h以上线路建设提供重要技术参考。
    13  长春轻轨发展历程及特点
    曹国利,崔 凯,李 莉,刘卫民,刘会军
    2020(5):73-79. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.013
    [摘要](525) [HTML](0) [PDF 720.83 K](457)
    摘要:
    长春轻轨被业内人士普遍认为是典型的轻轨系统,也是今后可以广泛推广的轻轨制式。长春轨道交通轻 轨制式(以下简称轻轨)发展较早,目前已经运营 61.5 km,建设运营经验较为丰富。其中 3 号线是国内首条运营轻 轨线路,已有 17 年历史。随着 3、4、8 号线最终建设完成,里程将达 110 km。2018 年 7 月《国务院办公厅关于 进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》(国办发〔2018〕52 号)发布,轻轨再次进入许多城市的考虑范围。 长春轻轨各系统的建设及运营经验可以作为重要的经验借鉴和参照标准。针对长春典型轻轨系统,分析其发展历 程、规划建设特点及设计创新与技术特点。秉承“量力而行、有序发展”的原则,长春选择了先轻轨后地铁的双 网融合、主辅结合的建设模式。实践表明,建设之初选择运量较大、投资较低、外形美观大方、节能环保的典型 轻轨系统,符合长春市经济实力及发展需求,有利于规划线网的快速形成。这种发展模式也对与长春经济实力大 体相当的一些大、中城市发展轨道交通具有借鉴意义
    14  国内外地铁线路改造案例剖析及启示
    梁青槐,林一泓,王 恒,余 波,冷嘉瑞
    2020(5):80-87. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.014
    [摘要](102) [HTML](0) [PDF 4.67 M](473)
    摘要:
    由于城市社会、经济、人口、空间、布局等的发展变化,既有地铁线路可能出现不再适应城市区域新发展的情况,局部线路面临调整、改造的问题。分析温哥华空中列车世博线和千禧线、东京地铁副都心线和东急东横线、北京地铁 13 号线和广州地铁 3 号线的改造原因、方案及效果,并在此基础上总结概括既有地铁线路改造的一般原因、典型方法。客流需求改变和城市结构变化是线路改造的主要原因,常以减少换乘次数、缓解换乘站 客流压力、优化客流分布、扩大线网覆盖面、缩短行车间隔等为目标,采用直通化、拆分重组、延展扩建等方式 进行。
    15  基于复杂网络的北京地铁网络化发展分析
    许 葭,宋守信,翟怀远,陈明利,袁朋伟
    2020(5):88-93. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.015
    [摘要](315) [HTML](0) [PDF 690.41 K](349)
    摘要:
    为了能够更好地针对地铁网络化运营的特点,分析地铁网络安全的管理方向,选取 2009、2012、2015 和2019 年 4 个时间节点,运用 Space-L 方法构建北京地铁网络拓扑结构,通过对比分析地铁站点与线路加入所产生的变化情况。基于复杂网络理论的相关概念,从动态和静态两个角度提出了 6 个评价指标,从而定量分析地铁网络建设对网络结构、性能的影响。结果表明,北京地铁在网络结构上的变化不大,并且从站点的比例来看,北京地铁网络中的功能特性仍然集中在少数站点。然而由于网络规模的迅速扩大,这部分站点的绝对数量有了大幅度提升,因此北京地铁的网络化管理需要从关注重点站点向网络化、系统化过渡。
    16  基于多源数据的无锡轨道交通客流特征分析
    游世凯,张 聪,邹 歆
    2020(5):94-100. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.016
    [摘要](93) [HTML](0) [PDF 6.66 M](510)
    摘要:
    无锡轨道交通线网已经初步形成,但整体线网负荷强度偏低。为提高轨道交通规划管理水平,有必要对轨道交通客流特征进行研究。基于居民出行调查、地铁乘客出行特征调查、轨道交通 AFC 数据等多源数据,分析无锡市轨道交通客流特征、轨道交通与土地利用的协调关系、轨道交通与其他交通方式一体化水平等,并与上海、广州、深圳、成都等城市进行对比分析。结果表明,轨道交通线网的平均乘距为 8.4 km,可较好地服务于核心区与外围组团间的中长距离出行;沿线开发强度、居住和岗位覆盖率偏低,影响轨道可服务人群数量;与常规公交等交通方式衔接不足,降低轨道交通快速出行竞争优势。研究建议无锡市应重点加强轨道交通与城市空间的耦合,提高沿线开发强度,协调轨道交通与其他交通方式的衔接,充分发挥轨道交通效能。
    17  INNOVIA 300 跨座式单轨系统在芜湖单轨交通的折返性能分析
    李辉光
    2020(5):101-105. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.017
    [摘要](61) [HTML](0) [PDF 655.86 K](367)
    摘要:
    介绍 INNOVIA 300 跨座式单轨系统车辆、道岔和信号的主要特点和性能参数。针对芜湖单轨交通 2 号线万春湖路站至梦溪路站区段线路,建立多质点列车模型进行列车牵引仿真计算。在列车牵引仿真计算的基础上,根据站前、站后折返的作业流程进行基于通信的列车控制(communication based train control,CBTC)下的折返运行分析。结果表明,采用 R100 m 渡线和 R69 m 渡线的站前折返发车间隔分别为 128.7 s 和 132.6 s,站后折返发车间隔分别为 80.4 s 和 83.5 s;停站时间直接影响发车间隔,当停站时间不超过 65 s 时,站后折返时间均满足远期 2 min的发车间隔要求。利用 INNOVIA 300 跨座式单轨系统良好的折返性能可以有效提高系统运能,缩短乘客等待时间,并为线路的运营组织和优化奠定基础。
    18  深埋地下车站排水设计探讨
    覃 旭
    2020(5):106-110. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.018
    [摘要](72) [HTML](0) [PDF 630.21 K](270)
    摘要:
    研究深埋地下车站污水系统、废水系统的设计难点和技术解决方案。以地下埋深约 60 m 的青秀山站为例,提出深埋车站污水系统、废水系统排水提升的设备选型和排水方式。通过技术分析和方案比选,明确青秀山站污 水系统采用半真空污水提升装置并采用二次接力提升的排水方式;对于站厅层和站台层间实土层约为 20 m、废水无法重力流到站台层排水沟的现象,采用站厅层设置集水坑的方案。站台层及以上楼层的废水均通过设置于站厅 层的集水坑收集,再经潜水泵二次接力,就近排入集水坑或直接提升排至室外。站台层的主废水泵房提升泵不采 用潜水式的潜水泵,而是采用置外型立式泵提升方式。青秀山站的污水系统、废水系统的排水方式在实际运维中 运行良好,为深埋地下车站的排水系统设计提供了新思路。
    19  铝合金筋混凝土在地铁工程中的应用探索
    李 虎,赵 晶,张 康
    2020(5):111-117. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.019
    [摘要](73) [HTML](0) [PDF 640.32 K](219)
    摘要:
    对于含有腐蚀性介质的地下环境中的地铁工程,钢筋混凝土结构容易因钢筋锈蚀而造成耐久性和安全性降低。从防止受力钢筋锈蚀的角度出发,探索将铝合金筋应用于地铁工程混凝土结构的可行性;基于现行《混凝土结构设计规范》及铝合金材料的力学性能特点,推导铝合金筋混凝土梁正截面受弯承载力计算表达式,并通过现有9根铝合金筋混凝土梁受弯试验数据对表达式进行验证;基于现有研究成果对铝合金筋混凝土梁裂缝宽度的计算进行探索;从耐腐蚀性和经济性角度,对比普通钢筋混凝土梁及铝合金筋混凝土梁的使用寿命和工程造价,给出铝合金筋和普通钢筋混合使用的研究思路,为铝合金筋混凝土在地铁工程设计中的研究及应用提供了一定的方向和参考。
    20  基于风车桥耦合振动分析的刚构拱桥优化设计
    何建梅,郭 敏,郭向荣,陈 亮
    2020(5):118-122. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.020
    [摘要](46) [HTML](0) [PDF 649.12 K](265)
    摘要:
    以广州地铁14号线大跨度150 m刚构拱桥为例,建立风荷载作用下大跨度刚构拱桥的车桥耦合动力分析模型,并根据势能驻值原理及形成结构矩阵的“对号入座法则”,采用计算机模拟的方法,计算与分析该桥列车通过时的桥梁动力响应和列车走行性,通过多方案比选,分别得出各桥梁方案的行车安全性及舒适性指标,最终提出优化设计方案。研究结果可为大跨度刚构拱桥的动力设计提供理论依据。
    21  夏热冬冷地区全高站台门地铁站环控负荷分析
    苏子怡,李晓锋
    2020(5):123-129. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.021
    [摘要](109) [HTML](0) [PDF 918.77 K](310)
    摘要:
    随着城市人口的不断增加,世界各国正在大规模发展城市轨道交通系统,地铁节能工作引发了越来越多的关注和研究。以夏热冬冷地区的典型全高站台门地铁车站为例,采用基于理论分析和STESS模拟的环控系统负荷计算模型,对其组成部分和影响因素进行研究,定量给出客流量、全高站台门气密性、隧道温度、站厅站台控制温度、机械新风量对最热月环控系统冷负荷的影响。模拟结果显示,在典型工况下,全高站台门地铁车站人员负荷、渗风负荷和日稳定负荷分别占环控系统最热月冷负荷的26%~29%,29%~33%和41%~42%。研究发现地铁车站的主要节能潜力在于全高站台门气密性和站厅、站台温度的合理控制。对于全高站台门当量缝隙宽度在约束值以下的车站,增强气密性带来的节能潜力在25%以上;以站台/站厅温度26℃/27℃为基准,控制温度每增加1℃,最热月环控系统累计冷负荷降低约28%。研究结论为地铁车站环控负荷的合理控制提供参考,可对地铁车站的节能运行起到一定的指导作用。
    22  地铁车辆基地集中冷源空调水系统设计
    蒲晓辉,李光杰,姬广凡,高润楠
    2020(5):130-135. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.022
    [摘要](84) [HTML](0) [PDF 1.44 M](247)
    摘要:
    地铁车辆基地的办公、生活房屋集中布置,空调负荷大,运行时间长,特性相近,采用集中冷热源空调能减小设备装机容量,降低运行费用。通过分析负荷特性,平衡近、远期负荷差异矛盾,提出机组分设、管网合设的水系统方案,结合两类负荷的特点,制订机组的配置方案,使两类机组能互为备用,提高系统日常运行稳定性和对各种工况的适应性。管网采用分区两管制一次泵定流量系统,水泵与冷水机组异侧成对布置,机房通道和设备间隙作为机组拔管检修使用,以充分利用空间,减小机房规模。梳理与土建、供电、自控等专业的设计接口和配套需求,明确各项配套设施的规格、数量、安装位置及任务归属,使阀门、仪表等附件的配置与自控系统相协调。
    23  基于数字通信保护技术的地铁 35 kV 备自投方案
    闫 石,钟素梅
    2020(5):136-141. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.023
    [摘要](92) [HTML](0) [PDF 682.49 K](264)
    摘要:
    国内地铁 35 kV 供电系统备用电源自动投入装置采用线路差动保护起动方式,在上级母线故障时存在备自投拒动的问题,针对此问题分析并提出一种基于数字通信保护技术的 35 kV 备自投方案。该方案借助国内地铁已有应用的数字通信保护技术,通过上、下级备自投的息通信和逻辑判断,实现备自投有选择性地快速动作。根据对信息利用方式的不同,提出闭锁式备自投和允许式备自投,分析两种方式的动作原理和逻辑组成,并从速动性、可靠性、方案的实现等方面分析其特点,传统变电站更适合采用允许式备自投,智能变电站采用两种方式均可,但宜优先采用允许式备自投。
    24  全功率双向变电站与地铁杂散电流问题
    邓 霄,贾 猛,林 飞,杨中平,王 赛
    2020(5):142-147. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.024
    [摘要](79) [HTML](0) [PDF 1011.25 K](303)
    摘要:
    地铁杂散电流会腐蚀地铁当中的金属(如承重墙里面的钢筋),为系统安全埋下隐患。与混合型变电站(由二极管整流器和 PWM 变流器组合而成)相比,由 PWM 变流器构成的全功率双向变电站不但具备正常的能馈功能,而且可基于其良好的调节直流电压的能力来维持各变电站输出电压一致,从而达到降低杂散电流的目的。分析全功率双向变电站降低地铁杂散电流的原理及其改善效果,仿真结果表明,全功率双向变电站能使地铁当中的杂散电流吸收垫充分发挥作用,显著降低地铁杂散电流。
    25  利用承载 CBTC 的 LTE-M 双网提升集群业务可靠性方案
    王 亮,张路昊
    2020(5):148-153. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6073.2020.05.025
    [摘要](145) [HTML](0) [PDF 2.09 M](297)
    摘要:
    随着 LTE(long term evolution,长期演进)综合承载在城市轨道交通中应用的逐步深入,越来越多的车地通信业务承载在LTE 网络上。针对 LTE-M 综合承载 CBTC+集群(+其他宽带接入业务)的地铁业务组合,充分利LTE-M 承载信号的 AB 双网,通过 LTE RAN 共享技术,将传统单网承载的集群业务的应用模式改进成基于空中接口的、AB 双网主备保障的机制模式。正常情况下 A 网承载集群语音业务,当 A 网空口异常时终端重选至 B 网驻留或接入,显著提升了 LTE-M 综合承载业务中集群列调的可靠性。

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