2023年第36卷第1期文章目次
2023, 36(1):1-8.
摘要:
参考国际上较为通用的统计标准，将城市轨道交通分为地铁、轻轨和有轨电车三大类，对世界城轨交通运营现状进行统计。分析表明：截至2022年底，全球有78个国家和地区的545座城市开通了城市轨道交通系统，总里程超过41 386.12 km，其中地铁、轻轨、有轨电车分别占48.9%、9.8%和41.3%。截至2022年12月31日，中国(含港澳台)累计有61座城市开通运营轨道交通，运营里程达10 857.17 km，其中中国内地运营里程10 291.96 km。2021年，全球46个国家的157座城市地铁累计运送乘客498.66亿人次，平均负荷强度0.74万人次/(d·km)，其中中国(含港澳台)地铁年客流量为256.86亿人次。我国城市轨道交通持续稳步发展，线网规模和客流规模继续稳居全球第一。对中国内地市域(郊)铁路线路进行统计，开通运营里程为2 954.67 km，在建里程为2 826.91 km。市域(郊)铁路将为都市圈、城市群发展提供有力支持，为实现“双碳”愿景做出积极贡献，为交通强国建设奠定基础。
参考国际上较为通用的统计标准，将城市轨道交通分为地铁、轻轨和有轨电车三大类，对世界城轨交通运营现状进行统计。分析表明：截至2022年底，全球有78个国家和地区的545座城市开通了城市轨道交通系统，总里程超过41 386.12 km，其中地铁、轻轨、有轨电车分别占48.9%、9.8%和41.3%。截至2022年12月31日，中国(含港澳台)累计有61座城市开通运营轨道交通，运营里程达10 857.17 km，其中中国内地运营里程10 291.96 km。2021年，全球46个国家的157座城市地铁累计运送乘客498.66亿人次，平均负荷强度0.74万人次/(d·km)，其中中国(含港澳台)地铁年客流量为256.86亿人次。我国城市轨道交通持续稳步发展，线网规模和客流规模继续稳居全球第一。对中国内地市域(郊)铁路线路进行统计，开通运营里程为2 954.67 km，在建里程为2 826.91 km。市域(郊)铁路将为都市圈、城市群发展提供有力支持，为实现“双碳”愿景做出积极贡献，为交通强国建设奠定基础。
2023, 36(1):9-13.
摘要:
截至2022年底，中国大陆地区共有55个城市开通城轨交通，运营线路超过10 000 km，达到10 291.95 km，其中，地铁线路8 012.85 km，占比77.85%。2022年当年共新增城轨交通运营城市5个，新增运营线路长度1 085.17 km，其中，新增地铁线路803.12 km。新增运营线路涉及4种系统制式，分布在25座城市，共50条(段)线路。
截至2022年底，中国大陆地区共有55个城市开通城轨交通，运营线路超过10 000 km，达到10 291.95 km，其中，地铁线路8 012.85 km，占比77.85%。2022年当年共新增城轨交通运营城市5个，新增运营线路长度1 085.17 km，其中，新增地铁线路803.12 km。新增运营线路涉及4种系统制式，分布在25座城市，共50条(段)线路。
2023, 36(1):14-21.
摘要:
基于车车无线通信的列车虚拟编组技术能够根据轨道交通客流的时空变化灵活精准地匹配运力，改善运输服务质量，提升运力使用效能。首先介绍虚拟编组技术的发展历程，其次阐述列车虚拟编组关键技术以及基于虚拟编组技术的灵活运力调整策略，然后整理分析国内外虚拟编组技术在运行控制、通信、运输组织3个方面的研究成果，最后指出从系统的角度研究虚拟编组相关技术的必要性。
基于车车无线通信的列车虚拟编组技术能够根据轨道交通客流的时空变化灵活精准地匹配运力，改善运输服务质量，提升运力使用效能。首先介绍虚拟编组技术的发展历程，其次阐述列车虚拟编组关键技术以及基于虚拟编组技术的灵活运力调整策略，然后整理分析国内外虚拟编组技术在运行控制、通信、运输组织3个方面的研究成果，最后指出从系统的角度研究虚拟编组相关技术的必要性。
2023, 36(1):22-27.
摘要:
虚拟重联技术作为提升轨道交通运力使用效能的有效手段，可以解决现有机械重联操作繁琐、列车网络初运行效率低等问题。为提高运营的灵活性，实现安全、高效的列车追踪运行，总结分析机械重联的透明传输和闭环控制思想，在基于前车速度的列车安全间隔防护技术的基础上，依据阈值管理的动态运行调整方式，提出基于车车通信和车辆—信号系统融合的虚拟重联方案。依托高质量的车车通信技术，前后车实时通信，后车充分响应前车的控制命令、运行状态等信息，确保后车始终基于前车的安全状态控车，从而实现虚拟重联列车的闭环同步控制，进一步减小虚拟重联列车内部的运行间隔，提高行车效率。
虚拟重联技术作为提升轨道交通运力使用效能的有效手段，可以解决现有机械重联操作繁琐、列车网络初运行效率低等问题。为提高运营的灵活性，实现安全、高效的列车追踪运行，总结分析机械重联的透明传输和闭环控制思想，在基于前车速度的列车安全间隔防护技术的基础上，依据阈值管理的动态运行调整方式，提出基于车车通信和车辆—信号系统融合的虚拟重联方案。依托高质量的车车通信技术，前后车实时通信，后车充分响应前车的控制命令、运行状态等信息，确保后车始终基于前车的安全状态控车，从而实现虚拟重联列车的闭环同步控制，进一步减小虚拟重联列车内部的运行间隔，提高行车效率。
2023, 36(1):28-35.
摘要:
列车虚拟编组技术能够实现车辆资源的高效灵活利用，是解决轨道交通客流时空分布不均衡问题的有效方法，已成为国内外的研究热点。既有研究借鉴了汽车编队追踪的思路，主要关注于列车稳定追踪的相关方法，未能完全适应轨道交通的实际需求。针对城市轨道交通(简称“城轨”)虚拟编组研究的需要，深入分析城轨列车运行的特征，在此基础上总结提出包括站台停车时间差等在内的城轨列车虚拟编组应符合的技术性能指标；其次，针对虚拟编组的技术特征，提出包括大小交路和Y型线路等适合列车虚拟编组的潜在应用场景，并对实现虚拟编组的关键技术及其原理进行介绍，可为城轨列车虚拟编组研究提供参考。
列车虚拟编组技术能够实现车辆资源的高效灵活利用，是解决轨道交通客流时空分布不均衡问题的有效方法，已成为国内外的研究热点。既有研究借鉴了汽车编队追踪的思路，主要关注于列车稳定追踪的相关方法，未能完全适应轨道交通的实际需求。针对城市轨道交通(简称“城轨”)虚拟编组研究的需要，深入分析城轨列车运行的特征，在此基础上总结提出包括站台停车时间差等在内的城轨列车虚拟编组应符合的技术性能指标；其次，针对虚拟编组的技术特征，提出包括大小交路和Y型线路等适合列车虚拟编组的潜在应用场景，并对实现虚拟编组的关键技术及其原理进行介绍，可为城轨列车虚拟编组研究提供参考。
2023, 36(1):36-42.
摘要:
虚拟编组技术通过车-车无线通信实现车辆“虚拟连接”。虚拟编组列车车辆间无机械车钩连挂装置，在运行过程中可以进行动态连挂和解编操作，能够基于客流变化实现灵活的运输模式。本文以缩短乘客旅行时间和提高列车运输效率为目标，提出虚拟编组列车运行方案的优化方法，并基于实际城市轨道交通线路早高峰客流OD(original-destination)数据给出优化设计结果。虚拟编组优化运行方案与现行方案的仿真结果表明，虚拟编组优化方案在保证运输效率的同时，可以有效缩短乘客旅行时间，提升轨道交通客运服务质量。
虚拟编组技术通过车-车无线通信实现车辆“虚拟连接”。虚拟编组列车车辆间无机械车钩连挂装置，在运行过程中可以进行动态连挂和解编操作，能够基于客流变化实现灵活的运输模式。本文以缩短乘客旅行时间和提高列车运输效率为目标，提出虚拟编组列车运行方案的优化方法，并基于实际城市轨道交通线路早高峰客流OD(original-destination)数据给出优化设计结果。虚拟编组优化运行方案与现行方案的仿真结果表明，虚拟编组优化方案在保证运输效率的同时，可以有效缩短乘客旅行时间，提升轨道交通客运服务质量。
2023, 36(1):43-50.
摘要:
虚拟编组技术作为车载通信发展的重要成果，能够有效缩短列车运行间隔并提供更灵活的在线编解方案，为优化市域铁路列车运行组织提供了新的可能。以“一干多支”的典型市域铁路线路为例，分析市域铁路列车运行组织的传统方法，提出基于虚拟编组技术设计新的列车运行组织方案，并通过算例予以分析。计算结果表明，虚拟编组方案与灵活编组方案相较于其他组织方案，在保持干线服务频率一致的情况下，可以增大支线服务频率，节省车底运用数量，降低乘客的等待时间和旅行时间；相较于灵活编组，虚拟编组在降低乘客旅行时间和减少车辆走行公里方面有着更明显的优势。
虚拟编组技术作为车载通信发展的重要成果，能够有效缩短列车运行间隔并提供更灵活的在线编解方案，为优化市域铁路列车运行组织提供了新的可能。以“一干多支”的典型市域铁路线路为例，分析市域铁路列车运行组织的传统方法，提出基于虚拟编组技术设计新的列车运行组织方案，并通过算例予以分析。计算结果表明，虚拟编组方案与灵活编组方案相较于其他组织方案，在保持干线服务频率一致的情况下，可以增大支线服务频率，节省车底运用数量，降低乘客的等待时间和旅行时间；相较于灵活编组，虚拟编组在降低乘客旅行时间和减少车辆走行公里方面有着更明显的优势。
2023, 36(1):51-58.
摘要:
论述虚拟编组技术对运输组织方式的影响，并对传统列车运行图编制进行研究，提出基于虚拟编组技术的均衡间隔列车运行图编制方法。明确虚拟编组技术下均衡间隔大小交路列车运行图编制的步骤，从服务水平和企业运营成本两方面确定列车运行图的评价指标，并采用层次分析法对不同方案进行评价。以北京地铁19号线为例，分析基于虚拟编组的等间隔列车运行图编制方法，结果表明此方法可提高服务水平、降低运营成本。
论述虚拟编组技术对运输组织方式的影响，并对传统列车运行图编制进行研究，提出基于虚拟编组技术的均衡间隔列车运行图编制方法。明确虚拟编组技术下均衡间隔大小交路列车运行图编制的步骤，从服务水平和企业运营成本两方面确定列车运行图的评价指标，并采用层次分析法对不同方案进行评价。以北京地铁19号线为例，分析基于虚拟编组的等间隔列车运行图编制方法，结果表明此方法可提高服务水平、降低运营成本。
2023, 36(1):59-64.
摘要:
针对城市轨道交通突发事件的特点，综合考虑城市轨道交通建设期及运营期应急管理信息化的需求，阐明智慧化综合应急管理系统的关键技术、设计原则及系统架构，介绍应急管理一张图、应急值守、应急预警、辅助决策、应急指挥、物资调度、应急演练等主要功能模块的建设。该系统使建设期与运营期的应急物资、应急队伍以及应急专家等重要资源实现共享。自动应急预警、智慧推荐应急物资、自动选择应急救援最优路线、推荐现场应急处置方案及在线会商等功能，显著提高事故预防能力和突发事件应对能力及处置效率。
针对城市轨道交通突发事件的特点，综合考虑城市轨道交通建设期及运营期应急管理信息化的需求，阐明智慧化综合应急管理系统的关键技术、设计原则及系统架构，介绍应急管理一张图、应急值守、应急预警、辅助决策、应急指挥、物资调度、应急演练等主要功能模块的建设。该系统使建设期与运营期的应急物资、应急队伍以及应急专家等重要资源实现共享。自动应急预警、智慧推荐应急物资、自动选择应急救援最优路线、推荐现场应急处置方案及在线会商等功能，显著提高事故预防能力和突发事件应对能力及处置效率。
2023, 36(1):65-72.
摘要:
在界定城市轨道交通政府与社会资本合作模式(public-private partnership，PPP)项目脆弱性概念与分析其形成机理的基础上，通过大量案例和相关文献，识别出对城市轨道交通PPP项目脆弱性产生影响的多个因素，从敏感性、适应性和暴露性3个维度建立系统动力学模型，定性与定量分析各影响因素间的因果关系，并选取实际案例验证该模型的适用性，并对模型中的常量进行系统动力学仿真分析，识别出城市轨道交通PPP项目脆弱性的关键影响因素。仿真结果表明，人员沟通有效性、特许权协议合理性和社会资本经济实力会对城市轨道交通PPP项目脆弱性产生显著影响，在项目中要重点关注这3个因素。
在界定城市轨道交通政府与社会资本合作模式(public-private partnership，PPP)项目脆弱性概念与分析其形成机理的基础上，通过大量案例和相关文献，识别出对城市轨道交通PPP项目脆弱性产生影响的多个因素，从敏感性、适应性和暴露性3个维度建立系统动力学模型，定性与定量分析各影响因素间的因果关系，并选取实际案例验证该模型的适用性，并对模型中的常量进行系统动力学仿真分析，识别出城市轨道交通PPP项目脆弱性的关键影响因素。仿真结果表明，人员沟通有效性、特许权协议合理性和社会资本经济实力会对城市轨道交通PPP项目脆弱性产生显著影响，在项目中要重点关注这3个因素。
2023, 36(1):73-79.
摘要:
以探讨文化与地铁公共空间的关系为出发点，阐明地铁公共空间是一座城市文化的延续、传承与发扬的载体，地铁公共空间艺术可以加强地上与地下空间的有机联系，营造具有文化氛围的空间环境。通过对北京地铁公共空间实践经验的总结与研究，完善地铁公共空间艺术创作思路及组织模式；通过文化站点个性化、文化空间融合化、创作手法现代化等新思路、新方法，丰富地下空间环境，创造人文空间。用北京地铁公共空间艺术创作的案例，对所述观点进行实践阐述，为今后地铁公共空间艺术的创作提供借鉴。
以探讨文化与地铁公共空间的关系为出发点，阐明地铁公共空间是一座城市文化的延续、传承与发扬的载体，地铁公共空间艺术可以加强地上与地下空间的有机联系，营造具有文化氛围的空间环境。通过对北京地铁公共空间实践经验的总结与研究，完善地铁公共空间艺术创作思路及组织模式；通过文化站点个性化、文化空间融合化、创作手法现代化等新思路、新方法，丰富地下空间环境，创造人文空间。用北京地铁公共空间艺术创作的案例，对所述观点进行实践阐述，为今后地铁公共空间艺术的创作提供借鉴。
2023, 36(1):80-86.
摘要:
城市轨道交通服务质量评价是行业监管部门为监督和评估轨道交通运营服务水平，定期开展的考核工作。传统的城市轨道交通服务质量评价采用比较各线路总体得分的形式，对乘客的主体感知和真实需求的探讨较少。为提高城市轨道交通服务质量，基于乘客的感知及需求构建城市轨道交通服务质量评价指标体系，建立基于结构方程模型(structural equation modeling，SEM)及贝叶斯网络的综合评价模型。通过SEM评估模型中变量之间的关系，利用贝叶斯推理与诊断对其进行辅助决策，以更准确地揭示各变量对服务质量的影响程度，有针对性地优化服务方案，多维度地满足乘客需求。最后以昆明市轨道交通为例，对其服务质量进行评价。研究结果表明：设施可靠、人工服务与出行安全对服务质量的影响幅度较大；通过对模型未知参数的拟合优度进行评价，得到偏差信息准则DIC=29>10，验证了本文所提模型的可行性与适用性。
城市轨道交通服务质量评价是行业监管部门为监督和评估轨道交通运营服务水平，定期开展的考核工作。传统的城市轨道交通服务质量评价采用比较各线路总体得分的形式，对乘客的主体感知和真实需求的探讨较少。为提高城市轨道交通服务质量，基于乘客的感知及需求构建城市轨道交通服务质量评价指标体系，建立基于结构方程模型(structural equation modeling，SEM)及贝叶斯网络的综合评价模型。通过SEM评估模型中变量之间的关系，利用贝叶斯推理与诊断对其进行辅助决策，以更准确地揭示各变量对服务质量的影响程度，有针对性地优化服务方案，多维度地满足乘客需求。最后以昆明市轨道交通为例，对其服务质量进行评价。研究结果表明：设施可靠、人工服务与出行安全对服务质量的影响幅度较大；通过对模型未知参数的拟合优度进行评价，得到偏差信息准则DIC=29>10，验证了本文所提模型的可行性与适用性。
2023, 36(1):87-92.
摘要:
针对轨道交通与地面公交出行信息共享不畅通、数据质量不高、信息服务体验不佳等问题，围绕信息采集、处理和发布等关键业务环节，系统分析了信息主体、信息客体、时间与环境等信息协同核心要素，提出轨道交通与地面公交出行信息服务协同框架体系，设计了涵盖数据资源整合、后台系统和前端应用的出行信息服务系统框架。同时，在对比分析传统出行信息服务系统建设模式优劣势的基础上，提出“政府引导、企业参与”的系统建设模式和实施路径，以期为轨道交通与地面公交出行信息服务系统的设计、开发、建设和运营提供参考。
针对轨道交通与地面公交出行信息共享不畅通、数据质量不高、信息服务体验不佳等问题，围绕信息采集、处理和发布等关键业务环节，系统分析了信息主体、信息客体、时间与环境等信息协同核心要素，提出轨道交通与地面公交出行信息服务协同框架体系，设计了涵盖数据资源整合、后台系统和前端应用的出行信息服务系统框架。同时，在对比分析传统出行信息服务系统建设模式优劣势的基础上，提出“政府引导、企业参与”的系统建设模式和实施路径，以期为轨道交通与地面公交出行信息服务系统的设计、开发、建设和运营提供参考。
2023, 36(1):93-98.
摘要:
地铁网络突发重大事故后，通常会启动公交接驳疏散滞留乘客。提出衡量网络性能的网络效率可达性指标，考虑地铁站点发生故障后公交接驳对乘客的紧急疏散作用。基于网络效率可达性指标构建韧性评估模型，提出多故障下以韧性最大化为目标的修复策略，并以上海市地铁网络为例进行实例研究。研究结果表明，单个站点发生故障后启动公交接驳可使网络性能损失降低5.1%；占网络站点总数2.14%的多个站点发生故障后启动公交接驳可使网络性能损失降低13.48%；多故障下相比基于站点度、介数、脆弱性等评估得到的修复序列，基于韧性评估得到的最优修复序列可使网络性能累积损失降低2.86%。此外，研究发现在公交接驳场景下，当地铁网络中多个站点发生故障后，优先修复客流量大、站点周边线路稀疏、失效后造成影响大且修复时间短的站点，有助于降低网络性能的累积损失。
地铁网络突发重大事故后，通常会启动公交接驳疏散滞留乘客。提出衡量网络性能的网络效率可达性指标，考虑地铁站点发生故障后公交接驳对乘客的紧急疏散作用。基于网络效率可达性指标构建韧性评估模型，提出多故障下以韧性最大化为目标的修复策略，并以上海市地铁网络为例进行实例研究。研究结果表明，单个站点发生故障后启动公交接驳可使网络性能损失降低5.1%；占网络站点总数2.14%的多个站点发生故障后启动公交接驳可使网络性能损失降低13.48%；多故障下相比基于站点度、介数、脆弱性等评估得到的修复序列，基于韧性评估得到的最优修复序列可使网络性能累积损失降低2.86%。此外，研究发现在公交接驳场景下，当地铁网络中多个站点发生故障后，优先修复客流量大、站点周边线路稀疏、失效后造成影响大且修复时间短的站点，有助于降低网络性能的累积损失。
2023, 36(1):99-105.
摘要:
市域(郊)铁路具有高速、公交化运行的特点，相比在地铁线路上研究快慢车运行的停站策略，市域(郊)铁路具有多次越行的特征。首先分析市域(郊)铁路多次越行的原因，然后以多次越行对乘客待避时间的影响为基础，将乘客总出行时间最小作为优化目标，构建1︰N开行比例下快慢车停站策略的优化模型，并采用郊狼优化算法进行建模，最后基于实际线路运营数据进行仿真计算。结果表明：在满足发车间隔一定的条件下，相比于站站停运行方式，采用快慢车多次越行的停站策略，乘客在车总时间可减少22.25%，乘客总出行时间可减少8.82%，从而验证了市域(郊)铁路快慢车运行停站策略的有效性。
市域(郊)铁路具有高速、公交化运行的特点，相比在地铁线路上研究快慢车运行的停站策略，市域(郊)铁路具有多次越行的特征。首先分析市域(郊)铁路多次越行的原因，然后以多次越行对乘客待避时间的影响为基础，将乘客总出行时间最小作为优化目标，构建1︰N开行比例下快慢车停站策略的优化模型，并采用郊狼优化算法进行建模，最后基于实际线路运营数据进行仿真计算。结果表明：在满足发车间隔一定的条件下，相比于站站停运行方式，采用快慢车多次越行的停站策略，乘客在车总时间可减少22.25%，乘客总出行时间可减少8.82%，从而验证了市域(郊)铁路快慢车运行停站策略的有效性。
2023, 36(1):106-112.
摘要:
以北京地铁3号线(一期)综合管廊为例，探讨轨道交通与综合管廊协同设计的优势与问题。首先按照集约适度的设计理念，通过合理调整舱室布局、优化管线安装检修空间和检修通道的方式进行优化标准断面设计；然后通过对综合管廊通风间距及逃生口的创新设计，减少通风井及地面逃生口数量；最后利用施工竖井整合通风口、吊装口、逃生口、出入口等地面构筑物，减少对城市景观的影响。研究表明：通过优化舱室布局、管线安装及检修空间，管廊断面面积得到有效缩减；通过对通风间距、逃生口的设计优化以及对地面构筑物的整合，减少了对城市景观的不利影响，为综合管廊与轨道交通协同设计提供参考。
以北京地铁3号线(一期)综合管廊为例，探讨轨道交通与综合管廊协同设计的优势与问题。首先按照集约适度的设计理念，通过合理调整舱室布局、优化管线安装检修空间和检修通道的方式进行优化标准断面设计；然后通过对综合管廊通风间距及逃生口的创新设计，减少通风井及地面逃生口数量；最后利用施工竖井整合通风口、吊装口、逃生口、出入口等地面构筑物，减少对城市景观的影响。研究表明：通过优化舱室布局、管线安装及检修空间，管廊断面面积得到有效缩减；通过对通风间距、逃生口的设计优化以及对地面构筑物的整合，减少了对城市景观的不利影响，为综合管廊与轨道交通协同设计提供参考。
2023, 36(1):113-119.
摘要:
针对基坑工程周边无排水条件、区域位置敏感等不利条件下的高承压水处理的技术难题，以杭州地铁1号线三期机场风井项目为例，优化基坑设计参数，采用抽灌一体化承压水处理方案，设计承压水回灌系统。研究结果表明，基坑各项监测数据均在可控范围内，验证了抽灌一体化承压水处理方案的可行性，对于类似工程条件下的深基坑施工具有一定的借鉴价值与指导意义。
针对基坑工程周边无排水条件、区域位置敏感等不利条件下的高承压水处理的技术难题，以杭州地铁1号线三期机场风井项目为例，优化基坑设计参数，采用抽灌一体化承压水处理方案，设计承压水回灌系统。研究结果表明，基坑各项监测数据均在可控范围内，验证了抽灌一体化承压水处理方案的可行性，对于类似工程条件下的深基坑施工具有一定的借鉴价值与指导意义。
2023, 36(1):120-124.
摘要:
我国目前城市轨道交通高架线噪声的控制标准尚属空白，噪声控制指标和限值均参照《声环境质量标准》(GB3096—2008)。详细分析现行《声环境质量标准》的昼间等效声级、夜间等效声级噪声控制指标及限值在城市轨道交通高架线噪声控制方面的不足，在对比分析国内外其他噪声标准的基础上，针对国内城市轨道交通高架线噪声影响的特点，提出列车通过时段等效A声级噪声控制指标及限值的补充建议，增加早晚时段以及背景噪声增量的影响，可作为城市轨道交通高架线噪声控制的参考。
我国目前城市轨道交通高架线噪声的控制标准尚属空白，噪声控制指标和限值均参照《声环境质量标准》(GB3096—2008)。详细分析现行《声环境质量标准》的昼间等效声级、夜间等效声级噪声控制指标及限值在城市轨道交通高架线噪声控制方面的不足，在对比分析国内外其他噪声标准的基础上，针对国内城市轨道交通高架线噪声影响的特点，提出列车通过时段等效A声级噪声控制指标及限值的补充建议，增加早晚时段以及背景噪声增量的影响，可作为城市轨道交通高架线噪声控制的参考。
2023, 36(1):125-132.
摘要:
为明确下穿人工湖地铁盾构隧道结构下沉变形原因，并对变形后盾构隧道结构安全进行评估，以某人工湖受极端天气影响水位快速上升后，下穿人工湖的地铁盾构隧道产生沉降为例展开研究。首先通过荷载结构模型对盾构隧道强度进行验算，然后采用地层结构模型模拟盾构隧道上方堆载及卸载工况对盾构隧道变形的影响，并与现场监测数据进行对比分析。结果表明：人工湖水位上升为盾构隧道变形下沉的主要原因，产生变形后隧道结构自身承载能力及裂缝宽度均满足设计和规范要求，盾构隧道结构自身是安全的，同时对人工湖抽水后隧道上浮值进行预测，盾构隧道结构在上浮后仍然处于安全状态，研究成果可以为后续人工湖及地铁隧道处理措施提供参考依据。
为明确下穿人工湖地铁盾构隧道结构下沉变形原因，并对变形后盾构隧道结构安全进行评估，以某人工湖受极端天气影响水位快速上升后，下穿人工湖的地铁盾构隧道产生沉降为例展开研究。首先通过荷载结构模型对盾构隧道强度进行验算，然后采用地层结构模型模拟盾构隧道上方堆载及卸载工况对盾构隧道变形的影响，并与现场监测数据进行对比分析。结果表明：人工湖水位上升为盾构隧道变形下沉的主要原因，产生变形后隧道结构自身承载能力及裂缝宽度均满足设计和规范要求，盾构隧道结构自身是安全的，同时对人工湖抽水后隧道上浮值进行预测，盾构隧道结构在上浮后仍然处于安全状态，研究成果可以为后续人工湖及地铁隧道处理措施提供参考依据。
2023, 36(1):133-140.
摘要:
采用热环境实测和调查问卷相结合的方法，研究西安地铁2号线过渡季、冬季车站及轿厢热环境和热舒适情况。分析西安地铁2号线的5个典型代表车站及轿厢在秋季过渡季和供暖季(2020年9月～2021年2月)的温度变化规律。研究发现，冬季北客站地铁站的出入口和站厅平均温度分别为4.14和8.74℃，不满足《地铁设计规范》(GB 50157—2013)的要求；并得出西安地铁2号线秋季公共区域80%满意率的舒适区温度范围是15.7～22.8℃，轿厢是18.7～24.3℃，冬季公共区域80%满意率的舒适区温度范围是12.3～16.1℃。采用热感觉投票(TSV)和热损失率(HDR)相结合的方法，对地铁站热环境进行评价；对比调查问卷结果，对HDR进行修正，得到适用于西安地铁冬季热环境的评价指标。该研究可为地铁站内通风空调系统的设计和运行管理提供可靠的基础数据，有利于地铁乘客舒适热环境的营造。
采用热环境实测和调查问卷相结合的方法，研究西安地铁2号线过渡季、冬季车站及轿厢热环境和热舒适情况。分析西安地铁2号线的5个典型代表车站及轿厢在秋季过渡季和供暖季(2020年9月～2021年2月)的温度变化规律。研究发现，冬季北客站地铁站的出入口和站厅平均温度分别为4.14和8.74℃，不满足《地铁设计规范》(GB 50157—2013)的要求；并得出西安地铁2号线秋季公共区域80%满意率的舒适区温度范围是15.7～22.8℃，轿厢是18.7～24.3℃，冬季公共区域80%满意率的舒适区温度范围是12.3～16.1℃。采用热感觉投票(TSV)和热损失率(HDR)相结合的方法，对地铁站热环境进行评价；对比调查问卷结果，对HDR进行修正，得到适用于西安地铁冬季热环境的评价指标。该研究可为地铁站内通风空调系统的设计和运行管理提供可靠的基础数据，有利于地铁乘客舒适热环境的营造。
2023, 36(1):141-147.
摘要:
针对交流供电系统通过空间的电磁耦合和大地的阻性耦合对邻近埋地管道产生交流干扰的问题，以广州地铁22号线为例，研究使用缠绕锌带来抑制管道交流干扰的方法，搭建交流地铁线路与油气管道及锌带的仿真模型，计算管道敷设锌带前后电磁感应电压、地耦合电位和涂层耐受电压，研究锌带对交流干扰的防治效果，并且通过对锌带的腐蚀量计算，对其在交流干扰下的运行寿命进行分析。研究结果表明：交流杂散电流腐蚀能力较弱，交流干扰对于锌带的腐蚀量仅为每年0.3%；敷设锌带后的管道交流电流密度降幅可达87.2%，锌带对于管道交流干扰的抑制效果显著。
针对交流供电系统通过空间的电磁耦合和大地的阻性耦合对邻近埋地管道产生交流干扰的问题，以广州地铁22号线为例，研究使用缠绕锌带来抑制管道交流干扰的方法，搭建交流地铁线路与油气管道及锌带的仿真模型，计算管道敷设锌带前后电磁感应电压、地耦合电位和涂层耐受电压，研究锌带对交流干扰的防治效果，并且通过对锌带的腐蚀量计算，对其在交流干扰下的运行寿命进行分析。研究结果表明：交流杂散电流腐蚀能力较弱，交流干扰对于锌带的腐蚀量仅为每年0.3%；敷设锌带后的管道交流电流密度降幅可达87.2%，锌带对于管道交流干扰的抑制效果显著。
2023, 36(1):148-155.
摘要:
通过对地铁站的实际调研和参考相关设计标准，建立中国各城市地铁站的通风空调合理能耗指标，包括约束值和引导值，分别对应及格线和优秀线。首先，对车站的客流量、列车运行时刻、站内控制温度等信息进行广泛调研，分析确定研究案例的参数取值，进而采用地铁站通风空调能耗原理模型，对43座城市、36种服务规模、2种合理运行管理水平下共计3 096个案例进行大规模计算。模拟结果显示，各城市地铁站通风空调年能耗的约束值在17.6万～85.9万kW·h/(年·站)之间，引导值在17.5万～52.9万kW·h/(年·站)之间。其次，采用线性回归分析通风空调系统合理能耗与气候条件的关系，发现合理能耗指标与当地年平均湿球温度的拟合效果最好，约束值和引导值的拟合R2分别为0.951和0.949。最后，对每个城市地铁站通风空调的合理能耗与客流量、发车对数和隧道长度进行多元线性回归分析，从而给出每个城市的拟合系数表，可为车站运维和管理人员评估地铁站通风空调用能水平提供便捷、有效的工具。
通过对地铁站的实际调研和参考相关设计标准，建立中国各城市地铁站的通风空调合理能耗指标，包括约束值和引导值，分别对应及格线和优秀线。首先，对车站的客流量、列车运行时刻、站内控制温度等信息进行广泛调研，分析确定研究案例的参数取值，进而采用地铁站通风空调能耗原理模型，对43座城市、36种服务规模、2种合理运行管理水平下共计3 096个案例进行大规模计算。模拟结果显示，各城市地铁站通风空调年能耗的约束值在17.6万～85.9万kW·h/(年·站)之间，引导值在17.5万～52.9万kW·h/(年·站)之间。其次，采用线性回归分析通风空调系统合理能耗与气候条件的关系，发现合理能耗指标与当地年平均湿球温度的拟合效果最好，约束值和引导值的拟合R2分别为0.951和0.949。最后，对每个城市地铁站通风空调的合理能耗与客流量、发车对数和隧道长度进行多元线性回归分析，从而给出每个城市的拟合系数表，可为车站运维和管理人员评估地铁站通风空调用能水平提供便捷、有效的工具。
2023, 36(1):156-167.
摘要:
相对于传统的基于通信的列车运行控制系统(communication based train control，CBTC)，下一代列控系统将具有架构可靠、速率快、成本低以及服务质量高等优点，且数据通信系统的可用性能够保障列车的安全和高效运行。面向下一代列控系统，首先设计基于LTE-M(long term evolution-metro，LTE-M)的通信系统结构；然后针对下一代列控系统典型场景，利用确定与随机Petri网(deterministic and stochastic petri nets，DSPN)进行可用性建模，最后进行模型求解和可用性评估。仿真结果显示，基于LTE-M的下一代列控数据通信系统能够满足实际通信需求，其可用性分析方法可以完成数据通信系统的可用性建模与评估。
相对于传统的基于通信的列车运行控制系统(communication based train control，CBTC)，下一代列控系统将具有架构可靠、速率快、成本低以及服务质量高等优点，且数据通信系统的可用性能够保障列车的安全和高效运行。面向下一代列控系统，首先设计基于LTE-M(long term evolution-metro，LTE-M)的通信系统结构；然后针对下一代列控系统典型场景，利用确定与随机Petri网(deterministic and stochastic petri nets，DSPN)进行可用性建模，最后进行模型求解和可用性评估。仿真结果显示，基于LTE-M的下一代列控数据通信系统能够满足实际通信需求，其可用性分析方法可以完成数据通信系统的可用性建模与评估。
2023, 36(1):168-173.
摘要:
随着无人驾驶技术、城轨云技术、互联互通等网络化新技术在城市轨道交通中的广泛应用，导致信号系统内外部接口大量增加，随之带来内部与外界对系统网络环境的恶意攻击。作为地铁的“大脑”，信号系统的信息安全尤为重要。通过分析信号系统的整体网络架构，针对信号系统信息网络的安全隐患及防护现状，提出了信号系统信息安全的主被动防御体系，将现有的主动防御和被动防御技术相结合，建立基于等级保护的被动防御模型，并从安全技术、安全策略、安全管理3个维度出发，提出主动防御模型，达到充分保障信号系统的信息网络安全的效果。
随着无人驾驶技术、城轨云技术、互联互通等网络化新技术在城市轨道交通中的广泛应用，导致信号系统内外部接口大量增加，随之带来内部与外界对系统网络环境的恶意攻击。作为地铁的“大脑”，信号系统的信息安全尤为重要。通过分析信号系统的整体网络架构，针对信号系统信息网络的安全隐患及防护现状，提出了信号系统信息安全的主被动防御体系，将现有的主动防御和被动防御技术相结合，建立基于等级保护的被动防御模型，并从安全技术、安全策略、安全管理3个维度出发，提出主动防御模型，达到充分保障信号系统的信息网络安全的效果。
2023, 36(1):174-179.
摘要:
天津已逐步形成轨道交通网络化运营模式，但各线路间的应急管理相对独立、协同性差，导致应急资源利用效率低，应急响应不及时。建立基于11条天津轨道交通线路的复杂网络模型，对其进行统计特性分析，开展车站站点失效的脆弱性研究。在考虑需保护的脆弱站点的基础上，建立适用于天津轨道交通网络化运营条件下的应急设施中心选址模型，确定应急设施中心共计26个，同时明确其覆盖范围。选址结果可提高未来线网的应急效率，其分析过程适用于其他轨道交通网络。
天津已逐步形成轨道交通网络化运营模式，但各线路间的应急管理相对独立、协同性差，导致应急资源利用效率低，应急响应不及时。建立基于11条天津轨道交通线路的复杂网络模型，对其进行统计特性分析，开展车站站点失效的脆弱性研究。在考虑需保护的脆弱站点的基础上，建立适用于天津轨道交通网络化运营条件下的应急设施中心选址模型，确定应急设施中心共计26个，同时明确其覆盖范围。选址结果可提高未来线网的应急效率，其分析过程适用于其他轨道交通网络。
