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軌道列車范文1
中圖分類號:C913文獻標識碼: A
一、前言
城市軌道交通的誕生和發展已經有一百多年的歷史了,城市軌道交通在當今城市交通中已經占據了重要的作用,城市軌道交通是現代化都市的重要基礎設施,它安全、快速、舒適、便利地在城市范圍內運送乘客,最大限度的滿足城市市民的出行需要。在城市各種公共交通工具中,具有運量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式的干擾小,對改變城市擁擠、乘車困難、行車速度慢行之有效的。
隨著城市軌道交通行車間隔的縮短,依靠人工控制車速的傳統運行方式已經不能滿足城市客運的要求了,于是,以列車速度自動控制為中心的列車運行控制系統(Automatic Train Control,簡稱ATC)應運而生,隨著計算機技術(Computer)、通信技術(Communication)和控制技術(Control)的飛躍發展,綜合利用3C技術給列車的控制帶來了很好的發展機遇,形成了基于無線雙向大容量的車地通信模式,使對車輛的控制更加安全可靠。這樣使列車更加安全可靠、高速有效的運行。
二、城市軌道交通列車運行控制系統的特點
1、停車點防護
安全停車點是基于危險點定義的,危險點是列車超越后可能發生危險的點。停車點有時即是危險點,通常在停車點前方設置一段防護段,ATP系統計算得出的緊急制動曲線即以該防護段為基礎,保證列車不超越防護段。有時也可在防護段設置一列車滑行速度值,如5km/h。根據需要,列車可在此基礎上加速,或者停在危險點前方。
2、列車間隔控制
列車間隔控制是一種保證行車安全(防止兩列車發生尾追事故)、提高運行效率(使兩列車的時間間隔最短)的信號技術。目前,由于鐵路線路條件、列車種類、行車組織方式和對通過能力要求的差別,列控系統也各不一樣。一般列車運行控制系統可分為2個檔次:第1檔次是以一般軌道電路為基礎,按固定閉塞方式實現列車速度分級控制,即以當前閉塞分區出口為目標點,按速度等級生成速度防護曲線;第2檔次則是以數字編碼軌道電路為基礎,按一次制動模式控制列車。城市軌道交通列控系統一般采用的都是一次模式曲線。
3、速度監督與超速防護
ATP的速度限制分為2種:一種是固定速度限制,如區間最大允許速度(取決于線路參數),列車最大允許速度(取決于列車的物理特性);另一種是臨時性的速度限制,例如線路維修、施工時臨時設置的速度限制。ATP系統始終嚴密監視這類速度限制不被超越,一旦超過,先做告警,后啟動緊急制動,并做記錄。
4、測速與測距
高速鐵路和城市軌道交通的列車速度自動控制系統,都具有測速與測距功能。ATP系統利用裝在輪軸上的測速傳感器測量列車的即時速度,并在駕駛室內顯示。ATP系統的列車定位是以軌道電路為基礎的,而對軌道電路內的運行距離測量,則可依賴于所記錄的車輪轉數及預知的車輪直徑加以轉換。
三、城市軌道交通列車運行控制系統的功能
1、構成閉塞功能
在TBTC系統中各種水平的應用均依靠軌道電路來構成閉塞,因為閉塞是保證行車的基本方法。在CBTC系統中,則必須同樣具有構成閉塞區段的功能。在CBTC半自動閉塞系統中,采用進/出站口的標志器、查詢應答器或其他類似設置來表明站間閉塞的分界口,并且要達到在出站標志之后一定使用某個專用頻率來區分,用這個頻率來構成機車信號以供給司機(指最低應用水平),或用此信號顯示供給車載設備上ATP系統(指較高一級應用水平)。
2、計算功能
CBTC系統要有能力計算出在給定最大允許列車速度條件下本列車目前最大可能達到的車速。因為在任意一個移動閉塞區間,列車只能依據各種動態和靜態參數,以及其定位值和實際速度來計算出應有速度,從而保證行車安全。
3、提供線路參數和運行狀態功能
CBTC系統必須向地面設備和車載設備及時地、動態地給出相應的參數和列車運行狀態,以備司機人為或車載設備自動地作出應有的操作。
4、車地雙向通信功能
CBTC系統為管轄范圍內列車及地面設備提供良好的雙向通信功能,它不僅提供運行列車的參數,而且也應提供非信號范圍內的各種有關參數,滿足信息服務所需的數據要求。
5、記錄功能
CBTC系統應具有良好的記錄功能。不僅在車載設備上,而且還應在地面設備上有記錄。這種記錄應起到雙重作用,一方面為改善列車運行性能和提高運行質量分析用的記錄;另一方面為發生任何車禍后,從記錄設備中尋找出發生事故的原因,進行有效的分析,它類似于航空系統的“黑盒子,,功能。
7、遠程診斷和監測功能
用于改善CBTC系統的可靠性、可用性及安全性。因此,CBTC的車載設備、地面設備均應設計有遠程診斷的接口,允許系統在運行過程中發生故障立即發出相應信號給地面綜合診斷臺,以便及時地采取相應措施。這個功能當然是比較復雜的,CBTC系統至少從一開始設計時就留有余地。
四、城市軌道交通列車運行控制系統
1、地-車信息傳輸技術
(一)、基于環線傳輸的CBTC系統
在兩軌間敷設交叉型感應環線,環線每隔25m或50m交叉1次。它可以用于列車定位,也可作為列車與地面之間的雙向數據通信媒體。
(2)基于波導管傳輸的CBTC系統
漏泄波導管可靠性很高。當地面控制中心發射出的電磁波沿波導管傳輸時,在波導管內傳輸的電磁波從波導管槽孔輻射到周圍空間,在其外部產生漏泄電場,列車從中獲取信息能量,從而實現與地面的通信。同樣,列車發出的電磁波,在波導管外部產生漏泄電場,也會耦合到波導管中,實現與控制中心通信。
(3)基于無線自由波傳輸的CBTC系統
目前在CBTC系統中,完全采用無線傳輸的方式有兩種:一種是采用移動通信
GSM-R作為地-車信息傳輸的媒介;另一種是采用基于IEEE802.11系列標準的WLAN無線網絡作為地-車信息傳輸的媒介?;贕SMphase2+標準的GSM-R,是國際鐵路聯盟(UIC)和歐洲電信標準協會ETSI為歐洲新一代鐵路無線移動通信開發的技術標準。在歐洲,基于ERTMS標準的列控系統(ETCS),采用GSM-R作為傳輸系統。GSM-R為地面無線控制中心和車載控制設備之間的數據傳輸提供安全的無線傳輸通道。無線局域網(WLAN)是無線網絡領域的一種重要的分支。無線局域網解決方案已經開始成為商務客戶寬帶網絡連接的一種可選方案。
2、列車定位技術
在CBTC系統中,要求列車的定位技術更為安全、可靠。目前典型應用的列車定位技術采用列車車載自身定位與地面絕對位置校正設備有效結合的方式,其中地面絕對位置校正設備包括:應答器、交叉軌道環線、裂縫波導等。當然還有其他一些定位方式,如GPS、無線定位等。
(一)、軌旁應答器定位
應答器是安裝在線路沿線反映線路絕對位置的物理標志。列車通過后將列車車載測量的距離與該信標在數據庫中的位置進行比較,從而消除列車位置測量的誤差。
(二)、軌旁裂縫波導定位裂縫波導是
一種中空的鋁質矩形方管,在其頂部每隔一定間隔開有窄縫,采用連續波頻率通過裂縫耦合出不均勻的場強,對連續波的場強進行采集和處理,并通過計數器確定列車經過的裂縫數,從而計算出列車走行的距離,確定列車在線路中的位置。
(三)、軌旁交叉電纜環線定位:
在整個線路沿線軌道中間鋪設電纜環線,列車經過每個環線電纜交叉點時,車載設備檢測環線內信號的相位變化,并對相位變化的次數進行計數,從而確定列車運行的位置。
(四)、無線擴頻通信定位
軌旁電臺的位置是固定不變的,所有的電臺都由同步時鐘精確同步。軌旁計算機或車載計算機利用不同電臺傳輸信息的時間延時可以精確計算出列車的位置。
(五)、車載列車設備定位
車載定位設備主要采用速度傳感器和加速度計相結合的方式實現列車移動體的速度和走行距離的測量。
五、結束語
這些年城市軌道交通的完善的較快,城市軌道交通在當今城市交通中現已占有了重要的地位,隨著計算機和通訊技能的完善,列車行駛控制系統將是城市軌道交通訊號技能的完善方向。
參考文獻
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[2]吳漢麒.城市軌道交通信號與通信系統.北京:中國鐵道出版社,2001.
軌道列車范文2
關鍵詞:高速軌道列車;防撞箱;耐撞擊特性;仿真;有限元;MSC Patran; MSC Dytran
中圖分類號:U292.91;U260.38;TB115文獻標志碼:A
Simulation and optimization on crashworthiness of anti-collision trunk for high-speed train
LIU Jun, ZHAO Honglun
(Railway & Urban Mass Transit Research Institute, Tongji Univ., Shanghai 200092, China)
Abstract:To improve the safety of high-speed train and get better structure design for its main energy absorption device anti-collision trunk in first carriage, the finite element model is established for anti-collision trunk by MSC Patran. The crashworthiness is simulated by using MSC Dytran. Based on comparison and analysis, the original structure design is improved after several times of simulation, and the design with better comprehensive performance is figured out.
Key words:high-speed train; anti-collision trunk; crashworthiness; simulation; finite element; MSC Patran; MSC Dytran
0引言
隨著國民經濟的飛速發展和民眾對高速客運的迫切要求,以磁浮和高速鐵道列車為代表的高速軌道列車因其具有高速運行的特征以及節能環保的優越性而倍受國人矚目.同時,在現代車輛人性化設計思想不斷深入的今天,高速軌道列車的運行安全也日益成為設計研發中予以高度重視的問題.
耐撞擊設計是高速列車被動安全防護技術的重要組成部分,設計良好的吸能裝置可以以1種可控制的塑性大變形方式吸收碰撞事故中發生的較大部分撞擊能量,從而達到保護乘員安全的目的,因而安裝緩沖吸能裝置[1,2]是國外保障高速列車尤其是頭車耐碰撞性能所采用的主要手段之一.
本文采用仿真技術,對高速軌道列車的吸能裝置――防撞箱設計方案進行撞擊性能分析,同時通過對多種方案的吸能性能仿真進行分析、比較與改進,得到較為理想的結構設計.
1軌道列車防撞箱設計原則與結構
耐碰撞吸能裝置主要利用材料的塑性變形或折疊來吸收能量,從而將車輛的動能轉化為材料的塑性變形能.[3,4]列車能量吸收裝置設計應主要遵循以下原則[5]:
(1)在碰撞過程中,能量吸收裝置的變形應該具有穩定性和可靠性;
(2)在碰撞過程中,應該能夠控制碰撞力和減速度以保護乘客的安全,將減速度控制在人體傷害極限范圍之內;
(3)為了吸收更多能量和控制較小的減速度,吸能裝置應具有足夠長的壓縮行程;
(4)為了滿足車輛輕量化要求,吸能裝置的質量應該較小以具有良好的比吸能;
(5)吸能裝置的材料吸能應具有不可逆轉性,主要轉換形式是將動能轉換為塑性變形能;
(6)由于吸能裝置是一次性使用結構,不可修復,所以制造成本應該低且便于更換.
高速軌道列車頭車防撞箱結構方案由主吸能箱、兩個副吸能箱以及前橫梁和兩主兩副的4根縱向梁組成.前端承受沖擊載荷的主橫梁方案采用槽型梁結構;縱梁既起到傳遞縱向碰撞力的作用,又具有一定的吸能功能.吸能箱的內部還裝有多層一定厚度的隔板,以達到盡可能多吸能的目的.整個結構遵循由前橫梁縱梁兩側吸能箱主吸能箱的傳力及相應吸能順序.
防撞箱的結構示意見圖1.
當發生低速或與不大的路障碰撞時,防撞箱將吸收較大部分的能量;當發生嚴重碰撞時,車組巨大的動能將由司機室的可變形結構共同予以吸收.
2防撞箱有限元模型及碰撞仿真技術討論
2.1仿真分析模型
限元模型采用CAD軟件Pro/E建立防撞箱的幾何模型,利用CAE前處理軟件MSC Patran建立防撞箱的有限元模型.由于防撞箱的各個部件均屬于薄壁結構,因此建模時采用殼單元.鑒于碰撞問題的非線性有限元仿真的耗時性與單元的尺寸要求,仿真模型的網格劃分應盡可能考慮計算精度與解算時間兩者之間的折中.有限元模型見圖2.
防撞箱的有限元模型采用四邊形非線性單元劃分網格,該模型共有30 738個單元、29 389個節點.結構使用的材料為鋁合金.為了保證防撞箱的前橫梁和縱梁與障礙物之間在動態接觸時不發生“穿透”,仿真分析中采用主從接觸搜尋算法搜尋接觸界面,并將防撞箱所有可能發生接觸的部位分別定義為“接觸主面”和“接觸從面”.同時,在計算過程中對這些可能發生碰撞的“接觸面”不斷地進行接觸搜索.
本次主要模擬防撞箱以較高速度與障礙物發生正面碰撞的工況.結構所有的節點施加前進方向的速度邊界條件,仿真時間為0.01 s.
2.2碰撞仿真的技術問題討論
2.2.1沙漏控制問題
沙漏對碰撞模擬結果的影響較大,如果其參數選擇不恰當,就會產生嚴重沙漏變形,形成鋸齒形狀.對于顯式有限元,網格密度以及形狀的選取對沙漏的控制非常重要.網格密度較大可以節省計算時間,但是沙漏現象難以控制.合理的網格密度應當保證在實際精度條件下盡量節省計算時間.研究表明[6],關于網格形狀的選取,對于殼單元而言,在結構連接的部位應盡量減少三角單元的使用.
本文的模型綜合考慮計算時間和沙漏控制.對于前端變形較大的部位采用網格較細單元,后端采用較大的網格單元.為了圓滑過渡,由前向后網格逐漸變細.這樣既節省計算時間,又使沙漏得到控制.
2.2.2接觸摩擦問題
物體間有接觸就會有碰撞,而碰撞又會導致新的接觸.在碰撞過程中,碰撞部件間的接觸滑動十分劇烈,因而產生很大的摩擦力.摩擦力的存在能夠引起材料硬度的明顯變化.材料性能的改變使結構在碰撞過程中產生的變形形式和能量傳遞的方式發生改變,直接影響結構的耐撞性能.在摩擦力的作用下,受摩擦負荷作用的金屬材料的冷卻硬化現象很明顯,結果使其硬度得到提高.摩擦力不僅可以改變材料的性能,還可以使部件間產生刮擦撕裂現象,從而導致部件損壞.因此,在碰撞模擬過程中必須考慮接觸摩擦力效應的影響.
對于動態碰撞摩擦問題,非經典摩擦定律的應用還不完善,目前仍然采用經典的摩擦定律進行摩擦力的近似計算.
在采用經典的摩擦定律進行摩擦力近似計算時,摩擦因子的確定直接影響模擬計算結果.在計算過程中,一般將摩擦力分為部件間的邊界摩擦力和部件自身的內部摩擦力.
為了使仿真設定的摩擦因子接近實際,通過薄壁梁研究有限元模型.
分別取邊界摩擦因子和內部摩擦因子為0,0.15,0.3,0.5,1進行仿真分析,得到模型的減速度和內能曲線,與文獻[7]給出的實驗結果進行比較,得出當設邊界摩擦因子為1,內部摩擦因子為0.15時,仿真計算結果誤差小于10%.
2.3仿真結果
防撞箱的設計目標是盡可能吸收更多的能量,保持壓縮行程在控制范圍以內,并使減速度盡可能小.因而仿真主要針對能量、位移(壓縮行程)和減速度這幾方面的性能指標,對防撞箱方案的耐撞擊綜合性能予以比較和評價.仿真結果如下:
(1)原方案的變形結果.仿真得到結構在0.01 s時的變形見圖3.
(2)防撞箱的吸能性能.吸收能量―時間歷程曲線見圖4.
從上面的吸能―時間歷程曲線可以看出,防撞箱吸收的能量大約為920 kJ,沙漏能大約為60 kJ.沙漏能與內能之比為6.5%,小于10%,則可以認為(a) 防撞箱的結構變形(b) 局部變形放大圖
3防撞箱方案的改進及撞擊特性仿真結果比較
3.1方案改進
從仿真情況來看,防撞箱的碰撞性能尚需改進.由圖3的變形可知,梁的變形在正面碰撞過程中存在局部拱起失穩現象,不夠有序,吸能量也有增加的可能.為此,對防撞箱的結構進行多次改進及相應的仿真,再通過比較予以優選.據分析,縱梁為槽型梁,上下表面非對稱,在正面作用力作用下會產生非對稱壓潰,從而影響能量的有效吸收.而箱型梁結構在這方面會有所改觀,且若增大梁的剛度,吸收的能量也會有所增加.根據這一思想,在改進方案1中,將縱梁改為箱形梁.
但是剛度增加后減速度指標下降較多,導致對乘員的傷害性增加.為了既不影響防撞箱的緩沖性能,又能吸收更多的能量,因而又制定了幾個方案,經仿真比較,改進方案2有較好的效果,故在此列出.該方案的特點是在箱型梁上開誘導槽和孔以使箱型梁易于形成塑性鉸,并且加強了橫梁和縱梁的連接強度.
這兩個改進方案的有限元模型見圖7和8.
3.2改進方案的仿真
對上述兩種方案分別進行仿真分析,得到的仿真結果見圖9和10.
由變形圖可以看出,縱梁的屈服變形比原方案有序穩定.
3.3仿真結果比較及分析
對兩種改進方案與原方案的耐撞擊性能的幾個指標進行比較,結果見表1.
綜上所述,改進方案2在保持壓縮行程基本不變的情況下,吸能和減速度響應特性都有較大改觀,因此是較為理想的設計方案.
4結束語
運用MSC Patran和MSC Dytran軟件進行高速軌道列車車防撞箱建模和非線性有限元碰撞仿真,經多方案改進比較,表明改進方案2具有較理想的耐碰撞特性參數,是該裝置結構較優的方案.后續研究將考慮包括車體結構在內的整車碰撞,而采用CAE仿真技術進行碰撞性能設計研究無疑是較為經濟有效的手段.
參考文獻:
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[7]雷雨成, 嚴斌, 程昆. 車輛典型薄壁梁碰撞仿真中的接觸摩擦問題的研究[J]. 機械設計與制造, 2004(3): 109-111.
軌道列車范文3
(1.上海軌道交通維護保障有限公司車輛分公司,中國 上海 200444;
2.同濟大學交通運輸工程學院,中國 上海 201804;
3.上海申通地鐵集團技術中心,中國 上海 201103)
【摘 要】近年來,隨著上海城市軌道交通網絡的大發展,地鐵運營公里數、列車數的不斷增加,軌道交通運營方逐步把關注焦點從確保市民基本的出行延伸到如何安全、快速、高效地運送乘客。本文在對上海軌道交通7號線列車新安裝的第一代輔助防撞系統原理、特點分析的基礎上,結合列車發生追尾、出軌等事故的原因,提出了對列車輔助防撞系統的應用及改進建議,以提高軌道交通列車的運行安全。
關鍵詞 列車;防撞;無線射頻
基金項目:上海市科委科技攻關計劃(12231200103);上海申通地鐵集團有限公司科研計劃(JS-KY13R049-1)。
0 引言
隨著上海城市公共交通網絡的大發展,尤其是軌道交通網絡化運營的時代到來,給軌道交通網絡的運營方申通地鐵集團帶來了較大的挑戰。目前,上海地鐵的客流由2012年的721.1萬增加到了901.8萬。隨著運營公里數的增加與客流量的攀升,作為城市公共交通的骨干,同時面對新員工、新列車、新技術等問題,如何確保安全、快速、高效地運送乘客對于運營公司也是一個較大的挑戰。
其中運營安全問題就顯得尤為重要,特別是在當自動化行車設備:列車自動控制系統(ATC)出現故障的情況下的行車安全保障,如何避免類似2011年9月27日上海地鐵10號線發生列車追尾等事故就顯得尤為必要。
本文以城市軌道交通輔助防撞系統以及其應用為例,進行詳細論述。文中所提到的輔助防撞系統是依托申通地鐵集團技術中心、維保有限公司車輛分公司及同濟大學等單位共同努力下,自2011年至今研制進行研制的。2013年10月,第一代軌道交通列車輔助防撞系統在上海軌道交通7號線07A01型電動列車上進行裝車試驗。
1 列車輔助防撞系統的原理及特點
第一代列車輔助防撞系統采用無線射頻技術,在列車行駛過程中,對運行方向實時測量本車與同一運行方向的前車之間的距離,在列車ATP(列車自動防護系統)關閉后,參照預先設定的車距閥值,評估列車與前車之間追尾的風險,為列車駕駛員提供相應級別的聲、光警示,避免追尾碰撞事故的發生。該系統的應用在很大程度上避免列車發生追尾的可能,提高了地鐵列車行駛的安全性,同時也為列車ATP(列車自動防護系統)關閉后,運行速度的提高,降低對運營線路的影響,起了至關重要的作用。本文將對第一代列車輔助防撞系統的原理、特點進行介紹,并對列車發生追尾、出軌等事故的原因進行分析,從而對列車輔助防撞系統的應用與改進提出建議[1]。
1.1 輔助防撞系統的原理
輔助防撞系統主要由系統主機、射頻天線、示警終端以及列車控制系統各小型電器組成,分別安裝于列車頭尾兩司機室內,在有電源供電情況下,車頭、車尾的輔助防撞設備都處于工作狀態。如圖1所示,在列車司機室處于受控情況下,安裝于司機室的系統主機通過司機室上部的天線,不斷實時向前方發送無線擴頻信號,若前方有列車存在且該車車尾司機室處于未受控狀態,該司機室的輔助防撞系統在收到后車發來的信號后會轉發應答信號,后車收到前車的應答射頻信號,依據電磁波傳輸延時時間T,按照車距D=V*T/2公式(V為電磁波在空氣中的傳播速率),計算出兩列列車之間的距離。
當列車ATP(列車自動防護系統)關閉后,輔助防撞系統計算出前、后兩車相應的距離,會在司機室顯示終端上顯示出兩列車的車距(圖2),并根據不同的間距以不同的聲、光提醒方式(詳見表1),提醒司機進行列車的制動控制[2]。
1.2 輔助防撞系統的特點
第一代列車輔助防撞系統原理簡單、抗干擾能力強、測距準確、不同方向互不干擾,但是由于列車不同方向頻段不同,也造成了對向運行的列車以及在道岔區域的列車無法實施相互探測,防撞保護功能。
1.2.1 輔助防撞系統優點
(1)抗干擾能力強
列車輔助防撞系統主要依靠擴頻通信原理進行信息數據的收發工作,擴頻通信傳輸信息所用信號的帶寬遠大于信息本身帶寬,具有抗干擾能力強、抗多徑干擾性好的特點,可以提高信號傳輸的抗干擾性。
(2)測距準確
列車輔助防撞系統測距耗時約10ms左右,在1s時間內可以進行多次測距數據計算,并對距離數據做統計分析,系統主機會選擇信號最高的數據進行距離數值的輸出,確保測量數據的準確性。
(3)不同方向,互不干擾
如圖3所示,在通信的過程中,系統采用了擴頻通信原理,上行列車使用f1頻點通信,下行方向使用f2頻點,運行方向不同的列車采用不同頻段,可以阻止不同方向運行列車之間的通信,消除了相鄰股道對象列車之間的干擾。
(4)曲線段探測距離長
采用無線擴頻通信原理的列車輔助防撞系統無線探測信號有一定的衍射能力,后車的部分無線信號能夠衍射到地表傳播,通過彎道,到達前車并有效接收。前車的應答、回收信號,射頻發射功率、天線散角和方向性特征等和后車完全相同。根據無線電波傳輸的可逆性,也能通過彎道被后車接收。2013年底,在上海軌道交通7號線正線,進行了多次兩車追蹤試驗、彎道追蹤試驗,在環境最為惡劣的隧道至高架彎道區段時的探測距離超過了400米,充分驗證了列車無線探測信號可以確保列車追蹤的穩定性。
1.2.2 輔助防撞系統缺點
(1)硬件費用貴
每臺列車輔防撞系統的主機都安裝有通訊模塊,通訊模塊上的通訊芯片由于采用特殊頻段,需要特別定制,所以硬件設備的費用較為昂貴,占防撞系統主機成本的50%,造成了每個司機室僅安裝一個用于上行方向或下行方向的通訊芯片。若使用2.4GHz公共頻段的通信頻率以代替特殊頻段實現無線通訊,可以降低列車輔助防撞系統硬件定制的費用,但是可能發生與諸如軌旁設備、公共WiFi設備等其他無線通信設備的通信干擾,影響輔助防撞系統設備的正常工作。
(2)上下行列車無法互相探測
為了避免相鄰股道的對象列車影響,運行方向不同的列車采用不同頻段,這樣的設計雖然避免了不同方向運行列車之間的通信,但是若兩列車在同一股道相向而行(如圖4),就有發生碰撞的可能。若兩列車在不同股道往同一股道同一方向運行(如圖5),若A車經過道岔向側股運行,B車直股運行時車尾未通過道岔,就可能發生兩車碰擦事故。
2 列車追尾原因分析與預防
2014年5月,韓國首爾、美國紐約、中國北京先后發生了列車追尾、出軌等事故,如何避免事故發生。筆者參照全面質量管理中的人、機、料、法、環五個影響因素對列車發生事故的原因進行分析(圖6)[3]。
人、機、料、法、環是全面質量管理理論中的五個影響產品質量的主要因素的簡稱。人,指制造產品的人員;機,指制造產品所用的設備;料,指制造產品所使用的原材料;法,指制造產品所使用的方法;環,指產品制造過程中所處的環境。
人員,是社會生產的主體,地鐵列車的操縱、控制都是由駕駛員來進行操控。駕駛員的經驗以及心理、生理反映的不同,都會在列車的操控中對列車的安全運營產生不同的影響。有的駕駛員駕齡長,無論是對所駕駛列車的運行環境,還是車況性能都非常熟悉,即使沒有ATC(列車自動控制系統)控制保護,他也知道駕駛到什么方位需要進行牽引加速,到了哪點需要制動減速慢行。另外,不同心理、生理狀態的人員對發生緊急情況后的反映也不相同,所以說在列車駕駛過程中,人員的操作失誤、判斷偏差、經驗不足或是故意為之,使得人成為列車安全有序運行的第一要素。
機器,是指生產中使用的設備、工具等輔助生產用具。列車駕駛過程中,列車的控制、制動、通信系統的工作狀態正常與否,任何系統的小故障都會成為列車發生重大故障的導火線,影響著列車運行的安全。
料,指物料、半成品、配件。我們可以把其理解為列車輔助行車設備、軌旁信號設備、中央控制系統,若列車運行時,發生信號燈故障,應該顯示紅燈,卻顯示綠燈,或是該顯示紅燈時不顯示,若前方有列車運營,就可能發生列車追尾的事故。
法顧名思義,法則。指生產過程中所需遵循的規章制度。在運營規則中,列車調度員、駕駛員按照列車運營規則排進路,列車駕駛員應按照列車的駕駛規定操控列車,做到相應的監控防護動作。
環,是指環境。地鐵列車的運營收到了軌道環境以及天氣因素的影響。當列車在地下隧道區間內運行,部分區間由于隧道結構影響,駕駛員視野不夠開闊,無法發現臨近列車;當列車行駛到地面或高架車站,同樣會受到自然環境的影響,若遇到雨、雪、雷電、霧霾等惡劣天氣,可能會影響列車的運行安全。
上述不同的因素,都可能影響列車安全運行,所以說對任何一個因素的處置操作不當,都可能使得事件升級發生事故[4]。
以上海地鐵10號線列車追尾等事故為例進行分析[5]:2011年9月27日14時37分,地鐵10號線1005和1016號列車在豫園站至老西門站下行區間百米標176處發生一起追尾事故。事故直接原因是由于行車調度員在未準確定位故障區間內全部列車位置的情況下,違規電話閉塞命令;接車站值班員在未嚴格確認區間線路是否空閑的情況下,違規同意發車站的電話閉塞要求,導致1005號列車與1016號列車發生追尾碰撞。
事故發生時,系統以電話閉塞方式進行運營,14時35分,1005號列車持路票從豫園站發車。14時37分,1005號列車以54公里/小時的速度行進到豫園站至老西門站區間彎道時,發現前方有列車(1016號)停留,隨即采取制動措施,但由于慣性仍以35公里/小時的速度與1016號列車發生追尾碰撞。
從上分析,由于彎道導致列車司機目視距離減小,由于車速過高,最終導致追尾事故。若采用輔助防撞系統,系統可以提前對隧道彎道內停留的1016號列車進行預警,提醒后車司機提前制動減速,從而避免事故的發生。
4 總結
軌道交通列車輔助防撞系統的應用,將有效地提高列車ATP(列車自動防護)系統關閉后,列車運行中的安全性。本文對第一代軌道交通列車輔助防撞系統進行了原理及功能介紹,以及現有應用狀況進行了概述。指出通過安裝列車輔助防撞系統能有效提高列車運行安全。
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軌道列車范文4
城市軌道交通的優點是安全、可靠、速度快、舒適和節能環保等。世界各國都通過城市軌道解決城市交通問題。技術人員在控制列車的過程中,定位技術非常重要。列車的準確定位關系到列車的安全運行,如果定位準確,運輸效率會提升。列車每個系統的運行都要考慮列車的位置信息,因為列車位置信息是重要的參數。通過列車定位技術可以更好地控制和調度列車,因此獲取列車速度和位置信息的重要保障就是技術人員以更加認真的態度面對工作。現階段,在我國城市軌道交通中,列車定位技術應用非常廣泛。
1 我國城市軌道交通中列車定位技術概述
列車定位指的是技術人員通過已有的技術設備,對列車實際地理位置,掌握運行速度和運行狀態等關鍵信息,并通過傳輸媒介向交通指揮部門傳送相關信息。列車定位意義重大。根據列車定位技術可以向控制中心提供列車的實時位置。指揮人員和控制中心調度值班人員可以掌握列車的運行位置,恰當安排列車的運行密度。如有必要,技術人員可以按照實時客流、通過扣車和跳停等方式控制列車的運行密度。通過列車定位技術可以提供列車所處的位置,從而得到列車的準確位置,向信號控制系統和檢測終端傳輸,以此為依據信號控制系統發出各種控制指令。
2 列車定位技術在城市軌道交通中的應用
技術人員科學使用列車定位技術,可以準確得到鐵路網絡中列車的位置?,F階段,多種列車定位方式被廣泛應用于國內外軌道交通列車自動控制系統中。以下具體分析列車定位技術的類型:
2.1 通過軌道點位定位列車
現階段,軌道電路定位法是我國常用的列車定位技術。鐵路線路上有兩根鋼軌,這兩根鋼軌是軌道電路的導體。導體經過引線連接信號,設備接收信號,這樣就形成了電氣回路。如果車沒有占用軌道區段,接收端接收發送端的信息。如果列車進入軌道區段,車輪可以造成兩根鋼軌短路。接收端不能順利接收發送的信息,接收端在失磁的情況下會落下,對列車進行檢測。在線路運行時,列車運行的軌道會出示“占用標示”,對軌道電路的占用情況進行連續跟蹤,從而準確獲得列車的
位置。
2.2 通過電子計軸技術獲得準確的列車定位
電子計軸定位可以對電磁感應信息進行檢測,將計軸點安裝在軌道區段的分界點上,通過計軸技術檢測電磁感應信號。技術人員能準確判斷列車的輪軸數量和運行方向。如果車輪駛過計軸點位置,就會形成脈沖信號,將電纜作為介質向控制中心傳輸??刂浦行牡募夹g裝置檢測車輪位置,最后按照計數,獲取列車出清和占用狀況,從而使列車在軌道運行中的定位更加準確。
2.3 通過信標技術對軌道交通中的列車進行定位
地面信標的安裝非常重要,其安裝位置有兩根鋼軌,有兩種信標,包括無信源和有信源。每個信標的編號都是唯一的,其位置信息也是特定的。在車載上安裝接收功能的信標,可以讀取信標天線。如果列車越過信標。車載信標天線會在地面上傳遞信標能量,這個過程可以通過電磁感應傳遞。地面信標在接收到能量后被激活,內部電路會展開工作。技術人員通過調節電磁感應將存儲位置傳送至車載信息處理系統,通過解析數據獲取列車的位置。
2.4 通過測速定位列車
測速定位建立在列車測量的基礎上,通過測速定位可以及時獲得列車運行距離。測速定位包括多普勒雷達法和輪速法。輪速法需要遵循一定的工作原理,將旋轉式光柵安裝在旋轉式外側。在列車的運行過程中,旋轉的輪軸可以帶動光柵發生轉動,在光柵兩邊安裝發光裝置。光柵在旋轉的過程中,光電傳感器會接收“光脈沖信號”,這一信號來自于發光裝置,經過轉化后這一信號會轉為脈沖信號,在車載計數器上傳送。車載計數器可以計數這個脈沖信號。技術人員檢測這個信號可以判斷車輪的轉角。通過車輪的轉角,得出列車的位移。
多普勒效應是速度測量的原理,將多普勒雷達安裝在車頭位置,雷達向地面發送頻率信號。如果列車運行速度較快,兩個信號的頻率差也比較大。技術人員測量兩個信號頻率差后,可以得到列車的運行方向和速度。通過列車運行速度的積分,可以得到準確的列車運行距離,從而準確獲得列車的位置。測速定位包括雷達法和輪速法等。測速法的原理指的是將旋轉式光柵安裝在列車外側,并將光電傳感器和發光器安裝在兩側。在光柵的旋轉過程中。發光裝置會產生脈沖信號,光電傳感器可以接收脈沖信號,并對脈沖信號進行轉化,形成電脈沖信號,輸送至車載計數器。技術人員檢測該信號后,準確確定車輪轉角。技術人員可以通過車輪轉角得出列車運行的距離。
多普勒測速原理是常用的列車速度測量原理,在車頭位置安裝多普勒雷達,雷達會向地面發送信號,并檢測反射信號。根據多普勒速度測量原理,如果列車的狀態是運行的,反射信號頻率較高。如果列車狀態不是前進,反射信號比發射信號頻率低。通過測量兩個信號的頻率差,就可以準確得到列車的運行速度、運行方向、運行距離和運行位置。
2.5 通過無線擴頻定位列車
無線擴頻定位可以準確定位和跟蹤列車,通常采用的是偽碼測距技術。無線擴頻要按照相關原理開展工作。技術人員可以在地面沿線設立無線基站,無線基站發送帶有位置信息的擴頻信號。列車接收擴頻信息,技術人員求得列車信息和列車的時間差。技術人員可以以時間差為參數,求出無線基站的距離,從而得到列車在軌道網絡中的準確位置。
2.6 在交叉環線的基礎上定位列車
技術人員可以將交叉感應線敷設在兩根鋼軌之間,在軌道中央的道床上固定一條線,在鋼軌的頸部下方固定另一條線,它們每隔一段距離交叉。中央回線和天線是相似的,列車每經過一個電纜交叉時,通過車載設備可以對環線內信號的相位變化進行檢測,并計數相位變化次數,確定列車的運行距離,從而更準確地定位
列車。
3 城市軌道交通中幾種列車定位方式比較
軌道電路定位具有方便、經濟和可靠性的優勢,既可以定位列車,也可以對軌道的完好情況進行檢測。軌道電路的長度決定定位精度,如果定位精確度不夠,無法構成移動閉塞。計軸定位方式相似于軌道定位,主要是對區段信息的檢測,從而確定列車位置。但是這種方式也有一定的缺點,即外界其他金屬物品會對其產生干擾,顯示占用狀態。列車定位測速是一種相對定位方式,這種定位方式是一種典型的增長式定位,有累計誤差的缺點。如果對定位精度有更高要求,可以通過其他方法校正位置信息。查詢應答器定位方式有自身優點,地面應答器安裝點有較高的定位精度、較低的維修費用、較長的使用壽命,面對惡劣條件可以保持工作的穩定性。但是也有一定的缺點,即只能獲取點式定位信息,在投資規模和設置間距上存在矛盾。技術人員可以根據實際情況將列車定位技術運用于城市軌道交通中。
4 列車定位技術在城市軌道交通中的應用
常用軌道交通和行車效率、行車安全密切相關。傳統的軌道電路對列車區段的占用情況進行監控,這種技術設備具有容易安裝,技術原理簡單,技術含量低和單套設備投資成本低的特點。因此應用廣泛。但是軌道區段對行車效率有決定作用。如果區段過長,會對行車的通過效率產生嚴重影響。在區段過短的情況下,設備的安裝數量會增加,也使維修作業和維護工作量增加。傳統的軌道電路極會被外界自然環境影響,可能會偏移電氣指標。
軌道交通運營具有較高的車次密度。區間戶外發生故障,如果無法給維修人員足夠的搶修時間,設備發生故障會影響運營。在軌道交通系統中點位信標技術的成功應用已經有多年,列車不論是自動駕駛還是人工駕駛,都要對站臺屏蔽門和車門實現有效聯動,保證乘降的方便性,在此發揮重要作用的是定位信標。地面信標對信息量的存儲較大,可以保證停車的準確性和高密度。在軌道交通新建線路中普遍采用的是計軸設備,計軸設備可以克服軌道電路受惡劣環境影響的不足。技術人員通過計算機對軸點發送的信息進行處理,從整體上保證了可靠性和安全性。
軌道列車范文5
1.軌道車出庫前,對頭燈、標志燈、雨刷器、鳴笛裝置(含鳴笛記錄裝置)、制動系統等部位要進行重點檢查,確保出庫作用良好。
2.司機要認真檢查軌道車各部狀態,制動機、風笛及雨刷器等設備必須保證作用良好。調整好列車無線調度通信設備音量。
3.通過鳴笛標、作業標、交會列車(有封閉網線路除外)、道口、橋梁及發現危及行車安全和人身安全問題時,必須按規定鳴笛(限鳴區域按相關規定執行)。
4.在限制鳴笛區域內,遇有危及行車、人身、交通安全的緊急情況,應按規定鳴笛。
5.在運行途中發生前照明頭燈故障時,司機應立即使用列車無線調度通信設備報告前方站車站值班員,由車站值班員報告列車調度員,并在前方站停車處理。如前照明頭燈不能修復,而列車頭部標志燈仍能顯示時,列車可以繼續運行。運行中要加強瞭望和鳴笛,警示行人、交通車輛及接發列車人員。如前照明頭燈和頭部標志燈均不能修復時,應及時通知車站。
6.嚴格執行道機聯控制度,軌道車司機聽到“道機聯控”語言提示后立即與道口工進行呼喚應答;當發現停車信號或聯控不上時,道口前必須停車。站內停留列車發車前應與運行前方聯控道口進行道機聯控。
7.調車作業經過道口或平過道前應鳴笛。通過無人看守道口時,速度不得超過15km/h。專用線無人看守道口在軌道車通過時要進行監護。軌道車輛通過臨時派人監護的專用線道口前,應與道口防護人員聯系,確認道口防護人員已到位并做好防護后通過道口,否則應停車確認安全后通過。
8.運行中發現牛、馬等大型牲畜未侵入限界時,不得鳴笛;侵入限界時,應立即鳴笛并采取緊急制動措施。
9.運行中發現落石、倒樹等障礙物危及行車安全時,須立即停車,并立刻通知追蹤列車、鄰線列車及鄰近車站;排除障礙并確認安全后,方可繼續運行。
10.發現封閉網內有閑雜人員時,需及時采取停車措施,并及時報告車站值班員(或列車調度員)。如事先得到封閉網內有閑雜人員的通知時,需提前采取降速措施,行至通知有人的地點前須以能隨時停車的速度運行,發現危及人身安全時果斷停車。
11.運行中接到前方接近道口預警、道口員呼叫停車或發現道口員顯示攔停信號時,司機須果斷采取停車措施,得到準許開車的通知后方可開車。
12.運行中發現機動車輛駛向道口且沒有減速跡象或發現機動車輛搶越道口時,司機需果斷采取停車措施并鳴笛示警,做到寧可錯停絕不盲行。
防止列車沖突安全措施
1.軌道車在區間或站內非正常停車后,司機要立即向車站值班員報告;因監控裝置排風、使用緊急制動或原因不明管壓為零時,司機報告車站值班員用語要增加“管壓為零”的內容。
2.軌道車管壓為零停車后,司機要立即攜帶手持電臺和防護用具,確認列車完整、車輛無脫線。發現妨礙鄰線時,立即防護并報告車站值班員。
3.遇停用基本閉塞法改用電話閉塞、使用綠色許可證、使用引導信號或特定引導信號等非正常行車辦法時,機車司機必須在取得規定的行車憑證后,方可進行GYK“解鎖”操作。
4.從監督器上不能確認第一個閉塞分區空閑時,車站應發給司機《監督器上不能確認第一個閉塞分區空閑通知書》,司機以在瞭望距離內能隨時停車的速度,最高不超過20km/h,運行到第一架通過信號機,按其顯示的要求執行。
5.運行途中GYK必須全程運轉,嚴禁擅自關機。軌道車運行途中,GYK發生故障時,司機應立即停車,使用列車無線調度通信設備報告車站值班員或列車調度員。區間停車后,應關機30秒內再開機,如恢復正常后可繼續運行。若未恢復正常時,關閉GYK裝置,嚴格按地面信號機的顯示要求(嚴格執行呼喚應答制度,及時車機聯控),操縱軌道車以規定的速度運行至前方站停車處理。在自動閉塞區間列車運行速度不超過20km/h;半自動閉塞區間列車運行速度最高不得超過60km/h,在越過前方站預告信號機后以不超過20km/h速度進站。
6.軌道車在區間被迫停車已請求救援時,不得再行移動,從救援列車開來方面(不明時,從列車前后兩方面),距離列車不小于300m處防護。請求救援的機車對救援機車開來方向開啟機車頭燈、標志燈。
7.區間被迫停車可能妨礙鄰線時,司機應立即用列車無線調度通信設備通知鄰線上運行的列車和兩端站(列車調度員),司機應分別在列車的頭部和尾部附近鄰線上點燃火炬;在自動閉塞區間,還應對鄰線來車方向短路軌道電路。配備列車防護報警裝置的列車應首先使用列車防護報警裝置進行防護。如發現鄰線有列車開來時,應鳴示緊急停車信號。
8.一切電話中斷后發出的列車(持有《技規》附件3通知書1的列車除外),應于停車后,立即從列車后方按線路最大速度等級規定的列車緊急制動距離位置處防護。
9.自動閉塞區間通過信號機顯示停車信號(包括顯示不明或燈光熄滅)時,列車必須在該信號機前停車,司機應使用列車無線調度通信設備通知車輛乘務員。停車等候2min,該信號機仍未顯示允許運行的信號時,即以遇到阻礙能隨時停車的速度繼續運行,最高不超過20km/h,運行到次一通過信號機(進站信號機),按其顯示的要求運行。在停車等候同時,必須與車站值班員、列車調度員聯系,如確認前方閉塞分區內有列車時,不得進入。
裝有容許信號的通過信號機,顯示停車信號時,準許鐵路局規定停車后起動困難的貨物列車,在該信號機前不停車,按上述速度通過。當容許信號燈光熄滅或容許信號和通過信號機燈光都熄滅時,司機在確認信號機裝有容許信號時,仍按上述速度通過該信號機。
裝有連續式機車信號的列車,遇通過信號機燈光熄滅,而機車信號顯示允許運行的信號時,應按機車信號的顯示運行。
司機發現通過信號機故障時,應將故障信號機的號碼通知前方站(列車調度員)。車站值班員(列車調度員)發現或得到區間通過信號機故障的報告后,在故障修復前,對尚未進入區間的后續列車,改按站間組織行車。
10.自動閉塞區間列車冒進通過信號機時,須立即停車,并報告兩端站車站值班員,停車后必須與車站值班員、列車調度員聯系,如確認冒進的閉塞分區有車時,不得移動,確認空閑后,以遇到阻礙能隨時停車的速度繼續運行,最高不超過20km/h,運行到次一通過信號機(進站信號機),按其顯示的要求運行。
11.響墩爆炸聲及火炬信號的火光,均要求緊急停車。停車后如無防護人員,應立即檢查前方線路,如無異狀,以在瞭望距離內能隨時停車的速度繼續運行,但最高不得超過20km/h。在自動閉塞區間,運行至前方第一個架通過(進站)信號機前,如無異狀,即可按該信號機顯示的要求執行;在半自動或自動站間閉塞區間,經過1km后,如無異狀,可恢復正常速度運行。
12.自輪運轉特種設備在自動閉塞區間緊急制動停車或被迫停在調諧區內時,司機須立即按壓LBJ報警裝置,并通知后續列車司機、向兩端站車站值班員(列車調度員)報告停車位置(具備移動條件時司機須先將機車移動不少于15 m),并在軌道電路調諧區外使用短路銅線短接軌道電路。
13.越出站界調車:
(1)雙線區間正方向,必須區間空閑(自動閉塞區間第一閉塞分區空閑),單線自動閉塞區間閉塞系統必須在發車位置,第一閉塞分區空閑,經車站值班員口頭準許并通知司機后,方可出站調車。
(2)單線半自動閉塞區間、自動站間閉塞區段和雙線反方向出站調車時,須有停止使用基本閉塞法的調度命令,與鄰站辦理閉塞手續,并發給司機《出站/跟蹤調車通知書》。
(3)車站高速場與普速場間調車作業,聯鎖設備無調車進路時,辦理列車進路,司機根據進、出站信號機的顯示進行調車作業。
14.跟蹤出站調車,只準許在單線區間及雙線正方向線路上辦理,發給司機《車站/跟蹤調車通知書》。在先發列車尾部越過預告、接近信號機(或靠近車站的第一個預告標)或《站細》規定的間隔時間后,方可跟蹤出站調車,但最遠不得越出站界500m。
下列情況不得跟蹤出站調車:
(1)出站方向區間內有瞭望不良的地形或有長大上坡道(具體站名見《行規》第64條第5表)。
(2)先發列車需由區間返回,或掛有由區間返回的后部補機。
(3)一切電話中斷。
(4)降霧、暴風雨雪時。
(5)動車組調車作業。
(6)調度集中、自動站間閉塞區段。
15.運行中,接到行車人員要求停車的通知、攔停信號后,司機要立即采取停車措施,得到允許開車的通知后方可開車。遇有車站通知車輛熱軸時,要使用常用制動停車。
軌道列車范文6
關鍵詞:軌道交通 網絡化 首末班車銜接 協調方案 研究
一、研究背景
目前各城市地鐵正在逐步形成或已經形成網絡化運營,城市軌道交通設備制式多樣化,調度指揮集中化,客流在線網效應下快速增長,乘客對軌道交通運營服務的期望值越來越高,提高線網的可達性等等都迫切要求優化城市軌道交通網絡化運輸協調方案,其中首末班車的銜接協調方案是網絡化運輸工作中的重要研究課題之一。
二、首末班車銜接協調方案研究
網絡化運營的協調是一個復雜的、循環優化的過程,由于需求的多樣性,很難統一標準來衡量方案的優劣。因此,當協調方案符合特定的目的或要求時,即認為是合理方案。
1、推算原則
由于線網各線路首末班車時間各異,為滿足網絡可達性的要求,需要合理安排首末班車的時刻,做好各線路間的銜接,最大限度地滿足乘客出行需要。首班車銜接需要保證市郊往市內方向的首班車銜接;末班車需要保證將市中心客流輸送至郊區。而從客流出行特點看,末班車的銜接尤為重要。
2、推算方法
根據網絡化運營服務的需求,線網首末班車列車運行計劃的編制一般考慮以下兩種情況:
(1)正常運營條件下,指定線網中基準線路基準站的首、末班車上、下行發車時間,以此為基礎推算別的線路的首、末班車發車時間。
(2)特殊運營活動時(如大型活動舉辦期間),應根據運營組織需要指定特殊線路的首、末班車在基準站的發車時間,以此為基礎推算線網中其他線路的首末班車時間。
上述兩種情況推算出來的首末班車時間是有很大差別的。主要表現在:
(1)協調層次。正常運營條件下,根據線路與基準線路換乘關系劃分協調層次。先選定基準線路,根據網絡客流特點(如城郊、城區間的出行需求)確定協調主方向。再將與其有直接換乘關系和間接換乘關系的線路分不同的銜接層次。有環線的,以環線作為基準線路。沒有環線的以各線相交形成的虛擬環線或虛擬非封閉環線為準。首班車考慮其他線路往環線方向換乘,末班車考慮環線往其他線路方向換乘。對于部分線路正在建設或規劃,為避免新線運行導致既有線路首末班車時刻變動,盡量選擇新開通線路去匹配已經運營的線路。
特殊情況下要根據特殊線路的位置、銜接其它線路的走向、換乘節點建立層次。首班車要滿足其它線路區域的客流流向特殊線路,末班車要保證特殊線路的客流經換乘點向其它線路的接續。
(2)基準時間。正常情況下,由計劃部門指定線網基準線路基準站首、末班車上、下行發車時間。
特殊情況下,計劃部門需指定特定線路某站首末班車的上下行發車時間。
(3)推算順序。正常情況下,按照協調層次自基準層推算至銜接層,再至間接銜接層,最后至遠端銜接層。
特殊情況下,要將特定線路出入的客流輸送至線網有關地點,計算流程是自特定線路始至距特定線路最遠端的線路區域,以及由最遠端線路逐步迭代至特定線路的反復過程。
具體的推算步驟如下:
第一,設定各條線路間的銜接關系,指定基準線路的某車站作為基準站,并確定首、末班車在該站的發車時間。
第二,根據基準站首、末班車上下行發車時間,由區間運行時分和停站時分推算基準線路首、末班車上下行始發時間。
第三,計算與基準線路有直接換乘關系的線路首、末班車發車時間。
第四,計算虛擬環線中與基準線路無直接換乘關系的線路首、末班車發車時間。
3、線網首、末班車發車時間驗算。
驗算各線路首班車到達各個換乘站的最晚時間早于首班車限定時間,各線路末班車到達各個換乘站的最晚時間早于末班車限定時間。
三、沈陽地鐵首末班車銜接方案研究
1、線路規劃情況及客運量現狀
沈陽地鐵一號線已于2010年10月開始試運營, 2011年年底將開通試運營二號線。到2020年,運營線路長度規劃將達210km,由“二橫、三縱、兩L”7條線構成。
一號線自10月開通試運營以來,客流量從原來日均14萬人次到短短的3個月已經增長到了15.5萬人次。在2010年的12月24日更是創新高,客流量達到了近33萬人次。
預計沈陽地鐵客流量的變化將呈現如下特征:
(1)客流需求的高增長。隨著二號線及后續線路的建設開通,城市軌道交通網絡化的形成,客流隨之迅猛上升。
(2)客流分布的波動性。軌道交通網絡形成后,單線運營的客流分布將會隨著線路的增長呈現新的特點,引起線網的客流分布隨之相應變化。同時,在新線介入,運營異常的情況下,整個網絡的客流分布也將隨之發生相應的變化。
2、沈陽地鐵一、二號線首末班車銜接建議
2011年年底二號線即將開通,為安排好一、二號線首末班車銜接問題。依據上述方法,建議沈陽地鐵首末班車銜接方案為:
(1)以整體考慮為原則,一、二號線首末班車有效銜接。
(2)二號線服務水平以一號線為基準進行延伸,盡量去匹配一號線。避免因新線運行導致既有線路首末班車時刻變動,給乘客帶來不必要的麻煩。同時建議要兼顧到二號線沈陽北站、汽車客運站樞紐等大型交通樞紐和上班上學客流。
(3)運營起止時間上考慮線路行車設備檢修和二號線開通的工程整改需要。
四、結束語
網絡化運營組織要求根據不同線路的客流量來制定樞紐的運營計劃協調方案,滿足首末班車的接續需要,確保協調方案最優,實現地鐵交通換乘站的全面協調及分線協調,為市民提供更加優質的服務。
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