城市轨道交通线路限速与列车自动防护顶篷速度匹配性设计探讨
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浅谈城市轨道交通临时限速的应用作者:姚东伟来源:《装饰装修天地》2015年第10期摘要:本文介绍了城市轨道交通列控系统临时限速的用途,以及准移动闭塞和移动闭塞两种制式列控系统的临时限速管理方案及原理,并对临时限速在各种驾驶模式下的应用情况进行了分析。
关键词:临时限速;列控系统一、城市轨道交通列控方式介绍列控系统是城市轨道交通中最重要的行车设备。
轨道交通列控系统由列车自动防护系统(ATP)、列车自动运行系统(ATO)、列车自动监督系统(ATS)三个子系统构成。
它通过完备的列控技术,实现列车启动、加速、巡航、惰行、制动等功能,最大程度地保障列车运行安全,提高列车运行效率。
目前,在城市轨道交通中列控系统主要采用准移动闭塞和移动闭塞两种制式。
二、两种闭塞制式的基本原理简介1.准移动闭塞准移动闭塞通常采用数字式音频无绝缘轨道电路方式作为列车占用检测和信息传输的媒介,通过音频轨道电路向车载设备发送报文信息(包括目标速度、目标距离、临时限速命令、线路状态等),车载设备结合车辆性能计算出适合本列车运行的速度距离曲线,保证列车安全、有序运行。
2.移动闭塞移动闭塞列控系统(CBTC)是基于通信技术实现车地间双向数据传输和列车位置检测,车载设备根据接收到的移动授权(或ATP防护点)信息以及列车速度、线路参数、司机反应时间等,计算出列车的常用制动和紧急制动曲线,以确保列车不超越现有的移动授权点。
车地双向信息传输具有信息量大、速度快、更新快等特点,与轨道不存在关联。
三、临时限速概述临时限速(TemporarySpeedRestriction,以下简称TSR)用于在一些特殊地段来降低允许速度。
TSR是线路固定速度以外的、具有时效性的限速,包括施工、维修作业引起的计划性限速和自然灾害、线路设备故障引起的突发性限速等。
四、城市轨道交通临时限速的设置1.临时限速区域设置方式准移动闭塞和移动闭塞在地车通信方式、列车定位原理、行车间隔控制原理等方面的不同,导致不同制式间列控系统的TSR区域设置存在差异。
城市轨道交通列车运行控制系统中的列车运行速度限制随着城市快速发展和人口增加,城市轨道交通系统成为现代城市中必不可少的组成部分。
在这个庞大而繁忙的交通系统中,列车运行速度的控制成为至关重要的一环。
本文将探讨城市轨道交通列车运行控制系统中的列车运行速度限制。
列车运行速度的限制在城市轨道交通系统中具有重要的意义。
首先,速度限制是确保列车运行安全的关键因素。
在高峰期或突发情况下,列车必须能够及时停下来或减速,以避免与前方列车的碰撞或事故的发生。
其次,速度限制对于提高列车运行效率也起到了关键作用。
通过合理的限制,可以确保列车保持适当的车间距,避免拥堵和延误。
在城市轨道交通列车运行控制系统中,列车速度限制是通过一系列传感器、信号灯、自动控制系统和行车规则来实现的。
首先,轨道交通系统会利用车辆感应装置来检测列车的位置和速度。
这些感应装置通常是安装在轨道上的电磁感应器或光电传感器,能够准确地感知列车的位置和速度信息。
其次,信号灯系统将根据列车的位置和速度信息来发出相应的信号,指示列车司机采取相应的行动。
这些信号灯通常会根据列车的速度和位置,以及其他列车的位置和速度来调控列车行驶的节奏和速度。
此外,城市轨道交通系统还配备了自动控制系统,能够根据列车的速度和位置信息自动调整列车的速度和车间距。
最后,行车规则也是确保列车运行速度限制的重要因素。
各个轨道交通系统都有自己的行车规则,例如在高峰期限制列车速度,或在特定区域设置特殊速度限制等。
关于列车运行速度限制的具体要求,不同城市和轨道交通系统可能会有所不同。
然而,一般情况下,列车运行速度限制通常受到以下因素的影响:1. 轨道条件和曲线半径:城市轨道交通系统的曲线半径决定了列车能够安全行驶的最大速度。
在较小的曲线半径上,列车需要以较低的速度行驶,以确保列车不会出轨。
此外,轨道的平整度和完整性也会影响列车的最大速度。
在损坏或磨损的轨道上,列车需要减速或限制速度,以保证列车运行的稳定性和安全性。
城轨ATP系统的安全设计与保障体系优化城轨ATP(Automatic Train Protection,自动列车保护)系统是城市轨道交通中的关键安全设备,其功能是确保列车运行安全、预防事故发生,并提供真实可靠的数据支持。
随着城市轨道交通的快速发展,城轨ATP系统的安全设计与保障体系的优化变得越发重要。
本文将探讨城轨ATP系统的安全设计与保障体系优化方面的问题。
一、城轨ATP系统的安全设计城轨ATP系统的安全设计是确保列车运行安全的基础,主要包括以下几个方面的内容:1.列车状态监测与控制城轨ATP系统通过对列车状态进行监测与控制,实现列车的自动运行。
通过搭载传感器,可以对列车的速度、位置和加速度等参数进行实时监测,并根据设定的安全阈值进行控制。
例如,当列车超速、偏离轨道或出现其他异常情况时,系统会立即采取措施,如减速或紧急停车,以确保列车安全。
2.信号与通信系统城轨ATP系统依赖于信号与通信系统来传递指令和数据。
信号系统负责向列车发送指令,如限速信息、红绿灯状态等,以便列车按照规定的速度和方向行驶。
通信系统则负责将列车状态和操作信息传回运营控制中心,供监控人员实时监测。
在安全设计中,信号与通信系统的可靠性和实时性是关键。
3.紧急救援设备城轨ATP系统中应设有紧急救援设备,以应对突发情况。
例如,出现列车故障或乘客突发疾病等情况时,系统应具备紧急报警和定位功能,以便救援人员能够及时作出响应和处理。
此外,还应配备适当的灭火设备和紧急疏散通道,以确保在紧急情况下乘客的安全。
二、城轨ATP系统保障体系的优化城轨ATP系统的保障体系是指对系统运行的各个环节进行优化和改进,以确保系统的稳定性和可靠性。
以下是一些优化的建议:1.技术更新与升级城轨ATP系统是一个不断发展和演进的技术系统,随着科技的进步,应及时对系统进行更新和升级,以适应城市轨道交通的需求。
例如,引入更先进的传感器技术、通信协议和数据分析算法等,提高系统的准确性和响应速度。
城市轨道交通工程车上线防护的关键设计摘要:本文针对工程车辆参与城市轨道交通CBTC线路正线运营的需求,分析了典型应用场景,并讨论了信号系统为保证行车安全和效率需要考虑的若干关键问题。
从区段长度、区段占用出清匹配、列车筛选、自动防护栏、列车后备模式升级距离几个方面的设计进行了着重讨论,可为其他有相近需求的线路提供参考和借鉴。
关键词:城市轨道交通工程车列车防护Key Design for Train Protection When Urban Rail Transit Engineering Vehicle Running During Revenue serviceZhang Yating, Liang Yan, Wang YuAbstract:Considering requirement of Urban Rail Transit Engineering Vehicle Running during Revenue service, this paper analyzes several key problems for train running safely and efficiently in typical application scenario. Mainly discusses design of section length, section occupation&clearance matching, train discrimination, protection at AP fence, train block mode upgrade distance. Offering a reference for other lines with similar requirement.Key words: Urban Rail Transit; Engineering Vehicle; Train Protection目前,基于无线通信的列车自动控制系统(CBTC)已在城市轨道交通线路中广泛应用,在这些线路中,考虑到建设及运维成本等原因,城市轨道交通工程车辆(以下简称工程车)普遍未装备列车自动防护系统(ATP)设备。
城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准随着城市轨道交通的发展,对车辆速度的运行限制和匹配技术的标准也越来越重要。
该标准应包括以下内容:
1. 车辆速度的运行限制
城轨交通车辆的运行速度应当根据车辆类型、线路条件、交通流量、安全要求等因素综合考虑,制定相应的运行限制。
应当通过技术手段实现对车辆的速度监测和控制,并设置相应的限速设备和警示系统。
2. 车辆速度匹配技术的标准
城轨交通车辆的速度匹配技术应当遵循以下原则:确保车辆在运行过程中保持稳定、安全、平稳的运行状态;有效维护车辆的动力系统和制动系统;提高车辆的运行效率和能源利用率。
同时,还应当制定相应的测试和评估标准,对车辆速度匹配技术进行定期检测和评估。
3. 检测和维护标准
为确保城轨交通车辆的运行安全和效率,应当制定相应的检测和维护标准。
检测标准应当包括车辆速度监测、制动系统检测、动力系统检测等内容,以确保车辆的各项技术指标符合标准要求。
维护标准应包括车辆定期保养、故障排查和修复、系统升级等内容,以确保车辆的正常使用和运行安全。
4. 监管和处罚标准
针对城轨交通车辆速度限制与匹配技术的违规行为,应当制定相应的监管和处罚标准。
监管措施应包括对车辆运行数据的实时监测和
录入,以及对违规车辆的处罚制度。
处罚标准应包括罚款、暂停运行、修复和替换等措施,以确保城轨交通车辆的安全运行和公共安全。
基于移动闭塞的城市轨道交通列车自动防护系统的设计与实现的开题报告一、项目背景随着城市化进程的不断推进,城市轨道交通越来越成为人们出行的主要方式之一。
然而,轨道交通的运营安全一直是城市交通管理部门和轨道交通运营企业关注的焦点。
在轨道交通运营中,移动闭塞系统是一种较为成熟和普遍应用的列车防护措施。
移动闭塞系统利用传感器和信号设备,通过计算车辆位置和速度,实现列车的自动控制和防护,提高了轨道交通运营的安全性和效率。
二、项目目标本项目旨在设计和实现基于移动闭塞的城市轨道交通列车自动防护系统。
通过引入高精度传感器和现代控制算法,实现列车自动控制,提高运营安全性和效率。
同时,本系统还应具备良好的实时性、可靠性和可扩展性,便于后续升级和优化。
三、项目内容1. 系统架构设计:根据移动闭塞原理和列车自动化控制理论,设计系统整体框架和功能模块。
2. 传感器选择和布置:选择适合城市轨道交通环境的传感器,如激光雷达、摄像头和轨道电路等,布置在列车上,实现对列车位置、速度、状态等参数的实时监测。
3. 控制算法设计:根据列车运营要求,设计基于PID控制算法的列车自动控制系统,并考虑列车转向、刹车等因素,实时调整控制参数,保证列车在行驶过程中的稳定性和安全性。
4. 人机界面设计:设计简洁、易用的人机界面,展示列车运营状况和故障诊断信息,并支持运营人员的实时干预和调整。
5. 系统集成和测试:将所有模块集成到一起,测试系统的功能和性能,并进行可靠性测试和耐久性测试,确保系统在长期的运行中能够保持稳定和可靠。
四、项目计划1. 系统架构设计和传感器选择,预计2周完成;2. 控制算法设计和人机界面设计,预计4周完成;3. 系统集成和测试,预计6周完成;4. 报告撰写和演示准备,预计2周完成。
五、项目预期成果1. 城市轨道交通列车自动防护系统的设计与实现方案;2. 系统集成测试报告和性能测试报告;3. 演示视频和PPT文档,清晰展示系统的功能和优势。
城市轨道交通列车运行控制系统中的列车运行速度限制策略研究随着城市人口的不断增长和交通需求的不断提高,城市轨道交通系统扮演着越来越重要的角色。
安全、高效的列车运行是城市轨道交通系统的核心,其中列车运行速度限制策略是确保列车安全运行的重要措施。
本文将围绕城市轨道交通列车运行控制系统中的列车运行速度限制策略展开研究,从理论和实践角度分析其关键问题,以期给相关领域提供一定的参考和借鉴。
首先,列车运行速度限制策略的研究需要考虑的一个重要因素是列车运行的安全性。
安全是城市轨道交通系统运行的首要条件,而列车的运行速度直接影响到乘客的安全。
通过合理的列车运行速度限制策略可以有效降低列车事故的发生概率。
在制定速度限制策略时,应考虑列车的加速度、制动距离、信号系统的状态等因素,综合考虑运行的安全性。
其次,列车运行速度限制策略还需要兼顾列车的运行效率。
城市轨道交通系统是高密度客流的运输工具,如何确保列车在高效的基础上保证安全运行是一个挑战。
在设计限速策略时,应考虑到线路的信号系统、站点间距、设备状况等因素,以最大程度地提升列车的运行效率。
合理的速度限制策略能够避免列车之间的相撞和交叉干扰,提高线路的运输能力。
另外,根据不同的列车运行条件,制定相应的速度限制策略也是研究的关键点之一。
城市轨道交通系统的线路和车辆种类多样化,运行条件各异。
比如,地铁线路和轻轨线路在设计上有所区别,高峰时段和平峰时段的运行速度也有所不同。
因此,需要根据不同线路、不同运行条件制定相应的速度限制策略,以确保列车运行安全且具有高效性。
在实际应用中,城市轨道交通列车运行控制系统中的列车运行速度限制策略还需要考虑到人工智能等技术的应用。
随着科技的不断进步,城市轨道交通系统正逐渐引入人工智能技术,以提高列车运行的精确度和效率。
例如,通过数据分析和预测模型,可以实时监控列车的运行状态,进而制定相应的速度限制策略。
借助人工智能技术,可以在提升列车安全性的同时,提高运输效率,并做出更加准确的速度限制决策。
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西安地铁列车自动防护系统的分析与应用学生姓名:学号:专业班级:指导教师:摘要列车自动防护(ATP)系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障.本文主要是结合西安地铁2号线阐述基于无线移动闭塞列车自动防护(ATP)子系统的轨旁、车载主要设备的体系结构、主要性能、系统功能、工作原理及数据通信网络设计技术方案,为城市轨道交通信列车自动防护系统即ATP是列车自动控制系统的一部分,它的作用是确保列车快速运行的安全。
ATP主要由车载设备和轨旁电路组成.轨旁电路的功能是检测轨道的空闲和占用,并把数据发送给车载设备。
车载设备接收轨旁电路的数据,通过控制计算机的计算生成列车的速度曲线,在人际交互界面上显示最大允许速度,实际速度,目标距离,目标速度,车门指令等数据.当列车运行速度大于最大允许速度时,若在规定时间内未降到最大允许速度以下则实施紧急制动。
由于车载设备在列车防护方面具有突出作用,因此基于各种类型系统的避错技术和容错技术应运而生,使列车运行的可靠性与安全性大幅提升,号控制系统提供技术参考。
ATP是一种带速度控制的列车自动防护系统,是原来线路上信号设备的补充。
它是由车载设备和地面信号共同组成的闭环高安全系统,是地面连锁向车载设备的延伸,在此基础上实现以车载设备为主的行车方式。
它符合故障导向安全的原则,将地面和车载设备按一个系统统一设计,同步进行技术更新和强化改造,以保证整个系统的高安全、高可靠,并实行统一技术标准,采用系统化设计和模块产品强调通用兼容性。
城市轨道交通站台限速对运营效率的影响分析及取消站台限速的可行性研究摘要:在国家节能减排的时代背景下,城市轨道交通逐渐成为了当前城市主流的绿色出行方式,随着地铁客流与日俱增,地铁运能压力越来越大。
本文通过站台限速对运营效率的影响及取消站台限速的制约因素分析,研究取消站台限速的可行性,为地铁运能提升提供思路和方向。
关键词:站台限速;运营效率;制约因素;可行性研究地铁线路会设置站台限速,确保地铁列车以较低速度进入站台,并在站台定点平稳停车,但是站台限速的设计同时也在一定程度上降低了运营效率。
取消站台限速是地铁运能提升亟待研究的课题,本文基于站台限速对运营效率的影响及取消站台限速的制约因素分析,探究取消站台限速的可行性。
一、站台限速对运营效率的影响分析站台限速对运营效率的影响主要体现在列车出站加速、进站减速两个阶段,现以采用8节编组列车且设置站台门的某地铁线路为分析模型,按照下表参数为计算依据,计算站台限速和取消站台限速两种工况下自动驾驶(ATO)列车出站加速、进站减速停车的运行时间,对比分析取消限速对运营效率的提升幅度。
高运行速度工况时设置1.1 站台限速工况1.1.1出站加速阶段列车出站由0加速至55km/h用时:40/3.6/1+(55-40)/3.6/0.8=16.32s。
列车出站由0加速至55km/h走行距离:(40/3.6)2/1/2+[(55/3.6)2-(40/3.6)2]/0.8/2=130.45m,此时列车尾部距离出清站台:187-130.45=56.55m。
列车继续以55km/h出清站台区域用时:56.55/(55/3.6)=3.7s。
列车从启动至尾部出清站台区域用时:16.32+3.7=20.02s。
列车出站后速度从55km/h加速至80km/h用时:[(60-55)/3.6]/0.8+[(80-60)/3.6]/0.4=15.63s。
列车出站速度从55km/h加速至80km/h走行距离:[(60/3.6)2-(55/3.6)2] /0.8/2+[(80/3.6)2-(60/3.6)2]/0.4/2=297.79m 。
城轨列车无ATP防护时的行车组织措施探讨摘要:城市轨道交通以其安全、准点、快捷、环保、运量大的优势深受市民喜爱。
受制于车站间距短、行车密度大、隧道净空小、设备系统多等条件制约,城市轨道交通采用自动化程度较高的信号系统保障列车安全、准点运行的同时,还必须制定一套安全、高效的行车组织方法,保障设备系统故障降级时的运营生产安全。
列车自动防护(ATP)系统通过列车位置检测、自动限速、车地数据传输等功能保障安全的行车间隔、行驶速度,是确保运营安全、提高行车效率的重要设备。
因设备故障导致列车无ATP防护时,各行车岗位通过何种组织、联动措施来保障运营安全、提高设备降级时的行车效率,是城市轨道交通行车组织工作的重点。
本文对城轨列车无ATP防护时的行车组织措施进行探讨。
关键词:轨道交通;列车自动防护;行车组织一、ATP系统功能及故障影响1、ATP系统功能概述某市地铁1号线列车自动防护(ATP)系统由轨旁ATP设备系统和车载ATP设备系统构成。
车载ATP接收轨旁ATP传输的移动授权、临时限速、车站站台情况等信息,轨旁ATP接收车载ATP传输的列车位置、控制级别及驾驶模式等列车状态信息,从而实现列车超速防护、方向监督、车门/站台门状态监督、驾驶模式监督、自动停车等安全防护功能。
ATP系统信息传递的方式有连续式、点式两种。
连续式是基于无线通信的信息传输方式,轨旁无线单元实时传递“车-地”数据信息,实现移动闭塞的行车追踪方式;此时地面信号机灭灯,司机按照车载信号行车,行车间隔可达到90s。
点式是连续式的降级模式,通过设置在地面信号机附近的应答器传递“车-地”数据信息,实现进路闭塞的追踪方式,此时地面信号机亮灯,列车以地面信号机作为安全间隔;受限于地面信号机数量,行车间隔约240s。
列车在ATP系统防护下运行时,通常采用自动驾驶模式(AM)或ATP监控下的人工驾驶模式(SM)。
当ATP系统故障或被人为切除时,司机可选择人工控制列车运行速度的非限制人工(NRM)驾驶模式,或系统限速25km/h的限制人工(RM)驾驶模式维持列车运行。
全自动运行系统应用于城市轨道交通提高列车旅行速度解决方案的论证摘要:通过分析提高城市轨道交通列车旅行速度的技术方向、全自动运行系统列控功能特点、列控系统处理器性能因素、最不利工程线路条件,论证几种方法通过提高列控系统列控允许速度值来加大列车旅行速度以缩短运输作业时间,从而实现节约成本、降低能耗、提升服务质量的运营改善目标。
关键词:旅行速度、列控系统、最不利因素在组成城市轨道交通的各系统和设备里,信号系统是其重要的组成部分。
它保证列车安全、有序、快速、舒适的运行,是提高运输效率、实现自动控制列车运行的关键系统设备,被称为城市轨道交通的“中枢神经”。
轨道交通信号系统从最初的人工运作,到计算机发明后研发出有一定自动化功能的列控指挥系统,发展到现代,信号系统自动化和智能化程度已越来越高,向着全自动运行的方向发展。
全自动运行信号系统利用现代信息、通信、自动控制、计算机技术全面提升轨道交通的可靠性、安全性、可用性、可维护性,提高运行效率及整体自动化水平,实现轨道交通的最佳化运行,代表着未来轨道交通技术的发展方向。
因此,在无人驾驶的全自动运行状态下,兼顾系统可靠性和安全性同时尽可能提升列车旅行速度的研究目前在国内较少,值得进行探究。
一、研究必要性研究全自动运行系统以技术手段提高城市轨道交通旅行速度的解决方案,意味着城市轨道交通客运服务质量的改善、工程全寿命周期中列车运用数量的减少,从而在提高运输服务质量的同时,有效控制工程造价和运维成本具有较大意义。
全自动运行系统采用GoA4[注]级无人驾驶模式行车,本身较GOA2级及以下系统的列车运营旅行速度,会有较为明显的改善,其原因在于GoA4级全自动运行系统开展运营时,列车实际有效站停时间相同的前提下(客流稠密程度、乘客行动敏捷程度一致的因素),采用计算机控制技术替代人工确认—司机关门操作—回到司机室—推动司控手柄驶离的一系列人工操作环节,使得列车到站—车站站停开关车门/屏蔽门—发车等车站作业周期较传统的GoA2级有人监控自动驾驶系统作业周期平均缩短了3-4秒,通过这种在标准化作业和即时性上的改善来达到提高旅行速度的效果。
城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准随着城市轨道交通的不断发展和完善,车辆速度限制和匹配技术也成为了一个重要的研究方向。
本文旨在探讨城轨交通车辆速度限制与匹配技术的标准,包括以下内容:
1. 车辆速度限制标准:介绍城轨交通车辆速度限制的相关标准,包括最高速度、最低速度、曲线半径、坡度等要素,并探讨这些标准的制定原则和应用范围。
2. 车辆匹配技术标准:介绍城轨交通车辆匹配技术的相关标准,包括列车长度、制动能力、牵引能力等要素,并探讨这些标准的制定原则和应用范围。
3. 速度限制与匹配技术的协同作用:探讨城轨交通车辆速度限
制与匹配技术的协同作用,包括如何通过合理的速度限制和车辆匹配来提高城轨交通的运行效率和安全性。
4. 发展趋势与展望:针对城轨交通车辆速度限制与匹配技术的
发展趋势和未来展望进行探讨,包括如何充分利用先进技术来提高运行效率和安全性,以及加强标准的制定和实施,促进城轨交通的可持续发展。
通过本文的探讨,可以更加深入地了解城轨交通车辆速度限制与匹配技术的标准,为城轨交通的规划建设和运营管理提供参考和借鉴。
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城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准是城市轨道交通系统必不可少的规范。
正是这些标准,保证了城市轨道交通系统的安全性、高效性和可靠性。
那么,城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准具体是怎样的呢?下面就从多个角度分步骤阐述。
一、标准制定的背景城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准的制定是为了提高城市轨道交通系统的运营水平,保证乘客的安全和舒适。
当前,随着城市经济的发展和城市轨道交通的建设,在城轨交通系统中,车辆的速度和运行匹配程度是影响运营效率的重要因素。
因此,需要根据实际情况,制定相应的标准。
二、标准内容城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准主要包括以下内容:1、车辆速度限制标准车辆速度限制是城轨交通系统中一个非常重要的参数。
车辆的速度限制标准通常由列车类型、道岔、坡度、曲线半径、弯道倾角等因素决定。
例如,高速列车可行驶的速度通常比普通列车更快,但也因此需要更多的安全措施和技术支持。
标准制定应根据车辆类型、线路特点等因素进行,确保车辆在安全、稳定的状态下运行。
2、车辆运行限制标准车辆运行限制标准是城轨交通系统中另一个非常重要的参数。
车辆运行限制通常由列车类型、时刻表、车站距离、区间距离、调度指挥等因素决定。
例如,高峰期,车站的停车时间需要较长,车辆的起始速度和结束速度需要较低,以确保车辆的稳定和乘客的安全。
标准制定应根据运营需求、车站距离等因素进行,确保车辆在规定的运行限制内运行。
3、车辆运行匹配标准车辆运行匹配标准是城轨交通系统中较为复杂的规范之一。
车辆的运行匹配通常由列车类型、相邻车站距离、乘客流量等因素决定。
例如,在一些高峰期或大型活动中,车站之间的乘客流量可能会很大,因此需要在相邻车站之间添加更多的车辆进行运营匹配。
标准制定应根据运营需求、乘客流量等因素进行,确保车辆在人流稠密的时候能够更加平稳、高效的运行。
三、标准的实施城轨交通车辆速度运行限制与匹配技术的标准制定完成后,需要得到广泛的应用和实施。
无列车自动防护(ATP)系统下城市轨道交通列车运行安全研究列车自动防护(ATP)系统是保障列车运行安全的关键部分,然而多种原因都可能导致列车失去ATP的保护,这时列车运行存在极大的安全风险,很多运营事故都是发生在无ATP防护下,因此,研究无ATP防护下列车运行具有重要意义。
文章首先分析了导致列车无ATP防护的主要原因及其对应的措施,然后探讨了保证列车无ATP防护下安全运行的关键控制点,最后,从管理方面和技术方面提出了提升列车无ATP防护下运行安全水平的对策,以期为城市轨道运营单位的安全运营提供借鉴。
标签:城市轨道交通;列车自动防护系统;运行安全;措施列车自动防护(ATP)系统是列车自动控制系统的核心组成部分,能够提供超速防护,保证列车之间的安全间距,是实现列车安全运行的关键部分。
然而,ATP系统组成复杂,且根据“故障导向安全”信号系统设计原则,如果ATP某一组成部分出现故障,就会导致列车ATP系统无法使用,但是有时为了维持正常运营,减少对运营秩序的干扰,仍需要列车在无ATP防护下运行,这时就会存在较大的安全隐患,如果司机出现失误或相关因素影响使司机无法实现安全操作,就很有可能出现安全事故,干扰正常的运营秩序,甚至造成生命、财产的损失。
2011年9月27日,上海轨道交通追尾事故;2014年某地铁运营单位发生了由于列车无ATP防护的冒进信号和撞击车档的事故;且国内外发生的列车撞车事故,多发生在列车无ATP防护的情况下。
另一方面,在日常的运营中,列车出现在无ATP防护下运行的次数很多,据统计,上海地铁1至8月份平均每月发生184.9次列车切除ATP[7]。
所以,列车无ATP防护下的运行是重要的危险源,应该成为城市轨道交通运营单位安全管理的重点,加大对无ATP防护下列车运行安全的研究具有重要意义。
1 列车无ATP防护的原因及应对措施分析1.1 没有安装ATP系统或系统未投入使用车辆段与正线相比,由于对于运行要求的不同,为了节约建设成本,一般不安装列车自动防护系统。
城市轨道交通线路限速与列车自动防护顶篷速度匹配性设计探讨施董燕【摘要】上海城市轨道交通1~10号线的设计速度为80km/h,但在运营时部分线路列车实际最高运行速度达不到此设计值.这主要是因为车辆、限界、线路、结构、信号等专业之间未能进行充分的匹配,各自都留有安全余量,使得ATP(列车自动防护)顶篷速度设置过于保守,ATO(列车自动运行)速度无法达到线路设计速度,降低了线路的运行效率.基于线路ATO速度能达到80 km/h的设计目标,提出了3个等级的线路限速值以及与ATP顶篷速度匹配的设计思路,在确保仍能实现信号安全防护的前提下,通过提高ATP顶篷速度,来实现设计速度目标.%The actual running speed of Shanghai urban mass transit lines can't achieve 80 km/h whenthe designed speed is 80 km/h.The most important reason is that the vehicle,clearance,line,structure,signal and other majors haven't fully matched,each of them containes a safety margin,which makes the ATP ceiling speed setting too conservative and the ATOspeed lower than 80km/h.Aiming at the target that the ATO speed should arrive at 80km/h,three levels of line limited speed and their matching with signal speed are proposed.On the condition that the signal safety protection can still be ensured,the design target can be achieved by improving the ATP ceiling speed.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2017(020)005【总页数】5页(P79-82,165)【关键词】城市轨道交通;线路设计速度;线路限速;线路曲线临界速度;列车自动防护顶篷速度;列车自动运行速度;匹配性设计【作者】施董燕【作者单位】上海申通地铁集团有限公司技术中心,201103,上海【正文语种】中文【中图分类】U231+.7对于设计最高运行速度为80 km/h的线路,GB 50157—2013《地铁设计规范》中规定旅行速度不宜低于35 km/h[1]。
然而上海轨道交通运营线路中,部分线路实际旅行速度达不到此设计要求。
这种现象一方面降低了车辆利用率,造成了车辆紧缺,无法适应客流快速增长的需要;另一方面,由于旅行速度降低,配属车需求增加,车辆基地规模预留不够,制约了未来线路运能提升的可实施性。
影响旅行速度的主要因素有站间距、停站时间和列车运行速度,对于实际旅行速度达不到设计要求,除实际停站时间比设计长外,最高运行速度达不到80 km/h也是重要原因。
GB 50157—2013《地铁设计规范》明确指出,最高运行速度是指列车可以持续运行的速度,说明列车运行时瞬时可以达到的速度并不是最高运行速度。
表1给出了上海城市轨道交通1~10号线列车运行速度情况。
由表1可见,直线段ATP(列车自动防护)顶篷速度为80~86 km/h,对应的ATO(列车自动运行)速度为75~80 km/h;曲线段ATP顶篷速度为80和86 km/h,对应的ATO速度为70~80 km/h。
除了2号线和5号线ATO速度能达到80 km/h外,其他线路直线段和曲线段的ATO速度均不能达到80 km/h。
信号有ATP安全防护功能,ATO速度与ATP顶篷速度之间有一定差值,以保证超速防护触发紧急制动后的最大速度不超过顶篷速度,当ATP顶篷速度设置不够高时,ATO速度向下折减后就不能达到80 km/h,降低了线路运行效率。
由于曲线段ATP顶篷速度设置和线路限速有关,因此本文基于线路ATO速度能达到80 km/h的目标,研究了线路限速的取值,以及其与ATP顶篷速度的匹配关系,探讨在保证安全的前提下,提高ATP顶篷速度至85 km/h以上的可行性,从而提高ATO速度,以充分发挥线路的运行能力,提高旅行速度,提高车辆利用率。
如表1所示,1、2、5号线的ATP顶篷速度约为86 km/h(根据ATP限速80 km/h 估算)时,ATO速度基本能达到80 km/h,旅行速度要高于同样站间距水平的线路,基本能达到设计要求的35 km/h;3号线、4号线、6~8号线,10号线的ATP顶篷速度为75 km/h,旅行速度仅在30 km/h左右。
分析1~10号线信号限速的设计情况,具体如下:直线段ATP顶篷速度有多种设计,其在3、4号线等于线路设计速度80 km/h,在6~10号线等于线路设计速度80 km/h+5 km/h;1、2号线将线路设计速度80 km/h作为一个门限值,超过门限值触发超速报警,3 s内无制动触发紧急制动,经估算ATP顶篷速度为86 km/h;5号线将线路设计速度80 km/h作为一个门限值,超过门限值1 km/h报警,超过2 km/h采用常用制动,超过5 km/h则紧急制动,经估算ATP顶篷速度为86 km/h。
曲线段ATP顶篷速度等于土建限速(1、2、5号线除外),不同的设计院提供给信号供应商土建限速的情况也不同,归纳起来主要有3类:①根据半径和缓和曲线长度的设计,取规范曲线设计表的设计速度;②根据半径、缓和曲线长度和超高的设计,取规范曲线设计表的设计速度和允许欠超高为61.2 mm时两者限速的最小值;③根据半径和超高的设计,取允许欠超高为61.2 mm时的限速值,当计算值大于或等于线路设计速度时,取线路设计速度作为限速值。
上面3种土建限速取值方法,无论采用哪一种,土建限速都不会超过线路设计速度,曲线段ATP顶篷速度不应超过土建限速,因此这些线路曲线段的ATP顶篷速度不高于80 km/h。
6~9号线曲线段和3、4号线小半径曲线段的ATO速度仅70km/h,显然将设计速度作为土建限速,提供给信号供应商作为ATP顶篷速度的限值是不合理的。
上文总结了设计院提供给信号供应商土建限速的取值情况,笔者认为土建限速主要受线路限速控制,研究线路限速的临界取值,可为提高ATP顶篷速度提供支撑。
本文结合现行轨道交通设计规范[1-2],《铁路轨道设计规范》[3],以及对国外相关情况[4-5]的调研分析,经研究提出曲线段3个等级的线路限速:①曲线设计速度;②曲线临界速度;③曲线安全性限速。
线路曲线设计速度,是乘客无不舒适或稍有感觉的速度,主要和未被平衡的横向加速度a、超高时变率f、未被平衡的横向加速度时变率β有关。
依据《城市轨道交通设计规范》[2],a=0.4 m/s2、f=40 mm/s、β=0.3 m/s3是根据各个城市运营情况的合理取值,三者对应的限值按式(1)~(5)计算,取其最小值即为曲线段设计速度。
v==v3-v-14lsR=0 (当ls>0时)v= (A型车,当ls=0时)v= (小型车,当ls=0时)式(1)~(5)中:v——曲线设计速度,km/h;R——曲线半径,m;h——实设超高,mm;ls——缓和曲线长度,m;i——超高顺坡率。
线路曲线临界速度是指乘客有明显不舒适的感觉,但可以忍受的上限速度,主要和未被平衡的横向加速度a有关。
根据GB 50157—2013《地铁设计规范》a在0.50~0.65 m/s2为“有些不舒适的感觉,但可以忍受”的范围。
铁道科学研究院在试验的基础上,将旅客舒适度指数划分为4档:0级,旅客没有感觉,舒适度良好;1级,旅客轻微感觉,舒适度一般;2级,旅客明显感觉,舒适度可以接受;3级,旅客强烈感觉,舒适度不可接受。
当舒适度指数为1级时对应欠超高为78 mm(a=0.51 m/s2);为1.5级时对应欠超高为115 mm(a=0.75 m/s2)[4]。
德国试验表明,当未平衡离心加速度值为0.65 m/s2时(欠超高99 mm),旅客无不良反应;英国试验表明,当欠超高为168 mm时(未平衡离心加速度值为1.1 m/s2),旅客已有明显感觉但没有不适反应;美国试验表明,当欠超高为176 mm时(未平衡离心加速度值为1.15 m/s2),旅客虽有感觉但没感到不舒服;法国和意大利试验表明,欠超高为130 mm时(未平衡离心加速度值为0.85 m/s2),旅客没有不适感觉[4]。
国外铁路绝大多数的未被平衡离心加速度取值在0.50~0.70 m/s2(占11个统计国家的82%),其中多数集中在0.60~0.65 m/s2,对应的欠超高值在92~100 mm[5];中国TB 10082—2005《铁路轨道设计规范》和铁运[2006]146号《铁路线路修理规则》明确未被平衡欠超高不应大于75 mm,困难情况下不应大于90 mm[3]。
综合上述国内外情况、铁路设计规范和地铁设计规范,本文认为城市轨道交通a=0.65 m/s2(对应的欠超高为99.45 mm)作为临界舒适性指标是合理的,a=0.65m/s2对应的限速即为线路曲线临界速度,按下式计算:2.3 曲线安全性限速线路曲线安全性限速是指车辆不会发生脱轨和倾覆的安全速度。
按《铁路轨道设计规范》对于行车平稳性的分析,稳定系数n一般不应小于3,按上海地铁目前所有车型的最不利情况,列车重心高度H=1 800 mm,轨距S1=1 500 mm时,经式(7)计算最大允许的欠超高为208 mm。
由于还有其他因素,如风力、车辆不良状况等,《铁路轨道设计规范》规定曲线外轨设计最大超高值不应大于150 mm[3]。
因此,建议可取150 mm的最大欠超高作为安全性指标。
式中:S1——轨距;Δh——最大允许欠超高。
安全性限速按式(8)计算:2.4 3种线路限速的计算情况表2为在一定半径、缓和曲线长度和超高设置情况下,规范设计速度与曲线设计速度、曲线临界速度、曲线安全性限速的计算值对比。
3种线路限速均要高于规范设计速度,R≥450 m时,曲线临界速度>90 km/h;300≤R<450时,曲线临界速度≥80 km/h。
因此对于大部分曲线,本文提出将曲线临界速度与ATP顶篷速度相匹配的设计思路,ATP顶篷速度提高至85 km/h以上都是可行的。