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2021.03科学技术创新四辆编组与六辆编组地铁列车混跑分析及设计肖飞(中车南京浦镇车辆有限公司,江苏南京210031)目前,国内城市轨道交通正在大力发展市郊、市域线路,这部分线路初期客流量预测基本都不大,但是随着地铁带来的沿线快速发展,远期客流量会逐渐增加。
为解决客流量增加问题,可选择初期采用短编组列车,远期将短编组列车扩编或者增购长编组列车。
扩编会因车辆设备维护时间不统一而对车辆架大修造成麻烦。
目前,诸如此类线路地铁车辆的选择,地铁业主大多选择初期采用短编组列车,远期增购长编组列车。
因此,有了长、短编组列车的混跑运营需求,该需求在车辆设计初期就需要考虑。
本文以南京机场线与宁溧城际线地铁列车混跑为例展开分析,并对两种车型混跑功能进行设计。
1不同编组的地铁列车混跑需求南京地铁机场线采用六辆编组的B 型地铁[1],最高运营速度为100km /h ,早于宁溧城际线开通运营。
南京地铁宁溧城际线采用四辆编组的B 型地铁[2],最高运营速度同样为100km /h 。
南京地铁提出,南京机场线六辆编组地铁列车需要在宁溧城际线路上与宁溧城际线四辆编组地铁列车混跑运营,宁溧城际正线及车辆段已按照远期六辆编组地铁列车运营的需求进行设计,车辆需要在宁溧城际线车辆设计阶段展开不同编组列车混跑技术分析及机场线列车改造工作。
2不同编组的地铁列车混跑技术分析及对比六辆编组与四辆编组地铁列车要实现在正线上混跑运营,两种车型首先要满足相同的车辆限界、相同的车门间距、相同的停车精度、相同的车钩高度及钩头型号;其次救援工况下四辆编组需要满足救援六辆编组的牵引性能;最后两种车型列车联挂后能实现制动电气控制和PI S 通信功能。
2.1南京机场线和宁溧城际线主要技术参数对比南京机场线和宁溧城际线均为铝合金鼓形B 型地铁,限界符合CJ J 96-2003标准,车辆主要技术参数对比如表1所示。
2.2南京机场线和宁溧城际线主要供应商对比对有混跑需求的两种车型主要供应商及与混跑相关的技术方案宜一致,在不能一致的情况下,应对有差异的方案进行详细分析。
中国轨道交通列车运行控制技术及应用宁滨;刘朝英【摘要】中国的轨道交通在近十年中获得了飞速发展,城市轨道交通有效解决了市内交通供需矛盾,高速铁路的发展则给城市间的交通带来了同城效应和零换乘的理念.但无论如何,轨道交通的安全运营是其发展的重中之重.列车运行控制系统是确保轨道交通安全的关键技术之一,在我国得到了快速地自主创新发展.本文详细介绍了中国铁路列车运行控制系统(CTCS)技术和城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)技术.为实现综合轨道交通网络的互联互通,轨道交通的低碳节能运营、自动化和智能化运营,实现资源共享的网络化运营模式,轨道交通列车运行控制系统将向着系统化、网络化、智能化、通信信号一体化和标准化、开放化的方向发展,通过降低系统复杂性、缩短列车追踪间隔、提高系统防护水平等技术降低成本,提高运能和旅客满意度,保证轨道交通的安全性和可靠性,最终实现安全、高效、绿色出行.%With the rapid development of rail transit system in China in recent ten years , the problem of heavy traffic in cities has been solved effectively . The development of high-speed railway in China has resulted in none-transfer between the cities and changed the traditional concepts of time and space . However , safe opera-tion is the most important for the development of rail transit . The train control system ,as one of the key tech-nologies to ensure the safety of the rail transit , has beenunder rapid development in China through independent innovation . The train operation control system used in China railway (CTCS) and the communication-based train control system used in China urban rail transit (CBTC) were described in this paper . In order to satisfy the requirementsof connectivity for integrated rail transit network , low carbon energy efficient , automated and intelligent operation of rail transit system , and the network operation mode based on resource sharing , the train operation control system of the rail transit will developtowards systematization ,information networking , intelligence ,communication & signal integration , standardization andopenness . The reduction of the com-plexity of the system , the shortening of the train tracking interval , and the improvement of system protection level will lead to the reduction of the cost and carbon footprint and the improvement of transport capacity and passenger satisfaction ,which will ensure the safety and reliability of rail transit ,and ultimatelyachieve safe , efficient and green travel .【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】9页(P1-9)【关键词】高速铁路;城市轨道交通;列车运行控制系统【作者】宁滨;刘朝英【作者单位】北京交通大学,北京 100044;中国铁路总公司,北京 100844【正文语种】中文【中图分类】U284中国的轨道交通在近十年中获得了飞速发展，城市地铁、轻轨等轨道交通系统有效解决了市内交通供需矛盾，高铁成网、同城效应、高铁零换乘理念等给旅客出行带来了极大方便，拉近了城市间的距离，加快推进了城乡一体化发展，提升了中国的现代化水平。
城市轨道交通列车运行延误及其调整方法乔珂;赵鹏【摘要】阐述城市轨道交通列车运行延误的概念、分类及其特点,总结单线情况下、共线运营条件下以及网络化条件下列车运行延误传播的规律,分析客流对于网络化列车运行延误的重要影响.从运营角度和乘客角度两方面,对列车运行延误调整的优化模型和方法进行分析和比较.最后,提出网络化运营条件下地铁列车运行延误及其调整方法的研究展望.%This paper describes concepts, classification and characteristics of train delay of urban rail transit system, summarizes train delay propagation law under the single line case, joint operation case and network operation case, and analyzes the important impact of passenger flow on the network train delay. From an operational point of view and a passengers' point of view, it analyzes and compares optimization models and adjusting strategies for train delay. In the end, this paper proposes research prospects for metro train delay and adjusting strategies under network operation.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2013(026)001【总页数】5页(P41-45)【关键词】城市轨道交通;列车运行延误;列车运行调整【作者】乔珂;赵鹏【作者单位】北京交通大学交通运输学院北京100044;北京交通大学交通运输学院北京100044【正文语种】中文【中图分类】U231在大力发展城市轨道交通的同时，其运营可靠性越来越引起高度重视。
广州地铁21号线快慢车越行运行图规划实例分析徐意【摘要】The express train and normal train overtaking planning diagram of Guangzhou metro Line 21 is taken as the case study,the strategy and basic means of train overtaking diagram planning are put forward.The real train overtaking diagram presents different solutions to different traffic loads and train operation ratios,in this paper,the planning result is summarized,it shows that the overtaking diagram is feasible,and the planning strategy is also verified by practice.The planning could solve practical engineering problems and provide basis for train organization design and program decision.%以广州地铁21号线快慢车越行运行图规划为实例,提出了越行运行图规划的策略和基本方法.通过具体的编图实践展示了快慢车不同开行比例及密度条件下的越行方案,并对运行图规划的结果进行了总结和分析.编图结果证明了快慢车越行方案的可实施性,也从实践上证实了越行运行图的规划策略,解决了具体的工程规划及设计问题,可为行车组织设计及方案决策提供依据.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2016(019)012【总页数】6页(P143-148)【关键词】广州地铁;运行图规划;快慢车;越行【作者】徐意【作者单位】中国铁道科学研究院通信信号研究所,100081,北京【正文语种】中文【中图分类】U292.4+1Author′s address Signal & Communication Research Institute, China Academy of Railway Sciences, 100081,Beijing,China广州地铁21号线(以下简为“21号线”)是连接广州中心城区和增城区的跨区快线,线路长61.6 km。
大规模城轨路网客流分布推演的建模与仿真方法蒋熙;冯佳平;贾飞凡;孙捷萍;李春晓【摘要】大规模网络条件下,如何经济高效地构建仿真系统来实现城市轨道交通路网客流分布的动态推演是一个亟待解决的问题.将“运输流状态网络模型”与有限状态机模型相结合,提出了适用于大规模路网条件下多分辨率客流分布推演的仿真建模方法,给出了利用仿真推演引擎遍历状态网络来实现系统状态动态推演的算法.采用混合式并行仿真任务分解策略,给出了基于网络客流量的域分解方案优化方法,以及基于关键同步事件的子域内时钟协调方法,以简单高效的方式实现并行仿真的时钟推进.自主开发了仿真系统,并以北京地铁为背景构建仿真案例,并对提出的方法进行了验证.【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】10页(P9-18)【关键词】城市轨道交通;并行仿真策略;状态推演仿真引擎;仿真时钟协调【作者】蒋熙;冯佳平;贾飞凡;孙捷萍;李春晓【作者单位】北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京 100044;北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京 100044;北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京 100044;北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京 100044;北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】U231近年来，我国城市轨道交通飞速发展，网络化运营成为基本特征。
乘客换乘和客流拥堵传播使各线间运营状态耦合性增强，路网客流分布动态与各相关因素呈现复杂的非线性关系。
尤其在故障和突发事件等异常运营情况下，准确把握客流分布动态变得更困难，不利于实现科学的运营决策。
为获得客流分布动态，常常在客流分配基础上进行客流分布计算，属于较为宏观的客流分布推算方法。
这类算法效率较高，但难以准确地考察路网各要素间动态作用关系带来的影响。
计算机仿真是实现客流分布动态推算的另一种途径，即通过构建并运行仿真模型完成客流对象状态的推演，获得客流分布的动态变化。
城市轨道车辆运行阻力的仿真计算陈建强;尧辉明【摘要】对上海地铁1号线进行线路平纵断面参数分析,并对城市轨道列车阻力作了仿真计算.计算得到了任意位置时的实时阻力值,可以为牵引仿真系统的实时阻力仿真模拟提供有效的计算方法.【期刊名称】《上海工程技术大学学报》【年(卷),期】2010(024)003【总页数】4页(P197-200)【关键词】城轨车辆;牵引计算;实时阻力;仿真【作者】陈建强;尧辉明【作者单位】上海工程技术大学,城市轨道交通学院,上海,201620;上海工程技术大学,城市轨道交通学院,上海,201620【正文语种】中文【中图分类】U260.13城市轨道交通车辆在运行线路运行时所受到的阻力负载是随着线路的情况、运营的情况和车辆的工况而变化的.基于这种随机性,从某种意义上来说,车辆在运行中所受到的阻力是不能够被精确地模拟的.在车辆牵引控制试验系统中,传统的阻力负载仿真方法是控制负载电机产生恒定的负转矩来实现一个恒定的阻力仿真,或者人为地调节负转矩值,这些方法不能够完全模拟实际运行线路复杂的负载变化情况.对于城市轨道交通车辆牵引运营系统的仿真,有效、准确地对实验室牵引系统提供实时阻力负载,可以更加确切地在实验系统中反映车辆实际的运行工况.本文针对上海地铁1号线线路的具体情况,根据线路的坡道参数、曲线参数和隧道具体参数等,分析了各个区段线路对列车产生的坡道阻力、曲线阻力、隧道阻力和基本阻力计算方法,并根据列车运行至线路的某个点的各项线路和车辆参数,计算得出列车在当前点所受到的基本阻力和附加阻力,将整条线路离散成若干个区间进行负载阻力计算,并且分析阻力计算的方法及计算过程,得到上海地铁1号线列车运行的负载阻力值.利用LabVIEW负载阻力电机调速控制软件可以控制阻力负载电机的转矩,从而实现车辆牵引运营仿真系统的实时负载阻力曲线模拟.1 实际线路纵断面数据分析若要计算出上海地铁1号线线路阻力必须要有该线路的坡道位置、坡度大小、曲线位置,曲线半径等参数.本文以上海市轨道交通1号线平纵断面图(如图1所示)为依据,对上海地铁1号线线路进行分析.由图1线路纵断面图可以清楚地分析得出列车运行各位置点的线路坡度情况.由图2列车线路平面示意图可以分析得出列车运行点处的曲线曲率值.图1 陕西南路至黄陂南路纵断面图Fig.1 Vertical sectional profile of south Shanxi road to south Huangpi road section图2 陕西南路至黄陂南路平面示意图Fig.2 Plane section sketch of south Shanxi road to south Huangpi road通过线路纵断面图和平面示意图相关线路施工工程数据,可以确定线路的坡道位置、坡度大小、曲线位置、曲线半径等具体数据.表1和表2为上海地铁1号线整条线路的其中一站路间的线路数据.表1 陕西南路至黄陂南路坡道参数Tab.1 Ramp parameters of south Shanxi road to south Huangpi road section坡道位置/m 0 208.548 647.848坡度/‰-14.7 4.85 21.41表2 陕西南路至黄陂南路曲线参数Tab.2 Curve parameters of south Shanxi road to south Huangpi road section m曲线位置 0 286.78 339.69 524.03 545.85曲线半径 0 3 000 0 5 000 02 阻力计算方法城市轨道列车在实际运行中所受到的阻力,一般可分为基本阻力和附加阻力.基本阻力是电动车组运行时始终存在的阻力;由于坡道、曲线、隧道等原因产生的阻力为附加阻力.对于每一种车型其基本阻力的计算,可根据经验公式来计算,对于线路的附加阻力值也有相对应的计算公式.1号线拥有众多车型,有德国西门子的DC01、AC01车型和法国阿尔斯通的AC06车型等.本文选用阿尔斯通车型的基本阻力公式计算,即附加阻力分为坡道阻力、曲线阻力和隧道阻力,分别用式(2)、式(3)、式(4)计算,即式中:WR为坡道阻力;Wr为曲线阻力;Ws为隧道阻力.采用质点计算方法,把整列列车看作一个质点计算,列车在无坡度的直线上运行时没有坡道阻力和曲线阻力,只有基本阻力和隧道阻力,即式中:Fzl为运行阻力.当列车运行过程中遇到坡道时,需加上坡道阻力,即当列车运行过程中遇到曲线时,需加上曲线阻力,即当列车运行过程中同时遇到坡道和曲线时,需加上坡道阻力和曲线阻力,即3 线路阻力计算过程首先确定列车运行工况,即空载工况、满载工况和超载工况等3种工况下列车的总质量.根据资料阿尔斯通车型8节编组的空载质量为290 t,满载质量为450.8 t,超载质量为499.4 t.设一列空载列车以上海地铁1号线上行线路陕西南路站为起点驶向黄陂南路站.根据表1和表2,在起点位置,即运行里程0 m处,有一个坡度为-14.7‰的坡道,即运行至208.548 m处,遇到坡度为4.85‰的坡道 ,即运行至286.78 m处,遇到曲线半径为3 000 m的曲线,并且仍然运行在坡道上,即运行至339.69 m处,驶出曲线进入直线,即运行至524.03 m处,遇到曲线半径为5 000 m的曲线,并且仍然运行在坡道上,即运行至545.85 m处,驶出曲线进入直线,即最后,运行至 647.848 m处,遇到坡度为21.41‰的坡道,即以上就是列车从陕西南路站至黄陂南路时的阻力计算过程.按照这种计算方法和过程计算得出了上海地铁1号线上行线路全线各个区段的阻力情况.利用这一系列的计算公式,可在实验台阻力仿真控制程序中实现实时阻力的求值,实验台中的阻力负载电机可以根据求出的阻力值,实现上海地铁1号线线路的仿真,并仿真出列车在线路上任何位置时的实时阻力.4 实时阻力控制仿真系统负载控制系统利用牵引试验台工业控制计算机中的LabVIEW软件,将牵引电动机所得出的转速信号,经线路及车辆各项参数和阻力计算公式得出城轨列车实时阻力,并根据试验台和实际列车的各阻力的比例关系进行转换,得到试验台仿真系统下与实际负载阻力相对应的负载电机转矩值,从而控制ABB电机的转矩,以实现对城轨列车实时阻力的模拟.系统框图如图3所示.图3 负载阻力控制系统框图Fig.3 Diagram of load resistance force control system硬件部分包括:高压直流电源系统、变频器、牵引电机、负载电机、联轴器、工业控制计算机和惯性负载等.图4为实时阻力仿真软件界面.图4 实时阻力仿真软件界面Fig.4 Software simulation interface of real-time resistance force control地铁列车的车型有很多种类,该系统可以根据不同的车型和载客量进行参数设定.车型的不同,所依据的线路阻力经验计算公式也不一样,载客量按照地铁车辆相应车型规定的空载、满载和超载的定员数来确定,并以每人60 kg为体重的平均值来计算. 实际线路计算部分,可以根据牵引计算的阻力计算公式和实际线路的具体参数计算得出.对于LabVIEW实时阻力曲线软件开发,可以采用以下方案来实现:电信号传感器用于测量牵引系统中的电压和电流,信号调理模块接收传感器所测信号,并对这些信号进行隔离、硬件滤波、放大和电平转换.信号进行一系列的调整之后,即可进入数据采集系统,数据采集系统首先对这些经过处理的信号进行A/D转化.然后,进行数字滤波、数据解算等处理;同时数据采集系统还要通过串口读取负载曲线计算公式中的数据.最后,将所有数据以表格或图形的形式显示出来,并通过数据采集系统传入ABB电机对负载电机进行阻力曲线控制.5 结语分析了上海地铁1号线实时阻力的计算方法和城市轨道车辆牵引运行仿真系统中的仿真阻力计算过程,实现了城轨车辆牵引实验系统实时负载阻力的有效仿真计算,使实验系统能够有效地模拟实际线路的具体路况,仿真结果更贴近于实际.参考文献:[1] 李茂森.交流测功机在电机性能测试中的应用[J] .电机与控制应用,2005,32(8):62-64.[2] 黄问盈,杨宁清,黄民.列车基本阻力的思考[J] .中国铁道科学,2000,21(3):44-57.[3] 王绍毅.降低客车车体运行阻力的探讨[J] .铁道车辆,2000,38(10):23-25.[4] 李斌.准高速客车阻力公式的推算[J] .内燃机车,1998(1):8-10.[5] 程铁闯.曲线阻力坡度折减方法的探讨[J] .科技情报开发与经济,2002,12(4):175-176.[6] 毛明平,陶生桂,王曰凡.上海地铁2号线牵引仿真计算研究[J] .城市轨道交通研究,2001,4(2):22-27.[7] 张中央,孙中央.列车附加阻力计算中计入列车长度的辨析:兼对《牵规》中曲线附加阻力条文的讨论[J] .铁道机车车辆,2000(2):36-39.[8] 石红国,彭其渊,郭寒英.城市轨道交通牵引计算模型[J] .交通运输工程学报,2005,5(4):20-26.[9] KOHOUT S,ROOS J,KELLER H.Automated operation of a homemade torque magnetometer using Lab-VIEW[J] .Measurement Science and Technology,2005(16):2240-2246.。
视景仿真技术在郑州地铁1号线列车自动监控系统中的应用王怀松;陈荣武;易立富;王坚强;杨城【摘要】通过列车运行视景仿真系统,可将视景仿真技术应用到城市轨道交通列车自动监控系统中.以郑州地铁1号线为例,介绍了列车运行视景仿真系统的建立过程.通过系统接口通信,ATS(列车自动监控)系统实现了对列车运行视景仿真系统的列车自动追踪功能、信号控制功能,以及信号设备状态监控功能.经过仿真测试验证,视景系统图像输出流畅,可真实描述地铁列车的运行场景;视景系统与ATS系统结合能模拟ATS系统对在线列车的主要监控功能,具有良好的实时控制性与稳定性.%Through adopting visual simulation system in train operation,the visual simulation technology can be applied to rail transport ATS system.Based on Zhengzhou metro Line 1,the use of novel technology of visual simulation is introduced.By connecting system interfaces,ATS has realized thefunctions of train running status monitoring,signalcontrol,signal device condition monitoring and so on.The simulation results show that the image output is fluent,which can describe the real train running scene,simulate the main control functions of running trains when combined with ATS system with good performance and stability.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2017(020)012【总页数】4页(P130-133)【关键词】地铁;视景仿真技术;列车自动监控系统【作者】王怀松;陈荣武;易立富;王坚强;杨城【作者单位】西南交通大学信息科学与技术学院,610031,成都;西南交通大学信息科学与技术学院,610031,成都;中铁二院工程集团有限责任公司,611756,成都;中铁二院工程集团有限责任公司,611756,成都;西南交通大学信息科学与技术学院,610031,成都【正文语种】中文【中图分类】U284.48列车运行视景仿真技术将三维视景仿真技术与轨道交通控制系统结合，广泛应用于列车驾驶员培训系统和列车运营三维演示系统中。
