考虑快慢车运营模式的地铁线路纵断面优化

针对地铁线路纵断面设计方案会同时影响建设期工程投资与运营期列车能耗问题,提出运营快慢车模式地铁线路的纵断面优化方法 .首先,在已知线路车站水平位置与平面设计方案的情况下,考虑地铁设计规范、施工条件与列车运行等约束,构建以建设投资与列车能耗总成本之和最小为目标的纵断面优化模型,求解线路各中间站高程与变坡点位置.其次,设计基于间接实数编码的遗传算法和变邻域搜索算法的混合策略进行求解.最后,以国内某运营快慢车的地铁线路进行分析.结果表明：本文模型优化方案相较于实际纵断面设计方案可同时降低线路建设成本和列车能耗成本,总成本节约达7.3%;当快慢车地铁线路的慢车开行数量较多时,采用高站位、陡坡的形式可大幅节约线路建设与列车能耗成本.     

均质地基地铁车站对临近建筑层间位移角的影响

以软土、中软土和中硬土3种均质地基作为研究基准,采用广义层间位移谱,结合有限元计算模型,考虑场地类型和距车站水平距离两个影响因素,分析地铁车站的存在对临近建筑结构的动力影响.结果表明,在地震动作用下,地铁车站的存在将增加临近地表建筑结构的层间位移角,给结构的安全性和抗震性能带来不利影响;随着距离车站水平距离的增加,地铁车站的影响将逐渐减小.结合本文算例初步认为,在软土场地条件下,地铁车站的影响最为显著;同时给出不同场地条件下,地铁车站所能影响的区域范围以供参考.软土场地中,地铁车站对距离车站2.0倍车站水平宽度范围外的地表建筑的影响仍十分明显,需要妥善考虑;而在硬土场地条件下,当距离车站的水平距离超过1.5倍车站宽度时,车站的影响已可忽略.     

南昌市地铁车站内氡浓度水平调查分析

对南昌市地铁1号线和2号线车站内氡浓度水平进行监测,初步掌握南昌市地铁重点区域的氡浓度水平,并分析其对工作人员和公众人员带来的辐射危害.采用《环境空气中氡的标准检测方法》(GB/T14582—1993)中的径迹蚀刻法进行采样及测量,并根据《室内氡及其子体控制要求》(GB/T 16146—2015)中的公式进行相关人员年有效剂量评估.结果:南昌市地铁车站内氡浓度范围是8.30～23.72 Bq/m3,均值为14.45 Bq/m3,监测结果均低于400 Bq/m3的参考水平.车控室、站台、客服中心不同类型监测点氡浓度水平差异无统计学意义(P>0.05).1号线和2号线2条不同线路车站内氡浓度水平也无统计学意义(P>0.05).地铁车站内氡所致的工作人员和公众的年有效剂量均低于标准规定的限值要求.南昌市地铁车站内氡对工作人员和公众的辐射危害在安全范围内.     

快慢车模式下轨道交通市郊线路通过能力计算

在轨道交通市郊线路,快慢车的开行可以很好地适应市郊客流在时空分布上的差异性,但由于采用了非平行运行图,快慢车比例、越行站的分布和数量、列车发车间隔等因素,都对线路通过能力产生不同程度的影响.为研究快慢车模式下线路通过能力随不同参数演变的影响机理与内在关系,提出了快慢车模式下通过能力的计算思路,对不同越行次数、快慢车开行比例下通过能力的计算与表达进行了分析,并通过算例进行验证,为市郊线路快慢车模式下通过能力的计算提供了理论参考.     

不同类型地震波作用下一体化车站结构地震响应分析

为了研究不同类型地震波作用下一体化地铁车站结构地震响应特性,基于ABAQUS软件建立地铁地下车站-土-地上建筑一体化结构大型三维有限元数值模型,利用典型的近、远场地震动记录,计算分析城市轨道交通枢纽一体化结构在不同地震动类型作用下的地震响应规律.结果表明:土-一体化结构体系与自由场地各阶自振频率较为接近,一体化结构的存在对场地土动力特性的影响较小,从工程的角度看可忽略不计;在土-一体化结构体系基频附近能量分布相对集中的地震波能够对一体化地铁车站结构的地震响应产生显著的影响;一体化地铁车站结构具有明显的空间效应,不同区域之间的地震反应差异明显,应该按照空间问题进行一体化地铁车站结构的抗震计算.研究成果对该类结构的抗震设计与分析具有一定的参考意义.     

行车荷载与基坑开挖对新建及既有基坑坑底和地连墙的影响研究

地铁车站多建于交通繁忙地段,地铁车站基坑的建设受到多因素的耦合作用.为研究耦合作用对基坑稳定性的影响,本文建立行车荷载与地铁基坑开挖工序影响下的道路-新建基坑-既有基坑有限元模型,并对新建基坑及既有基坑坑底、地连墙进行分析.结果表明：行车荷载会引起土体应力重分布,应力主要分布在新建基坑附近;行车荷载与不同开挖工序主要对新建地连墙中上部有较大影响;新建基坑第一层土体开挖对既有基坑坑底变形影响较大;支护结构的设立可以有效减少基坑开挖对周边土体变形的影响.     

高速公路网络交通突发事件辐射范围预测模型

在传统密闭道路集散波模型的基础上,提出了考虑汇入汇出匝道及衔接道路的路网事件辐射范围预测模型.该模型根据事件持续时间各阶段产生的集散波传播参数的不同,描述了在各列集散波相互作用下,事件造成的偶发性交通拥堵对路网范围交通流辐射影响的六种情况,并推导出了每种情况下的影响长度计算公式.然后,以面向对象的编程思路,构造了集散波类并模拟集散波在路网中的辐射过程,并通过渲染GIS地图来展示事件辐射态势.最后,利用AIMSUN交通仿真技术,检验了辐射预测模型的有效性,并进行了预测误差的致因分析.     

地铁车站公共区设计研究

对于城市地下轨道交通来说,地铁车站的公共区是与乘客有着最直接联系的场所,所以,地铁车站公共区的设计就显得十分重要。就此对地铁车站公共区中其中几点设计要素进行了逐一分析和研究,选择合理的布置方式可以有效地控制地铁车站公共区的规模,也能使乘客的流线在公共区内清晰快速,同时公共区发挥了交通建筑的集散功能,也兼顾了商业价值,使地铁车站公共区更合理地发挥了其价值。     

不同通风模式下地铁车站内列车火灾的数值模拟

发生火灾时为乘客营造安全的撤离路径是地铁车站环控系统的重要任务.针对地铁车站环境控制系统设计中常用的两种紧急通风模式,使用计算流体力学(CFD)的方法,采用重正化群(RNG)k-ε双方程湍流模型,分别对地铁车站内列车头部、中部和尾部3个不同火源位置的列车火灾进行了三维数值模拟,得到了不同通风模式下的烟气浓度分布.通过分析和比较,认为在列车头部发生火灾时,仅依靠事故风机难以提供足够的能见度,应同时打开站台下排风系统和车行顶道排风系统辅助排烟,其效果在列车中部火灾模拟中得到了验证.列车尾部发生火灾时,推挽式通风模式的效果稍好于全排风通风模式,但也不够理想.文章为地铁车站环控设计中紧急通风模式的选型提供了参考,并对数值模拟方法在地铁车站环控系统设计中的应用进行了探讨.     

城市轨道交通换乘枢纽站大客流的安全疏散考察

国内对地铁换乘站大客流组织问题已进行了大量的研究,但大多集中于客流组织与地铁行车组织、客流组织与地铁车站布局设计和地铁车站客流组织措施与方法等方面,对地铁换乘枢纽站大客流的安全疏散考察很少,因此对地铁换乘站大客流组织安全疏散的研究是极具现实意义。本文将针对地铁换乘枢纽站大客流的安全疏散进行探讨。     

基于中点模型的北京地铁暗挖车站建设期环境影响评价

以地铁暗挖车站建设期为研究对象,以生命周期评价为基本方法,基于中点模型中的环境影响科学中心方法,选取全球变暖(GWP)、酸化(AP)、水体富营养化(EP)、非生物资源消耗(ADP)、人体毒性(HTP)、光化学烟雾(POCP)六个中点环境破坏类型,根据地铁暗挖车站的特点,确定地铁车站建设期的目的与范围,建立地铁暗挖车站建设期环境影响评估模型.通过对实际工程的环境影响实例分析发现,二次衬砌在车站主体结构建设期的环境影响中占50%以上;地铁暗挖车站建设期内,各环境影响因素从大到小依次为GWP、AP、POCP、EP、ADP和HTP.研究成果为地铁车站建设期的节能减排工作提供了有力的数据支持.     

基于客流规律的地铁车站客流风险分析

地铁车站类型识别和客流风险识别对地铁安全运营管理有着重要的作用。基于深圳地铁AFC(automatic fare collection)系统数据,采用无关值和异常值清理、聚合、均值滤波、标准化、主成分分析等数据清洗步骤,提取不同时段客流比例、不同天数客流比例和换乘客流比例等特征。运用Gauss混合模型(GMM)对工作日和周末客流进行聚类,分析客流出行规律,辨识车站类型及其对应的客流风险时段,提出车站客流风险分析方法,通过大数据分析对车站类型和客流风险进行识别。分析结果对掌握车站大客流风险情况,避免大客流冲击造成的拥挤踩踏等群体性事件的发生,保障乘客安全具有指导意义。     

土-上盖一体化地铁车站结构耦合作用下振动台试验研究

为研究上盖一体化地铁车站结构的地震响应规律,以轨道交通地上-地下一体化结构体系和单体地铁车站结构体系为研究对象,开展了粉细砂场地振动台试验研究.分别从加速度和应变两方面对地铁车站结构部分进行地震响应研究,并将两种试验结果进行对比.试验结果表明:1)上盖一体化地铁车站结构振动台试验模型土体和结构相同监测点的加速度峰值随着输入地震强度的增加逐渐增大,而加速度放大系数则逐渐减小,测点加速度沿埋深的变化规律与地震动类型有关;2)上盖一体化地铁车站结构的拉应变幅值随着地震强度的增加呈逐渐增大的趋势,模型中柱端部的拉应变幅值最大,侧墙次之,楼板最小;3)上盖一体化地铁车站结构的加速度和应变均小于单体地铁车站结构,其中,加速度变化规律大致相同,应变幅值差异随着地震强度的增加逐渐增大,而差异增幅呈现逐渐减小并收敛的趋势.     

浅谈单柱与无柱地铁车站结构设计比较

在目前的地铁工程设计中,明挖法施工的地铁车站一般根据客流的要求确定站台宽度,从而确定车站宽度。车站结构形式按站台宽度的不同主要有单柱、双柱及无柱等几种结构类型,其中,单柱和双柱地铁车站的结构模型、受力状况基本相同。主要从技术、经济的角度对单柱与无柱地铁车站的结构设计进行比较,为今后设计进行单柱和双柱车站结构形式比选时提供一定的借鉴。     

基于仿真的深埋地铁车站疏散时间研究

随着地铁车站的埋深深度日益增加,车站的安全疏散风险增大。本文从站型结构、疏散安全区、车站疏散设施、客流规模和疏散引导等方面,分析了影响深埋地铁车站人员疏散时间的因素。针对紧急疏散场景,构建深埋地铁车站网络模型和疏散行为模型。以北京某在建深埋地铁车站为例,通过模型校验,利用轨道交通乘客集散仿真系统对该站疏散时间进行测算,并将测算结果与理论计算疏散时间对比,结果显示所有乘客能够在5.5 min内从站台疏散至安全区域,符合规范要求。本文研究结果表明采用的系统能够用于深埋地铁车站的疏散时间研究。     

城市轨道交通快慢车停站方案优化

针对已有的快慢车停站方案优化模型复杂度过高,车站分级方法不合理的情况,应用灰色变权聚类模型对车站进行初步聚类形成决策属性,以各指标聚类结果作为条件属性,对车站分级影响因素进行属性约简,应用约简属性优势分析确定各条件属性、决策属性间的灰色相对关联度,并用灰色定权聚类模型对车站进行分级.通过设定一级车站快车必须停车,二级车站快车根据优化需要停车及三级车站快车不停车的原则,依据分级结果构建快慢车停站方案优化的0-1非线性规划模型,运用遗传退火算法求解模型.结果表明,该方法可剔除大量无效解,解空间大幅缩小,求解效率得到了较大提高,对于快速制定列车运营方案具有重要的意义.     

屏蔽门模式环境控制的特性及经济分析

介绍地铁环境控制的3种模式,分析屏蔽门模式环境控制的特性及负荷模拟计算,对3种地铁环境控制模式进行经济分析比较,结果表明,屏蔽门模式是一种最经济的地铁环境控制模式.屏蔽门隔离隧道内热空气与车站内空调冷气之间的交换,使车站成为一个独立的空调场所,可以显著降低车站空调的运行能耗,为乘客提供一个舒适、安全的候车环境.一个典型车站的国产化屏蔽门系统投资费用在1000万元左右,可节省470万元的车站土建及制冷空调设备投资,且每年可节省电2×106kW·h以上,预计5年内就可收回成本.     

地铁货运系统运作的列车调度方式建模

地铁货运系统作为地下物流系统一种很有前景的技术形式,充分利用城市既有地铁网络基础设 施,建设与城市轨道客运协同运作的地铁货运具有较高的可行性。客货分离式和拖挂式是两种主要的地铁 货运模式,由于地铁客货站点分布不同,客货列车的协同运行方式实际上是一种站点确定条件下的快慢车行 车调度问题。以满足地铁货运需求且对客运影响最小为目标,分别对两种模式的地铁货运系统构建列车调 度双层规划模型,并设计双层嵌套遗传算法进行求解。以 X市环线地铁线路为案例,利用 BP神经网络预测 未来20年的区域货运需求量,并基于此计算两种模式的列车调度排班结果。结果表明,两种模式单趟运行 时间相近,客货分离式的承载力更大,但在货运需求较小时空置率较高,易造成运能浪费;拖挂式的货运平均 等待时间较少,货物疏散效率更高,对地铁客运影响更小,但排班灵活性较差。     

注浆对开挖卸荷下既有地铁隧道竖向变形的影响

以北京金融街地下交通工程为背景,采用FLAC3D数值分析软件,选择不同的注浆范围,对注浆上方开挖卸荷引起的既有地铁隧道竖向变形的影响进行了分析,结果表明,注浆能有效控制既有地铁隧道竖向变形.结合既有地铁隧道竖向变形控制标准,得到了合理的注浆范围,经与实测结果对比,数值计算结果与现场监测数据相吻合,保证了既有地铁线路行车安全,并且为实际工程节省了造价.     

浅谈地铁车站大客流应对措施探讨

本文对地铁车站客流组织影响的因素进行分析,期述了客流激增对地铁运营、设备设施、乘车安全等带来的影响和压力.针对深圳地铁车站的客流组织方法,简析了地铁车站应对大客流时应采取的组织措施.