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軌道交通定位范文1
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。現階段,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。控制中心的技術裝置檢測車輪位置,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。
軌道交通定位范文2
關鍵詞:軌道交通土地儲備城市規劃
1、 引言
近年來中國經濟持續高速發展,大城市的規模不斷的擴張,密集的人口、擁擠的道路交通等問題逐漸成為阻礙城市發展的瓶頸。軌道交通作為一種大運量、便捷、快速的交通工具,不僅能夠有效緩解城市的道路交通壓力,還能夠引導城市向著合理的方向發展。因此,通過建設軌道交通來解決城市交通問題,優化城市空間和土地利用布局已經成為國內越來越多大城市的共同選擇。根據廣州市快速軌道交通近期建設規劃,到2010年廣州建成和在建的軌道交通線路總長將達到255公里,包括一、二、三、四、五、六、七、八、九號線以及廣佛線。
由于規劃編制的時間先后等原因,長期以來城市規劃與軌道交通線網規劃一直缺乏必要的協調,導致軌道交通與沿線土地在使用上的不匹配。“土地儲備規劃”以軌道交通沿線的土地作為研究對象,結合城市規劃與軌道交通的需求,對軌道交通沿線土地的開發建設提出發展策略,為城市規劃與軌道交通規劃搭建溝通平臺。
“土地儲備規劃”作為一種非常態的城市規劃類型,目前仍處在繼續探索和繼續完善階段,在此,本文結合《廣州市近期軌道交通沿線土地儲備規劃》編制的目標、特點、內容等進行總結,以期共同探討。
2、儲備規劃編制目的
城市軌道交通與城市發展建設相輔相成、互相促進。一方面,城市軌道交通滿足了城市不斷增長的客運交通需求,帶動沿線地區的發展,引導城市空間的有序增長,另一方面,軌道交通沿線的地區開發建設必須滿足軌道交通建設的內在要求,必須有利于軌道交通建設事業的發展。以軌道交通建設為契機來調整城市發展空間布局,就必須加強軌道交通站點周邊土地的規劃控制,做好站點周邊土地的儲備工作。
本次土地儲備規劃的重點和目的就在于研究軌道交通站點和沿線地區的內在發展聯系,提出基于軌道交通影響下的城市建設用地的發展要求,促進軌道交通建設與城市發展的緊密結合,推進城市規劃的實施和軌道交通與城市建設的協調發展。
3、儲備規劃的特點
一般而言,我們平時所說的土地儲備是指:土地儲備機構代表政府依據法定程序,按照土地利用總體規劃和城市規劃的要求,對通過收回、收購、置換和征用等方式取得的土地進行前期開發整理,并予以儲備,以供應和調控城市各類建設用地需求的行為。目前,廣州市土地開發中心根據土地儲備工作需要,編制過城市重點發展地區的“經營性土地儲備規劃”。雖然本次規劃項目的名稱為“廣州市近期軌道交通沿線土地儲備規劃”,其中也包含有“土地儲備”的含義,但與城市土地儲備機構主導編制的“經營性土地儲備規劃”不完全相同,主要表現在以下幾個方面。
3.1 規劃目的
經營性土地儲備規劃:對軌道交通站點沿線的土地進行用地權屬核查,確定可以儲備的經營性土地的區位和規模,為土地儲備機構接下來的開展紅線儲備工作提供必要的基礎信息資料。
本次規劃:掌握軌道交通站點周邊的未建設用地分布情況,進一步落實沿線的各項配套設施建設用地,引導土地儲備工作朝著城市規劃確定的方向發展,優化城市用地布局。
3.2 儲備對象
本次規劃的土地儲備對象不僅包含了城市里面的經營性用地,還包括了其他非經營性用地。
經營性土地儲備規劃的儲備對象為經營性用地。目前廣州市已編制完成的經營性土地儲備規劃均為2007年9月以前完成,因此儲備對象主要根據2002年的國土資源部11號令《招標拍賣掛牌出讓國有土地使用權規定》 、土地儲備機構儲備工作實際需求和城市規劃管理工作實際情況來確定,大致包括:居住用地(R)和行政辦公用地(C1)、商業金融業用地(C2)、文化娛樂用地(C3)以及物流用地。
本次規劃的儲備對象主要根據城市規劃管理工作的需求而確定,包含了經營性土地,也包含非經營性土地,包括了《城市用地分類與規劃建設用地標準》所劃分的46項中類用地中的大部分,即除了生產防護綠地(G2)、水域(E1)、道路用地(S1)等之外的各類用地。
3.3 土地儲備的方式
經營性土地儲備規劃:注重土地的權屬核查,只有未被征用的土地、或者用地權屬明確并可以收購置換的土地才被納入可儲備的范圍。
本次規劃:更加注重城市土地的規劃控制,只要土地尚未建設(可能包括部分已征未建的土地)、或者根據城市發展需要必須進行用地置換和舊城更新的土地都將納入本次規劃的可儲備土地范圍。
3.4 工作內容
經營性土地儲備規劃:明確規劃范圍內的可儲備經營性土地的規模、數量以及分布情況;綜合考慮影響可儲備地塊開發建設的各項因素,制訂合理的土地儲備時序;對沒有編制控制性詳細規劃的地區提出初步的規劃設計要點。
本次規劃:核查并明確各軌道交通站點周邊的規劃可儲備土地的規模;落實軌道交通站點客運交通一體化建設所需的各項配套設施;根據軌道交通站點的功能定位,提出不同站點周邊用地的規劃建設指引;根據城市發展和軌道交通建設的時序,初步提出優先進行規劃儲備的土地的安排。
4、規劃編制內容
4.1 軌道沿線未建設用地情況核查
對儲備規劃范圍內的建設用地和非建設用地逐一進行現狀建設情況核查,得到軌道交通沿線的尚未建設的用地,針對未建設用地在市規劃局查用地規劃許可、規劃報建情況,并根據用地許可證的征地單位,進一步將未建設用地劃分為已儲備用地(征地單位為廣州市土地開發中心)、已征未建用地和未征未建用地三類。
對上述核查的未建設用地按照城市規劃確定的土地使用性質分類進行逐一考察,重點對未建的居住用地、工業用地、公共設施用地的規模和空間分布情況進行分析統計。
圖1 軌道交通沿線土地儲備核查工作流程
圖2 軌道交通沿線規劃可儲備公共設施用地分布情況
4.2 交通交通站點分類
結合本項目的研究特點與研究目的,規劃對軌道交通站點的分類采取兩套方法,通過二種方法的綜合對軌道交通站點進行定位。
一方面是從交通工程方面考慮,參照《城市輕軌交通工程設計指南》、《城市軌道交通運營組織》對站點分類有明確的指標參照及分類標準,同時從廣州軌道交通的實際情況,如客流的乘降量、換乘特性、換乘方式以及站點的規模、功能和相關配套設施等交通方面的考慮,提出軌道交通站點的分類體系以及站點的分類結果。
另一方面從站點周邊用地主導功能的視角綜合考慮,通過城市空間格局、城市發展戰略需求以及其相應站點周邊用地特征的統計分析等綜合考慮,提出軌道交通站點的功能定位。
表1軌道交通站點規劃用地功能分級體系一覽表
序號 功能分類 分類標準
1 居住型 站點周邊的規劃開發建設用地以居住用地和村鎮居住用地為主,且構成比例占開飯建設用地的比例最高
2 商業和辦公型 站點周邊的規劃用地以商業金融業、行政辦公用地為主的
3 產業型 站點周邊的規劃用地以工業用地、倉儲用地和村鎮企業用地為主的
4 科教型 站點周邊的規劃用地以科研教育用地為主的
5 交通型 站點設置與對外交通設施接駁換乘的
6 待定型 站點周邊用地以非城市建設用地為主的;
站點功能定位綜合考慮軌道交通站點承擔的交通功能以及城市發展多方面的綜合功能,結合交通視角、城市用地功能視角的站點分級,綜合確定軌道交通的功能定位。對于不同功能定位的站點,其相應的換乘實施體系、換乘中心的設置方式以及其周邊地區的規劃建設需要采取不同的策略。
4.3 站點及周邊地區規劃建設指引
軌道交通與城市的協調發展關鍵是要建立軌道交通與城市發展的互動、以及軌道交通及其物業發展的聯動,并具體在模式上、策略上等多方面形成良好的配合。貫徹軌道交通和土地協調發展的TOD理念,充分考慮軌道交通對城市用地格局的作用,提早進行軌道交通沿線地區綜合規劃,構建軌道交通導向的土地利用模式,并開展車站腹地主導功能與合理的建筑規模研究。
規劃對于不同類型站點周邊用地需求特點,分別從開發建設,規劃從用地構成、開發強度、公共配套設施建設、市政公用設施建設、交通換乘、地下空間利用等方面提出站點周邊地區規劃建設指引和站點開發建設指引。
4.4 軌道交通換乘設施體系規劃
軌道交通站點核心區不單是承擔交通換乘的功能,更是以其良好的交通優勢成為城市的優質綜合發展區。建立以軌道交通站點為核心,以軌道交通和快速公交為骨干、常規公交為基礎、出租車輪渡為補充的多模式、多層次、具有競爭力的公共交通體系,確立公共交通在城市客運交通體系中的主導地位,基本形成我市對外交通與市內交通、軌道交通與常規公交良好銜接的一體化交通格局。
在軌道交通車站周邊規劃與其交通銜接功能等級相符的設施,實現與各方式主體設施的同步建設,以發揮交通設施的整體效益。在分析銜接設施的要求與規模,對軌道交通銜接設施進行優先規劃的前提下,結合銜接設施體系構建以交通換乘服務為中心,綜合城市服務功能的換乘中心。
4.5 儲備時序規劃
土地儲備工作具有超前性的特點,必須及時由政府將各類可儲備用地納入儲備,并進行合理安排,以免土地效益流失,同時保障各類重要城市設施的用地,實現城市規劃控制、引導和優化城市空間布局。
根據軌道交通建設時序、城市規劃導向、站點情況、地塊的具體條件(包括區位條件、地塊規模與分布狀況等)等主要影響因素,合理制定土地儲備時序規劃
5、結語
軌道交通定位范文3
關鍵詞:城市軌道交通車地通信無線網絡
中圖分類號:U213文獻標識碼: A
當前,列車控制系統已經成為我國城市軌道交通信號系統的主流,但是在已經開通或者是待建城市軌道交通CBTC項目中,許多城市軌道交通運營線路在使用CBTC時因受到車地通信狀態不穩定的因素影響,多數仍沿用傳統落后的后備降級模式運營,使得多數專家質疑CBTC信號制式的穩定性和可靠性,當前城市軌道交通通信信號系統的焦點已經集中到了車地無線通信,這就為我們軌道交通信號系統工作人員提出了全新的研究方向。
CBTC系統概述。
基于通信的列車控制(Commullications一basedTrainContrOI,CBTC)系統是脫離軌道電路的一個獨立系統,采用高精度的列車定位和連續、高速、雙向的數據通信,通過車載和地面安全設備實現對列車的控制。歐洲連續式列車控制系統是CBTC技術的源頭,多年的發展歷程使其取得了長足的進步。包括阿爾斯通、西門子、阿爾卡特等多家列車控制系統設備供應商均進入了CBTC系統市場競爭中,具有自己的科技產品。溫哥華、巴黎、倫敦、武漢、香港等多個城市都已經將CBTC系統應用到城市軌道交通信號系統當中。迄今為止最大的,實現不同廠商CBTC系統設備互連互通的cBTc項目正在紐約地鐵進行,并準備將該技術用于改造紐約地鐵信號系統。
無線CBTC系統的組成。
無線CBTC系統主要由3部分組成:無線移動通信系統,列車控制系統和列車定位子系統.列車控制系統又包括:中央控制室,無線閉塞中心(RBC,Radio Block Center)和車載子系統.其中,高可靠的無線移動通信系統是RBC、車載子系統和列車定位子系統的基礎。無線移動通信系統主要是進行車地通信,在移動的列車和地面控制設備之間實時雙向傳輸行車信息,由無線車-地通信技術提供技術保障.列車通過相應的地面設備,如信標燈、應答器,可以獲知自身的位置及速度等信息.通過可靠的無線移動通信網絡,列車將位置、車次、列車長度、實際速度、制動潛能、運行狀況(診斷數據)等信息以無線的方式發送給RBC;RBC則開始追蹤列車并發送移動權限、允許速度、限速、緊急停車等命令.因而,無線CBTC系統中,無線移動通信網絡取代了軌道電路的信息傳輸地位[2].
CBTC系統的車-地通信系統按車-地信息采集方式分為連續式和點式傳輸方式.連續式能連續不斷地將地面信息即列車間隔、線路容許的速度等情況及時地向車上反映,使司機隨時掌握列車速度,有利于保證行車安全和提高行車效率。
無線CBTC系統屬于連續式車-地信息傳輸方式,按數據傳輸媒介可分為:無線電臺、裂縫波導管、漏纜和GSM-R(GSM for Railway)等方式。其中,無線電臺、漏纜常用在城市軌道交通中,如無線電臺、裂縫波導管方式在地鐵使用,漏纜可在磁懸浮使用等;GSM-R是鐵路專用無線通信,在我國一些新建鐵路線使用,如在青藏線使用。
城市軌道交通信號CBTC系統中的車-地通信技術應用。
3.1 CBTC系統中主要的車-地信息交換。
在固定閉塞技術中,線路上有固定的區段劃分,這一區段只要有車占用,就意味著整個區段是占用的。而移動閉塞在線路上沒有區段的劃分,以前車的尾部或進路邊界為追蹤的目標,這就是固定閉塞和移動閉塞的區別。所以,在固定閉塞技術中一定要采用軌道空閑檢查設備來檢查列車的位置,而移動閉塞則靠車載設備自主定位來描述軌道的占用情況。
從車-地信息交換的角度來看,移動閉塞與固定閉塞不同,線路固定數據都存儲在車載設備的數據庫中,在進入正常的 CBTC 移動閉塞模式之后,車-地雙向通信的關鍵內容包括:
(1)軌旁到車載的移動授權信息(亦稱 MA,EOA 等);
(2)車載到軌旁的位置報告;
(3)運營調整信息及維護信息等。
當然車-地信息中還包括其他的內容,如 IP 尋址、ATS 調整、維護事件或故障報警、車站設備控制、旅客信息、校驗及時間戳等。不同供貨商會根據各自系統的特點有不同的信息結構。
3.2 CBTC系統的車-地通信方式。
CBTC系統的車-地通信方式通常由點式通信技術和連續式通信技術兩種技術。
點式通信技術在線路上的某些特定位置安裝固定的應答器(信標),當列車通過時,經車載查詢器(天線)的激勵,應答器會根據互感原理,把數據發送給車載接收設備,這就是點式通信。
連續式通信技術是基于 WLAN的無線通信方式。經過近十年的技術發展,與世界上多個互聯互通試驗工程的經驗,雖然做到真正意義上的互聯互通還有很長的路要走,但是對于 CBTC 系統所采用的無線通信系統,業內已經有了一定的共識。首先,從技術發展角度來說,采用商務現貨供應(COTS)的產品;其次,把 ISO 七層模型中的低層統一采用IEEE802.11 WLAN 標準。
3.3 CBTC系統的無線傳播方式。
目前我國多數城市軌道交通系統CBTC系統供貨商采用的傳播方式主要分為空間自由傳播和導行傳播兩種。
空間自由傳播是目前使用最多最常見的一種傳播方式。它利用電磁波在空氣中從發射天線到接收天線傳遞數據,而無需線纜介質。空間自由傳播的方式節省軌旁設備,在軌道交通狹窄的隧道安裝上具有優勢。理論上空間自由傳播的無線小區最大距離在 400 ~ 500 m 之間。
導行傳播因為軌道交通的特點,對無線覆蓋的要求不是空間上的,而是線性的,所以采用漏纜或漏泄波導管作為傳輸介質,形成一個沿走行軌的無線覆蓋網,在軌道交通的復雜傳輸環境中具有優勢。
結束語:
基于通信的列車控制(CBTC)系統代表了城市軌道交通信號列車控制系統技術的發展方向。在城市軌道交通信號系統中有效的運用CBTC通信系統技術誓將對其發展必將起到促進的作用。因此,盡快開展基于無線通信的CBTC系統的研究并進行有效的應用,已經成為國內城市軌道交通信號系統發展的一個契機。
參考文獻:
[1] 劉宏杰,陳黎潔. CBTC 列車安全定位中通信中斷時間的研究[J]. 鐵道學報,2012,34( 6) : 40-45.
軌道交通定位范文4
【關鍵詞】市域軌道交通;敷設方式
1 市域軌道交通分析
近年來,隨著城市的快速發展和人口規模的快速增加,各大城市普遍出現空間尺度迅速拉大、城市空間結構由單中心向多中心發展、居民出行距離不斷增加的趨勢。
為了應對城市空間發展以及居民出行特點的這種新趨勢,快速、準時、大運量、承擔跨區長距離出行的市域軌道交通項目陸續在國內各大城市建成,對引導和促進各大城市的健康發展以及合理布局起到了重要作用。
1.1市域軌道交通的功能定位
一般情況下,市域軌道交通項目多為復合功能,一方面是滿足城市中心與組團的交通出行需求,緩解交通擁堵,提高公交服務水平,即交通功能;另一方面是引導中心城區人口向疏解,加快新城建設,實現城市總體規劃發展目標,即引導發展功能。
1.2市域軌道交通的特點
基于市域軌道交通項目的功能定位,區別與常規的市區軌道交通項目,其一般有如下特點:
(1)工程線路較長,站間距大,列車速度高;
(2)客流強度低、平均運距長、客流具有明顯的向心性,客流潮汐特征較明顯;
(3)線路分段位于中心區、組團、及兩者之間的銜接地帶,沿線的規劃條件、工程建設條件存在較大差異;
2 市域軌道交通敷設方式分類
市域軌道交通按敷設方式可以分為地下線、地面線(含U型槽段)和高架線三種。
顧名思義,地下線是指軌道交通工程建于地表之下,以隧道形式敷設的線路。地下線的特點是不占用城市地上空間,對周邊環境干擾小,拆遷量小。但地下線工程量大,工程結構復雜,通風、照明等設備費用高,因此地下線的造價較昂貴。
地面線是指軌道交通工程直接鋪設在地面上的線路。另外,類似于路塹和半路塹形式的露天U型槽線路(或敞開式淺埋線路)也是地面線的一種特殊類型,一般在由地下至高架的過渡地段采用。地面線的特點是工程造價低,可節省大量的土建和設備費用,但地面線一般為專用道形式,會占用一定的土地資源,另外,地面線對沿線形成分割,也不利于兩側土地的商業開發利用。
高架線是指軌道交通工程鋪設在高架橋面上的線路,一般在道路路面寬闊、上跨道路、鐵路、河流等地段采用。高架線特點是占地少、造價低、工期短、見效快,同時建設安全風險小、運營成本低、節能效果好,但高架線運營中存在景觀、噪音等影響。
3 市域軌道交通敷設方式選擇影響因素
敷設方式是與城市規劃、交通、環境互相影響、密切相關的,影響敷設方式選擇的因素很多,其中最主要的因素有:城市現狀及規劃條件、使用功能、工程建設條件、環境影響及經濟和社會效益。
(1)城市現狀及規劃條件
城市的現狀及規劃是指軌道交通線路所處的城市特征及沿線區域特點、用地現狀及規劃以及沿線人口密度及特征,是軌道交通建設最重要的外部基礎條件,直接決定了軌道交通的線位、站位、客流規模、運營規模,也是決定敷設方式的最重要因素。
(2)使用功能
使用功能主要是指乘客使用的安全性、舒適性以及運營單位的管理、維護便捷性。
(3)工程建設條件
工程建設條件主要包括道路條件、工程地質及水文條件、周邊建、構筑物條件、施工場地條件、施工工期以及對交通的影響。
(4)環境影響
環境影響主要是指軌道交通工程與周邊環境的景觀協調性以及振動、噪音對周邊的環境影響。隨著經濟和社會的發展,建設部門和公眾對環境品質的要求日益提高,能否將環境影響控制在可接受范圍內,軌道交通與周邊的景觀環境是否協調,已成為高架線、地面線等敷設方式在城市中可行與否的關鍵。
(5) 經濟和社會效益
經濟和社會效益是指軌道交通項目的工程造價、運營和管理成本、軌道交通線路開通所帶來的土地增值等經濟效益以及交通結構改善、交通擁堵緩解等社會效益。
4 鄭州市南四環至鄭州南站城郊鐵路工程敷設方式選擇及經驗總結
4.1 項目概況
本工程北起于2號線一期工程的終點南四環站,向南止于規劃鄭州南站,先后途徑經龍湖鎮、華南城、孟莊鎮、航空港經濟綜合實驗區等中心城組團,串聯了鄭機城際、新鄭機場、鄭州南站等大型區域綜合交通樞紐,線路全長約41km,共設車站18座,平均站間距為2.3km,是一條加強中心城區與組團聯系,引導和帶動沿線組團發展的市域軌道交通骨干線。
4.2 沿線現狀及規劃
本工程由北向南先后途徑龍湖鎮、華南城、孟莊鎮、航空港經濟綜合實驗區。各片區規劃定位、發展現狀差異較大。
4.2.1龍湖鎮
龍湖鎮隸屬新鄭市,北靠鄭州市郊區,距鄭州市區11公里。龍湖鎮定位為:綜合服務、教育文化、科技研發、生態居住、生態休閑的宜居教育組團。鎮區規劃面積36平方公里,目前已初具規模,已建成面積22平方公里,常住人口達21萬人。河南工程學院、河南衛生職業學院等高校已落戶在龍湖鎮,已有在校大學生12萬人。區內房地產開發建設也是如火如荼,城郊鐵路沿線有多個新開發住宅小區。
4.2.2華南城
華南城是深圳華南城集團投資建設的新型物業形態,是集商貿交易、物流集散、展示推廣、信息交流、創新促進、產業培育、特色旅游、城市化綜合配套等功能于一體的現代綜合商貿物流城。總規劃面積超過1200萬平方米,建成后將入駐商戶8萬戶,年銷售額達3000億,實現稅收50億,創造就業崗位30萬個。目前,項目一期已建成并招商,正在陸續進行后續開發。
4.2.3孟莊鎮
孟莊鎮是新鄭市加快城市化進程的重點鎮,總面積83平方公里,現總人口4.1萬人,鎮內支柱產業是紅棗產業,現有棗林7.2萬畝,棗樹190多萬株,年產紅棗1500萬公斤;擁有全國最大的紅棗集散中心――中國紅棗商貿城,紅棗產業化體系已經形成。
4.2.4航空港經濟綜合實驗區
航空港經濟綜合實驗區位于鄭州中心城區的東南角,距中心城區直線距離約30公里。
該區是國家批復的首個以航空港經濟為主體的實驗區,規劃功能定位為“國際航空物流中心、以航空經濟為引領的現代產業基地、內陸地區對外開放重要門戶、現代航空都市、中原經濟區核心增長極”。規劃用地規模達到415平方公里,規劃2040年人口達到260萬人。目前,航空港北區做為現代航空都市定位的主要承載區以及近期建設的起步區,發展較快,高端、現代的城市形象已初露端倪。
4.3 敷設方式選擇
城郊鐵路工程在規劃建設過程中,結合沿線規劃和現狀條件,分段對敷設方式進行了深入比選和論證。
4.2.1龍湖鎮內敷設方式
線路在龍湖鎮內均沿老107國道和泰山路敷設。老107國道是鄭州市十條市域快速通道之一,規劃道路紅線寬150m,道路兩側有各43.5m的綠化帶,現狀道路兩側有20m寬的綠化帶。具備較好的高架敷設條件。
泰山路規劃道路紅線寬45m,但現狀道路窄,局部僅不足30m,道路兩側有多個住宅區,在規劃階段進行了高架和地下的方案比選。
對兩個方案從線路條件、拆遷量、環境影響、景觀影響、工程造價以及工期等進行綜合對比后,考慮高架線工期短,投資省,經優化設計后,環境影響可以降低到可接受水平,故推薦采用高架方案。
4.2.2華南城內敷設方式
本工程在華南城內均沿規劃華南城大道布置。華南城大道規劃道路紅線寬60m,道路兩側還各有20m寬的綠化帶,路側建筑規劃均為對噪聲敏感度低的商業建筑,具備較好的高架敷設條件。采用高架敷設。
4.2.3孟莊鎮內敷設方式
線路在孟莊鎮內主要穿越了現狀的棗林,為了盡量減少征地數量,降低對孟莊鎮主要經濟作物(棗樹)的影響,采用了高架線的敷設方式。在與京廣高鐵相交處,為了避免本工程建設、運營對我國南北向交通大動脈京廣高鐵的影響,經與鐵路部門溝通后,貼地面下穿京廣高鐵。
線路在京廣鐵路東側,主要沿在建的新老107連接線布設。新老107連接線規劃道路紅線寬50m,道路兩側各有50m寬的綠化帶,具備較好的高架敷設條件。采用高架敷設。
4.2.4航空港經濟綜合實驗區內敷設方式
線路在航空港經濟綜合實驗區內沿鄭港三路和鄭港四街敷設。鄭港三路為航空港區東西向主干道,規劃道路紅線寬為50m,道路兩側各有15m寬的綠地,目前鄭港三路尚未實施。
鄭港四街為航空港區南北向主干道,規劃道路紅線寬為60m,中間設7m寬綠化帶,道路兩側各有寬15m的綠化帶。目前,鄭港四街已基本建成。
4.4 經驗總結
通過城郊鐵路工程的規劃論證及建設,對市域軌道交通工程敷設方式選擇的原則進行了總結梳理:
(1)敷設方式的選擇應支持和引導城市重點功能區的發展,滿足客流特點的需求,結合運營方案及系統制式的選擇統籌考慮;
(2)敷設方式選擇應因地制宜,合理選用,在城市中心區內,往往建筑密集、道路狹窄、交通擁擠、環境及地面景觀要求嚴格保護,宜優先考慮地下線方案。在城郊結合部和組團,地面建筑稀少、路面寬闊,可結合沿線土地利用規劃和建設條件,考慮采用高架橋和地面線,以降低工程造價和運營成本。
(3)線路敷設的位置,應盡量選擇在道路紅線以內,以避免或減少對道路兩側既有建筑物的干擾。
(4)高架線、地面線應與城市的整體景觀、風貌相匹配,并采取相應措施降低噪音、振動對沿線的影響,使高架線、地面線真正融入城市,與城市和諧發展。
(5)高架線所沿道路的紅線寬度不宜小于60m(困難地段不小于40m),地面線所沿道路的紅線寬度不應小于60m。
(6)城市用地規劃需結合敷設方式進行適當調整。車站周邊宜進行高強度商業用地開發,臨近高架線、地面線沿線不宜規劃學校、醫院、住宅等對噪音和振動敏感的建筑。
5 結語
軌道交通定位范文5
城市軌道交通車輛電氣是城市軌道交通車輛工程專業的特色課,其任務是讓學生掌握城市軌道車輛上的主要電氣設備如牽引系統、輔助供電系統、電子電氣控制、照明、車門等的結構、工作原理以及維護、維修相關知識與技能,培養學生在城市軌道交通電氣領域解決問題的思維方式,為今后從事相關工作和科學研究奠定基礎。
一、課程的特點及存在的問題
從課程體系來看,車輛電氣屬于城市軌道交通車輛工程專業里“電類”方向,有別于“機械類”方向。其先修課程包括電工學(電工技術與電子技術)、電力電子技術、電機及拖動、城市軌道交通車輛電力牽引與控制等,其后續課程有城市軌道交通車輛電氣課程設計、生產實習、崗位實習、畢業設計等,因此,車輛電氣在課程體系中具有承前啟后的作用,對后續課程有重要的影響。
傳統的車輛電氣課程講授過程主要集中在牽引系統、輔助供電系統等車輛電氣系統的電路拓撲結構、工作原理等方面,理論性強,缺少與工程實踐的聯系。而我國目前城市軌道交通的快速增長需要大量的車輛檢修、維修類的城市軌道交通工程人才,因此加強課程的實踐性迫在眉睫。另外,上海工程技術大學的城市軌道交通車輛工程專業是教育部第一批卓越計劃實施高校試點專業,而卓越計劃的核心就是培養學生的工程實踐能力和創新能力,所以車輛電氣課程必須責無旁貸地深入、強化與工程實踐的聯系。
二、制定與修改大綱
城市軌道交通車輛工程專業定位為以車輛的設計、制造、運行維護及故障診斷等工程技術為主線,著力培養學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,強化創新精神。車輛電氣課程大綱的制定要圍繞這一主題展開,在對車輛電氣設備的結構、工作原理進行深入分析的基礎上,根據車輛運營過程中所出現電氣方面的故障進行分類、歸納,初步掌握快速定位故障、排除故障的能力,逐步提高學生的實踐能力和創新能力。具體來說,大綱中明確要求對車輛牽引系統、輔助供電系統、控制回路及避雷器、高速回路斷路器等的維修檢修方法與技能以及其故障現象、故障特征等進行重點講授,并就典型故障進行案例分析。這些內容與現場聯系密切,在學時分配中占有一半以上的份額,這為學生畢業后順利適應崗位需求打下堅實基礎。
三、進行教材建設
目前國內外針對城市軌道交通行業進行人才培養的正規高等院校還比較缺少,盡管近年來一些高校陸續開設了相關專業和課程,但就課程設置、教材內容等方面還有很多問題需要完善和探討。據調查,車輛電氣設備故障是地鐵車輛故障中比例最大的部分,如何快速定位故障,排除故障,保證運行安全、可靠顯得尤為重要。鑒于此,上海工程技術大學城市軌道交通學院車輛系結合實際需要,編輯出版了《城市軌道交通車輛電氣設備》教材。教材以當前國內地鐵列車主流車型龐巴迪、西門子、阿爾斯通為主體,對車輛電氣設備的結構、工作原理、常見故障及車輛新技術等進行了深入解析,符合“卓越計劃”的培養目標。表1是教材內容與課時分配。
表1 城市軌道交通車輛電氣設備教學內容與學時安排
課程章目
具體內容
建議學時
城市軌道交通車輛電氣概述
車輛電氣基本概念
2
城市軌道交通車輛電器
受電弓、高速斷路器、交流/直流接觸器等車輛高低壓電器的結構、工作原理、維修相關知識與技能
6
(講課學時:4)
(維修技能與方法:學時:2)
牽引電機及牽引變流器
牽引電機的結構、工作原理與控制方法;牽引變流器內部組成模塊與主要保護功能的工作原理;二者基本檢修、故障分析方法和手段
6
(講課學時:2)
(檢修方法學時:2)
(故障分析方法學時:2)
車輛輔助供電系統
輔助逆變器內部結構與基本工作原理、監控與保護電路、故障分析、維修方法
6
(講課學時:2)
(維修技能與方法學時:2)
(故障分析學時:2)
綜合線路圖
城市軌道交通主電路、控制回路、輔助回路等的線路圖
4
(結合現場圖紙進行講解)
電氣故障案例
牽引系統、輔助系統、CCU及車門等常見故障案例分析
6
(結合現場典型故障來進行)
從表1的教材內容及學時分配中可以看出,維修檢修方面的技能學習及故障分析、故障定位兩部分內容在教學過程中占有約三分之二的教學時間。教師在相應內容講授過程中,要充分結合現場故障案例來進行,例如在對車門故障講解過程中,以“列車運行中客室車門系統錯誤打開”故障為例,結合門控電路進行故障定位。下圖給出的是與之對應的各級名稱及具體分析。
代號
含義
代號
含義
P1
運行途中門開啟
X3
軸斷裂
P2
控制器未阻止門在運行途中打開
X4
無電壓
P3
驅動馬達無法驅動軸單元
X5
緊急事件指令失效
P4
驅動馬達不接受控制器命令
X6
緊急限止開關失效
P5
開門未被緊急事件單元檢測到
X7
關門鎖定指令失效
P6
緊急手柄開啟未被檢測到
X8
開關單元彈簧失效
P7
門扇打開未被檢測到
X9
開關控制閥卡死
X1
齒帶破損或被撕裂
X10
人為拉動緊急手柄
X2
驅動馬達不工作
圖1 地鐵車門某故障發生時的分析
軌道交通定位范文6
【關鍵詞】城市軌道交通、車載信號、設備應用
中圖分類號:C913.32 文獻標識碼:A 文章編號:
軌道交通信號系統是保證列車運行安全,實現行車指揮和列車運行現代化,提高運輸效率的關鍵系統設備。而車載信號系統作為軌道交通信號系統的關鍵組成部分,直接負責列車的運行控制,因此其故障后的危害性很大。
盡管我國城市軌道交通已經部署了大量的監控系統,在保障運營安全方面發揮了重要作用。但是,由于車載信號系統狀態信息在列車運行過程中處于相對孤立的狀態,缺乏對車載信號系統關鍵裝備(包括車載信號ATo/ATP設備,即AutomaticTrainOperation列車自動運行/Automatic TrainProtection列車自動防護)的一體化實時監控技術,無法為運營提供有效的安全保障。
一、車載信號系統設備構成
城市軌道交通信號系統通常分為地面設備、指揮控制中心設備、車載設備三大部分,其中車載設備正是承載軌道交通高密度行車要求的關鍵控制系統。以CBTC(基于通信的列車控制系統)為例,其車載信號設備包括司機操作臺人機交互顯示屏DMI、無線天線、信標天線、編碼里程計、車載核心計算機、車載以太網交換機及中繼器、運行模式選擇開關和按鈕等部件。
1.車載DMI(Driver.Machine Interface)。安裝在列車司機操作臺中心位置,一般為10英寸左右的液晶顯示屏幕,車載信號設備正常工作時,DMI能夠顯示列車駕駛模式、運營模式、限制速度、車門狀態、列車定位等關鍵信息點,直接為駕駛員操縱列車提供信息。
2.無線天線DCS(Data Communication Sys- tem)。基于移動通信的列車控制系統需要高速實時車,地信息交換,DCS天線是列車與地面波導設備實現無線通信的設備,在CBTC模式下,DCS天線冗余配置,最大限度地保證車一地通信連接完好,并通過車載冗余以太網提供列車數據信息傳遞通道。
3.信標天線(Beacon Antenna)。其主要作用是提供列車定位信息,向地面信標提供無線微波信號,以激活地面信標,地面信標將自身存儲的信息、發送給列車車載設備處理,列車由此獲取定位信息,為實現高精度列車定位提供基礎條件。
4.編碼里程計(Odometer)。它是車載信號設備獲取列車運行速度的關鍵設備,與列車輪對主軸同軸安裝,通過內部高速旋轉編碼盤,獲取列車實時速度信息。
5.車載計算機和網絡交換機。車載信號設備的核心單元就是列車車載信號機柜內安裝的車載中心處理器設備,車載計算機是車載信號設備的核心,為保證系統安全、可靠運行提供數據通道、安全校驗、冗余備份等重要功能。
二、車載信號設備應用
車載信號車輛位置信息傳輸的主要功能是在特定情況下利用專用無線通信系統傳輸通道進行車輛位置信息傳輸和信息共享。以輔助調度人員指揮運營需要。
1、車載信號車輛位置信息流特性。
車載信號通過與車輛系統間接口對車輛進行通信,傳遞指令,并由車輛執行命令完成對列車的運行控制。比如,在ATO模式下的列車牽引,列車到站自動停車以及車門開、關、在列車運行中對旅客的報站廣播等控制指令,都來源于車載信號與車輛系統的接口通信。而所有命令的執行完全由車輛來完成。車載信號設備與車輛的接口可分為機械接口與電氣接口,接口本身又分輸入接口與輸出接口。機械接口安裝是嚴格按照供貨商對信號系統設備機械尺寸及安裝位置要求在車輛上進行的。
車載信號與車輛之間的接口主要是一些控制命令的輸入、輸出。列車兩端司機室ATC設備的通信,均采用硬線連接傳輸的方式,通過直接檢測分線盤端子是否有24V輸入電壓,即可判斷出是信號設備本身的故障,還是按鈕本身或是按鈕至ATC設備的接線故障,即車輛故障。
2、息傳輸與控制
車載信號車輛位置信息的信源是車載信號設備,信宿是控制中心專用無線系統CAD調度服務器和調度臺,通信車載臺在接收、解析該類信息之后將進一步轉發給CAD調度服務器.由后者在系統內部實現信息共享,分發給相應的調度臺等設備。地面PIS車載設備提供給通信車載臺設備的車載信號車輛位置信息是一種高精度、周期性實時更新的信息流。
3、共享系統短數據傳輸服務
本系統中.主要存在以下兩種數據傳輸需求需要使用到系統提供的短數據傳輸服務:
1)CAD調度系統與通信車載臺、固定臺之間定制數據傳輸需求:包括列車位置更新、對時信息、呼叫請求等,其中最頻繁的數據是列車位置更新:
2)通信車載臺到控制中心設備之間的數據傳輸需求:車載信號車輛位置信息。根據總體設計,第一種數據傳輸主要是下行數據傳輸,而第二種數據傳輸主要是上行數據傳輸,這兩種數據傳輸相互之間影響較小。
4、專用無線通信系統短數據傳輸通道性能
從通信車載臺到無線系統控制中心設備之間采用系統提供的短數據傳輸服務實現數據傳輸,無線系統的短數據傳輸服務直接影響到車載信號車輛位置信息傳輸性能。
5、信號系統資源共享
基于計算機及數字信號處理技術的通用信號車載設備利用一套硬件平臺識別、處理多種制式的地面信號,從而實現列車在多制式地面信號的條件下安全運行。例如,干線鐵路通用式機車信號采用數字信號處理(DSP)技術解決了干線鐵路信號多制式問題,保證了提速列車長交路、跨線的安全運行。為北京地鐵2號線研制的LCF一100(DT)超速防護車載設備也通過軟件,實現了兼容北京地鐵1號線英國西屋提供的地面信號系統功能。但是,這種方式需要業主進行組織協調,因為這樣的通用車載設備需要與不同廠商的地面設備進行配合,協調工作難度比較大,但是優勢是非常明顯的。
三、結語
隨著我國城市的軌道交通由“從無到有”發展到“從有到多”,逐步形成城市軌道交通網絡,很多在初級階段不太引人注意的技術問題已凸現出來。在城市軌道交通的網絡規劃、建設及運營中,應采用資源共享、互聯互通等先進的理念,以便節約資源、降低運營成本、提高運營效率。
筆者所述的車載信號設備在城市交通中的應用,最大限度地利用現在地鐵里已有的相關設備,再此基礎上進行開發創新,具有較大的實用價值和可行性,希望該技術在不久的將來能在我國軌道交通領域得到更廣泛應用。
參考文獻:
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