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轨道交通定位范文1
城市轨道交通的优点是安全、可靠、速度快、舒适和节能环保等。世界各国都通过城市轨道解决城市交通问题。技术人员在控制列车的过程中,定位技术非常重要。列车的准确定位关系到列车的安全运行,如果定位准确,运输效率会提升。列车每个系统的运行都要考虑列车的位置信息,因为列车位置信息是重要的参数。通过列车定位技术可以更好地控制和调度列车,因此获取列车速度和位置信息的重要保障就是技术人员以更加认真的态度面对工作。现阶段,在我国城市轨道交通中,列车定位技术应用非常广泛。
1 我国城市轨道交通中列车定位技术概述
列车定位指的是技术人员通过已有的技术设备,对列车实际地理位置,掌握运行速度和运行状态等关键信息,并通过传输媒介向交通指挥部门传送相关信息。列车定位意义重大。根据列车定位技术可以向控制中心提供列车的实时位置。指挥人员和控制中心调度值班人员可以掌握列车的运行位置,恰当安排列车的运行密度。如有必要,技术人员可以按照实时客流、通过扣车和跳停等方式控制列车的运行密度。通过列车定位技术可以提供列车所处的位置,从而得到列车的准确位置,向信号控制系统和检测终端传输,以此为依据信号控制系统发出各种控制指令。
2 列车定位技术在城市轨道交通中的应用
技术人员科学使用列车定位技术,可以准确得到铁路网络中列车的位置。现阶段,多种列车定位方式被广泛应用于国内外轨道交通列车自动控制系统中。以下具体分析列车定位技术的类型:
2.1 通过轨道点位定位列车
现阶段,轨道电路定位法是我国常用的列车定位技术。铁路线路上有两根钢轨,这两根钢轨是轨道电路的导体。导体经过引线连接信号,设备接收信号,这样就形成了电气回路。如果车没有占用轨道区段,接收端接收发送端的信息。如果列车进入轨道区段,车轮可以造成两根钢轨短路。接收端不能顺利接收发送的信息,接收端在失磁的情况下会落下,对列车进行检测。在线路运行时,列车运行的轨道会出示“占用标示”,对轨道电路的占用情况进行连续跟踪,从而准确获得列车的
位置。
2.2 通过电子计轴技术获得准确的列车定位
电子计轴定位可以对电磁感应信息进行检测,将计轴点安装在轨道区段的分界点上,通过计轴技术检测电磁感应信号。技术人员能准确判断列车的轮轴数量和运行方向。如果车轮驶过计轴点位置,就会形成脉冲信号,将电缆作为介质向控制中心传输。控制中心的技术装置检测车轮位置,最后按照计数,获取列车出清和占用状况,从而使列车在轨道运行中的定位更加准确。
2.3 通过信标技术对轨道交通中的列车进行定位
地面信标的安装非常重要,其安装位置有两根钢轨,有两种信标,包括无信源和有信源。每个信标的编号都是唯一的,其位置信息也是特定的。在车载上安装接收功能的信标,可以读取信标天线。如果列车越过信标。车载信标天线会在地面上传递信标能量,这个过程可以通过电磁感应传递。地面信标在接收到能量后被激活,内部电路会展开工作。技术人员通过调节电磁感应将存储位置传送至车载信息处理系统,通过解析数据获取列车的位置。
2.4 通过测速定位列车
测速定位建立在列车测量的基础上,通过测速定位可以及时获得列车运行距离。测速定位包括多普勒雷达法和轮速法。轮速法需要遵循一定的工作原理,将旋转式光栅安装在旋转式外侧。在列车的运行过程中,旋转的轮轴可以带动光栅发生转动,在光栅两边安装发光装置。光栅在旋转的过程中,光电传感器会接收“光脉冲信号”,这一信号来自于发光装置,经过转化后这一信号会转为脉冲信号,在车载计数器上传送。车载计数器可以计数这个脉冲信号。技术人员检测这个信号可以判断车轮的转角。通过车轮的转角,得出列车的位移。
多普勒效应是速度测量的原理,将多普勒雷达安装在车头位置,雷达向地面发送频率信号。如果列车运行速度较快,两个信号的频率差也比较大。技术人员测量两个信号频率差后,可以得到列车的运行方向和速度。通过列车运行速度的积分,可以得到准确的列车运行距离,从而准确获得列车的位置。测速定位包括雷达法和轮速法等。测速法的原理指的是将旋转式光栅安装在列车外侧,并将光电传感器和发光器安装在两侧。在光栅的旋转过程中。发光装置会产生脉冲信号,光电传感器可以接收脉冲信号,并对脉冲信号进行转化,形成电脉冲信号,输送至车载计数器。技术人员检测该信号后,准确确定车轮转角。技术人员可以通过车轮转角得出列车运行的距离。
多普勒测速原理是常用的列车速度测量原理,在车头位置安装多普勒雷达,雷达会向地面发送信号,并检测反射信号。根据多普勒速度测量原理,如果列车的状态是运行的,反射信号频率较高。如果列车状态不是前进,反射信号比发射信号频率低。通过测量两个信号的频率差,就可以准确得到列车的运行速度、运行方向、运行距离和运行位置。
2.5 通过无线扩频定位列车
无线扩频定位可以准确定位和跟踪列车,通常采用的是伪码测距技术。无线扩频要按照相关原理开展工作。技术人员可以在地面沿线设立无线基站,无线基站发送带有位置信息的扩频信号。列车接收扩频信息,技术人员求得列车信息和列车的时间差。技术人员可以以时间差为参数,求出无线基站的距离,从而得到列车在轨道网络中的准确位置。
2.6 在交叉环线的基础上定位列车
技术人员可以将交叉感应线敷设在两根钢轨之间,在轨道中央的道床上固定一条线,在钢轨的颈部下方固定另一条线,它们每隔一段距离交叉。中央回线和天线是相似的,列车每经过一个电缆交叉时,通过车载设备可以对环线内信号的相位变化进行检测,并计数相位变化次数,确定列车的运行距离,从而更准确地定位
列车。
3 城市轨道交通中几种列车定位方式比较
轨道电路定位具有方便、经济和可靠性的优势,既可以定位列车,也可以对轨道的完好情况进行检测。轨道电路的长度决定定位精度,如果定位精确度不够,无法构成移动闭塞。计轴定位方式相似于轨道定位,主要是对区段信息的检测,从而确定列车位置。但是这种方式也有一定的缺点,即外界其他金属物品会对其产生干扰,显示占用状态。列车定位测速是一种相对定位方式,这种定位方式是一种典型的增长式定位,有累计误差的缺点。如果对定位精度有更高要求,可以通过其他方法校正位置信息。查询应答器定位方式有自身优点,地面应答器安装点有较高的定位精度、较低的维修费用、较长的使用寿命,面对恶劣条件可以保持工作的稳定性。但是也有一定的缺点,即只能获取点式定位信息,在投资规模和设置间距上存在矛盾。技术人员可以根据实际情况将列车定位技术运用于城市轨道交通中。
4 列车定位技术在城市轨道交通中的应用
常用轨道交通和行车效率、行车安全密切相关。传统的轨道电路对列车区段的占用情况进行监控,这种技术设备具有容易安装,技术原理简单,技术含量低和单套设备投资成本低的特点。因此应用广泛。但是轨道区段对行车效率有决定作用。如果区段过长,会对行车的通过效率产生严重影响。在区段过短的情况下,设备的安装数量会增加,也使维修作业和维护工作量增加。传统的轨道电路极会被外界自然环境影响,可能会偏移电气指标。
轨道交通运营具有较高的车次密度。区间户外发生故障,如果无法给维修人员足够的抢修时间,设备发生故障会影响运营。在轨道交通系统中点位信标技术的成功应用已经有多年,列车不论是自动驾驶还是人工驾驶,都要对站台屏蔽门和车门实现有效联动,保证乘降的方便性,在此发挥重要作用的是定位信标。地面信标对信息量的存储较大,可以保证停车的准确性和高密度。在轨道交通新建线路中普遍采用的是计轴设备,计轴设备可以克服轨道电路受恶劣环境影响的不足。技术人员通过计算机对轴点发送的信息进行处理,从整体上保证了可靠性和安全性。
轨道交通定位范文2
关键词:轨道交通土地储备城市规划
1、 引言
近年来中国经济持续高速发展,大城市的规模不断的扩张,密集的人口、拥挤的道路交通等问题逐渐成为阻碍城市发展的瓶颈。轨道交通作为一种大运量、便捷、快速的交通工具,不仅能够有效缓解城市的道路交通压力,还能够引导城市向着合理的方向发展。因此,通过建设轨道交通来解决城市交通问题,优化城市空间和土地利用布局已经成为国内越来越多大城市的共同选择。根据广州市快速轨道交通近期建设规划,到2010年广州建成和在建的轨道交通线路总长将达到255公里,包括一、二、三、四、五、六、七、八、九号线以及广佛线。
由于规划编制的时间先后等原因,长期以来城市规划与轨道交通线网规划一直缺乏必要的协调,导致轨道交通与沿线土地在使用上的不匹配。“土地储备规划”以轨道交通沿线的土地作为研究对象,结合城市规划与轨道交通的需求,对轨道交通沿线土地的开发建设提出发展策略,为城市规划与轨道交通规划搭建沟通平台。
“土地储备规划”作为一种非常态的城市规划类型,目前仍处在继续探索和继续完善阶段,在此,本文结合《广州市近期轨道交通沿线土地储备规划》编制的目标、特点、内容等进行总结,以期共同探讨。
2、储备规划编制目的
城市轨道交通与城市发展建设相辅相成、互相促进。一方面,城市轨道交通满足了城市不断增长的客运交通需求,带动沿线地区的发展,引导城市空间的有序增长,另一方面,轨道交通沿线的地区开发建设必须满足轨道交通建设的内在要求,必须有利于轨道交通建设事业的发展。以轨道交通建设为契机来调整城市发展空间布局,就必须加强轨道交通站点周边土地的规划控制,做好站点周边土地的储备工作。
本次土地储备规划的重点和目的就在于研究轨道交通站点和沿线地区的内在发展联系,提出基于轨道交通影响下的城市建设用地的发展要求,促进轨道交通建设与城市发展的紧密结合,推进城市规划的实施和轨道交通与城市建设的协调发展。
3、储备规划的特点
一般而言,我们平时所说的土地储备是指:土地储备机构代表政府依据法定程序,按照土地利用总体规划和城市规划的要求,对通过收回、收购、置换和征用等方式取得的土地进行前期开发整理,并予以储备,以供应和调控城市各类建设用地需求的行为。目前,广州市土地开发中心根据土地储备工作需要,编制过城市重点发展地区的“经营性土地储备规划”。虽然本次规划项目的名称为“广州市近期轨道交通沿线土地储备规划”,其中也包含有“土地储备”的含义,但与城市土地储备机构主导编制的“经营性土地储备规划”不完全相同,主要表现在以下几个方面。
3.1 规划目的
经营性土地储备规划:对轨道交通站点沿线的土地进行用地权属核查,确定可以储备的经营性土地的区位和规模,为土地储备机构接下来的开展红线储备工作提供必要的基础信息资料。
本次规划:掌握轨道交通站点周边的未建设用地分布情况,进一步落实沿线的各项配套设施建设用地,引导土地储备工作朝着城市规划确定的方向发展,优化城市用地布局。
3.2 储备对象
本次规划的土地储备对象不仅包含了城市里面的经营性用地,还包括了其他非经营性用地。
经营性土地储备规划的储备对象为经营性用地。目前广州市已编制完成的经营性土地储备规划均为2007年9月以前完成,因此储备对象主要根据2002年的国土资源部11号令《招标拍卖挂牌出让国有土地使用权规定》 、土地储备机构储备工作实际需求和城市规划管理工作实际情况来确定,大致包括:居住用地(R)和行政办公用地(C1)、商业金融业用地(C2)、文化娱乐用地(C3)以及物流用地。
本次规划的储备对象主要根据城市规划管理工作的需求而确定,包含了经营性土地,也包含非经营性土地,包括了《城市用地分类与规划建设用地标准》所划分的46项中类用地中的大部分,即除了生产防护绿地(G2)、水域(E1)、道路用地(S1)等之外的各类用地。
3.3 土地储备的方式
经营性土地储备规划:注重土地的权属核查,只有未被征用的土地、或者用地权属明确并可以收购置换的土地才被纳入可储备的范围。
本次规划:更加注重城市土地的规划控制,只要土地尚未建设(可能包括部分已征未建的土地)、或者根据城市发展需要必须进行用地置换和旧城更新的土地都将纳入本次规划的可储备土地范围。
3.4 工作内容
经营性土地储备规划:明确规划范围内的可储备经营性土地的规模、数量以及分布情况;综合考虑影响可储备地块开发建设的各项因素,制订合理的土地储备时序;对没有编制控制性详细规划的地区提出初步的规划设计要点。
本次规划:核查并明确各轨道交通站点周边的规划可储备土地的规模;落实轨道交通站点客运交通一体化建设所需的各项配套设施;根据轨道交通站点的功能定位,提出不同站点周边用地的规划建设指引;根据城市发展和轨道交通建设的时序,初步提出优先进行规划储备的土地的安排。
4、规划编制内容
4.1 轨道沿线未建设用地情况核查
对储备规划范围内的建设用地和非建设用地逐一进行现状建设情况核查,得到轨道交通沿线的尚未建设的用地,针对未建设用地在市规划局查用地规划许可、规划报建情况,并根据用地许可证的征地单位,进一步将未建设用地划分为已储备用地(征地单位为广州市土地开发中心)、已征未建用地和未征未建用地三类。
对上述核查的未建设用地按照城市规划确定的土地使用性质分类进行逐一考察,重点对未建的居住用地、工业用地、公共设施用地的规模和空间分布情况进行分析统计。
图1 轨道交通沿线土地储备核查工作流程
图2 轨道交通沿线规划可储备公共设施用地分布情况
4.2 交通交通站点分类
结合本项目的研究特点与研究目的,规划对轨道交通站点的分类采取两套方法,通过二种方法的综合对轨道交通站点进行定位。
一方面是从交通工程方面考虑,参照《城市轻轨交通工程设计指南》、《城市轨道交通运营组织》对站点分类有明确的指标参照及分类标准,同时从广州轨道交通的实际情况,如客流的乘降量、换乘特性、换乘方式以及站点的规模、功能和相关配套设施等交通方面的考虑,提出轨道交通站点的分类体系以及站点的分类结果。
另一方面从站点周边用地主导功能的视角综合考虑,通过城市空间格局、城市发展战略需求以及其相应站点周边用地特征的统计分析等综合考虑,提出轨道交通站点的功能定位。
表1轨道交通站点规划用地功能分级体系一览表
序号 功能分类 分类标准
1 居住型 站点周边的规划开发建设用地以居住用地和村镇居住用地为主,且构成比例占开饭建设用地的比例最高
2 商业和办公型 站点周边的规划用地以商业金融业、行政办公用地为主的
3 产业型 站点周边的规划用地以工业用地、仓储用地和村镇企业用地为主的
4 科教型 站点周边的规划用地以科研教育用地为主的
5 交通型 站点设置与对外交通设施接驳换乘的
6 待定型 站点周边用地以非城市建设用地为主的;
站点功能定位综合考虑轨道交通站点承担的交通功能以及城市发展多方面的综合功能,结合交通视角、城市用地功能视角的站点分级,综合确定轨道交通的功能定位。对于不同功能定位的站点,其相应的换乘实施体系、换乘中心的设置方式以及其周边地区的规划建设需要采取不同的策略。
4.3 站点及周边地区规划建设指引
轨道交通与城市的协调发展关键是要建立轨道交通与城市发展的互动、以及轨道交通及其物业发展的联动,并具体在模式上、策略上等多方面形成良好的配合。贯彻轨道交通和土地协调发展的TOD理念,充分考虑轨道交通对城市用地格局的作用,提早进行轨道交通沿线地区综合规划,构建轨道交通导向的土地利用模式,并开展车站腹地主导功能与合理的建筑规模研究。
规划对于不同类型站点周边用地需求特点,分别从开发建设,规划从用地构成、开发强度、公共配套设施建设、市政公用设施建设、交通换乘、地下空间利用等方面提出站点周边地区规划建设指引和站点开发建设指引。
4.4 轨道交通换乘设施体系规划
轨道交通站点核心区不单是承担交通换乘的功能,更是以其良好的交通优势成为城市的优质综合发展区。建立以轨道交通站点为核心,以轨道交通和快速公交为骨干、常规公交为基础、出租车轮渡为补充的多模式、多层次、具有竞争力的公共交通体系,确立公共交通在城市客运交通体系中的主导地位,基本形成我市对外交通与市内交通、轨道交通与常规公交良好衔接的一体化交通格局。
在轨道交通车站周边规划与其交通衔接功能等级相符的设施,实现与各方式主体设施的同步建设,以发挥交通设施的整体效益。在分析衔接设施的要求与规模,对轨道交通衔接设施进行优先规划的前提下,结合衔接设施体系构建以交通换乘服务为中心,综合城市服务功能的换乘中心。
4.5 储备时序规划
土地储备工作具有超前性的特点,必须及时由政府将各类可储备用地纳入储备,并进行合理安排,以免土地效益流失,同时保障各类重要城市设施的用地,实现城市规划控制、引导和优化城市空间布局。
根据轨道交通建设时序、城市规划导向、站点情况、地块的具体条件(包括区位条件、地块规模与分布状况等)等主要影响因素,合理制定土地储备时序规划
5、结语
轨道交通定位范文3
关键词:城市轨道交通车地通信无线网络
中图分类号:U213文献标识码: A
当前,列车控制系统已经成为我国城市轨道交通信号系统的主流,但是在已经开通或者是待建城市轨道交通CBTC项目中,许多城市轨道交通运营线路在使用CBTC时因受到车地通信状态不稳定的因素影响,多数仍沿用传统落后的后备降级模式运营,使得多数专家质疑CBTC信号制式的稳定性和可靠性,当前城市轨道交通通信信号系统的焦点已经集中到了车地无线通信,这就为我们轨道交通信号系统工作人员提出了全新的研究方向。
CBTC系统概述。
基于通信的列车控制(Commullications一basedTrainContrOI,CBTC)系统是脱离轨道电路的一个独立系统,采用高精度的列车定位和连续、高速、双向的数据通信,通过车载和地面安全设备实现对列车的控制。欧洲连续式列车控制系统是CBTC技术的源头,多年的发展历程使其取得了长足的进步。包括阿尔斯通、西门子、阿尔卡特等多家列车控制系统设备供应商均进入了CBTC系统市场竞争中,具有自己的科技产品。温哥华、巴黎、伦敦、武汉、香港等多个城市都已经将CBTC系统应用到城市轨道交通信号系统当中。迄今为止最大的,实现不同厂商CBTC系统设备互连互通的cBTc项目正在纽约地铁进行,并准备将该技术用于改造纽约地铁信号系统。
无线CBTC系统的组成。
无线CBTC系统主要由3部分组成:无线移动通信系统,列车控制系统和列车定位子系统.列车控制系统又包括:中央控制室,无线闭塞中心(RBC,Radio Block Center)和车载子系统.其中,高可靠的无线移动通信系统是RBC、车载子系统和列车定位子系统的基础。无线移动通信系统主要是进行车地通信,在移动的列车和地面控制设备之间实时双向传输行车信息,由无线车-地通信技术提供技术保障.列车通过相应的地面设备,如信标灯、应答器,可以获知自身的位置及速度等信息.通过可靠的无线移动通信网络,列车将位置、车次、列车长度、实际速度、制动潜能、运行状况(诊断数据)等信息以无线的方式发送给RBC;RBC则开始追踪列车并发送移动权限、允许速度、限速、紧急停车等命令.因而,无线CBTC系统中,无线移动通信网络取代了轨道电路的信息传输地位[2].
CBTC系统的车-地通信系统按车-地信息采集方式分为连续式和点式传输方式.连续式能连续不断地将地面信息即列车间隔、线路容许的速度等情况及时地向车上反映,使司机随时掌握列车速度,有利于保证行车安全和提高行车效率。
无线CBTC系统属于连续式车-地信息传输方式,按数据传输媒介可分为:无线电台、裂缝波导管、漏缆和GSM-R(GSM for Railway)等方式。其中,无线电台、漏缆常用在城市轨道交通中,如无线电台、裂缝波导管方式在地铁使用,漏缆可在磁悬浮使用等;GSM-R是铁路专用无线通信,在我国一些新建铁路线使用,如在青藏线使用。
城市轨道交通信号CBTC系统中的车-地通信技术应用。
3.1 CBTC系统中主要的车-地信息交换。
在固定闭塞技术中,线路上有固定的区段划分,这一区段只要有车占用,就意味着整个区段是占用的。而移动闭塞在线路上没有区段的划分,以前车的尾部或进路边界为追踪的目标,这就是固定闭塞和移动闭塞的区别。所以,在固定闭塞技术中一定要采用轨道空闲检查设备来检查列车的位置,而移动闭塞则靠车载设备自主定位来描述轨道的占用情况。
从车-地信息交换的角度来看,移动闭塞与固定闭塞不同,线路固定数据都存储在车载设备的数据库中,在进入正常的 CBTC 移动闭塞模式之后,车-地双向通信的关键内容包括:
(1)轨旁到车载的移动授权信息(亦称 MA,EOA 等);
(2)车载到轨旁的位置报告;
(3)运营调整信息及维护信息等。
当然车-地信息中还包括其他的内容,如 IP 寻址、ATS 调整、维护事件或故障报警、车站设备控制、旅客信息、校验及时间戳等。不同供货商会根据各自系统的特点有不同的信息结构。
3.2 CBTC系统的车-地通信方式。
CBTC系统的车-地通信方式通常由点式通信技术和连续式通信技术两种技术。
点式通信技术在线路上的某些特定位置安装固定的应答器(信标),当列车通过时,经车载查询器(天线)的激励,应答器会根据互感原理,把数据发送给车载接收设备,这就是点式通信。
连续式通信技术是基于 WLAN的无线通信方式。经过近十年的技术发展,与世界上多个互联互通试验工程的经验,虽然做到真正意义上的互联互通还有很长的路要走,但是对于 CBTC 系统所采用的无线通信系统,业内已经有了一定的共识。首先,从技术发展角度来说,采用商务现货供应(COTS)的产品;其次,把 ISO 七层模型中的低层统一采用IEEE802.11 WLAN 标准。
3.3 CBTC系统的无线传播方式。
目前我国多数城市轨道交通系统CBTC系统供货商采用的传播方式主要分为空间自由传播和导行传播两种。
空间自由传播是目前使用最多最常见的一种传播方式。它利用电磁波在空气中从发射天线到接收天线传递数据,而无需线缆介质。空间自由传播的方式节省轨旁设备,在轨道交通狭窄的隧道安装上具有优势。理论上空间自由传播的无线小区最大距离在 400 ~ 500 m 之间。
导行传播因为轨道交通的特点,对无线覆盖的要求不是空间上的,而是线性的,所以采用漏缆或漏泄波导管作为传输介质,形成一个沿走行轨的无线覆盖网,在轨道交通的复杂传输环境中具有优势。
结束语:
基于通信的列车控制(CBTC)系统代表了城市轨道交通信号列车控制系统技术的发展方向。在城市轨道交通信号系统中有效的运用CBTC通信系统技术誓将对其发展必将起到促进的作用。因此,尽快开展基于无线通信的CBTC系统的研究并进行有效的应用,已经成为国内城市轨道交通信号系统发展的一个契机。
参考文献:
[1] 刘宏杰,陈黎洁. CBTC 列车安全定位中通信中断时间的研究[J]. 铁道学报,2012,34( 6) : 40-45.
轨道交通定位范文4
【关键词】市域轨道交通;敷设方式
1 市域轨道交通分析
近年来,随着城市的快速发展和人口规模的快速增加,各大城市普遍出现空间尺度迅速拉大、城市空间结构由单中心向多中心发展、居民出行距离不断增加的趋势。
为了应对城市空间发展以及居民出行特点的这种新趋势,快速、准时、大运量、承担跨区长距离出行的市域轨道交通项目陆续在国内各大城市建成,对引导和促进各大城市的健康发展以及合理布局起到了重要作用。
1.1市域轨道交通的功能定位
一般情况下,市域轨道交通项目多为复合功能,一方面是满足城市中心与组团的交通出行需求,缓解交通拥堵,提高公交服务水平,即交通功能;另一方面是引导中心城区人口向疏解,加快新城建设,实现城市总体规划发展目标,即引导发展功能。
1.2市域轨道交通的特点
基于市域轨道交通项目的功能定位,区别与常规的市区轨道交通项目,其一般有如下特点:
(1)工程线路较长,站间距大,列车速度高;
(2)客流强度低、平均运距长、客流具有明显的向心性,客流潮汐特征较明显;
(3)线路分段位于中心区、组团、及两者之间的衔接地带,沿线的规划条件、工程建设条件存在较大差异;
2 市域轨道交通敷设方式分类
市域轨道交通按敷设方式可以分为地下线、地面线(含U型槽段)和高架线三种。
顾名思义,地下线是指轨道交通工程建于地表之下,以隧道形式敷设的线路。地下线的特点是不占用城市地上空间,对周边环境干扰小,拆迁量小。但地下线工程量大,工程结构复杂,通风、照明等设备费用高,因此地下线的造价较昂贵。
地面线是指轨道交通工程直接铺设在地面上的线路。另外,类似于路堑和半路堑形式的露天U型槽线路(或敞开式浅埋线路)也是地面线的一种特殊类型,一般在由地下至高架的过渡地段采用。地面线的特点是工程造价低,可节省大量的土建和设备费用,但地面线一般为专用道形式,会占用一定的土地资源,另外,地面线对沿线形成分割,也不利于两侧土地的商业开发利用。
高架线是指轨道交通工程铺设在高架桥面上的线路,一般在道路路面宽阔、上跨道路、铁路、河流等地段采用。高架线特点是占地少、造价低、工期短、见效快,同时建设安全风险小、运营成本低、节能效果好,但高架线运营中存在景观、噪音等影响。
3 市域轨道交通敷设方式选择影响因素
敷设方式是与城市规划、交通、环境互相影响、密切相关的,影响敷设方式选择的因素很多,其中最主要的因素有:城市现状及规划条件、使用功能、工程建设条件、环境影响及经济和社会效益。
(1)城市现状及规划条件
城市的现状及规划是指轨道交通线路所处的城市特征及沿线区域特点、用地现状及规划以及沿线人口密度及特征,是轨道交通建设最重要的外部基础条件,直接决定了轨道交通的线位、站位、客流规模、运营规模,也是决定敷设方式的最重要因素。
(2)使用功能
使用功能主要是指乘客使用的安全性、舒适性以及运营单位的管理、维护便捷性。
(3)工程建设条件
工程建设条件主要包括道路条件、工程地质及水文条件、周边建、构筑物条件、施工场地条件、施工工期以及对交通的影响。
(4)环境影响
环境影响主要是指轨道交通工程与周边环境的景观协调性以及振动、噪音对周边的环境影响。随着经济和社会的发展,建设部门和公众对环境品质的要求日益提高,能否将环境影响控制在可接受范围内,轨道交通与周边的景观环境是否协调,已成为高架线、地面线等敷设方式在城市中可行与否的关键。
(5) 经济和社会效益
经济和社会效益是指轨道交通项目的工程造价、运营和管理成本、轨道交通线路开通所带来的土地增值等经济效益以及交通结构改善、交通拥堵缓解等社会效益。
4 郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程敷设方式选择及经验总结
4.1 项目概况
本工程北起于2号线一期工程的终点南四环站,向南止于规划郑州南站,先后途径经龙湖镇、华南城、孟庄镇、航空港经济综合实验区等中心城组团,串联了郑机城际、新郑机场、郑州南站等大型区域综合交通枢纽,线路全长约41km,共设车站18座,平均站间距为2.3km,是一条加强中心城区与组团联系,引导和带动沿线组团发展的市域轨道交通骨干线。
4.2 沿线现状及规划
本工程由北向南先后途径龙湖镇、华南城、孟庄镇、航空港经济综合实验区。各片区规划定位、发展现状差异较大。
4.2.1龙湖镇
龙湖镇隶属新郑市,北靠郑州市郊区,距郑州市区11公里。龙湖镇定位为:综合服务、教育文化、科技研发、生态居住、生态休闲的宜居教育组团。镇区规划面积36平方公里,目前已初具规模,已建成面积22平方公里,常住人口达21万人。河南工程学院、河南卫生职业学院等高校已落户在龙湖镇,已有在校大学生12万人。区内房地产开发建设也是如火如荼,城郊铁路沿线有多个新开发住宅小区。
4.2.2华南城
华南城是深圳华南城集团投资建设的新型物业形态,是集商贸交易、物流集散、展示推广、信息交流、创新促进、产业培育、特色旅游、城市化综合配套等功能于一体的现代综合商贸物流城。总规划面积超过1200万平方米,建成后将入驻商户8万户,年销售额达3000亿,实现税收50亿,创造就业岗位30万个。目前,项目一期已建成并招商,正在陆续进行后续开发。
4.2.3孟庄镇
孟庄镇是新郑市加快城市化进程的重点镇,总面积83平方公里,现总人口4.1万人,镇内支柱产业是红枣产业,现有枣林7.2万亩,枣树190多万株,年产红枣1500万公斤;拥有全国最大的红枣集散中心――中国红枣商贸城,红枣产业化体系已经形成。
4.2.4航空港经济综合实验区
航空港经济综合实验区位于郑州中心城区的东南角,距中心城区直线距离约30公里。
该区是国家批复的首个以航空港经济为主体的实验区,规划功能定位为“国际航空物流中心、以航空经济为引领的现代产业基地、内陆地区对外开放重要门户、现代航空都市、中原经济区核心增长极”。规划用地规模达到415平方公里,规划2040年人口达到260万人。目前,航空港北区做为现代航空都市定位的主要承载区以及近期建设的起步区,发展较快,高端、现代的城市形象已初露端倪。
4.3 敷设方式选择
城郊铁路工程在规划建设过程中,结合沿线规划和现状条件,分段对敷设方式进行了深入比选和论证。
4.2.1龙湖镇内敷设方式
线路在龙湖镇内均沿老107国道和泰山路敷设。老107国道是郑州市十条市域快速通道之一,规划道路红线宽150m,道路两侧有各43.5m的绿化带,现状道路两侧有20m宽的绿化带。具备较好的高架敷设条件。
泰山路规划道路红线宽45m,但现状道路窄,局部仅不足30m,道路两侧有多个住宅区,在规划阶段进行了高架和地下的方案比选。
对两个方案从线路条件、拆迁量、环境影响、景观影响、工程造价以及工期等进行综合对比后,考虑高架线工期短,投资省,经优化设计后,环境影响可以降低到可接受水平,故推荐采用高架方案。
4.2.2华南城内敷设方式
本工程在华南城内均沿规划华南城大道布置。华南城大道规划道路红线宽60m,道路两侧还各有20m宽的绿化带,路侧建筑规划均为对噪声敏感度低的商业建筑,具备较好的高架敷设条件。采用高架敷设。
4.2.3孟庄镇内敷设方式
线路在孟庄镇内主要穿越了现状的枣林,为了尽量减少征地数量,降低对孟庄镇主要经济作物(枣树)的影响,采用了高架线的敷设方式。在与京广高铁相交处,为了避免本工程建设、运营对我国南北向交通大动脉京广高铁的影响,经与铁路部门沟通后,贴地面下穿京广高铁。
线路在京广铁路东侧,主要沿在建的新老107连接线布设。新老107连接线规划道路红线宽50m,道路两侧各有50m宽的绿化带,具备较好的高架敷设条件。采用高架敷设。
4.2.4航空港经济综合实验区内敷设方式
线路在航空港经济综合实验区内沿郑港三路和郑港四街敷设。郑港三路为航空港区东西向主干道,规划道路红线宽为50m,道路两侧各有15m宽的绿地,目前郑港三路尚未实施。
郑港四街为航空港区南北向主干道,规划道路红线宽为60m,中间设7m宽绿化带,道路两侧各有宽15m的绿化带。目前,郑港四街已基本建成。
4.4 经验总结
通过城郊铁路工程的规划论证及建设,对市域轨道交通工程敷设方式选择的原则进行了总结梳理:
(1)敷设方式的选择应支持和引导城市重点功能区的发展,满足客流特点的需求,结合运营方案及系统制式的选择统筹考虑;
(2)敷设方式选择应因地制宜,合理选用,在城市中心区内,往往建筑密集、道路狭窄、交通拥挤、环境及地面景观要求严格保护,宜优先考虑地下线方案。在城郊结合部和组团,地面建筑稀少、路面宽阔,可结合沿线土地利用规划和建设条件,考虑采用高架桥和地面线,以降低工程造价和运营成本。
(3)线路敷设的位置,应尽量选择在道路红线以内,以避免或减少对道路两侧既有建筑物的干扰。
(4)高架线、地面线应与城市的整体景观、风貌相匹配,并采取相应措施降低噪音、振动对沿线的影响,使高架线、地面线真正融入城市,与城市和谐发展。
(5)高架线所沿道路的红线宽度不宜小于60m(困难地段不小于40m),地面线所沿道路的红线宽度不应小于60m。
(6)城市用地规划需结合敷设方式进行适当调整。车站周边宜进行高强度商业用地开发,临近高架线、地面线沿线不宜规划学校、医院、住宅等对噪音和振动敏感的建筑。
5 结语
轨道交通定位范文5
城市轨道交通车辆电气是城市轨道交通车辆工程专业的特色课,其任务是让学生掌握城市轨道车辆上的主要电气设备如牵引系统、辅助供电系统、电子电气控制、照明、车门等的结构、工作原理以及维护、维修相关知识与技能,培养学生在城市轨道交通电气领域解决问题的思维方式,为今后从事相关工作和科学研究奠定基础。
一、课程的特点及存在的问题
从课程体系来看,车辆电气属于城市轨道交通车辆工程专业里“电类”方向,有别于“机械类”方向。其先修课程包括电工学(电工技术与电子技术)、电力电子技术、电机及拖动、城市轨道交通车辆电力牵引与控制等,其后续课程有城市轨道交通车辆电气课程设计、生产实习、岗位实习、毕业设计等,因此,车辆电气在课程体系中具有承前启后的作用,对后续课程有重要的影响。
传统的车辆电气课程讲授过程主要集中在牵引系统、辅助供电系统等车辆电气系统的电路拓扑结构、工作原理等方面,理论性强,缺少与工程实践的联系。而我国目前城市轨道交通的快速增长需要大量的车辆检修、维修类的城市轨道交通工程人才,因此加强课程的实践性迫在眉睫。另外,上海工程技术大学的城市轨道交通车辆工程专业是教育部第一批卓越计划实施高校试点专业,而卓越计划的核心就是培养学生的工程实践能力和创新能力,所以车辆电气课程必须责无旁贷地深入、强化与工程实践的联系。
二、制定与修改大纲
城市轨道交通车辆工程专业定位为以车辆的设计、制造、运行维护及故障诊断等工程技术为主线,着力培养学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,强化创新精神。车辆电气课程大纲的制定要围绕这一主题展开,在对车辆电气设备的结构、工作原理进行深入分析的基础上,根据车辆运营过程中所出现电气方面的故障进行分类、归纳,初步掌握快速定位故障、排除故障的能力,逐步提高学生的实践能力和创新能力。具体来说,大纲中明确要求对车辆牵引系统、辅助供电系统、控制回路及避雷器、高速回路断路器等的维修检修方法与技能以及其故障现象、故障特征等进行重点讲授,并就典型故障进行案例分析。这些内容与现场联系密切,在学时分配中占有一半以上的份额,这为学生毕业后顺利适应岗位需求打下坚实基础。
三、进行教材建设
目前国内外针对城市轨道交通行业进行人才培养的正规高等院校还比较缺少,尽管近年来一些高校陆续开设了相关专业和课程,但就课程设置、教材内容等方面还有很多问题需要完善和探讨。据调查,车辆电气设备故障是地铁车辆故障中比例最大的部分,如何快速定位故障,排除故障,保证运行安全、可靠显得尤为重要。鉴于此,上海工程技术大学城市轨道交通学院车辆系结合实际需要,编辑出版了《城市轨道交通车辆电气设备》教材。教材以当前国内地铁列车主流车型庞巴迪、西门子、阿尔斯通为主体,对车辆电气设备的结构、工作原理、常见故障及车辆新技术等进行了深入解析,符合“卓越计划”的培养目标。表1是教材内容与课时分配。
表1 城市轨道交通车辆电气设备教学内容与学时安排
课程章目
具体内容
建议学时
城市轨道交通车辆电气概述
车辆电气基本概念
2
城市轨道交通车辆电器
受电弓、高速断路器、交流/直流接触器等车辆高低压电器的结构、工作原理、维修相关知识与技能
6
(讲课学时:4)
(维修技能与方法:学时:2)
牵引电机及牵引变流器
牵引电机的结构、工作原理与控制方法;牵引变流器内部组成模块与主要保护功能的工作原理;二者基本检修、故障分析方法和手段
6
(讲课学时:2)
(检修方法学时:2)
(故障分析方法学时:2)
车辆辅助供电系统
辅助逆变器内部结构与基本工作原理、监控与保护电路、故障分析、维修方法
6
(讲课学时:2)
(维修技能与方法学时:2)
(故障分析学时:2)
综合线路图
城市轨道交通主电路、控制回路、辅助回路等的线路图
4
(结合现场图纸进行讲解)
电气故障案例
牵引系统、辅助系统、CCU及车门等常见故障案例分析
6
(结合现场典型故障来进行)
从表1的教材内容及学时分配中可以看出,维修检修方面的技能学习及故障分析、故障定位两部分内容在教学过程中占有约三分之二的教学时间。教师在相应内容讲授过程中,要充分结合现场故障案例来进行,例如在对车门故障讲解过程中,以“列车运行中客室车门系统错误打开”故障为例,结合门控电路进行故障定位。下图给出的是与之对应的各级名称及具体分析。
代号
含义
代号
含义
P1
运行途中门开启
X3
轴断裂
P2
控制器未阻止门在运行途中打开
X4
无电压
P3
驱动马达无法驱动轴单元
X5
紧急事件指令失效
P4
驱动马达不接受控制器命令
X6
紧急限止开关失效
P5
开门未被紧急事件单元检测到
X7
关门锁定指令失效
P6
紧急手柄开启未被检测到
X8
开关单元弹簧失效
P7
门扇打开未被检测到
X9
开关控制阀卡死
X1
齿带破损或被撕裂
X10
人为拉动紧急手柄
X2
驱动马达不工作
图1 地铁车门某故障发生时的分析
轨道交通定位范文6
【关键词】城市轨道交通、车载信号、设备应用
中图分类号:C913.32 文献标识码:A 文章编号:
轨道交通信号系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备。而车载信号系统作为轨道交通信号系统的关键组成部分,直接负责列车的运行控制,因此其故障后的危害性很大。
尽管我国城市轨道交通已经部署了大量的监控系统,在保障运营安全方面发挥了重要作用。但是,由于车载信号系统状态信息在列车运行过程中处于相对孤立的状态,缺乏对车载信号系统关键装备(包括车载信号ATo/ATP设备,即AutomaticTrainOperation列车自动运行/Automatic TrainProtection列车自动防护)的一体化实时监控技术,无法为运营提供有效的安全保障。
一、车载信号系统设备构成
城市轨道交通信号系统通常分为地面设备、指挥控制中心设备、车载设备三大部分,其中车载设备正是承载轨道交通高密度行车要求的关键控制系统。以CBTC(基于通信的列车控制系统)为例,其车载信号设备包括司机操作台人机交互显示屏DMI、无线天线、信标天线、编码里程计、车载核心计算机、车载以太网交换机及中继器、运行模式选择开关和按钮等部件。
1.车载DMI(Driver.Machine Interface)。安装在列车司机操作台中心位置,一般为10英寸左右的液晶显示屏幕,车载信号设备正常工作时,DMI能够显示列车驾驶模式、运营模式、限制速度、车门状态、列车定位等关键信息点,直接为驾驶员操纵列车提供信息。
2.无线天线DCS(Data Communication Sys- tem)。基于移动通信的列车控制系统需要高速实时车,地信息交换,DCS天线是列车与地面波导设备实现无线通信的设备,在CBTC模式下,DCS天线冗余配置,最大限度地保证车一地通信连接完好,并通过车载冗余以太网提供列车数据信息传递通道。
3.信标天线(Beacon Antenna)。其主要作用是提供列车定位信息,向地面信标提供无线微波信号,以激活地面信标,地面信标将自身存储的信息、发送给列车车载设备处理,列车由此获取定位信息,为实现高精度列车定位提供基础条件。
4.编码里程计(Odometer)。它是车载信号设备获取列车运行速度的关键设备,与列车轮对主轴同轴安装,通过内部高速旋转编码盘,获取列车实时速度信息。
5.车载计算机和网络交换机。车载信号设备的核心单元就是列车车载信号机柜内安装的车载中心处理器设备,车载计算机是车载信号设备的核心,为保证系统安全、可靠运行提供数据通道、安全校验、冗余备份等重要功能。
二、车载信号设备应用
车载信号车辆位置信息传输的主要功能是在特定情况下利用专用无线通信系统传输通道进行车辆位置信息传输和信息共享。以辅助调度人员指挥运营需要。
1、车载信号车辆位置信息流特性。
车载信号通过与车辆系统间接口对车辆进行通信,传递指令,并由车辆执行命令完成对列车的运行控制。比如,在ATO模式下的列车牵引,列车到站自动停车以及车门开、关、在列车运行中对旅客的报站广播等控制指令,都来源于车载信号与车辆系统的接口通信。而所有命令的执行完全由车辆来完成。车载信号设备与车辆的接口可分为机械接口与电气接口,接口本身又分输入接口与输出接口。机械接口安装是严格按照供货商对信号系统设备机械尺寸及安装位置要求在车辆上进行的。
车载信号与车辆之间的接口主要是一些控制命令的输入、输出。列车两端司机室ATC设备的通信,均采用硬线连接传输的方式,通过直接检测分线盘端子是否有24V输入电压,即可判断出是信号设备本身的故障,还是按钮本身或是按钮至ATC设备的接线故障,即车辆故障。
2、息传输与控制
车载信号车辆位置信息的信源是车载信号设备,信宿是控制中心专用无线系统CAD调度服务器和调度台,通信车载台在接收、解析该类信息之后将进一步转发给CAD调度服务器.由后者在系统内部实现信息共享,分发给相应的调度台等设备。地面PIS车载设备提供给通信车载台设备的车载信号车辆位置信息是一种高精度、周期性实时更新的信息流。
3、共享系统短数据传输服务
本系统中.主要存在以下两种数据传输需求需要使用到系统提供的短数据传输服务:
1)CAD调度系统与通信车载台、固定台之间定制数据传输需求:包括列车位置更新、对时信息、呼叫请求等,其中最频繁的数据是列车位置更新:
2)通信车载台到控制中心设备之间的数据传输需求:车载信号车辆位置信息。根据总体设计,第一种数据传输主要是下行数据传输,而第二种数据传输主要是上行数据传输,这两种数据传输相互之间影响较小。
4、专用无线通信系统短数据传输通道性能
从通信车载台到无线系统控制中心设备之间采用系统提供的短数据传输服务实现数据传输,无线系统的短数据传输服务直接影响到车载信号车辆位置信息传输性能。
5、信号系统资源共享
基于计算机及数字信号处理技术的通用信号车载设备利用一套硬件平台识别、处理多种制式的地面信号,从而实现列车在多制式地面信号的条件下安全运行。例如,干线铁路通用式机车信号采用数字信号处理(DSP)技术解决了干线铁路信号多制式问题,保证了提速列车长交路、跨线的安全运行。为北京地铁2号线研制的LCF一100(DT)超速防护车载设备也通过软件,实现了兼容北京地铁1号线英国西屋提供的地面信号系统功能。但是,这种方式需要业主进行组织协调,因为这样的通用车载设备需要与不同厂商的地面设备进行配合,协调工作难度比较大,但是优势是非常明显的。
三、结语
随着我国城市的轨道交通由“从无到有”发展到“从有到多”,逐步形成城市轨道交通网络,很多在初级阶段不太引人注意的技术问题已凸现出来。在城市轨道交通的网络规划、建设及运营中,应采用资源共享、互联互通等先进的理念,以便节约资源、降低运营成本、提高运营效率。
笔者所述的车载信号设备在城市交通中的应用,最大限度地利用现在地铁里已有的相关设备,再此基础上进行开发创新,具有较大的实用价值和可行性,希望该技术在不久的将来能在我国轨道交通领域得到更广泛应用。
参考文献:
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[2]朱沪生 上海城市轨道交通网络化建设的实践和对策[J]-城市轨道交通研究 2006(12)
[3]朱军.宋健 城市轨道交通资源共享探讨[J].城市轨道交通研究,2003(2):9.