以运营为导向的基于BIM技术的城市轨道交通建设项目集成化管理模式研究

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传统的城市轨道交通项目管理模式中存在信息传递不畅、流程割裂,建设成本、进度、质量管理缺乏总控集成,以及交付信息不匹配等问题.以运营为导向的集成化管理模式为上述问题提供了可行的解决路径.提出以运营为导向的轨道交通建设项目集成化管理模式,从目标集成、组织集成、信息集成、参与方集成等4方面进行内涵解释,并以太原轨道交通2号线一期工程作为案例对此管理模式的实际应用进行说明.
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针对地铁工程穿越瓦斯地层时所面临的危险源种类繁多、安全管理难度大等难题,利用物联网、流媒体和无线传输等技术,集成瓦斯自动检测、盾构施工实时监控、人员定位等专业应用,提出了全线覆盖、全员参与、全过程管理的集约化管控模式,构建了各参与方共同监管的地铁瓦斯隧道安全防控管理体系.该体系已成功应用于成都轨道交通6号线三期工程的全过程建设中.通过线上、线下联动管理的方式,对地铁线路穿越瓦斯地层时土建施工阶段的危险源进行实时智能化监测、迅速响应和及时处置,有效提高了施工过程中的安全风险管理水平,节约了管理成本.
为实现低地板有轨电车在路口无接触网运行,设计开发了一种列车车载储能牵引传动系统.对车辆技术要求、列车牵引特性计算和设计、牵引传动系统主电路设计、牵引传功系统设计、列车车载储能装置能量管理策略等进行了介绍,并采用装车试验进行了验证.试验表明,该牵引传动系统可有效对列车车载储能装置进行能量管理,以及对列车车载储能装置的充放电电压及电流进行限制,可高效地利用整车在制动过程中的再生制动能量,提高了能量的利用率.
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阐述了列车在终端站的折返形式、折返步骤及列车换端方式.介绍了一种列车全自动折返控制方法,解决了传统折返过程中列车到达终端站折返轨后需人工换端,或需切换车载ATC(列车自动控制)设备主控端后才能继续运行的不足.详细说明了全自动折返控制方法的实现,并结合实际案例进行了描述.实践证明,该方法可高效完成列车自动折返,减少了车头端人工切换时间,提高了折返效率.
针对城市轨道交通直流牵引供电系统中杂散电流泄漏腐蚀和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,对直流牵引供电系统再生制动能量利用给钢轨电位的影响进行了分析.建立了多列车动态运行过程中杂散电流和钢轨电位分布模型,仿真分析了杂散电流和钢轨电位的分布规律,并将其和列车功率的分布进行对比,得出了列车再生制动能量远距离利用量越大,钢轨电位增加越多.通过列车制动电流的利用量以及杂散电流最大值、钢轨电位最大值的对比分析,进一步验证了所提方法的正确性.
阐述了面向乘客的城市轨道交通运营调度指挥系统的建设背景、现状及实现的必要性.重点介绍了建设面向乘客的城市轨道运营调度指挥系统所需要的数据支撑和系统结构设计.对该系统中的全息客流感知引导、客流预测分析、乘客体验智能化调整,以及应急调度指挥等核心功能设计进行了分析,介绍了基于工作流的智能化协同联动引擎系统的设计及其功能优势.对该系统在城市轨道交通领域的应用进行了总结和展望.
以严寒地区城市地铁场段为研究对象,阐述了场段用地的平面功能分区、布置特点、汇水分区及污染物特征等.对严寒地区基于海绵城市理念的地铁场段进行了可行性分析,分析了基于海绵城市理念的地铁场段与普通场段的异同点.依据低影响开发设计原则,提出基于海绵城市理念地铁场段不同阶段的设计策略,以及针对性地给出绿地、道路与停车位、办公与生活区、库区,以及轨行区等场段用地的设计策略.
以中国进出口商品交易会(广交会)为研究对象,对大型活动期间地铁车站客流组成及其分布特征进行了分析,并基于历史客流数据提出广交会期间车站客流量的提取方法.基于灰色预测理论构建了广交会期间地铁车站客流量预测模型,依托2018年秋季广交会期间地铁车站客流数据对该模型进行了验证.结果 表明,所提方法可高精度预测广交会期间的地铁车站客流量.
针对地铁折返道岔设备锁闭卡阻故障易发生但不易预判的问题,以S700K转辙机为研究对象,从统计学角度,基于锁闭功率建立自适应的锁闭卡阻临界态判别新机制.对锁闭卡阻故障前的锁闭功率变化行为进行了统计分析;提出基于循环Otsu的卡阻临界功率阈值自适应分割模型,依据临界阈值设计锁闭卡阻临界态判别应用场景方案;利用武汉地铁不同线路的多组道岔锁闭卡阻故障前后锁闭功率数据进行实证测试,验证了所提模型和方案的有效性.
对某地铁列车在线时发生的接触网短路跳闸故障进行了分析.详细描述了故障的发生过程及故障特征,建立了整流机组等效电路模型并对其短路过程进行了分析.同时对短路引起的电压变化与反向大电流给出解释,提出保护设计与应急处置的建议.