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砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理及应用

铁道工程学报 2024年第4期41卷 68-74页

作者：戴志仁胡瑞青王泽宇杨晓华中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 江苏海洋大学连云港222005 长安大学西安710064

研究目的:砂卵石地层由于卵石强度高且颗粒分布无序,因此长管棚施工地层扰动大且支护效果难以保证,已成为制约隧道实际应用的一大瓶颈。本文以某轨道交通暗挖法车站为依托工程,采用理论分析、现场测试与数值模拟相结合的方法,对不同直... 详细信息

研究目的:砂卵石地层由于卵石强度高且颗粒分布无序,因此长管棚施工地层扰动大且支护效果难以保证,已成为制约隧道实际应用的一大瓶颈。本文以某轨道交通暗挖法车站为依托工程,采用理论分析、现场测试与数值模拟相结合的方法,对不同直径、不同环向间距条件下长管棚的支护效果进行了深入研究,以期揭示砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理,提出最佳支护参数。研究结论:(1)砂卵石地层,暗挖隧道管棚超前支护条件下,地层沉降变形在向地表传递过程中,沿高度方向的折减率约为0.91 mm/m;(2)管棚超前支护效果对矿山法隧道工程安全具有决定性作用,须采取措施减小管棚施工扰动及相应地层变形;(3)根据单因素敏感性分析结果,地表沉降随管棚支护长度的增加而增大,随管棚环向间距的增大而增加,且基本呈正相关;(4)为有效控制地表沉降并提高工程经济效益,建议直径127 mm管棚环向间距宜为35 cm,支护长度宜为40 m;直径159 mm管棚建议环向间距宜为40 cm,支护长度宜为40 m;直径209 mm管棚建议环向间距宜为45 cm,支护长度宜为50 m;管棚直径与其最佳打设长度正相关;(5)本研究结论可为砂卵石地层矿山法隧道支护措施提供借鉴与参考。

关键词：砂卵石地层管棚直径环向间距支护长度地表沉降

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地铁受电弓动态包络线分析及应用

城市轨道交通研究 2024年第10期27卷 280-283页

作者：邓波中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

[目的]地铁供电系统中,接触网的安全运行高度依赖于合理的受电弓动态包络线设计。然而,当前行业内尚未就受电弓动态包络线的确定方法和参数达成统一标准,因此,深入研究受电弓在不同速度等级下的参数确定问题显得尤为重要。[方法]分析了... 详细信息

[目的]地铁供电系统中,接触网的安全运行高度依赖于合理的受电弓动态包络线设计。然而,当前行业内尚未就受电弓动态包络线的确定方法和参数达成统一标准,因此,深入研究受电弓在不同速度等级下的参数确定问题显得尤为重要。[方法]分析了现有规范中关于动态包络线的定义,并指出了这些定义在地铁领域应用时存在的不明确性。通过对欧洲和德国标准中受电弓摆动量的数学模型进行深入分析,并结合地铁接触网设计的实际参数,提出了一种估算地铁受电弓在不同运行条件下最大横向摆动量的方法。[结果及结论]我国地铁受电弓动态包络线标准的缺失对接触网的设计安全性、施工及检修等环节均产生了重要影响。鉴于此,期望在“十四五”期间,通过行业协会、车辆制造商、设计单位和施工单位等多方面的协同努力,结合标准地铁列车的开发工作,能够制定出统一且准确的受电弓动态包络线标准,以推动轨道交通行业的高质量发展。

关键词：地铁受电弓动态包络线接触网拉出值始触区

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城市轨道交通车辆基地用电节能新技术的应用

城市轨道交通研究 2024年第3期27卷 225-229页

作者：张邦力中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

[目的]车辆基地用电量占城市轨道交通总用电量的比例较大。为了降低车辆基地的用电量,需结合用电节能新技术研究其在城市轨道交通车辆基地中的应用。[方法]通过分析车辆基地的功能布局和设备设施用电量,结合用电节能新技术的应用状况,... 详细信息

[目的]车辆基地用电量占城市轨道交通总用电量的比例较大。为了降低车辆基地的用电量,需结合用电节能新技术研究其在城市轨道交通车辆基地中的应用。[方法]通过分析车辆基地的功能布局和设备设施用电量,结合用电节能新技术的应用状况,对光能技术、节能灯具技术及智能照明控制技术等在车辆基地中应用的可行性进行了研究,分析了太阳能加热器、光伏发电设施、管道式日光照明系统、高大厂房光源、智能照明控制系统等的节能效果及效益。[结果及结论]太阳能加热器、光伏发电设施及管道式日光照明系统等用电节能新技术在车辆基地的应用中能够取得显著的节能效果;无极灯在车辆基地高大厂房的应用中具有较强优势,能避免产生大面积的光晕现象,较金卤灯年节省用电量39.8%;智能照明控制系统可对车辆基地照明系统实现智能管理和控制,使车辆基地照明按最佳经济方式运行,较非智能照明系统可节能10%~20%,有效降低了运营成本。

关键词：城市轨道交通车辆基地用电节能新技术

基于BB84协议的量子保密通信在城市轨道交通的应用分析

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城市轨道交通研究 2024年第4期27卷 51-55页

作者：田冰中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

[目的]城市轨道交通关键信息系统通常采用经典密码学算法进行数据加密。量子信息学的发展对经典密码学的信息安全性造成了极大的威胁,因此有必要对量子保密通信在城市轨道交通场景下的应用进行研究。[方法]介绍了量子保密通信的基本原... 详细信息

[目的]城市轨道交通关键信息系统通常采用经典密码学算法进行数据加密。量子信息学的发展对经典密码学的信息安全性造成了极大的威胁,因此有必要对量子保密通信在城市轨道交通场景下的应用进行研究。[方法]介绍了量子保密通信的基本原理及基于BB84协议的量子密钥分发原理。基于BB84协议的密钥分发流程,构建了基于城市轨道交通的量子保密通信的基本结构,对有无监听2种情况下密钥的生成过程进行了举例说明。提出了2种适用于城市轨道交通量子保密通信的组网方案,并分析在城市轨道交通场景下量子保密通信应用中需要注意的问题。[结果及结论]基于BB84协议的量子保密通信体系适用于城市轨道交通关键信息系统的数据加密。该技术应用于城市轨道交通时,选择分散加密还是集中加密方式,应结合被加密系统的数据流量及流向予以确定。需重点关注量子保密通信系统的成码率、设备可靠性、鲁棒性。

关键词：城市轨道交通量子保密通信量子密钥分发网络信息安全

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城市轨道交通全自动运行车辆基地运用库内自动化区主动防护技术

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城市轨道交通研究 2024年第3期27卷 240-244页

作者：张正远中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

[目的]城市轨道交通在运用库库前或库中设置下穿通道或上跨天桥实现人员进入自动化分区作业的做法,工程投资较大,人员走行距离长,作业极为不便,影响人员疏散,造成安全隐患,因此需进一步研究运用库内自动化区不采用下穿通道或上跨天桥通... 详细信息

[目的]城市轨道交通在运用库库前或库中设置下穿通道或上跨天桥实现人员进入自动化分区作业的做法,工程投资较大,人员走行距离长,作业极为不便,影响人员疏散,造成安全隐患,因此需进一步研究运用库内自动化区不采用下穿通道或上跨天桥通行的防护技术。[方法]基于FAO(全自动运行)车辆基地运用库内自动化区常规防护策略存在的消防安全隐患、通行不便、管理程序复杂、工程投资较大及施工难度大等问题,提出了主动防护技术。根据主动防护技术的思路,对运用库内自动化区进行了布置,并对主动防护作业流程以及主动防护技术的系统架构作了详细介绍。[结果及结论]FAO车辆基地运用库内自动化区的主动防护技术为:将中间通道的电动伸缩门由常闭状态调整为常开状态,取消下穿通道或上跨天桥,人员、维修车辆通过中间通道进入各自动化分区。采用主动防护技术后,运用库内中间通道在无车辆出入库作业时,人员可以正常通行,减少了人员和维保车辆走行距离,消除了消防安全隐患,提高了运营管理效率,减少了工程投资和施工难度。

关键词：城市轨道交通车辆基地运用库内自动化区全自动运行主动防护技术

基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统构架设计

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城市轨道交通研究 2024年第1期27卷 260-264页

作者：冯凯郑辉中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

[目的]数字孪生已成为众多行业走向智能化、信息化和数字化发展道路的助推器,为推动城市轨道交通车辆基地数字化发展,提出了基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统,并研究其架构设计。[方法]介绍了基于数字孪生的全自动场段列检作... 详细信息

[目的]数字孪生已成为众多行业走向智能化、信息化和数字化发展道路的助推器,为推动城市轨道交通车辆基地数字化发展,提出了基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统,并研究其架构设计。[方法]介绍了基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统的概念架构、技术架构、存储层架构和安全架构。[结果及结论]该系统在南宁地铁5号线车辆基地应用表明,通过数字孪生技术可实现车辆基地的作业标准监控、作业质量回溯、生产安全监控和业务统计分析等,有助于集“安全、高效、智能”于一体的智慧检修车间建设。

关键词：城市轨道交通数字孪生车辆基地列检作业

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基于建筑环境心理学理讼的地铁空间艺术化营造

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城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 1-5页

作者：宋冰晶中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

[目的]地铁站的空间体量、布局、形状、尺度及环境艺术氛围的营造,对于乘客的心理和感触效应有较大影响。为提升乘客满意度,升华建筑功能,同时体现出对使用者感官和精神的尊重,需要基于建筑环境心理学对地铁空间艺术化营造进行探究。[方... 详细信息

[目的]地铁站的空间体量、布局、形状、尺度及环境艺术氛围的营造,对于乘客的心理和感触效应有较大影响。为提升乘客满意度,升华建筑功能,同时体现出对使用者感官和精神的尊重,需要基于建筑环境心理学对地铁空间艺术化营造进行探究。[方法]从建筑环境心理学角度分析了地铁站地下空间的特点及地铁空间艺术化营造的需求。以乘客对传统车站空间环境品质的真实体验为视角,从地铁空间形态优化、室内外空间互联互通、车站光营造、环境色彩、感官营造等方面,结合实际设计案例,对地铁空间艺术化营造的功能空间及实际效果进行研究。[结果及结论]地铁站内部及外部空间艺术化营造的设计手法,需充分发挥多学科研究优势,重视人与地铁空间环境的互动,建设符合时代要求的“以人为本”的轨道交通建筑。

关键词：地铁站环境心理学空间艺术化

高速列车对综合交通枢纽中地下车站结构振动的影响

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铁道建筑 2024年第1期64卷 100-104页

作者：付琪璋中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

以济南遥墙综合交通枢纽为工程案例,依托CRTSⅢ型板式无砟轨道建立车辆-轨道-车站结构振动耦合模型,利用时频域分析方法,分析了不同列车通过速度下轨道与车站结构间振动传递特征、不同减振垫层刚度下车站结构顶板振动响应特征和减振效... 详细信息

以济南遥墙综合交通枢纽为工程案例,依托CRTSⅢ型板式无砟轨道建立车辆-轨道-车站结构振动耦合模型,利用时频域分析方法,分析了不同列车通过速度下轨道与车站结构间振动传递特征、不同减振垫层刚度下车站结构顶板振动响应特征和减振效果。结果表明:列车通过速度80 km/h时,钢轨、轨道板、车站结构侧壁、车站结构顶板振动加速度绝对值依次减小,车站结构顶板振动加速度级峰值出现在100 Hz;车站结构侧壁和顶板的分频最大振级、最大Z振级均随列车通过速度增加而增大,并且最大Z振级的增幅大于分频最大振级;不同列车通过速度下车站结构侧壁的分频最大振级和最大Z振级均大于顶板;降低减振垫层刚度可有效减小车站结构顶板最大Z振级;列车以不同速度通过各股道时可通过采用不同减振垫层刚度的轨道结构达到同等减振效果。

关键词：高速列车综合交通枢纽数值模拟车站结构时频域最大Z振级减振垫刚度

城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置选型及散热分析

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城市轨道交通研究 2024年第3期27卷 130-134页

作者：霍长龙中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

[目的]城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置散热量较大,为有效解决此类装置的散热问题,需对再生制动能量电阻吸收装置进行选型,并对其散热能力进行分析。[方法]通过推导得出的城市轨道交通车辆段再生制动能量的计算方法,以及车... 详细信息

[目的]城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置散热量较大,为有效解决此类装置的散热问题,需对再生制动能量电阻吸收装置进行选型,并对其散热能力进行分析。[方法]通过推导得出的城市轨道交通车辆段再生制动能量的计算方法,以及车辆段内的列车运行工况,对再生制动能量电阻吸收装置的电阻值选取、选型及散热分析等方面进行了详细分析。[结果及结论]结合列车在车辆段内的实际运行工况,提出了车辆段再生制动能量电阻吸收装置中制动电阻的计算及选取方法。再生制动能量电阻吸收装置的散热量一般依据该装置峰值功率,并结合其间歇工作的特性进行估算,但该计算方法未考虑热电阻工况,其理论计算值与实际运行工况存在一定程度的偏差。提出了再生制动能量电阻吸收装置的散热功率估算方法,以及散热功率的校验方法,并提出了该装置布置方式的建议方案。

关键词：城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置装置选型散热分析