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专家解读┆武汉光谷必发88有轨电车互联互通多交路运营探索分析

2018-11-30 运营必发88官网

从建设时序上看,必发88有轨电车建设成本相对较少,建设周期相对较短,信号控制系统等设备相对简单,因此必发88有轨电车可实现互联互通多交路运营,并且国内外已经有较多应用。本文对武汉光谷必发88有轨电车互联互通多交路运营进行分析。

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本文整理自2018(第六届)必发88有轨电车与轨道交通多样化国际研讨会演讲稿。

演讲嘉宾介绍:叶俊明,现任武汉光谷现代必发88有轨电车运营有限公司副总经理、教授级高级工程师,分管运营管理工作。

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一、国内外必发88有轨电车多交路运营的案例

法国斯特拉斯堡必发88有轨电车5条线路,总长38.7km,采用共线运营后运营里程达到55.8km。

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浑南必发88有轨电车已开通运营4条线,分别是1、2、3、5号线,其中1号线(线路长12.2km)和2号线(线路长14.8公里)均在2013年8月15日开通,两条线在东北大学至会展中心段共线运营。

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武汉光谷必发88有轨电车2条线路,总长 35km,在2018年4月1日开通试运营,目前为L1、L2两条交路,未来采用共线多交路运营后,运营里程将达到101.5km 。

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二、光谷必发88有轨电车线路方案选择

光谷必发88有轨电车线网规划方案

遵循“中心集聚”的理念, 强化光谷中心对其他组团的辐射与带动作用。必发88有轨电车线网采用 “卍字向心”的布局结构,共规划9条必发88有轨电车线路,总里程168公里,可实现网络化运营。

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近期建设规划

遵循“适应需求、引导发展、强化衔接、功能多元、易于实施”的原则,选取T1线、T2线为试验线,先期启动建设。T1线全长13.826公里,设站17座; T2线全长16.15公里,设站22座;T1线与T2线在三环线段共线,共线段长2.526Km;T1线与T2线于2014年12月28日开工建设,已于2018年4月1日开通试运营。

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T1、T2线路方案选择

光谷必发88有轨电车T1、T2线路方案选择是创新设计理念的成果。按照最初构想,仅拟先期建设T1示范线。鉴于T1、T2线在整个光谷必发88有轨电车规划线网中的核心地位和重要作用,由两家设计单位按两种完全不同的理念分别设计了2条相互独立的线路。

其中T1线秉承DOT理念,将西部建成区南北连通,满足现状出行需求,改善公交出行条件;T2线秉承TOD理念,实现西部建成区与东部拓展区相连接,支撑主城东扩。

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在线路方案研究过程中,建设投资方提出在两条线都经过的三环线段设 置共线段,通过大、小三通尽量解决不同方向的客流通行需求。通过不断探索,创新性的提出了共轨建设、6个交路互通运营的线路方案,从而实现了1 条线变2条线、2条线变6个交路,可灵活进行运营组织的最优线路方案。

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必发88有轨电车T1、T2线原设计为2条独立运行的线路。经优化后,建成可实现6个交路运营组织,实现了最大限度的优化组合。在不增加线路长度、投资的情况下,实现了6个方向的灵活运营组织,运营线路总里程101.5km,可充分保障市民便捷乘坐必发88有轨电车出行。

沿线站点充分考虑同台换乘、立体换乘等多种方式,实现与城铁、地铁、BRT、常规公交等交通方式的一体化衔接,方便市民有效、无缝换乘。

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三、主要系统方案设计

列车网络控制系统

1.硬件配置

(1)整车12个车门上方均配置LCD动态电子地图显示屏,可根据选择的运行交路,自动切换、显示相应的线路信息(传统的跑马灯贴纸地图无法实现)。

(2)两端头车司机室内各设置1个LED终点站显示器,车身两侧各配置3个LED终点站显示器,用于显示各交路终点站信息,便于站台乘客确认列车开往方向。

(3)客室内部配置4台LCD多媒体信息播放显示器,可显示交路及其他多媒体信息 。

2.软件配置

(1)车载PIS系统已预先存储 6个交路运行信息,根据信号系统的指令自动同步切换车载所有电子屏显示界面;

(2)列车网络控制系统HMI可显示信号系统发来的交路信息,并可人工切换,还可设置临时运行的小交路等。

3.交路切换及识别

正常情况下为接收信号系统指令进行自动切换。

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故障时可通过HMI手动切换客室终端设备自动切换显示信息。

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司机室HMI屏显示:自动工况下,信息自动显示;人工选择线路后,始发站等相应信息自动切换;可设置小交路运行线路。

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交路识别:如下图所示。

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信号系统

为匹配多交路运营方案,信号系统从系统方案,到产品设计三通区优化 ,都进行了创新、定制。

1.三通区的设备增补

光谷必发88有轨电车T1、T2线路要实现多交路运营的目标,大小三通区是系统设计的核心。所有的交路都需要通过大小三通区进行轮转,交汇,分流。三通区的运行效率决定了多交路运行的整体效率,三通区的通过能力制约了多交路运行的载客能力。

为了确保电车运行的高效可靠,信号系统在三通区优化了设计方案,增设了硬件设备, 化整为零,将长进路分为短进路,类似于道路交通设计里的 “行人二次过街”,缩短了电车等待时间,增加了行车密度 ,提高了整体的通行能力。

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交路示意图

以大三通为例,在优化前,该岔区的进路为长进路,每条进路包含两个道岔,电车通过长进路次性通过该岔区。当第一辆车辆通过该岔区时,即使其他方向的电车抵达了该岔区,出于敌对进路不得同时办理的原则,也不得不在岔区外等待。

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优化前的电车进路

现在,通过对该区域的方案优化,长进路变为短进路,每条进路仅包含一个道岔。当第一辆车通过该岔区时,只要锁定正在通过的这个道岔即可,其他道岔还可以用于其他方向的电车运行。进路变短意味着敌对范围缩小,电车在该区域的冲突被弱化。

当敌对范围缩小后,区域内的行车密度就可以同步提高,优化前,一个方向一次只能通过一辆电车。优化后 同 方向可以同时通过两辆电车 电车的 向 一次只能通过 一辆电车,优化后,同一方向可以同时通过两辆电车 。电车的跟随距离变短,行车密度随之增高。

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优化后的电车进路

2.多交路的时刻表编辑

为了匹配多交路的运营 信号系统还需 为了匹配多交路的运营,信号系统还需要辅助系统的使用者(调度员、司机等),方便灵活的实现多条交路的编辑,跟踪,切换。这其中,时刻表编辑器是重要的辅助工具。

传统的时刻表编辑器,只能满足大小交路的基本编辑 。而多交路的运营,需要更加强大的时刻表编制功能,来适配不同起点和不同终点的交路编辑。在多条交路的共用路段,还需要体现不同交路的相互影响 。

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单交路编辑示例

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多交路编辑示例(交路1、2、3)

3.三通区的安全和效率

三通区的安全和效率必须得到保障。在三通区,长进路化整为零变成了短进路,增加了行车密度,提高了通行能力,使电车在三通区的通行效率大大提高。但是电车在三通区内通行时,仍然会不可避免会在行驶方向上发生冲突。

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长进路转变为短进路,从空间的角度来说,缩短了电车行驶过程中发生冲突的范围。从时间的角度来说,减少了电车行驶过程中发生冲突的时间。但是,冲突仍然存在,而对于冲突的处理原则,需要遵守传统的联锁原则。任何一个道岔,每次只能为一辆电车提供通行服务。

安全和效率是运营的两个关键词。通过优化设计方案,可以提升运营效率;通过谨遵联锁原则,可以确保运营安全 。两者缺 一不可 。

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3.供电系统

共线段车站增加充电导轨 为满足多交路运营时,减少共线段车站停站充电时 间,T1、T2线共线段车站上(下)行均设计2组充电导轨,可满足两列电客车在上(下)行连续充 电。

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四、多交路运营

1.时刻表编辑

一般情况下各交路运行图独自编辑,系统混合显示。 在运营过程中需要切换交路时使用混合编辑。

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2.交路分配

必发88有轨电车在某一站投入运营,行车调度员根据时刻表分配列车车次号。 如:车次号020702,02指电车运行交路为L2,07指本次列车为L2的服务号,02指第7列车的运行序列号。

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3.交路切换

运营过程中,如遇运营调整,可以在终点站或某个车站切换运营交路,交路切换分为自动切换 、人工切换、司控切换三种模式。列车车次随交路切换而改变,车站PIS及列车PIS系统也切换到相应交路。

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自动切换:根据时刻表数据,在指定位置进行交路切换。如L2(城铁汤逊湖站-光谷植物园站)切换到L4(光谷植物园站-佛祖岭站),通过运行图编辑器混编两条交路的运行图,设置L2运行至光谷植物园站后开行L4。电车到达光谷植物园站后按照运营计划切换为L4开行至佛祖岭站。

人工切换:由于临时运营安排,需要将一列开行L2的电车改开L4,行车调度员通过ODMS临时铺画L4运行线(如中央已存储L4运行线,则无需编辑),电车到达光谷植物园站时,行车调度员先取消电车L2的任务,重新安排L4的任务。

司控切换:需要切换交路时,如遇到网络故障,中央无法与车辆通信。此时,司机可以在行车调度员授权下,通过交互界面手动切换交路。前提是中央存储有新交路的运行线并已传输至车载。

4.交路控制

T1、T2线共线段共长2.526km,设当代国际花园站、光谷大道站、工程大学站三座车站。 目前已开通L1、L2两个交路,控制中心设置行车调度员2名,行调1指挥L1 、行调2指挥L2,共线段由行调1负责指挥。

电车通过三通区域时,系统会根据各交路的发车密度设置优先级,密度越大,优先级越高,进路会优先排列。

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五、社会经济效益

如果采⽤独⽴线路,T1线带动客流5.34万⼈次,T2线带动客流2.59万⼈次;采⽤多交路运营组织⽅案后,初期预测 T1线客流量6.68万⼈次、T2线客流量3.24万⼈次。采⽤多交路运营组织⽅案⽐采⽤独⽴线路带动客流多20%以上。采⽤多交路运营组织⽅案后,可实现6个不同⽅向的列车开⾏,极⼤地⽅便了公众出⾏。

⾼架段线路2.455公⾥,投资2.84亿元/公⾥,⽐全程采⽤地⾯线增加投资2.69亿元。但与解决三环线⽴体交通、带动客流及满⾜公众⽅便出⾏需求等⽅⾯考虑,显然是值得的;在增加投资不多的情况下,实现了社会经济效益的最⼤化。

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六、试运营情况

T1、T2线⾃2018年4⽉1⽇开通试运营⾄10⽉31⽇,客运总量505.5541万⼈次,⽇均客流量2.3624万⼈次,线路最⾼⽇客流量3.4456万⼈次(2018年9⽉30⽇)。主要客流集中在L1线,客运总量454.9987万⼈次 客运强度0.1536万⼈次/⽇公⾥。

截⽌2018年10⽉31⽇,L1计划开⾏35988列次,实际开⾏35643列次,运⾏图兑现率99.04%,准点率86.83%;L2计划开⾏20858列次,实际开⾏20832列次,运⾏图兑现率99.83%,准点率95.91%。

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光谷必发88有轨电车T1、T2线拟2019年陆续开通试运营L3、L4等交路,其互联互通多交路运营系统和运营组织成效有待进⼀步论证分析和实践检验,但⼀定是充满期待的。


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