北京地铁新线新技术的应用
北京地铁新线开通的实践与思考
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１ ９ 年 至 ２ ０ 年 相 继 开 通 ；２ ０１ ８ 线 一 期 、 场 线 是 奥运 设 施 的重 可研 与 设计 ，介 入 建 设 时 间晚 。 ９ ９ ０３ ０ 号 机 年 ７ 组 建 北 京 地 铁 集 团有 限 责 任 要 组成 部 分 ， 时 月 按
公 司 ， 行 建 设 、 营 一 体 化 管 理 。 高 水 平 开 通 试 运 薹 实 运 表 １ 各新 线 开通初期 客流统计 万人次
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刘 建 ：北京市地铁运营有限公 司，副总经理 ，北京 １ ０ ４ ０４ ０
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（ ）第 一 阶段 （ ９ ５ ～ ｌ９ 接 ；二是 客流 增长培 育期 长 ，新线 开 服务 以及 车辆 、设备可靠性与稳定 １ １６ 年 ９０ 年 ） ９ ５ 由政 府 投 资 ， 始 建设 通 压 力相 对 较 小 ；三 是 设 备 系统 的 性 等 高 水 平 开 通 的 要求 。 。ｌ ６ 年 开 １ 线 、 号 线 。 １６ 年 、 ９ ４ 号 ２ ９９ １ ８ 年相 磨 合 期短 ；四 是 开 通 时 的服 务 水 平
ｌ６ ９年 开 始 运 营 至 今 ， 已历 经 了 ９
北京新建地铁近距离穿越既有线施工技术
收稿日期223第一作者简介闫朝霞(—),女,5年毕业于河北理工学院工业与民用建筑专业,工程师。
文章编号:167227479(2010)022*******北京新建地铁近距离穿越既有线施工技术闫朝霞1 李振辉1 许俊伟2(11北京市轨道交通建设管理有限公司,北京 100034;21中铁隧道集团科研所,北京 100000)Technology for C on structi on of Newly Bu ilt Subway Pa ssi n gthrough Existi ng L i n es i n Shor t D istance i n Beiji n gYan Zhaoxia L i Zhenhui Xu Junwei 摘 要 以北京地铁为例,系统说明在地铁新线近距离穿越既有线设计和施工时,如何选择合适的施工工法、可靠的辅助施工措施、合理的施工步序及先进的监控量测手段,最大限度地减少对既有线的不利影响,确保线路的运营和结构的安全。
关键词 地铁施工 既有线 施工技术中图分类号:U231+13 文献标识码:B 在城市轨道交通网络的建设中必然遇到众多的节点车站,由于工程建设时序存在先后,地铁各条线路不可能完全同期施工,因此不可避免会出现新建线路与既有运营线路的车站及区间相互穿越的工程问题。
在很多情况下,由于交通规划的多变性以及城市经济的快速发展,前期建设中没有预留新线的接口,或者预留接口工程的标准和条件不能满足现状要求,新建地铁施工与既有地铁结构之间必然相互影响,穿越既有线的设计和施工难度非常大。
因此,地铁新线近距离穿越既有线施工时应采取适当的施工工法,同时辅以精确的监控量测手段,以最大限度地减少对既有线的不利影响,确保既有线路的运营和结构安全。
北京地铁4、5、10号线一期下穿既有线的主要施工方法有盾构法、矿山法暗挖等,主要技术处理措施有注浆(大管棚、小导管或深孔注浆)加固在建工程结构和既有线间的土体、冻结加固工程结构和既有线间的土体、直接加固既有线结构或托换既有线等。
地铁工程的新技术与创新
地铁工程的新技术与创新地铁工程是现代城市建设中的重要组成部分，随着城市化进程的加快，越来越多的城市开始修建地铁系统，以满足日益增长的交通需求。
然而，地铁工程面临着各种挑战，如施工难度大、工期长、对环境的影响等。
为了解决这些问题并提高地铁建设的效率和质量，不断涌现出新的技术与创新。
本文将介绍地铁工程中的一些新技术与创新，探讨其在提升地铁工程质量和效益方面的作用。
一、智能施工技术在地铁工程中，传统的施工方式通常需要大量的人工参与，不仅耗时耗力，而且存在安全隐患。
因此，智能施工技术的应用成为了解决这些问题的重要途径之一。
1.1 自动驾驶设备自动驾驶设备是智能施工技术中的一项重要创新。
它可以通过激光测距、导航系统等技术实现地铁隧道开挖机械的自动驾驶，减少人员参与，提高施工效率和安全性。
此外，还可以通过远程控制、传感器监测等手段实现对施工过程的智能化管理和调度。
1.2 无人机应用无人机在地铁工程中的应用也是一种创新技术。
它可以用于施工现场的巡检和安全监测，通过高清摄像和红外热像技术，可以迅速获取相关数据，识别潜在的安全风险，并及时采取措施。
此外，无人机还可以用于运输物资和设备，减少人力物力的浪费。
二、绿色环保技术地铁建设对环境的影响是不可忽视的，传统的施工方式可能会产生大量的粉尘、噪音和废弃物，给周边居民和生态环境带来负面影响。
因此，绿色环保技术的应用成为了地铁工程中的重要发展方向。
2.1 低碳混凝土低碳混凝土是一种新型的建筑材料，其生产过程中使用了大量的可再生资源，减少了对化石能源的依赖。
同时，低碳混凝土的使用还能降低二氧化碳排放，减少对大气的污染，对环境更加友好。
2.2 环保施工设备采用环保施工设备也是促使地铁工程环保的一项重要创新。
这些设备通常具有降噪、减震、尘控等功能，能够最大程度地减少施工过程中的噪音和粉尘污染，保护施工现场周边环境的纯净。
三、大数据与人工智能应用随着信息化技术的不断发展，大数据与人工智能的应用在地铁工程中也逐渐得到推广和应用。
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望随着城市轨道交通的快速发展，自动售票闸机等AFC（Automatic Fare Collection）系统已经成为城市轨道交通的重要组成部分。
随着技术的不断创新和进步，新的AFC技术也正在被广泛应用和探索。
本文将介绍一些城市轨道交通AFC系统新技术的应用及展望。
一、移动支付技术移动支付技术是近年来迅速发展的一项技术，它通过智能手机等移动设备实现支付功能。
在城市轨道交通AFC系统中，移动支付可以取代传统的票务系统，乘客只需要使用手机等移动设备进行扫码支付，就可以完成乘车手续。
移动支付技术的优势在于快捷方便、安全可靠，并且可以有效减少车站排队购票的人流量，提高了乘客的出行效率。
目前，移动支付已经在一些城市轨道交通系统中开始应用，例如北京地铁、上海地铁等。
未来，随着移动支付技术的进一步普及和推广，预计更多的城市轨道交通系统将引入移动支付功能，为乘客提供更多的支付选择。
二、人脸识别技术人脸识别技术是一种通过计算机对摄像头捕捉到的人脸图像进行识别和验证的技术。
在城市轨道交通AFC系统中，人脸识别技术可以用于乘客身份认证和乘车票务等功能。
乘客只需要在进站或乘车时通过摄像头，系统就可以通过人脸识别技术进行身份认证，并自动扣除相应的费用。
人脸识别技术的优势在于它具有高度准确性和便利性，乘客无需携带实体票务卡或手机等设备，只需要通过脸部即可完成支付和进出站的手续。
目前，人脸识别技术在中国的一些城市轨道交通系统中已经开始应用，例如深圳地铁、广州地铁等。
未来，预计人脸识别技术将在更多的城市轨道交通系统中得到进一步应用，并取代传统的票务系统。
三、区块链技术区块链技术是一种去中心化、不可篡改的数据存储和交易记录技术。
在城市轨道交通AFC系统中，区块链技术可以用于乘客的支付记录和乘车数据的存储和验证。
乘客的乘车数据和支付记录可以通过区块链技术非常安全地保存和传输，确保数据的真实性和可信度。
中国智慧轨道交通优秀应用案例
中国智慧轨道交通优秀应用案例智慧轨道交通是指运用先进的信息科技手段和智能化设备，对轨道交通系统进行全面的监测、管理和优化，以提升交通运行效率、安全性和服务水平。
下面将介绍一些中国智慧轨道交通优秀应用案例。
首先，北京地铁智慧轨道交通系统是国内最早推出的智慧轨道交通系统之一。
该系统通过建设全网实时监控和调度系统，实现了对地铁列车、信号系统、电力设备等的实时监测和管理。
同时，该系统还引入了智能化的车载设备和站台屏幕，为乘客提供实时的列车信息、换乘指引以及应急情况通报等服务。
通过智能化的调度和管理，北京地铁大大提高了运营效率和安全性，为乘客提供更加便捷、舒适的出行体验。
其次，上海轨道交通信号智能化调控系统是国内又一个成功的智慧轨道交通案例。
该系统通过引入先进的信号控制技术，实现了对地铁线路的智能调度和优化。
系统通过实时监测列车位置和运行状态等信息，灵活调整列车运行间隔和速度，避免拥堵和延误的发生。
此外，该系统还实现了对列车客流信息的实时分析和预测，为乘客提供最优的出行方案。
上海地铁的智慧轨道交通系统大大提升了整个地铁系统的运输能力和效率。
再者，杭州互联网轨道交通系统是中国首个基于互联网技术的智慧轨道交通系统。
该系统通过与移动互联网平台的对接，实现了与乘客之间的实时互通和信息共享。
通过手机APP，乘客可以查询车站到站时间、地铁线路规划等信息，并提前了解拥挤度和延误情况。
同时，乘客还可以通过手机APP购买电子票务，实现无人售票和无纸化出行。
杭州互联网轨道交通系统的推出极大地提升了乘客的出行体验，使轨道交通更加智能化和便捷化。
最后，广州地铁无人驾驶列车是中国智慧轨道交通的一大亮点。
该系统采用了先进的自动驾驶技术，实现了地铁列车的无人驾驶运行。
通过激光雷达和摄像头等传感器，列车能够感知和识别前方障碍物，并根据实时的路况进行智能调度和控制。
无人驾驶列车不仅提高了地铁线路的运输能力和安全性，还减少了人为因素引起的事故和拥堵。
轨道工程设计中的轨道交通新技术应用
轨道工程设计中的轨道交通新技术应用近年来，随着城市化进程的加速和人们对交通效率与环境友好性的要求不断提高，轨道交通作为一种高效、安全、节能的交通方式，逐渐成为城市交通规划的重要组成部分。
为了满足人们对于更高水平的轨道交通系统的需求，轨道工程设计中不断涌现出新的技术应用。
本文将介绍几项在轨道工程设计中应用广泛的轨道交通新技术，并探讨其带来的优势和挑战。
一、自动驾驶技术自动驾驶技术被广泛应用于轨道交通系统中，它通过引入先进的传感器和智能控制系统，使列车能够在轨道上自动运行。
自动驾驶技术的应用，一方面可以提高列车的运行效率和安全性，另一方面也可以减少人为驾驶引起的错误和事故。
同时，自动驾驶技术还可以提供更加舒适的乘坐体验，为乘客提供更加便捷的出行方式。
自动驾驶技术在轨道工程设计中的应用面临着一些挑战。
首先是技术成熟度和可靠性的问题。
自动驾驶技术需要高精度的地图数据、先进的传感器和强大的计算能力，这些技术的成熟度和可靠性对于系统的安全和稳定性至关重要。
其次是法律和道德的问题。
自动驾驶技术带来的是无人驾驶的乘坐体验，这意味着人们需要对与技术相关的法律和道德问题进行深入的讨论和研究。
二、磁悬浮技术磁悬浮技术是一种基于磁力原理实现列车悬浮和推进的新型交通技术。
与传统的轨道交通不同，磁悬浮技术可以使列车在高速运行的同时实现无接触悬浮，大大减少了能源消耗和噪音污染。
磁悬浮技术的应用，一方面可以提高列车的运行速度和准确性，另一方面也可以减少对环境的影响，提高交通系统的可持续性。
然而，磁悬浮技术在轨道工程设计中面临一些技术和经济上的挑战。
首先是技术成本和建设难度的问题。
磁悬浮技术相比传统的轨道交通技术来说较为复杂，需要投入更多的资金和人力资源用于系统的研发和建设。
其次是系统的可靠性和维护问题。
磁悬浮系统涉及到大量的高技术设备和密切协调的运行模式，一旦发生故障，维修和恢复工作会变得更加困难和复杂。
三、智能信号控制技术智能信号控制技术是指通过引入智能化的信号控制系统，实现轨道交通的按需调整和优化运行。
北京地铁14号线全自动车辆段设计及应用
北京地铁14号线全自动车辆段设计及应用徐亮;王晓皎【摘要】为解决传统车辆段既有接发车模式中接发车效率低、调度人员工作量大等问题,并降低由此产生的因操作失误而导致事故发生的概率,北京地铁14号线车辆段配置具有列车自动控制系统(ATC)的全自动运行区域,列车在全自动区域升级至基于通信的列车控制系统(CBTC)级别后可实现列车自动防护(ATP)、列车自动操作(ATO)功能以及列车自动监控(ATS)功能,由信号系统防护列车运行安全,并能够以ATO模式自动完成进出段场的运行功能.全自动车辆段作为未来可推广的车辆段建设管理模式,对现行实施的有关全自动车辆段系统功能、系统配置以及运作方式将具有重要的参考意义.%In order to solve the problems of the low efficiency of the depot exit and entry,the heavy workload of the controller,and the probability of the accident caused by the operation error under the above two conditions,the depot of Beijing Metro Line 14 is configured with automatic operation area with ATC (Automatic Train Control) system.When updated to CBTC (communication-based train control) level in the automatic area,the ATP (automatic train protection),ATO (automatic train operation) and ATS (automatic train supervision) can be achieved.In the automatic operation field the train is protected by signaling system and can complete the function of automatic depot exit and entry with ATO.As an extension of the construction and management mode of the depot,the automatic depot system function,system configuration and operation mode are of great significance for the future.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2017(030)006【总页数】4页(P95-98)【关键词】北京地铁;全自动车辆段;基于通信的列车控制系统【作者】徐亮;王晓皎【作者单位】北京京港地铁有限公司,北京100068;北京京港地铁有限公司,北京100068【正文语种】中文【中图分类】U231北京地铁14号线由于建设原因，采取了分段开通分段运营的模式，其东西段独立运营，停车场和车辆段只能分别使用，尤其是东段运营里程30 km，仅有马泉营车辆段收发车，随着运营间隔逐步缩短，车辆段的发车效率势必需要提升。
北京地铁浅埋暗挖技术的发展
干 ． 尤其 是 粉 七层 中的饱 和 水 ，明
显 要 好 于果 用 常规 管 井 降水 的 相 邻
真空 降水 是将 管 并抽 水（ 一般 用 段 的 劲 轮 站 。通 过 沉 降 观 测 证 明 ， 潜水泵） 与真 空 泵相 结 台 ，或碍 辐 射 真空 深 井 降水 引 起 的地 面沉 降 与普 井 中的 水平 渗 水井 与真 空 泵相 连 接 通管 井 降 水引 起 的地 面 沉 降处 于 相 抽 水 利 用真 空 泵 在管 井 或水 平 井 当水 平 。
的降水效果。 道 施 工 中属 首 次应 用 ，采 用 非 开 挖 ４。侧 洞 法 对 于 单 层 多 跨 的 大 断 面
２ ２ 地 层 改 良 与 加 固技 术 ．
２２ １ ．． ６ ０ｍｍ 管 幕 支 护 ０
技 术 施 工 工 艺 一 次性 施 作 ，避 免 了 车 站 较 为 适 用 ，地 铁 ５ 线 的 张 自 号 采用 常 规 管棚 需 在 洞 内多 次 施 作 工 忠 路 站 中 间过 街 部 分 采 用 了 此 方 法
暗 挖 施 工 。 分 析 比选 ， 经 在北 京 地 铁 ｍ，超 前 支 护 采 用 单 根 长 １ ６． 洞 ） ４ ６ｍ、 ，在 侧 洞 内做 梁 、柱 结 构 ，然 后
施 工 中首 次 采 用 了辐 射 井 降水 技 术 。 直 径 ｌ ４ｍｍ、壁 厚 ５ｍｍ 的 超 长管 再 开 挖 中 间 部 分 （ １ 中洞 ） 并 逐 渐 将 ，
执 民 ， 污 染城 市环 境 等优 点 ， 已在 细 中砂 为 主 ， 罔渗透 系 数较 小 ， 采用 桥 桥 区 ，需 要 穿越 南 二环 路 、 玉蜓 北京 地 铁 复 八线 、５ １ ４导线等 常 规 管 升降 水 ，未 能 疏干 弱 透 水层 轿 、 京 山铁 路 及南 护 域河 ，环 境 复 ０ 地 铁 工 程 中得 到 了火 量 应 用 ．到 目 中 的饱 和 求 和 含 水层 界 而 浅 舀 水 ，
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19
供电技术－ 采用钢铝复合 接触轨
? 牵引网采用导电性能好、重量轻、安装 方便、便于运营维护的钢铝复合轨；优
北京地铁新线新技术的应用
北京市轨道交通建设管理有限公司 2005.6.13
1
内容
? 北京地铁建设概况 ? 地铁车辆技术 ? 线路技术 ? 供电技术 ? 信号系统 ? 指挥中心、AFC清算管理系统 ? 总结
2
北京地铁建设概况
? 北京地铁四号线、五号 线、十号线(含奥运支线) 项目已正式获得国家发 改委的立项批复。
? 目前，本市轨道交通总 计运营里程已达114公里， 在建地铁五号线、地铁 四号线和地铁十号线， 在建里程88.46公里。拟 建首都机场线27公里。
3
5号线的车辆新技术
?5号线车辆系统生产厂家
车体：
长春客车工厂
电传动 系统和空 调：日本 日立公司
制动：
德国克诺尔公司
?重点介绍电气牵引和电气制动的新技术
4
车辆新技术—主电动机（1）
最大特点：无速度传感器 国内地铁首次采用该项技术！ 优点：
1）电机的小型轻量化 2）提高系统可靠性 3）保养容易、降低保养费用
不用安装、拆卸传感器、 不用 确认传感器动作
5号线和13号线的主电 动机
5
车辆新技术—主电动机（2）
速度传感器
电机
电机
Iqp ,Iq
Idp
有速度传感器的情况
15
线路技术—隔振支座
国内外首次应用钢 弹簧隔振桥梁支座 技术
16
线路技术—无缝线路铺设
? 在地铁13号线采用一次铺设无缝线路技术 ? 解决了夜间维修困难，运营初期轮轨振动与噪
声振动大等问题 ? 节省了初期投资
17
供电技术－ 再生电能吸收装置
电容储能式 变电所用 再生电能吸收装置， 有效的防止了再生失 效，节约了电能，且 含有稳定牵引网电压 作用。
自动弱磁场控制
矢量控制
Ecf
V
电压 矢量
门极 信号
-提高低速区的扭矩
Iqp
电流控制 Iq1
（ＡＣＲ）
演算
d
脉宽
调制
控制
（ＰＷＭ）
Iq
差 频 Fs 频率
Finv
演算
演算
扭矩 电流 FB*2 补偿 常量波 动修正
电流矢量 探测
iu ,iv ,iw
*1： 前 馈 *2： 反 馈
9
车辆新技术— 全电气制动（5号线）
优点为焊接质量高、节约工期、不用设置较大 的焊轨基地 。
? 10～20dB减振技术研究应用
? 弹性支撑梯形轨枕技术，由梯形轨枕、弹性支墩、混 凝土底座构成。其优点为减振降噪效果好、重量轻、 易维修、施工简便等，符合本档次的减振要求。
? 新型蛋型减振器，可解决高架桥的振动和噪声问题， 其动静比达到1.15，减振达到15dB。符合本档次的减 振要求。
行车试验结果 行车试验结果
?提高乘坐舒适度
?减低机械制动装置的磨耗
?降低制动器产生的噪音
10
车辆技术—5号线的列车监控装置（TMS装置）
? 提高数据传输速度
-干线： 从13号线的19.2Kbps 提高到 5号线的 2.4Mbps -设备： 从13号线的9.6Kbps 提高到 5号线的 38.4Mbps
12
车辆技术—服务的改善
? 空调通风系统
? 首次国产全列车空调地铁车，填补了 B型地铁车 空调系统的空白
? 每车设2台25000Kcal/h 空调机组，机组采用日立 公司提供的薄型结构，采用环保型制冷剂 R407C
? 安装幅流风机，提高客室和司机室的微风速 ? 具有客室应急通风功能 ? 司机室设风量及风向可调的送风单元
实现了监控信息量以及设备信息记录的相应改善 ！
? 追加了自我诊断画面
11
车辆新技术—车体及内装
? 首次采用不锈钢车体
? 5号线192辆动车组，全部采用不锈钢车体 ? 车辆轻量化，不用涂漆
? 内装
车辆制造厂聘请德国著名的专业设计公司对车辆的外观造型、内部 装饰进行设计，使得外部新颖别致、内部美观大方，体现了现代运 输工具的流行与时尚
电气空气混合方式
速度
电制动 空气制动
混合
混合
全电气制动停止控制
电气空气混合方式和全电气制动停止控制方式的比较 电气空气混合方式和全电气制动停止控制方式的比较
检测停止信号 扭矩电流指令 车辆速度
下降变化率的控制使 扭矩冲击缓和
只在电气制动下才 真正停止
维持一定的减速力量
没有速度传感器的情况
《速度推算方式 》
Fs
逆变器频率
磁通量
转子电流
根据逆变器频率和实际 转子频率的差值不同扭
Vc
(扭矩电流 ) 矩电流不同
Fr
电机
转子
在扭矩电流控制下能够
同时实现速度推算和高 实际扭矩频率 速扭矩应答
牵引 后速 度的推算
滑行
Vc
30
40
行车试验结果
50 时间 [s]
6
车辆新技术—主电动机（3）
?从13号线开始采用 IGBT元件
-通过高开关频率降低电磁噪音 -模块结构可以实现小型轻量化
? 光纤反馈
-IGBT 的故障防止，提高可靠性
逻辑部
光纤 指令信号
门驱动
IGBT
保护装置 （联锁）
8
车辆技术—逆变器控制
? 从13号线开始
ＩＮＶ
ＩＭ
采用矢量控制
-快速的控制反应
电流 指令
I dp
励磁电流FF*1控制与 差频自动修正方式
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供电技术－供电系统接线
? 10kV系统采用双环网接线方式
? 变电所10kV侧采用单母线分段接线，两段母线间设置母联 开关；每座开闭所从城市电网引入两回相独立电源，两回 电源分别接在该变电所的两个分段母线上；其它变电所从 相邻变电所分别引入两回10kV电源。
? 特点
? 变电所出口设置越区隔离开关柜，在一牵引变电所解列时， 可优先采用牵引网电压质量较好的大双边供电；
? 减轻维护负担
? 尘埃对策 （压入式风扇，将无滤网的冷却风压入产生 正压来排除尘埃的构造）
? 使用日立的新油脂RIMAKUSU HS2注入油箱盖，实现 无加油运行
? 高可靠性
-由于使用铝转子防止逆变器高频共振
? 低噪音化
? 压入风扇周围隔音化构造 （专利编号：P3211826）
7
车辆技术—逆变器
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车辆新技术—安全运行
? 车门
? 采用电动内藏侧拉门，增加了门系统安全可靠性
? 能量吸收结构新型车钩缓冲装置
? 车辆前端采用能量吸收结构 ? 全列配置带有可变形压溃管的国际知名品牌的车钩缓冲装置
? 乘客紧急疏散
头车前端设置紧急疏散门，车辆连接处设置大的贯通道
14
线路技术—移动焊接和减振
? 钢轨洞内移动焊接技术