城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术标准编制说明.pdf

城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术 标准 （征求意见稿） 编制说明 ICS 中 国 城 市 轨 道 交 通 协 会 团 体 标 准 XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中 国 城 市 轨 道 交 通 协 会 发 布 城市城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术标准轨道交通列车运行速度限制与匹配技术标准 （征求意见稿）编制说明（征求意见稿）编制说明 1 任务来源任务来源、协作单位、协作单位 本标准根据中国城市轨道交通协会关于下达 2017 年第二批团体标准制 修订计划的通知[中城轨（2017）018 号]编制。 2 编制工作组概况编制工作组概况 2.1 编制工作组参编单位编制工作组参编单位 本标准由上海申通地铁集团有限公司牵头，联合交控科技股份有限公司、深 圳地铁集团有限公司、南京地铁集团有限公司、成都轨道交通集团有限公司、上 海市隧道工程轨道交通设计研究院、北京城建设计集团股份有限公司、株洲中车 时代电气股份有限公司、 卡斯柯信号有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司 等单位参编。 2.2 编制工作组成员及分工编制工作组成员及分工 表表 1城市城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术标准编制工作组成员及分工轨道交通列车运行速度限制与匹配技术标准编制工作组成员及分工 序号 姓名 单位 主要工作 1 毕湘利 上海申通地铁集团有限公司 编制组组长 2 刘纯洁 上海申通地铁集团有限公司 审稿 3 宋键 上海申通地铁集团有限公司 主编 4 刘加华 上海申通地铁集团有限公司 起草 5 王大庆 上海申通地铁集团有限公司 起草 6 周巧莲 上海申通地铁集团有限公司 起草 7 张琼燕 上海申通地铁集团有限公司 起草 8 陆静 上海申通地铁集团有限公司 起草 9 洪海珠 上海申通地铁集团有限公司 相关章节起草 10 涂小卫 上海申通地铁集团有限公司 相关章节起草 2 3 起草阶段的主要工作内容起草阶段的主要工作内容 3.1 立项阶段立项阶段 2017 年 03 月，上海申通地铁集团有限公司提出了团标编制工作方案及中 国城市轨道交通协会团体标准制修订项目申报书上报中城协。 2017 年 10 月，根据中城轨（2017）018 号关于下达 2017 年第二批团体 标准制修订计划的通知 ， 城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术标准正 式立项并列入制修订计划。 3.2 编制阶段编制阶段 2017 年 04 月由中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会在上海召开城 市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术标准 团体标准编制组第一次工作会议， 成立了标准编制领导小组和编制组，确定了参编单位和参编人员，明确了标准编 制大纲、分工和编制计划。 根据第一次工作会议的要求，主编单位根据参编单位意见编制了标准初稿。 2017 年 08 月，在上海召开了编制组第二次工作会议，本次会议将标准初稿 进行了讨论。主编单位根据编制组对标准初稿的意见，修改并完成了标准征求意 11 董国宪 上海申通地铁集团有限公司 相关章节起草 12 郭朝荣 深圳地铁集团有限公司 相关章节起草 13 韦苏来 南京地铁集团有限公司 审稿 14 杨荣兵 成都轨道交通集团有限公司 编制单位指导 15 牛英明 交控科技股份有限公司 审稿 16 张强 交控科技股份有限公司 相关章节起草 17 朱蓓玲 上海市隧道工程轨道交通设计研究院 审稿 18 沈景炎 北京城建设计集团股份有限公司 总体指导 19 喻智宏 北京城建设计集团股份有限公司 审稿 20 崔科 卡斯柯信号有限公司 编制单位指导 21 毛康鑫 株洲中车时代电气股份有限公司 编制单位指导 22 曾要争 中车长春轨道客车股份有限公司 编制单位指导 见稿向有关单位征求意见。 4 标准编制原则及与国家法律法规和强制性标准及有关标准的关系标准编制原则及与国家法律法规和强制性标准及有关标准的关系 4.1 编制原则编制原则 a）安全确保地铁列车安全运营为前提； b）效率通过协调车辆、限界、线路、轨道与路基、信号、其他设施设备 之间的速度要求，使线路运营效率最大化； c）协调与城市轨道交通相关标准相协调； d） 可操作性 标准分别对各专业及接口匹配均提出明确要求， 可操作性强。 4.2 与国家法律法规和强制性标准及有关标准的关系与国家法律法规和强制性标准及有关标准的关系 本标准 3.2，车辆术语中车辆构造速度直接引用了标准 GB／T 4549.1铁道 车辆词汇第 1 部分基本词汇中 6.6 构造速度定义。 本标准 4.2.1， 计算路段设计速度的三个参数 未被平衡的横向加速度、 超 高时变率f、 未被平衡的横向加速度时变率的取值直接引用GB 50157-2013 地 铁设计规范条文说明 6.2.1 第 2 款 1）和条文说明 6.2.2 中的取值。 本标准 4.2.5， 未设置站台门的站台设计速度参考 GB 50490 城市轨道交通 技术规范4.1.3 条款第 3 条。 5 本标准本标准主要内容主要内容 根据标准编制目标和适用范围，标准的主要内容包括范围，规范性引用文 件， 术语和定义， 一般规定， 车辆、 信号间控制匹配、 关键速度值匹配 6 章内容。 5.1 路段临界速度计算参数的取值说明路段临界速度计算参数的取值说明 GB 50157-2013 地铁设计规范 条文说明 6.2.1 3 在 0.5～0.65 m/s2为 “有 些不舒适的感觉，但可以忍受”的范围。 铁道科学研究院在试验的基础上， 对旅客舒适度指数划分为 4个档次 0 级， 旅客没有感觉，舒适度良好；1 级，旅客轻微感觉，舒适度一般；2 级，旅客明 显感觉，舒适度可以接受；3 级，旅客强烈感觉，舒适度不可接受。当舒适度指 数为 1 级时对应欠超高为 78mm；为 1.5 级时对应欠超高为 115mm。 德国试验表明当未平衡离心加速度值为 0.65m/s2时欠超高 99mm，旅客 4 无不良反映；英国试验表明当欠超高为 168mm 时未平衡离心加速度值为 1.1m/s2 ， 旅客已有明显感觉但没有不适反映； 美国试验表明 当欠超高为 176mm 时未平衡离心加速度值为 1.15m/s2，旅客虽有感觉但没感到不舒服；法国和意 大利试验表明欠超高为 130mm 时未平衡离心加速度值为 0.85m/s2，旅客没 有不适感觉。 考虑上述因素，曲线临界速度，允许未被平衡横向加速度为 0.65m/s2，其对 应欠超高为 99.45mm。 5.2 设置站台门设置站台门的站台的站台设计速度设计速度取值说明取值说明 对于设置站台门的车站，站台区域设计速度主要根据列车长度、车辆和信号 系统的性能参数， 按进站一次制动或出站一次牵引的方式计算列车实际运行所能 达到的速度取值。经计算，4 辆编组 B 型车，最大速度为 40 km/h；6 辆编组 A 型车，最大速度为 60 km/h；6 辆编组 B 型车，最大速度为 55 km/h；8 辆编组 A 型车，最大速度为 65 km/h。虽然 6 辆以下（含 6B）编组列车实际进/出站速度 较 6A 编组列车进/出站速度低，但考虑跳停情况下运行效率，站台的设计速度均 为 60km/h。 5.3 车辆限速车辆限速类型及取值类型及取值说明说明 调研国内主要城市轨道交通车辆限速类型及取值， 为保证车辆设备安全和运 行安全，车辆基本都设有多类限速控制功能，即线路等级速度、紧急牵引、洗车 运行、后退运行、故障运行和蠕动运行等限速控制功能，限速值及条件基本情况 如表 2 所示。 表 2 车辆限速表 序 号 类型 限速值 （车辆限速控制目标速度） 条件 1 线路等级 速度 80km/h 或 100km/h 或 120km/h 非 ATO 模式下，列车运行速度接近线 路等级速度 2 紧急牵引 60km/h 紧急牵引命令有效 3 洗车运行 3km/h 洗车命令有效 4 后退运行 10km/h 后退命令有效 5 故障运行 与各故障相对应 有设备故障需要进行速度限制 6 蠕动运行 15 km/h 全自动驾驶列车接收到信号蠕动命令 其中车辆紧急牵引限速 60km/h，但考虑到较高线路等级速度的线路如100 km/h， 120km/h， 紧急牵引车辆限速取 60km/h， 则对线路的旅行速度影响较大， 因此本标准中规定在车辆设备安全容许的情况下， 车辆紧急牵引限速可以取更高 的限速值。 5.4 车辆响应延迟时间车辆响应延迟时间取值取值说明说明 为了确定车辆响应延迟时间，调研了国内主要整车厂商、牵引供应商、制动 供应商的基本情况，调研结果如表 3 所示。 表表 3 国内国内整车整车、制动环节、、制动环节、牵引牵引环节响应时间统计表环节响应时间统计表 起始点 整车指令传输环节 制动系统环节 牵引系统环节 信号发 出 EB 命令 由信号端 口驱动的 车辆扩展 继电器 紧急制 动环路 接触器 整车厂 E 从电 磁阀失 电到 10气 制动建 立 从 10 气制动 到 90 气制动 建立 制动 供应 商 牵引力切 除时间 （无冲击 限制） 牵引 供应 商 1520ms 1195ms 厂商 1 架控 0.2s 架控 1.3s 厂商 1 100ms 厂商 1 车控 0.3s 车控 1.3s 100ms 厂商 2 69ms 厂商 2 架控 0.3s 架控 0.8s 厂商 2 100300ms 厂商 3 车控 0.3s 车控 1.0s 55ms 厂商 3 架控 0.2s 架控 1.1s 厂商 3 200ms 厂商 4 车控 0.3s 车控 1.2s 以表 3 为依据明确了延时时间参数定义和取值如标准文本中图 1 所示， 这些 值用于车辆和信号设计的控制值和输入值。 5.6 信号限速及合理取值确定说明信号限速及合理取值确定说明 通过对目前国内信号供货商在北京、 上海、 深圳、 广州、 天津、 南京、 成都、 武汉、合肥、南昌、长沙、石家庄、南宁、青岛等多条城市轨道交通线路的实际 控制方式及系统参数进行了调研， 发现各线信号系统关键参数值存在差异， 其中， a）ATO 模式下，信号系统的超速容限约在 2km/h-5km/h 范围内。 b）信号车载设备处理延时时间约为 0.1s0.4s。 c）道岔侧向 ATO 目标速度与 ATP 顶篷速度差值约为 8 km/h 12.5km/h。 6 d）ATO 目标速度与最高 ATP 顶篷速度差值约为 8 km/h 10.7km/h。 为优化系统控制精度，并与几家信号供货商就指标可实现性进行确认后，选 取了取值相对较优且在实际应用线路中占有一定比例的参数值作为标准取值依 据。 6 主要试验（验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果主要试验（验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果 本标准为城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术要求，不涉及试验（验 证）的分析和相关报告，主要技术内容的依据来源见第 5 章所示。 实施本标准包括技术、经济和社会等 3 个方面的价值。 从系统技术路线来看， 本标准的编制有利于明确速度相关名词术语明确各专 业之间的接口关系，协调车辆、限界、线路、土建结构、信号等专业之间的速度 要求，可充分发挥系统整体效能，实现线路运营效率的最大化。 从技术制式来看， 本标准的编制有利于城市轨道交通列车运行速度限制与匹 配技术要求的相对统一，即系统功能的统一和各专业间系统接口的统一。 从经济价值来看， 本标准的编制有利于统一城市轨道交通列车运行速度限制 与匹配技术要求，可以在保证安全的前提下，使线路运行效率最大化，可以有效 地减少新线建设设备采购成本；如此同时好可以有效地提高列车旅行速度，有效 地缩短乘客旅行时间，为乘客提供更便捷的服务。 7 采用国际标准的程度及水平的简要说明采用国际标准的程度及水平的简要说明 本标准暂未采用国际标准，本标准水平达到国内领先水平。 8 重大分歧意见的处理经过及依据重大分歧意见的处理经过及依据 暂无 9 贯彻标准的要求和措施建议贯彻标准的要求和措施建议 本标准规定了城市轨道交通列车运行速度限制与匹配技术的线路、车辆、信 号等专业名词术语，对相关专业的速度限制制定了相关规定，对车辆、信号间的 控制匹配制定了相关规定， 规定了与线路等级速度为 80km/h、 100km/h、 120km/h 相对应的各专业设计输入速度。 建设单位、 系统供应商、 评估机构等标准使用方， 可以通过制定相应要求、设计并证明采用特定技术方案、实施定性和定量评估等 方式，采纳并声明符合本标准。 城市轨道交通列车运行速度限制与匹配应做好以下三方面的工作， 以实现本 标准中所规定的各项内容和要求 a 在新线立项过程中，应在用户需求中提出对线路等级速度为 80km/h、 100km/h、120km/h 钢轮钢轨制式的新建线路须符合本标准的要求。 b 在设计联络阶段，应要求相关专业的功能和指标按本标准进行设计。 c 在工程验收阶段， 应按本标准所规定的技术规定、 控制匹配要求、 设计输 入速度值要求进行验收。 10 其他应予以说明的事项其他应予以说明的事项 本标准对城市轨道交通列车运行速度的限制与匹配提出技术要求， 没有涉及 相关的专利。