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城市軌道交通論文:盾構掘進城市軌道交通論文
一、盾構施工方案
在城市軌道交通中施工方法主要有幾種，比如居然金、管片拼裝等等。其中，在掘進工藝中有掘進的速度、土壓以及出渣量等等。在城市軌道交通建設的過程中，一定要根據當地土層的情況以及覆土的情況等進行仔細的研究，對于不同的掘進數量的參數進行適當的調整，最終才能夠達到想要的結果。
（一）管片拼裝
1.在城市軌道交通施工過程中的盾構結構
尾部常常殘留一些渣土，當我們在進行管片整體上臺的時候，螺栓經常出現一些問題，在處理螺栓問題時，如果螺栓沒有辦法穿過，那么螺栓上的橡膠圈就會失去原有的作用，這樣就會導致有水滲透到里面，造成很大的安全事故。
2.在城市軌道交通的理論施工的過程中
管片要與掘進方向保持一致從而達到合適的拼裝，千斤頂的使用也要在使力方向做好很好地把握。推力過大或者過小都會產生十分不好的影響。
3.城市軌道交通挖掘施工的時候
通常會把拼裝后完成的管片弄成一個整體來進行保存，選擇的空間一般是一個封閉的空間。在與此同時，我們要注入一些漿液，這些漿液和地下水在一起以后會對這些拼接好的管片產生出一定的浮力作用。其中，在一些水量比較大的地區，城市軌道交通施工在輸入漿液的時候要經過十分長的一段時間。隨著時間的增加，那么，漿液和地下水對管道的浮力就越大。
4.城市軌道交通施工中的盾構的尾部
管片要進行拼裝。我們要根據城市軌道交通施工的具體情況，確定詳細的管道拼接質量。如果盾構機在進行曲線的掘進時候，要保持相關部件姿態的一直。盾構結構在近些年來的城市軌道交通建設中的利用是在不斷的增加，并且得到了很廣泛的應用，這幾年已經積累下來許多比較成熟的施工技術。我們一定要注意盾構掘進技術的使用。
（二）城市軌道交通工程質量
1.對于城市軌道交通來說
首先要對盾構機尾的渣土進行仔細的清理，之后再進行拼裝，除了這些以外，這些工作要一些選擇一些操作十分熟練的技術人員來完成這個工作。
2.在完成拼接管道交通的時候
一定要注意固定螺栓，并且要利用一些工具來固定螺栓。城市軌道交通在施工的過程中千萬不能馬虎了事，一定要仔細檢查每一個固定螺栓。在完成這個工作之后，接下來就要進行第二個固定工作，在第二次固定工作的時候，千斤頂千萬不能拿掉。
3.盾構工作的流程
一定要與管片的拼接的要求達到一致。根據管片的實際情況，要保持管道與管道之間的距離。
4.在城市軌道交通建設中
一定要加強漿液與盾構的配合。要盡大可能使得漿液在最短時間里凝固，在做這項工作的時候，一定要注意軌道建設的防水，防止出現影響工程實施的情況。
二、城市軌道交通工程質量的保障措施
（一）我們在軌道交通實施的過程中
一定要對土的壓力進行嚴格的控制，除此之外，其他相關工作也要做到嚴格控制。要做到在城市軌道交通建設時期，保持平衡土壓值達到合理狀態。
（二）城市軌道交通建設時候一定要注意把握掘進速度
要把它控制一個合理的范圍里。還要使得掘進的速度在一種快速、均勻的狀態下通過，要注意不能出現較大的波動。還有就是注意要與注漿進行配合，適時地調整注漿的速度，避免因為注漿速度太快而給倉庫帶來較大的壓力。
（三）在城市軌道交通的建設時候
一定要注意盾構的曲線工作，但是更為的是在曲線的切線處，對于這個度的把握就要求的十分嚴格，偏差既不能過大，也不能過小。之所以選擇這么做就是為了能夠很好地防止地面出現太大的波動狀況。即使如果真的在城市軌道交通施工的過程中出現這個情況，就要利用前雞丁來進行合理的調節。
（四）城市軌道交通的施工過程中
一定要制定一定的沉降變形的參考表，其主要的作用就是為了很好地起到警戒的作用。還有就是要加強對地面和附近建筑的實時監控，一定要確保數據的每天更新，確保通訊能夠保持在暢通的階段。特別需要注意的就是，當城市軌道交通施工經過一些比較重要的建筑物的時候，一定要做到在及時時間把的信息發送給正在施工的工作人員，以便于施工人員根據具體情況及時的做好調整工作。
三、結語
盾構掘進的施工方法主要是在城市軌道交通項目工程的建設中使用，其主要的要求就是要在很短的時間里掌握好這些機械的使用，以便能夠提高軌道交通施工的效率。掌握盾構掘進技術對于城市軌道交通的建設具有十分重要的促進作用，能夠確保城市軌道交通項目工程能夠盡快的投入使用，最終促進城市的健康發展和進步。我們在采用盾構施工方法的時候，要對其參數范圍和工程的施工進度、施工質量以及施工的安全性等指標進行嚴格的控制。
作者：劉建威單位：鄭州市軌道交通有限公司
城市軌道交通論文:供電直流城市軌道交通論文
一、城市軌道交通供電直流側短路故障的主要類型
1金屬性短路
金屬性故障主要是指由于第三軌或者是接觸網與走形軌間產生直接金屬性接觸后，造成其絕緣支架擊穿，從而形成與大地的短路。比如在2010年時，北京地鐵一名乘客隨身攜帶的金屬水平尺從站臺中墮落，造成正在運行中的列車與第三軌之間的通路，從而導致了金屬性短路故障的發生。造成該種故障的另外一種原因也可能是在停電檢修作業的過程中，沒有及時將接觸網接地線撤銷，從而在恢復供電時發生金屬性短路故障，如果此時特別是在運行期間不能及時對故障位置進行確定和排出，勢必會對軌道交通的運行產生較大的影響。
2非金屬性短路
非金屬性短路主要是指第三軌與走形軌經過渡電阻短路或者是絕緣泄漏，從而發生非金屬性短路故障。比如在雨雪天氣環境下，暴露在戶外的城市輕軌在雨水或者是積雪作用下被覆蓋，間接的成為導體從而與行軌發生短路。另一方面，也可能是在長時間的運行過程中接觸網或者是第三軌的出現絕緣老化現象，從而導致電流外放和泄漏，泄漏的電流通過絕緣支座在流向接地扁銅后經由變電所地網，最終回流至變電所負極，從而引發非金屬性短路故障。同金屬性故障相比，非金屬性故障下產生的短路電流相對較小，所以造成了其短路現象不容易被察覺。但是隨著運行時間的不斷加長，可能會產生接觸電壓或者是跨步電壓，嚴重情況下還會出現電弧，從而使短路故障進一步擴大，給城市交通軌道電力系統的穩定運行以及人身安全都帶來了較為嚴重的影響。
二、城市軌道交通供電直流側短路故障定位的幾種方法
當前階段，城市軌道交通運輸中供電直流側短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法兩大類：
1阻抗法
城市軌道交通供電直流側短路故障定位方法中的阻抗法又可以分為單端量阻抗法和雙端量阻抗法兩種：（1）單端量阻抗法。該種供電直流側短路故障定位方法的工作原理相對較為簡單且易于實現，并且具有著裝置成本優廉的特點。但是其在實際運行過程中的故障定位精度較差，主要原因是在定位過程中容易受到對側系統過渡電阻的影響。在對該種方法的實際運用過程中，可以采用微分方程工頻法、一元二次方程法以及迭代法和電壓法等，從而消除過渡電阻或者是對側系統對單端量抗阻法故障測量精度造成的影響。（2）雙端量阻抗法。該種故障定位測量方法是當前城市軌道運輸供電直流側短路故障定位中被廣泛運用的技術方法，其主要是通過對兩端電壓流量的推算，并在故障點電壓相等的基礎上實現故障位置信息的獲取，其憑借著對現代通信技術和高精度互感器以及故障錄波裝置等現代技術和設備的支撐，實現了強大的故障定位功能。
2行波法
行波法是城市軌道交通直流輸電系統中較為常用的一種方法，主要是在行波傳輸的理論基礎上達到實現故障定位的目的，通過對不同的故障行波到達測量裝置的速度以及時間差等，對故障位置進行計算。以上兩種主要的故障定位方法具有著較多的優點，在直流輸電系統的故障定位中得到了較為廣泛的應用，但是在城市軌道交通直流供電系統中應用時，其對測量設備以及通訊設備具有著較高的要求，相應的設備投資較大。
三、基于貝瑞隆模型的時域故障定位原理和實現
1基本原理分析
對于城市軌道交通來說，其供電直流側發生短路故障后，導致了保護裝置動作，在該故障造成的過程中，其進行故障定位時能夠采用的主要數據為在保護動作發生前饋線保護裝置所記錄的電流和電壓信息，不利于故障定位的實現。不論是對于以上單端測距還是雙端測距方法來說，其都是以電壓以及電流的基波相量為基礎的，但是在當前故障發生和切除時間越來越短的情況下，大多數基波相量數據是無法進行提取的。對于基于分布參數模型的輸電線路時域故障定位方案來說，其可以通過對跳閘前原始數據的采用，不需要進行相應的濾波處理，直接性的在時域對故障距離進行測算，其與直流輸電線路本質上不存在較大的區別，僅僅是兩者能量集中頻域不同，所以該方案模型能夠有效實現對城市軌道交通主流側輸電線路短路故障的定位。
2定位實現在城市軌道交通
采用單邊供電系統時，在線路內部無故障情況下，其所獲得的電壓理論狀態下應是成線性均勻變化的，對于直流供電系統下的線路電壓來說，其主要是呈現線性下降的趨勢。如果其供電直流側發生短路故障，那么故障點處的貝瑞隆模型勢必會遭到破壞，對應點的電壓為0，但是故障點處和電源端之間仍然是呈現均勻性分布的，符合貝瑞隆模型。在該種情況下，通過貝瑞隆模型對故障線路的電壓采用一定的步長進行分析計算，則可以得到電壓最小的一點，通過其與電源點距離的測定，最終完成故障定位。
作者：李福琴單位：重慶市軌道交通（集團）有限公司
城市軌道交通論文:供電職業人才培養城市軌道交通論文
一、城市軌道交通供電職業人才崗位及專業素養要求
蘇州和上海、南京等大城市的軌道交通公司供電專業按崗位，一般分為兩大類，城軌高電壓和城軌接觸網，高電壓工種，需要對城軌供電系統內變配電所進行日常的運行、檢修，對電氣設備進行試驗，以及SCADA系統維護檢修。接觸網工種要求對城軌接觸網及相關設備進行周期性維護、檢修、調試，并能不斷改進接觸網檢修工藝。城市軌道交通供電專業應能培養適應城軌運營一線需要的，具有必備的基礎及專業知識、良好的職業道德，掌握城市軌道交通主變電所、牽引變電所和降壓變電所的運行、檢修、試驗、調試、施工、調度、故障處理作業，SCADA系統運行維護，掌握城市軌道交通接觸網的維護、檢修、調試、施工及事故搶修作業，能從事接觸網工、變電檢修工、變電值班員、SCADA系統檢修等工作崗位的高素質技能型專業人才。
二、培養方式與教學計劃
1.培養模式目前軌道交通的人才培養模式有三種，定向培養、訂單培養、崗前培訓式三種。在國內，大中專院校中還沒有正式設置地鐵供用電專業，地鐵供用電的專業人才大多來自電氣化鐵道供電，電氣工程等相關專業，而隨著地鐵項目陸續開工及投運，軌道交通人才呈現需求量大，專業性強的特點。蘇州軌交1號線首批一線專業人才的培養，采用了“訂單式”培養模式，介于當時蘇州本身不具備學生現場學習與實踐條件，采用了外送至北京、上海、廣州、南京等城市的地鐵公司現場培訓3到6個月的實踐培訓方式。截至目前，蘇州已有兩條運營軌道交通線路。在與院校原有的合作培養經驗及本身現有的運營經驗基礎下，具備了逐步完善和深化人才培養的條件，在人才培養的周期和專業知識技能等方面可以更具針對性和合理性。
2.培養課程計劃結合蘇州軌道交通運營公司供電中心對人才專業能力需求及校企合作的框架內容，經過校企雙方專業負責人的交流及協商，確定了供電專業人才培養的內容。該專業的課程體系框圖如圖1，主要分為四大模塊。
（1）基礎素質模塊。該模塊體現了高職教育對大學生基礎知識及基本應用能力的要求，使其掌握基本的語言文字、外語、計算機應用知識與技能。
（2）核心崗位能力模塊。分為專業基本技術、專業核心技術、專業方向技能三部分內容。
1）專業基本技術，要求具備機械基礎、工程力學、工程制圖、機械零件等機械類和電工電子、電機、電氣控制等電類專業基礎知識，屬于專業基礎平臺課程。
2）專業核心技術，體現城市軌道交通供電專業特點，通過各課程使學生掌握城市軌道交通供電系統的結構、高壓電器設備原理、變配電綜合自動化系統、電力監控系統的原理以及相關電氣設備的運行維護。
3）專業方向技能，體現了城市軌道交通供電兩大專業崗位，高電壓和接觸網的專業技能。高電壓方向體現了城軌供電系統高壓設備及繼電保護專業知識的應用，并要求熟悉城軌牽引供電系統專業的安全規則。利用院校高電壓、供配電、及繼電保護實訓室內開展的實訓來訓練學生的基本技能，通過赴軌道交通運營公司供電中心進行高電壓的認識實習，增加對現場設備的作感性認識，該實習一般可安排在學生定崗實習前的一個學期，而到了頂崗實習期間，再到公司參加專業崗位的培訓和實踐來提升崗位工作能力。接觸網方向體現了接觸網（柔性接觸網、剛性接觸網和第三軌）的結構組成、作用，要求掌握接觸網的受力力學分析和計算，掌握接觸網結構中各種負載的分析計算方法、接觸網平面設計的基本內容及一般技術原則，能夠讀懂接觸網平面布置圖、電氣分段示意圖和各種裝配圖，掌握接觸網運營、檢修和施工的標準及工藝。通過學校接觸網實訓室的實訓來掌握常用接觸網零件、設備與工具。通過接觸網支柱的登桿訓練適應將來現場作業中的登高作業。通過赴軌道公司參觀、跟現場運營班作業進行接觸網現場實習。
（3）綜合應用模塊，要求學生在校期間完成高壓進網作業許可證的培訓及考核，該證是供電類專業進行高壓作業的許可證，是城軌供電崗位的必備證書。同時需要完成畢業設計。
（4）拓展模塊，通過選修課及專業講座的形式，使得學生了解軌道交通公司的運營管理、公司內涵以及軌道交通供電應用的新技術。該課程可以通過軌道交通公司的人教部門和供電專業人員授課完成，這樣利于學生提前了解企業，縮短學生入職適應時間。
三、校企合作資源共享及實訓基地的建立
教學資源共享。共享圖書、教材、網絡數據庫教學資源，校企合作開發城軌供電類教材。共建專業教師團隊。院校的專業教師可以到企業授課，蘇州軌交公司具有豐富經驗的工程師到校授課或開專業講座。院校供電專業教師團隊和軌交公司供電專業工程師組成優勢互補的專兼職教師團隊。共建校內外實訓基地。教學儀器市場上還沒有專門針對城軌供電專業的實訓儀器和設備，學校可以通過在傳統變電站綜合自動化等實訓設備上進行模塊化改造，比如在供配電實訓裝置中，增加城軌牽引供電模塊，再加以改造，使其成為地鐵中典型的牽引降壓混合變電所裝置。同時與當地軌道交通企業共建現場性強的接觸網和高電壓實訓基地。給學生及在職人員提供實踐與訓練的場所，開展職業資格認定合作。學校專業教師下企業實踐。利用假期下軌道交通公司運營一線，了解和掌握近期的軌道交通供電技術，跟蹤近期的運營動態。
四、就業服務與保障
就業服務的對象是學生，而根本上是學生、學校、企業三者的關系。協調好三者關系，學生的就業服務就能做好。首先在學生在校學習過程中，創造與軌道交通公司互動的條件，通過邀請城軌公司的工程師給已組成的“地鐵班”定期進行企業文化和專業技術講座，通過學生實習前納入教學計劃的認識參觀實習，以及在學生下城軌公司頂崗實習期間組織專業教師的定期巡視，來完成過程性監督和保障。完善學生預就業實習階段的意外保險與醫療。現有軌道交通公司對于實習的每個學生提供一定的住宿和生活補助，使其無后顧之憂。而對于城軌公司不予錄取的學生，學校積極組織再推薦就業等都是作為該專業所必須的就業服務保障。
五、總結
隨著城市軌道交通建設步伐加快，其專業人才需求呈現數量多，專業需求性強的特點。針對蘇州軌道交通供電職業人才培養與實踐的研究，希望可以對地方軌道交通供電人才培養起到借鑒作用。
作者：史志平董健單位：蘇州大學機電工程學院蘇州軌道交通運營有限公司
城市軌道交通論文:多交路共線運行的城市軌道交通論文
1共線交路車底運用的關鍵因素分析
共線交路的產生有兩種原因，一種是由于連通型的線路結構（如Y型線）產生的，另一種是由于客流特征等原因產生的（如不同區段的斷面客流差異大，開行大小交路有利于節省運營成本）．四種常見的共線交路形式如圖1所示，圖中A，B，C，D，E，F為折返站或接軌站．共線交路運用條件下，各交路列車在共線段存在著相互制約與影響，因此各交路的周轉時間存在一定的約束關系，這種約束關系與車底的運用方式、各交路的運行時間、列車在折返站的最小折返時間、各交路列車的開行比例、共線區段的行車間隔等因素有關．（1）車底運用方式如果各交路之間沒有共同折返站（見圖1a，d），則各交路的車底周轉過程相互獨立，稱之為車底獨立運用．但各交路若存在共同的折返站（見圖1b，c），則車底周轉有兩種方式：套跑運用和獨立運用［1］．滿足車底套跑運用的基本前提條件之一是兩交路的列車具備共享的相關技術條件（如線路、供電、信號等），另外一個關鍵前提是兩交路采用相同折返站折返。（2）不同交路的運行時分運行時分（包括在中間站的停站時分）決定了不同交路的周轉時間，同時不同交路運行時分差決定了車底運用過程中各交路列車從折返站折返回來時再次進入共線段的相對位置與時刻，也決定了不同交路在各折返站的實際折返時間．（3）不同交路的開行比例不同交路在共線段的開行比例會影響各交路的周轉時間，也會影響車底的運用數量．為了使不同交路列車的行車間隔盡量均衡且平均間隔時間保障一定的服務水平，因此常見的開行比例有1∶1，2∶1和1∶2三種情況，并且不同交路列車之間在共線段均衡交錯開行，如圖2所示．（4）共線區段的行車間隔共線段的行車間隔決定了各交路的平均間隔，也會影響車底的周轉時間．在共線交路運用條件下，共線段的列車運行應盡量保持均衡．車底運用方式不同，共線交路的車底數量計算原理也不同，下面分別對車底獨立運用和套跑運用兩種方式進行討論．
2車底獨立運用條件下的優化模型
圖1中四種交路形式中，車底均可以采用獨立運用的方式．以圖1d的形式為例，該形式為雙Y型共線交路，交路CD在C站與D站之間循環開行，交路EF在E站與F站之間循環開行，兩交路在AB區段共線運行，如圖3所示．
3車底套跑運用條件下的優化模型
圖1b，c的兩交路列車具備車底套跑運用的條件，計算原理也相同．以圖1b為例，車底套跑運用后，車底的周轉過程不再是某一個交路獨立循環運行，而是在兩個交路之間進行循環，但循環的過程依然呈現周期性特點．以圖6為例，在交路開行比例為1∶1的條件下，車底1以B—A—B—C—B為周期進行循環，且每隔2IS重復一次循環過程，大周期為12IS，由一個小交路周期和一個大交路周期組成，由圖解法可以得到總的車底數量為6．在交路開行比例為2∶1的條件下（見圖7），車底1以B—A—B—A—B—C—B為周期進行循環，且每隔3IS重復一次循環過程，大周期為18IS，即由兩個小交路周期和一個大交路周期組成，由圖解法可以得到總的車底數量為6．
4模型求解及案例分析
4．1模型求解上述模型均為多目標非線性混合整數規劃模型，因此可以通過一些成熟的整數規劃模型的求解工具進行求解．ILOGCPLEX提供了靈活、高性能的優化器，可解決混合整數規劃問題，它能夠處理有數百萬個約束和變量的問題．本文基于VisualStudio2012開發環境，開發了一個共線交路車底運用優化模型的求解工具TUCAL，該工具通過組件庫調用ILOGCPLEX交互式優化器（ILOG．CPLEX．dll）來實現．由于該模型的決策變量最多為12個，且變量的取值范圍有限，因此求解速度非常快（＜2s）．
4．2實例參數輸入某城市軌道交通線路共線交路方式如圖1b所示，三個折返站的最小折返時間為4min，較大折返時間為60min．由于車底數量最少是首要目標，并同時考慮列車在B站和A站的折返時間也盡量短，因此目標函數中權重參數設置為：λtu＝100000000，λB＝100，λA＝10，λC＝1．為了分析車底獨立運用及套跑運用條件下的車底數量與交路開行比例、共線段及非共線運行時間、共線段行車間隔的關系，在本案例中共設置四個計算方案，如表1所示．
4．3實例結果分析
4．3．1不同交路開行比例和共線段行車間隔IS條件下的車底數量分析表2給出了交路開行比例為1∶1，不同車底運用方案和IS條件下部分車底數量計算結果（對應表1的方案1）．圖8給出了交路開行比例為1∶1和1∶2時，不同車底運用方案和IS條件下的車底數量計算結果（對應表1的方案2）．從表2和圖8中可以看出：（1）相同IS條件下，車底套跑運用時的車底數量不會超過獨立運用時的車底數量．數值差與交路開行比例有關，開行比例為1∶1時的較大數值差為1，1∶2時的較大數值差為2．圖5b和6分別為開行比例1∶1，IS＝6．0min，車底獨立與套跑運用條件下的運行圖．從圖中可以看出，車底獨立運用時的車底數量為7，C，A，B站對應的折返時間為12．0，10．0，4．0min（對應表2中的編號17）；而車底套跑運用時的車底數量為6，C，A，B站對應的折返時間為6．0，4．0，4．0min（對應表2中的編號18）．（2）對于大部分IS，車底獨立運用或套跑運用的車底數量一致，但列車在各車站的折返時間不同．如IS＝2．0min時，車底獨立運用時，列車在C站與A站的折返時間分別為4．0，6．0min，而在車底套跑運用時，列車在C站與A站的折返時間分別為6．0，4．0min．（3）對于滿足TR1為（nR1＋nR2）IS的整數倍的IS，車底獨立運用與套跑運用時的車底數量和各站折返時間一致（如表2中的IS為2．5，3．0，4．0，5．0，5．5min對應的方案），這表明在這些行車間隔條件下，車底無需進行套跑，同時車底數量也能達到最小值．
4．3．2不同IS條件下的折返站折返時間分析不同IS條件下，車底數量達到最小時的折返站折返時間變化規律有所不同．由于B站的折返時間決策權重給得比較大，因此無論何種方案條件下，B站的折返時間均取最小值4min，C站與A站的折返時間隨IS的變化而發生變化．以兩交路開行比例1∶1為例，圖9給出了不同車底運用方式條件下的A站與C站折返時間隨IS的變化規律（對應表1的方案1）．從圖中可以看出，C站與A站的折返時間隨IS呈分段變化（為分段函數，在同一分段內，呈線性遞1338增），隨著IS的增加，分段時間跨度增加，但增長的斜率變小，且C站與A站的時間分段長度與拐點均不相同．
4．3．3運行時間對車底數量的影響圖10給出了IS為6min，不同車底運用方式條件下，車底數量與非共線段CA以及共線段AB的運行時分的變化規律（對應表1的方案3和4）．從圖中可以看出，車底數量與運行時分呈周期階梯遞增，車底數量變化都以每6分鐘（＝IS）周期進行變化．在CA段運行時分增加的條件下，車底獨立與套跑運用時，車底增長趨勢均為每隔6分鐘后增加一列車底，但獨立運用時，車底會提前3min開始增加．在AB段運行時分增加的條件下，車底獨立運用時，車底增長趨勢為每隔5分鐘連續兩次增加一列車底，而車底套跑運用時，車底增長趨勢為每隔3分鐘增加一列車底（相當于3min的周期變化）．
5結語
共線交路的車底數量計算較單一交路來說要復雜得多，與共線段行車間隔、不同交路列車的開行比例、共線段及非共線段運行時分、折返站的折返時間標準以及車底的運用方式（獨立或套跑運用）有關．本文系統地對不同共線形式和車底運用方式條件下的共線交路車底數量優化模型進行了分析，文中所考慮的共線交路形式基本涵蓋了我國目前大部分城市軌道交通系統的實際運營現狀．本文的模型已經成功通過開發的TUCAL工具來實現，該工具已經整合在城市軌道交通列車運行圖計算機編制系統（RailTPMV5．0）中，并且在上海1，2，6，7，8，9號線大、小交路，10與11號線“Y”型交路的列車運行圖編制過程中得到了成功應用，通過該工具可以設計出適應不同車底運用方式以及線路折返條件下的共線交路的開行方式．另外，該工具也可以運用到線路的前期規劃設計以及運營評估過程中，協助工程師完成交路方案設計、車底數量估算以及折返站能力的適應性分析等工作。
作者：江志彬徐瑞華吳強周明單位：同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室上海軌道交通運營管理中心
城市軌道交通論文:橡膠車輪城市軌道交通論文
1膠輪路軌系統的背景及現狀
1.1單軌系統單軌系統也稱獨軌系統，是采用一種大斷面軌道，車輛跨座于其上或懸掛于其下的軌道交通系統，其屬于中等運量型的車輛。單軌交通歷史悠久，已有近200年的發展歷史。早在1821年英國人HenryPalmer就研發出了單軌鐵路。經過100多年的發展，第二次世界大戰后，單軌技術趨于成熟，許多國家開始重視起來。單軌車采用橡膠車輪，按支撐方式可分為跨座式和懸掛式，其特點是爬坡能力強、通過曲線半徑小、噪聲低、輪軌間振動小、占地少、空間利用率高、投資低。
1.1.1跨座式單軌車輛車輛跨座在軌道梁上方，其軌道由預應力混凝土制作。及時輛跨座式單軌車輛是在1958年，由德國人Ax-elienardwenner-Gren研發出的ALWEG型[2]單軌車輛。車輛采用跨座式無搖枕二軸轉向架設計，中央懸掛裝置為空氣彈簧。走行輪軸和水平輪軸均為單懸臂固定在轉向架上，且裝有4個走行輪，分配在兩個走行輪軸上；采用無內胎鋼絲橡膠輪胎，內充氮氣，其彈性主要緩沖豎直方向的振動；轉向架兩側上方有4個導向輪，下方有2個穩定輪，均采用帶有尼龍絲無輪緣的橡膠車輪，內充入壓縮空氣，可以緩沖車輛橫向振動[3]。為了防止橡膠輪胎爆胎等事故，導向輪和穩定輪均設置了一個鋼制輔助車輪，走行輪不僅安裝橡膠實心輔助車輪，還設置內壓檢測等裝置[4]。跨座式單軌車輛轉向架如圖2所示。構架采用鋼板焊接結構，有足夠的度；中央懸掛裝置采用空氣彈簧，可減小車體振動，提高乘坐舒適度。因其受橡膠輪胎載重的限制，為了實現車體輕量化，故采用鋁合金焊接結構。由于橡膠車輪壽命短，能耗相對大，使車輛更換輪胎頻繁，故維修成本高。而且因其處于高架，當事故發生時，不容易救援。澳大利亞、美國、日本、意大利等許多國家都建設了這種形式的單軌交通，其中日本是使用單軌最多的國家。日本有6個城市有單軌鐵路，分別是東京羽田機場線、奈良線、大阪萬國博覽會線、北九州線、多摩線、沖繩那霸線，其中東京的單軌鐵路年載客量超過1億人次。在美國，加州迪士尼樂園觀光線及佛羅里達州的華特迪士尼世界度假區線[5]，每年載客量超過500萬人次。美國加州迪士尼樂園觀光線跨座式單軌車輛如圖3所示。單軌列車可4輛～6輛編組，單向運能為1萬～2.5萬人次/h，較高速度可達80km/h，一般運營速度30～35km/h。中國首條跨座式單軌線路于2006年在重慶正式開通運營。由于重慶市道路坡陡、彎急、路窄，所以跨座式單軌車適合在重慶推廣應用。重慶跨座式單軌列車如圖4所示，供電接觸網軌道梁側面剛性接觸，1500V直流供電，車輛長度為15500mm，寬度為2980mm，高度為5300mm，走行輪直徑為1006mm，導向輪直徑為730mm，穩定輪直徑為730mm，較大爬坡度是6%，最小通過半徑為50m[6]。
1.1.2懸掛式單軌車輛及時輛懸掛式單軌車輛是由德國Langen發明，于1901年在德國的烏泊塔開始運營，如圖5所示。德國烏帕塔懸掛式單軌線，線路總長13.3km[2]，經過20個站點，較高速度60km/h，年載客量達到2500萬人次。懸掛式單軌車輛的軌道梁采用下端開口式鋼制箱型斷面，車輛懸掛在軌道梁下方，轉向架采用懸掛式二軸轉向架設計，且為鋼板焊接結構。與跨座式單軌車輛轉向架走行部的不同是：懸掛式單軌車輛轉向架（見圖6）沒有穩定輪，設走行輪和導向輪各4個，均為橡膠充氣輪胎，為保障安全預防輪胎泄氣或爆裂，橡膠車輪也配有鋼制輔助車輪。車體的懸掛裝置由懸掛吊桿、液壓減振器構成。因為膠輪在封閉環境下運行，所以不受惡劣天氣影響，但也受轉向架和軌道形式的影響，遇到突發狀況時無法及時處理，維修困難。目前，懸掛式單軌車輛在我國尚未運用，但是在德國、日本等許多國家都得到廣泛應用。懸掛式單軌車輛建設周期短、制造車本低、無需擴展城市公路設施，而且在高架上運行，增強城市景觀，結合我國的交通實際情況，適合在我國建設和推廣。但是單軌車輛也存在橡膠車輪與軌道梁摩擦產生橡膠粉塵的現象，對環境有輕度污染，列車運行在此區間發生事故時救援相對較為困難。
1.2新型交通系統
目前，世界各國對新型交通系統還沒有一個明確的概念。廣義上指的是那些所有現代化新型公共交通方式的總稱。狹義上講，即自動化導軌交通系統（Au-tomatedGuidewayTransit，簡稱ATG），該系統是中小運量型車輛運行在具有側向或中央導軌專用混凝土軌道上，車輛通常采用小輕量的橡膠輪胎，由電氣牽引，可單車或數輛編組[7]。ATG是在1963年由美國西尼電氣公司研發并應用的，在美國多作為機場內的交通工具。經過多年發展，尤以日本和法國在技術和規模上處于經驗豐富地位。在日本稱AGT，在法國稱為VAL（VehiculeAutomatiqueLeger，即全自動捷運系統）。
1.2.1AGT1981年，日本首次開通營業運行“神戶港島線”和“大阪南港港口城市線”兩條線路。由于采用橡膠輪胎，噪聲小[7]，對城市生態環境有很好的保護，并且建設費用低，所以AGT系統在日本深受歡迎和重視，到目前，已有14條線。運行在日本神戶港島線的2000型列車如圖7所示，線路總長度10.8km，采用600V、60Hz側向接觸軌受流。AGT車輛的走行部采用橡膠輪胎，并具有轉向機構，其分為三種導向方式（如圖8所示）：一種是側面導向方式，導向軌布置于行駛面兩側，導向輪沿著導向軌導向行駛；一種是中央導向方式，導向軌設置于走行軌道間的中心線處的工型鋼質導軌，導向輪夾其腹板導向行駛；另一種是中央溝槽導向方式，在兩條行車軌道間的中央槽中，導向輪沿著行車軌道側壁導向行駛[4]。如果車輛采用兩側導向方式，轉向架為單軸轉向架，由2個走行輪和2個導向輪構成；若采用中央導向方式，轉向架為兩軸轉向架，由4個走行輪和4個導向輪構成。因采用膠輪，所以設置了在漏泄狀態也能運行的鋼制輔助車輪；而且新型交通系統是雙向運行，因此前后軸必須都能轉向。車輪與軌面的黏著性能好，與鋼輪鋼軌相比能產生較大的摩擦力，可縮短加減速度時間，增大爬坡能力。列車最小平面曲線半徑僅為30m，又具有較強的爬坡能力，因此可以適應較為復雜的地形。橡膠輪壽命能達到10萬km左右，列車編組一般在4~6節，較高速度在60km/h左右。北京首都機場也采用了AGT車輛（見圖9），在機場T3航站樓A座、B座和C座之間承擔運載任務。該系統采用加拿大龐巴迪公司設計方案，無人駕駛，單程行車線路為2080m，設有3個乘車站，2008年3月正式運營。
1.2.2VALVAL是20世紀80年代基于RobertGabi-llard教授發明的膠輪路軌系統技術，由Matra公司設計的一套軌道運輸系統，于1983年5月在法國里爾開通營運。為了減小成本，剔除了橡膠和鋼輪并用的設計，采用單軸轉向架；前后4個導向輪，一般采用內部充填聚胺脂的實心膠輪；中間2個走行輪，內部通常充入氮氣[4]；構架前后兩端設有導向滾輪，如圖10所示。法國里爾VAL車輛，全自動無人駕駛，較高速度可達80km/h，運營速度可達34km/h，每天運量可達12萬人次。由于膠輪磨耗大，有粉塵，所以不如鋼輪經久耐用。膠輪使用壽命相對較短，同時運行能耗也相應加大，其載客能力相對較低，使這種交通擴大載運量也受到了一定限制。此外，該系統采用充氣橡膠車輪，還需要有預防爆裂和發生爆裂后的安全措施和裝置。
1.3現代有軌電車傳統有軌電車采用鋼輪鋼軌系統，沒有隔聲措施，以至于引起的噪聲大，對城市的生態環境影響較大。為了克服缺點，近年來，法國勞爾重工（Rollindustry）公司研制出膠輪導向巴士電車系統，也就是現代有軌電車（Translohr），如圖11所示，法國克萊蒙費朗勞爾電車。Translohr是Roll公司于2001年開發出的橡膠車輪的低地板有軌電車，采用單軌導向技術，膠輪負責牽引車輛，導輪負責引導車輛的行駛方向，中央軌道導向系統如圖12所示。與傳統的有軌電車相比，Translohr爬坡能力強（較大坡度可達13%），通過小半徑曲線能力強（可達10.5m）[8]，噪聲小，并且保留了傳統有軌電車便利性、中等規模運輸量等特點。2007年5月10日，天津濱海新區開通了全長7.6km的從法國引進的勞爾電車，是我國大陸境內及時個使用勞爾電車的城市。2009年12月31日，上海浦東張江高科新區也開通了全長10km的膠輪有軌電車，走行輪采用充入氮氣的無內胎橡膠車輪，上海張江地區勞爾電車非動力轉向架如圖13所示。為減小線路的影響范圍，實現有軌電車和社會車輛混行的方式，道路中央雙車道獨立雙向運行，如圖14所示，為運行在上海浦東張江高科新區的勞爾電車。其采用接觸網受電，3節車輛鉸接式編組，較高運營速度可達20km/h，較高時速70km，總載客量約167人/列，地板高僅為260mm。但也有一定的缺點，由于當地路面的結構，車內的噪聲較大，候車的時間較長，不適合在繁華的街道運行，所以還需要進一步地研究強化，并結合我國道路交通系統的結構特點來發展此類電車。
1.4我國最早的橡膠車輪車輛1932年5月22日，在已經運行于滇越鐵路線（昆明—河內）的內燃動車組上安裝了由米其林輪胎公司生產的橡膠輪胎，通常叫它“米其林動車組”（曾經改名為紅旗號），同時是國內一條米軌鐵路。如圖15所示，我國最早的米其林橡膠車輪內燃動車組，車長16m，寬2.6m，自重8t，采用汽油內燃發動機。該車組最為獨特的部分在于它的走行部，每個轉向架上有4對車輪，采用鋼制輪輞和橡膠車輪一體化設計，車輪踏面都套裝可自動也可人工充氣的凸形橡膠輪胎，可以使噪聲減小，減振好，乘坐舒適性加強，而且還能提高車速，在當時較高速度可達100km/h，曾創下時速記錄。到20世紀80年代因零件不易購置而失修，后經國家花費大量財力修復并移至昆明米軌鐵路博物館。
2橡膠輪胎的選擇及其特性
車輛通過輪胎與地面的附著作用產生各種運動，其特性對車輛性能有著至關重要的作用。輪胎有4個基本功能：1）支撐整車重量；2）緩沖因路面不平順引起對車輛的沖擊力；3）為驅動和制動提供附著力；4）提供轉彎所需的側向力[9]。橡膠車輪系統城市軌道交通車輛大多采用無內胎、膠質實心輪胎。無內胎輪胎通常也稱“真空胎”，在輪胎內部充入惰性氣體。從安全角度講，真空胎是高速行車最為理想的輪胎。真空胎發熱低、質量輕、節省燃料、使用壽命長，鑒于走行輪需要承受整個車體重量，于是為了安全，幾乎所有的橡膠車輪城市軌道車輛的走行輪均采用無內胎輪胎。膠質實心輪胎適應于低速高負載苛刻使用條件下運行的車輛，所以通常作為輔助車輪或者用于一些車輛的導向輪。選擇輪胎主要是根據每種車輛的運行特點、承載能力和路面情況而定。與鋼輪相比，橡膠車輪具有很好的彈性和抓地力，故具有更好的爬坡能力，并且能降低運行時的噪聲。爬坡的能力與地面附著力的大小有很大關系，附著力取決于路面狀況、粗糙度以及輪胎橡膠材質、花紋、幾何尺寸、氣壓。對于傳統的鋼輪鋼軌系統，輪軌接觸屬于金屬與金屬之間的接觸，所以附著力很小，在超過牽引力所能承受的坡度時，容易滑坡。與傳統輪軌系統比較，橡膠車輪具有復雜的力學特性，輪胎的力學特性對車輛的穩定性、舒適性、動力性、安全性起著舉足輕重的作用。輪胎力學特性如下：1）輪胎縱向力學特性。影響縱向力學特性的主要因素是滾動阻力，車輪滾動時，輪胎與路面的接觸區域產生法向、切向的相互作用力以及相應的輪胎和支撐路面的變形。當輪胎在硬路面滾動時，輪胎徑向變形是主要的，由于輪胎內部摩擦產生彈性遲滯損失使輪胎變形時對它做的功不能全部回收[10]。2）輪胎垂向力學特性。充氣輪胎的緩沖作用與輪胎的彈性有關，輪胎的剛度特性對車輛的行駛平順性、行駛穩定性和制動性均有著重要影響。3）輪胎的側向力學特性。其中輪胎的側偏特性很大程度上決定了車輛的操縱穩定性，包括各種垂直載荷下輪胎的縱向力、側向力和回正力矩與側偏角、縱向滑移率的關系[11]。
3結束語
隨著世界各國對城市化建設要求的提高，橡膠車輪系統城市軌道車輛受到了國內外的高度重視，但其發展歷史不長，仍處于較新的研究領域。其在法國、日本、美國、澳大利亞等國應用比較廣泛，我國對其技術的掌握和研究還比較有限。近幾年引用國外技術，橡膠車輪城市軌道車輛在重慶、北京、天津、上海等城市投入營運。目前，我國的城市交通系統存有諸多問題，譬如交通擁擠、車輛產生噪聲大、交通結構比較單一。通過本文對國內外橡膠車輪城市軌道車輛的研究，可總結出橡膠車輪具有振動小、噪聲小、爬坡能力強、通過曲線半徑小、乘坐舒適性高的特點。并且由于橡膠車輪城市軌道交通車輛的運行模式，能美化城市景觀，所以該型車輛適合我國城市交通的建設。但該系統也有不足的地方，例如：輪胎磨耗嚴重導致其壽命短、維修費用過高；由于橡膠車輪系統在國際上還沒有一個共識的標準，導致其并不適合高運量重載鐵路，只適合中、小型運量；與傳統鋼輪鋼軌系統車輛還沒有很好地銜接。綜上所述，結合橡膠車輪城市軌道交通車輛的優缺點，其在我國城市軌道交通的建設上具有可行性。在原有城市軌道系統的基礎上，發展橡膠車輪城市軌道車輛可增強我國城市交通的多元化。
作者：李東宇李芾李剛單位：西南交通大學機車車輛工程系
城市軌道交通論文:降低城市軌道交通項目工程造價措施的探討
一.我國城市軌道交通的發展現狀及存在問題
1、我國城市軌道交通的發展現狀。北京于20世紀60年代中期開始建設地鐵,是我國軌道交通建設最早的城市。目前,我國編制城市軌道交通建設規劃的城市大約有30座,其中北京市規劃的軌道交通線路總長有865km;天津市規劃的軌道交通線路總長有564km;上海市規劃的軌道交通線路有972km;廣州規劃的軌道交通線路有728km;南京規劃的軌道交通線路有543km。我國其他大中型城市的軌道交通線路也處于不斷的增加當中。隨著我國經濟建設的迅速發展和城市化進程的加快,大多數大中型城市迫切需要修建城市軌道交通來緩解城市越來越多大的交通壓力,同時因為城市軌道交通具有“安全、方便、快捷、環保”的優點,具有非常大的發展潛力。
2、我國城市軌道交通存在的主要問題。從國內外眾多城市交通建設的實際情況來看,城市軌道交通不但能夠極大地緩解巨大的城市交通壓力,還能帶來很大的社會效益。但從2000年起,我國的城市軌道交通建設就出現了各種各樣的問題,其中工程造價過高問題已成為制約我國城市軌道交通建設發展的主要問題之一,已越來越受到政府部門和相關建設企業的高度重視。
20世紀90年代,我國在北京、上海和廣州建成了3條地鐵線,平均造價高達5~7億元/km,相比之下,我國的勞動力和建筑材料價格都比較發達國家和地區要低的多,但是我國的軌道交通工程造價卻要比其他國家和地區高很多。
迫于城市交通的巨大壓力,我國大多數城市都急切建設城市軌道交通工程,但因為軌道交通工程造價太高,就形成了這些城市想建設軌道交通但又負擔不起成本過高的局面。據2009年中國社會科學院出版的《城市藍皮書》顯示,我國有34座城市的人口在百萬以上,其中有11座城市人口在200萬以上,有百萬以上人口的城市34座,其中超過200萬人口的大城市有11座,規劃一共需修建2200km軌道交通線路,如果交通線路按每公里花費5.5億人民幣的造價估算的話,一共就需要12100億元工程建設資金,由于我國目前的財政收入總量有限,工程建設投資主體過于單一,各方面的建設資金不能得到及時的回轉,我國根本無法長期承受和支持如此巨大的資金花費,所以說,造價過高已成為阻礙城市軌道交通建設的一個主要問題。
我國城市軌道交通工程造價的結構分析
針對我國城市軌道交通工程造價普遍過高的情況,通過對國內外軌道交通工程建設的認真分析,研究出了城市交通工程造價的主要構成部分,其中土建工程(包括拆遷工程、建筑設計、前期工程等)造價約占50%~55%;技術生產設備的購置、安裝及保修費用約占50%(機車車輛占13%~17%、軌道占2%~7%、車輛段停車場占5%~6%、通信信號占10%~12%、牽引供電占7%~10%、其他占1%~4%)。從中不難看出,工程造價主要花費在土建工程和技術設備方面,所以降低城市軌道交通工程造價的主要手段就是降低土建工程費用、提高技術設備生產水平,即通過施工前對建設工程進行科學合理的規劃,確定其規模的大小,制定完善的管理措施,優化施工方法結構,提高建筑設備的利用效率,才能從根本上達到降低軌道交通建設工程造價的目的。
通過對北京、上海、廣州等已建成的城市軌道交通造價進行綜合分析,可知軌道交通工程造價過高的另一個主要原因是預測客流量偏高、列車編組偏長、機電設備利用不科學、技術裝備水平落后、車站建設空間過大及車站比較密集等,這些都是直接導致城市軌道交通工程造價過高的主要因素。其中影響較大的還是行車密度,對此可以提高交通信號控制系統的水平,盡量縮短行車間隔,實行小編組高密度,縮短列車的編制長度,減小車站的占用空間,達到降低工程造價的目的。
降低城市軌道交通項目工程造價的主要措施
1、做好城市軌道交通網的規劃,充分利用交通資源
(1)城市軌道交通路線都集中于城市中商業發達地區和人口密集地區,有時候不得不拆遷其他建筑物來建設軌道交通工程,而昂貴的拆遷費用也給工程建設帶來了極大的困難,比如拆遷北京地鐵復八線平均花費接近1.0億元/km,占工程總造價的16%,明顯偏高。所以一定要做好城市軌道交通路線的規劃工程,規劃時要充分考慮到線路走向、車站、路口、建筑物、以及車輛段對工程施工的影響,合理安排交通路線與這些因素之間的位置關系,只有這樣才能夠使城市軌道交通的建設與城市發展相融合,把建設造價控制在城市財力情況所能承受的范圍內,減少不必要的拆遷,避免重復建設等極度浪費的投入,形成軌道交通建設與城市發展的良好互動。
(2)軌道交通工程建設時,要合理設計停車場的布置,注重主變電所與控制中心等重要資源對城市交通線路的共享,根據人流量的多少和運營功能的要求來設置車輛段和停車場,確保交通資源能夠得到充分的利用,避免資源浪費、增加造價。因此,要以整個軌道交通路線網為基礎,合理制定與建設能力相當的建設標準,并完善交通聯絡線,使多條交通線路能夠協調共享車輛段和停車場等資源,還要對車輛運營檢測設施進行統一的編制,減少車輛段規模,以達到充分利用交通資源、節省整體造價的目的。
合理制定建設標準,嚴格控制建設規模
(1)城市軌道交通設計的基礎是做好客流預測、控制建設規模,它對確定工程規模、工程造價和技術標準有著極其重要的影響。目前地鐵設計中經常采用的預測方法是四階段法,這種方法理論上雖然比較成熟,但對于某個具體項目進行預測時還存在一定的差距,這就要求要根據整個軌道交通線路網絡建設的實際情況對預測結果進行合理的修正。從目前的設計標準來看,高峰斷面客流對工程建設規模的影響較大,隨著城市軌道交通線路網絡的逐步完善及換乘點的增加,每條交通線路的客流預測值都要高于實際的高峰斷面流量值。因此在設計軌道交通時,要結合實際情況,調整遠期的高峰斷面流量預測值,使預測的客流量與實際流量基本吻合,使車站的規模、間距和車輛的編 組長度符合客流的實際需要,盡量減小軌道交通建設規模,降低工程造價。
(2)由于地鐵線路區間斷面要比車站斷面小很多,地鐵車站的平均工程量大約是區間地鐵工程量的10倍,所以,地鐵車站的造價往往高出線路區間的造價很多,因此,降低地鐵工程造價的關鍵就是控制好地鐵站的建設規模。車站的功能并不是讓旅客停留休息的,而是供旅客集散的場所,所以它應該具有簡潔、方便旅客進出的特點。建設單位應正確考慮車站的主體功能,減少車站的商業和社會服務功能,制定科學合理的建設標準,控制好車站的建設規模,降低工程造價。
3、加大我國城市軌道交通技術裝備的自主研發力度
(1)前些年,受我國科技發展的限制,我國主要通過進口來購置地鐵技術設備,價格非常昂貴。大量的建設工程實踐表明,過分追求國際先進水平,大量采用國外的技術設備,不僅極大地增高了工程造價,還增加了建成后的運營成本。對此,我國應該積極借鑒國外的先進技術經驗,加大軌道交通技術設備的自主研發力度,自己設計生產出實用的技術設備,把設備國產化率保持在較高水平,就可大大降低軌道交通工程造價。
(2)根據我國研發技術的實際情況,不能過快地追求軌道交通技術裝備的現代化,運營初期,客流量會逐步的增長,如果過快地追求技術設備的現代化,不但會增加造價成本,還會出現設備維修頻率增加、運營初期功能過剩的不足。比如有些城市要求地鐵設置環控門,而設置環控門對列車控制和車輛技術提出了很高的要求,相應地提高了造價,性能價格比不高。目前,即使在經濟發達的國家,設有環控門的地鐵也不普遍,對此可以緩建或不建。
四.結束語
綜上所述,城市軌道交通項目雖然投資大、建設周期長且運行費用高,但其社會效益非常好,在緩解城市巨大的交通擁擠壓力以及城市之間的旅客運輸方面有著非常積極的作用。與發達國家相比,我國城市的軌道交通網結構還不是很完善,但可開發空間非常大。針對這種情況,必須要優化城市軌道交通網的規劃結構,制定合適的建設標準,嚴格控制住建設規模,提高城市軌道交通技術設備的國產化率,從根本上降低城市軌道交通工程造價。軌道交通建設還要遵循“量力而行、安全、經濟實用”的原則,提高城市軌道交通的質量和數量,使其在我國的城市交通系統中發揮更加重要的作用。
城市軌道交通論文:城市軌道交通無線通信的論文
1TD-LTE主要技術優勢
目前,國內已建成的軌道交通信號系統車地通信和PIS車地通信采用802.11標準的無線局域網傳輸技術。專用無線調度廣泛應用窄帶無線數字集群技術,TETRA就是典型的代表。TD-LTE技術相比WLAN+TETRA網絡具有眾多的優勢,更適合軌道交通多業務寬帶無線通信承載。
1.1抗干擾能力強
從工作頻段的情況來看,國內主流的WLAN采用的是2.4GMHz、共計80MHz的帶寬,每個信道的帶寬為22MHz,不重疊的信號僅有3個。這意味著在隧道區間內AP有效的覆蓋距離僅有200m左右,故地鐵采用WLAN+TETRA技術實現CBTC、專用無線調度及PIS系統顯然會對安全運營帶來不確定的因素。相比WLAN網絡,LTE有著完善的抗干擾技術,采用正交頻分復用技術即OFDM具有完善的編碼、重傳和IRC(干擾抑制合并)機制,擁有毫秒級的調度機制,可根據干擾情況動態調度資源。
1.2傳輸速率較高
較高的傳輸速率,可滿足高速移動及大容量網絡傳輸的要求。802.11b采用2.4GHz頻段,可支持11Mbit/s的共享接入速率;802.11a工作在5.8GHz頻段,其速率高達54Mbit/s。但是,在快速移動下,系統需要很大的控制信息開銷來克服由于移動帶來的頻移、衰落等,不能很好地滿足移動的要求。TETRA滿足語音通信和28.8Kbit/s的無線數據傳輸需求,但是面對著越來越多的視頻信息等傳輸需求,窄帶無線集群技術已經不能勝任。LTE在20MHz頻譜帶寬上能夠提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率,能夠為350km/h高速移動用戶提供接入服務,并同步支持語音、視頻、數據傳輸,可與PIS、信號車地無線共享網絡。
1.3網絡結構簡單
LTE以分組域業務為主要目標,取消了電路交換域,趨近于典型的IP寬帶網結構,意味著網絡架構與目前WLAN類似。LTE結構簡單,維護方便,系統時延較小。同時,無線融合技術方案取代了各系統分設的大量的區間設備,能夠凈化安裝空間。
1.4QoS保障
WLAN二元安全架構對應3個物理實體,AP無獨立身份,易受攻擊,無法保障安全。LTE擁有9級QoS算法,帶寬基于業務需求按需分配,在與PIS、無線列調等系統共用網絡時,可以較大程度地保障CBTC帶寬需求。
1.5技術日漸成熟,商業化程度也較高
LTE網絡已經在全球應用,中國移動率先在中國部署LTE網絡提供公眾服務,國內主要LTE供貨商均可提供成熟的產品。采用LTE技術,尤其是采用具有知識產權的TD-LTE無線寬帶集！群技術,將是我國城市軌道交通車地無線系統融合的最重要選擇。
2軌道交通各系統的功能需求
2.1專用無線調度系統
采用專用無線調度,實現了軌道交通固定用戶與移動用戶之間的語音、數據信息、視頻信息及附屬網管信息的傳輸和交換。專用無線調度分為了行車調度、維修調度、環控調度及車輛段/停車場無線調度4個部分。按照一個TD-LTE小區并發10路無線通話考慮,包括選呼、組呼、全叫和緊急呼叫的任何一種呼叫形式,每路呼叫帶寬需要32Kbit/s,10路并發需要320Kbit/s,同時在一個小區內要有1~2路的視頻通話,傳輸的帶寬按照384Kbit/s考慮。
2.2乘客信息系統
PIS車地無線通信主要指控制中心向運營車輛下發一些視頻和各類文本信息等,為下行業務。在列車正常運營情況下,每列車可接收1路高清晰數字視頻信息,視頻編碼采用MPEG-2、MPEG-4或H.264格式,每路占用帶寬一般為4~6Mbit/s。
2.3列車視頻監視
列車視頻監視業務主要指運營車輛將列車內實時視頻監控圖像傳輸至控制中心,為上行業務。在列車正常運營情況下,軌道交通內的運營人員以及地鐵公安分局人員,利用視頻監視等設備接收、觀看列車內實時視頻監控圖像,圖像的壓縮格式宜采用MPEG-4或H.264等。一般情況下,每節車廂內設置2臺攝像機,首尾司機室各設置1臺攝像機。6輛編組列車共14路視監視頻信息,控制中心根據需要可實時隨意調看其中2~4路圖像,每列車通過無線系統將圖像信息上傳至車站,再經主干網絡傳到控制中心。按每路視頻圖像占帶寬1.5Mbit/s考慮,視頻業務需要6Mbit/s以上帶寬。
2.4信號系統車地通信
信號系統的車地通信可以保障列車和乘客安全,是實現列車運行高效、指揮管理有序的手段。信號系統具有安全性高、通過能力強、較好的抗干擾能力、性高、自動化程度高、限界條件苛刻等特點,其車地通信主要為CBTC業務,系統需要占用100Kbit/s的上下行帶寬。
2.5車輛檢測信息及列車FAS信息
能為傳送列車車輛內部溫度、煙度、有害氣體濃度和列車軸溫、實時車速等環境信息提供通道,以便中心對列車進行監控;信息傳輸需要帶寬不超過200Kbit/s。提供列車FAS火災告警信息的傳輸通道,滿足中心對列車火災信息的監控。信息傳輸需要帶寬不超過100Kbit/s。各業務實時性及帶寬需求。在列車高速運行的情況下,車地無線系統要保障無線網絡的帶寬(下行大于8Mbit/s、上行帶寬大于7Mbit/s),以滿足運營指揮的需要。基于目前主流LTE設備技術情況,需申請10MHz以上專用頻段(含保護頻段),才能滿足上述車地無線業務的需要。此外,通過LTE系統提供的寬帶無線環境,在帶寬允許的情況下,還可支持未來各類無線業務的擴展。例如,實現各類專用移動終端的無線通信業務,包括維修系統的無線維修終端、綜合監控系統的無線監控終端等,保障各類業務的終端靈活化,滿足現場維修、監控、指揮等業務需求。
3TD-LTE解決方案
基于TD-LTE技術的城市軌道交通無線通信系統融合解決方案應用網絡架構。整個應用系統依場所設置分為3個子系統,分別為控制中心子系統、車站/車輛段及停車場子系統、車載子系統。下面分別簡要論述3個子系統組成及功能。
3.1控制中心子系統
控制中心子系統是該融合解決方案專用系統的核心,主要包括LTE核心網設備、無線調度業務服務器DSS,信號系統ATS服務器、CCTV和PIS等業務應用服務器、網絡管理系統(含網管終
端及打印機等)及TD-LTE基站設備等。TD-LTE基站設備用以實現控制中心的室內覆蓋,TD-LTE核心網EPC向上和各類業務控制平臺CCTV中心、PIS系統、信號系統等連接,無線調度業務服務器DSS可提供專業的無線集群調度業務。同時,在控制中心調度大廳,設置行車調度、防災調度、維修調度臺及錄音設備等。 3.2車站/車輛段及停車場子系統
車站內主要安裝TD-LTE基站設備,包括BBU、RRU。基站設備可以實現本車站的站內覆蓋,也可以通過漏泄同軸電纜對線路區間進行覆蓋,并可以通過RRU實現拉遠覆蓋。在沿線各車站值班員處設置車站固定電臺,給移動作業人員配備便攜臺。在車輛段及停車場通信機房內設BBU,RRU設備和天線均安裝于機房樓頂的天線桿塔上,對于封閉空間等弱場區需增加RRU進行覆蓋。在車輛段/停車場信號樓內設置行車調度臺,在檢修庫內的運轉排班室內設置運轉調度臺。另外,給車輛段/停車場的移動作業人員配備便攜臺。
3.3車載子系統
車載子系統布置在每列車前后的司機車室內,為司機提供專業的無線集群調度通信。集群車載臺采用與TAU共用車載天線的方式。TD-LTE車載終端(TAU)部署在列車編組的前后司機車廂內,其車載天線安裝在司機車廂外側,并盡量保障與泄漏保持視距,TAU通過以太網接口與車內交換機連接,實現TAU與車內數據業務的信息交互;車內采用以太網環形組網,各車廂通過車載交換機互聯。車廂內的閉路電視監控信號通過TAU、經LTE上行回傳到控制中心,PIS的流媒體信息則通過TAU、經LTE下行傳送到車內的PIS車載服務器上。單列編組前后司機車廂各部署一套TAU,兩套TAU以主備方式工作。
4結語
城市軌道交通無線通信系統承載著語音、視頻、數據等多種業務,隨著線網和用戶需求的增多,專網通信從窄帶、獨立設置的無線通信向著各業務融合一體的寬帶無線通信網發展成為技術發展的趨勢;TD-LTE技術方案作為城市軌道交通車地無線綜合平臺是可行的,將成為發展的主流方案。同時,為了保障軌道交通無線通信的安全性和性,擬采用TD-LTE無線通信承載網的軌道交通建設城市需盡早進行專用無線頻段的申請,以便為今后業務的實施及拓展創造有利條件。
城市軌道交通論文:城市軌道交通工程竣工結算造價控制難點\對策及建議
緒論
本文以城市軌道交通工程竣工結算為視角,以竣工結算造價控制為研究對象,從個案到普遍,分析了城市軌道交通工程竣工結算造價控制的難點,提出了竣工結算造價控制的對策和建議。
研究背景城市軌道交通工程建設是一個極其復雜的系統工程,具有工期長、涉及專業多、建設難度大、投資額巨大、涉及面廣等特點,注定了軌道交通造價控制是一項復雜性、艱巨性的工作。
研究動機如何高效完成竣工結算工程,改變目前地鐵建設工程竣工結算造價控制較難問題。
意義和目的縮短軌道交通工程竣工結算時間,為城市軌道交通其他線路的決策及實施積累經驗,并對城市軌道交通造價指標分析提供的參考依據。
引言
當前國內已掀起了軌道交通的建設的高潮,其安全、準時、快捷、大運量特點,越來越多受到各地的青睞。中國已成為世界上城市軌道交通發展速度最快的國家,建成線路和規劃線路規模都十分可觀。
根據《中國城市軌道交通年度報告》統計,我國內地共有29座城市90多條線路處于建設狀態,總建設里程超過了2000多公里。初步統計,“十二五”期間,我國軌道交通建設速度將達到年均500公里左右,估算投資額將達到年均2500億元~3000億元。未來十至二十年內,仍將是中國城市軌道交通發展的黃金時期。城市軌道交通建設具有一次性投資大,運營費用高,社會效益好而自身經濟效益差的特點。絕大部分地鐵都依靠政府補貼運營。巨大的建設規模和資金需求,以及投入運營后的政府巨額補貼,已成為我國城市軌道交通發展的障礙。
通過某地鐵項目竣工結算造價管理為例,使相關人員在較短時間內了解和掌握軌道交通工程(土建)竣工結算造價控制的難點、就能因地制宜的制定出對策以及相應的解決建議,更有利于城市軌道交通的造價的管理與控制。
竣工結算造價控制的難點
合同條款約定不清楚,甲乙雙方理解不同導致結算造價費用的糾紛。
地鐵工程按項總價包干費用調整問題
招標合同條款一般都約定“投標人應根據設計要求、地質情況、現場條件、施工方案、實施風險等因素,對工程量清單中以項計列的下列項目進行綜合考慮,并包含在報價之中”,如密閉艙填加材料、盾構襯砌壓漿等均按“項”包干。按照清單描述綜合考慮此類項目的費用,但實際施工過程中由于工法變更,導致合同內工程數量減少。這使得包干費用需要進行調整,這些項目都是結算造價控制的難點之一。如地鐵某標段原區間工法為盾構施工,由于后期施工過程中受國鐵線路影響,將原合同內需要盾構施工的134米區間改為明挖施工、274米盾構施工改為暗挖施工。在按照上述明挖、暗挖分別增補工程量清單同時,需要我們審核人員關注原合同內按項包干項目(密閉艙填加材料、盾構襯砌壓漿)按照原合同相應里程長度比例扣減原合同內按項包干的兩項費用。
招標清單的漏項及合同外清單增項界定問題
某地鐵工程采用初步設計圖紙招標,清單編制及工程量計算規則主要依據《建設工程量清單計價規范》的相關規定執行,竣工結算中針對原招標圖紙中已經明示的項目在原招標清單中沒有列項的清單,該項目屬于清單漏項還是界定為合同外增項,是我們結算造價控制的重點及難點之一。
地下管線保護費用核算問題
地鐵項目招標文件中對于地下管線的描述非常清晰:“乙方應充分考慮因建筑紅線周邊和外圍地下管線漏水或現有管線、地下構筑物保護所給施工帶來的工期拖延和費用增加,并將此類費用包含在報價中,甲方不受理此類工期或費用的索賠。”但在實際施工過程中土建工程基礎開挖遇到的地下管線眾多,有些管線招標文件及招標圖紙中均未提及,因此結算造價審核時不能簡單的用合同條款去確定此類問題,這類費用的審核也是竣工結算中造價控制的難點之一。
工程量核實問題
地鐵工程(土建)大多以“固定單價”形式簽訂施工合同,竣工結算時造價控制的一個環節,盡管屬于事后控制措施,但仍對造價控制、節約資金起到了很重要的作用。工程量的計算是審核結算最繁瑣的環節,工程量清單計算規則多,工程量大,最容易出現多算,重算或漏算的地方。因此,必須根據施工圖紙及其它相關資料以及實際施工時的現場情況,對工程量的性進行嚴格核實,確保工程量的真實性,避免結算時產生工程量計算重復的情況發生。在工程量核實過程中應該難點重點放在如下方面:
(1)混凝土、鋼筋工程量的核實
地鐵項目施工難度較大,鋼材用量較多。施工單位結算時易在鋼筋工程量上做些文章,這就要求我們審核人員認真仔細的核查鋼筋數量,會取得顯著效果。例如地鐵某土建標段施工單位報送鋼筋工程量49384噸,通過與施工單位半年時間的核對,最終確認的鋼筋工程量40465噸,核減工程量8919噸,相應核減工程造價4914萬元。
(2)注漿工程量的核實
地鐵建設施工難度大,體現在施工方法多,安全風險高。工程建設地點多,大多穿越繁華鬧市區,城市主干道、城市立交橋、國鐵和地鐵既有線路;地質條件、市政管線復雜,為保障土體穩定性多采用注漿加固的方式,注漿工程量核實也是竣工結算造價造價控制的難點之一。需要關注注漿原因以及注漿方式;并核查原合同內注漿是按“項”包干項目,還是按立方米計算。如是按“項”包干項目,一般合同約定在地質條件未發生變化時不調整此項費用;如按立方米計算則需要分析注漿方式是超前支護注漿、帷幕注漿、土體加固注漿等,按照相應注漿方式核算工程數量。
工程量清單增補單價的核實
在施工階段常因規模和工藝的設計變更引起工程量清單的增加,需要從新增補單價,這些增補單價是結算造價控制的難點之一。如地鐵某土建標段,合同內盾構正常段掘進的單價為11221.79元/m,施工過程中施工單位以遇到硬巖為由將合同單價調整為176912元/m,我們核查相關資料發現招標文件及招標圖紙中地質勘查報告中標明“里程K25+930.00~K26+150.00附近為全風化~微風化砂巖,單軸抗壓強度31.5~62.8Mpa”,而且依據招標文件中提供給施工單位指定工程技術規范清單《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規范》(GB50307-1999)中“4.1 巖石分類巖石應根據飽和極限抗壓強度fr> 60 MPa為極硬巖”,招標圖紙中說明“單軸抗壓強度31.5~62.8Mpa,”已經指明地段處于極硬巖狀態,施工單位應該在投標時已經充分考慮地勘情況后綜合報價,因此我們認為該過硬巖段的單價應執行原合同單價不予調整。此類增補單價根據不同情況應該仔細查看現有結算資料與招標資料對比分析,是采用增補單價還是執行原合同單價是竣工結算造價控制的難點之一。
城市軌道交通論文:對廈門城市軌道交通通信資源共享研究
隨著廈門城市人口的快速增加,城市規模的不斷擴大,城市交通量的迅猛增長,軌道交通作為低碳環保“快速便捷”的城市公共交通工具,成為解決廈門交通擁堵的良方,因此,廈門市加快了城市軌道交通的建設!
1.廈門城市軌道交通背景情況
依據廈門城市總體規劃和綜合交通規劃,廈門市規劃遠景年城市軌道交通線網由6條線路組成,總長約246.2公里,設車站 138座,其中換乘車站19座,線網密度廈門本島0.65公里/平方公里,島外0.29公里/平方公里。線網中,1、2、3號線分別為本島沿北、東、西方向的放射狀骨干線路(含1號線支線),主要承擔本島與環灣組團間跨海交通聯系功能,兼顧島內及島外組團內部公共交通骨干功能;4、5、6號線作為輔助線,支持本島與周邊組團、環灣組團發展。預計2020年,廈門市公共交通分擔率為40%,軌道交通占公共交通的比例達30%~35%,力爭承擔60%的跨海出行量。
2.廈門城市軌道交通通信資源共享的必要性
通過城市軌道交通通信系統的資源共享,能夠較大程度地降低工程建設投資“減少”維護定員,以及減少運營成本!目前許多城市進行大規模城市軌道交通建設,做好資源共享具有較大的經濟效益和社會效益!同時,通過資源共享能夠很好地解決城市軌道交通線網條件下,通信的互聯互通問題,確保信息互通,有利于節省設備投資,也使線網間通信的互聯互通問題迎刃而解!通過資源共享還能夠節省機房面積,間接地節省土建工程費用!在線網規劃下進行資源整合,能夠使整個通信系統配置的化,能夠提高應急指揮能力,特別是災害狀態下作為一個整體的協調/，！/統一指揮!
3.廈門城市軌道交通通信資源共享方案探究
通信系統設計應從全網的角度出發,充分考慮通信系統互聯、互通,同時應加強系統標準的統一和系統資源共享。減少設備及材料的重復投資,降低通信系統總的建設成本;節省地鐵內寶貴的空間;優化設計接口;減少系統故障點;方便集中統一維護,節省人力資源,提高管理效率,實現資源共享較大化。
通信資源共享必須從地鐵軌道交通通信線網規劃的層面研究通信系統建設方案,既要充分利用在建線的資源,又要為后續修建的軌道交通創造良好的建設條件。以下從軌道交通通信線網的角度分析各線在控制中心、換乘車站等資源的共享以及相互接口。通過合理接口銜接,達到節約工程投資、降低運營成本和能耗的目的。
3.1傳輸系統探究
傳輸系統作為軌道交通信息、控制系統的基礎網絡,是軌道交通通信系統中最重要、最基礎的網絡。為保障建成后的軌道交通能安全、高效運營,傳輸系統應為通信系統各子系統及信號、自動售檢票(AFC)、辦公網絡系統、綜合監控系統(ISCS)等提供的、冗余的、可重構的、靈活的傳輸信道,成為保障本軌道交通運行所必須的信息的傳輸媒體,同時預留一定的通道。
3.2無線通信系統探究
在《廈門市城市軌道交通線網規劃》中推薦方案的基礎上,結合廈門市軌道交通線網特點及TETRA系統技術特性,借鑒國內城市專用無線系統案例,推薦采用主備交換中心組網方案。即在各站設置兩載頻基站,站點內部以天線分布式系統實現信號覆蓋,隧道內部以漏泄同軸電纜實現覆蓋,全線采用小區制,以ABAB方式組織頻點分布,而各條線路均使用不同的頻點組,避免換乘站出現同頻點情況。該方案技術先進,規劃合理,安全性高,投資規模適中,頻點充足,且在國內其他城市得到了很好的實踐應用,能夠滿足廈門軌道交通線網對專用無線通信的需求。
3.3 閉路電視監視系統專題探究
專用通信視頻監視系統是地鐵運營管理現代化的配套設備,供控制指揮中心調度管理人員“車站值班員”站臺工作人員及司機實時監視車站客流“列車出入站及旅客動向等情況!公安通信視頻監視系統通過設置在現場的攝像機,對地鐵各車站重要區域旅客流動及治安情況進行實時監控,及時發現”震懾和打擊違法犯罪行為,為查緝破案提供錄像取證!目前,專用視頻監視系統和公安視頻監視系統大都采用共用前端攝像機,后臺設備和存儲設備等各自獨立建立方案!由于專用和公安的視頻監視系統功能要求基本一致,監視范圍也都是在站臺“站廳”出入口等處,因此,這 % 個視頻監視系統可以合二為一,設置一個綜合視頻監視系統,只需分別在車站值班員“中心調度員和車站警務站”派出所“地鐵公安分局監控中心等設置監控終端,實現資源共享,節省投資!”
3.4換乘站資源共享探究
對于換乘車站需要根據換乘方式及建設時序考慮資源共享問題。
(1)通道換乘的換乘站,各線分別建設自己的通信系統,并由各線路分別管理。
(2)站內換乘車站設備用房及電纜管道應由先期建設的線路一次性實施。
(3)傳輸、調度電話子系統宜按獨立分設方式。
(4)在工期同步或工期間隔較短的站內換乘車站,以下各子系統設備需求宜按各線進行統一考慮或預留擴容條件。
(5)在工期同步或工期間隔較短的 站內換乘車站,專用無線基站設備應根據網絡無線總體規劃,采用集成或獨立分設方式。
(6)所有可集成的系統設備均應由先期建設的線路負責實施,并應考慮后期建設線路接入的可行性。
(7)通道換乘車站電視監視子系統在公共區域的圖像信息應實現共享。
(8)集成后的電視監視、廣播、時鐘、電源等子系統的車站級控制設備應能與各線控制中心設備互連互通,并按各自管轄。
3.5專用無線與警用無線通信漏泄電纜合用方案探究
專用無線系統工作在800MHz頻段,警用集群調度指揮系統工作在350MHz頻段。兩個系統工作頻段相差較大,如果共用漏泄同軸電纜,相互干擾較小,而且專用無線和警用無線漏纜均在特別長的站間距離時才需要中繼,共用漏纜能滿足系統功能需求,在技術上是可行的。所以,專用無線和警用無線漏纜可考慮整合設置,從技術、經濟、維護管理等方面分析,提高了設備利用率,具有節約了寶貴的地下隧道空間、降低了投資、等優點。
4.結束語
專用“公用和公安”三大通信應結合投資主體和建設方式,實現資源共享!做好城市軌道交通通信系統的資源共享,不僅能夠較大程度地降低工程建設投資“減少維護定員”減少運營成本,還有利于線網間的互聯互通,提高通信網絡性,產生較大的經濟效益和社會效益!
城市軌道交通論文:城市軌道交通與綜合開發
一、綜合開發必要性 隨著我國經濟的高速發展,城市規模不斷擴大,很多城市均在發展軌道交通系統,城市軌道交通工程的實施,將從根本上改善城市交通狀況,促進城市的發展。但軌道交通是一項投資大、建設周期長、運營后成本回收慢的公益事業,所以在建設和初期運營期間,必然給投資建設方帶來一定的經濟負擔。根據國內外成
功的經驗,在沿線進行綜合開發,將是充分發揮軌道交通骨干交通的作用,擴大客流吸引范圍,帶動軌道交通沿線的經濟快速發展,緩解建設資金困難的有效途徑。
通過軌道交通的建設,可充分利用軌道交通對其沿線地面、地下空間進行合理的開發與利用,在城市總體規劃的框架下,提高城市整體功能的作用。合理的綜合開發不僅為建設方謀求經濟效益,而且可以帶動工商業、房地產業和旅游觀光業的繁榮,加快沿線基礎設施的建設,還能帶動客流的快速增加,有利于提高票務收入。
二、綜合開發模式、特點及分析
1.車站上蓋發展模式
一般車站與物業、廣場等整合為同一建筑群,聯系密切,相互促進。
(1)特點:
a.車站大量的客流能使物業開發價值迅速提升,投資回報快。
b.如與城市廣場或商業中心結合,易形成城市中心或商業中心,從而帶動整個大社區的發展。
c.節約城市用地,并由于不分隔城市地塊,為地塊良>！
(2) 常見的型式:
a.地下站與物業結合的型式
形式內容多樣,可與商業、居住區、城市中心、文娛設施結合。
b.高架站與物業結合的型式
節約用地,降低建設成本,提高物業市場競爭力;將站廳客流聚散空間與城市廣場對位,形成社區中心,擴大物業開發影響范圍。(如香港地鐵青衣站)
c.出入口與物業結合的型式
可為物業提供便利地鐵出入口,方便物業方向的客流,提升物業的市場價值。
2.車站周邊發展模式
一般車站位于城市道路下(上)時,車站通過出入口、天橋、地道等與道路兩側物業結合。(如香港地鐵奧運站)
特點:車站大量的客流能使物業開發價值迅速提升,投資回報快。
3.地下空間開發模式
將車站站廳及存車線、渡線上方等既有空間與開發合理整合為大型空間,為地下空間的多樣開發提供便利和平臺。
地下空間開發型式多樣,可根據周邊規劃和功能定位靈活調整綜合開發方向。
(1)商業空間型式
如車站位于城市商業街區,特別是車流量大的城市主干道,可以車站為中心,將街區中的大型商業中心的地下室聯成完整的空間,形成四通八達的地下商業步行街,提升整個社區的商業開發價值。(如廣州地鐵烈士陵園站、上海地鐵徐家匯站)
(2)文化展覽空間型式
車站既有空間設置文化展覽、交流區域,可提升社區文化氛圍,展示城市歷史、文化、藝術特點,能取得較好的社會經濟效益。(如東京大江戶線車站)
(3)城市廣場型式
將車站與城市廣場融為一體,衍生城市廣場的功能和意義,突出城市廣場的中心地位和凝聚性,創造性的發揮軌道交通的特點和優越性。
(4)服務設施型式
在城市公共服務設施用地緊張的社區,可充分利用車站富余的既有空間作為公共服務設施,方便市民,如在城市CBD區、居住區等停車位緊張的社區,可將車站存車線上方的空間利用為地下停車場。
(5)綜合型式
既兼備商業、文化空間,又能與城市廣場互動,從而改善社區整體規劃,一般可在城市中心區采用這種綜合型式。
三、綜合開發可借鑒的TOD模式
1. 以公共交通為導向的發展模式這個概念最早由美國建筑設計師哈里森·弗雷克提出,是為了解決二戰后美國城市的無限制蔓延而采取的一種以公共交通為中樞、綜合發展的步行化城區。其中公共交通主要是地鐵、輕軌等軌道交通及巴士干線,然后以公交交通站點為中心、以400-800米(5-10分鐘步行路程)為半徑建立中心廣場或城市中心,其特點在于集工作、商業、文化、教育、居住等為一身的“混和用途”。城市重建地塊、填充地塊和新開發土地均可采用TOD模式。
由于公共交通的發展必然導致人們出行方式的“步行化”,而步行化又必然要求開發商在打造以公共交通為導向的發展模式的時候注重廣場、花園、商服、天橋等公共設施的建設以吸引和方便居民搭乘地鐵,所以在一定程度上開發商代替政府進行了城市公共設施的建設。由于開發商與軌道交通和 新市鎮開發等城市發展計劃緊密結合以地鐵沿線和地鐵站的開發權伴隨巨大的利益,新市鎮的開發更讓房地產商有了大顯身手的機會去興建超大規模的社區。而隨著社區的逐漸成熟,也有利于房產的保值和升值,最終形成良性循環。其結果是政府、開發商和城市居民的“多贏”。 2.香港軌道交通綜合開發成功經驗 相對目前國內乃
至世界地鐵運營普遍虧損的局面,香港地鐵在其近三十年的建設運營過程中積累了豐富的經驗,成為世界上屈指可數的贏利的軌道交通 公司。香港地鐵的成功運營,其一重要經驗就是將站點的物業與地鐵建設運營緊密聯系在一起,達到以下幾個相關聯的目標:
(1)地鐵上蓋及周邊物業能盡享地鐵交通之便。
(2)將地鐵上蓋物業發展成為地區中心和交通樞紐。
(3)物業的發展和地區中心交通樞紐的形成能穩定和增加地鐵客流,以增加地鐵運營收入。
(4)較大限度地提升地鐵沿線土地的價值,為城市特別是新興城鎮的發展注入動力。
隨著市場資源的自然配置和房產開發商開發理念的成熟,加上政府的有效引導,TOD模式在香港發展帶來了巨大的社會經濟效益。其中著名的案例有太古城站、奧運站、青衣站和九龍灣站等。
四、綜合開發原則
(1)車站及沿線綜合開發應符合城市總體規劃要求,建筑風格應具有時代性和地方特色,并展示城市特色;
(2)綜合開發應以軌道交通建設為目的,以地鐵建設外延效益補充地鐵建設投資,力求降低軌道交通建設成本,探索軌道交通可持續發展道路。
(3)綜合開發應在滿足軌道交通功能為主的前提下,結合車站及沿線條件進行物業開發,集約利用土地,加快城鎮城市化進程。
城市軌道交通論文:牽引計算在城市軌道交通項目設計中的作用
摘 要: 按一般的設計慣例,牽引計算工作僅僅是在線路方案穩定后所作的列車運行模擬計算,從而得出列車在各個區間內的走行時間、走行速度以及能耗。但隨著城市軌道交通項目綜合技術要求的不斷提高,如何從最經濟合理的角度確定設計規模,以最小的投入得到較大的回報,這就存在各專業之間相互制約的一系列復雜關系,而牽引計算工作在這中間所起的作用,就是從經濟運行的角度,找出最合理的技術參數,從而指導線路、車輛、信號、供電及環控專業的設計工作。
關鍵字:牽引計算、指導、線路、車輛、信號、牽引供電、環境控制、設計
1、指導線路專業對平、縱斷面的優化設計
選線就是選擇軌道交通路線,它是城市軌道交通工程設計的龍頭。選線首先是經濟
選線,或稱行車路線的選擇,然后是技術選線。經濟選線就是選擇行車路線的起訖點和經濟據點,主要是站在吸引客流量,切實解決交通擁擠狀況的角度出發的。行車路線的選擇應結合城市規劃,符合客流產生、流動和消失的規律,并要符合城市客流發展的規劃。技術選線就是按照行車路線,結合有關設計規范,平縱斷面設計要求,落實線路位置的技術工作。在城市軌道交通項目的設計中,由于城市已有道路的既有條件或管線埋設、地質結構的影響,使得線路定線工作難度頗大。牽引計算工作主要在技術選線過程中,根據列車在線路上的自由運行速度值,核算緩和曲線長度、夾直線長度的設置是否符合要求,以及曲線超高的設置是否滿足速度要求,從而確定曲線超高的加寬值是否達到限界要求。反之,線路對緩和曲線長度、夾直線長度以及曲線超高、超高的加寬值的核算結果又影響牽引計算列車運行速度的確定。
以重慶跨座式單軌交通為例。由于跨座式單軌交通線路不同于鋼輪鋼軌,它的超高直接在軌道梁上反映,且必須在線路設計中結合列車在該地段的運行速度,將線路超高、限界加寬值一次設計到位,無法在施工完成后調整超高值。重慶輕軌濱江路段CK4+200~CK4+350地段,正好位于穿越嘉陵江匝道橋橋墩柱位置,由于既有匝道橋修建時未預留夠輕軌雙線位置,迫使線路右線繞行穿行于兩匝道橋橋墩間,且有一段半徑150m的小半徑,如果列車以正常情況穿越該段,速度可達55km/h,但由于兩匝道橋橋墩間間距無法滿足55km/h速度超高的加寬要求,限制了列車在該段的運行速度,最終使得該段右線不能設置超高,列車運行速度僅達到30km/h。如下圖所示。
2、指導車輛專業對車輛技術參數的選擇
由于城市軌道交通車輛選型工作難度較大,既要考慮車輛的技術性能,又要考慮美觀舒適實用,從建設方角度還要考慮經濟合算,所以在設計中,車輛選型工作幾乎貫穿整個設計過程。
為了保障擬定車輛技術指標能滿足設計要求,我們可在擬定車輛技術條件前提下,利用牽引計算,先核算部分車輛技術指標是否達得到線路技術要求。例如,我們可以核算列車在定員或者超員狀況下,如果失去一部分動力,能在多大的坡道上起動,能以多高的速度通過線路限坡等等。我們還可以在擬定的列車牽引特性下,完成整個線路的牽引計算工作,再求算出整個列車運營范圍內所需的等效發熱電流,或稱均方根電流值(IRM),如果滿足以下關系式:
IRM≤(0.8~0.9)Im
公式中:Im——為車輛電機的額定電流值。 則表示擬定車輛電機的額定功率選定是正確的,滿足要求的。反之,不能滿足上式要求,則說明擬定車輛電機的額定功率選定是不夠的,不能滿足要求,需重新選定。
3、指導信號專業進行閉塞分區的設計
軌道交通系統的能力大小,主要是靠信號系統的制式來保障的,先進的信號系統能較大程度地降低兩列相鄰列車的追蹤距離,從而降低列車的折返時間,提高列車的追蹤能力。同時,不同等級的軌道交通系統,其乘客輸送能力差異大,線路、車輛條件有別,行車管理、運營組織方式也不同。因此,信號系統必須滿足和適應這一特殊需要。在以上條件確定的前提下,我們要進行信號閉塞分區設計。信號閉塞分區長度的確定,以及信號速度碼的確定必須在牽引計算工作的配合下完成。牽引計算不僅能直觀的反映出列車在各個點所處的速度,而且還可以反映線路要求限速的位置、范圍,從而有效地劃分出閉塞分區的長度及速度碼。閉塞分區長度的計算公式如下:
L=Lf+Lz+Ls 層式中:L——閉塞分區長度;
Lf——制動反映時間所走距離; Lz——列車從某一速度值制動為0速度所需制動距離;
Ls——安全保護距離。
其中Lz就靠牽引計算來測算。
在折返站信號閉塞分區設計時,我們也是根據不同的折返站布置形式,盡可能地用信號系統來滿足折返能力要求。這一設計過程也與牽引計算工作密不可分。
4、指導牽引供電專業對主變電站規模的確定以及各牽引降壓所數量與分布的確定
主變電所是軌道交通能源核心部位,它的容量大小直接影響整個軌道交通系統的運輸能力。為了節省能源,我們在設計中又不能將它設計成無限大,如何正確合理選定主變電所容量及牽引降壓所數量與分布,必需依靠列車牽引模擬計算,即牽引計算。只有在牽引計算工作完成之后,根據列車在不同的位置上所處的工況,確定在該位置時間矢量的耗電量大小,從而累計出列車在整個運營線路上的耗電量大小,為牽引供電專業提供設計依據。
5、指導環控專業對地下車站和地下區間的環控通風設計
列車在地下區間運行時,由于列車運動帶動區間空氣運動,造成活塞風,如何利用活塞風,保持地下空間的溫度,是環控專業需要解決的問題,這個問題的解決,也必須在列車牽引計算工作完成后,才能有針對性地確定列車在不同的速度下通過地下區間造成活塞風的大小以及產生熱量的大小,從而選定隧道風機和排熱風機設置位置及風機功率大小。根據列車通過地下區間的頻率以及每列車所散發的熱量,來確定如何調劑地下區間的溫度。
6、結論
當然,線路、車輛、信號、供電及環控專業的設計工作的制約因素還很多,牽引計算工作所起的指導和制約作用只是其中之一,但是正確、合理、經濟地作好牽引計算工作對優化平、縱斷面設計,經濟合理地選擇車輛類型、正確完成信號閉塞分區設計、選擇經濟合理的引供電系統容量以及正確合理地完成地下區間和車站的環控通風設計均具有指導作用。
城市軌道交通論文:城市軌道交通工程監測預警分析
城市軌道交通工程施工大部分是在地下操作,由于地質的復雜性,在施工過程中面臨著新的安全問題和技術問題,如果其施工不當,可能引起一系列的地質變化問題,對周邊的環境安全造成威脅,甚至會造成嚴重的經濟損失和負面影響。因此城市軌道交通施工的安全問題日益受到社會的關注,為了確保城市軌道交通工程的施工安全,我國主要的城市軌道交通城市已建立了工程監測預警體系,并加以實施。工程監測預警體系的建立與實施,有利于保障城市軌道交通的安全建設,實現工程的安全化管理。因此,筆者結合自身的工作實踐,對城市軌道交通工程監測的內容進行了如下分析。
1.淺析城市軌道交通工程監測的內容
在城市軌道交通工程中,工程監測要掌握整個工程的變化,迅速及時的評價工程的安全狀態,以提高施工的安全性。在城市軌道交通工程施工中,工程監測的對象主要是工程周邊環境、周圍地質和工程支護結構體系三大類。工程監測周邊環境主要包括對建筑物、地下管線、市政橋梁、地表和市政道路的監測,其中建筑物是必須監測的,要確保建筑物無沉降、傾斜和裂縫,以免影響城市軌道交通工程的質量。工程監測支護結構體系主要包括明挖法及豎井施工支護結構、盾構法隧道結構和礦山法隧道初期支護結構的監測。在此項監測中,要監測初期支護豎井井壁凈空收斂、支撐立柱沉降和傾斜等情況,盾構法隧道結構中管片襯砌拱頂沉降情況,礦山法隧道初期支護結構的拱頂沉降、凈空收斂、底板隆起、中柱沉降等情況。工程監測周圍地質主要是對巖土體、地下水監測,尤其是對地下水位的監測[1]。
2.闡述城市軌道交通工程監測預警
2.1 城市軌道交通工程監測預警分級
依據國家對可以預警的公共衛生事件、自然災害和事故災難預警級別的劃分,我國城市軌道交通建設城市探索出了適合當地的工程監測預警體系。例如,北京、上海把黃色、橙色和紅色預警級別作為工程監測預警。香港利用預警值、告警值和管理值作為工程監測預警。目前,在大多數的城市則是根據城市軌道交通工程建設管理的特點、成熟做法、風險等級、安全狀況和發展趨勢,把城市軌道交通工程監測預警由小到大可分為四級、三級、二級和一級,分別用藍色、黃色、橙色和紅色表示,紅色為較高警級[2]。
2.2 城市軌道交通工程監測預警分類
通過多年的實踐研究證明,城市軌道交通工程監測預警主要分為三大類,即監測綜合預警、監測數據預警和工程監測預警。及時,監測綜合預警。監測綜合預警是通過分析某個監測項目的位置分布、預警等級情況和監測數據預警點數量之后再進行的預警。監測綜合預警在某種意義上可謂是真正的監測預警,因為它能夠很好的反應因監測數據超標而造成的工程監測項目的不安全程度大小,也可防止因監測數據預警點多,而無法掌控工程安全性的現象發生,避免給工程施工造成麻煩。第二,監測數據預警。監測數據預警主要是在某監測項目某監測點的實測數據超過了預先給定的預警值的情況下發出預警。監測數據預警只是因監測數據超標而發出的單一數據預警,是工程監測所有預警的基礎,對監測項目或監測對象的安全狀況不能的反應。第三,工程監測預警。工程監測預警是指在根據監測綜合預警以及巡視預警得到的結果,來預測與判定工程監測對象或項目或是整個城市軌道交通工程項目的預警級別。
工程監測預警與監測綜合預警、監測數據預警相比較而言,它是一種意義完整、真正考慮工程危險狀態和工程安全隱患的預警,同時它也是建立在各種檢測數據和巡視信息基礎上以確保工程安全和周邊環境安全為目的的工程預警。工程監測預警的管理主要是對監測預警的紅、橙、黃和藍色四警級的管理,監測預警的紅、橙、黃和藍色四警級是實現工程預警管理策略的主要依據。確定工程監測預警的等級時需要考慮多方面的因素,如監測項目的預警類別、預警等級、預警數量與工程風險等。在城市軌道交通工程的實際施工中,要從實際出發,結合當地的施工經驗,通過綜合分析所得預警的數據、現場會商和專家論證之后再綜合判定其工程預警級別。
3.探討城市軌道交通工程監測預警的管理
3.1 城市軌道交通工程監測預警管理模式
在城市軌道交通工程監測預警體系中,工程監測預警實施的是三級分層管理模式,即建設管理層、現場監管層和監測預警實施層。建設管理層主要包括建設主管部門及相關政府管理部門、建設單位;現場監管層主要包括監理單位或建設單位委托的現場工程安全咨詢機構;監測預警實施層主要包括土建施工單位、監測單位等。三者之間互相監督,有利于各個部門的溝通與協調,保障城市軌道交通工程監測預警體系的完善[3]。
3.2 城市軌道交通工程監測預警管理內容以及流程
在城市軌道交通工程監測預警方面,工程監測預警的管理內容主要有預警信息上報、響應、處置和消警等內容。及時,城市軌道交通工程監測預警信息的上報、響應及處置。預警信息的報送根據不同的預警級別,送達的時間、速度和單位均不一樣。紅色預警必須及時時間上報到建設主管部門和工程相關參建方單位負責人,其余的則酌情而定:藍色監測預警報送的時間是確定時起24小時內,報送到施工、第三方監測和設計單位;黃色監測預警報送的時間是確定時起四小時內,報送到施工、第三方監測、設計和建設單位業主代表;橙色監測預警報送的時間是確定時起一小時內報送,報送到施工、第三方監測、設計和建設單位。相關單位在接到預警信息之后要根據警情加強監測、巡視和制定相應的解決措施,力求在最短時間內消除警情。第二,城市軌道交通工程監測預警的消警。在城市軌道交通工程施工中,施工單位確定在預警期間工程自身或環境風險的事故沒有發生,并且已結束監測預警處置的情況下沒有發生次災害,可申請消警,然后由監理或工程安全咨詢機構對其進行評定決定能否消警。施工單位進行工程監測預警消警時,應堅持謹慎的原則,對于無法判定的監測預警不允許消警。消警以后,對于工程的監測指標和監測安全狀態仍要繼續跟蹤[4]。
4.結語
綜上所述,隨著我國城市軌道交通工程建設的快速發展,工程監測預警體系已經初步形成,根據工程監測預警內容,可以將其分為監測數據預警、監測綜合預警和工程監測預警三類,其中監測數據預警是所有預警的基礎,工程監測預警是真正考慮工程安全狀態的預警。工程監測預警的管理主要是三級管理模式即建設管理層、現場監管層和監測預警實施層,其管理內容主要包括預警信息的上報、響應、處置和消警。
城市軌道交通論文:對城市軌道交通工程監測預警分析
城市軌道交通工程施工大部分是在地下操作,由于地質的復雜性,在施工過程中面臨著新的安全問題和技術問題,如果其施工不當,可能引起一系列的地質變化問題,對周邊的環境安全造成威脅,甚至會造成嚴重的經濟損失和負面影響。因此城市軌道交通施工的安全問題日益受到社會的關注,為了確保城市軌道交通工程的施工安全,我國主要的城市軌道交通城市已建立了工程監測預警體系,并加以實施。工程監測預警體系的建立與實施,有利于保障城市軌道交通的安全建設,實現工程的安全化管理。因此,筆者結合自身的工作實踐,對城市軌道交通工程監測的內容進行了如下分析。
1.淺析城市軌道交通工程監測的內容
在城市軌道交通工程中,工程監測要掌握整個工程的變化,迅速及時的評價工程的安全狀態,以提高施工的安全性。在城市軌道交通工程施工中,工程監測的對象主要是工程周邊環境、周圍地質和工程支護結構體系三大類。工程監測周邊環境主要包括對建筑物、地下管線、市政橋梁、地表和市政道路的監測,其中建筑物是必須監測的,要確保建筑物無沉降、傾斜和裂縫,以免影響城市軌道交通工程的質量。工程監測支護結構體系主要包括明挖法及豎井施工支護結構、盾構法隧道結構和礦山法隧道初期支護結構的監測。在此項監測中,要監測初期支護豎井井壁凈空收斂、支撐立柱沉降和傾斜等情況,盾構法隧道結構中管片襯砌拱頂沉降情況,礦山法隧道初期支護結構的拱頂沉降、凈空收斂、底板隆起、中柱沉降等情況。工程監測周圍地質主要是對巖土體、地下水監測,尤其是對地下水位的監測[1]。
2.闡述城市軌道交通工程監測預警
2.1 城市軌道交通工程監測預警分級
依據國家對可以預警的公共衛生事件、自然災害和事故災難預警級別的劃分,我國城市軌道交通建設城市探索出了適合當地的工程監測預警體系。例如,北京、上海把黃色、橙色和紅色預警級別作為工程監測預警。香港利用預警值、告警值和管理值作為工程監測預警。目前,在大多數的城市則是根據城市軌道交通工程建設管理的特點、成熟做法、風險等級、安全狀況和發展趨勢,把城市軌道交通工程監測預警由小到大可分為四級、三級、二級和一級,分別用藍色、黃色、橙色和紅色表示,紅色為較高警級[2]。
2.2 城市軌道交通工程監測預警分類
通過多年的實踐研究證明,城市軌道交通工程監測預警主要分為三大類,即監測綜合預警、監測數據預警和工程監測預警。及時,監測綜合預警。監測綜合預警是通過分析某個監測項目的位置分布、預警等級情況和監測數據預警點數量之后再進行的預警。監測綜合預警在某種意義上可謂是真正的監測預警,因為它能夠很好的反應因監測數據超標而造成的工程監測項目的不安全程度大小,也可防止因監測數據預警點多,而無法掌控工程安全性的現象發生,避免給工程施工造成麻煩。第二,監測數據預警。監測數據預警主要是在某監測項目某監測點的實測數據超過了預先給定的預警值的情況下發出預警。監測數據預警只是因監測數據超標而發出的單一數據預警,是工程監測所有預警的基礎,對監測項目或監測對象的安全狀況不能的反應。第三,工程監測預警。工程監測預警是指在根據監測綜合預警以及巡視預警得到的結果,來預測與判定工程監測對象或項目或是整個城市軌道交通工程項目的預警級別。
工程監測預警與監測綜合預警、監測數據預警相比較而言,它是一種意義完整、真正考慮工程危險狀態和工程安全隱患的預警,同時它也是建立在各種檢測數據和巡視信息基礎上以確保工程安全和周邊環境安全為目的的工程預警。工程監測預警的管理主要是對監測預警的紅、橙、黃和藍色四警級的管理,監測預警的紅、橙、黃和藍色四警級是實現工程預警管理策略的主要依據。確定工程監測預警的等級時需要考慮多方面的因素,如監測項目的預警類別、預警等級、預警數量與工程風險等。在城市軌道交通工程的實際施工中,要從實際出發,結合當地的施工經驗,通過綜合分析所得預警的數據、現場會商和專家論證之后再綜合判定其工程預警級別。
3.探討城市軌道交通工程監測預警的管理
3.1 城市軌道交通工程監測預警管理模式
在城市軌道交通工程監測預警體系中,工程監測預警實施的是三級分層管理模式,即建設管理層、現場監管層和監測預警實施層。建設管理層主要包括建設主管部門及相關政府管理部門、建設單位;現場監管層主要包括監理單位或建設單位委托的現場工程安全咨詢機構;監測預警實施層主要包括土建施工單位、監測單位等。三者之間互相監督,有利于各個部門的溝通與協調,保障城市軌道交通工程監測預警體系的完善[3]。
3.2 城市軌道交通工程監測預警管理內容以及流程
在城市軌道交通工程監測預警方面,工程監測預警的管理內容主要有預警信息上報、響應、處置和消警等內容。及時,城市軌道交通工程監測預警信息的上報、響應及處置。預警信息的報送根據不同的預警級別,送達的時間、速度和單位均不一樣。紅色預警必須及時時間上報到建設主管部門和工程相關參建方單位負責人,其余的則酌情而定:藍色監測預警報送的時間是確定時起24小時內,報送到施工、第三方監測和設計單位;黃色監測預警報送的時間是確定時起四小時內,報送到施工、第三方監測、設計和建設單位業主代表;橙色監測預警報送的時間是確定時起一小時內報送,報送到施工、第三方監測、設計和建設單位。相關單位在接到預警信息之后要根據警情加強監測、巡視和制定相應的解決措施,力求在最短時間內消除警情。第二,城市軌道交通工程監測預警的消警。在城市軌道交通工程施工中,施工單位確定在預警期間工程自身或環境風險的事故沒有發生,并且已結束監測預警處置的情況下沒有發生次災害,可申請消警,然后由監理或工程安全咨詢機構對其進行評定決定能否消警。施工單位進行工程監測預警消警時,應堅持謹慎的原則,對于無法判定的監測預警不允許消警。消警以后,對于工程的監測指標和監測安全狀態仍要繼續跟蹤[4]。
4.結語
綜上所述,隨著我國城市軌道交通工程建設的快速發展,工程監測預警體系已經初步形成,根據工程監測預警內容,可以將其分為監測數據預警、監測綜合預警和工程監測預警三類,其中監測數據預警是所有預警的基礎,工程監測預警是真正考慮工程安全狀態的預警。工程監測預警的管理主要是三級管理模式即建設管理層、現場監管層和監測預警實施層,其管理內容主要包括預警信息的上報、響應、處置和消警。
城市軌道交通論文:新世紀城市軌道交通路網規劃的思考
摘要:城市化進程離不開軌道交通的發展,本文旨在提出城市交通在新世紀的發展方向,根據國內城市軌道交通路網規劃及方案評價指標體系的現狀及原則,結合國外大城市的路網規劃綜合分析,融入“綠色交通”規劃理念,以期反映環境、資源等因素在軌道交通規劃中的重要性,提出新世紀城市軌道交通路網規劃及方案評價的原則,并以武漢市軌道交通規劃為例,提出建議。
1.新世紀城市交通的發展方向--綠色交通
城市交通的發展在滿足人們交通需求的同時,城市交通所存在的問題也日益突出,如交通擁擠、慢性公路堵塞及紅綠燈所造成的交通事故增加及出行時間消耗增大,噪聲、振動、大氣污染等環境問題,能源尤其是不可再生能源的消耗增多,道路建設的不合理影響土地布局的合理性,路網性降低,社會成本增加等問題。雖然在汽車環保及公路利用方面采取了各項措施,但隨城市交通需求的不斷上升,這些問題將會繼續惡化,并由此引發更嚴重的交通擁擠。可見,解決交通問題不再是單一的解決人們交通的需求,而應從系統的解決與之相關的所有問題。
“綠色交通”的提出,使解決城市交通問題得到好的詮釋即:解決交通擁擠、減少環境污染、合理利用資源,同時引導城市由目前單中心同心園模式向多中心的軸線模式發展。
綠色交通是一個全新的理念,是一個系統工程,也是一個實踐目標。簡言之,“綠色交通”是基于可持續發展的內涵,發展一套多元化的都市交通工具,減少個人交通車輛的使用,以降低交通擁擠,降低環境污染,促進社會公平、節省能源、費用的交通運輸系統。最終強調的是解決交通擁擠、減少環境污染、合理利用資源,以減少個人交通工具之使用為手段。
Chris Bradshaw于1994年提出綠色交通體系(Green Transportation Hierarehy),其論點是綠色交通工具之優先級依次為步行、自行車、公共運輸工具、共乘車,是單人駕駛的私人車。
可見,“綠色交通”的理念和目標正是交通規劃師們的追求,是新世紀城市交通的主導方向,也是城市交通可持續發展的迫切需求。世界各國在發展城市交通的戰略問題上,已達成共識:發展城市軌道交通系統,形成運量大、速度快、能耗低、污染少、安全性強的現代化立體公共交通干線網,實現交通行業的“綠色性”。如在斯特拉斯堡市號稱“綠色大蟒蛇”的輕軌交通,已成為歐洲綠色交通的典范。因此有人提出軌道交通是對環境友好的“綠色交通”。
2.城市軌道交通規劃現狀
城市軌道交通的建設方興未艾,尤其是在我國經歷了長期城市交通問題的困擾,體嘗了北京、上海等大城市地下鐵道建成后的種種效益之后,已有越來越多的城市開始著手軌道交通規劃。但在規劃過程中仍存在不少問題,不能完整的反映“綠色交通”理念,不能適應新世紀城市交通的發展。
1)路網規劃現狀
綜合北京、上海、廣州等國內大城市的路網規劃不難發現,普遍存在以下問題:首先較少的考慮資源、環境承載力的影響,或僅在評價系統中有些環境指標,而在“綠色交通”理念指導下,應該在規劃一開始就將資源、環境的約束納入其中;其次路線確定上主要采取定性方法,在整個規劃過程中,除客流預測時用到定量技術外,在線路確定上規劃者大多依據城市普通道路規劃的經驗和感性認識進行軌道定線,隨時間推移再由新的主客流方向形成新的路線,這樣形成的路網零亂,缺乏系統性;一點是缺乏市郊軌道的規劃,隨著城市化進程,市郊軌道勢在必行,國外大城市已開始規劃市郊軌道,如日本的東京等,為此我國的軌道交通應在規劃一開始統籌考慮市區和市郊軌道,走可持續發展之路。
2)線網評價現狀
首先,指標權重的確定缺乏依據,評價指標數目繁多,指標的權重沒有統一的依據,勢必造成一定的偏差,再由于誤差的累計,可能產生不合理的結果;第二,評價的指標雖然很多,但有些指標之間相互關聯,如廣州市快速軌道交通路網規劃指標體系中,公交平均出行時間與平均出行車速相關;第三,指標的定性分析缺乏客觀性,軌道線網的評價指標,有些指標如促進合理的土地開發,提高勞動生產率等難以量化,規劃者在分析時融入本人的主觀意識,勢必會降低它的科學性;第四,在整個評價體系中往往缺乏對軌道交通的“綠色性”評價,沒有納入人的舒適度、安全度、環境、噪聲、振動、大氣的污染等,不符合“以人為本”的規劃思想。
可見,目前國內的軌道交通規劃并不符合可持續發展要求,更沒有完整的反映“綠色交通”的理念。
3.新世紀軌道交通規劃應遵循的原則
根據“綠色交通”的要求,新世紀的交通不再是滿足單一的交通需求為目標,而應是滿足交通需求的同時充分地考慮資源、環境的約束,能夠完整的解決交通問題,即解決交通擁擠、減少環境污染、合理利用資源、更好地引導城市的發展。針對目前軌道交通路網規劃的現狀,綜合剖析世界四大都市倫敦、紐約、巴黎、東京的軌道交通及交通結構,在進行軌道交通路網規劃時除了滿足傳統的道路交通路網規劃的原則外,還應遵循下列原則:
1)適應城市總體規劃,超前城市總體規劃 在結合城市總體規劃進行城市軌道交通規劃時,應充分認識到軌道交通設施的建立,將吸引更多的交通需求,形成新的人口密集區,新的交通走廊。
2)線網布局走向與城市發展方向相協調 軌道交通不但應解決交通問題,更重要的是要促進城市的發展,以之作為城市發展的骨干和主體,引導城市的發展。尤其是對城市發展規模較大或未形成多中心發展格局的城市,這一點尤為重要。
3)考慮軌道交通對環境的影響 軌道交通系統的運行,將帶來新的環境問題,如噪聲、振動等,影響周圍居民的生活質量。
4)特別注意的是盡量不在市區特別是繁華的城市中心區建設地面上的高架線路 這是由于一方面市中心區人口密集,另一方面,市中心區高層建筑多,對污染物的擴散造成不利,軌道高架線路的建立將進一步加重這一地區的污染程度。
5)注重換乘系統,充分考慮交通銜接 軌道交通系統與道路交通工具、市際鐵路等共同存在,做好交通銜接,從而提高軌道交通系統的使用效率。
6)注重旅游的需要 現在越來越多的城市更青昧于發展第三產業,旅游城市的增多使各大城市在軌道交通規劃時必須考慮
未來旅游發展的需要,使之符合可持續發展的要求。
4.武漢市軌道交通路網規劃
武漢市的軌道交通研究始于八十年代,最初的研究項目是漢口舊京廣線外遷改建,提出在原線建設輕軌的設想。
4.1 線網簡介
目前武漢市軌道交通線網發展規劃已形成,遠景規劃年軌道總長219.7Km,設線路7條,4個車輛基地,10個停車場。線路構成如下表所示:
線別 起點 終點 全長(km) 車站(座)
1 吳家山 堤角 29.6 26
2 常青花園 關山 39.1 29
3 青山 青菱 32.1 26
4 沌口 新武北 38.4 28
5 永安堂 新武北 23.8 21
6 老關村 堤角 25.3 23
7 古田 野芷路 31.4 21
合計 219.7 174
4.2 線網評價
1)從線網總體結構看它是由核心網和放射網構成,中心區由縱橫四條線構成網格狀“圍”字形核心網,以此為基礎,形成聯系城市中心區和新城區的放射線,可減少換乘次數,減少中心區客流的換乘壓力,適合武漢市交通狀況。
2)線網力求穿越密集走廊,聯系大型客流集散地,同時兼顧城市主要發展方向和開發新區,符合可持續發展要求,部分融入了“綠色交通”理念。
3)線網能夠照顧到武漢市今后的社會經濟發展需要,符合城市的發展方向。
4)較好的解決了跨江客流需求,在規劃遠景年,四條跨江軌道將分擔83%的公交客流量,滿足過江需求。
4.3 對武漢市軌道交通規劃的建議
1)中心區線網密度在2020年為0.46公里/平方公里,遠景規劃年為0.82公里/平方公里,而在國外大城市則遠遠超出此數值,如巴黎中心區線網密度為2.97公里/平方公里,倫敦中心區為2.56公里/平方公里,紐約更是高達3.17公里/平方公里,國內城市如青島在2010規劃年也達到1.2公里/平方公里。可見武漢市中心區線網密度遠遠不夠,這樣勢必會導致客流失去對軌道交通的需求,轉向其它交通工具,因此應提高中心區線網密度。
2)針對武漢市的交通瓶頸--過江問題,在線路優化時應采取局部優化與整體相結合的方法,不可單純的以線網全局為規劃目標。保障跨江客流的需求,將是全局的前提。為此,適當更改即定線網,增加跨江軌道,滿足可持續發展的要求。
3)盡快在城市外圍區建設大型的換乘中心,緩解中心區的交通壓力,將位于市中心區的長途車站、火車站外遷,迫使客流轉向公共交通,選擇軌道交通,一方面減少了外來車輛,另一方面使軌道交通發揮更大的作用,同時可使原有的鐵路線作為軌道線路,降低成本。
5.結語
新世紀的城市交通將以“綠色交通”為實踐目標,解決交通問題將不僅僅要滿足不斷增長的交通需求,還要通過調整原有的軌道交通規劃原則,形成立體公共交通干線網,減少私人交通工具的使用,從而減輕環境污染,合理利用資源,同時引導城市的發展方向,以實現交通行業的“綠色性”。
王智慧 蔣馥 藍軍 面向環境的城市交通規劃方法理論,系統工程理論方法應用,2000,(9)2
城市軌道交通論文:降低城市軌道交通造價的思考
摘要 分析了目前我國城市軌道交通建設存在工程造價過高的問題,指出我國當前城市軌道交通建設應遵循“量力而行、經濟實用、安全”的原則,提出了降低城市軌道交通工程造價的指導思想。城市軌道交通建設標準要適當,技術裝備國產化程度要提高,路網規劃要周到。
關鍵詞 城市軌道交通,降低造價,國產化
1 問題的提出
進入90年代以來,我國城市交通擁堵現象日趨嚴重,發展大容量城市軌道交通已經成為各大城市的共識,許多城市紛紛提出了建設城市軌道交通的宏偉規劃和計劃,加快了城市軌道交通的建設步伐。上海市建成了莘莊一錦江樂園一上海新客站的地鐵1號線,廣州市建成了西朗一廣州東站的地鐵1號線,北京市建設了復(興門)一八(王墳)地鐵線,此外,還有許多城市作了修建軌道交通的預可行性研究,等待審批,呈現了城市軌道交通大發展的良好前景。
就在這時,國務院辦公廳于1995年頒發了文件,其內容是只同意北京、上海、廣州三城市在建地鐵工程項目繼續施工外,其余城市一律暫停對外簽約和審批立項、開工。究其原因是地鐵工程造價太高,國家和所在城市財政難以接受。
一般說來,我國建材價格和人力勞務價格均低于較發達國家和地區。因此,同類建設工程的造價應比他們低很多。然而我國地鐵工程的造價卻比許多國家和地區高。如80年代中建成的漢城地鐵3號線,全長26.1km,平均每公里造價0.35億美元,折合人民幣為每公里2.9億元;90年代初建成的新加坡三條城市軌道交通線,其中19km為地下鐵道,44.8km為高架線路,13.2km為地面線路,其綜合平均造價為每公里0.4億美元,折合人民幣為每公里3.32億元;正在建設的墨西哥城B線地下鐵道長23.7km,綜合平均每公里造價為0.3億美元(其中地下線長占25%,每公里造價0.45億美元,折合人民幣每公里造價為3.73億元);即將建成通車的日本東京最現代化的 ll號地鐵線造價為每公里人民幣7.54億元。而我國廣州、上海、北京90年代建成的三條地鐵線,綜合平均造價每公里均在6—8億元。就我國現階段的經濟水平,相對于國家和地方的經濟承受能力而言,這一造價實在太高了。為此,國家決定暫停審批新的城市軌道交通項目是有道理的。
然而,隨著國民經濟的發展以及城市化進程的加快,大城市的功能、作用在加強,由于汽車工業的發展,許多城市中機動車的增長速度與幅度大大高于城市道路建設的速度及增長幅度。因此,城市交通擁堵已經成為必然,發展城市軌道交通也成為客觀規律,否則根本不可能解決大城市的交通并維持其發展。
我國有百萬以上人口的城市34座,其中超過200萬人口的大城市有11座。在這些城市的規劃中,約有20座城市擬定了軌道交通的建設發展規劃。其中北京市在不久前調整了軌道交通的發展規劃,使軌道交通線路數達到13條與2條文線,共408.2km;上海市規劃了軌道交通線21條500余km;天津市規劃地鐵線4條共106km、市郊輕軌線50km、預留環線地鐵1條71km,共227km;廣州市規劃了軌道交通線7條共206.48km;南京市規劃了軌道交通線7條共263.1km。如加上其他城市。
規劃的軌道交通線路計有卯條共2200km左右。如果按已作了可行性研究報告的線路計算,則有523.63km的軌道交通工程需建設;若按照單位造價7億元人民幣估算,尚須建設資金3665.41億元。這就相當于全國投入城市道路交通基礎設施費用(約1000億元)的3.6倍以上。這筆投資對國家來說,無論是貸款還是集資都不是一個小數額。巨額的建設資金已成為城市軌道交通事業發展的一大障礙。
鑒于此,國家在研究了我國城市軌道交通現狀的基礎上,進一步制定了既積極支持城市軌道交通發展、又需降低造價的方針。最近國家要求有關領導部門盡快制定“量力而行、經濟實用、安全”的建設標準及技術裝備盡快實現國產化。國產化率要確保不低于70%。其根本目的是降低造價,加快城市軌道交通的發展。各城市領導和城市軌道交通建設管理部門也都在考慮如何合理降低造價。
2 降低城市軌道交通工程建設造價的幾點思考
2.1 建設城市軌道交通要有合理、正確的指導思想
近幾年,我國大城市居民購買小轎車開始發展起來。但私人小轎車不能作為大量解決城市交通的運輸工具,且在很大程度上說,僅是一種個人消費行為。
城市軌道交通是一種滿足幾百萬居民外出的大流量的交通工具,是社會公益性的基礎設施。軌道交通的功能,是由它的特征決定的(即安全、快捷、準點、相對舒適),體現在它的“通道功能”及“車站的集散和換乘功能”兩個方面。
通道功能——它能更好地滿足各層次的乘客進行生產、生活、交流和各類社會經濟活動,如供上班族上班、旅游者旅游、探親訪友者外出、休閑時異地購物以及其他社交活動。對乘車者而言,既可縮短在途時間,又擴大了活動范圍,使活動的直徑由原來的10—20km,擴大到20—40km。軌道交通的旅行速度一般為35km/h左右,乘客基本上在1小時內可到達目的地。
車站功能——車站一般處于交通樞紐或交通節點的位置,并設有乘客的出入通道及乘降設施,可以為乘客提供方便的乘降和出入,或供乘客集散及便捷地換乘其他交通工具。車站不是乘客的停留空間,僅是乘客的通過空間而已。然而,現在有些地鐵車站都設置了與基本功能無關的設施,如商業大廳、集散大廳、售票大廳等。在國外,此類地鐵車站很少見到。如巴黎、東京、紐約、華盛頓、倫敦、維也納等國的地鐵車站均很簡樸、方便、實用;只有在幾條地鐵線交匯點上為方便旅客換乘才設多層立體車站。旅客量特別大的車站,設有售票廳和自動售票機。因此,要降低軌道交通的造價,必須首先盡量減少與軌道交通功能無直接關系的功能設施,不搞功能過剩或功能轉移,要淡化“景觀功能”和“商業功能”。
為此,建設城市軌道交通要堅持以下三原則:
(1)經濟實用原則,即滿足軌道交通的快速、便捷、大流量的功能要求。
(2)安全原則,即精心設計、精心施工,符合百年大計長
壽命、高質量的要求。
(3)簡樸方便的原則,即要與城市交通樞紐銜接,在建筑裝飾上力求簡樸無華,滿足乘客快速集散和換乘其它地面交通方式的要求。
2.2 城市軌道交通建設標準要適當
(1)線路類別定位要
線路類別不同,其造價差別明顯不同。一般說,高架線是地下線造價的1/4~1/3,地面線又是高架線造價的1/3—1/2左右。因此,在規劃設計軌道交通時,一定要因地制宜,選擇適宜的線路類別。在國內,地下鐵道的優越性已廣為各界認可,但對城市中建設少量高架城市軌道交通還需進一步提高認識。在這方面,國外有成功的例子:巴黎市中心有六大地面鐵路車站;莫斯科市內有12個鐵路車站;柏林有橫穿市中心的高架鐵路;東京更有在市內形成環線,并穿越人口最密集、商業最繁華地區,日運量達350—400萬人次的山手線。輕軌運輸(現代化的有軌電車)在發達國家,而且恰恰是最重視環保的國家的城市中也越來越受青睞,發展很快,如歐洲的德國、瑞士、奧地利、法國、比利時等國,成為解決城市大氣污染、降低噪聲、方便市民外出的重要交通工具。
(2)車站建設要樸素實用
北京地鐵始建于60年代,投產于70年代,其1 號線和環線總長42km,目前日運量已達130萬人次以上,屬世界繁忙地鐵之一。北京地鐵為淺埋結構,地下一層半;其車站設計合理,除西單車站外,所有車站都不設集散大廳及商業大廳,且裝修樸實無華、經濟實用、安全;地鐵車站兩端設出入口,乘客出入方便,并不顯得擁擠。現在有些地方的地鐵車站,過分強調乘客方便,與地面商場經營結合,設置了過多的出入口;有的地鐵車站的通道實際是市政建設的地下行人通道。這樣就必然會增加造價。
高架線的車站,可以更為簡化,與鐵路旅客車站站臺相仿;從長遠發展考慮,應設置上、下自動扶梯,不需空調和通風系統,所以投資約為地下車站的 l/5~1/100。
(3)地鐵車站體量(容積)要加以控制
由于地鐵車站斷面比隧洞斷面大得多,結構也復雜得多,每米長的地鐵車站工程量是區間地鐵工程量的10倍左右。不言而喻,地鐵車站的造價也比隧洞的造價大得多。因此,控制地鐵車站的體量是降低地鐵工程造價的關鍵之一。因為加大體量后,必然要提高造價,而且隨著空間的加大,耗電也大量增加(照明、空調、通風機等)。如有的地鐵線,全線車站耗電是列車耗電的2—3倍。大體量車站的防水、防滲漏技術也復雜化,既提高造價,也增加了防護維修費用支出。為此,必須在地下車站內少設或不設次要的功能設施,如商業大廳、旅客集散大廳、售票大廳等。
(4)地鐵車站現代化建設不能搞一步到位
在參觀考察了一些發達國家和我國的香港地鐵后,許多城市在建設地下鐵道或其他軌道交通時,都想把世界各國地鐵中的技術和功能都集中在本市的擬建地鐵或軌道交通身上。對此,愿望是好的。但我國還是一個發展中國家,擬建軌道交通的城市也處在不同的經濟發展水平上,因此技術裝備的現代化可逐步實現,不必一步到位。即使現在一步到位,必然會出現功能過剩,同時也加大了設備維修工作量。如目前世界上設有環控門的地鐵極少,而設環控門后,對列車控制和車輛技術提出了很高的要求,相應提高造價不少,因此可以不建或緩建。又如有些城市地鐵,要求列車追蹤間隔縮短到1~1.5min,這必然要大幅度增加信號設備和車輛的投資。而實際上,有些城市的地鐵在15~20年后都到不了這一繁忙程度的要求。在科技進步日新月異的今天,顯然15年后現在安裝的所謂先進設備又落后了。因此,到必要時候再安裝使用更先進的裝備也不算遲。
綜上所述,城市軌道交通工程技術標準要適當,設備標準要實用,裝修標準要實際,安全標準要。總之,要量力而行,主次分清,切莫互相攀比,尤其不能搞集世界較高標準、豪華裝修、功能的軌道交通之大成;要把初期建設資金降下來,技術裝備的現代化可以在設備更新改造時分段實施。
2.3 城市軌道交通技術裝備的國產化程度要提高
(1)城市軌道交通投資構成分析
軌道交通技術裝備國產化程度的高低對其造價有很大影響。據國內外軌道交通工程的造價分析,一般土建工程造價占50% ~55%;技術設備的建設、購置、安裝費用占45%—50%(其中軌道占2%—7%,車輛占13%—17%,機務段占5%—6%,牽引供電占7%—10%,通信信號占10%—12%,其他占1%—4%)o作為構成技術裝備主要部分的車輛、牽引供電、通信信號應占總造價的30%—35%。由此可見,國產化工作的重點是軌道車輛、牽引供電、通信信號。德國西門子公司的資料表明,軌道交通土建占53%,軌道占7%,車輛占17%,機務段占5%,牽引供電占7呢,低電壓(通信信號)占10%,其他占1%。而我國的深圳地鐵造價構成為:土建占53%,軌道占2%,車輛占13%,機務段占6%,牽引供電占26%。在此,車輛、牽引供電(包括通信信號在內)兩項占到了39%。上海、廣州地鐵有類似于深圳地鐵的造價構成。可見,這些城市地鐵工程中機電裝備的國產化程度都不太高。
(2)城市軌道交通技術裝備國產化的必要性
城市軌道交通是一項周期長、投資大的項目。特別是其設備主要依靠進口,價格昂貴,地方財力難以承受。尤其是一些通過國外貸款建設軌道交通的城市,限于貸款條件規定,必須要用相當一部分貸款用于購置貸款國的設備產品。長此以往,不僅浪費了國內廠家的生產能力,增加建設成本,而且今后還必須依賴貸款國的零配件進行維修。而這些零配件的購置價又往往是很貴的壟斷價。根據有關工廠提供的數據表明,地鐵車輛目前進口價格為120—180萬美元/輛,而長客廠提供給北京復八線的鋼車體交流傳動VWF變頻調壓車為68萬美元/輛(國產化率達到54%);我國出口到伊朗的地鐵車輛為54萬美元/輛;北京目前用的國產地鐵車輛也只相當于40萬美元/輛;就是國外的鋁合金車體的交流傳動地鐵車輛在國內生產也僅需100萬美元/輛。可見,國內(含合資企業)生產的地鐵車輛的價格僅為外國車輛價的1/2~1/4。事實上,北京地鐵車輛安全運用至今30年的歷史,便充分說明了國產車的性。而通信設備,國內可以解決;信號系統,也可由國內廠家與國外合作生產世界上的先進設備加以解決;牽引供電,95%以上的裝備都能達到國產化。因此,只要我們做好國產化工作,認真貫徹國家對于城市軌道交通建設項目設備國產化的精神,那么其造價是可以降下來的。
2.4 城市軌道交通建設規劃要周到
軌道交通的建設規劃周到詳盡,同樣能降低其工程造價。
(1)城市發展要首先做好交通規劃
“先有路、后有城”是我國和世界幾千年來的古訓和經驗。建了“路”才能促進城市的發展,才能帶動沿路的經濟繁榮。許多城市是在修了鐵路、 公路后發展起來的。“要想富、先修路”便是真實寫照。如北京建成了地鐵1號線后,很快就帶動了原是荒涼地區的石景山區及沿線的經濟和物業。但現在有很多城市和地方仍然違反這樣的規律,卻“先建城后修路”,造成居民出行不便,地區發展緩慢。如北京的望京居民小區和上海的中原居民小區就是例子。由此可見,城市發展要首先做好交通規劃。
(2)交通順暢首先要做好交通樞紐規劃
城市軌道交通是城市交通的大動脈,起著骨干作用。在輸送大量乘客過程中,人們的換乘在城市軌道交通網絡中不可避免。它不應在站外大街上到處分散進行,應力求在換乘樞紐站上達到交流。根據人們的經驗與心理要求,在外出到達目的地的途中,并要求最短路經,但卻要求最短時間和一路順暢。因此,規劃好城市軌道交通的客運樞紐布局,建設能力強大的客運樞紐,對于實現城市快速客運至關重要。
(3)城市軌道交通應與其它交通方式融為一體
城市軌道交通要發揮其快速度、大運量、方便、準時、舒適的特點,其線網規劃不僅要與城市地面交通配合,還需要與公路、鐵路、民航等大交通協調。為此,軌道交通規劃應該納入并且服從、服務于城市的建設發展規劃和相應的交通規劃。尤其是在樞紐布局上要有長遠規劃,在樞紐建設上要留有余地,在管理上要打破條塊分割的管理模式。如果城市軌道交通規劃與其它道路交通規劃不協調,不僅會出現許多不合理的設計,使造價大幅度提高,而且也會給市民帶來很多不便。因此,城市軌道交通要與其它交通方式融為一體,建設成一體化的軌道交通網絡。這是因為它們服務的對象是共同一致的乘客(旅客),在運送過程中互為客源、客流互補。在這方面,與軌道交通有著千絲萬縷聯系的鐵道部門與地方政府應統一協調城市軌道交通樞紐的規劃,共同組織客運樞紐的布局和建設。要把大型鐵路客運站和市郊鐵路的終到站,與城市軌道交通的車站融為一體,作為城市的重要客運樞紐,通過互相接運,以充分發揮城市軌道交通強大的優勢,成為城市客運的大動脈。為此,希望國家和地方政府在建設地方的綜合換乘樞紐(客運樞紐)時,要考慮出臺一些優惠政策,以資鼓勵。
3 結語
21世紀將是我國城市軌道交通得以迅速發展的歷史時期。只要正確執行國家政策,切實合理地降低城市軌道交通的造價,屆時地鐵、輕軌、城市鐵路、市郊鐵路、市郊輕軌、甚至其它形式的軌道交通都將得到大發展,數量將會有一個大增長,質量上也會有一個大提高。到那時,我國城市交通面貌也將得到大改觀,許多大城市的交通條件也能和國際接軌,小康生活水平在交通方面的提高也將得以體現。
城市軌道交通論文:民辦高校城市軌道交通人才培養的實踐和思考
論文摘要:本文就民辦高校在城市軌道交通新專業培養目標的確定、課程體系的建立、實訓基地建設、突出實踐能力的培養、引進師資等方面闡述了本校的一些實際做法,以及對新專業建設中待解決問題的思考。
論文關鍵詞:民辦高校 城市軌道交通 人才培養 師資建設
2012年國務院正式批準廣西南寧實施《南寧市城市軌道交通建設規劃》,規劃至2030年南寧市區內將建成8條軌道交通線路,全長約174km,線網基本覆蓋了全市重點發展區域。短期目標,1號、2號線部分區段在2015年要建成通車。依據國際城市軌道交通職業人才配備標準,南寧城市軌道交通今后將需要近萬名專業技術和管理人員。目前我國城市軌道交通采用的技術多是引進歐美、日本和香港等地的經驗豐富技術的設備和先進的管理經驗,由于國內幾大鐵路院校的城市軌道交通專業的畢業生數量有限,對迅猛發展城市軌道交通的城市,相關人才緊缺的趨勢已顯現出來,可能成為阻礙其發展的瓶頸。
一、根據實際需要,確定培養目標和建立課程體系
我校是一所國有民辦高校,1985年由中國國民黨革命委員會廣西壯族自治區委員會牽頭創辦。2009年7月起,由民革廣西區委與南寧威寧資產經營有限責任公司合作共辦,實行董事會領導下的校長負責制。作為一所與南寧市政府合作的培養高等應用型人才的國有民辦高校,根據南寧市城市軌道交通建設發展的需要,為給南寧及周邊建有城市軌道交通的城市輸送相關人才,要義不容辭地承擔起培養城市軌道交通人才這個責任。經自治區教育廳批準,2010年我學院新辦城市軌道交通控制專業。當前,城市軌道交通各專業沒有國家層面上的行業分析和指導性的教學方案,其他院校的城市軌道交通辦學經驗也還處在學習模仿和探索的階段,我們新開城市軌道交通專業,就要根據實際需要,探索出自己的一條新路。我們與南寧市城市軌道交通公司溝通,了解到南寧該公司,正在建設的1號、2號線地鐵線采用的控制技術是引進的國外的先進技術,需要的專業技術管理人員不多,而需要較多的是對信號基礎設備的維護、維修和運營服務的應用與維護管理人員。我們2010級招收的控制專業的學生,畢業后有的可能從事本專業工作,有的可能從事運營服務方面的工作。另外,用人單位除對畢業生的知識結構提出較高要求外,還提出畢業生應具備良好的綜合素質。我們根據用人單位的實際需要和新開專業的特殊性,培養既能從事信號控制基礎設備的維護、維修,也能從事運營管理、服務的工、文科結合的復合型人才。在設置課程體系時,專業課這一方面,按不同學期,開設了城市軌道交通信號基礎設備、城市軌道交通列車運行控制系統等控制專業的主要專業課程和城市軌道交通運營組織,由于學生在學校學習時間有限,其知識的積累還是要靠他們自己將來不斷地學習,因此,我們加強了對學生基本素質的培養,為學生繼續學習、可持續發展夯實基礎。
二、加強實訓基地建設突出實踐能力培養
具有較強的實踐能力和創新能力,是應用型專科人才的基本素質。按照教育部關于改革教育教學方式和手段、融“教、學、做”一體的精神,為給學生實踐技能的培養創造條件,我們除了在教學計劃里加大實踐性教學環節的比例,在硬件方面,學校加大了投資,修建了城市軌道交通專業實訓中心,并制定了一套實訓基地建設的近、長期方案。屆時,該中心將成為國內的城市軌道交通運行與控制教學、科研、培訓等功能的開放型重點實驗室。因為是新開專業,在一些實訓室還沒有健全的情況下,為了節約資金,我們與鐵路相關單位聯系,自己動手設計、利用相關單位調撥的部分設備和部分新購設備,老師親自帶領學生安裝、調試,用三個多月的時間就建成了城市軌道交通全真實的信號控制基礎設備實驗室,除了用它進行信號控制基礎設備的教學操作外,還可用它進行“鐵路車站與區間信號設備維修工(中級)”技能鑒定的考核。現正在建設300多平方米的城市軌道交通運營管理實訓室,該系統設8座地鐵車站,每個站場采用LOW微機聯鎖系統進行控制,同時設置地鐵OCC控制中心,所有模擬軟件與真實地鐵OCC控制軟件和LOW工作站的操作界面、操作習慣、工作流程一致,能夠模擬完成運行圖編制、地鐵站接發車、站前折返、站后折返、 移動閉塞、列車故障模擬等,實現機車模擬自動控制、ATC仿真控制、調監控制,以及模擬地鐵行車控制的所有功能。這些實訓室與實際操作環境相同,是信號控制、運輸專業學習、培訓與地鐵未來發展相適應的一個學習平臺。同時,在南寧地鐵沒有建成,還沒有實際的地鐵設備讓學生見習或實習的情況下,我們仍然做到突出實踐能力培養,始終把“教、學、看、做”結合在一起,結合教學內容,分批組織學生到與地鐵設備接近的國鐵的南寧電務段、南寧火車站、鐵路局調度樓現場教學;組織學生到廣西沿海鐵路有限公司下屬北海、防城港、欽州港等地分別對鐵路電務信號設備維修工,車務客運員、信號員、值班員等工種進行6周輪崗畢業實習。通過現場教學和現場實習,進一步了解了生產一線工作實際狀況,提高了學生的實際動手能力,同時還增強了學生對工作嚴肅認真的態度和對列車運行安全正點的意識,提高了學生的職業素養。為了檢驗學生專業學習的水平,2013年年初,征得南寧鐵路局技能鑒定站同意,由鑒定站信號控制考評員對我校首屆城市軌道交通畢業生進行了“鐵路車站與區間信號設備維修工(中級)”技能鑒定,通過率較高。
三、采取靈活政策加強師資隊伍建設
在實施城市軌道交通專業的人才培養過程中,師資隊伍的組建是比較棘手的問題。一方面本區域的專業教師比較缺乏,另一方面我校是國有民辦學校,沒有編制,相對公辦學校引進教師又多些困難。為了保障人才培養目標的實現和課程體系的落實,在南寧市政府的關心下,學校董事會做了大量工作,爭取到一些靈活的政策,如從國企引進50歲以下的高學歷、高職稱專業人才到校,工作期間按民辦學校待遇支付工資,當他們退休后,依然按照在國企退休后享受的待遇,還采取了提高在職教師工資,以及分配大產權住房等相關吸引人才的措施。現在,城市軌道交通專業已擁有一支較強的師資隊伍,主要由從其他高校引進的高職稱的教師作為學校固定的專任教師,從其他高校返聘高學歷、高職稱的退休教師,從國鐵返聘在單位時就從事職工教育的退休教師,以及從南寧軌道交通有限責任公司聘請來的專門技術人員等組成。這是一支專職、兼職相結合,相對穩定的,多數為“雙師型”的控制與運營管理專業教師隊伍。老師們兢兢業業地工作,除了理論教學外,還手把手地傳授專業技藝,定期在學生中開展專業技能競賽,以學助賽,以賽促學,把我校新辦的城市軌道交通專業辦得有聲有色。
四、專業建設中待解決的問題
盡管新開城市軌道交通專業正在學校紅紅火火地開辦,然而目前在新專業的建設中仍存在一些問題,如,沒有國家的規范教材,在實施課程體系的教學中,選擇公開出版的規范的專業教材范圍甚少;我校已有一支專職、兼職相結合,相對穩定的教師隊伍,但教師的平均年齡較高,沒有形成老中青結合的梯形結構,不利于專業建設的持續發展;我校正在建設相關城市軌道交通實驗、實訓室,但因為相應的設備都是從零開始,要加快建設則經費不足等等。當然,我們可以通過教師自編部分教材來補充教材少的問題;積極爭取政府的更大的經費支持,加快引進高學歷年青教師;繼續加強和發展與南寧和區周邊軌道交通有限責任公司的合作等方式,共建城市軌道交通專業實訓中心等,便可緩解以上問題。學生畢業前期,南寧城市軌道交通公司將到我校考核、挑選首屆城市軌道交通畢業生到相關崗位工作。我們希望通過這支較強的師資隊伍對城市軌道交通復合型人才的培養的實踐,畢業生的業務范圍、業務質量和綜合素質表現,能受到企業歡迎,能促進校企合作長期穩定的發展、促進城市軌道交通專業的人才培養健康發展。
城市軌道交通論文:有關城市軌道交通的環境控制方法分析
隨著我國城市化進程的逐漸加快,城市交通問題越來越突出,為適應城市的快速發展狀態,城市軌道交通建設逐漸開始走向快速發展階段,雖然城市軌道交通具有安全、環保等優點,但是在建設中不可忽視地會對周圍環境帶來一定影響,因此在建設和運營中需要作出一定的保護措施。故在本文中主要對城市軌道交通的環境控制方法進行了詳細的分析與探討,以供參考。
關鍵字:城市軌道;交通;環境控制;方法;
前言:我國內地城市軌道交通的建設歷史并不長,但發展勢頭十分迅猛。我國內地及時條城市軌道交通于1969 年在北京投入運營,1997 年我國僅有4 座城市擁有城市軌道交通,線路總里程100 km.截止到2013 年5 月,我國內地已有北京、上海、廣州、天津、深圳、南京、重慶、長春、武漢、大連、沈陽、成都、佛山、西安、蘇州、杭州和昆明17 個城市開通了64 條城市軌道交通線路,總里程達到2 022 km( 不含磁懸浮) 。北京( 456 km) 和上海( 434 km) 的城市軌道交通里程已經居世界城市前兩位( 第3 位為倫敦402 km) 。最近5 年,我國以每年新建270 km 的速度建設城市軌道交通線路。但是在建設軌道交通的同時,對環境產生了一定的影響,故在本文中主要對城市軌道交通的環境控制進行了詳細的分析與探討,以供參考。
一、城市軌道交通概述
1、城市軌道交通是指固定在導軌上運行的一種交通方式,具有固定的運行路線、固定軌道以及固定的運輸車輛等,概念范圍比較廣,目前還沒有形成統一的定義,一般而言,廣義上的城市軌道交通是指具有軌道運輸方式的交通系統,主要是指城市內部的公共客運服務。目前城市軌道交通是城市公共交通的主要路線,是城市的生命線工程,直接關系著人們的日常生活,是世界公認的綠色交通工具,對城市的規模發展具有重要的影響。
2、城市軌道交通與其他交通系統相比有著更大的運輸能力,城市軌道交通在運行中屬于高密度運轉,列車行程時間間隔短、行車速度快,每小時的運輸能力能夠達到6萬-8萬人次,遠遠超過了公共汽車。城市軌道交通具有很高的準時性,由于城市軌道交通是在專用車道上運行,因此不會受到其他交通工具的影響,在運行中不必考慮擁堵問題,也不會受到氣候影響,一般情況下,是依照運行圖運行,因此準時性非常高。城市軌道交通的速達性、舒適性、安全性非常高,由于在運行中不受其他交通系統的影響,因此具有很高的啟、制動加速度,能夠極大地縮短轉站時間,在車內配有空調以及自動售票等,有很好的乘車條件,同時具備了先進的通信信號設備。
二、城市軌道交通對周圍環境的影響
1、城市軌道交通是一個非常復雜的系統,在建設中及完成后的使用中都會牽扯到很多的環境問題,在建設以及運行中需要重點考慮地下水問題、地質問題、噪聲污染問題、震動影響以及生態環境問題等。如在地鐵的建設中就需要考慮到地下水的問題,避免造成地下水位的變化,地面修檢需要考慮到對地形的影響,在修建中可不避免的會產生很大的震動以及噪音,需要注意將其控制在規范的范圍內。在生態環境方面,主要是針對人的居住環境以及動植物等,避免影響動植物的正常生長或生活,在城市軌道交通建設中不可避免的會產生一些廢棄物,需要妥善處理,避免環境污染。隨著城市管理水平的提高,管線設置也逐漸復雜,在建設中各個管線都需要注意。
2、具體而言,針對一些土質較差的地層,在這類地質中施工,無論是采用何種施工方法,都會造成地面的下沉,若是下沉量過大,可能導致隧道頂面建筑物以及地下構建物等的下沉損害,嚴重威脅周圍建筑的使用。在前文也簡單提到了地下管線的破壞問題,城市軌道交通工程往往會位于城市的中心,施工環境非常復雜,地下設置了大量的管線,由于前幾年建筑物資料以及管線的資料并不,相關部門提供的資料往往不足,因此在施工中存在很大的不確定性。在對車站以及地下隧道等進行施工的過程中,必然會對土體以及周圍土壓力等造成影響,導致管路的下沉或者移動等,甚至還會導致管線中斷情況,因此在施工中需要采取合適的應對措施。在城市軌道交通建設中也可能出現突水、涌水,這種情況比較嚴重,不僅對環境造成極大的破壞,也會對隧道以及施工人員造成極大的損傷,
必須在施工中采取預防措施。
三、應對措施
1、城市軌道交通在運行過程中車輪會與鋼軌產生摩擦,因此必然會存在一定的振動及噪音,這些產生的振動及噪音等通過軌道傳遞給建筑物,隨著載重量等的加大,產生的振動及噪聲也就越嚴重,雖然在城市軌道建設中規劃出了居住小區等噪聲、振動敏感建筑集中區,采取合理的規劃,但是城市軌道交通的建設仍然需要將其控制在合理范圍內。
針對城市軌道交通對環境產生的噪音污染問題,可以采取以下應對措施。車輛性能會直接決定產生噪音以及振動的大小,因此在車輛的構造上,需要進行必要的控制,可以采取彈性車輪、阻尼車輪或特殊他面車輪等來減少車輛振動帶來的噪音污染。針對不同地段的軌道結構可以采取分級減振措施來減少振動,也可以采取無縫線路、打磨鋼軌等,減少摩擦力、沖擊力來減少振動。城市軌道交通運行產生的噪聲污染與產生的震動污染來源基本相同,因此以上措施也能夠減少噪聲污染,另外也可以鋪設無縫線路來減少鋼軌接頭,打磨鋼軌頂面保障輪軌接觸良好,起到減少噪音的效果,在軌道交通運行可能產生噪聲污染周圍的地區,可以設置隔、吸聲屏障等減少噪音污染。
2、在城市軌道系統建設中需要采取適宜的施工方法來減少環境污染問題,如針對地鐵的建設在施工中采取明挖法,就能較大程度地減少對周邊環境的影響,若是施工條件允許,還可以采用盾構法施工方法,在采用明挖法的施工中需要注意塵土以及建筑垃圾的控制,可以采用商品混凝土來減少建筑垃圾,膨潤土能夠與水混合提高粘滯度,具有防止壁面坍塌的作用,在施工條件允許的情況下,可以采用此代替傳統施工泥漿,也可以采用消聲器等設備的安裝來減少噪聲污染問題。在施工中產生的廢水等需要收集到集水池、隔油池集中處理,還需要建筑化糞池、垃圾回收站點等減少固體垃圾的污染問題。在施工中針對采取爆破措施的建設,需要考慮爆破震動對地面的影響,一般需要先經過測試再進行爆破。
3、針對城市軌道在施工中可能遇到土質較差地層的情況,在施工中需要制訂更加合理的施工方案,充分考慮到地面下沉可能出現的種種問題,在建設中還需要嚴密監測地面沉降情況,預測發展趨勢,針對四周的地表水需要采取必要的攔截塌陷措施,及時回填出現的塌孔,形成相對隔水層。針對在施工中可能出現的管道破壞問題,需要在開挖或掘進之前采取必要的土壁支護加固措施,較大程度地減少對地下管線以及周圍建筑物的影響,針對在施工中必須要面對的管線破壞問題,可以采取適當遷移管線來避免。針對在施工中可能存在的突水、涌水現象,需要對比較復雜的地質采取降排水。
4、在城市軌道運營管理過程中,加強對危險化學品、生產性危險廢棄物等危化品的監督管理。編制危險化學品、生產性危險廢棄物等污染防治規章制度,將危險化學品管理及運營產生的危險廢棄物處理列為重要環境因素進行監控;同時加強運營生產廢水處理管控力度,制訂并實施嚴格控制措施,禁止污水亂排放,減少地鐵運營期間產生污水對環境的污染。 總之,城市軌道交通的建設是一個龐大的系統工程,但是在建設軌道交通的同時對環境的保護也非常的重要,并且成為城市軌道交通建設工程的重要組成部分,是不可或缺的內容,只有在保障環境的前提下對軌道交通進行建設才能有效的促進城市軌道交通規劃的可持續發展。
