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城市轨道交通工程论文大全11篇

时间:2022-11-04 00:31:29

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城市轨道交通工程论文

篇(1)

1城市轨道交通工程管理的特点

城市快速轨道交通系统(地下铁道、轻轨等)是属于集多工种、多专业于一身的复杂系统。近百年来世界上许多大城市的发展经验告诉我们,只有采用快速轨道交通系统作为公共交通的骨干网络,才能有效地解决城市交通问题。在过去的100多年中,从单一的线路布置,发展到采用先进技术组成的复杂而通畅的轨道交通网络,为城市交通建设引入了立体布局的概念,给城市的可持续发展提供了条件。

自改革开放以来,我国的经济增长和城市化水平都有了迅速发展,很多大城市为了改善城市交通的困境,都纷纷在策划并修建大、中运量的地铁或轻轨交通项目。我国大陆现有北京、上海、广州、天津等城市的轨道交通系统投入运营,共计约250余km。正在建设城市轨道交通的城市有北京、上海、广州、天津、南京、深圳、大连、武汉、重庆、长春等,共计约300余km。沈阳、成都、杭州、苏州、西安、哈尔滨等也在积极筹备建设城市轨道交通。全国各城市的轨道交通线网规划已达数千km。

1.1城市轨道交通工程的特点

1.1.1城市轨道交通提供了大容量运输服务的方式

城市轨道交通提供了资源集约利用、环保舒适、安全快捷的大容量运输服务方式,它与城市其他交通工具互不干扰,具有强大的运输能力、较高的服务水平、显著的资源环境效益,是解决特大型城市交通问题和可持续发展的根本出路。

1.1.2城市轨道交通是巨大的综合性复杂系统

①建设规模大。一个城市的轨道交通线网一般有百余千米至数百千米;②技术要求高。几乎涉及到现代土木工程、机电设备工程的所用高新技术领域;③项目投资大。每千米造价达3-4亿元人民币;④建设周期长。单线建设周期要4-5年,线网建设一般要30-50年;参与单位多,有成百上千家;⑤信息海量。建设、运营过程中所产生的信息量很大,处理工作非常繁重;⑥系统复杂。要考虑轨道交通与其它交通方式、城市发展的关系,考虑轨道交通线网布局、建设次序、资源共享的关系,考虑轨道交通工程策划、建设、运营、资源利用的关系等。

1.1.3城市轨道交通工程管理难度大

对项目业主来说,城市轨道交通工程项目管理涉及到的管理单元(要素)繁杂,包括项目组成的各种资源(人、财、物、信息),包括项目的各种组织形态(单元、部门、单位),包括各种技术(设计、施工、制造、运营)等。

1.2城市轨道交通工程管理的特点

上述特点决定了城市轨道交通工程项目管理是基于复杂系统的管理。理论和实践证明,基于复杂系统的管理必须考虑集成化管理。我们将集成化管理的内涵描述为:集成化管理是将两个或两个以上的管理单元(要素)集合成为一个有机整体(集成体)的行为和过程,所形成的有机整体(集成体)不是管理单元(要素)之间的简单叠加,而是按照一定的集成模式进行的再构造和再组合,其目的在于更大程度地提高集成体的整体功能。从本质上讲,集成化管理强调集成体形成后的整体优化性、功能倍增性、共同进化性、相互协同性、结构层次性等。集成化管理的效应最终体现在管理活动的经济效果上,主要包括聚集经济性、规模经济性、范围经济性、速度经济性、网络经济性等。同样,基于复杂系统的管理必须面向全寿命周期。项目的全寿命周期是指项目从开始到结束所经历的各个阶段全过程。工程项目整个寿命周期作为一个完整过程,相互之间的影响、作用和制约成为一体,必须加以全面考虑。

因此,城市轨道交通工程管理的特点就是必须考虑全寿命周期集成化管理,应该面向项目涉及到的各种管理单元(要素),包括项目资源、组织、技术等,按照一定的集成模式进行整合,考虑项目的全过程、全方位、全系统管理,提高项目的整体功能和管理效应。

2城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的必要性

2.1工程项目的全寿命周期管理

一个工程项目的全寿命周期管理涉及到项目的全过程、全方位、全系统,根据各参与方在整个工程中管理内容和重点的不同,一般分为两个管理层次。第一个层次是业主方项目管理,它是业主对项目建设、运营进行的综合性管理工作,贯穿项目始终,涵盖项目全部,管理的内容从项目立项到项目终结的全过程,包括项目策划,项目建设投资控制、进度控制、质量控制、合同管理,项目投产运营,在工程项目管理的整个系统中,业主方项目管理始终处在核心位置。第二层次是实施方项目管理,它是受业主委托的设计单位、施工单位、供应单位、运营单位实施项目中标签约的那一部分工作内容,所以,他们属于对工程项目的局部管理。本文所述的城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理特指业主方项目管理。

2.2城市轨道交通工程的全寿命周期及其集成化管理

城市轨道交通工程的全寿命周期是将一个城市的轨道交通工程作为整体来考虑,工程从开始到结束所经历的各个阶段全过程,它可定义为对整个线网系统的考虑,也可定义为对一条线路的考虑。工程项目的全过程包括:项目策划阶段(可行性研究、项目定义等),项目建设实施阶段(设计、施工和竣工验收),运营管理阶段(运营准备、运营使用)。建设项目的价值是通过建成后的运营实现的,工程项目全寿命周期集成化管理的思想是要求项目策划、建设面向运营,要求项目策划、建设和运营的资源、组织、技术、过程一体化,即在项目的策划和建设过程中充分考虑运营的情况,通过工程项目的策划、建设、运营等环节的充分结合,使工程项目面向运营最终功能,创造最大的经济效益、社会效益和资源环境效益。

2.3我国城市轨道交通工程现行的管理模式及其存在的问题

我国城市轨道交通工程管理大致有以下2种模式。一是投资、建设、运营、监管“四分开”管理模式,即投资以政府控股公司为主,建设、运营分别由几家公司参与竞争,政府负责监管;二是以政府投资为主,融资、建设、运营、资源利用“一体化”管理模式,即以政府为主负责资本金投入,一家法人公司负责融资、建设、运营、资源利用全过程管理。其存在的问题是,“四分开”管理模式中业主没有解决责任主体对工程从全寿命周期角度进行定义、分析、集成和管理,没有解决全系统管理的完整性和全过程管理的一致性,削弱了建设、运营、资源利用的内在联系;“一体化”管理模式中业主没有解决通过市场对建设管理、运营管理的选择性和竞争性,没有解决全寿命周期不同环节的制约和监管,削弱了对工程效率的比较、分析、选择和控制。要加快发展我国城市轨道交通事业,必须提高城市轨道交通工程管理水平,必须针对这些存在问题认真研究,探讨解决方法。

2.4城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的必要性城市轨道交通工程现行的管理模式,或者使建设项目策划阶段业主方开发管理(DM)、实施阶段业主方项目建设管理(OPM)和运营阶段业主方物业运营管理(FM)相互分离,或者使管理者的选择缺少竞争性,导致不少弊端。其主要表现在或者使工程建设的投资、进度、质量目标与运营的成本、接收、功能目标脱节,最终用户需求自决策阶段开始定义偏离,项目参与各方所拥有的知识和经验不能很好地为全寿命周期目标的实现服务,对不同阶段的任务不能进行很好的衔接,对不同任务之间界面很难进行有效的组织和管理,全寿命周期不同阶段生成的信息不能共享;或者使业主不能利用竞争提高管理效率,不能通过相互制衡来规避风险。随着管理思想、管理理论、管理实践和信息技术的飞速发展,尝试用信息集成、过程集成、技术集成、供应链集成、内部业务集成、外部资源集成和工具集成等系统集成的思想和方法,对城市轨道交通工程现行的管理模式进行变革,提高城市轨道交通工程的管理水平和管理效率,已经十分必要。

3、城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的思路和内容

3.1城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的思路

城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理主要是将现行管理模式中相对分离的建设项目决策阶段业主方开发管理(DM)、实施阶段业主方项目建设管理(OPM)和运营阶段业主方物业运营管理(FM),运用管理集成思想,在管理目标、管理任务、管理组织、管理手段等方面进行有机集成,建立业主开发管理、建设管理、运营管理集成化的管理系统,同时解决业主主体利用市场进行充分选择管理者的问题,实现城市轨道交通工程整体功能的优化和整体价值的提升及城市轨道交通工程全寿命周期目标。

3.2城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的内容

城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的内容主要由目标系统、任务系统、组织系统几个方面组成。3.2.1目标系统

城市轨道交通工程全寿命周期管理的目标系统必须符合如下要求:

①应从建设项目的整体出发,反映项目全寿命周期的要求,既包括建设期的目标,更注重运营期的目标;

②应有较大的包容性,既注重业主和用户的需求,也应包括其它相关方的需求;

③应体现对社会的贡献,反映社会环境、可持续发展对项目的要求。

目标系统包括建设目标、运营目标、资源利用目标、全寿命周期总体目标。建设目标着重指向工程质量目标、工期目标、投资控制目标。运营目标着重指向服务质量目标、运营成本目标、经济收益目标。资源利用目标强调整合延伸资源,创造延伸收益。全寿命周期总体目标是指对上述目标的整合,着重体现功能目标、费用目标、时间目标、社会目标的统一。全寿命周期功能目标着眼于工程质量、服务质量目标的统一性,涉及设计质量、施工质量、运营质量、使用功能等,追求系统的整体功能、技术标准、安全保证的优化。全寿命周期费用目标整合了建设投资、运营成本、运营收益、延伸收益目标,追求全寿命周期费用和收益的统一及优化。全寿命周期时间目标包括设计寿命期、建设工期、服务寿命期目标,涉及工程物理寿命与经济寿命的相互关系,追求合理延长物理寿命和正确把握经济寿命。全寿命周期社会目标主要强调项目的社会效应,追求各方满意、环境协调、资源集约、可持续发展的实现。

3.2.2任务系统

城市轨道交通工程全寿命周期管理的任务系统主要包括过程管理任务、接口管理任务、信息管理任务。

1)过程管理任务

过程管理任务是任务系统的主体,主要涉及:①项目策划;②项目计划,包括总体计划(前期工作计划,招标计划,工期计划,质量计划,资金计划,资源计划)、各任务分项计划、计划管理;③任务结构分解,包括建设任务结构分解(线网规划、项目立项、可行性研究、勘测设计、土建施工、设备采购、安装调试、工程验收、资源利用准备、运营筹备)、运营任务结构分解(运营乘务、车辆保障、设施设备)、资源利用任务结构分解(房地产、广告媒介、商贸、通信、咨询);④项目筹资与财务管理,包括筹资模式与方案、财务管理方法与方案;⑤项目招标,包括招标范围、招标模式、招标方案;⑥合同管理,包括合同分类、合同管理模式、合同结构内容、合同风险防范、合同管理方案;⑦项目实施控制,包括总体控制和各任务分项控制,涉及工期控制、质量控制、投资控制、资源控制、安全控制;⑧调试与验收,包括单系统调试、系统总联调、工程与设备验收;⑨运营管理,包括运营模式、运营组织、运营方案、安全保障。

2)接口管理任务

接口管理是任务系统的界面联系,主要涉及接口特点、接口条件、各任务间接口、各任务内接口、接口整合、接口方案。

3)信息管理任务

信息管理是任务系统的交互平台,主要涉及信息标准化(任务结构分解与编码规则)、信息沟通(不同组织、不同过程、不同方面的沟通与信息共享)、信息集成化(基于计算机数据库技术、网络技术、集成平台框架技术)。

3.2.3组织系统

城市轨道交通工程全寿命周期管理组织系统是指业主组织管理模式,包括建设管理组织模式、运营管理组织模式和资源利用管理组织模式。他既涉及不同管理组织之间的相互关系和业主对全寿命周期管理组织系统的一体化考虑,又涉及同一组织中的整合。

组织系统的一体化考虑主要包括:①不同阶段目标、任务下的项目组织选择;②不同项目组织管理目标的一致性;③管理任务的衔接性;④管理界面的协调性。在同一组织中主要考虑:①岗位设置,包括岗位横向结构(任务部门、职能部门、岗位分解、岗位职责)、岗位纵向结构(扁平化与垂直化、分权与集权)、岗位设置原则(因事设岗、权责对应、指挥集中)、岗位设置方案;②人员配备、考核、培训,包括配备原则(因岗择人、因物器使、择优选用、能级对应)、考核原则(坚持标准、规范程序、观察过程、注重结果、考核与奖惩升迁相结合)、培训原则(更新知识、强化观念、加强沟通、发展潜能)、实施方案;③组织文化与制度建设,强调文化、制度建设的基础与优化;④力量整合,突出整合组织力量,调动各方积极性,实现组织目标优化。

4、城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的重点

城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的重点主要有:全寿命周期目标整合、任务衔接、功能优化、费用控制、组织创新和集成化管理信息系统的构建。

4.1全寿命周期目标整合

城市轨道交通工程全寿命周期目标整合着重解决建设期投资、进度、质量目标与运营服务目标的脱节,使建设目标、运营目标、资源利用目标服从于全寿命周期总体目标,最终突出交通功能目标,优化费用效益目标,重视服务寿命目标,提升社会发展目标。

4.2全寿命周期任务衔接

城市轨道交通工程全寿命周期任务系统有着内在的联系,必须十分重视各任务的衔接,既要做好不同主体所承担任务的衔接,又要处理好同一主体所承担任务的各种接口关系,特别应注意策划、设计、施工、运营等任务的衔接。

4.3全寿命周期功能优化

城市轨道交通工程全寿命周期功能优化应着重功能分析,力求用较低的全寿命周期费用,可靠地实现全寿命周期功能,提升全寿命周期价值。可以用价值工程的基本表达式V=F/C进行功能优化的分析,其中V代表全寿命周期价值,F代表全寿命周期功能,C代表全寿命周期费用。轨道交通工程的价值取向应是合理的全寿命功能实现、经济的全寿命周期费用下全寿命价值的提升,思路应放在确定全寿命周期功能的合理匹配,追求全寿命周期费用降低上。尤其是功能定位要全面反映工程满足城市轨道交通规定和潜在的需要,这种需要应该包括实用性、可靠性、安全性、环境要求、经济性、美观性等诸多方面,这种满足应贯穿工程的整个寿命周期,以实现合理的需要、适度的满足。要注意功能的匹配,保持功能结构的合理。要着重对工程的基本功能、辅助功能、外观功能等进行分类、整理、评价、定位,保证工程实施的功能前提是正确的,确保基本功能,重视辅助功能,兼顾外观功能。功能优化的最好时机是在工程的决策和实施阶段,功能优化的效果检验和提升是在工程的运营阶段。

4.4全寿命周期费用控制

城市轨道交通工程全寿命期费用控制,①是指项目业主和管理者在投资决策、建设管理、运营管理、资源利用中,在确保功能实现和优化及收益较大化的同时,使全寿命周期的总费用合理并最小化,从而实现全寿命周期费用和收益的统一及优化。②是对项目全过程费用的控制,其控制流程应贯穿项目的决策、建设、运营、开发全过程,通过对项目费用的计划、贯彻、执行、反馈、纠偏、修正和再贯彻这样一个循环管理程序,尽量将项目费用控制在系统最小的范围内。③也是对项目全方位费用的控制,项目管理者要有效地处理项目的费用目标与项目其它目标之间的关系,如功能、时间、收益等目标的关系,以实现合理功能、时间、收益条件下的费用优化,从而达到项目总体目标的实现。

城市轨道交通全寿命周期费用控制主要考虑以下方面。①分析整个系统全寿命周期费用结构和控制重点。要从整个系统的结构中分析其全寿命费用的构成,了解系统各部分全寿命周期费用的大小,确定整个系统全寿命周期费用的比例结构。根据费用比重分析法(也称ABC分析法)的原理,结合城市轨道交通工程的特点,整个系统10%—20%的部分其费用占总费用的比例很高,可定位为A类,作为重点控制考虑,其余可定位为B类和C类,作为次要和一般控制考虑。各个部分的建设费用(一次性投资)和使用费用的比例也有很大差异,可考虑将不同部分的建设费用或使用费用作为费用控制的重点。系统的全寿命周期分为策划、建设、运营等过程,根据经验,越是项目的前期,费用节约的可能性越大,越应该成为费用控制的重点。②分析系统各部分的费用结构和组成。要从系统各部分全寿命周期中分析建设费用和使用费用之间的比例关系,在功能分析指导下寻找合理的结合点,确定系统各部分全寿命周期费用的纵向结构。③分析系统各部分建设费用降低的内容、方法、手段和措施。要重视招标采购的公开、公平、公正和充分竞争。要充分利用强有力的组织措施、技术措施、经济措施、合同措施来降低费用。④分析系统各部分使用费用降低的内容、方法、手段和措施等。要研究不同的运营维护和设备维修模式,考虑社会化、专业化服务对降低费用的作用。⑤分析全寿命周期费用与全寿命周期收益之间的关系,寻找收益减费用的最大化。

4.5全寿命周期组织创新。

城市轨道交通工程全寿命周期组织创新的重点,应解决业主在全寿命周期总体目标优化下项目管理组织的选择;解决业主在不同阶段、不同项目管理组织中管理目标的一致性、管理任务的衔接性、管理组织的互补性。无论选择何种组织管理模式,应是以业主或业主联合体为主体,选择一个相对稳定的全寿命周期集成管理方或集成管理班子,对项目进行全寿命周期的开发、建设、运营管理等进行一体化考虑。在一个城市轨道交通建设起步阶段,业主可通过市场选择或委托的方式确定一个管理方或自己作为管理方,既作为全寿命周期的集成管理者,又承担项目开发、建设、运营等具体的管理任务,进行一体化整合,同时,业主要加强对管理质量、效益的监管和考核,及时纠偏,提高效率。

当一个城市轨道交通建设发展到一定规模,市场又具备了多个投资主体和可供选择的多个管理者时,业主或业主联合体可通过市场选择的方式,确定一个独立的全寿命周期集成管理方,全面考虑城市轨道交通全寿命周期中需要集成整合的一体化问题,并委托或与其一起通过市场选择不同的建设管理方、运营管理方或某条线路项目建设、运营一体化管理方;业主或业主联合体也可直接选择不同的建设管理方、运营管理方并与其共同建立一个全寿命周期集成管理联合班子,全面考虑轨道交通全寿命周期集成化管理。不管何种组织模式,都必须有一个稳定的组织或班子全面考虑全寿命周期集成化管理问题,这是全寿命周期组织创新的核心。这一组织创新的根本动力来自于业主。

4.6全寿命周期集成化管理信息系统的构建

要实施城市轨道交通全寿命周期集成化管理,必须有一个稳定的组织或整合建设管理方、运营管理方组成联合班子,运用公共的、统一的、信息共享的平台,始终全面地考虑全寿命周期的集成问题,以实现全寿命周期总体目标。这一平台就是城市轨道交通全寿命周期集成化管理信息系统,它是以一个城市的所有城市轨道交通工程项目参与方为用户对象,利用现代化的计算机和信息处理技术,在项目全寿命周期过程中进行信息处理,为所有参与各方提供信息服务,辅助其进行决策、控制、实施的集成化人机系统。这一系统构建应由业主推动,通过城市轨道交通全寿命周期集成化管理组织或委托专门班子进行实施。

参考文献:

[1]成虎.工程项目管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]何清华,陈发标,芦勇.全寿命周期集成化管理模式的思想和组织[J].基建优化,2001,22(2):38-40.

篇(2)

金属性故障主要是指由于第三轨或者是接触网与走形轨间产生直接金属性接触后,造成其绝缘支架击穿,从而形成与大地的短路。比如在2010年时,北京地铁一名乘客随身携带的金属水平尺从站台中堕落,造成正在运行中的列车与第三轨之间的通路,从而导致了金属性短路故障的发生。造成该种故障的另外一种原因也可能是在停电检修作业的过程中,没有及时将接触网接地线撤销,从而在恢复供电时发生金属性短路故障,如果此时特别是在运行期间不能及时对故障位置进行确定和排出,势必会对轨道交通的运行产生较大的影响。

2非金属性短路

非金属性短路主要是指第三轨与走形轨经过渡电阻短路或者是绝缘泄漏,从而发生非金属性短路故障。比如在雨雪天气环境下,暴露在户外的城市轻轨在雨水或者是积雪作用下被覆盖,间接的成为导体从而与行轨发生短路。另一方面,也可能是在长时间的运行过程中接触网或者是第三轨的出现绝缘老化现象,从而导致电流外放和泄漏,泄漏的电流通过绝缘支座在流向接地扁铜后经由变电所地网,最终回流至变电所负极,从而引发非金属性短路故障。同金属性故障相比,非金属性故障下产生的短路电流相对较小,所以造成了其短路现象不容易被察觉。但是随着运行时间的不断加长,可能会产生接触电压或者是跨步电压,严重情况下还会出现电弧,从而使短路故障进一步扩大,给城市交通轨道电力系统的稳定运行以及人身安全都带来了较为严重的影响。

二、城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的几种方法

当前阶段,城市轨道交通运输中供电直流侧短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法两大类:

1阻抗法

城市轨道交通供电直流侧短路故障定位方法中的阻抗法又可以分为单端量阻抗法和双端量阻抗法两种:(1)单端量阻抗法。该种供电直流侧短路故障定位方法的工作原理相对较为简单且易于实现,并且具有着装置成本优廉的特点。但是其在实际运行过程中的故障定位精度较差,主要原因是在定位过程中容易受到对侧系统过渡电阻的影响。在对该种方法的实际运用过程中,可以采用微分方程工频法、一元二次方程法以及迭代法和电压法等,从而消除过渡电阻或者是对侧系统对单端量抗阻法故障测量精度造成的影响。(2)双端量阻抗法。该种故障定位测量方法是当前城市轨道运输供电直流侧短路故障定位中被广泛运用的技术方法,其主要是通过对两端电压流量的推算,并在故障点电压相等的基础上实现故障位置信息的获取,其凭借着对现代通信技术和高精度互感器以及故障录波装置等现代技术和设备的支撑,实现了强大的故障定位功能。

2行波法

行波法是城市轨道交通直流输电系统中较为常用的一种方法,主要是在行波传输的理论基础上达到实现故障定位的目的,通过对不同的故障行波到达测量装置的速度以及时间差等,对故障位置进行计算。以上两种主要的故障定位方法具有着较多的优点,在直流输电系统的故障定位中得到了较为广泛的应用,但是在城市轨道交通直流供电系统中应用时,其对测量设备以及通讯设备具有着较高的要求,相应的设备投资较大。

三、基于贝瑞隆模型的时域故障定位原理和实现

1基本原理分析

对于城市轨道交通来说,其供电直流侧发生短路故障后,导致了保护装置动作,在该故障造成的过程中,其进行故障定位时能够采用的主要数据为在保护动作发生前馈线保护装置所记录的电流和电压信息,不利于故障定位的实现。不论是对于以上单端测距还是双端测距方法来说,其都是以电压以及电流的基波相量为基础的,但是在当前故障发生和切除时间越来越短的情况下,大多数基波相量数据是无法进行准确提取的。对于基于分布参数模型的输电线路时域故障定位方案来说,其可以通过对跳闸前原始数据的采用,不需要进行相应的滤波处理,直接性的在时域对故障距离进行测算,其与直流输电线路本质上不存在较大的区别,仅仅是两者能量集中频域不同,所以该方案模型能够有效实现对城市轨道交通主流侧输电线路短路故障的定位。

篇(3)

一、供电系统的简介及中压网络的概念

1、城市轨道交通供电系统的功能

城市轨道交通供电系统,担负着运行所需的一切电能的供应与传输,是城市轨道交通安全可靠运行的重要保证。

城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要的牵引负荷,二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电,诸如:通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。

在上述用电群体中,有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷;有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准,而且这种要求和标准又相差甚远。城市轨道交通供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求,以使其发挥各自的功能与作用。

保证电动客车畅行,安全、可靠、迅捷、舒适地运送乘客,是供电系统的根本目的。

2、供电系统的构成

根据功能的不同,对于集中式供电,城市轨道交通供电系统可分成以下几部分:外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。对于分散式供电,城市轨道交通供电系统则可分成以下几部分:外部电源、(电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。牵引供电系统,又可分成牵引变电所与牵引网系统。动力照明配电系统,又可分成降压变电所与动力照明。

但在进行初步设计与施工设计时,为便于设计管理,供电系统往往被划分成:系统设计;主变电所设计;牵引变电所(或牵引降压混合变电所)及降压变电所设计;牵引网设计;电力监控系统设计;杂散电流腐蚀防护设计(注:动力照明随同土建一起设计)。

3、外部电源方案

城市轨道交通系统的外部电源方案,根据城市电网构成的不同特点,可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。

(1)确定外部电源方案的原则

城市轨道交通作为城市电网的特殊用户,一般用电范围多在10km~30km之间。城市轨道交通系统的外部电源方案,主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何种方式,应通过计算确定需要负荷之后,根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程实际情况综合分析确定。

(2)集中式供电

在城市轨道交通沿线,根据用电容量和线路长短,建设专用的主变电所,这种由主变电所构成的供电方案,称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV,经降压后变成35kV或10kV,供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电,有利于城市轨道交通供电形成独立体系,便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等即为集中式供电方案。

(3)分散式供电

根据城市轨道交通供电的需要,在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源,构成供电系统,称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得双路电源,要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为分散式供电方案。

(4)混合式供电

将前两种供电方式结合起来,一般以集中式供电为主,个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充,使供电系统更加完善和可靠。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。

通过中压电缆,纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来,横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来,便形成了中压网络。

根据网络功能的不同,把为牵引变电所供电的中压网络,称为牵引网络;同样,把为降压变电所供电的中压网络称为动力照明网络。

中压网络有两大属性:一是电压等级,二是构成形式。

中压网络不是供电系统中独立的子系统,但是它却是供电系统设计的核心内容。它的设计牵扯到外部电源方案、主变电所的位置及数量、牵引变电所及降压变电所的位置与数量、牵引变电所与降压变电所的主接线等。

二、中压网络的电压等级

1、国家中压配电现状及发展趋向

我国现行中压配电标准电压等级有:66kV、35kV、10kV。随着城乡电气化事业的发展,只有一种10kV作为中低电压的分界,显然已不能满足城乡配电网发展要求。

我国第一个20kV一次配电的供电区,已经于1996年5月在苏州工业园区投入运行。从前一段运行情况来看,其线损率大大低于10kV系统。

对于农村电网,从电源电压直接送到中压一次配电层,形成高压电源层──中压一次配电层──低压户内三级配电,可以简化电网、降低造价、减少线损、利于发展。采用20kV作为中压一次配电层,功能上可以替代35kV与10kV两个配电层,而造价上则与10kV设备差异不大。由此可见,20kV电压等级的这种特点,也适合于高密度负荷地区的城市电网。例如:早在1999年中电联供电分会发表的“北京电网实施城网建设和改造的规划原则”中表明:北京市区内电压等级按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)设计,其中新建开发区可选20kV电压等级。

2、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路

以往,因国家城乡电网中没有采用20kV这一电压等级,相应的开关柜等20kV设备,也没有跟上发展。在这样的大环境下,要在城市轨道交通工程中使用20kV电压级,是比较困难和不现实的。因而,国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用了35kV(若采用国外设备则是33kV)或10kV。北京地铁、天津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速轨道交通3号线的中压网络为10kV;上海地铁1、2号线的牵引网络采用了33kV,动力照明网络采用了10kV;上海地铁明珠线的牵引网络采用了35kV,动力照明网络采用了10kV;广州地铁1、2号线采用了33kV的牵引动力照明混合网络;南京地铁南北线一期工程、深圳地铁采用了35kV的牵引动力照明混合网络;武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。

然而,随着城乡电力消费的增长,发展城乡20kV配电网已提到议事日程上来。20kV是目前公认的具有发展前景的优选电压级。20kV开关柜、变压器、电力电缆等一系列设备,也完全实现了国产化。

近年已颁布的国家标准GB156—93中表明,20kV也是可使用的电压级。另外,已经完成送审稿的《地铁设计规范》中规定:地铁中压网络的电压等级可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此,在我国城乡电网及20kV设备这个大环境,已经发生变化的情况下,在城市轨道交通中压网络的电压等级选用上,也应该拓宽思路,认真比较,优化选用。换言之,不能仅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框,应该认识到,20kV也是可用的,并已成为一个备选电压级。这是因为:城市轨道交通供电系统,尤其是集中式供电系统,与其他公用用户相比,相对独立,自成系统。无论从施工建设,还是运营管理、养护维修等均相对独立。从这个角度来说,城市轨道交通中压网络的电压等级不一定与外部电网电压等级相一致。实际上,上海地铁、广州地铁,已采用了国外的33kV设备,而我国电压等级是35kV,并非33kV。另外,象南京地铁、深圳地铁采用的35kV,也是这两座城市市区电网所要取消的电压级。换言之,在城市轨道交通中压网络电压等级与外部市网电压等级的关系上,是采用35kV还是采用33kV或者20kV,其性质和概念上是一样的。

3、不同电压等级的中压网络的特点

(1)35kV中压网络,国家标准电压级。输电容量较大、距离较长;设备来源国内;设备体积较大,占用变电所面积较大,不利于减小车站体量;设备价格适中;国内没有环网开关,因而不能用(相对于断路器柜)价格较便宜的环网开关,构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统;广州地铁、上海地铁已经采用。

(2)33kV中压网络,国际标准电压级。输电容量较大、距离较长,基本与35kV一致;设备来源国外,不利于国产化;国外开关设备体积较小、价格较高,广州、上海地铁已经采用;国外C-GIS产品有环网单元。

(3)20kV中压网络,国际标准电压级。输电容量及距离适中,比10kV系统大。设备完全实现国产化;引进MG、ALSTHOM等技术的开关设备,体积较小,占用变电所面积远小于国产35kV设备,有利减小车站体量,节省土建投资;价格适中;有环网单元,能构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统;国内地铁尚没有采用,但国外地铁多有采用。

(4)10kV中压网络,国家标准电压级。输电容量较小、距离较短;设备来源国内;设备体积适中;设备价格较低;环网开关技术成熟、运营经验丰厚,可用其构成保护简单、操作灵活的环网系统;国内外地铁广为采用。

4、不同电压等级的中压网络的综合比较

三、中压网络的构成

1、概述

对于集中式外部电源方案,牵引网络和动力照明网络,可以采用相对独立的形式,即牵引动力照明独立网络,也可以共用同一个中压网络,即牵引动力照明混合网络。对于分散式外部电源方案,采用牵引动力照明混合网络。

牵引动力照明独立网络的特点:牵引网络与动力照明网络,两者相对独立、相互影响较小;35(33)kV较高的电压级与较重的牵引负载相适用,而10kV较低的电压级则与较小的动力照明负荷相适用。

牵引动力照明混合网络的特点:供电系统的整体性比较好,设备布置可以统筹考虑。

牵引网络与动力照明网络,可以采用同一个电压级,也可以采用两个不同电压级。

目前,我国城市轨道交通工程有的采用了牵引动力照明混合网络,有的则采用了牵引动力照明独立网络;国外有的地铁采用了牵引动力照明独立网络。

2、中压网络的构成原则

(1)满足安全可靠的供电要求;

(2)满足潮流计算要求,即设备容量及电压降要满足要求;

(3)满足负荷分配平衡的要求;

(4)满足继电保护的要求;

(5)满足运行管理、倒闸操作的要求;

(6)每一个牵引变电所、降压变电所均应有两路电源;

(7)系统接线方式尽量简单;

(8)供电分区应就近引入电源,必要时可从负荷中心处引入电源,尽量避免返送电;

(9)全线牵引变电所、降压变电所的主接线尽量一致;

(10)满足设备选型要求。

3、集中式外部电源方案下的中压网络构成

(1)独立35(33)kV牵引网络+独立10kV动力照明网络的接线方式

1)35(33)kV牵引网络的接线方式

当中压网络为两个不同电压级时,35(33)kV牵引网络的常用接线方式,如插图一所示。这些基本接线方式可以分成A、B、C、D四种类型。

lA型:牵引变电所主接线为单母线;牵引变电所的进线与出线,均采用断路器;牵引变电所的两路电源,来自于同一个主变电所的不同母线;该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分、主变电所附近的牵引变电所电源引入。

lB型:牵引变电所主接线为单母线;牵引变电所的进线与出线,均采用断路器;两个牵引变电所为一组;这一组牵引变电所的两路电源,来自于同一个主变电所的不同母线,每个牵引变电所均从主变电所接入一路主电源,两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用;该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分的牵引变电所电源引入。

lC型:牵引变电所主接线为单母线;牵引变电所的进线与出线,均采用断路器;两个牵引变电所为一组;这一组牵引变电所的两路电源,来自于不同的主变电所,左侧牵引变电所从左侧主变电所接入一路主电源,右侧牵引变电所从右侧主变电所接入一路主电源,两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用;该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。

lD型:牵引变电所主接线为单母线;牵引变电所的进线与出线,均采用断路器;牵引变电所的两路电源,来自于左右两侧不同的主变电所;该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。

2)10kV动力照明网络的接线方式

当中压网络为两个不同电压级时,10kV动力照明网络的基本接线方式,如插图二所示。

全线的降压变电所被分成若干个供电分区,每个供电分区一般不超过3个地下站;每一个供电分区均从主变电所(或中心降压变电所)的35(33)/10kV主变压器,就近引入两路10kV电源;中压网络采用双线双环网接线方式;相邻供电分区间通过环网电缆联络;降压变电所主接线采用分段单母线形式;降压变电所进线开关采用断路器。该接线方式运行灵活。

(2)35(33)kV牵引动力照明混合网络的接线方式

当中压网络采用一个电压级时,35(33)kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式,如插图三所示。

在有牵引变电所的车站,牵引变电所与降压变电所合建成牵引降压混合变电所,对大型地下车站,除牵引降压混合变电所或降压变电所外,还会设置跟随式降压变电所。

全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区,每个供电分区一般不超过3个地下站;每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路35(33)kV电源;中压网络采用双线双环网接线方式,牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器;两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络,其他供电分区间可以不设联络电缆。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线,均采用分段单母线形式。

该接线方式运行灵活。35(33)kV牵引动力照明混合网络,因其输电容量大、距离长,因而更适合于地下线路。

(3)10kV牵引动力照明混合网络的接线方式

当中压网络采用一个电压级时,10kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式,如插图四所示。

全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区,每个供电分区一般不超过3个车站;每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路10kV电源(对于地面线路,供电分区的来自于主变电所的两路10kV电源也可以从牵引变电所处引入,不一定就近引入)。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式。地下降压变电所主接线可采用分段单母线形式,地面降压变电所主接线则可以采用两段母线形式,同一工程的地下降压变电所与地面降压变电所主接线,应尽量一致。地面降压变电所的配电变压器,也可以采用负荷开关-熔断器组合电器保护。

中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所的环网进线开关均采用断路器;地面降压变电所的环网进线开关可以采用负荷开关,地面降压变电所的配电变压器,也可以采用负荷开关-熔断器组合电器保护。如果两个主变电所10kV母线间设有专门的联络电缆,那么两个主变电所之间的供电分区间不必再设联络电缆;同一个主变电所供电范围内的供电分区间可以不设联络电缆(尤其是当这些供电分区分别只有一个牵引变电所时)。

该接线方式运行灵活。10kV牵引动力照明混合网络,因其输电容量小、距离短,因而更适合于地面线路。

(4)20kV牵引动力照明独立网络的接线方式

当中压网络采用一个电压级时,除前面已经分析的35(33)kV牵引动力照明混合网络、以及10kV牵引动力照明混合网络外,伊朗德黑兰地铁采用了20kV牵引动力照明独立网络,即牵引网络与动力照明网络相对独立,但均为20kV电压级。该接线方式如图五所示。

20kV牵引网络的构成方式为:两个63/20kV主变电所之间的牵引变电所,以相互间隔的方式分成两组,每一组均以类似于(开环运行的)单线单环网接线方式,分别从两个主变电所各引入一个20kV电源,即这些牵引变电所从两个主变电所各取得一路20kV电源。位于线路端头的牵引变电所,则以传统的(开环运行的)双线双环网接线方式,从一个就近主变电所的不同母线取得两路20kV电源。

20kV动力照明网络的构成方式为:全线的降压变电所被分成若干个供电分区,每个供电分区一般不超过4个地下站;每一个供电分区均从主变电所的不同母线以类似于(开环运行的)双线双环网接线方式就近引入两路20kV电源。两个供电分区间可以设联络电缆。

牵引变电所的主接线采用分段单母线形式,即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线。降压变电所的主接线采用两段母线形式。牵引变电所与降压变电所的电源进线均采用负荷开关作为环网开关。降压变电所的配电变压器,采用负荷开关-熔断器组合电器保护。

该接线方式的特点是,实现了以“负荷开关”构成环网接线,保护简单;另外牵引网络与动力照明网络相互影响小。但是由于牵引网络与动力照明网络的分离,以及牵引网络采用了单线单环网接线方式,导致区间中压电缆过多。

4、分散式外部电源方案下的中压网络构成

对分散式外部电源方案,中压网络采用10kV牵引动力照明混合网络,基本接线方式有以下四种。下面逐一分析其构成特点。

(1)接线方式一

接线方式如插图六所示。

全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区,每个供电分区一般不超过3个地下站;每一个供电分区均从城市电网就近引入两路10kV电源;中压网络采用双环网接线方式,牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器;两个相邻供电分区间通过两路环网电缆联络。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线,均采用分段单母线形式。

该接线方式运行灵活。为同一个供电分区供电的从城市电网引来的两路10kV电源,可以来自不同的地区变电所,也可以来自同一地区变电所。该方式要求城市电网有比较多的10kV电源点。

(2)接线方式二

接线方式如插图七所示。

全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所),每两个分成一组。每一组均从城市电网引入两路10kV电源,分别作为两个牵引降压混合变电所的主电源,同时同一组的两个牵引降压混合变电所间设双路联络电缆,实现电源互为备用。相邻两组牵引降压混合变电所之间设单路联络电缆,增加系统的供电可靠性。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线,均采用分段单母线形式。无牵引变电所的地面车站,其降压变电所,可按跟随式降压变电所考虑。无牵引变电所的地下车站,其降压变电所的10kV电源可以由相邻两组间的单路联络电缆提供(该降压变电所应采用分段单母线主接线)。

该接线方式比较简洁。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多,但要求每组从城市电网引来的两路10kV电源应来自不同地区变电所,以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。

(3)接线方式三

接线方式如插图八所示。

全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所),前后关联,浑然一体。除最后一个牵引降压混合变电所从城市电网直接引入两路10kV电源以外,其他牵引降压混合变电所均从城市电网引入一路10kV电源,这路电源既是本变电所的主电源,又是前一个变电所的备用电源,换言之,当前变电所的主电源直接来自城市电网的10kV电源,而备用电源则来自于下一个变电所。依次类推,最后一个变电所则需要从城市电网引入两路10kV电源。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线,均采用分段单母线形式。对于无牵引变电所的车站,其降压变电所,可按跟随式降压变电所考虑。

该接线方式最为简洁。N个变电所需要N+1路10kV电源,相邻变电所间只有一路联络电源。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多,但要求这些城市电网引来的10kV电源应来自不同地区变电所,以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。

(4)接线方式四

接线方式如插图九所示。

全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区,每个供电分区一般不超过4个车站。每一个供电分区由一个电源开闭所供电,每个电源开闭所均从城市电网就近引入两路10kV电源。

该电源开闭所可以独立设置,也可以与就近的牵引变电所合建。若电源开闭所采用独立设置方式,则需与规划部门配合协调,另外该方式的土建投资与设备投资都比合建方式要大,故该方式,仅在地面线可以考虑。

插图九表示的是电源开闭所与牵引变电所合建情况。合建处的牵引整流机组及配电变压器,由电源开闭所直接供电。对于电源开闭所之间的某些牵引降压混合变电所,其电源分别来自与左右两侧的电源开闭所,并通过在这些牵引降压混合变电所的牵引母线段上设置与电源开闭所间的专用联络电缆,将相邻的两个电源开闭所联系起来;对于不参与这种开闭所联络的牵引降压混合变电所,其电源就近来自同一个电源开闭所。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线,均采用分段单母线形式。降压变电所的主接线可按跟随式降压变电所考虑。

该接线方式比较复杂。为同一电源开闭所供电的两路市网10kV电源,最好来自于不同的地区变电所。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多。

四、一种新型接线方式研究-20kV牵引动力照明混合网络

通过对前面各种接线方式的分析,对于集中式外部供电方案,本文现提出提出一种新型接线方式:20kV牵引动力照明混合网络。接线方式如插图十所示。

全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区,每个供电分区一般不超过3个地下站;每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路20kV电源(对于地面线路,供电分区的来自于主变电所的两路20kV电源也可以从牵引变电所处引入,不一定就近引入)。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式,即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线,牵引母线与两段环网电源母线间设有进线断路器,任何时候只允许一个进线断路器处于合闸位置,另一进线断路器投入的条件是“失压自投,过流闭锁”。两套牵引整流机组均接入牵引母线段,牵引降压混合变电所的两台配电变压器则分别接入两段环网电源母线段。降压变电所主接线采用分段单母线形式,配电变压器可以采用负荷开关-熔断器组合电器保护。

中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用负荷开关。两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络,其他供电分区间可以不设联络电缆。

该接线方式最大特点分析:前面已经介绍过,传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络,尽管也采用了环网接线方式,但除了10kV牵引动力照明混合网络中的降压变电所可采取了“负荷开关”外,基本上是以“断路器”

作为环网进线开关。这样,当变电所主接线采用分段单母线时,那么当中压网络发生故障,(多个)环网进线开关跳闸以后,故障处理及等待备用电源投入的时间就比较长,这是传统环网接线方式的弊端。而这里提出的20kV牵引动力照明混合网络,其最大构成特点是利用20kV负荷开关作为环网进线开关,同时设置了两段环网电源母线。

该接线方式最大优点分析:当中压网络中的一路环网电缆故障时,主变电所中相应的20kV馈出断路器将跳闸,相关牵引变电所的主进线断路器也将失压跳闸,随之备用进线断路器将自动投入,保证对牵引整流机组的不间断供电。这就克服了传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络环网接线方式的弊端。另外,该20kV接线方式与德黑兰地铁的20kV牵引动力照明独立网络相比,除保护简单、运行操作灵活以外,接线更简单,投资更经济。南京地铁南北线一期工程、武汉轨道交通一期工程、杭州市轨道交通一号线工程等前期研究工作,都充分表明了这一点。

五、结束语

目前环网接线方式,越来越受到重视,并且已在许多城市和地区积极推广应用。同时,20kV也逐渐成为城市中压网络的电压级,并且已成为地铁中压网络的标准电压级。另外,加上20kV环网设备已逐步走向国产化。在这种形势下,我国城市轨道交通领域,在供电系统中压网络方面,应拓宽思路,认真研究,积极探讨采用20kV牵引动力照明混合网络的工程实施,尤其是对那些新建城市轨道交通的城市。

篇(4)

中图分类号:TU98文献标识码: A

目前,国内城市轨道交通的研究已从建设的必要性、重要性转向技术与管理等具体领域,工程建设已进入到网络化、区域化与制式多样化的新阶段。特别是近二十年城市轨道交通工程的建设实践,表明我国已基本走出了城市轨道交通建设的初级阶段。随着愈来愈多的城市开展城市轨道交通建设。今后,国内城市轨道交通建设的发展将会进入到一个更加理性、更加成熟的时期。因此,有必要对城市轨道交通工程建设的发展趋势和管理予以足够的关注和重视。

1、城市轨道交通工程建设发展现状

目前,国内有近十个城市开通了城市轨道交通,近三十个城市正在进行或筹建城市轨道交通。特别是近20年来,国内北京、上海、广州等城市的城市轨道交通工程建设规模和技术水平有了较大的进展。近二十年的城市轨道交通建设实践证明,国内在工程建设的许多技术上并不落后。例如:明挖法、盾构法等技术已达到了国际先进水平,大跨度暗挖法隧道施工技术接近了国际领先水平。然而,在城市轨道交通综合规划与设计、关键技术与设备以及运营管理等方面,国内尚有一定差距。

2、城市轨道交通建设的发展趋势

2.1城市轨道交通建设统筹化

为加强与促进城市轨道交通网络化建设,国家采取了先批线网规划再进行项目立项审批的政策,就是从政策上要求城市轨道交通建设统筹规划。城市轨道交通建设规划的前提是城市总体规划和城市综合交通规划,这有利于不同交通资源的整合与综合利用,以充分发挥城市轨道交通在城市建设中的辐射和带动作用,形成一个地上、地下统一规划建设的城市交通发展模式。

城市轨道交通与铁路、地面公交之间的接驳换乘产生交通枢纽问题,需要从城市综合交通系统上综合规划与设计,充分考虑地上与地下、长途与短途、高速与低速、汽车与火车等多种交通方式的立体接驳与平行换乘。目前,国内交通枢纽存在的最严重问题就是乘客换乘不方便,一个主要原因就是技术与管理方面缺乏统筹规划和统一设计。

2.2城市轨道交通建设的区域延伸化

大城市在由单中心结构向多中心城镇区域体系发展的进程中,产生了一种提供由中心城区到郊区城镇(副中心区)的市郊城市轨道交通客运服务需求,即市域城市轨道交通。由于市域城市轨道交通站间距大,一般采用公交化运营模式。因此,市域城市轨道交通在交通制式上、线路敷设方式上可以多样化,在系统技术与设备标准上也应适当降低。目前,国内一些城市在开展中心城区城市轨道交通建设的同时,已着手开展市域城市轨道交通线网规划的编制工作,个别城市已启动了市域城市轨道交通建设。

2.3城市轨道交通建设的环保节能化

城市轨道交通建设的发展必须重视协调生态建设和资源综合利用等重大问题。建设生态城市对城市轨道交通的有关设施(如风井、出入口、冷却塔等)提出了更高的环境要求。为使城市轨道交通与周围环境融为一体,城市轨道交通应当加强环保与节能研究,技术装备与管理过程中应当协调好安全、环保、节能、低维护之间的关系。此外,在建设集约型社会的要求下,如何节省建设投资及运营成本,也是一项非常重要的任务。例如,城市轨道交通变电所为城市轨道交通专用,但如果将其当作一项社会化的资源,如果利用它为社会服务,将有利于节约能源,降低城市轨道交通建设运营成本。

3、城市轨道交通工程建设发展的管理策略

3.1加强宏观领导和管理,成立国家级领导与协调机构,会同规划、技术与运营等部门,协调城市轨道交通发展中的重大技术问题,在引进、消化和吸收国外先进经验的基础上,制定城市轨道交通系统的发展规划及实施计划,明确城市轨道交通发展战略的相关产业政策、技术政策和建设标准,并在适当时机制定相关法规,加强对城市轨道交通建设行业的监督管理和组织协调,促进城市轨道交通建设快速、有序、健康的发展。

3.2加强技术研发,提高产业水平。开展城市快速轨道交通系统成套技术研究,提升我国城市轨道交通的整体技术水平,完成行业技术跨越,打破国外的技术垄断,促进产业发展。城市轨道交通管理部门、研发机构与运营商应就技术开发项目的立项、筹资、研发、鉴定、知识产权管理等密切合作并达成一致性意见,以促进技术开发项目管理有序、高效开展。

3.3促进技术整合并加强协同管理。技术整合是技术创新活动的一种形式,是城市轨道交通发展过程中解决技术创新问题的一种快速有效途径。它是通过系统集成的方法评估、选择适宜的新技术,并将新技术与城市轨道交通现有技术有机地融合在一起,从而推出新产品和新工艺的一种创新方法。技术整合的过程管理注重新旧技术的相融,其核心就是合作各方的协同管理。

3.4加强技术联盟的管理。技术联盟是通过共同的研究开发信念,将联盟内研发人员紧密联系起来。它已成为新技术、新产品研发的最新方式。随着国际化进程的发展,为了完成城市轨道交通中一些高投入的技术研究开发项目,有必要开展国内城市、国外机构或企业联合一起组建技术联盟进行技术研发。

4、城市轨道交通建设管理的几点认识

4.1组织结构与管理模式是城市轨道交通建设各项目标顺利实现的根本保障。实行规范化、标准化、程序化的管理,是城市轨道交通工程俩圆满建成的基础。

4.2城市轨道交通工程综合性、复杂性、系统性的特点,要求建设管理者必须站在项目综合验收与开通运营的高度构建工程建设管理体系。同时决定了各项工作的开展必须采用系统论的方法统筹策划(规划)、精心组织才能顺利完成。

4.3人是管理的核心,是实现管理目标的基本保证。城市轨道交通工程是综合复杂的系统工程,需要一大批有能力、综合素质高的人才团结协作起来才能圆满建成。

4.4新技术与新管理方法的综合运用,对优质、高效、安全的建设好城市轨道交通工程十分关键。

综上所述,城市轨道交通建设应朝着统筹化、区域化、国产化的方向发展,并逐渐建立起信息化的建设管理系统和智能化的运营管理控制系统,从而把国内城市轨道交通工程建设成一种安全、准时、便捷、环保、节能、低维护的新型骨干交通方式。

篇(5)

中图分类号:F572;F224 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(b)-0245-02

近年来,由于国民经济的迅猛增长、人民生活水平的提高、小汽车拥有量也不断攀升,导致城市地面拥堵状况日益加剧。为缓解地面交通拥堵状况,各大城市出台了众多交通政策,其中“公交优先”政策取得了良好的收效,而作为城市交通主骨架的城市轨道交通更是该政策的主力军。客流量是反映城市轨道交通系统效益的重要评价指标,然而时至今日也没有形成统一的城市轨道交通客流预测评价体系,许多城市的轨道交通客流量预测值与实际值大相径庭。因此,本文在参考众多城市的城市轨道交通客流量预测方案和相关学者的研究论文的基础上,总结概括出了城市轨道交通沿线土地利用性质及开发强度、与城市公交等其他交通方式的接驳等十余项影响因素,通过建立解释结构模型分析影响城市轨道交通客流量的直接原因和间接原因,由此提出相应投资、运营的改进意见。

1 解释结构模型的原理

解释结构模型(ISM)是美国J.N.沃菲尔德教授于1973年作为分析复杂的社会经济系统结构问题的一种方法而开发的。其基本思想是:通过各种创造性技术,提取问题的构成要素,利用有向图、矩阵等工具和计算机技术,对要素及其相互关系等信息进行处理,最后用文字加以解释说明,明确问题的层次和整体结构,提高对问题的认识和理解程度。

1.1 建立邻接矩阵

系统各要素两两之间的直接联系可由邻接矩阵反映出来。研究者在确立的系统影响要素的基础上,对系统各要素进行两两比较,若前一要素能对后一要素产生直接影响则记为“1”,否则记为“0”。通过对各要素间比较结果进行整理归纳得到邻接矩阵A。

1.2 生成可达矩阵

可达矩阵具有转移特性,即能到达,而能到达,则说能到达。可达矩阵的生成方法为:对邻接矩阵A和n阶单位矩阵I求和,并对其和做幂运算,当下式成立时则求得可达矩阵。

其中,n为系统中各要素个数,且满足r≤n-1,矩阵相乘遵循布尔代数规则。

1.3 系统结构的建立

建立系统结构是基于可达矩阵的分解的基础之上的。通过对可达矩阵系统级的划分、同级要素不连通集与强连通集的划分、强连通集中回路集的划分等步骤得到重新整理排列后的可达矩阵,并根据该矩阵绘制系统结构图。

找到最高级要素后在可达矩阵中将其对应的行和列划去,在剩下的要素中寻找最高级要素,如此循环,直到所有的要素都有所属级别为止。然后将可达矩阵的行列按要素级别进行划分、重排,根据新可达矩阵反映出的各要素之间的关系建立解释结构模型。

2 城市轨道交通客流影响因素

本文在参考众多城市的城市轨道交通客流量预测方案和相关学者的研究论文的基础上,总结概括出了城市轨道交通沿线土地利用性质及开发强度、与城市公交等其他交通方式的接驳、城市经济水平、城市轨道交通票价水平等十余项影响因素。

2.1 城市轨道交通沿线土地利用性质及开发强度

城市轨道交通沿线土地的利用性质及开发强度能很大程度上影响城市轨道交通初期和近期客流量。一般来说,沿线土地利用率越高,开发强度越大,人口越稠密,出行需求也会越大,城市轨道交通的初期和近期客流量也就越大。这部分客流称之为追随型客流,他们大多是有其他交通方式转向城市轨道交通的。当城市轨道交通建成通车后,沿线土地交通的可达性和便利性增强,从而吸引了开发商对沿线土地进行投资开发,由此带动了城市轨道交通客流量的增长。

2.2 与城市公交等其他交通方式的接驳

城市轨道交通是城市交通的主骨架,需与其他交通方式有良好便利的接驳才能更好地发挥它的作用,吸引更多的乘客乘坐。调查显示有近6成的人乘坐轨道交通后需要换乘其他交通方式才可到达目的地。因此能否合理规划“P+R”换乘模式,优化与城市公交的接驳,解决“最后一公里”的问题都成为能否吸引更多客流的关键因素。

2.3 城市经济水平

研究表明,城市经济水平越高,市民的出行需求量越大,出行次数越多。此外城市经济水平的高低直接影响到了城市居民社会活动的频率、出行方式的选择和政府对城市基础设施投资建设的力度。城市经济水平越高,城市居民社会活动频率也越高,此时在选择出行方式时出行费用对人的影响程度降低而舒适度的影响程度提高,因而极大地影响到了人们的出行方式的选择,一定程度上影响到城市轨道交通的客流量。同时城市经济水平能决定政府对城市轨道交通及其配套设施的建设情况和投资力度。

2.4 城市轨道交通票价水平

城市轨道交通票价政策很大程度上影响了城市轨道交通建成初期和近期的客流量。若建成初期城市轨道交通的票价水平高出城市公交太多,人们大多会由于“现状偏见”的心理维持原来的出行方式,因而城轨的客流量就会大大低于设计预测的客流量。此外城市经济发展水平直接影响了人们的经济承受能力也就决定了城轨票价对客流量的影响程度。

2.5 城市总人口数

当人们选择城轨出行的比例一定时,城市规模越大,城市人口总数越多,总出行量越大,城市轨道交通的客流量也就越大。所以国家规定修建地铁的城市城区人口必须在300万人以上;修建轻轨的城市城区人口必须达150万人以上。

2.6 出行者特性及出行特征

出行者特性包括是否拥有私家车、家庭结构、收入等。出行特征包括出行目的、出行时间等。出行者特性及出行特征极大地影响了出行者对交通工具的选择,且此要素极易受外界客观条件的变化而发生改变,是影响城市轨道交通客流量的重要因素之一。

2.7 城市轨道交通服务状况

城市轨道交通服务状况主要包括车站候车条件、车内服务质量、发车间隔、始发到达的准点率、单程票易获取程度等。城市轨道交通的服务状况与票价水平性价比的高低很大程度上影响了客流量的大小,因而服务状况要与票价水平相适应。

2.8 政府交通政策

政府的交通政策主要是指政府根据当前的交通状况和未来城市发展战略所指定的交通发展政策,包括公交优先政策、机动车尾号限行、摇号上牌、大力发展城市轨道交通等。政府的交通政策对市民交通方式的选择有极大的导向作用,能够极大影响城市轨道交通的客流量。

2.9 城市未来发展布局

城市未来发展布局主要是指城市的发展方向,土地的空间分布与组合。城市的未来发展布局决定了城市未来人口密度的分布情况,从而一定程度上影响了城市轨道交通的潜在客流增量。

3 建立城市轨道交通客流影响因素解释结构模型

3.1 建立城市轨道交通客流影响因素的邻接矩阵

为了更为客观准确地反映城市轨道交通客流影响因素之间的关系,在此我们采用德尔菲法(专家评分法)来构建邻接矩阵。

3.2 生成可达矩阵

3.3 构建系统解释结构模型

4 城市轨道交通客流量影响因素分析

根据图2的解释结构模型,城市轨道交通客流量的影响因素可分为三个层次。

第一层次为沿线土地开发利用强度、与其他交通方式的接驳、城轨票价政策、出行者特征及出行特性、城轨服务质量、政府交通政策这6项因素,且这6项因素为强连接要素,他们之间相互可达,共同决定着城市轨道交通客流量的大小,它们中的任一要素水平的变动都会直接影响到城市轨道交通的客流量。就拿沿线土地开发利用强度这个因素来说,若城市轨道交通沿线土地开发利用强度大,人口稠密,则该线路的客流基础好,在城市轨道交通开通初期客流增长快。若城市轨道交通线路途经的是一些新开发区,沿线土地开发利用强度低,人口稀疏,则该线路的客流基础较弱,在设备开通初期客流量相对较少,但由于此处交通便捷、可达性强,加之政府对开发新区的扶持政策的实施,从而吸引了大批开发商到此投资开发,其沿线土地的开发利用强度也就逐渐增强,人口密度增加,这就是TOD(交通带动城市发展)效益。因此,沿线土地开发利用强度与其客流量呈现着相互影响的关系,沿线土地开发利用强度大,客流基础好,线路开通初期的客流量增长快;城市轨道交通开通后,便捷性和可达性增强,吸引更多开发商对其沿线土地进行开发利用,使得沿线土地开发利用强度增强。另外,若城市轨道交通的票价水平过高,高于人们能够承受的出行费用或高出城市公交票价水平太多,则会直接影响到城市轨道交通的客流量,而城市轨道交通的票价过低又会加重政府的财政负担,因而应权衡该因素的影响,制定合适的票价政策。同理可分析出其他6项因素对城市轨道交通客流的影响情况。

第二层次为城市未来发展布局,该要素直接影响了第一层次的要素水平。国家及地方对城市未来发展方向的规划和城市规划方案的制定能够直接影响到沿线土地开发利用强度、政府交通政策等因素,从而间接影响了城市轨道交通的客流量。因此,在预测城市轨道交通客流量时应结合当地城市未来发展布局进行合理估算。

第三层次为城市经济水平、城市规模及人口总数,这两项因素是影响城市轨道交通客流量最根本的因素。国家规定,申报地铁的城市的地方财政一般预算收入必须在100亿元以上,GDP总值在1000亿元以上,城区人口在300万人以上;申报轻轨的城市的地方财政一般预算收入须在60亿元以上,GDP总值在600亿元以上,城区人口在150万人以上。城市经济水平、城市规模及人口总数能够直接影响到该地区的城市规划方案,也能间接影响到城市轨道交通的客流量。城市轨道交通作为运量大、建设周期长、建设费用高的交通工程项目,它的修建需要强大的财政支持,其后的开通运行除了巨额的财政补贴外,还需客流量的支撑。一般来说,城市经济水平越高,城市规模越大,城区人口总数越多,城市公共交通的需求量越大,城市轨道交通的客流量也越大。

5 结语

通过建立ISM模型对城市轨道交通客流量的影响因素进行分析得到:城市轨道交通客流量受沿线土地开发利用强度、与其他交通方式的接驳、城轨票价政策、出行者特征与出行特性、城轨服务质量、政府交通政策这6项因素的直接影响,其中任一因素水平发生变化都能直接影响到城市轨道交通的客流量。城市经济水平、城市规模及人口总数是影响城市轨道交通客流量的最根本的因素,在这两个因素一定的情况下,城市轨道交通客流量的基数也就大体确定下来了。城市未来发展布局这个因素既受到城市经济水平、城市规模及人口总数的影响,同时又直接影响了沿线土地开发利用强度等6项因素,因而在预测城市轨道交通客流量时应充分考虑当地的城市规划方案的影响。

参考文献

[1] 汪应洛.系统工程[M].北京:机械工业出版社,1986.

[2] 孙慧,周颖,范志清.基于解释结构模型的公交客流量影响因素分析[J].北京理工大学学报,2010,12(1).

[3] 朱海燕,郝勇.上海城市轨道交通客流量宏观影响因素分析[J].铁道运输与经济,2009,31(6).

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Abstract: city rail as an important mode of transport in the city, its importance is increasingly prominent. In the big city of our country, city rail transit has become many people travel choice, which greatly facilitates people's life. However, city track traffic requires a lot of money for the construction and operation, if unable to effectively control the cost will make the rail transit cannot achieve earnings, have hindered the will to rail transit construction in china. Therefore, for a better control method of project cost is of great realistic significance.

Keywords: city track traffic engineering; cost control;

中图分类号: C913.32文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

城市轨道作为城市中的重要运输方式,其重要性正在日益凸显出来。由于经济的发展以及我国城市化进程的加快,我国城市交通变得异常拥挤。在这种背景下,我国加大了对城市轨道交通的建设力度,地铁、轻轨等已经成为了我国各大城市的重要交通方式,很多城市也计划或者准备兴建城市轨道交通。但是,城市轨道交通的造价非常高,其工程量十分大,这也给城市轨道交通工程的造价控制带来了困难。

我国轨道交通发展现状及存在的问题

(一)我国轨道交通发展现状

发展至今,我国在城市轨道交通建设上已经有了很大的成就,全国约有20座城市编制了城市轨道交通建设发展规划,像北京市、上海市等其轨道线路线路已经多到二十余条,为城市居民出行带来了巨大的便利。并且随着我国经济实力的快速增长和城市化进程的加快,我国各大城市都认识到了城市轨道交通对于缓解城市交通压力的巨大作用,于是纷纷建造城市轨道。可以说,城市轨道交通建设工程在未来会有非常广阔的发展空间。

(二)我国轨道交通发展存在的问题

城市轨道交通有非常好的社会效益和经济效益,但是其仍然存在着一定的问题。由于我国的轨道交通工程施工技术仍然比不上西方发达国家,使得我国的轨道交通工程造价却远比其他国家和地区高出很多。这使得我国在建造轨道交通时需要投入巨大的人力、财力、物力,以至于我国的轨道交通的收益下降,这对我国目前仍处于财政收入总量有限、投资主体相对单一及各方面建设资金缺口很大的状况来说,是无法承受和长期支持的。因此,资金投入已经成为了我国发展城市轨道交通的重要限制性因素。

城市轨道交通造价构成分析

想要更好地控制城市轨道交通造价,就要能够掌握工程的造价构成。具体说来,城市轨道工程造价的一般构成为,土建工程造价占50%~55%;技术设备的建设、购置及安装费用约占50%(其中轨道占2%~7%、机车车辆占13%~17%、车辆段停车场占5%~6%、牵引供电占7%~10%、通信信号占10%~12%、其他占1%~4%)技术设备中车辆、牵引供电和通信信号等的购置费用占工程总造价的30%~35%,借款利息占工程总投资的4%~8%。

通过分析,我们可以知道,土建工程造价所占的比重是最大的,占了多达一半以上的造价,而牵引供电和通信信号等的购置费用占工程总造价的30%~35%,如果把控制造价工作的重点放在对土建工程的造价部分以及提高技术设备国产化水平上,就可以很好地控制城市轨道工程的造价。

城市轨道交通工程项目造价控制探讨

通过对城市轨道交通的造价进行分析,对工程造价进行控制可以从以下几点着手:

(一)合理规划轨道交通网

城市轨道交通工程是一次性投入较大的工程,在投入运行后还要有大量的资金支持。因此,发展城轨交通一定要根据具体的需要进行合理的规划,避免盲目发展和太过超前。具体来说,做好城市轨道交通线网规划,要将城市轨道交通线设立于于各大城市的人口稠密和商业发达地区。在建造过程中免不了要进行一系列的拆迁工作,这也是一笔很大的支出,如果能够很好地降低拆迁费用也会对造价进行有效地控制。为此,在施工过程中要减少拆迁,避免重复建设等无效投入。城市规划部门要做好城市规划工作,要对城市的交通网络进行完善的、长远的规划。在对城市交通进行规划时,要合理设置线路走向、车站、出入口等。这样就会大大减少在建造过程中需要拆迁的建筑物数量。

合理设置交通线路配套的设施

在建造城市轨道交通时,要结合实际的需要并根据运营功能要求,设置必要的车辆段和停车场,避免不必要的浪费。不仅如此,施工单位要对城市的交通网进行分析,以寻找能够做到多条线协调共享车辆段和停车场资源的方法。在投入地铁等运行设施时,要做到统一配备车辆运营检测设施,减少车辆段规模。这样一来,就可以让设施得到更为充分的利用,减少因为盲目建造与投入而带来的造价过高的情况。

严格控制城市轨道交通工程的建设规模

严格控制城市轨道交通工程的建设规模是控制工程造价的重要方法。而要做到控制工程的规模,就要对城市的客流有一个科学正确的认识,然后根据城市的客流量来合理控制建设规模,在客流量大的地区扩大建设规模,在客流量小的地方严格控制工程的规模,以此来降低工程的造价。值得注意的是,在对客流量进行分析时,一定要考虑未来地区的客流量的可能值,这就需要施工单位以及城市规划部门要掌握科学的预测方法,在设计中应结合线网的实施计划,对远期的高峰断面流量猜测值进行调整,进而依据这些猜测值建立相应的车站,并建立适合未来客流量需要的相关配套设施,比如车辆组的数量和间距等。只有这样,才可以在满足客流量需求的情况下,降低工程的造价。

除此之外,在规划设计轨道交通时,也要充分考虑城市景观,要尽量做到与其保持协调,选择适宜的线路敷设方式,以做到性能造价比最优。

完善城市轨道交通施工技术

施工单位一定要不断完善自己的施工技术,以此来提高施工的效率,进而降低工程造价。当前,我国的地铁技术以及建设设备主要依赖进口,价格十分昂贵,这无疑增加了工程的造价。因此,我国应该大力完善城市轨道交通施工技术,降低对国外技术和设备的依赖度,要加大对我国的通信、信号系统和牵引供电设备的研发力度。在完善技术和设备时,要充分考虑我国的国情和实际需要,不必过分地追求现代化,这样会造成运营初期的功能过剩、设备维修工作量增大等问题。只要施工技术和设备能够在一定的时段内满足客流量的需要即可,而为了可以满足未来客流量的需要,可以在施工时对轨道设施进行预留,以便在未来需要时进行扩建或者改建,这样一来就可以大大降低工程的造价。因此,完善城市轨道交通施工技术对控制工程造价有非常重要的作用。

结论:城市轨道交通的建造时间较长、投资较大,是一个庞大的工程。在投入使用后,城市轨道交通需要投入较高的资金才能运行轨道交通。这使得控制城市轨道交通的造价变得十分有必要。只有在保证轨道建设的质量的基础上,更好地对工程造价进行控制,我国的城市轨道交通才能够真正发挥其在我国城市及城际公共交通系统中的骨干作用。

参考文献:

[1] 柳林;吴骏;;可持续发展的城市轨道交通与自行车交通结合模式研究[A];2007中国可持续发展论坛暨中国可持续发展学术年会论文集(3)[C];2007年

[2] 孙静;城市轨道交通基础设施项目的投融资方式研究[D];武汉理工大学;2004年

[3] 赵亚楠;;浅析如何加强工程监理全过程的工程造价控制[J];现代物业(上旬刊);2011年06期

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每个刊物的字数都是不一样的,要是发省级刊物的话一般字数在2000字到3000字之间不等,一般多数在2500字左右

哈尔滨市职称论文

浅谈城市轨道交通

[摘要]随着城市化和机动化进程的不断加快,交通拥挤正迅速成为制约我国城市发展的重要问题之一。从城市交通的现状出发,阐述轨道交通的特点,讨论城市建设中轨道交通系统在环保、快捷、安全等方面的巨大优势。

[关键词]轨道交通 地铁 轻轨 可持续发展

现代城市交通的发展促进了社会生产力的大进步,满足了人们日益增长的交通消费需求,促进了城市的繁荣,给人类带来了巨大的财富。但同时道路拥挤、事故频发、大气及噪声污染、能源紧张等问题也相应而来。由于现代城市居民的出行和人口流动,在一天的高峰时间里,客流高度集中、流向大致相同的现象很普遍,而仅仅依靠车辆运输已很难适应现代客运交通的需要,尤其是在大城市和一些迅速崛起的中等城市。

国外大城市交通发展的经验也证明,单靠路面交通不可能从根本上解决城市交通问题,我国高度密集的城市居住人口和有限的道路空间资源,决定了我国要优先发展“人均占用道路空间资源最少、能耗和污染最低”的城市轨道交通系统。重点发展以快速轨道交通为骨干的城市公共交通网络新体系势在必行。

一、城市轨道交通工程的特点

城市快速轨道交通系统(地下铁道、轻轨)属于集多种、多专业于一身的复杂系统。近百年来世界上许多大城市的发展经验告诉我们,只有采用快速轨道交通系统作为公共交通的骨干网络,才能有效地解决城市交通问题。

1.城市轨道交通提供了大容量运输服务的方式

城市轨道交通提供了资源集约利用、环保舒适、安全快捷的大容量运输服务方式,它与城市其他交通工具互不干扰,具有强大的运输能力、较高的服务水平、显著的资源环境效益,是解决特大型城市交通问题和可持续发展的根本出路。

2.轨道交通集约化的交通方式

轨道交通不仅提供高效、优质的公交出行服务,而且是一种集约化的交通方式,节约能源和土地资源。大城市机动化进程加快,简单的阔路增车方法已无法解决城市交通问题,公交专用道的潜在利用能力毕竟有限,个体分散交通对土地资源利用的效率低下也是有目共睹的,中央商业区土地资源可提供的地面交通供给正逐渐耗尽,利用开发宝贵的地下空间资源,提供新的交通供给,以缓解地面空间资源紧张状况,支持城市的持续发展。

3.城市轨道交通是巨大的综合性复杂系统

(1)建设规模大,一个城市的轨道交通线网一般有百余千米至数百千米。

(2)技术要求高,几乎涉及到现代土木工程、机电设备工程所用高新技术领域。

(3)项目投资大,每千米造价达3-4亿元。

(4)建设周期长,单线建设周期要4-5年,线网建设一般要30-50年。

(5)参与单位多,有成百上千家。

(6)信息海量。建设、运营过程中所产生的信息量很大,处理工作非常繁重。

(7)系统复杂,要考虑轨道交通与其它交通方式、城市发展的关系,考虑轨道交通线网布局、建设次序、资源共享的关系,考虑到轨道交通工程策划、建设、运营、资源利用的关系等。

二、快速轨道交通和其他交通方式比较的优势

目前,中国城市交通需求正在持续增长,而经济增长和收入增加将对未来的城市交通需求起到一种推波助澜的刺激作用,从而导致环境污染恶化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。

城市社会经济的发展需要安全、高效、清洁、经济的城市交通运输系统;城市居民生活质量的提高需要安全、方便、舒适、快捷、低价的公共交通服务;城市环境的改善需要有利于环境改善的交通政策。因此,城市交通发展目标必须与城市社会的经济发展目标相协调。

以轨道交通为基础的运输系统与其竞争的模式相比具有较大技术优势:较大的运量,有效的土地利用,每人公里较低的能量消耗和环境污染。环境是现代社会十分关注的问题,由于城市轨道交通一般采用电力牵引和大运量、集中化运输方。因此,每运送一位乘客所产生的污染大大低于其他交通方式。

此外,轨道交通的发展轴作用可引导城市形态的变化,有助于实现商贸的聚集效益。它是特大城市及其交通可持续发展的必然选择。

三、轨道交通系统与交通方式比较的优势

(1)改善城市环境。用轨道交通替代公共电汽车成为大众通勤工具的首选,由于减少在市中心运行的轿车和公交汽车的数量,将在很大程度上减少城区汽车尾气的排放,改善空气质量。国外研究表明,轨道交通单位运输量的二氧化碳排放量仅为小汽车的10%和公共汽车的25%;

(2)大大地缓解交通拥挤。轨道交通还是一种运量大的交通工具,国外许多大城市轨道交通承担的客运量占全部客运量的―半甚至80%以上。地铁每小时单向运送能力为3~6万人次,轻轨为2~2.5万人次,而公共电汽车为2 000~5000人次。

(3)提高了交通的安全性,轨道交通的安全性要比轿车和公交汽车的安全性高出若干倍;

(4)方便快捷的轨道交通系统,将提高市民的流动性和机动性;

(5)交通可达性的改善必然使沿线城市地价上涨,提高沿线物业及房地产开发价值;

(6)带动轨道交通沿线的旧城改造和新城区的开发。由于轨道交通可以为中长距离的通勤问题提供快速和低成本的工具,因而,城区居民将沿轨道线向城郊扩散;

(7)轨道交通系统的建设、运营与维护,将拉动内需,创造新的就业岗位;

(8)轨道交通的发展轴作用有助于实现商贸的聚集效应,使城市形态发生变化,资源分配降更加趋向合理化,助于推动产业结构和消费结构的升级。

总之,通过对轨道交通与其他几种常见的出行方式的比较分析,我们发现,快速轨道交通相对于公共汽车、私人汽车、自行车等大众交通工具而言,具有运量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒适、全天候等得天独厚的优势,是其他交通方式无法替代的。在大城市特别是特大城市我们应当构筑以轨道交通为骨干的一体化综合城市运输体系,才能解决城市的交通拥挤问题,为城市的可持续发展提供保证。

四、轨道交通系统给一个城市或地区所带来的利益

由于轨道交通系统快捷、准时、舒适,乘客将更加愿意乘坐,并将吸引原先乘用轿车和自行车以及步行者,从而提高客运量。尤其如能争取乘坐私家车的乘客,将可缓解道路交通给环境所造成的压力如噪音、废气的排放和道路用地等,提高道路安全性,在不损害人员流动的情况下有助于减少市中心的交通压力。

大力发展轨道交通,对于提升城市结构,解决城市发展中面临的经济与社会矛盾,实现可持续发展战略,具有特别重要的意义。

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中图分类号:U23 文献标识码:A

当今社会经济飞速发展,城市的现代化进程也不断加快。由于城市交通的需求量日益增大,导致路况复杂、拥挤堵塞,带来出行时间被迫延长、环境污染、交通事故的频繁发生的恶果,对城市的进一步发展提出了严峻的考验。在这样的形势下,发展轨道交通运输则成为重中之重,不同城市的建筑构造及道路特征决定了其轨道交通具有不同的发展趋势。

一、城市轨道交通的概况分析

作为一种运量大、速度快、时间精准、节能环保等优点集于一身的交通运输方式,城市轨道交通已经被世界上大多数国家和城市使用。由于轨道交通同时具备无污染、低能耗等特点,发展轨道交通对于城市自身实现保护环境、可持续发展也具有十分重大的意义。常规意义而言的轨道交通包括轻轨、地铁、有轨电车等等,其中轻轨与地铁因为更加合理化地利用城市地下空间、积极诱导用地规划、解决中长距离运输难题而广受欢迎。

从第一个标志着轨道交通发展开始的地铁在伦敦建成,距今已经有100多年的历史,它至今仍担负着承载一半以上的客流量的重要使命。近年来,我国的轨道交通也已经实现从无到有的现状,并呈现良好的发展趋势。目前,我国拥有轨道交通的城市如北京、天津、上海、南京、深圳等,多为国内一线城市,依托于轨道交通的建设发展,上述城市基本进入网络化运营,人们可通过多途径选择交通购票方式,无形中拉近了城市的空间距离,加速了信息化发展的步伐,对促进城市建设发展具有不可忽略的重大意义。

二、轨道交通发展存在的问题及不足

由于轨道交通存在诸多优点,确实能为城市带来便捷、安全的运输,并且各大城市及部分二线城市人口持续增长、道路交通的不断恶化,迫使轨道交通的发展成为能解决城市交通现状的根本问题。然而城市轨道交通建设的目的是为了满足初期、中期的客流量需求,面对社会飞速发展,依旧存在亟待解决的问题。

(1)城市轨道交通运输的投资存在风险

轨道交通事业需要大量的资金投入,例如广州地铁二号线中三元里站至琶州站,全地下线长度为18.25km,预算投资达106.08亿元人民币。所以,对于城市轨道交通建设必须始终保持谨慎的态度,避免在投入建设滞后发生不满足原计划的运输能力从而改建或者扩建的情况。

(2)城市轨道交通运输的设计存在不合理因素

国内的许多城市轨道交通建设存在不合理因素,例如早期的北京、广州的地铁轨道使用的是十字形换乘设计,这样的设计方案是两条地铁交汇在一个站,而换乘则集中在同一个站,乘客可同时向4个方向发散。一旦乘客想换乘另外的线路,就必须经过长途跋涉才能寻找到各自的站台,单一的运营线路无法满足尤其是处在高峰期的交通运输的需求。造成这样的尴尬局面的原因,是在于对地铁线路的规划和设计。如果按照国外的平行换乘设计,将地铁的平行线路从相反线路改成换乘线路,则能解决许多类似的问题。

(3)城市轨道交通存在安全隐患

城市轨道交通运输是一个为广大群众解决实际交通出行问题的服务行业,在服务质量中,最重要的是注重所有人的安全。在正常的营运状态下,不仅要保证轨道交通所搭载的乘客、职工的安全,还要保证通道、设备的安全。乘客的安全意识薄弱、职工的大意失职、平时不注重设备的检修保养,很可能会造成轨道交通的突发事故。因此,轨道交通对于职工、检修人员提出更高的要求,防微杜渐,杜绝一切隐患,才可能保证每一次交通运输的平安顺利。

二、对于城市轨道交通发展提出的意见

城市轨道交通之所以能在全世界的范围内发展的如此广泛,最重要的原因在于它具备的城市道路交通不可比拟的优势,因此发展轨道交通对于我国今后的经济、社会发展起到至关重要的作用。对于城市轨道交通 的发展,提出以下几点意见:

(1)政府加大领导作用,媒体加大监督力度。

不同于道路交通,轨道交通建设是操作技术难、步骤繁琐、涉及面广泛的一个巨大的工程项目,只有完善政府的领导体系,出台宏观调控方案,加强领导作用,媒体加大监督力度,对于不负责任的设计、建造过程给予曝光,才能促进城市轨道交通建设的顺利进行。

(2)建立应急处理管理机制。

各类不同的突发事件的发生,在处置方法和事后相关信息的处理上应该建立管理机制,以便对于在轨道交通运行中的突发事件实现统一与协调处理。对于应急处理的全过程进行监控,并且根据实际情况制定出乘客疏散方案,避免发生不知情的乘客大量拥堵,导致事态进一步恶化的结果。建立良好的应急管理机制,可大大提高城市轨道交通对于突发事件的处理能力。

(3)提高规划管理水平。

科学合理、实事求是地规划城市轨道交通,提升城市轨道交通的规划管理水平,进行实地考察评估,对于线路的建设规模、网络布局、技术难题实现精准的评估分析,充分利用整体资源系统,实现对于日常维护、维修管理、材料设备的综合化管理,同时确保维修昨夜对于交通运输过程的影响降到最低。

城市轨道交通不仅与广大群众的日常生活息息相关,同时也可以充分利用地下空间,节约土地资源,对于一个城市经济发展的起到至关重要的作用,为此,我们必须要重视城市轨道交通的设计规划布局,加大生产投入,加强施工质量监督管理,加大力度对城市轨道交通建设的质量进行严格的控制和检验把关,提高规划管理水平,促进现代城市轨道交通事业的全面发展。

参考文献

[1]钱良辉,林航飞,陈小鸿.信息技术下的交通规划流程再造研究的评述[J].铁道运输与经济,2008,(6):92-94.

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随着我国城市化进程的快速推进,城市人口规模越来越大,城市问题日益增多,特别是日益增长的小汽车数量,对城市道路等基础设施的压力日益增大,对城市环境破坏也已经危害到城市居民的生活。为了不重蹈欧美各国的覆辙,我国的城市交通发展战略必须以发展公共交通为主,尤其要把发展城市轨道交通作为重中之重。根据国际经验,建立以城市轨道交通为主,常规公共交通为辅助的城市公共交通体系,是将来一个时期内解决城市交通问题唯一可行的方法。

2.我国城市轨道交通的发展情况

2.1 发展现状

目前,北京、上海等城市的城市轨道交通的建设已经了三十年的实践,其他城市的轨道交通建设也陆续展开,截至2007年12月31日,中国已经开通运行轨道交通的城市12个(含香港、台湾地区),通车线路总计达30条,通车总里程729公里。全国“十一五”期间计划建设的轨道交通共计1500公里左右,总投资额在4000-5000亿左右[1]。从上面的数据可以看出中国的城市轨道交通已经进入一个快速发展的时期。

2.2 动力分析

2.2.1快速的城市化导致大城市过分拥挤,交通堵塞、环境污染日益严重。这就要求城市政府大力发展公共交通,以缓解这一困难局面,而城市轨道交通无论在缓解交通压力还是在环境保护上都具有很好的效果,因而成为多数大城市的首要选择。

2.2.2城市是轨道交通的技术条件已经成熟。随着高速铁路在中国的大规模修建,我国已经积累了相当丰富的轨道交通规划、建设的经验,特别是高速列车的制造已经达到世界先进水平,这将极大的推动我国的城市轨道交通建设。此外,四十多年的城市轨道交通建设经验的积累也为进一步发展城市轨道交通打下了坚实的基础。

2.2.3国家大规模推进城市基础设施建设的政策推动。在当前,我国正大力推进城市基础设施建设,一方面为了满足当前城市发展的需要,另一方面也是在响应国家关于扩大内需的宏观经济政策。

2.3 城市轨道交通建设中存在的问题

2.3.1发展资金短缺,融资方式有待于进一步创新

城市轨道交通的发展需要大量的资金,以西安地铁为例,一公里地铁的建设成本平均在6亿元人民币,目前规划的线路总长251.8公里,所需资金1500亿元。如此大的资金需求对于一个还处于发展中的国家的城市确实是一个不小的负担。此外,我国城市轨道交通建设的投资主体是政府,资金来源主要是中央拨款和城市财政,缺少民间资本的进入。一方面增加了城市政府的财政压力,另一方面延缓了城市轨道交通的建设速度,不利于城市的均衡发展。

2.3.2 城市轨道交通建设产生的效益分配不合理

城市轨道交通具有高效、快速的特点,对改善沿线交通条件,优化沿线的土地利用,提高土地开发的强度,促进沿线经济繁荣有着非常重要的作用,主要表现在沿线土地价格的上升和经济活动的繁荣。以芝加哥的轻轨为例,据芝加哥运输局的估算,轨道系统产生的商业销售额达46亿美元、提供就业岗位41209个、每年的税收收入1.54亿美元,一美元的轻轨投资回报为6美元[2]。而我国的城市轨道交通投资主体――政府,在投资时基本上是全资,但在回收方式上却过于简单(主要运营盈利的方式回收)。

总结:二者是息息相关的,投资效益分配不合理就很难吸引民间资本进入,没有民间资本的进入就必然影响到轨道交通的建设和效益的发挥,也会影响政府在促进经济发展过程中的作用。

3.城市轨道交通的实践经验

撇开城市轨道交通建设的工程技术问题和线路规划问题,我们这里重点分析城市轨道交通建设的融资和沿线土地开发。城市轨道交通建设的国际经验是要实现投资主体的多元化,轨道交通与沿线土地利用相结合,综合开发沿线土地,并通过税收和房地产开发等方式来实现投资效益的返还。

两个典型的案例:

3.1 深圳地铁建设

在地铁建设资金问题上,深圳进行了多方探索,在地铁建设的过程中采用了不同的融资模式。由表1可以看出,深圳地铁一期工程的建设与运营主要依赖中央政府、深圳市政府及沿线各区政府的财政支持。政府作为投资人兼运营商,这种模式称为BO模式。在BO模式下,地铁工程的运营和建设虽然得以正常有序的进行,但却给政府带来巨大的财政负担。而深圳地铁二期工程的2、3号线则由政府出资组建公司负责开发,而政府只负责土建工程建设,建好后有偿或无偿的交给公司,其他部分则交给公司负责,并给予公司一定期限的特许经营权,这种方式称之为BOST模式。这种模式将城市轨道交通建设的投资、建设、运营权分开,既发挥了政府在城市基础设施建设中的主导作用,又导入了市场化、商业化的运作模式。而深圳地铁4号线工程则由港铁负责全部投资和后期运营,并附以沿线土地的开发权,政府只在初期给予一定的财政补助,这种投融资方式称之为BDOT模式[3] 。

表1 深圳城市轨道交通投资额

项目 一号线 二号线 三号线 四号线在建

投资总额 115.53 182.87 255.10 58.78

资本金比例 35.0 45.0 49.7

政府出资百分比 69.7 45.0 49.7

银行借贷百分比 30.3

55.0

50..3

地铁公司投资额 0 0 0 58.78

地铁公司全资建设不仅可以获得更大自主性还可以实现投资主体的多元化,扩大建设资金的来源。政府则负责关系协调、规划编制,并履行监督检查职责。相比前两种方式,BDOT模式即明确了政府、公司各自的责任,还实现了完全市场化。这不仅是政府职能转变的需要,也是经济市场化的需要。因此BDOT模式是未来轨道交通发展的一种趋势。

3.2香港地铁建设

香港政府通过独资建立的地铁公司,并根据审慎的商业原则兴建及经营一个集体运输铁路系统。为了弥补地铁建设和运营的巨大成本,香港政府从一开始就采取了“地铁+土地”的开发策略,在地铁站的上面及周围划出一定面积的土地协议出让给地铁公司,与地铁站场一并规划、设计和实施。地铁公司按照未建地铁之前的市场估价向政府缴纳地租。地铁公司则通过公开招标的方式确定房地产开发商,建造费用及风险由开发商承担,而地铁公司则需分享开发商的开发利润,并负责对地铁商场进行统一管理。

从效果上看,在建设的3条地铁线路上,香港地铁公司共开发了18处房地产,其中10处由地铁公司自行管理,包括28000套公寓、3个购物中心以及128500平方米的写字楼。18处房地产开发项目的收益为40亿港元,约占建设成本的16%。不仅如此,港铁公司所辖的物业也产生了很好的经济效益,港岛线的建设费用的60%就是来自物业发展利润。以下(表2)是香港地铁公司经营的10年统计数字[2]。

表2 香港地铁公司经营的10年统计数字(百万港元)

年份 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992

总收入 10840 10949 9282 8400 6850 6173 5664 5128 4527 3998

营业额 7592 7573 7252 6981 6574 6171 5665 5122 4528 3994

车费收入 5728 5715 5639 544 5192 5078 4715 4315 3824 3391

租务及管业 890 867 790 679 616 527 519 454 414 351

其它收入 969 991 823 843 767 566 431 353 290 252

物业发展利润 3248 3376 2030 1419 276 2 -1 6 -1 4

利润 4284 4055 2116 2819 2783 1535 1196 1038 735 403

从表2可以看出,香港地铁的物业发展利润还是相当大的,也很好的扭转了地铁建设初期的亏损局面,并实现了自身的发展壮大,目前,香港地铁公司已经成功上市,并成为香港最大的不动产管理机构之一,并将业务进一步向其他地区伸展,前面提到的深圳地铁4号线就是由香港地铁公司建设的。

4.实践反思与建议

反思:

因为在早期,中国的城市轨道交通建设主要集中在少数的几个特大城市,中央政府的支持力度很大,同时因为这几个城市的人口众多,交通压力也很大,因而在后期运营过程中也不会出现亏损的问题,但是随着需要建设城市轨道交通的城市日益增多,中央财政的支持力度将逐渐减少,地方政府的财政压力将逐渐凸显,实施“政府+公司”的模式在未来是一种趋势,这就要求政府在转变职能方面做出跟多的努力。此外,由于轨道交通的设备的一次性投资也是相当巨大的,因而,公司在定位方面还应做好权衡,是定位于城市轨道交通的施工单位还是城市物业的管理机构,要看公司未来的发展方向。

另外,公司的组建也不一定由政府出资,也可以采取公司联盟的方式,由几个大型的公司或者由大量的小企业共同组建,也是一种很好的方式。这样既可以借助大公司的实力,也可以利用小企业的资金。但是,要处理好短期投资与长期回报的关系,处理好企业对利润的追求[4]与公共福利的关系,处理好政府与公司联盟的关系。在具体操作过程中,要实行快慢结合的方式,既要注意吸引长期投资,也可以在短期内利用一些闲散资金,建设项目也应该包括一定数量的可以在短期回收成本的项目。

此外,在中国大多数的房地产开发商都有不同程度的负债,他们的资金只能作为短期周转,无法做到长期利用,民间的闲散资金倒是可以通过发行股票的方式来加以利用。

建议:

4.1 将原有的城市轨道交通施工单位改组成专门的城市轨道发展公司

目前,国内的城市轨道交通的施工主要是中铁集团来承担,他们并不是专门的城市轨道交通的施工单位,还承担大量的工程施工任务,这就会出现机械设备重复投资的问题,而且建设标准不同,很难做到多个施工单位的同时施工,也很难协调城市轨道交通的长远发展。因而建立专门的城市轨道发展公司,实现专业化,并鼓励公司走出去,还是十分有必要的。

4.2 加快政府职能的转变

政府对微观经济的干预不当与市场竞争秩序维护“缺位”并存,影响到经济活动的正常进行,事实证明,把经济决策权归还给市场主体,同时提供各类市场主体自由竞争、公平交易的市场环境,让市场主体分散决策并独立承担经济后果和社会影响,政府专注于市场环境和市场秩序维护的有限理性思维,更有利于市场经济的发展。城市轨道交通的建设本来就是一个经济活动,完全可以按照正常的商业原则进行,政府完全可以只实施监管职能而不必事必躬亲。城市轨道交通发展公司完全能够实现公共福利与自身盈利的双赢,而且效果也非常显著。

4.3 建立完善的地产增值税收体系

城市轨道交通是因其快速、准时、舒适、安全等特性,大大缩短了从住宅到就业单位的出行时间,拉近了住宅和城市中心的距离,节省居民出行的交通成本,从而引起了房地产的增值[5]。而在中国,这个增值并没用为投资主体所获得,反而以超额利润的方式为房地产开放商和所有者占有,这对城市轨道交通的投资主体来说是不公平的,因而需要建立一个完善的地产增值税收体系,来实现投资主体的投资回报需求。

4.4 合理选择城市轨道交通的类型

不同的城市轨道交通类型所需要的资金不同,在城市轨道交通的几种主要类型中,地铁的建设投资最大,每公里需要4-6亿人民币,而轻轨则只需地铁投资的1/4―1/2[6],其他形式的城市轨道交通方式也有不同程度的差异;不同的地区的发展条件不同,面临的问题也不尽相同,因而不存在相同的建设模式,需要因地制宜,合理选择城市轨道交通的形式,不仅可以节省建设资金,还可以形成地方特色,展现一个城市的魅力。

参考文献:

[1]张燕镭.浅议城市轨道交通空间中的商业开发―以福田火车站工程为例.铁道勘察与设计,2010,4:124―126.

[2]郑捷奋.城市轨道交通与周边房地产价值关系的研究.博士论文,2004,2.

[3]赵小窕,张家春.深圳城市轨道交通投融资模式的发展变化及探讨.百家论坛,2011,2:9-12.

[4]孙永福.城市轨道交通工程政府应关注的重大问题.隧道建设(31),201,2:149-153.

篇(10)

中图分类号: U45 文献标识码: A

1、引言 我国社会经济的快速发展,城市化进程不断加快,城乡一体化建设稳步推进,由此带来的城市交通问题日益突出。城市轨道交通项目涉及专业和设备很多,运载乘客安全要求高的一个系统工程,因此,在每个开通运营的城市轨道交通线路之前,必须进行设备系统联调工作。设备系统联调这一新的综合工作,将越来越显示出其重要性。从系统的角度,检测设备并实施严格的质量控制体系,近年来国内外一些城市在城市轨道交通建设过程中将设备总联调作为一个独立环节,如深圳地铁1号线和南京地铁l号线都对机电系统联调进行了独立的招标。系统总联调可确保全系统的最佳匹配,为大系统的顺利运转奠定坚实的基础。

2、 城市轨道交通信号系统综合联调的目的和意义

铁路运输综合调整是在一定的时间内,在有限空间的综合利用时间、空间、人力、屋物力资源,加强协调管理,完成联合调试的各专业,铁路运输线之间的铁路运输线系统,满足运行可靠性、可用性的要求,所有列车运行奠定了基础。通过综合联调主要解决各系统各专业是否满足车辆运行和设计要求及各系统间的接口是否一致、联动是否同步、功能是否满足要求。

系统综合调试是指调试设备和系统的综合调试,它是基于所有子系统的调试,启动系统,使其运行在相似的操作条件下的负载,以测试是否各个子系统之间的接口关系是否正确,性能是否满足设计要求,协调能力,及设计满足各种可能的保留和操作要求,和测试的城市轨道运输系统操作的可用性,稳定性,整体安全。

系统调试的关键环节是城市轨道交通工程建设期和运营期,它的成败直接决定了项目的及时完成和总目标的顺利运行,是城市轨道交通工程建设的重要组成部分。

2.1.总联调可以实现系统的安全分析

城市轨道交通作为一种大容量车辆运输旅客,使系统的可靠性和安全性要求很高的。首先通过全面调整歧视可能出现的故障和范围,二是是否指导安全检测系统故障,并修复可以恢复规定功能的能力,也就是说,以确定该系统具有较高的可靠性、可用性、可维护性和安全性。

2.2实现城市轨道的系统性目标

城市轨道交通的每个子系统,由经验多少、专业高低及其他因素的影响,往往局限于各自的子系统目标的实现,甚至在主观预测,它可以满足系统的要求,但未能达成,调整通过大系统分成多个反馈和调整系统,方的完整性和功能结构子系统的合理性。也就是说,只只有经过对各子系统接口关系的动态联调,才能从整体上完成城市轨道设备大系统的有机集成。

2.3为运营提供技术系统

综合联调测试将是系统验证和测试过程的一个重要的组成部分。电动汽车是一系列的调试和测试,包括电动客车,地面通信,监控和数据采集系统和信号调整将在实验基地的现场。这些测试将进行系统调试测试验收过程完成的时间和提供了可靠的保证。

2.4保证国产化地铁顺利开通

地铁设备国产化是一个重大的战略决策,根本出路是中国蓬勃发展的地铁建设。目前的系统或子系统的设备中,有大量的国内和国外的产品组合。为实现较高的国产化率,一些技术成熟的关键设备采用国产化产品.但相对于系统而言它又是首次应用,存在着系统集成是否成功的风险。为此,必须进行系统联调和运营演练,以保证国产化设备的顺利开通。

2.5为城市交通轨道运营提供优质服务

(1) 接近实际工况的试验设备,早期检测设备或事故,测试设备的功能的稳定性。(2) 对各设备系统间的技术参数进行配合调整与修改,使其满足运营的实际需要。(3) 检验调度、司机、车站员工在非正常情况下的组织、协调、应急应变能力,检验非正常情况对运营的影响。(4) 进一步完善车站灭火疏散方案,提高车站员工在火灾初期的灭火疏散自防、自救能力。检验OCC各调度员的组织能力和司机对火灾事故的处理能力。(5) 检验消防设备设施的协调功能和操作人员的应急处理能力。(6) 检验地铁总部各相关职能部门之间的协调配合能力。(7) 检验地铁公司及政府公安及消防部门在紧急情况发生时的协调及协作效率。

城市轨道交通信号系统综合联调的流程

3.1联调需要的基础资料:

信号系统技术规格书;(2)信号系统施工设计资料;(3)单信号系统调试资料;(4)信号系统联调文件编制;(5)信号系统调试进度;(6)信号系统安全保证资料。

3.2联调计划:

根据系统功能要求,对以下但不限于系统制定联调计划:(l)车辆系统联调; (2)供电系统联调;(3)信号系统联调;(4)通信系统联调;(5)自动售检票 (AFC)系统联调;(6)站台屏蔽门系统联调;(7)自动扶梯和电梯系统联调;(8)EMCS+FAS+SCADA系统(综合监控系统)联调;(9)环控系统联调;(10)给排水及气体消防系统联调。

3.3综合联调文件概述:

文件详细描述联调目的、联调内容、联调程序概述、联调具体要求和联调项目的具体安排。联调内容概述联调测试的范围;联调程序概述描述联调测试的整体步骤和阶段;联调具体要求是联调前的先决条件;联调项目列出全部测试项目。

至于联调步骤、联调时间安排、联调中安全及应急处理程序、联调组织与人员要求、联调所需要的测试设备和仪器仪表、联调过程所需要的各种表格会在联调细则详细描述。而联调顺序图就会包含在联调计划。本联调大纲为编制各联调测试细则的基础。有关设备系统测试、调试、联调、,总联调及试运营的关系。

3.4联调内容

调试程序连接的功能验证系统和系统之间,系统的子系统之间的功能测试是系统调试的项目。由于, 乘客资讯、门禁、大屏幕投影显示是同一总承包商,这六个系统之间的调试是由总承包商负责,而这六个系统与其它系统的功能测试则包括在联调项目之中。由于总承包商已开始EMCS和FAS与相关机电设备的就地级测试,所以这两系统的联调测试就从EMCS车站级和FAS分级开始。由于车辆与信号系统之间的联调都是以信号系统为主导,车辆承包商配合,所以车辆与信号系统的联调项目的测试细则,将由信号系统承包商提供。各系统之间的工程界面都不是联调项目的范围。

工程界面包括供电系统对各系统设备的供电和接地、系统与土建的工程接口等,都是属于该系统的安装调试及检收时应有的项目。而本合同包括的系统和合同以外的系统之间的测试,例如公务电话与公用电话网连接,亦不会包括在联调项目之中。

3.5综合联调程序概述:

综合联调测试可分为三级测试和三步骤测试。三级测试就是就地级测试、车站级测试和中央级测试。三步骤测试就是物理接口测试,接口功能测试和设备系统功能测试:

4、结束语

近年来,城市轨道交通是呈现出快速发展的趋势,对铁路运输的合理组织施工,加强系统的综合调试,确保铁路运输建设期安全有序,并及时解决不符合安全要求的问题,使得城市轨道运输成为公众出行安全快速的方法。本论文主要是在研究和分析现有轨道交通机电系统联合调试的基础上,归纳整理城市轨道交通机电系统联合调试的概念和流程,对城轨交通机电系统联合调试的步骤进行了整理,再把它运用到实际的工程中去对在综合联合调试中的,并存在的问题及不足进行了分析和探讨。

参考文献:

[1]陶林芳.国内向外城市快速轨道交通的现状与发展趋势.上海建设科技.2005.5.

[2]马燕.轨道交通系统在我国发展的研究.华东师范大学MPA学位论文.2005.9.

篇(11)

摘 要:针对常州大学轨道交通信号与控制专业如何培养出符合轨道交通产业需求的具有工程应用及创新能力的优秀人才,确立了“科学制定培养方案、校内校外实践并重、多学科交融校内外团队指导”的人才培养模式。论文从培养方案设置、实验室建设、实习基地建设等多个方面进行研究,为培养轨道交通信号与控制特色专业应用型人才进行了一些有益的尝试。

关键词:轨道交通;人才培养模式;信号与控制;培养方案

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)07-0079-02

收稿日期:2014-11-09

作者简介:屈霞(1968—),女,甘肃张掖人,常州大学城市轨道交通学院副教授,主要从事嵌入式系统应用研究。

基金项目:常州大学教育研究课题“卓越教学理念及其实践研究”(SCZ131950000V/002)

从2005年开始,国内轨道交通建设一直处于高速发展期。截至2014年,我国获得国家批准建设轨道交通的城市已达到37个,高居世界第一。目前,包括苏州、无锡、常州、徐州等9座城市的长三角轨道交通线路规划总量将达到3383.87公里。未来3年,至少还有10个以上城市将获得批准。也就是说,我国城市轨道交通的建设热潮至少要持续10年以上,这将在轨道交通信号与控制领域急需大批具有工程应用及创新能力的优秀人才。常州大学为推进立足常州、服务地方的办学实践,在整合现有优质学科资源的基础上,于2013年成立城市轨道交通学院,开设轨道交通信号与控制专业,以深入培育轨道交通产业新领域人才。逐步确立了“科学制定培养方案、校内校外实践并重、多学科交融校内外团队指导”的人才培养模式,本文针对城市轨道交通领域的发展需求,从培养方案、实验室建设、实习基地建设等多个方面进行研究,为培养轨道交通信号与控制特色专业应用型人才奠定良好基础。

一、科学设置培养方案

(一)确立培养目标和办学定位

从调研各高校尤其是长三角地区高校本专业办学的经验及其目前就业实际形势,确立了培养目标:为轨道交通建设和发展培养优秀人才,培养掌握自动化专业基础理论,掌握轨道交通系统理论和轨道交通信号工程领域的专业知识、方法和技能,能从事轨道交通信号与控制方面工作的应用型人才。

从苏州大学、上海工程技术大学的毕业生就业情况看,30—50%的学生进入轨道交通产业,其他出国、考研及其从事通信、自动化控制类岗位占多数。将办学定位为“在宽基础之上重视轨道交通信号控制”,即以城市轨道交通工程技术为主线,培养通信工程、控制工程、信息工程、电子信息工程等专业领域工作的复合型人才。

(二)课程体系建设

应用型人才培养的终极目标是培养各种能力,而能力的获得必须有相应完善的课程体系来支撑。课程体系建设是根据专业培养目标与办学特色自主设置,本着为轨道交通行业服务的宗旨,突出轨道交通行业的特色,明确人才培养的目标。从应用型人才培养的办学实践出发,改变学科导向为专业导向,先从培养专业能力入手,分析所需的专业知识从而确定专业课,由专业课导向专业基础课,再根据专业课和专业基础课来确定基础课程的内容[1]。

1.专业课程的确定。轨道类专业课程的设置是在企业和行业专家参与下,根据自动化学科大类与专业内涵对创新型人才培养目标的要求,从加强核心专业基础教育,强调综合性和完整性出发,整合出9门轨道交通信号与控制课程。确定列车运行控制技术、车站信号自动控制、城市轨道交通设备检测、城市轨道交通综合监控4门课程作为专业课程,列车运行监控系统原理及应用作为专业选修课,城市轨道交通概论和城市轨道交通运营管理基础作为专业基础必修课程,城市轨道通信系统和系统可靠性原理作为专业基础选修课。

2.专业支撑课程的设置。配合轨道专业课程,设置了信号与系统、数字信号处理、通信原理、自动控制原理、运动控制系统、电机学、单片机原理及应用和嵌入式系统设计等电子信息、通信、自动化和计算机类基础课程,以扩展学生知识面,更好地适应就业形势。

二、实践平台搭建

培养方案的有效实施以及教学目标的最终实现需要依托实践教学平台的建设,良好的实践教学平台保障了实践教学活动的系统性和完整性。好的实践平台要贴近工程实际和科技前沿。

(一)专业能力进阶的校内实验室建设

依据专业基本能力培养、专业能力提高和职业能力提升的要求,按照专业基础实训、专项技能实训、专业综合实训三个层次[2],搭建轨道交通信号基础设备、城市轨道交通信号控制和微机连锁实验室,为学生提供了校内的城轨课程课内实验及实训场所。信号基础设备实验室包括轨旁信号控制设备及城轨动车转向架模型等基础设备。城市轨道信号控制实验室分为城市轨道综合监控模块、城市轨道通信模块、城轨信号及列车监控沙盘模块等。城市轨道综合监控模块实时地模拟地铁车站控制、运行,包括车控室IBP一体化工作台及车站级ISCS综合监控工作站二部分。

(二)建立校外实习及实践教育基地

工程应用型人才的培养关键是通过实践教学将专业理论知识要素与工程应用能力培养要素进行有机结合,提高学生的动手能力和创新能力。教师应该主动到企业进行广泛调研,了解城市轨道交通的最新发展技术,进一步与苏州地铁公司、上海申通地铁公司等企业建立实习及“工程实践教育基地”。通过校企合作建立稳定的校外联合培养基地,共同制定实习培养方案,学生进入企业实习或毕业设计,参与真正的轨道信号的检测、诊断与维修等具体的工作。由企业高级工程师担任学生在企业实习的指导教师,为学生开设专业课程及现场学习指导等。通过校企合作,提升了学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力,确保学生的培养质量。

(三)高校教授、企业专家技术讲座

学院聘请了西南交通大学、苏州大学、上海工程技术大学、中国南车长江车辆有限公司、四方车辆研究所等轨道交通领域专家教授、企业家担任客座教授,定期为学生开展技术讲座,学生通过现场与专家教授的交流,把握城市轨道交通技术前沿,拓宽其知识视野,激发了学生的创新思维和工程应用能力。

三、多学科交融的团队指导模式

轨道交通信号与控制是一个多学科交叉、行业相关性很强的专业,涉及到自动化、通信、电子信息、计算机等学科,培养工程应用和创新能力强的学生,开展课堂教学、实践指导和城市轨道的实际工程项目研究需要具有学科交融的教学团队的群策群力。

(一)成立教学指导委员会监督教学

由西南交通大学教授、中国南车车辆、学校教学校长等校内外专家组成教学指导委员会委员,对培养方案、实验室建设方案、日常教学等进行指导和监督。

(二)跨学科、校内外指导团队的形成

本专业教师全部来自原通信工程系,具有企业或相关工程实践经验的教师占80%。有较强的理论功底和一定的实践生产能力。但由于信控专业具有起点高、发展快、技术更新快的特点,因此,专业教师都需要到地铁公司参加培训,参与企业正常的生产和运营;需要经常性地去企业现场调研,通过调研展开课题研究;吸纳其他相关专业教师,并聘请企业技术骨干担任校内实训课兼职教师,自有实验教师负责助课,共同构成教学指导团队,指导学生校内实践及毕业设计,实现学生培养过程中的知识交叉和融合[3]。

(三)课堂项目教学激发学生创新潜质

作为实践教育创新的主体,教师需将学科前沿的最新成果和自身科研成果渗透到教学过程中,采用项目教学,即在相关课程授课过程中,结合研究项目进行案例教学,有意识地启发学生思考相关问题[4],例如对于“列车运行控制技术”课程,教师可以采用列车自动驾驶系统ATO的设计和速度控制器的设计、有轨电车车载控制器的设计、轨旁区域控制器ZC的设计等案例,启发学生思考,让学生课后通过查阅文献设计相关系统方案。在专业课教学中,尤其要注重让学生掌握仿真工具及软硬件设计方法。以“单片机原理及应用”课程为例,学生应熟练掌握KeilVision软件模拟仿真和Proteus对电路交互式仿真,课后每位学生要动手焊接并调试出一个具有实际功能的作品。在EDA技术课程后,学生应该能够用VHDL语言设计一些基本的通信信号。

(四)将提升工程应用能力和创新能力贯穿本科教学

进一步综合各学科优势,搭建和完善学生实践创新能力培养的软硬件平台,鼓励更多的学生积极参与到实践创新活动中来。以教师科研项目、各类学科竞赛、各级科技创新项目为实践创新活动板块形成多个学生创新实践团队。鼓励学生申报省大学生实践创新训练计划项目,积极参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能车竞赛、全国大学生电子设计竞赛等竞赛。

通过大学生参与教师科研项目、各类学科竞赛、各级创新性实训计划项目、创新基金项目、校企合作、科技创新活动等实践,构建多样化人才培养模式。引导学生参与科研项目和各类竞赛等方式,激励学生自主学习,激发学生创新动力,激活学生创新潜质。

常州大学城市轨道交通学院的成立为常州市围绕轨道交通产业进行人才培养及科技创新增添了新的力量。轨道交通信号与控制专业自2013年招生以来,报考人数位居常州大学前列,学生录取分数高、生源好。2013级学生一年级英语四级考试,通过率93.5%人,六级通过25.8%人,多人获得江苏省数学竞赛二等和三等奖。部分学生已参与到专业教师的科研项目或进入大学生创新实验项目,培养了良好的研究习惯和功底。

参考文献:

[1]魏朱宝,刘红.“错位”与“重构”——应用型人才培养方案设计的思考[J].中国大学教学,2011,(7).