高速铁路技术论文大全11篇

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关键词：水泥改良土；动力特性；高速铁路；路基填料

Key words： cement improved soil；dynamic characteristics；high-speed railway；roadbed filler

中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）19-0100-02

0 引言

铁路路基基床而言，除了承受上部结构的静荷载外，还要受到列车东荷载的反复作用，因此，在高速铁路路基基床底层改良土的设计中，不应局限于传统的准静态设计，只分析静态指标，还应考虑其在列车动载荷作用下的动态特性。本论文研究了水泥改良土作为高速铁路路基填料时，其在列车动荷载作用下的动态特性，探讨了水泥改良土作为铁路路基基床填料的可行性。

1 试验方案

1.1 试验设备和工作原理 本试验仪器为DDS-70型振动三轴仪，实验系统包括压力室、激振设备和量测设备三个部分组成。

动三轴试验原理是将一定密度和含水率的试样在固结稳定后在不排水条件下作振动试验。设定某一等幅动应力作用于试样进行持续振动，直到试样的应变值或孔压值达到预定的破坏标准，试验终止。记录试验中的动应力、动应变和孔压值随振动周次的变化过程线。采用多个试样得到动应力和破坏周数的关系曲线，即动强度曲线。

1.2 试验参数选择 铁路荷载是一种动荷载，我们在试验中用正弦波来模拟，加载的频率与列车的长度、轴距及运行速度有关，本次试验正弦波的频率取5HZ，即按列车时速为160km/h考虑。

1.3 试验材料 试验土样取自洛湛铁路永州至岑溪段，土样深度为地表以下2～5m。土样定名为粉砂，填料类型为C类。对土样加入5%的水泥进行改良。改良土的干密度为1.68g/cm3，含水量为17.6%，黏聚力151KPa，内摩擦角35.5°。

1.4 试验方法

1.4.1 试样的制备和养护 试样按照《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）制备，试样直径39.1mm，高度80mm，具体方法按照该规程第18.3.3条的规定进行。

1.4.2 试验过程 试样在仪器内安装固定后，先向压力室内施加一等向围压σ3，然后再在轴向施加静压力σ1，待试样固结稳定后，轴向施加等幅正弦动荷载±σd。本次试验加载的正弦波频率为5HZ。本试验是在不排水条件下进行的。实验结果见表1。

1.4.3 试验结果分析 水泥土的动应力（σd）-动应变（εd）关系，见图1。

如图1所示，水泥混合土的动应变随动应力的增大而增加，开始时，动应变随动应力的增加，增大的幅度较大，随着动应力的增加，动应变增加的幅度变小。随围压的增加，临界动应力值的增加幅度较大，相应的应变值减小。初始变形以弹性变形为主，后塑性应变逐渐累积，曲线斜率逐渐增大，动应力愈大，同一围压下，动应变也愈大。根据实验，σ3为50KPa时，临界动应力值约为140KPa；σ3为100KPa时，临界动应力值约为210KPa；σ3为150KPa时，临界动应力值为约400KPa。

2 结论

高速铁路路基基床表层顶面动荷载幅值的大小为100KPa，根据国内外既有铁路的实测结果表明，基床底层顶面的动应力幅值为50～85KPa。

从试验结果可以看出，即使是在围压为50KPa的时候，水泥改良土土的临界动应力达到140KPa，可以满足路基基床表层及路基基床底层及以下路堤填土的强度要求。而且本次试验采用的试件养护期为7d，水泥土后期强度增长缓慢，但增长量很大，所以临界动强度还有提高的空间，约为30%～40%。所以对于掺入5%水泥的改良土，从动力学方面来说，完全可以满足设计要求。

参考文献：

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一、引言

目前已有的研究铁路旅客乘车选择行为方法主要可分为两类：一类是基于旅客调查的定性分析方法， 此类方法比较接近实际情况，但难于准确刻画选择行为的内在机理，另一类是基于计量经济学的随机效用理论而建立定量的非集计描述模型，其中较具代表性的是Logit 模型， 它通过把效用表达为确定性效用和随机性效用两部分，并且假定随机效用服从一定的概率分布， 得出旅客选择各种交通方式的概率。[1]

本文针对铁路旅客运输的特点， 在利用实地调研数据分析铁路旅客乘车选择行为主观影响因素的基础上，建立舒适度与乘车费用、时间的舒适度函数，并采用随机效用理论描述乘客乘车选择行为效用，建立铁路旅客乘车选择行为的多项Logit 模型和计算方法，得到以不同收入划分的乘客人群对普通列车、原动车组和京津高铁的定量选择分布。

本文重点研究对象京津城际高速铁路是中国最早开工建设并将最先建成的第一条高标准铁路客运专线，全长约120公里，连接首都北京和天津两大直辖市。该线路采用高新技术的系统集成，主要特点为速度快、动力强、能耗低、零排放、低噪声、宽车体、车内设备人性化、高安全性、全天候运行、自动运行控制等。京津城际高铁于2005年7月4日正式开工建设，2008年8月1日全线通车，开通第一年累计运送旅客1870万人次，高速、安全、舒适的高铁缩短了京津两地的时空距离，创造了良好的社会经济效益。

目前北京、天津两地之间的列车种类主要有京津城际高速铁路、和不以京津两地为起点、终点的过路普通快车和普通列车，在高铁未开通之前主要是“和谐号”D字头动车组满足京津两地乘客往来需求，在高铁开通后动车组停止运营。因此，本文选择不同职业划分的乘客人群对普通列车、原动车组和京津高铁三种车型的定量选择分布进行分析比较。

南开大学高铁调查项目组于2009年10月、11月、12月和2010年1月在天津站和北京南站连续5次跟踪调研，调研方法采取现场发放和回收问卷的形式，共发放问卷1800份，收回问卷1500余份，有效问卷1323份，调查对象针对京津城际高速铁路的旅客。本文基于实地调研所得数据建立Logit模型，其分析思路和研究方法可推广运用于其它相关领域。

二、旅客乘车选择行为的影响因素分析

旅客乘车选择行为的影响因素分析可从主观因素和客观因素两个角度入手。

主观因素与旅客本身特性直接相关，包括旅客的年龄、性别、身份、收入、出行目的、出行距离、消费观念等。这些主观因素决定了旅客出行的费用、时间需求和消费特性。[2]

客观因素是指旅客无法决定的外部因素，包括衡量铁路客运产品服务质量的安全、方便、快速、准时、费用、舒适度6个因素。其中，不同类型的列车安全性差别不大，因此可不作考虑。方便、快速、准时3个要素互相关联，可归结为时间因素；费用因素主要表现为票价及随乘车时间长短、路程远近、舒适度等不同而变化；舒适度因素包括候车环境、乘车环境等。因此，可将客观因素概括为时间、费用和舒适度三个因素进行分析建模。

本文舒适度函数的定义方法：

(1)列车上旅客的舒适程度与出行时间成反比关系。费用不变的条件下， 列车的旅行时间越少，旅客舒适度较高。但随着出行时间的增加，单位时间节省所得的舒适度增加量递减。

(2) 列车上旅客的舒适程度与出行费用成正比关系。旅行时间不变的条件下， 费用增加能够带来较高的舒适度。但随着出行费用的增加，多花费单位费用所能赢取的舒适度增加量递减。

所以考虑建立舒适度与时间和费用的关系模型如下：

记舒适度为C，时间为T（分钟），费用为F（元）则按照假定有

C=k*其中k为比例系数，考虑数量级的缘故，本文中k=50。

三、京津城际高速铁路旅客乘车选择行为的Logit 模型

1、铁路旅客乘车选择行为的效用描述

一般来说，个体旅客n 对列车i 的效用函数Uin是随着列车特性和旅客主体特性的不同而变动的， 可以用下式表示：

Uin=Uin（SEn ，Ain）

式中：SEn 为个体旅客n 的主体特性向量，即主观因素；Ain为列车i对个体旅客n 的特性向量， 即客观因素。

将Uin 改写成：Uin = Vin+in

其中，Vin表示的是SEn和 Ain中可以直接观测的到的特性变量（如乘车时间、费用、旅客的收入等）所产生的效用，而in为不可直接观测到的随机变量的效用和，在此将其列入误差项，并假定其与Vin相互独立且其期望为0，即E（in）=0。

在此Vin=[1]

式中：βkin 是与个体旅客n 和列车i 的第k 个特性变量相对应的待定参数；是个体旅客n 和可选择列车i 的第k 个特性变量。

基于随机效用理论的多项Logit 模型， 该模型所表示的个体旅客n 对该两地间列车i 的选择概率Pin为：

2、应用Logit模型并结合实际调研数据分析京津地区不同收入人群选择不同类型列车的概率

京津地区列车的类型

列车特性变量

费用

时间

舒适度

普通火车

D字头动车

高速铁路

京津地区列车的类型

不同收入旅客人群

 

0-1000

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中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: This paper respectively from the high-speed railway precision engineering index, measuring accuracy and control network in the two aspects of technology, precise engineering surveying for high-speed rail in the issues related to the establishment and application of process involved are analyzed and researched, hope can cause particular concern and attention of all staff.

Keywords: network standard measurement precision indexes of engineering control of high-speed railway

中图分类号：U212.24 文献标识码：A文章编号：

出行旅客对于交通工具的选择不单单考虑到交通的方便与快捷，同时也将出行过程中的舒适性作为关键的衡量指标之一。特别是对于日益发展起来的高速铁路而言，列车运行的稳定、可靠、与舒适在很大程度上取决于高速铁路轨道的平顺性。为此，工程作业中往往将需要对相关的指标进行衡量，以保障其质量的稳定。这也正是构建高速铁路精密工程测量技术标准的关键所在。本文分别从精度指标以及控制网布设这两点入手，对其展开详细简要分析与说明。

1、高速铁路精密工程测量精度指标

相关实践研究证实：在构建高速铁路精密工程测量技术标准的过程当中，最关键，同时也是首先需要解决的问题在于——对平面控制网、以及高程控制网精度要求的确定。通过此种方式，将高速铁路的施工控制在合理范围内，以保障后期运行的安全与稳定。同时，相较于常规意义上的铁路测量作业，高速铁路精密工程测量技术标准有着更强的系统性与精度性。因此，精度指标在选择与确定中，需要重点关注以下几个方面的问题：

1.1 平面控制测量基准指标的选择

选择平面控制测量基准指标的目的在于：为控制网平差计算提供初始数据支持。考虑到高速铁路对工程测量精度指标的严格要求，因此需要保障实际施工中基本尺度的统一性（主要是指现场测定数据与坐标反算边长数值的一致性）。当中，需要注意以下两个方面的问题：

1.1.1 高斯投影边长变形指标

高斯投影边长变形指标以地球曲面的椭圆形态为依据，在曲面几何图形投影至平面的过程当中，产生变形是在所难免的。在测量学研究视角下，高斯投影边长变形指标的计算方式为：

[测量边中点与中央子午线间隔距离²（单位：km）/2*地球曲率半径²（单位：km）]*测量边长（m）

1.1.2 高程投影边长变形指标

在将高程投影面作为参考椭圆体面的状态下，参考椭圆体面所接收到的地面测量边长投影也同样会产生一定的变形，这即所谓的高程投影边长变形。该指标的计算方式为：

[测量边平均高程（单位：m）－投影面高程（单位：m）]/地球曲率半径（单位：km）

由于过大的边长投影变形数值会对高速铁路施工及后期运行产生不良的影响，因此在工程测量中，必须针对边长投影变形构建独立的坐标系统。结合上述指标的计算方式，为充分保障高速铁路工程建设的相关要求，就需要按照如下指标加以控制：边长投影变形值≤10mm/km。

1.2 高程控制测量基准指标的选择

现阶段，全国性统一采纳的高程基准为1985年版国家高程基准。考虑到高速铁路在线路长度、线路跨越管线等方面的特殊性，也为了保障高速铁路自身与周边相关交叉建筑物在高程关系上测量的准确与可靠，高程控制测量基准指标同样需要以1985年版国家高程基准为准。对于个别无1985版国家高程基准水准点的施工区域，可采取独立高程进行计算。但需要注意的是：在高速铁路全线高程测量贯通后，需要及时进行消除断高处理，并对独立高程进行计算与转换。

2、高速铁路精密工程测量控制网布设

高速铁路运行的快速性要求轨道几何线性具备高精度特征，精度误差应当控制在±2mm范围内。为了充分保障高速铁路轨道与地下工程在空间位置、以及高程等基本尺寸方面的吻合性，就需要构建专门性的平面控制网。结合现阶段的实际情况来看，平面控制测量需要建立在三级控制网布设基础之上所展开。三级控制网主要包括：（1）CPⅠ：这一级控制网属于基础平面控制网，主要目的在于为高速铁路的勘测、施工、以及后期运营提供必要的基础性坐标基准。需要注意的一点是：由于该级控制网直接对后两级控制网运行产生影响，因此需要在控制网布设中，对其点位间距进行严格控制（宜控制在4.0km以内），以保障后续控制网具有绝对精度；（2）CPⅡ：这一级控制网属于线路控制网，主要目的在于为高速铁路的勘测、以及施工作业提供控制基准。该级控制网在布设中的点位间距应当控制在0.8km范围内。同时，该级控制网需要布设为导线网模式，达到降低单导线横向摆动误差的目的；（3）CPⅢ：这一级控制网属于轨道控制网，主要目的在于为高速铁路的轨道施工、以及后期运营提供控制基准。该级控制网在布设中的点位间距应当控制在0.06km范围之内。

3、结束语

高速铁路工程项目的建设质量在很大程度上取决于高速铁路精密工程测量技术标准的构建，当中对于铁路轨道的平顺性有着特殊且严格的要求。为此，本文针对高速铁路精密工程测量技术标准中的相关问题展开了深入研究与探讨，望能够引起同行工作者的特别关注与重视。

参考文献：

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由于当前国内外盛行的隧道围岩分级，大多仅适用于长度及埋深较小或勘探工程量很多、或开挖有导洞等条件的围岩分级。我国多年的勘探设计资料表明，在勘察阶段，其工程量是比较少的，特别是深埋长大隧道，即或有较多的勘探工程量，但与埋深和长度相比较，其控制程度远不如一般的地下洞室，仍是很有限的。在此情况下，如何做好深埋长大隧道的围岩分级、评价是相当关键的。为此，必须对隧道全线工程地质条件做全面、深入的了解，进而寻求一些新的方法去获得岩石的RQD值、结构面状态、岩体完整性等资料。

另外，高速铁路隧道与其他隧道相比有各自的特点。水电隧洞虽然规模大，但勘探工作十分详细，而且其位置本身就是选地质构造、地层岩性相对优良的地区。铁路因为展线的需要则有时不得不穿越地质条件很差的地段。所以，在施工过程中因围岩级别的诸多问题（如设计中确定围岩级别与实际围岩级别的差异、按照规范确定的围岩级别进行支护仍然满足不了要求等）而往往延误工期，提高工程造价甚至发生工程事故。作者参与了正在建设的云桂高铁（昆明到南宁高速铁路）的施工，在施工中最为棘手的问题就是前期勘察设计阶段对隧道地质情况了解不全面，导致工程进度困难、造价调整、事故频发、高频率的设计变更等诸多问题。

因此，根据高速铁路隧道的特点尽快建立有效的围岩分级方法已成为广大高铁建设者的强烈愿望，也成为高铁工程地质研究急需解决的课题。我认为，所谓有效的围岩分级就是技术上可行，能充分利用勘察设计、施工阶段的工作信息，逐步由粗到细的一种分级，并能立即用于指导施工的分级。本论文就是沿着上述思路开展研究工作的。

1 基于TSP探测成果的围岩分级

根据设计阶段的地质勘察工作成果可以对隧道的围岩进行分级，这一分级结果对于指导设计和招标、投标均能起到一定的作用。但是，由于勘察工作的现场调查是在地表进行的，对隧道的围岩分级带有很大的推测性；钻探虽然深达隧道位置，但钻孔数量有限；物探虽然也是进行深部探测，但难以对围岩的频繁变化做出较为准确的探测；这种分级的准确性和精度都难以保证，而地质条件本身的复杂性又使其更为困难。所以，更靠近隧道的、更为准确的分级就成为隧道设计、施工人员的迫切需要。

TSP和其它反射地震波方法一样，采用了回声测量原理。根据对TSP探测资料的解释，每次可得到掌子面前方150m左右的范围内围岩的地质状况，并由岩性变化、岩体中富水性强弱程度和换算出的围岩力学，参数按照《铁路隧道设计规范》进行围岩分级。根据TSP探测结果所得的围岩分级结果这与勘察阶段的围岩分级结果基本一致。但是，根据TSP探测的围岩分级与勘察阶段的围岩分级相比，又有一定的差别，表现在各类围岩的距离较短，显然更为精确，将其直接应用于指导设计和施工更为可靠。另外，同一级围岩中包括了不同的软硬程度的岩石，或者岩性类似，但富水情况不同，这显然更为接近围岩实际，使设计和施工人员有了更为可靠的依据，也为施工过程中的变更设计提供了极有价值的资料。

2 基于超期水平钻孔的围岩分级

利用超前钻孔确定掌子面前方围岩级别主要是依据钻速的快慢机钻孔中回水的颜色来判断前方掌子面围岩的岩性、构造及岩石的破碎程度，进而判断围岩级别。其工作程序是，首先对掌子面围岩特征进行描述，作掌子面地质素描图，然后进行钻探，在钻进过程中记录钻进速度、回水的颜色、从钻孔冲出的岩石颗粒大小等，最后对这些资料进行整理分析，确定围岩级别。在被钻的围岩开挖过程中对围岩进行详细描述，并作开挖面地质素描图，一方面为了验证分级结果，另一方面，为后续的围岩分级积累经验。当然，由于目前还没有根据钻进资料进行围岩分级的定量指标体系，所以，根据我们的经验，这种分级应该是在一个隧道掘进过程中，特别是在掘进初期就不断总结完善十分重要。实践证明，在掘进到几十米后即可通过信息反馈总结出一些规律。

从云南山区多座隧道的围岩分级实例发现，不同级别的围岩在钻进过程中表现出不同的特征，这些特征就是区分围岩级别的依据。通过观察总结，对于钻进工程中的现象得出如下认识：

（1）钻进正常表明围岩节理少，岩体完整；卡钻表明围岩破碎，往往是几组节理交汇的反映，而且显示节理较为密集；吃钻表明是从坚硬岩层突然进入软弱岩层，而且软弱岩层一般出露宽度大于20cm。

（2）钻进过程中流出的液体颜色是岩性的反映。

（3）从钻孔中冲出的岩粉粗表明岩石软弱或破碎，岩粉细表明岩石坚硬或完整。

（4）从钻孔中流出的水流量越大，表明岩体中裂隙越发育。

（5）钻进速度快表明岩石软弱，钻进速度慢表明岩石坚硬，但对因裂隙发育而出现的卡钻现象或岩石软弱出现吃钻现象的情况需区别分析。钻速忽快忽慢表明围岩变化频繁。由于对于指导施工来说围岩级别不宜变化频繁，特别是不宜在1～2m左右变化，所以，根据钻速变化进行围岩分级时必须结合其他现象综合考虑。

3 基于监控量测资料的围岩分级

虽然已经有不少的研究者已经提到应用监控量测资料进行判断围岩性质，进而确定下一工序的支护参数，但截至目前还没有一个判断标准，甚至用哪些指标来判断也没有形成统一的认识。而应用监控量测数据进行围岩分级则一方面开展的较少，另一方面研究程度更低。

总所周知，围岩级别不同，隧道开挖后围岩的松动范围大小不同，围岩应力调整时间的长短不同，围岩施加在衬砌上的荷载（特别是施加在初期支护上的荷载）大小也不同。所以，根据以上认识，通过对围岩与初期支护直接的接触压力的分析，我们提出以围岩与初期支护直接的接触压力趋于稳定的时间（d）、围岩与初期支护直接的接触压力变化速率（MPa/d）（监控量测数据稳定之前）两个指标作为围岩分级的依据。

综上所述，高速铁路隧道围岩分级虽然已经进行了很多的研究工作，然而，研究工作是没有止境的，有些问题，限于资料不足，加之作者才学疏浅，目前尚无力进行研究，即使本论文讨论的问题，也难免有不尽人意之处，因此，作者恳切希望得到师友们的批评指正。

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Abstract：Major integrated transport hub stations are built thanks to high-speed railway. The hub stations’ internal facilities layout programs have great significance of meeting passenger demand and improving transfer efficiency. Firstly, this paper elaborates concept of high-speed railway passenger hub station and its typical spatial layout mode. Then, it uses central place theory to study the layout of elevated waiting layer and underground station hall layer. It provides theoretical support for the planning and construction of high-speed railway hubs.

Key Words: Transport hub; Facility layout; Central place theory

中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：

1引言

伴随着我国高速铁路路网的逐步成型，我国铁路车站也出现了一批依托于高速铁路而新建的特大型综合交通枢纽。此类枢纽以高速铁路为主导运输方式，通常都衔接多条多方向的高速铁路。枢纽内部辅以其它交通运输方式，共同组成一个复杂的交通系统，实现旅客中转换乘和集散服务。它是城市综合交通体系的重要组成部分，也是实现城市内外部交通转化的重要依托节点。在高速铁路综合枢纽内衔接的交通方式主要包括高速铁路、城市轨道交通、出租车、公交巴士以及私家车等。如何更好的实现多种运输方式在综合交通枢纽内的换乘衔接，设计出效果更佳的站内设施布置方案，对于较好地满足客流需求，保障乘客顺利、便捷地完成换乘过程，提高高速铁路综合枢纽换乘效率，具有重要的现实意义。

2高速铁路枢纽概述

2.1高速铁路客运枢纽概念

交通运输枢纽，是一种或多种运输方式或者几条运输干线交会并能共同办理客货运输作业的各种技术设备的综合体，其主要功能是实现旅客的集散疏解及旅客在不同交通方式的快速转换，它是综合运输网中的重要微观节点[1][2]。按照衔接运输方式种类的数量多少，交通枢纽可分为单一交通枢纽和综合交通枢纽。单一交通枢纽是指由同种运输方式两条以上干线组成的交通枢纽，综合交通枢纽是指以及由两种及其以上运输方式的干线组成的交通枢纽。

本文所指的高速铁路客运综合枢纽，是指在符合条件的大型城市，以衔接的一条或多条高速铁路作为枢纽内的主导运输方式，枢纽内连接多种城市内部交通运输方式，由多种交通方式所联结的固定设备和移动设备共同形成的巨大交通系统，其系统功能是为旅客提供便利的中转换乘与集散服务。

2.2 高速铁路客运枢纽空间布局典型模式

相比于传统铁路车站的平面布局形式，高铁客运枢纽具有立体化换乘，多层次衔接，整体集约化布局，各类换乘设施完善，旅客换乘距离短，换乘舒适性好、便利性强等特点[3][4][5]。枢纽布局更注重立体空间的运用，争取做到各种交通方式的无缝衔接，其典型的枢纽空间布局模式主要包括地上部分和地下部分，采用通过式与等候式相结合的方式。客流流线采用上进下出、下进下出的组织形式。

地上部分通常分为高架候车层和地面站台层，而地下部分通常分为地下站厅层和地下轨道交通层。高架层为旅客的进站层，结合旅客进站流线将高架层分为不同运营性质铁路的候车区域，以及售票、安检、检票、商业、服务等功能分区。地面层为高速铁路站台层，按照引入线路性质差别，车站到发线站场通常分为高速场、城际场和普速场等。地下部分按照衔接地铁线路数量分为地下若干层，通常地下一层为换乘站厅层，其主要功能是为了实现各种交通方式在枢纽站内的无缝衔接，在站厅中设有城市轨道交通的换乘大厅，站厅的两侧有停车设施与出租车上客区域等，客流通过本层实现了各种交通方式的贯通。而位于整个综合枢纽空间最下层的是地下轨道交通层，结合衔接的地铁数量，可能再分为不同的地铁站台层，通过换乘通道与立体换乘设施进行连接。

图2-1 北京南站示意图

3高铁枢纽内部各层间设施布置研究

目前，在高铁客运枢纽的设施配置与布局研究方面，缺乏成体系的高铁客运枢纽空间立体布局理论。而枢纽站内各种设施的合理布置与配合利用，对于枢纽站换乘功能的充分发挥，起着十分重要的作用。对于客运枢纽站的换乘设施布置，可应用克里斯塔勒中心地空间理论来对其进行研究。

克里斯塔勒中心地空间理论，是由德国城市地理学家克里斯塔勒（W.Christaller）和经济学家廖士（A.Losch）于上世纪三四十年代分别提出的。克里斯塔勒经研究发表著作《南部德国的中心地》，详细地阐述了中心地的定义、划分及分布模式[6]。该理论的研究重点是不同规模多级城市在一块匀质开阔平原地带上的布局问题，不同规模等级的中心地见的分布秩序和空间结构是其研究核心。书中将中心地定义为能为居住在周边区域的居民提供商品或服务的地方，由于中心地具有为周边居民提供商品或服务的功能，因此它对于一定范围内的周边区域能够产生相当的吸引作用力。

同时，中心地自身具有等级性。依据所提供商品或服务品质、种类及数量的差异，中心地可以分为不同等级。按照一定的交通组织原则，通过交通方式连线将高、低等级中心地联系起来，各等级中心地均位于交通连线上。不同等级的中心地，其空间分布结构显示出镶嵌的结构特征，较小的枢纽区域总是包含镶嵌在较大的枢纽区域中，一级镶嵌于一级之中，由此以往，直至最高一级的枢纽区域。

3.1枢纽内设施在中心地理论中的体现

对于高速客运综合枢纽，基于克式中心地理论的观点，枢纽内设施所在的位置就可以看作中心地。而基于设施服务功能作用的大小差异，可把枢纽设施分为高级枢纽设施与低等级枢纽设施，高级职能枢纽设施所在的位置即为高级中心地；同理，低级职能枢纽设施所在位置即为低级中心地。高级中心地位于枢纽内的核心位置，服务等级高、服务范围广、本身数量少。而与高级中心地相比，低级中心地镶嵌在其四周，服务等级低、服务范围窄、本身数量较多。除此之外，枢纽内还存在一些功能与作用介于二者之间的中心地，称为次级中心地。

图3-1 中心地布置范围的形态示意图

由上图可见，如果中心地采用圆形的布置形态，则必然会在几个圆形区域相切形成服务空白区，在空白区内的乘客就得不到相应的中心地服务，故而圆形布置形态会造资源与空间的浪费，另外设施之间衔接配合出现差池。而采用内接于圆的正六边形的形态可以消除圆形形态的服务空白区，不仅充分利用了空间资源，而且设施彼此间的过渡连接配合情况较好。这样可以使得乘客使用设施起来更加便利，从而可以更加最大限度地发挥设施的整体功能。

高速铁路客运枢纽站内的各类设施具有以下特征：（1）枢纽站内一般衔接了几种交通方式，其首要的功能是实现乘客在各种交通方式的换乘。枢纽站为旅客提供交通换乘服务，即为旅客提供便捷的换乘条件，其中就涉及到各类设施的分布问题；（2）依据不同设施的作用功能、乘客使用率与便利程度、设施功能对枢纽站功能实现的贡献重要程度，各类设施也具有等级性。站内设施级别越高，其功能作用越强、乘客使用率和便利性越高、对车站功能实现的贡献度越大。（3）枢纽站内的设施布局情况决定了客流流线，乘客走行径路上必然经过各类设施，所以需要考虑客流集散点之间的联系。

综上所述，克式中心地理论与高速铁路客运枢纽站内的设施布局问题具有一定的相通点和较强的适用性，可以通过中心地理论解决枢纽站内的设施布局设置问题。基于客流流线，通过中心地六边形空间结构模式来分等级布置，布置流程如图3-2所示。

图3-2 枢纽站内设施布置流程图

3.2进出站旅客换乘过程与层间流线分析

现今比较典型的高速铁路客运枢纽通常都采用立体分层的建筑结构，主要包括高架候车层、地面层、地下站厅层、地铁站台层。客流流线采用上进下出、下进下出，通过式与等候式相结合的形式进行组织设计。

对于乘坐地铁到达枢纽的乘客，其可能目的是换乘铁路或其他交通方式。但对于大型的高速铁路综合枢纽，我们认定其主要换乘目的是为了换乘铁路。对于这类进站客流流线，其使用的客流设施较多。客流进站的流程如图所示：

图3-3 地铁换乘铁路客流层间流向图

这类客流乘坐地铁到达枢纽站后，通过扶楼梯设备到达地下站厅层的地铁付费区，经过闸机后再在诱导系统的指引下乘坐扶楼梯到达高架候车层，经过问询后在人工售票窗口或自动售票机处购得车票，需要候车的乘客会在候车大厅略加等待，经检票后再通过扶楼梯向下到达铁路站台层。而无需等待的乘客，则可直接检票乘坐列车出发。这样乘客换乘会使用到的设施包括：地铁站台=>扶楼梯=>地铁出站闸机=>扶楼梯=>问讯处=>铁路售票口/自动售票机=>安检仪=>候车大厅=>扶楼梯=>铁路站台。

图3-4 铁路换乘地铁客流层间流向图

对于高速铁路换乘地铁的乘客，经铁路站台层的扶楼梯向下到达地下站厅层，在信息诱导辅助下，到达地铁付费区，在地铁购票窗口及自动售票机取得地铁车票，经过地铁安检仪后，经地铁检票闸机进入地铁付费区，向下经扶楼梯到达地铁站台后上车离开。这类乘客完成整个换乘过程会使用到的枢纽设备包括：铁路站台=>扶楼梯=>地铁售票口/自动售票机=>安检仪=>地铁检票机=>扶楼梯=>地铁站台。

3.3基于中心地理论的设施布置研究

1.设施分级

基于前面的分析，可以依据乘客对于设备的频繁度和便利度，将枢纽站内的设施的分为以下三个等级。中心枢纽设备：（1）候车区域、地铁换乘大厅；（2）次级枢纽设备：售检票设备、安检设备、换乘扶楼梯；（3）商业服务设备、信息诱导设备，问讯设备。

2.设施规划布置

为了对枢纽站内各类设施布置问题作适当简化，现作如下假设前提：（1）各类设施布置时仅以中心地进行考虑，忽略其具体形状和空间尺寸；（2）乘客在选择设施接受服务时，遵循就近原则，且各设备的使用便利性均等；（3）不考虑车站所处的自然条件，另外轨道交通的站台及轨道属于硬件性设施，不在考虑之列。（4）所布置的设施，其等级服从整体布置，可以灵活改变，并在小范围内作适当调整。

由此在上述假设的前提条件下，结合克式中心地理论，得出若干以枢纽进出站换乘流线使用设备为中心、大小相同的正六边形组合在一起的枢纽站设备理想布置图。

图3-5 枢纽站设备理想布置图

在设备理想布置图中，设备的布置是绝对均匀的。但在实际情况中，考虑土地利用、设备差异等情况，绝对均匀布置是不可能实现的，只能基于上述的假设来进行均匀布置。基于上述理论，本文重点分析高速铁路枢纽站内高架候车层和地下站厅层的设施布置问题。

首先，考虑分析高架候车厅的设施布置。首先考虑设置进出站口、售票口、候车区域，确定客流流线的主要走向。假定铁路站场布置走向是东西向（横向），那么进出站口宜设计在南北向（纵向）布置。由于乘客乘坐除地铁外的交通方式都是到达地面层，因此进站后需借助电动扶梯上升至高架候车厅。为乘客候车便利及较好地满足换乘需求，首先考虑候车大厅和售票设备的布局位置。候车大厅根据车站本身相应的站场情况可以分为高速铁路候车区域、城际铁路候车区域、既有线铁路候车区域。根据克式中心地理论，候车区域作为中心设施宜设在中心位置，加强其与其他各设施的联系，减少旅客走行距离。售票设备宜布设在自电动扶梯上到候车层，并与候车区域不远的位置，高架层的四个角落位置较好。铁路的安检机宜设在上行扶梯进站必经流线位置处，而检票系统宜设在候车厅的东西两侧，旅客经安检及检票后经由自动扶梯等立体连接设备下到站台层后乘客离开。

图3-6 高架候车厅中心地设施布局示意图

而对于地下站厅层，因高铁站场布置走向是东西向（横向）布置，因此高速铁路出站旅客出入口也固定于东西向布置。为考虑地铁换乘各类交通方式的快速与便捷，地铁换乘大厅应设在整个地下站厅层的中心位置，换乘大厅外侧四周设置地铁售检票、安检设施，内部设置通向地铁站台层的自动扶梯及楼梯。在站厅层的南北两侧均应设置换乘扶楼梯供乘客通向铁路高架层候车。结合本站站型在南北侧也可设置公交站场、出租车乘车道。

图3-7 地下站厅层中心地设施布局示意图

4结束语

高速铁路客运枢纽的主要功能是实现城市对外交通客运的集散和城市内部交通的综合换乘转化。枢纽内衔接方式多，涉及到的设施类别也比较多，本文采用德国学者克里斯塔勒的中心地理论对枢纽内各类设施进行等级划分和合理布置，对于提高枢纽节点的换乘效率，推进城市交通体系合理发展有着重要意义，同时也为高速铁路枢纽站的规划建设提供了一定理论支持。

参考文献：

[1] 张平.铁路客运综合交通枢纽与城市交通的换乘研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2010,6

[2] 于慧东.综合交通枢纽中高速铁路和城市轨道交通的换乘研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2012,5

[3] 孙明正,潘昭宇,高胜庆.北京南站高铁旅客特征与接驳交通体系改善[J].城市交通.2012,10(3)：23-31

篇（6）

 

目前，我国高速铁路的最高运营速度已经达到了350km/h。高速铁路技术的发展和运营速度的不断提高，对缓和曲线线形提出了更高的要求。长期以来，缓和曲线选线的一般原则是希望在满足同等运行安全度和平稳性的条件下，尽量缩短缓和曲线的长度，以减少工程数量[1]。我国铁路常用缓和曲线为直线型外轨超高顺坡缓和曲线，例如放射螺旋线，三次抛物线，已不能满足列车高速运行的需要。。

1 缓和曲线的几何特征

行驶于曲线轨道的机车车辆，出现一些与直线运行显著不同的受力特征。如曲线运行的离心力，外轨超高不连续形成的冲击力等。为使上述诸力不致突然产生和消失，以保证列车曲线运行的平稳性，需要在直线与圆曲线轨道之间设置缓和曲线。当缓和曲线连接设有轨距加宽的圆曲线时，缓和曲线的轨距是呈线性变化的。概括起来，缓和曲线有以下特征[2,3]：

（1）缓和曲线连接直线和半径为的圆曲线，其曲率由零到逐渐变化。

（2）缓和曲线的外轨超高，由直线上的零值逐渐增至圆曲线的超高值，与圆曲线超高相连接。

（3）缓和曲线连接半径小于350m的圆曲线时，在整个缓和曲线长度内，轨距加宽呈线性递增，由零至圆曲线加宽值。

因此，缓和曲线是一条曲率和超高均逐渐变化的空间曲线。

2 缓和曲线的几何形位条件

图1所示为一段缓和曲线，其始点和终点用直缓ZH和HY表示，要达到设置缓和曲线的目的，根据如图所取直角坐标系，缓和曲线的线性应满足以下条件：

篇（7）

1 国内外铁路客车及其空调系统的发展

中国铁路拥有十分辉煌的过去。然而，随着中国航空业的重组和大量高速公路的修建，航空运输和长途公路运输开始兴起，到1996年，中国的公路客运量甚至超过了铁路客运量。从1997年开始，中国铁路开始进行全国性的铁路提速。此后中国铁路经过了几次提速，到2003年客车最高运行时速已经达到了200公里以上。[1]

在国外，高速铁路客车发展非常迅猛。例如，法国的高速铁路技术是一种比较成熟的技术，高速铁路（TGV）(Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意)已达到每小时513公里的实验速度。而日本也正在开发"21世纪之星"高速列车，这种列车除时速达350公里的超高速外，在性能上较以往有大幅度的提高，还具有乘坐舒适和车内安静的特点[2]。德国将磁悬浮列车作为未来的新型交通工具，几年内这种列车最高时速将达到400公里。

国内外高速铁路客车的发展告诉我们，铁路即将进入一个高速时代。为适应铁路高速化的要求，必须对现有的空调系统进行改进或提出新的空调理念。

2 铁路高速化对客车空调装置提出的挑战

与普通空调客车相比，高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别，因此只有针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统，才能保证客车内达到所要求的空气参数和空气品质，为旅客提供舒适的旅行环境。

针对高速客车的运行特点对其空调系统提出了如下要求：

1）空调设备的安装位置要求降低

高速客车由于其速度快（一般都在200km/h以上），为了保证行车的安全并且为了提高运行的平稳性，其辅助设备（包括空调系统）及车体重心位置必须降低，以利于整车重心的降低。

2）空调系统的运转部件要求少

高速客车由于其停站间隔长，同时维护正常运营的人员少，因此必须保证其空气调节系统具有较高的稳定性和可靠性，这就要求高速客车空气调节系统的运转部件尽可能减少，以降低事故率，易于维护管理。

3）空调装置的安装空间要求小

高速客车由于其独特的设计结构（车体一般采用流线型优化设计），给其空气调节系统设备预留的安装空间较小，因此，只有针对其预留空间的结构特点设计研制合适的空气调节系统，才能满足车内的空气参数设计要求。

4）空调系统的运行品质要求高

高速客车由于其速度快，车厢的气密性高，车内人员较密集，同时客车运行时间比较长，因此对车内的空气品质要求高，否则旅客极易产生疲劳、恶心、乏力等不适症状。

5）空调系统的调节性能要求好

高速客车中一般都将整个车厢分割为若干个小包间，要求每个包间内都能够方便的单独调节每个包间内的空气参数，而且由于客车经过的地域室外参数差别较大，这就要求其空气调节系统的调节性能好，以利于适应不同的工况要求。

6）空调系统的工作条件差

高速客车空调系统的空气处理装置置于野外高速行驶的运动载体上，经常处于不稳定的环境条件下工作，列车本身的振动和与车轨的撞击会给其空调系统的运行带来很大的负面影响。

综合以上条件可以看出，高速客车对空调系统有较高的要求，因此，必须针对高速客车实际的运行工作条件研制设计相应的空气调节系统。针对高速铁路客车对空调系统的新的、更高的要求，本文提出了诱导空调系统在高速客车上应用。

3 全空气诱导空调系统在高速客车上的应用分析

按照诱导器内是否设置盘管，诱导空调系统可以分为两种类别：“空气－水”诱导器系统和全空气诱导器系统。“空气－水”诱导器系统的一部分夏季室内冷负荷由空气负担，另一部分由水（通过二次盘管加热或冷却二次风）负担。但是由于此种系统内部结构较复杂，一旦损坏维修量大，且占用空间大，同时需要一套单独的水系统，所以不适于高速客车的要求。在高速客车上采用的是另一种诱导空调系统——全空气诱导空调系统。

采用全空气诱导空调系统时，车内所需的冷负荷全部由空气（一次风）负担。这种诱导器不带二次冷却盘管，实际是一个特殊的送风装置，能够诱导一定数量的室内空气，达到增加送风量和减少送风温差的作用，有时也可以在诱导器内部装置电加热器以适应室内负荷变动的需要。

全空气诱导空调系统在客车上工作过程是：一次风（车外空气经过处理由风机送入车内）进入到诱导器的静压箱，经喷嘴高速喷出。由于高速喷射气流的引射作用使得车内的空气（二次风）被诱导到诱导器中，在混合箱中与一次风充分混合，然后经出风口送入到车内[3]。

全空气诱导空调系统特别适用于高速客车，与高速客车对空调系统的特殊要求相对照可以看出，全空气诱导空调系统具有以下优点：

节省车厢内的空间 高速客车由于其独特的设计结构，对于空间要求极为严格，空调占用的车厢空间应尽可能的小。由于诱导器系统空气处理设备的送风量仅为一次风量，因而风量小，使得系统处理设备及风道截面也较小，与以往的集中式空调系统相比，较好的解决了风道安装空间狭小的矛盾。且诱导器在车内布置灵活，能适应各种车型的需要。

2）提高车厢内的空气品质及人体的舒适性

由于高速客车密闭性高，运行时间长，所以对车厢内的舒适性及空气品质要求较高。而全空气诱导空调系统送风温差较小，送风量大，新风量充足，人体的舒适感和室内的空气品质较高。另外，在软硬座客车中，常用的顶送风空调系统气流直接吹向旅客头部，这样，在冬季会使旅客感觉头晕、不适，而夏季冷风先吹头部也容易使人感冒。而诱导器通常安装在客车车窗下部，不会对人体直吹，而且从送风口出来的气流沿车窗贴附流动到车顶部，在横断面方向形成环流，使旅客居留区处于空气的回流区内，大大提高了舒适度；并且由于新风量大，人体的舒适感也会明显提高。而对于软硬卧客车来讲，由于一般是两层或三层卧铺，车内空间有限，如采用大风道通风系统，冷风会直接从顶部吹到上铺旅客身上，人体的舒适感较差；而采用全空气诱导空调系统，风道布置于车厢下部，而诱导器布置于车窗下部，不会造成直吹，这样会大大提高车厢内人体的舒适度。

系统的稳定性与可靠性高 高速客车由于停站间隔较长，且由于列车高速行驶，工作条件恶劣，要求空调的稳定性与可靠性较高。诱导器空调系统的运转部件远远少于其他空调系统，这对于稳定性与可靠性都要求很高的高速列车来讲无疑是一个很大的优势；而且由于系统需要处理的风量变少了，这样，空气处理设备的使用寿命会大大提高，同时也就降低了空气处理设备的损坏率，为高速列车在恶劣工作环境下正常运行提供了保证。

转贴于 4）设备安装位置低

高速客车由于速度快，为了保证车身平稳及运行安全，要求车体的重心尽可能低。相比于顶置式空调系统来说，全空气诱导空调系统采用下部送风，空调机组可以安装在车下，且诱导器安装于车厢下部，从而降低了车体重心。

5）系统适用范围大，并可以单独调节

铁路客车由于经过的区域范围大，外部环境差别非常明显，因此要求空调系统能根据情况，及时调整。诱导空调系统可以在诱导器内装置电加热器以适应车内负荷变化的需要。当车内负荷变化时，可以通过开启电加热装置进行适应调整，使得系统的工况调节范围变大，更好的保证车内空气参数。同时，在每个诱导器入口处可以设置锥形调节阀，以实现包间内系统的单独调节[4]。

6）诱导器通常安装于车窗下部，这样，冬季由于热风首先接触玻璃窗，可以解决窗口由于温度低而产生凝结水和结霜问题。

综上所述可以看出，诱导空调系统是一种非常适用于高速铁路客车的空调形式，但是，其也存在着一些缺点需要进行改进。

4 高速铁路客车诱导空调系统的改进

4.1诱导空调系统存在的缺点

虽然全空气诱导空调系统非常适合于高速铁路客车的要求，但是它还存在着以下缺点需要加以改进：

新风比大，风机压头高，致使系统的能量消耗大。 系统的噪声较大，会造成噪声污染，影响车内的舒适度。 春秋过渡季节无法充分利用室外新风，系统冷量消耗大。 4.2诱导空调系统的改进措施

针对以上存在的缺点，可以采用以下措施加以克服：

集中排风，设置能量回收装置 根据文献[5]，可以设置集中排风装置，并在排风与新风管道系统设置全热交换器，以利于回收排风冷量，降低系统能量消耗。

采取消声措施，降低系统噪声 为了降低系统噪声，在风机的出口管路设置消声静压箱，以降低风机噪声；在诱导器内部的静压箱内壁以及混合箱内壁贴高频吸声材料，以消除喷射噪声。由于诱导器噪声主要是由于喷嘴气流速度太大而引起噪声，因此可以通过增加喷嘴数量，增大喷嘴面积，降低喷嘴的气流速度来降低喷嘴喷射噪声。

设置旁通风道，充分利用自然冷量 为了在春秋季节充分利用室外新风，可以在空调包间的送风支管上设置旁通风道，使过渡季节的室外新风不经过静压箱和喷嘴而直接进入室内，这样，既节约了冷量，又提高了空气品质。

5 结语

本文对诱导器的基本原理及特点进行了简单介绍，针对高速铁路客车进行了全空气诱导空调系统的适用性分析，并对其某些缺点采取了改进措施。诱导空调系统在高速列车上的应用目前在国内尚无研究，而在国外已经进行了多项研究并部分投入使用。随着我国高速铁路客车的发展，诱导空调系统由于其对高速客车的良好适用性定将渐受重视。

参考文献

1 俞展猷. 国外高速列车发展简述与我国提速列车试验的回顾， 铁道机车车辆， 1999，(3):1~6

2 郭荣生. 国外高速旅客列车发展概况，国外铁道车辆，1991，(1):7~11

3 赵荣义范存养等. 空气调节（第三版），中国建筑工业出版社，1994

篇（8）

1 概述

根据UIC(国际铁道联盟)的定义,高速铁路是指营运速率达每小时200公里的铁路系统。中国从2007年4月18日正式实施铁路第六次大提速以来,列车最高时速已达到350km/h,中国铁路已经步入高速时代。预计到2020年,中国200公里及以上时速的高速铁路建设里程将超过1.8万公里,将占世界高速铁路总里程的一半以上。如何在高速移动环境下为用户提供良好的网络服务,已经成为运营商、设计部门与设备商关注的重要课题。

本文分析了高速铁路环境特点及其对CDMA网络覆盖的影响,提出了高速铁路沿线CDMA网络覆盖建议。

2 高速铁路环境对网络覆盖的影响

高速铁路环境与传统网络覆盖环境相比,由于列车运动速度快且列车车体损耗大,导致无线信号多普勒效应明显,网络切换十分频繁。如果没有做好高铁网络覆盖,手机用户容易出现无法接通、频繁掉话、话音断续等现象,影响了用户体验。

(1)高速列车车体穿透损耗大

目前国内高速铁路采用了CRH1、CRH3、CRH5等多种型号高速列车作为运输工具。上述列车的车体穿透损耗比传统列车车体垂直穿透损耗大10dB左右,其中以CRH1(庞巴迪型列车)的车体垂直穿透损耗为最大,达到24dB。

高速列车车体的高损耗对网络覆盖质量有很大影响,特别是在软卧车厢损耗更加严重。如果简单按传统区域特点进行网络覆盖距离规划,往往造成基站站间距过大、功率配置不足等问题,导致列车车厢内无线信号较差。

(2)高速运动多普勒效应明显

高速列车时速能达到250km以上,高速运动产生的多普勒效应使得无线信号中心频率发生偏移,造成无线信道环境的恶化;而且高速运动对移动用户接入、切换等的时间要求更加严格,容易出现网络覆盖重叠区不足、切换成功率下降、接入困难等一系列问题。多普勒公式如下:

Δf=f*v*cosθ/c(1)

其中,f为中心频率(Hz),v为列车运行速度(m/s),

c为光速3×108m/s,θ为列车运行方向与电磁波传播方向的夹角。可见当列车运行方向与电磁波传播方向平行时,多普勒效应影响最为严重。

通过在实验室开展模拟高速无线环境试验,也可以发现随着运动速度的提高,CDMA信号主要射频指标迅速变差,如图1:

图1 不同运动速度上CDMA信号极化矢量图

(3)高铁沿线地域变化多样,用户规模差异巨大

除了高速移动带来的多普勒效应问题,高铁沿线地域环境的多样性也给网络覆盖带来难题。我国地域幅员广阔,已建及再建的高速铁路经过的地形复杂多样,有平原、丘陵、山区等具有鲜明地貌特点的区域,也有车站、隧道、高架铁路桥等各类差异很大的特殊地形。以福温高铁与京津高铁为例,福温铁路福建段全长228公里,桥隧占线路总长的79%,是国内目前隧道比重最大的高速铁路。而京津高铁沿线主要为平原地形,途经区域以郊区与发达乡镇为主。此外不同高铁线路的移动用户规模、业务特点差异也十分明显,如京津高铁连接北京、天津两大直辖市,铁路周边区域用户密度大,乘客多使用语音业务。而福温线福建段多为隧道,周边区域用户较少,且途经福温线的上海至福州列车运行时间较长,用户上网收发邮件、观看视频等数据业务需求较大。

铁路沿线环境特点、用户规模以及业务特点的差异,要求在进行CDMA网络规划与建设时需要充分考虑,合理选择站点,灵活采取宏蜂窝、RRU以及直放站等多种接入手段进行覆盖。

3 高铁CDMA网络规划与建设要点

3.1 覆盖策略的选择

现网CDMA2000基站多采用高通CSM6700/6800芯片,该型芯片可支持最大频移值约为1440Hz。从目前设备应用效果来看,采用上述芯片的基站设备能够很好地克服多普勒效应影响,满足高速状态网络覆盖的使用要求。表1是某高铁沿线GSM与CDMA均未采取专网覆盖时网络质量比较:

可以看出在采用传统宏蜂窝大网覆盖方式时,虽然该区域CDMA网络覆盖率不如GSM网络,但CDMA接通率、掉话率等关键指标均优于GSM网络。因此在高铁覆盖时可以考虑采取以CDMA现网宏蜂窝基站兼顾覆盖为主的策略。现网宏蜂窝基站兼顾覆盖高铁主要依靠优化手段,如调整天线下倾角和方位角等工程参数,以及优化切换参数、接入参数等网络参数等。对于现网基站难以通过优化手段实现对高铁沿线兼顾覆盖的情况,可以考虑通过小区分裂、增加功分与天馈等方式来实现,但是要注意小区分裂后特别是采取功分方式后小区覆盖信号强度要满足覆盖门限的要求。

密集城区由于基站分布密集,还要特别注意尽量避免过多小区同时对高铁沿线覆盖,以减少导频污染。对于郊区农村、狭长地带、隧道、桥梁等区域,因基站站间距过大或基站与铁路垂直距离过远而导致的沿线覆盖弱区和盲区,也可采用新建基站,或者采用RRU和光纤直放站等设备拉远方式实现覆盖。

3.2 站址选点

上述覆盖链路预算只是对覆盖能力的简单估计,在选点时,除了需要考虑单站的覆盖能力,还需要兼顾铁路地形和设备能力具体分析。目前高速铁路一般采用复线铁轨方式,为了能够很好地兼顾复线铁轨“来往”列车的覆盖要求,建议基站原则上采用“之”字形的分布方式,如图2:

图2“之”字形基站选点

对于部分绕行带弧度的铁轨,可考虑将基站选择或者建设在“)”形弯道内侧,保证对“)”形弯道的良好覆盖,如图3:

图3 “)”形基站选点

在站址选点时还需要考虑掠射角对CDMA无线信号的影响。掠射角是指基站天线主瓣方向和铁轨之间的夹角,如图4:

图4高铁天线掠射角

图5掠射角和车厢穿透损耗的关系

由图5可以看出,掠射角越小,列车穿透损耗就越大。当掠射角等于10度的时候,车厢平均穿透损耗为24dB左右;当它等于5度的时候,车厢平均穿透损耗上升至29dB;当掠射角接近0度的时候,车厢平均穿透损耗呈现快速上升的状态。所以,合理地控制掠射角,将能够更好更省地满足高速铁路覆盖的目标。根据实际测试经验值,考虑将掠射角控制在10度以上,充分利用目前大网宏基站为高速铁路做到良好覆盖。

高速环境下网络切换区的设计也十分重要。一般情况下,CDMA语音软切换时长要求为300ms,以列车时速350公里考虑,切换距离要达到至少30m,即小区间重叠覆盖距离不少于60m。如果是网络边界区域,则还需要考虑硬切换的影响,CDMA硬切换时长要求为5s左右,以列车时速350公里考虑,切换距离要达到至少480m,即小区间重叠覆盖距离不少于960m。

4 结语

高速铁路无线环境与传统网络环境的差异,要求CDMA无线网络规划建设中需要对网络覆盖能力、站址选择、切换区设计、容量规划等一系列环节进行针对性的分析与设计,以确保网络覆盖质量。

参考文献

[1]应伟光,葛海平,韩金阳. 高速铁路覆盖专网规划和优化探讨[J]. 电信科学,2008(6).

[2]肖强. 广深高速铁路CDMA网络分析及优化[J]. 电脑与电信,2008(7).

[3]李明春,李博. 高速铁路覆盖解决方案分析[J]. 通信世界,2008(33).

篇（9）

中图分类号： U238文献标识码：A 文章编号：

一、前言

大吨位千斤顶将梁体顶起后更换存在质量缺陷的桥梁支座,其重要保证是确保在桥梁支座更换过程中无砟轨道结构的几何状态满足运营要求及桥梁、无砟轨道结构不受到破坏。通过对无砟轨道桥梁支座更换技术的研究和探索,成功更换了高速铁路无砟轨道桥梁支座。更换结果表明采用顶起桥梁满足更换支座要求的高度进行高速铁路无砟轨道桥梁支座更换的方法是可行的,沪杭高速铁路无砟轨道桥梁支座更换技术对运营高速铁路更换桥梁支座也具有极大的指导意义和借鉴作用。

二、无砟轨道的特点

传统的铁路轨道通常有两条平衡的钢轨组成，铁道固定放在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起到加大受力面，分散火车压力，帮助铁轨承重的作用，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里面。此外，路砟还有几个作用：减少噪音，吸热，减震，增加透水性等。这就是有砟铁道。传统有砟铁道具有铺设简便，综合造价低廉的特点，但容易变形，维修频繁，维修费用较大。同时，列车速度受到限制。

无砟轨道的枕木本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护，降低粉尘，美化环境，而且列车时速可以达到200公里以上。

三、无砟轨道施工技术难点

与普通铁路有砟轨道相比，高速铁路无砟轨道系统的施工工艺更为复杂，技术含量更高，其难点主要体现在以下五个方面：

1、轨道基础地基沉降变形规律难以控制。无砟轨道整体形态是通过扣件系统进行维持，因此，必须采取技术经济合理的处理措施保证轨道地基的稳定性，线下工程的设计和施工，以满足无砟轨道系统设计的技术要求。

2、精密测量技术。传统的测量技术已经无法满足高速铁路无砟轨道系统的施工建设需求，需要采用高精度的现代工程测量方法来保证无砟轨道线路平顺性。

3、轨道平顺度控制。高速铁路与普通有砟铁路的最显著区别是需要一次性建成可靠、稳固的轨道基础工程和高平顺性的轨道结构。轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件。实现和保持高精度的轨道内外部几何状态是高速铁路建设的关键技术，是最重要的基础性技术工作。

4、无砟道岔施工。道岔区无砟轨道施工应严格按相关规程进行，在保证无砟轨道的道岔间无缝的同时还要注意与不同区间、不同标段间无缝线路施工相互协调。所以在进行无砟道岔施工时，应严格按设计进行预铺装、严格对位并精细地调整几何形位，应严格按设计焊接道岔内的钢轨并锁定道岔以保证工程质量。

四、无砟轨道连续梁桥施工控制分析 1、无砟轨道连续梁桥施工控制原则 连续梁桥的施工监控工作是要对成桥目标进行有效控制，在施工的过程中逐步修正各种影响成桥目标的参数误差减小其对成桥质量的影响，以确保主桥在成桥后结构内部受力状况合理和主桥线形和外观尺寸满足设计要求。 （一）、受力要求：体现预应力混凝土箱型梁连续梁桥的受力特点的参数主要是箱梁的控制截面内部应力或应力状况。通常情况下，起控制作用的是箱梁的上、下缘正应力。它们与箱梁截面轴力和弯矩有直接的关系，但是对于预应力混凝土箱型梁连续梁桥这种结构体系而言，轴力的影响较小且变化不大，所以截面弯矩就成了箱梁施工过程中起控制作用的关键因素。 （二）、线形要求：线形指标主要是主梁的中线水平偏差与标高偏差，成桥后通常是指桥梁长期变形稳定后主梁的水平误差和标高误差要满足设计标高的要求。 （三）、调控手段：主要是通过在主梁的施工过程中调整立模标高来进行主梁线形的结构优化与调整，将现场的参数误差通过立模标高的调整值予以修正。在主梁悬臂施工的过程中进行立模标高调整，必须充分考虑己建梁段的主梁标高。主梁的弯矩控制截面一般选为各施工梁段的典型截面，主梁的标高控制点可布设在每一阶段施工梁段前端点附近。 （四）、事故预防：监控方将驻现场参与关键施工工序与工艺的施工方案的审查，并通过长期的连续观测数据分析施工主体的现状，以消除不必要的人为错误给桥梁带来的隐患。 2、无砟轨道连续梁桥施工控制方法与建议 （一）、实施全面的施工工艺及质量监控体系 对于高速铁路无砟轨道连续梁桥的施工控制，必须从施工工艺及施工质量两个角度全面实施监控，要落实专职的工艺监测人员及质量管理人员，对连续梁桥施工全程进行工艺跟踪和质量跟踪管理，在明确责任人的基础上，采用计算机仿真、试验施工法、一次施工法等多种方法对连续梁桥施工过程中的内力、应力、结构力、次应力、载荷特性等多项参数进行全面分析和掌握，进而全面监控连续梁桥的施工质量。 另一方面，施工工艺必须符合控制要求，为施工控制目标的实现提供服务。在施工控制中，需要考虑施工条件非理想化而导致的构件制作、安装等误差。施工管理的好坏直接影响到桥梁施工的质量和进度，从而使施工的状态和之前设计的不一致，影响到施工控制的准确性。 （二）、构建完整的施工控制系统 大跨度桥梁施工控制是一个从施工测试识别修正预告施工的循环过程。为达到施工控制的最终目标，必须建立一套完善的控制系统与运行机制，以使得施工与控制之间形成良性循环。施工控制的工作，广义上讲，就是指施工控制系统的建立和正确的运作。桥梁的施工控制与桥梁的设计和施工有密切的联系。 桥梁的施工控制是与桥梁设计、施工及监理密切联系的。从信息论的观点看，桥梁的施工控制过程是一个信息采集、信息分析处理和信息反馈的过程。通过实时测量体系和现场测试体系，可以采集到桥梁施工过程中的各类所关心的数据信息。借助桥梁施工控制的计算分析体系，对采集的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据如变形、内力、应力的分析，可以对施工误差做出评价，并根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施。最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供反馈信息。在施工控制计算和误差分析中，通过对施工容许误差度指标数据体系、施工反馈数据尤其是应力监测数据、施工控制目标值数据的分析确立施工状态的应力预警体系。 施工控制系统需要有一套完整的、足够精确的标高、位移、应力、温度、以及其它物理量的测量手段的支持，其中应力、温度测量仪器和传感器主要由施工控制方配备和完成，而标高、位移及混凝土参数的测量主要由施工方配备和完成。施工控制系统还需要有完备的施工控制专用软件的支持，包括施工全过程模拟结构分析系统，实时监测数据库及其管理程序，施工误差评价分析及调整程序，施工控制报表处理系统等，以提高工作效率，满足实时控制的需要。

五、结束语

无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成的，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。轨道板主要是由路基轨道板、桥梁轨道板、隧道轨道板组成。因此，无砟轨道最突出的特点就是用整体式道床代替有砟轨道道，具有很好的稳定性。但无砟轨道的轨下刚度较大，需要列车在刚度上做一些改进，才能更好地满足旅客舒适、行车平稳等条件，最终为列车能平稳快速的行进提供“基础”的保证。

【参考文献】

[1] 《高速铁路设计规范试行》 TB10621-2009

篇（10）

1 前言

规划的成贵高铁起于成都南，途经乐山、宜宾等，而后进入云南境内，最后再进入贵州省毕节市、贵阳市，形成四川至珠三角等沿海地区的快速通道。成贵高铁的建设将极大的缩小毕节与贵阳、成都的时空距离，毕节市的交通区位将由目前的相对封闭状态，转向融入贵阳半小时生活圈以及成都1.5小时经济圈，将成为长三角与珠三角辐射大西南的重要节点。国内外经验显示，大型铁路枢纽客站周边地区将凭借其“综合交通枢纽”的优势，对城市的发展起到促进作用，使城市可以在市域甚至更大的范围内思考未来城市建成区的功能布局。

2 高速铁路的影响分析

2.1 高铁对城市产业的影响

根据国外高铁站建设的经验，乘坐高速铁路的出行主要以商务和旅行为主，同时包括一些短途的通行出勤和少量的长途旅行，由于商务、旅游、通勤等活动的需求，使得高速铁路与城市第三产业中的服务业发展密切，包括商务、商业、公共服务、休闲旅游等，城市经济发展中能够受到高速铁路带动和影响的部门也主要集中在这些方面。如法国高速铁路（TGV）的经验显示，高速铁路的建成影响了商业企业的选址行为，同时也带动了高铁站周边地区的发展。其中最为明显的体现在以下几个方面：商务出行活动总体增长了50%，其中铁路出行量增长了约一倍；TGV带动了旅游业的发展；原来在内地的中等规模的信息业公司通过TGV进入巴黎市场。

表1 高铁对城市产业的影响

对应产业 影响要素

房地产业 促进区域居住产业向高铁站周边地区扩散，推动新城建设

旅游 游客增加，聚集人气、住宿增加、娱乐设施增加

商业 利用城市公共交通枢纽，形成地方商业中心

资源型产业 有利于资源大量输出

一般制造业 有利于管理者出行、公司分布设置

高新制造业 与铁路相关的装备制造业存在发展可能

2.2 高铁站点的时空影响范围

高铁建设使得城市之间交流频繁，为优化调整城市空间结构提供重要机遇，其基本模式是以站点地区为核心的新城开发。从国内外相关经验上看，高铁新城形成以高铁站点为核心，包括周边一定服务区域，呈现出明显的圈层结构。核心圈层为500-800米，紧邻圈层为1500米，新城范围为一般以枢纽为核心，5000米范围以内。

3 地方发展诉求及发展趋势

3.1 地方发展诉求

梨树新客站的选址位于毕节市七星关区和大方县城的中心位置，处具有极其重要的区位以及较佳的可达性与服务条件，同时，其南部紧邻毕节职教城，有良好的人文环境和智力技术支持。地方政府希望在这一区域内，借助新客站带来的区域影响力，塑造一个崭新的核心城区，既能承担部分老城向外拓展的城市功能，又能促进七星关区―大方县城同城化发展，以适应本地区城镇化的发展需求。

3.2 发展趋势

根据地方发展诉求以及发展动因，本文得出以下趋势研判：一是重大基础设施建设以及快速城市化进程促使提升了区位条件，梨树新客站片区将成为门户地区，商贸业成为未来市场增长的重点，并将逐步升级；二是未来伴随着区位改善，将促使本地区优势产业逐步走向高端业态，商贸业成为未来市场增长的重点，并将逐步提升其产业层次；三是优势产业成长将带点相关产业链的发展，地区发展趋于多元，商贸业将带动相关居住、物流、展贸及相关设计行业发展；四是土地成本的提高对低附加值产业产生“挤出”效应，制造业将逐步从本区迁出。

4 用地功能策划

4.1 功能策划

高铁站周边区域必须具有多种复合功能，以吸引不同层次、不同类型的人们。功能的组合应充分利用新客站片区未来将成为中心城区的优势，应充分平衡本地、地区层面上的不同需求。在这些原则指导下新客站片区应进行注重空间环境，针对不同使用者的需求，梨树片区安排的功能包括：

（1）针对居民的居住生活功能

作为城市功能拓展的重要承载地，居住生活功能应作为新客站片区重要的一项功能，片区内应提供舒适、优美、生态、便利的居住环境，以满足购物、文化娱乐、教育、医疗等日常生活需求。

（2）针对技术人员、企业家的、投资者的商贸服务功能

商务服务功能主要包括商务办公、孵化、商贸物流中心等，片区应提供优美、舒适的科研开发的空间平台和居住环境，以及中高档次文化娱乐场所。提供高尚住宅，舒适、优美且价格适宜的办公空间和高档次文化休闲场所。该部分设施主要承担城市高端服务功能，提升地区档次。

（3）针对游客的休闲娱乐功能

主要包括度假型住宅、文化艺术、体育休闲公园、酒店等，为居民提供休闲放松、娱乐聚餐、旅游度假的场所。

4.2 空间功能布局

结合上述功能策划，在片区空间上构建“一轴一带多片区”的功能发展格局。

（1）一轴――中央商务发展轴

以高铁站为核心，打造南北向的中央商务轴。其中中部为中央公园，在其两侧布局商业办公区、商住区等，形成地区的商务核心区。在入口门户地区设置大型城市公共设施，如城市展览馆、会展中心、城市影剧院等，通过大体量的现代化建筑树立毕节新城市形象。

（2）一带――生态体育休闲带

南部归化河两侧用地均为峡谷峭壁等难于开发利用土地，且这些地区生态敏感性较高，规划将该类地区作为生态保育地区，在维持其原有生态系统的前提下发展体育休闲功能，如高尔夫以及其他山地运动等，为市民提供户外体育休闲服务。

（3）多片区

包括一个商务办公片区、两个商贸片区以及五个居住片区。其中商务办公片区充分利用高铁站场带来的大量人流物流优势，形成商业、行政办公、酒店、写字楼、会议展览以及餐饮、娱乐、休闲等多功能于一体的综合片区，通过繁忙的商业活动聚集人流和物流，以形成完善的区域商业商务中心。商贸片区凭借便利的交通条件建设展销商务综合发展区，集展示、贸易、办公于一体，同时在其周边相应配备物流中心。居住片区则结合现状地形以及规划道路等因素，共设置五个居住功能片区，每个居住社区配备一个邻里中心，为居住社区提供必要的生活配套服务。

5 结语

随着高铁时代的来临，高铁对城市化的冲击非常深远，从长远的观点看，高铁覆盖面在全国的扩展将为高铁沿线节点城镇提供跨越式发展的机会，中国将会出现大量的依托这种交通枢纽的建设起来的新城区。在这种发展趋势下，本文结合当地政府的发展诉求，提出新客站片区周边的用地功能布局安排，为其开发建设提供相关指引，同时也为其他相类似地区提供相关经验借鉴。

参考文献

篇（11）

近年来，我国高速铁路建设进程不断加快，高速铁路线路具有搞平顺性、高稳定性、高精度等特点决定了其维修养护模式不同于既有线。我国目前的铁路维修养护管理模式已不能完全适应高速铁路维修养护的要求。因此，必须借鉴国外高速铁路维修养护管理的成功经验，结合我国铁路实际情况，建立适合现阶段我国客运专线的科学、规范、高效的维修养护模式。

1.国外高速铁路线路维修养护模式分析

国外高速铁路维修养护管理体制概括起来大致分两种情况：一种是以日本为代表的“管、检、修”分开的管理体制。另一种是以德国和法国为代表的“管、检、修”部分分离的模式。

1.1日本。日本新干线的养护维修，在不断调整过程中，逐步形成了维修管理与检测、维修作业的分离，成为的典型代表。日本新干线维修的突出特点是管理、检测、维修严格分开。铁路公司负责相应的管理工作，基础设施的检测、维修工作以合同的形式承包给交由外协公司负责，外协公司与铁路公司只是承发包关系。

铁路公司的主要职责是对线路设备、线路安全、运营成本等进行管理。具体业务包括:分析轨道检测单位提供的轨道检测和钢轨探伤资料，对线路状态及行车安全进行诊断、评估，制订设备维修更新计划；负责签订轨道检测和施工作业委外合同；对检测和维修、更新施工作业进行监督及进行检测、施工质量验收；对线路的投入产出进行经济评估；负责线路的日常巡回检查工作。轨道检测单位根据合同承担轨道检测和钢轨探伤任务，将检测结果传给铁路信息中心，并对资料作出分析，提出线路维修、更新的建议，按合同与管理单位进行工程验交和财务结算。施工作业单位按合同承担轨道维修和更新任务，并与管理单位进行工程验交和财务结算。

1.2法国。法国铁路的养护维修工作一直实行总局、地区局和基层三级管理体制。总局运营基础部负责高速铁路及既有铁路的养护维修管理工作；地区局基础部负责地区管辖范围的相关管理工作；基层部门是综合维修段，归各地区铁路局管理，下设若干工区，工区下设班组。

法国高速铁路养护维修采用的是“管、检、修”部分分离的模式。法铁承担高速铁路基础设施的日常检测和养护维修工作，其中既有线的维修段负责牵引变电的养护维修，综合维修段负责线桥隧、接触网和通信信号的养护维修；大规模的维修工作外包给专业维修公司，根据签订的协议进行维修工作。法国高速铁路的维修基本分为综合维修和局部病害的小修。综合维修工作外包给专业维修公司承担，根据协议开展维修工作。综合维修段及下属的工区、班组负责检查、巡视、局部病害的处置和小修，如对伤损钢轨的局部锯断、更换、焊接、打磨、单根轨枕抽换、捣固等。

1.3德国。德国铁路公司内部，由路网公司承担全路固定设备，包括线桥隧、通信信号、电气化设备的养护和维修工作。路网公司将路网分为7个网区，在各个网区设立了路网公司地区分公司，这些分公司作为营业所，对外出售运行线(产品)，为路网开放后准入路网的各铁路运输公司服务。因此，铁路固定设备的管理和维护是路网公司最重要的任务，也是向用户提供“运行线”产品的基本前提。路网分公司是一级完整的管理单位，在分公司以下再没有段一级的机构，只有类似与我国铁路领工区和工区的现场执行机构。在领工区所在地，一般分车务、工务、电务、供电专业组合署办公。领工区下则按专业设若干工区。

德国铁路实行网运分离，基础设施归路网公司负责。铁路基础设施的维修体制实行管、检、修部分分离的模式，在基础设施的养护维修上，德铁未专门针对高速铁路设置专门的机构，而与既有铁路实行共用。设备的产权管理、检查养护、维修作业三权分离。其中设备产权管理与检查养护由路网公司负责。设备维修则委托另外的公司进行。在每个路网分公司中都设有设备管理部和设备养护部。设备管理部是路网设备设施的产权所有者，行使所有者权益，负责制定设备的年度养护维修计划和预算，并委托养护维修单位完成养护维修任务，监督预算的执行。设备养护部受设备管理部委托负责设备设施的检查和养护工作，根据设备检查结果提出维修建议报设备管理部。按新一轮改革后的体制，路网公司不再具备设备维修能力，只负责设备的检查与养护。理论上设备维修工作全部交由有能力承担维修工作的第三方负责。但实际上，在德铁新一轮改革后成立了德铁维修公司，绝大部分的维修工作都是交由该公司负责实施的。德铁维修公司在全德国设有六个分公司，实行区域管理。

2.我国客运专线维修管理模式

2.1客运专线线路维修养护模式的特点。

（1）客运专线线路维修养护必须实行统一领导，集中管理。客运专线的综合维修主要是对线路、信号、供电等固定设备进行日常维护，各个专业的协同配、互相配合就显得非常重要，具有不可分割性。因此，建立客运专线线路维修管理模式时，由客运专线主管部门实行统一领导和集中管理，另外，由于客运专线各种设施投资大的特点，也要求统一领导和集中管理，这样才能充分利用资源，达到提高运转效、降低运营成本的目的。特别是在管理中，不应建立两套系统、装备两套设施，造成重复投资，增加运营成本。

（2）各子系统必须运转高效、有机协调。由于客运专线具有技术先进、行车速度高、运能大的特征，其管理模式也应当适这种要求，在管理上要求实现政令畅通无阻，信息传递灵敏准确，各层级、各环节息传递顺畅，能够协调运行。为此，必须统筹管理客运专线各个专业，各个层级、种类别的活动，同时要努力实现各专业管理子系统的高效运转。车辆、电务、工务、牵引供电等专业的维修管理方面，要使各层级之间协同配合，鉴既有铁路养护维修管理经验，注重预防性养护，达到养护维修的高标准、高质量、效率、高机动性。使客运专线的运营情况处于有效的监控之下。除此之外，人员的置、机构的精简程度也应该满足高效率的要求，避免各岗位人员交叉干扰。

2.2通过以上的分析，对建立我国客运专线线路维修养护模式有以下几点建议。

（1）可引入固定设备的综合维修模式，由整合的综合维修部门承担工务、电务和供电设备的维修养护，充分发挥整体优势实现更好的协同配合，更大限度的利用天窗时间。

（2）在管理方面，铁路客运专线的管理模式应符合“精简、统一、高效”的原则。我国目前的客运专线维修管理模式为委托管理模式，参照既有线维修养护管理模式，宜实行铁路局、客运专线基础设施管理中心（或客运专线管理公司）工务段三级管理的方式。客运专线基础设施管理中心直接由铁路局管辖，全面负责客运专线的养护维修管理。

（3）客运专线线路维修可将传统的综合维修和经常保养取消，改为计划维修，树立“以检为主，检重于修，重检慎修”的思想理念。

（4）路设备维修实行检修分开制度。检修分开的基本原则是实行专业检查和机械化集中修理。工务机械段负责大型养路机械作业项目，工务段和桥工段（以下简称工务段）配合施工，并负责其他作业项目和质量验收。