引論：我們?yōu)槟砹?篇城市軌道交通設(shè)計(jì)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通設(shè)計(jì)論文

摘要:通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)地鐵和直線電機(jī)地鐵線路軌道標(biāo)準(zhǔn)、軌道強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算比較分析,了解國(guó)內(nèi)一種新的城市軌道交通模式,探討這種軌道交通無(wú)縫線路計(jì)算的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:城市軌道交通;無(wú)縫線路;強(qiáng)度及穩(wěn)定性

1概述

城市軌道交通采用以旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)為代表的傳統(tǒng)地鐵的歷史源遠(yuǎn),從1865年英國(guó)倫敦世界上及時(shí)條地鐵(Metro)投入運(yùn)營(yíng),迄今已經(jīng)有140多年的歷史。傳統(tǒng)地鐵主要依靠的是輪軌的作用力來(lái)傳遞牽引(制動(dòng))力的一種技術(shù)模式。城市軌道交通的另一種新的模式是直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),此項(xiàng)技術(shù)從20世紀(jì)70年代后期,主要是國(guó)外(德國(guó)、日本等)開(kāi)始研制,直到20世紀(jì)中才應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸、煤礦、冶金等自動(dòng)化生產(chǎn)各方面。其中直線電機(jī)在鐵路運(yùn)輸方面的應(yīng)用尤為引人關(guān)注。城市軌道交通用直線電機(jī)是采用直線同步電動(dòng)機(jī),實(shí)質(zhì)就是把直線電機(jī)的初級(jí)(定子)安裝在車(chē)上,次級(jí)(轉(zhuǎn)子)鋪設(shè)在線路上,需要接觸軌和變流器牽引驅(qū)動(dòng)的一種技術(shù)模式。

2003年廣州市城市軌道交通地鐵四號(hào)線在國(guó)內(nèi)首次采用直線電機(jī)技術(shù),2005年12月首通段已開(kāi)始投入運(yùn)營(yíng)。之后的幾年,廣州市城市軌道交通五號(hào)線、六號(hào)線及北京市機(jī)場(chǎng)線均采用該項(xiàng)技術(shù)。筆者主要對(duì)兩種運(yùn)營(yíng)模式下,對(duì)無(wú)縫線路的強(qiáng)度和穩(wěn)定性做一個(gè)分析比較。

2線路軌道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較

2.1線路的較大坡度

傳統(tǒng)地鐵正線的較大坡度不宜大于30‰,困難地段可采用35‰。直線電機(jī)線路設(shè)計(jì)一般地段較大坡度為50‰,困難地段可采用55‰。直線電機(jī)理論計(jì)算的較大爬坡能力在100‰,但實(shí)際應(yīng)用值到80‰。在無(wú)縫線路強(qiáng)度檢算中,應(yīng)注意軌道在制動(dòng)的條件下,產(chǎn)生的制動(dòng)附加力。

2.2最小曲線半徑

時(shí)速100km/h條件下,傳統(tǒng)地鐵B型車(chē)正線最小曲線半徑500m,困難的條件下為400m;直線電機(jī)車(chē)輛設(shè)計(jì)線路最小曲線半徑200m,困難條件下為15m。在不同曲線半徑條件下,軌道結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度穩(wěn)定性需進(jìn)一步的檢算。

2.3車(chē)輛主要參數(shù)比較

傳統(tǒng)地鐵B型車(chē)輛及直線電機(jī)主要參數(shù)見(jiàn)表1。

其中,對(duì)于直線電機(jī)車(chē)輛應(yīng)考慮其轉(zhuǎn)子與定子間吸力,廣州市四號(hào)線直線電機(jī)車(chē)輛采用日本技術(shù),其吸力為20kN,縱向推進(jìn)力較大可達(dá)到40kN,在軌道強(qiáng)度檢算過(guò)程中均應(yīng)考慮此部分的影響。

3無(wú)縫線路鋼軌強(qiáng)度檢算

依據(jù)《鐵路軌道強(qiáng)度檢算法》(TB—2034—88)將鋼軌視為支承在等彈性的連續(xù)點(diǎn)支座上的連續(xù)長(zhǎng)梁進(jìn)行檢算。鋼軌軌底動(dòng)拉應(yīng)力與軌道結(jié)構(gòu)剛度D、速度V、偏載系數(shù)β、曲線水平力系數(shù)f等因素有關(guān)。

直線電機(jī)車(chē)輛在動(dòng)態(tài)運(yùn)行的過(guò)程,為有效的保障輸出功率,軌道結(jié)構(gòu)剛度的連續(xù)性尤為重要。直線電機(jī)強(qiáng)度檢算鋼軌支承剛度40~50kN/mm;傳統(tǒng)地鐵其剛度均小于30kN/mm。由于傳統(tǒng)列車(chē)重心高度比直線電機(jī)車(chē)輛大,因此傳統(tǒng)地鐵列車(chē)通過(guò)時(shí),由于存在未被平衡的超高,所產(chǎn)生的偏載比直線電機(jī)列車(chē)大約12%。

按彈性支承連續(xù)長(zhǎng)梁方法,在曲線半徑400m、時(shí)速100km等同條件下,傳統(tǒng)地鐵軌底的拉應(yīng)力δgd=107·5MPa,動(dòng)位移yd=1.4mm。直線電機(jī)軌底的拉應(yīng)力Md=98.9MPa,動(dòng)位移yd=1.1mm。

直線電機(jī)車(chē)輛軸重輕,車(chē)輛重心底,其緊急制動(dòng)減速度較傳統(tǒng)地鐵大,但綜合的制動(dòng)附加力又比傳統(tǒng)地鐵小。在列車(chē)運(yùn)行的條件下,直線電機(jī)鋼軌只是導(dǎo)向牽引作用,強(qiáng)度檢算計(jì)算應(yīng)力小,有利于延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)

4無(wú)縫線路穩(wěn)定性檢算

無(wú)縫線路穩(wěn)定性檢算其主要目的是通過(guò)力學(xué)模型研究脹軌跑道的軌道,以求保持軌道穩(wěn)定。軌道脹軌跑道基本分成持續(xù)發(fā)展、脹軌漸變、脹軌跑道三個(gè)階段。國(guó)內(nèi)無(wú)縫線路穩(wěn)定性分析研究理論很多,其中應(yīng)用比較廣泛有“統(tǒng)一無(wú)縫線路穩(wěn)定性計(jì)算公式”和“波長(zhǎng)不等模型”兩種。

“統(tǒng)一無(wú)縫線路穩(wěn)定性計(jì)算公式”采用等效道床阻力Q,最早較多的應(yīng)用于50kg/m鋼軌,后長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院對(duì)60kg/m鋼軌的原始彈性彎曲矢度f(wàn)oe、塑性矢度f(wàn)op等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究,這些參數(shù)在秦沈跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。公式如下

“波長(zhǎng)不等模型”采用冪函數(shù)模式回歸橫向阻力方程(Q=Q0-ByZ+Cyn)分析計(jì)算,運(yùn)用勢(shì)能的駐值理論,建立無(wú)縫線路的穩(wěn)定計(jì)算公式,其允許溫度力與鋼軌壓縮變形能τ1、軌道框架彎曲變形能τ2、道床變形能τ3、扣件的變形能τ4有關(guān)。該方法數(shù)學(xué)推導(dǎo)較為嚴(yán)密,但計(jì)算的過(guò)程比較的復(fù)雜,公式如下

應(yīng)用VB程序?qū)煞N方法編程計(jì)算,程序結(jié)果與鐵路工務(wù)技術(shù)手冊(cè)《軌道》和《鐵道工程》(西南交通大學(xué))書(shū)中范例在同條件下結(jié)果一致。筆者主要是針對(duì)傳統(tǒng)和直線電機(jī)的線路最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn),用兩種不同的穩(wěn)定性計(jì)算模型,采用1667根/kmⅢ型枕道床q=14.6-357.2y+784.7y0.75同條件下的橫向阻力,計(jì)算曲線半徑R=200m、R=500m鋼軌的允許溫度力P,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

從兩種穩(wěn)定性計(jì)算公式可見(jiàn),兩種模式地鐵在無(wú)縫線路穩(wěn)定性計(jì)算方法上沒(méi)有明顯的差別。兩種穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果的差異原因可能在阻力的取值方式上,統(tǒng)一公式采用常阻力方式及安全系數(shù)K=1.25取值等因素。

由于直線電機(jī)可適應(yīng)較小的曲線半徑,為保障軌道平順性,應(yīng)盡量鋪設(shè)無(wú)縫線路。由表2計(jì)算的允許溫度壓力可見(jiàn),曲線半徑越小允許的溫度力越小,可允許溫升也越小,因此直線電機(jī)軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量高溫鎖定。

5結(jié)語(yǔ)

直線電機(jī)做為國(guó)內(nèi)一種新的城市軌道交通模式,由于車(chē)輛的轉(zhuǎn)子安裝在軌道線路中,軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)選取與車(chē)輛結(jié)構(gòu)的匹配尤為重要。通過(guò)對(duì)比分析傳統(tǒng)和直線電機(jī)地鐵系統(tǒng)線路軌道標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)縫線路強(qiáng)度、穩(wěn)定性檢算幾個(gè)方面,直線電機(jī)曲線半徑條件應(yīng)做為無(wú)縫線路的控制因素。直線電機(jī)地鐵由于車(chē)輛輕、轉(zhuǎn)向架固定軸距小的特點(diǎn),可適當(dāng)提高鎖定軌溫,有利于軌道穩(wěn)定。對(duì)于直線電機(jī)這種新的城市軌道交通模式,無(wú)縫線路設(shè)計(jì)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算的參數(shù)選取還需在實(shí)踐中逐步優(yōu)化。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通安全工程設(shè)計(jì)論文

一、城市軌道交通安全工程的概念

1.1定義

城市軌道交通安全工程，是影響城市軌道交通安全建造與安全運(yùn)營(yíng)的全部工作的總稱(chēng)。

1.2安全工程的設(shè)計(jì)范圍

安全工程貫穿于各設(shè)計(jì)研究階段，這包括：預(yù)可行性研究階段；可行性研究階段；總體設(shè)計(jì)階段；初步設(shè)計(jì)階段；施工圖設(shè)計(jì)階段；后續(xù)服務(wù)階段。

1.3安全工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容

按照“安全及時(shí)、預(yù)防為主”的方針，在設(shè)計(jì)中采取有效措施，避免因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致城市軌道交通工程在施工和運(yùn)營(yíng)中發(fā)生安全事故，這就是城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于下述安全事故，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)給予充分考慮，以避免或減少事故損失。

1.3.1火災(zāi)

在火災(zāi)情況下，人員的傷亡，主要有以下幾方面：燒死燒傷；高溫灼傷；缺氧窒息；煙氣中毒；踩踏；不正確逃生方式造成的摔死、摔傷；引發(fā)其他并發(fā)癥等。

1.3.2撞擊

撞擊事故，包括：車(chē)撞車(chē)；車(chē)撞物；車(chē)撞人。

車(chē)撞車(chē)：追尾事故或乘客列車(chē)與其他車(chē)輛相撞(當(dāng)線路不封閉時(shí))。

車(chē)撞物：列車(chē)與長(zhǎng)期性物體相碰，如：在長(zhǎng)期性建筑物及構(gòu)筑物變形、斷裂、松動(dòng)、脫落時(shí)，侵入限界，未能及時(shí)處理，而導(dǎo)致與列車(chē)碰撞或剮蹭；列車(chē)與臨時(shí)性物體相碰。

車(chē)撞人：列車(chē)與工作人員、乘客、闖入或穿越行車(chē)線路者、平交道口搶行者等相碰。

1.3.3電擊

產(chǎn)生電擊的因素很多，主要有：觸及電氣設(shè)備的帶電體(裸露或絕緣破壞)；觸及漏電電氣設(shè)備的外殼(接觸電位差超標(biāo))；電纜金屬屏蔽層感應(yīng)電壓超標(biāo)等。

1.3.4踩踏

在發(fā)生突發(fā)客流、突發(fā)事件、自動(dòng)扶梯失控等情形下，處理不當(dāng)，會(huì)造成不同程度的踩踏事故。產(chǎn)生突發(fā)客流的因素有：節(jié)假日(如北京清明節(jié))、大型群眾活動(dòng)、惡劣氣象等。

1.3.5人為襲擊等

爆炸、縱火、毒氣等。

1.3.6建筑物垮塌

運(yùn)營(yíng)期間，車(chē)站、隧道、其他建筑物或構(gòu)筑物發(fā)生垮塌

1.3.7其他災(zāi)害

針對(duì)地震等地質(zhì)災(zāi)害、透水、洪水、雨雪風(fēng)霧、沙塵等，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮防震、防淹、防洪、防雷、防風(fēng)等。

1.4施工期間

城市軌道交通工程，在施工安裝期間，也會(huì)發(fā)生各種各樣的安全事故，如：結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、坍塌以及建設(shè)項(xiàng)目周邊環(huán)境出現(xiàn)沉降或坍塌等。施工不當(dāng)或設(shè)計(jì)失誤會(huì)導(dǎo)致這些事故的發(fā)生。

1.5設(shè)計(jì)期間

項(xiàng)目前期決策失誤，雖不會(huì)直接威脅到人身安全，但會(huì)給項(xiàng)目帶來(lái)財(cái)產(chǎn)損失或影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。

二、安全工程的設(shè)計(jì)原則

主要原則城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)，應(yīng)以下述要求為目標(biāo)，在正常使用時(shí)：

必須防止因乘客使用系統(tǒng)而造成對(duì)乘客的傷害與危險(xiǎn)；必須防止系統(tǒng)對(duì)運(yùn)營(yíng)人員及其他人員的傷害與危險(xiǎn);必須防止運(yùn)營(yíng)設(shè)施及車(chē)輛遭受損害與損失。

城市軌道交通車(chē)輛和運(yùn)營(yíng)設(shè)備的選擇，必須技術(shù)成熟、安全、滿(mǎn)足功能、維修方便、經(jīng)濟(jì)合理。乘客使用或操作的設(shè)備，必須易于識(shí)別，設(shè)置在便于觸及的地方，并保障不當(dāng)?shù)牟僮骰蚴褂靡膊粫?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)。必須為殘疾人、老人、孕婦及帶領(lǐng)兒童的人在使用該系統(tǒng)時(shí)提供安全舒適的措施。應(yīng)當(dāng)在軌道線路、隧道及車(chē)站站臺(tái)、站廳、疏散通道、出入口、通風(fēng)亭、列車(chē)車(chē)廂內(nèi)及其他運(yùn)營(yíng)場(chǎng)所的醒目位置設(shè)置保障城市軌道交通安全運(yùn)營(yíng)的各類(lèi)發(fā)光導(dǎo)向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全標(biāo)志。對(duì)于起火風(fēng)險(xiǎn)大的設(shè)施必須加以圍護(hù)，減少可能的火情蔓延；在對(duì)火情及有害燃燒氣體與熱量控制的基礎(chǔ)上，應(yīng)保障有效疏散措施；鋪設(shè)在地下車(chē)站、隧道及車(chē)輛上的電纜應(yīng)不含鹵化物，并避免燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體；一旦發(fā)生火災(zāi)，通風(fēng)排煙系統(tǒng)應(yīng)能進(jìn)入火災(zāi)運(yùn)行模式，以保障人員疏散或滅火。

三、防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)提示

在城市軌道交通工程的各種災(zāi)害中，火災(zāi)是首位的。所謂火災(zāi)，是指在時(shí)間和空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害。

3.1火源

在城市軌道交通工程中，引起火災(zāi)的火源是多方面的，歸結(jié)起來(lái)，主要有以下幾種。了解這些火源，將有利于防火設(shè)計(jì)。

電氣火災(zāi)：絕緣老化、違反用電規(guī)定、電氣設(shè)備設(shè)計(jì)或安裝不當(dāng)、過(guò)負(fù)荷、電氣短路等，都可能導(dǎo)致火災(zāi)；生活用火引燃：如煙頭等引燃可燃物；生產(chǎn)用火引燃：如施工中由電焊、氣割、打磨、切割等的火花或其他火種引燃可燃物；人為破壞縱火。

3.2火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案的編制

在系統(tǒng)投入試運(yùn)行前，設(shè)計(jì)單位應(yīng)協(xié)助業(yè)主單位編制火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案。

3.3建筑防火的設(shè)計(jì)要素

疏散通道、疏散門(mén)、安全出口、疏散用樓梯及自動(dòng)扶梯、隧道聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置；疏散能力；設(shè)備及管理用房的門(mén)至安全出口的距離。

3.4消防給水與滅火裝置的設(shè)計(jì)要素

消防給水系統(tǒng)、滅火器配置、自動(dòng)噴水(或噴霧)滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)

3.5防煙、排煙與事故通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素

機(jī)械防煙、排煙設(shè)施的設(shè)置、防煙、排煙系統(tǒng)與事故通風(fēng)的功能、防煙分區(qū)的劃分、設(shè)備的排煙能力、排煙設(shè)備的耐熱能力、送風(fēng)量的要求

3.6防災(zāi)用電、應(yīng)急照明與疏散指示的設(shè)計(jì)要素

消防用電的要求、應(yīng)急照明的連續(xù)供電時(shí)間、應(yīng)急照明的設(shè)置、疏散指示標(biāo)志的設(shè)置

四、結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)工作，需要給與重點(diǎn)關(guān)注。這樣做的目的在于，強(qiáng)化城市軌道交通安全工程設(shè)計(jì)的重要性，使城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)更加系統(tǒng)化、程序化、規(guī)范化。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，只研究設(shè)計(jì)導(dǎo)則還不夠，還應(yīng)該建立一套安全工程的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系。

摘要：城市是一個(gè)復(fù)雜的人文與自然的復(fù)合系統(tǒng),是人口、資源、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等要素高度密集的地理綜合體。本文結(jié)合基本要求、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)提示三個(gè)層次，來(lái)談?wù)勱P(guān)于城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：城市；交通；安全；工程；設(shè)計(jì)。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通線網(wǎng)設(shè)計(jì)論文

內(nèi)容提要：線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是進(jìn)行軌道交通建設(shè)中其他工作的基礎(chǔ)和先決條件。本文就北京快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)為例介紹一些思路和體會(huì)，希望對(duì)于我國(guó)城市軌道交通的發(fā)展起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃

一、前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，如何合理地解決城市迅速增長(zhǎng)所引發(fā)的交通需求和有限的城市空間資源規(guī)劃與管理是目前我國(guó)各大城市所關(guān)注的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明，發(fā)展以軌道交通系統(tǒng)為骨干、以公共交通為主體、各種交通方式相結(jié)合的多層次、多功能、多類(lèi)型的城市綜合交通運(yùn)輸體系是解決城市交通問(wèn)題的主要途徑。城市快速軌道交通工程是一項(xiàng)大型的系統(tǒng)工程，技術(shù)復(fù)雜、涉及專(zhuān)業(yè)多、投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)。快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“線網(wǎng)規(guī)劃”）作為軌道交通發(fā)展的基礎(chǔ)和先決條件，具有舉足輕重的作用，是關(guān)系到今后地鐵建設(shè)及運(yùn)營(yíng)能否順利實(shí)施，并能否有效地節(jié)省投資的重要問(wèn)題。

線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中所涉及的問(wèn)題很多。最近，筆者有幸參加了關(guān)于北京快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的設(shè)計(jì)工作。筆者將結(jié)合此工程實(shí)例和一些粗淺的體會(huì)，談?wù)劸€網(wǎng)規(guī)劃中的一些新思路和方法。本文將從線網(wǎng)規(guī)模的確定、線網(wǎng)規(guī)劃合理的設(shè)計(jì)原則、線網(wǎng)詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析、多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系、方案的功能、技術(shù)和運(yùn)營(yíng)分析、方案分期實(shí)施計(jì)劃等方面進(jìn)行介紹。

二、線網(wǎng)規(guī)模的確定

線網(wǎng)的規(guī)劃研究首先要確定城市軌道交通線網(wǎng)合理的規(guī)模，以此在宏觀上判斷一個(gè)城市大概的軌道交通規(guī)模范圍。線網(wǎng)規(guī)模要以城市今后的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市交通發(fā)展政策和服務(wù)水平目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)當(dāng)是出行需求與交通服務(wù)之間的結(jié)合點(diǎn)，堅(jiān)持近遠(yuǎn)期相結(jié)合、定性定量分析相結(jié)合原則和經(jīng)濟(jì)性原則。線路走向盡可能滿(mǎn)足城市布局結(jié)構(gòu)和出行總量需要，并適當(dāng)兼顧城市將要開(kāi)發(fā)地區(qū)發(fā)展的需要。線網(wǎng)規(guī)模的把握應(yīng)使其在不同階段都能滿(mǎn)足出行客流的要求，發(fā)揮較大的作用。線網(wǎng)的規(guī)模要包括不同階段線網(wǎng)的編織密度和服務(wù)水平等級(jí)。

1定性的確定

（1）線網(wǎng)的規(guī)模與城市發(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合

根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合城市特點(diǎn)、出行需求、客流預(yù)測(cè)，對(duì)重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)、商業(yè)區(qū)、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)等進(jìn)行重點(diǎn)開(kāi)發(fā)。對(duì)人口增長(zhǎng)和就業(yè)崗位的分布進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)，以指導(dǎo)和幫助我們更合理地確定不同區(qū)域中線網(wǎng)的編織密度。北京目前的規(guī)劃布局為，進(jìn)一步加強(qiáng)由天安門(mén)廣場(chǎng)、長(zhǎng)安街、復(fù)興門(mén)、建國(guó)門(mén)組成的“超級(jí)中心”；發(fā)展CBD商務(wù)區(qū)；發(fā)展王府井、西單、朝外等主要商業(yè)區(qū)；優(yōu)先發(fā)展具有戰(zhàn)略意義的海淀高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)以及上地、豐臺(tái)、石景山、望京等技術(shù)園區(qū)、2008年奧運(yùn)會(huì)在北京的舉行將為增加北京的城市活力以及發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè)施起到積極推動(dòng)作用；積極推動(dòng)邊緣集團(tuán)和衛(wèi)星城發(fā)展；加強(qiáng)對(duì)綠化環(huán)帶和市區(qū)的規(guī)劃綠地建設(shè)；加大對(duì)北京文化遺產(chǎn)的保護(hù)力度。作為首都、國(guó)家政治文化中心、歷史名城，在保護(hù)其特色的基礎(chǔ)上，改善生活環(huán)境、交通狀況，提高市民生活水平和出行需求。

（2）線網(wǎng)的規(guī)模與經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策緊密相關(guān)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展是支持城市進(jìn)步，活躍城市社會(huì)活動(dòng)和影響全市居民出行的重要因素之一。很顯然，出行率與市民富裕程度休戚相關(guān)。同時(shí)，發(fā)展交通的投資力度也與經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相連。

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與機(jī)動(dòng)化程度，總出行率和私人機(jī)動(dòng)化出行率之間有緊密的聯(lián)系，因此，未來(lái)GDP的增長(zhǎng)趨勢(shì)對(duì)交通發(fā)展有重大的意義。根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測(cè)，可推算出未來(lái)各種交通模式的綜合投資潛力及未來(lái)公共交通的投資潛力，從而更好地確定不同時(shí)期線網(wǎng)的規(guī)模。

（3）線網(wǎng)的規(guī)模與城市交通發(fā)展政策緊密相關(guān)

進(jìn)行的交通調(diào)查，掌握居民的出行情況。如進(jìn)行出行方式、出行率、主要出行客流分配等調(diào)查，以此確定合理的交通發(fā)展政策。

積極發(fā)展公共交通，有效控制私人機(jī)動(dòng)化出行，對(duì)自行車(chē)出行人員合理引導(dǎo)，使這部分人能轉(zhuǎn)向公共交通。必須推行合理的總體交通發(fā)展政策，使各交通體系協(xié)調(diào)發(fā)展。

（4）軌道交通服務(wù)水平目標(biāo)的制定

軌道交通服務(wù)水平目標(biāo)的制定對(duì)線網(wǎng)規(guī)模的確定起到重要指導(dǎo)作用，很大程度上決定了線網(wǎng)的發(fā)展方向和未來(lái)建設(shè)速度。北京市軌道線網(wǎng)服務(wù)水平目標(biāo)制定時(shí)考慮如下幾點(diǎn):

a.易達(dá)性：居民住所或上班地點(diǎn)距與其最近車(chē)站的距離不超過(guò)750m；

b.出行時(shí)間：在市區(qū)范圍內(nèi)，出行時(shí)間不超過(guò)60min；

c.候車(chē)時(shí)間：高峰小時(shí)候車(chē)時(shí)間不超過(guò)3min；

d.舒適度：除座位外，6人/m2標(biāo)準(zhǔn)。

2定量的分析

在定性確定設(shè)計(jì)原則后，可根據(jù)公共交通客流總量、人均指標(biāo)測(cè)算法和面積密度測(cè)算公式分別定量計(jì)算軌道線網(wǎng)規(guī)模。

對(duì)線網(wǎng)規(guī)模的影響作用有的可以量化，有的無(wú)法量化，所以確定城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模要采用定量計(jì)算和定性分析相結(jié)合的方法。定性分析對(duì)線網(wǎng)規(guī)模具有宏觀指導(dǎo)作用，而定量計(jì)算是對(duì)定性分析的一種合理驗(yàn)證和修正，在以往的工作中，由于技術(shù)手段和調(diào)查數(shù)據(jù)積累的不足，定量計(jì)算的可信度大打折扣。今后隨著數(shù)據(jù)采集手段的提高和城市公共交通信息化平臺(tái)的建立，將為城市軌道交通的合理規(guī)劃提供有力的技術(shù)保障。

三、制定線網(wǎng)規(guī)劃的原則

在線網(wǎng)規(guī)模確定的基礎(chǔ)上，制定合理的軌道線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則，為下一步規(guī)劃線網(wǎng)提供依據(jù)。北京作為首都，是政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心,人口繁多、地域面積很大、地下?tīng)顩r復(fù)雜，為達(dá)到較高的交通服務(wù)等級(jí)，制定了很多的設(shè)計(jì)原則，列舉以下部分內(nèi)容來(lái)說(shuō)明。

1.支持城市多中心發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策，重點(diǎn)支持CBD、金融街、主要商業(yè)中心、文化旅游中心、邊緣集團(tuán)、奧林匹克公園、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)及衛(wèi)星城等已建、在建和規(guī)劃建設(shè)的地區(qū)的發(fā)展。按照SOD和TOD結(jié)合的方式合理規(guī)劃線網(wǎng)，是其更加適應(yīng)城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

2.根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種交通模式進(jìn)行分類(lèi)，選擇適合不同城市的不同功能等級(jí)和交通服務(wù)等級(jí)的交通模式。北京作為特大城市，其人口較多，我們就選擇了重型大運(yùn)量的市域線和市區(qū)線的模式。市域線服務(wù)于市區(qū)和城郊，站間距相對(duì)較大、速度快、運(yùn)量大，較好地吸引遠(yuǎn)程的客流。市區(qū)線主要服務(wù)于市中心區(qū)域，站間距相對(duì)小一些，發(fā)車(chē)間隔較小，較好的吸引近距離乘客，但較小的站間距就勢(shì)必造成工程造價(jià)的升高。所以，有效的確定站間距對(duì)于線網(wǎng)的合理性也是很重要的。而對(duì)于小型的人口相對(duì)較少的城市，也許，發(fā)展有軌電車(chē)就可滿(mǎn)足出行的需求。

a.按照線路的服務(wù)功能等級(jí)不同分為市域線、市區(qū)線、局域線。

b.按照運(yùn)量的大小分為重型大運(yùn)量的地鐵、輕軌、有軌電車(chē)系統(tǒng)。

c.按照封閉形式分為混合交通、半封閉、全封閉線路。

d.為滿(mǎn)足不同等級(jí)的交通服務(wù)，車(chē)站分為大型樞紐站、一般換乘車(chē)站和一般車(chē)站。

e.根據(jù)客流的要求選擇不同的車(chē)輛類(lèi)型，目前我國(guó)規(guī)范規(guī)定：有A、B、C三種車(chē)型。

3.依據(jù)城市的出行特征來(lái)確定線網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過(guò)科學(xué)的客流預(yù)測(cè)，分區(qū)域測(cè)算出城市中的主要交通走廊，是從市區(qū)-市郊的放射形出行、還是穿越市中心的穿越形出行；是優(yōu)先考慮線路走向，還是先錨固住車(chē)站的站位；多種設(shè)計(jì)思路組合運(yùn)用可構(gòu)造出不同的線網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式。但無(wú)論以哪種思路為出發(fā)點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式都需要用客流預(yù)測(cè)來(lái)驗(yàn)證其適用性，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整后，再進(jìn)行測(cè)試，直到其合理為止。

4.線路的鋪設(shè)形式需根據(jù)所處的地理位置、地質(zhì)情況、城市景觀等來(lái)確定地下、地面和高架形式。例如，北京在三環(huán)路以?xún)?nèi)規(guī)定均采用地下線形式；而頤和園地區(qū)雖處三環(huán)外，但由于景觀原因，從其門(mén)口通過(guò)的線路需埋入地下。

5.對(duì)線網(wǎng)中線路和車(chē)站進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的可行性研究，分析并選取方案。施工中針對(duì)不同情況選取與之相適應(yīng)的施工方法，包括暗挖、明挖、蓋挖；同時(shí)，車(chē)站設(shè)計(jì)中還需考慮站臺(tái)的形式、站臺(tái)和站廳的相對(duì)位置等問(wèn)題。這些都是應(yīng)該在線網(wǎng)規(guī)劃中需考慮和確定的。線網(wǎng)規(guī)劃作為前期工作，應(yīng)該在大的原則上具有規(guī)范作用，一旦確定，就不應(yīng)輕易改變。因此，在做這項(xiàng)工作，一定要慎之又慎，通盤(pán)考慮。

6.對(duì)于大型公交樞紐，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)樞紐站周邊的環(huán)境條件及其所發(fā)揮的作用，以及對(duì)此區(qū)域的土地規(guī)劃、預(yù)留發(fā)展和客流預(yù)測(cè)進(jìn)行深入的研究，合理確定樞紐站的規(guī)模。并且優(yōu)化其易達(dá)性，方便乘客進(jìn)入車(chē)站或與其他交通模式的換乘（地面公交、出租車(chē)、自行車(chē)、步行），從而使其更有效地吸引客流。這就需要規(guī)劃部門(mén)的大力支持，對(duì)于此規(guī)劃區(qū)域得到合理安排和監(jiān)控，盡量減少原則性的變動(dòng)。

大型公交樞紐站的換乘形式多種多樣，我們以前設(shè)計(jì)的車(chē)站換乘形式多為十字換乘、T型換乘和通道換乘，設(shè)計(jì)不夠合理。一方面是設(shè)計(jì)上較為死板老套，另一個(gè)造成目前狀況的重要原因是，規(guī)劃和前期的準(zhǔn)備工作做的不夠細(xì)致深入，控制規(guī)劃的后續(xù)工作執(zhí)行的又不嚴(yán)格。比如多條線路在某一地段交匯，往往缺乏深入地綜合分析和規(guī)劃。在車(chē)站設(shè)計(jì)時(shí)，哪條線先設(shè)計(jì)，就把有利的土地資源占盡，很少為后續(xù)線路統(tǒng)籌考慮，從而導(dǎo)致土地資源的浪費(fèi)、并使后續(xù)工程的施工設(shè)計(jì)難度加大、費(fèi)用增加、換乘形式單一、換乘距離加長(zhǎng)，甚至造成許多好的規(guī)劃方案難以實(shí)施。因此，在開(kāi)始建設(shè)時(shí)就需要統(tǒng)籌考慮,把大型樞紐站的土建結(jié)構(gòu)一次建成，為后續(xù)工程的建設(shè)提供條件。例如：在西客站和東直門(mén)站的下方就已考慮和建成預(yù)留的地鐵車(chē)站。

7.我們經(jīng)常認(rèn)為多線交匯的交通樞紐在設(shè)計(jì)上較為困難，因交匯線路越多，車(chē)站規(guī)模越大，投資越多。但為了提高乘客的換乘方便，對(duì)線路可進(jìn)行適當(dāng)合理的優(yōu)化，使其換乘合理，同時(shí)有效降低投資。以3條線路交匯為例：圖1(a)是有兩條線路平行通過(guò)車(chē)站，形成換乘，另一條線路分別與其形成換乘，此形式為兩層的較理想的車(chē)站線路形式。若遇到圖1（b）的形式，即3條線路相互交叉，形成三層的規(guī)模較大的車(chē)站。我們可以對(duì)其進(jìn)行合理的優(yōu)化調(diào)整，使其中的兩條線在同一標(biāo)高平行通過(guò)交匯處，這樣使其形成同站臺(tái)換乘形式，即在同一站臺(tái)上就可換乘其他線路上的車(chē)輛，大大地方便了乘客，在香港等許多城市都采用了這種換乘形式；也可使兩條或更多的線路在此車(chē)站區(qū)域共用同一條線路和站臺(tái)，形成共線運(yùn)營(yíng)的形式，德國(guó)法蘭克福等城市的地鐵就有許多車(chē)站采用這種形式，換乘極為方便，但同時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)管理的要求大大提高，為圖1（c）所示。

8.在規(guī)劃階段還應(yīng)該考慮到線網(wǎng)中各條線路之間的聯(lián)絡(luò)線，使整個(gè)線網(wǎng)在各個(gè)階段都能達(dá)到的運(yùn)營(yíng)效果，成為一個(gè)有機(jī)的整體，相互協(xié)調(diào)，資源共享。同時(shí)還應(yīng)考慮到與外部鐵路專(zhuān)用線的銜接，使外部的資源有效的通過(guò)鐵路專(zhuān)用線運(yùn)送進(jìn)入線網(wǎng)中來(lái)。

四、線網(wǎng)的規(guī)劃

線網(wǎng)規(guī)模確定后，依據(jù)所設(shè)定的設(shè)計(jì)原則，在分析研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并規(guī)劃出合理的線網(wǎng)，形成城市交通骨架。

五、對(duì)線網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)

隨后對(duì)所設(shè)計(jì)的線網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)和分析，得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映了路網(wǎng)的各方面的特征，為下一步對(duì)各線網(wǎng)方案做出客觀的評(píng)價(jià)提供了有利的依據(jù)。詳細(xì)統(tǒng)計(jì)分析包括如下幾個(gè)方面：

1.分類(lèi)統(tǒng)計(jì)體現(xiàn)線網(wǎng)主要特征的數(shù)據(jù)。包括線網(wǎng)總長(zhǎng)、不同類(lèi)型線路（市域線、市區(qū)線、局域線）的總長(zhǎng)度和數(shù)目、各種功能等級(jí)的車(chē)站總數(shù)，包括一般車(chē)站、一般換乘站和大型公交樞紐站的總數(shù)。

2.體現(xiàn)交通服務(wù)水平的數(shù)據(jù)。此項(xiàng)是由線網(wǎng)對(duì)各大型城市活動(dòng)中心和公共設(shè)施的覆蓋程度來(lái)體現(xiàn)，包括商務(wù)區(qū)、商業(yè)中心、體育設(shè)施、醫(yī)院、學(xué)校、工業(yè)區(qū)、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)以及旅游景區(qū)等。這些區(qū)域都是城市規(guī)劃中大力支持的項(xiàng)目。

3.客流預(yù)測(cè)分析是評(píng)價(jià)線網(wǎng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的有力數(shù)據(jù)。包括出行結(jié)構(gòu)、出行量、出行率、各交通模式的出行比例以及對(duì)公交產(chǎn)生的影響。

4.線路鋪設(shè)形式。統(tǒng)計(jì)不同鋪設(shè)形式（高架、地面、地下）的線路總長(zhǎng)度和不同鋪設(shè)形式車(chē)站總數(shù)。

5.車(chē)輛總數(shù)。按照高峰時(shí)段市區(qū)線、市域線的不同行車(chē)間隔、旅行速度及車(chē)輛編組等數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算每天運(yùn)營(yíng)線路所需的車(chē)輛總數(shù)和需備用的車(chē)輛數(shù)。

6.車(chē)輛段和維修車(chē)間。統(tǒng)計(jì)線網(wǎng)中，所需設(shè)置的車(chē)輛段和維修車(chē)間的總數(shù)量。

7.投資總額。對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施（線路、車(chē)站）和設(shè)備（車(chē)輛、沿線設(shè)備和車(chē)站設(shè)備）進(jìn)行估算，計(jì)算出整個(gè)線網(wǎng)所需的投資總額。

六、多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系

對(duì)各備選方案進(jìn)行了詳細(xì)分析并獲得了相關(guān)數(shù)據(jù)后，要對(duì)各方案進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由乘客、運(yùn)營(yíng)者、建設(shè)者、經(jīng)營(yíng)管理和市政府等各方商討形成一個(gè)、客觀的多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系應(yīng)由以下幾個(gè)方面組成：

1．乘客要求高品質(zhì)的交通服務(wù)，提出線網(wǎng)的吸引性指標(biāo)。

2．運(yùn)營(yíng)者要求降低運(yùn)營(yíng)成本、增加收入，提出運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。

3．建設(shè)者要求施工的可行性和簡(jiǎn)便性，提出建設(shè)目標(biāo)。

4．經(jīng)營(yíng)管理者需要降低投資，并使各種交通模式之間良好銜接，提出經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)。

5．市政府要求維持城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，提出發(fā)展戰(zhàn)略和對(duì)資源的管理目標(biāo)。

各個(gè)不同的城市所適用的評(píng)價(jià)體系不同，這需要在長(zhǎng)期的實(shí)踐中進(jìn)行摸索，形成了一套適合本城市發(fā)展的多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系。這套評(píng)價(jià)體系對(duì)于我們今后城市的發(fā)展、軌道交通的發(fā)展都有極為深遠(yuǎn)的意義。

在形成了完善的評(píng)價(jià)體系后，我們就須依照該評(píng)價(jià)體系對(duì)各備選方案進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)比較計(jì)算，其中需要針對(duì)各指標(biāo)的重要程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訖?quán)處理。在經(jīng)過(guò)綜合評(píng)價(jià)比選過(guò)后，較客觀地評(píng)選出的線網(wǎng)方案。

七、對(duì)方案進(jìn)行作進(jìn)一步的分析

對(duì)評(píng)選出的方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的功能、技術(shù)以及運(yùn)營(yíng)管理方面的分析。對(duì)其進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，以檢驗(yàn)這個(gè)線網(wǎng)是否符合所確定的相關(guān)原則。下面就從3個(gè)方面具體分析。

1．對(duì)各條線的長(zhǎng)度、走向、車(chē)站定位、樞紐數(shù)目進(jìn)行分析；對(duì)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域的覆蓋、對(duì)城市布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支持程度等進(jìn)行詳細(xì)的功能分析。按公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，市中心的線網(wǎng)覆蓋率應(yīng)在90%左右，線網(wǎng)的密度1~1.2km/km2，車(chē)站密度為1座/km2，即一個(gè)車(chē)站為市中心區(qū)1km2的市民出行服務(wù)，服務(wù)半徑約為500m。

2．對(duì)線路走向、鋪設(shè)形式及換乘車(chē)站的構(gòu)成和組織形式進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析。尤其要對(duì)線網(wǎng)中的大型換乘樞紐進(jìn)行深入的分析研究，如線與線間的換乘、地鐵與城市公交的銜接、車(chē)站與城市地下空間的開(kāi)發(fā)相結(jié)合等。例如:上海就在人民廣場(chǎng)、徐家匯、靜安寺、虹口體育場(chǎng)四大城市中心區(qū)組織了大量的人力、物力進(jìn)行了方案研究，為下一步的設(shè)計(jì)、施工的順利進(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3．檢測(cè)線網(wǎng)在今后運(yùn)營(yíng)上是否能達(dá)到快捷、準(zhǔn)點(diǎn)、安全、舒適；線路設(shè)計(jì)是否簡(jiǎn)便、靈活。科學(xué)的客流預(yù)測(cè)對(duì)確定合理的運(yùn)營(yíng)模式和選定合理的車(chē)型有很大的幫助。在運(yùn)營(yíng)中，可根據(jù)不同的線路特性和客流需求（各區(qū)段客流量不同）制定不同等級(jí)的服務(wù)（例如：常規(guī)服務(wù)、中間折返區(qū)間運(yùn)營(yíng)、支線運(yùn)營(yíng)、跨站運(yùn)營(yíng)等）；制定緊急事故處理方案；合理設(shè)置中間折返站和聯(lián)絡(luò)線；設(shè)置終點(diǎn)站折返區(qū)間和方案；設(shè)置運(yùn)營(yíng)規(guī)程、時(shí)刻表等問(wèn)題。

在對(duì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析后，可對(duì)其不完善處進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，使其滿(mǎn)足我們的設(shè)計(jì)原則和要求。

八、方案分期實(shí)施計(jì)劃的研究

在對(duì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析和優(yōu)化后，對(duì)此方案進(jìn)行分期實(shí)施計(jì)劃的研究。分期實(shí)施計(jì)劃是使線網(wǎng)能夠分階段、有計(jì)劃、有步驟、連貫協(xié)調(diào)的實(shí)施。對(duì)不同階段制定不同的發(fā)展目標(biāo)和實(shí)施計(jì)劃。

首先，先確定已建和在建的線路；其次，再對(duì)建設(shè)資金的來(lái)源進(jìn)行分析；針對(duì)不同階段、不同投資額制定出切實(shí)可行的實(shí)施方案。

九、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，規(guī)劃的主要制定過(guò)程和思路進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，希望對(duì)于我國(guó)各大城市正在蓬勃發(fā)展的軌道交通事業(yè)，具有一定的借鑒作用。值得強(qiáng)調(diào)的是，軌道交通建設(shè)中，首先要做好線網(wǎng)規(guī)劃工作，這是進(jìn)行其他工作的基礎(chǔ)和先決條件，對(duì)于軌道交通的全局建設(shè)具有舉足輕重的作用。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:牽引計(jì)算在城市軌道交通項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的作用

摘 要: 按一般的設(shè)計(jì)慣例,牽引計(jì)算工作僅僅是在線路方案穩(wěn)定后所作的列車(chē)運(yùn)行模擬計(jì)算,從而得出列車(chē)在各個(gè)區(qū)間內(nèi)的走行時(shí)間、走行速度以及能耗。但隨著城市軌道交通項(xiàng)目綜合技術(shù)要求的不斷提高,如何從最經(jīng)濟(jì)合理的角度確定設(shè)計(jì)規(guī)模,以最小的投入得到較大的回報(bào),這就存在各專(zhuān)業(yè)之間相互制約的一系列復(fù)雜關(guān)系,而牽引計(jì)算工作在這中間所起的作用,就是從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度,找出最合理的技術(shù)參數(shù),從而指導(dǎo)線路、車(chē)輛、信號(hào)、供電及環(huán)控專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)工作。

關(guān)鍵字:牽引計(jì)算、指導(dǎo)、線路、車(chē)輛、信號(hào)、牽引供電、環(huán)境控制、設(shè)計(jì)

1、指導(dǎo)線路專(zhuān)業(yè)對(duì)平、縱斷面的優(yōu)化設(shè)計(jì)

選線就是選擇軌道交通路線,它是城市軌道交通工程設(shè)計(jì)的龍頭。選線首先是經(jīng)濟(jì)

選線,或稱(chēng)行車(chē)路線的選擇,然后是技術(shù)選線。經(jīng)濟(jì)選線就是選擇行車(chē)路線的起訖點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn),主要是站在吸引客流量,切實(shí)解決交通擁擠狀況的角度出發(fā)的。行車(chē)路線的選擇應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃,符合客流產(chǎn)生、流動(dòng)和消失的規(guī)律,并要符合城市客流發(fā)展的規(guī)劃。技術(shù)選線就是按照行車(chē)路線,結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,平縱斷面設(shè)計(jì)要求,落實(shí)線路位置的技術(shù)工作。在城市軌道交通項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,由于城市已有道路的既有條件或管線埋設(shè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響,使得線路定線工作難度頗大。牽引計(jì)算工作主要在技術(shù)選線過(guò)程中,根據(jù)列車(chē)在線路上的自由運(yùn)行速度值,核算緩和曲線長(zhǎng)度、夾直線長(zhǎng)度的設(shè)置是否符合要求,以及曲線超高的設(shè)置是否滿(mǎn)足速度要求,從而確定曲線超高的加寬值是否達(dá)到限界要求。反之,線路對(duì)緩和曲線長(zhǎng)度、夾直線長(zhǎng)度以及曲線超高、超高的加寬值的核算結(jié)果又影響牽引計(jì)算列車(chē)運(yùn)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(shè)計(jì)中結(jié)合列車(chē)在該地段的運(yùn)行速度,將線路超高、限界加寬值一次設(shè)計(jì)到位,無(wú)法在施工完成后調(diào)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(shí)未預(yù)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(chē)以正常情況穿越該段,速度可達(dá)55km/h,但由于兩匝道橋橋墩間間距無(wú)法滿(mǎn)足55km/h速度超高的加寬要求,限制了列車(chē)在該段的運(yùn)行速度,最終使得該段右線不能設(shè)置超高,列車(chē)運(yùn)行速度僅達(dá)到30km/h。如下圖所示。

2、指導(dǎo)車(chē)輛專(zhuān)業(yè)對(duì)車(chē)輛技術(shù)參數(shù)的選擇

由于城市軌道交通車(chē)輛選型工作難度較大,既要考慮車(chē)輛的技術(shù)性能,又要考慮美觀舒適實(shí)用,從建設(shè)方角度還要考慮經(jīng)濟(jì)合算,所以在設(shè)計(jì)中,車(chē)輛選型工作幾乎貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。

為了保障擬定車(chē)輛技術(shù)指標(biāo)能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,我們可在擬定車(chē)輛技術(shù)條件前提下,利用牽引計(jì)算,先核算部分車(chē)輛技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)得到線路技術(shù)要求。例如,我們可以核算列車(chē)在定員或者超員狀況下,如果失去一部分動(dòng)力,能在多大的坡道上起動(dòng),能以多高的速度通過(guò)線路限坡等等。我們還可以在擬定的列車(chē)牽引特性下,完成整個(gè)線路的牽引計(jì)算工作,再求算出整個(gè)列車(chē)運(yùn)營(yíng)范圍內(nèi)所需的等效發(fā)熱電流,或稱(chēng)均方根電流值(IRM),如果滿(mǎn)足以下關(guān)系式:

IRM≤(0.8~0.9)Im

公式中:Im——為車(chē)輛電機(jī)的額定電流值。 則表示擬定車(chē)輛電機(jī)的額定功率選定是正確的,滿(mǎn)足要求的。反之,不能滿(mǎn)足上式要求,則說(shuō)明擬定車(chē)輛電機(jī)的額定功率選定是不夠的,不能滿(mǎn)足要求,需重新選定。

3、指導(dǎo)信號(hào)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行閉塞分區(qū)的設(shè)計(jì)

軌道交通系統(tǒng)的能力大小,主要是靠信號(hào)系統(tǒng)的制式來(lái)保障的,先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)能較大程度地降低兩列相鄰列車(chē)的追蹤距離,從而降低列車(chē)的折返時(shí)間,提高列車(chē)的追蹤能力。同時(shí),不同等級(jí)的軌道交通系統(tǒng),其乘客輸送能力差異大,線路、車(chē)輛條件有別,行車(chē)管理、運(yùn)營(yíng)組織方式也不同。因此,信號(hào)系統(tǒng)必須滿(mǎn)足和適應(yīng)這一特殊需要。在以上條件確定的前提下,我們要進(jìn)行信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)。信號(hào)閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的確定,以及信號(hào)速度碼的確定必須在牽引計(jì)算工作的配合下完成。牽引計(jì)算不僅能直觀的反映出列車(chē)在各個(gè)點(diǎn)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(qū)的長(zhǎng)度及速度碼。閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的計(jì)算公式如下:

L=Lf+Lz+Ls 層式中:L——閉塞分區(qū)長(zhǎng)度;

Lf——制動(dòng)反映時(shí)間所走距離; Lz——列車(chē)從某一速度值制動(dòng)為0速度所需制動(dòng)距離;

Ls——安全保護(hù)距離。

其中Lz就靠牽引計(jì)算來(lái)測(cè)算。

在折返站信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí),我們也是根據(jù)不同的折返站布置形式,盡可能地用信號(hào)系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足折返能力要求。這一設(shè)計(jì)過(guò)程也與牽引計(jì)算工作密不可分。

4、指導(dǎo)牽引供電專(zhuān)業(yè)對(duì)主變電站規(guī)模的確定以及各牽引降壓所數(shù)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(gè)軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力。為了節(jié)省能源,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中又不能將它設(shè)計(jì)成無(wú)限大,如何正確合理選定主變電所容量及牽引降壓所數(shù)量與分布,必需依靠列車(chē)牽引模擬計(jì)算,即牽引計(jì)算。只有在牽引計(jì)算工作完成之后,根據(jù)列車(chē)在不同的位置上所處的工況,確定在該位置時(shí)間矢量的耗電量大小,從而累計(jì)出列車(chē)在整個(gè)運(yùn)營(yíng)線路上的耗電量大小,為牽引供電專(zhuān)業(yè)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

5、指導(dǎo)環(huán)控專(zhuān)業(yè)對(duì)地下車(chē)站和地下區(qū)間的環(huán)控通風(fēng)設(shè)計(jì)

列車(chē)在地下區(qū)間運(yùn)行時(shí),由于列車(chē)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)區(qū)間空氣運(yùn)動(dòng),造成活塞風(fēng),如何利用活塞風(fēng),保持地下空間的溫度,是環(huán)控專(zhuān)業(yè)需要解決的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題的解決,也必須在列車(chē)牽引計(jì)算工作完成后,才能有針對(duì)性地確定列車(chē)在不同的速度下通過(guò)地下區(qū)間造成活塞風(fēng)的大小以及產(chǎn)生熱量的大小,從而選定隧道風(fēng)機(jī)和排熱風(fēng)機(jī)設(shè)置位置及風(fēng)機(jī)功率大小。根據(jù)列車(chē)通過(guò)地下區(qū)間的頻率以及每列車(chē)所散發(fā)的熱量,來(lái)確定如何調(diào)劑地下區(qū)間的溫度。

6、結(jié)論

當(dāng)然,線路、車(chē)輛、信號(hào)、供電及環(huán)控專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)工作的制約因素還很多,牽引計(jì)算工作所起的指導(dǎo)和制約作用只是其中之一,但是正確、合理、經(jīng)濟(jì)地作好牽引計(jì)算工作對(duì)優(yōu)化平、縱斷面設(shè)計(jì),經(jīng)濟(jì)合理地選擇車(chē)輛類(lèi)型、正確完成信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)、選擇經(jīng)濟(jì)合理的引供電系統(tǒng)容量以及正確合理地完成地下區(qū)間和車(chē)站的環(huán)控通風(fēng)設(shè)計(jì)均具有指導(dǎo)作用。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的探討

內(nèi)容提要:線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是進(jìn)行軌道交通建設(shè)中其他工作的基礎(chǔ)和先決條件。本文就北京快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)為例介紹一些思路和體會(huì),希望對(duì)于我國(guó)城市軌道交通的發(fā)展起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞:快速軌道交通 線網(wǎng)規(guī)劃

一、前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,如何合理地解決城市迅速增長(zhǎng)所引發(fā)的交通需求和有限的城市空間資源規(guī)劃與管理是目前我國(guó)各大城市所關(guān)注的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明,發(fā)展以軌道交通系統(tǒng)為骨干、以公共交通為主體、各種交通方式相結(jié)合的多層次、多功能、多類(lèi)型的城市綜合交通運(yùn)輸體系是解決城市交通問(wèn)題的主要途徑。城市快速軌道交通工程是一項(xiàng)大型的系統(tǒng)工程,技術(shù)復(fù)雜、涉及專(zhuān)業(yè)多、投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)。快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“線網(wǎng)規(guī)劃”)作為軌道交通發(fā)展的基礎(chǔ)和先決條件,具有舉足輕重的作用,是關(guān)系到今后地鐵建設(shè)及運(yùn)營(yíng)能否順利實(shí)施,并能否有效地節(jié)省投資的重要問(wèn)題。

線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中所涉及的問(wèn)題很多。最近,筆者有幸參加了關(guān)于北京快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的設(shè)計(jì)工作。筆者將結(jié)合此工程實(shí)例和一些粗淺的體會(huì),談?wù)劸€網(wǎng)規(guī)劃中的一些新思路和方法。本文將從線網(wǎng)規(guī)模的確定、線網(wǎng)規(guī)劃合理的設(shè)計(jì)原則、線網(wǎng)詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析、多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系、方案的功能、技術(shù)和運(yùn)營(yíng)分析、方案分期實(shí)施計(jì)劃等方面進(jìn)行介紹。

二、 線網(wǎng)規(guī)模的確定

線網(wǎng)的規(guī)劃研究首先要確定城市軌道交通線網(wǎng)合理的規(guī)模,以此在宏觀上判斷一個(gè)城市大概的軌道交通規(guī)模范圍。線網(wǎng)規(guī)模要以城市今后的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市交通發(fā)展政策和服務(wù)水平目標(biāo)為依據(jù),應(yīng)當(dāng)是出行需求與交通服務(wù)之間的結(jié)合點(diǎn),堅(jiān)持近遠(yuǎn)期相結(jié)合、定性定量分析相結(jié)合原則和經(jīng)濟(jì)性原則。線路走向盡可能滿(mǎn)足城市布局結(jié)構(gòu)和出行總量需要,并適當(dāng)兼顧城市將要開(kāi)發(fā)地區(qū)發(fā)展的需要。線網(wǎng)規(guī)模的把握應(yīng)使其在不同階段都能滿(mǎn)足出行客流的要求,發(fā)揮較大的作用。線網(wǎng)的規(guī)模要包括不同階段線網(wǎng)的編織密度和服務(wù)水平等級(jí)。

1定性的確定

(1)線網(wǎng)的規(guī)模與城市發(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合

根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃,結(jié)合城市特點(diǎn)、出行需求、客流預(yù)測(cè),對(duì)重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)、商業(yè)區(qū)、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)等進(jìn)行重點(diǎn)開(kāi)發(fā)。對(duì)人口增長(zhǎng)和就業(yè)崗位的分布進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè),以指導(dǎo)和幫助我們更合理地確定不同區(qū)域中線網(wǎng)的編織密度。北京目前的規(guī)劃布局為,進(jìn)一步加強(qiáng)由天安門(mén)廣場(chǎng)、長(zhǎng)安街、復(fù)興門(mén)、建國(guó)門(mén)組成的“超級(jí)中心”;發(fā)展CBD商務(wù)區(qū);發(fā)展王府井、西單、朝外等主要商業(yè)區(qū);優(yōu)先發(fā)展具有戰(zhàn)略意義的海淀高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)以及上地、豐臺(tái)、石景山、望京等技術(shù)園區(qū)、2008年奧運(yùn)會(huì)在北京的舉行將為增加北京的城市活力以及發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè)施起到積極推動(dòng)作用;積極推動(dòng)邊緣集團(tuán)和衛(wèi)星城發(fā)展;加強(qiáng)對(duì)綠化環(huán)帶和市區(qū)的規(guī)劃綠地建設(shè);加大對(duì)北京文化遺產(chǎn)的保護(hù)力度。作為首都、國(guó)家政治文化中心、歷史名城,在保護(hù)其特色的基礎(chǔ)上,改善生活環(huán)境、交通狀況,提高市民生活水平和出行需求。

(2) 線網(wǎng)的規(guī)模與經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策緊密相關(guān)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展是支持城市進(jìn)步,活躍城市社會(huì)活動(dòng)和影響全市居民出行的重要因素之一。很顯然,出行率與市民富裕程度休戚相關(guān)。同時(shí),發(fā)展交通的投資力度也與經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相連。

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與機(jī)動(dòng)化程度,總出行率和私人機(jī)動(dòng)化出行率之間有緊密的聯(lián)系,因此,未來(lái)GDP的增長(zhǎng)趨勢(shì)對(duì)交通發(fā)展有重大的意義。根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測(cè),可推算出未來(lái)各種交通模式的綜合投資潛力及未來(lái)公共交通的投資潛力,從而更好地確定不同時(shí)期線網(wǎng)的規(guī)模。

(3) 線網(wǎng)的規(guī)模與城市交通發(fā)展政策緊密相關(guān)

進(jìn)行的交通調(diào)查,掌握居民的出行情況。如進(jìn)行出行方式、出行率、主要出行客流分配等調(diào)查,以此確定合理的交通發(fā)展政策。

積極發(fā)展公共交通,有效控制私人機(jī)動(dòng)化出行,對(duì)自行車(chē)出行人員合理引導(dǎo),使這部分人能轉(zhuǎn)向公共交通。必須推行合理的總體交通發(fā)展政策,使各交通體系協(xié)調(diào)發(fā)展。

(4) 軌道交通服務(wù)水平目標(biāo)的制定

軌道交通服務(wù)水平目標(biāo)的制定對(duì)線網(wǎng)規(guī)模的確定起到重要指導(dǎo)作用,很大程度上決定了線網(wǎng)的發(fā)展方向和未來(lái)建設(shè)速度。北京市軌道線網(wǎng)服務(wù)水平目標(biāo)制定時(shí)考慮如下幾點(diǎn):

a.易達(dá)性:居民住所或上班地點(diǎn)距與其最近車(chē)站的距離不超過(guò)750m;

b.出行時(shí)間:在市區(qū)范圍內(nèi),出行時(shí)間不超過(guò)60min;

c.候車(chē)時(shí)間:高峰小時(shí)候車(chē)時(shí)間不超過(guò)3min;

d.舒適度: 除座位外,6人/m2標(biāo)準(zhǔn)。

2定量的分析

在定性確定設(shè)計(jì)原則后,可根據(jù)公共交通客流總量、人均指標(biāo)測(cè)算法和面積密度測(cè)算公式分別定量計(jì)算軌道線網(wǎng)規(guī)模。

對(duì)線網(wǎng)規(guī)模的影響作用有的可以量化,有的無(wú)法量化,所以確定城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模要采用定量計(jì)算和定性分析相結(jié)合的方法。定性分析對(duì)線網(wǎng)規(guī)模具有宏觀指導(dǎo)作用,而定量計(jì)算是對(duì)定性分析的一種合理驗(yàn)證和修正,在以往的工作中,由于技術(shù)手段和調(diào)查數(shù)據(jù)積累的不足,定量計(jì)算的可信度大打折扣。今后隨著數(shù)據(jù)采集手段的提高和城市公共交通信息化平臺(tái)的建立,將為城市軌道交通的合理規(guī)劃提供有力的技術(shù)保障。

三、制定線網(wǎng)規(guī)劃的原則

在線網(wǎng)規(guī)模確定的基礎(chǔ)上,制定合理的軌道線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則,為下一步規(guī)劃線網(wǎng)提供依據(jù)。北京作為首都,是政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心,人口繁多、地域面積很大、地下?tīng)顩r復(fù)雜,為達(dá)到較高的交通服務(wù)等級(jí),制定了很多的設(shè)計(jì)原則,列舉以下部分內(nèi)容來(lái)說(shuō)明。

1. 支持城市多中心發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策,重點(diǎn)支持CBD、金融街、主要商業(yè)中心、文化

旅游中心、邊緣集團(tuán)、奧林匹克公園、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)及衛(wèi)星城等已建、在建和規(guī)劃建設(shè)的地區(qū)的發(fā)展。按照SOD和TOD結(jié)合的方式合理規(guī)劃線網(wǎng),是其更加適應(yīng)城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

2. 根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種交通模式進(jìn)行分類(lèi),選擇適合不同城市的不同功能等級(jí)和交通服務(wù)等級(jí)的交通模式。北京作為特大城市,其人口較多,我們就選擇了重型大運(yùn)量的市域線和市區(qū)線的模式。市域線服務(wù)于市區(qū)和城郊,站間距相對(duì)較大、速度快、運(yùn)量大,較好地吸引遠(yuǎn)程的客流。市區(qū)線主要服務(wù)于市中心區(qū)域,站間距相對(duì)小一些,發(fā)車(chē)間隔較小,較好的吸引近距離乘客,但較小的站間距就勢(shì)必造成工程造價(jià)的升高。所以,有效的確定站間距對(duì)于線網(wǎng)的合理性也是很重要的。而對(duì)于小型的人口相對(duì)較少的城市,也許,發(fā)展有軌電車(chē)就可滿(mǎn)足出行的需求。

a.按照線路的服務(wù)功能等級(jí)不同分為市域線、市區(qū)線、局域線。

b.按照運(yùn)量的大小分為重型大運(yùn)量的地鐵、輕軌、有軌電車(chē)系統(tǒng)。

c.按照封閉形式分為混合交通、半封閉、全封閉線路。

d.為滿(mǎn)足不同等級(jí)的交通服務(wù),車(chē)站分為大型樞紐站、一般換乘車(chē)站和一般車(chē)站。

e.根據(jù)客流的要求選擇不同的車(chē)輛類(lèi)型,目前我國(guó)規(guī)范規(guī)定:有A、B、C三種車(chē)型。

3. 依據(jù)城市的出行特征來(lái)確定線網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過(guò)科學(xué)的客流預(yù)測(cè),分區(qū)域測(cè)算出城市中的主要交通走廊,是從市區(qū)-市郊的放射形出行、還是穿越市中心的穿越形出行;是優(yōu)先考慮線路走向,還是先錨固住車(chē)站的站位;多種設(shè)計(jì)思路組合運(yùn)用可構(gòu)造出不同的線網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式。但無(wú)論以哪種思路為出發(fā)點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式都需要用客流預(yù)測(cè)來(lái)驗(yàn)證其適用性,并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整后,再進(jìn)行測(cè)試,直到其合理為止。

4. 線路的鋪設(shè)形式需根據(jù)所處的地理位置、地質(zhì)情況、城市景觀等來(lái)確定地下、地面和高架形式。例如,北京在三環(huán)路以?xún)?nèi)規(guī)定均采用地下線形式;而頤和園地區(qū)雖處三環(huán)外,但由于景觀原因,從其門(mén)口通過(guò)的線路需埋入地下。

5. 對(duì)線網(wǎng)中線路和車(chē)站進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的可行性研究,分析并選取方案。施工中針對(duì)不同情況選取與之相適應(yīng)的施工方法,包括暗挖、明挖、蓋挖;同時(shí),車(chē)站設(shè)計(jì)中還需考慮站臺(tái)的形式、站臺(tái)和站廳的相對(duì)位置等問(wèn)題。這些都是應(yīng)該在線網(wǎng)規(guī)劃中需考慮和確定的。線網(wǎng)規(guī)劃作為前期工作,應(yīng)該在大的原則上具有規(guī)范作用,一旦確定,就不應(yīng)輕易改變。因此,在做這項(xiàng)工作,一定要慎之又慎,通盤(pán)考慮。

6. 對(duì)于大型公交樞紐,我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)樞紐站周邊的環(huán)境條件及其所發(fā)揮的作用,以及對(duì)此區(qū)域的土地規(guī)劃、預(yù)留發(fā)展和客流預(yù)測(cè)進(jìn)行深入的研究,合理確定樞紐站的規(guī)模。并且優(yōu)化其易達(dá)性,方便乘客進(jìn)入車(chē)站或與其他交通模式的換乘(地面公交、出租車(chē)、自行車(chē)、步行),從而使其更有效地吸引客流。這就需要規(guī)劃部門(mén)的大力支持,對(duì)于此規(guī)劃區(qū)域得到合理安排和監(jiān)控,盡量減少原則性的變動(dòng)。

大型公交樞紐站的換乘形式多種多樣,我們以前設(shè)計(jì)的車(chē)站換乘形式多為十字換乘、T型換乘和通道換乘,設(shè)計(jì)不夠合理。一方面是設(shè)計(jì)上較為死板老套,另一個(gè)造成目前狀況的重要原因是,規(guī)劃和前期的準(zhǔn)備工作做的不夠細(xì)致深入,控制規(guī)劃的后續(xù)工作執(zhí)行的又不嚴(yán)格。比如多條線路在某一地段交匯,往往缺乏深入地綜合分析和規(guī)劃。在車(chē)站設(shè)計(jì)時(shí),哪條線先設(shè)計(jì),就把有利的土地資源占盡,很少為后續(xù)線路統(tǒng)籌考慮,從而導(dǎo)致土地資源的浪費(fèi)、并使后續(xù)工程的施工設(shè)計(jì)難度加大、費(fèi)用增加、換乘形式單一、換乘距離加長(zhǎng),甚至造成許多好的規(guī)劃方案難以實(shí)施。因此,在開(kāi)始建設(shè)時(shí)就需要統(tǒng)籌考慮,把大型樞紐站的土建結(jié)構(gòu)一次建成,為后續(xù)工程的建設(shè)提供條件。例如:在西客站和東直門(mén)站的下方就已考慮和建成預(yù)留的地鐵車(chē)站。

7. 我們經(jīng)常認(rèn)為多線交匯的交通樞紐在設(shè)計(jì)上較為困難,因交匯線路越多,車(chē)站規(guī)模越大,投資越多。但為了提高乘客的換乘方便,對(duì)線路可進(jìn)行適當(dāng)合理的優(yōu)化,使其換乘合理,同時(shí)有效降低投資。以3條線路交匯為例:圖1(a)是有兩條線路平行通過(guò)車(chē)站,形成換乘,另一條線路分別與其形成換乘,此形式為兩層的較理想的車(chē)站線路形式。若遇到圖1(b)的形式,即3條線路相互交叉,形成三層的規(guī)模較大的車(chē)站。我們可以對(duì)其進(jìn)行合理的優(yōu)化調(diào)整,使其中的兩條線在同一標(biāo)高平行通過(guò)交匯處,這樣使其形成同站臺(tái)換乘形式,即在同一站臺(tái)上就可換乘其他線路上的車(chē)輛,大大地方便了乘客,在香港等許多城市都采用了這種換乘形式;也可使兩條或更多的線路在此車(chē)站區(qū)域共用同一條線路和站臺(tái),形成共線運(yùn)營(yíng)的形式,德國(guó)法蘭克福等城市的地鐵就有許多車(chē)站采用這種形式,換乘極為方便,但同時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)管理的要求大大提高,為圖1(c)所示。

8. 在規(guī)劃階段還應(yīng)該考慮到線網(wǎng)中各條線路之間的聯(lián)絡(luò)線,使整個(gè)線網(wǎng)在各個(gè)階段都能達(dá)到的運(yùn)營(yíng)效果,成為一個(gè)有機(jī)的整體,相互協(xié)調(diào),資源共享。同時(shí)還應(yīng)考慮到與外部鐵路專(zhuān)用線的銜接,使外部的資源有效的通過(guò)鐵路專(zhuān)用線運(yùn)送進(jìn)入線網(wǎng)中來(lái)。

四、 線網(wǎng)的規(guī)劃

線網(wǎng)規(guī)模確定后,依據(jù)所設(shè)定的設(shè)計(jì)原則,在分析研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并規(guī)劃出合理的線網(wǎng),形成城市交通骨架。

五、 對(duì)線網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)

隨后對(duì)所設(shè)計(jì)的線網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)和分析,得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映了路網(wǎng)的各方面的特征,為下一步對(duì)各線網(wǎng)方案做出客觀的評(píng)價(jià)提供了有利的依據(jù)。詳細(xì)統(tǒng)計(jì)分析包括如下幾個(gè)方面:

1. 分類(lèi)統(tǒng)計(jì)體現(xiàn)線網(wǎng)主要特征的數(shù)據(jù)。包括線網(wǎng)總長(zhǎng)、不同類(lèi)型線路(市域線、市區(qū)線、局域線)的總長(zhǎng)度和數(shù)目、各種功能等級(jí)的車(chē)站總數(shù),包括一般車(chē)站、一般換乘站和大型公交樞紐站的總數(shù)。

2. 體現(xiàn)交通服務(wù)水平的數(shù)據(jù)。此項(xiàng)是由線網(wǎng)對(duì)各大型城市活動(dòng)中心和公共設(shè)施的覆蓋程度來(lái)體現(xiàn),包括商務(wù)區(qū)、商業(yè)中心、體育設(shè)施、醫(yī)院、學(xué)校、工業(yè)區(qū)、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)以及旅游景區(qū)等。這些區(qū)域都是城市規(guī)劃中大力支持的項(xiàng)目。

3. 客流預(yù)測(cè)分析是評(píng)價(jià)線網(wǎng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的有力數(shù)據(jù)。包括出行結(jié)構(gòu)、出行量、出行率、各交通模式的出行比例以及對(duì)公交產(chǎn)生的影響。

4. 線路鋪設(shè)形式。統(tǒng)計(jì)不同鋪設(shè)形式(高架、地面、地下)的線路總長(zhǎng)度和不同鋪設(shè)形式車(chē)站總數(shù)。

5. 車(chē)輛總數(shù)。按照高峰時(shí)段市區(qū)線、市域線的不同行車(chē)間隔、旅行速度及車(chē)輛編組等數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算每天運(yùn)營(yíng)線路所需的車(chē)輛總數(shù)和需備用的車(chē)輛數(shù)。

6. 車(chē)輛段和維修車(chē)間。統(tǒng)計(jì)線網(wǎng)中,所需設(shè)置的車(chē)輛段和維修車(chē)間的總數(shù)量。

7. 投資總額。對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施(線路、車(chē)站)和設(shè)備(車(chē)輛、沿線設(shè)備和車(chē)站設(shè)備)進(jìn)行估算,計(jì)算出整個(gè)線網(wǎng)所需的投資總額。

六、多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系

對(duì)各備選方案進(jìn)行了詳細(xì)分析并獲得了相關(guān)數(shù)據(jù)后,要對(duì)各方案進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由乘客、運(yùn)營(yíng)者、建設(shè)者、經(jīng)營(yíng)管理和市政府等各方商討形成一個(gè)、客觀的多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系應(yīng)由以下幾個(gè)方面組成:

1. 乘客要求高品質(zhì)的交通服務(wù),提出線網(wǎng)的吸引性指標(biāo)。

2. 運(yùn)營(yíng)者要求降低運(yùn)營(yíng)成本、增加收入,提出運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。

3. 建設(shè)者要求施工的可行性和簡(jiǎn)便性,提出建設(shè)目標(biāo)。

4. 經(jīng)營(yíng)管理者需要降低投資,并使各種交通模式之間良好銜接,提出經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)。

5. 市政府要求維持城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,提出發(fā)展戰(zhàn)略和對(duì)資源的管理目標(biāo)。

各個(gè)不同的城市所適用的評(píng)價(jià)體系不同,這需要在長(zhǎng)期的實(shí)踐中進(jìn)行摸索,形成了一套適合本城市發(fā)展的多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系。這套評(píng)價(jià)體系對(duì)于我們今后城市的發(fā)展、軌道交通的發(fā)展都有極為深遠(yuǎn)的意義。

在形成了完善的評(píng)價(jià)體系后,我們就須 依照該評(píng)價(jià)體系對(duì)各備選方案進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)比較計(jì)算,其中需要針對(duì)各指標(biāo)的重要程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訖?quán)處理。在經(jīng)過(guò)綜合評(píng)價(jià)比選過(guò)后,較客觀地評(píng)選出的線網(wǎng)方案。

七、對(duì)方案進(jìn)行作進(jìn)一步的分析

對(duì)評(píng)選出的方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的功能、技術(shù)以及運(yùn)營(yíng)管理方面的分析。對(duì)其進(jìn)行總體評(píng)價(jià),以檢驗(yàn)這個(gè)線網(wǎng)是否符合所確定的相關(guān)原則。下面就從3個(gè)方面具體分析。

1. 對(duì)各條線的長(zhǎng)度、走向、車(chē)站定位、樞紐數(shù)目進(jìn)行分析;對(duì)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域的覆蓋、對(duì)城市布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支持程度等進(jìn)行詳細(xì)的功能分析。按公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),市中心的線網(wǎng)覆蓋率應(yīng)在90%左右,線網(wǎng)的密度1~1.2km/km2,車(chē)站密度為1座/ km2,即一個(gè)車(chē)站為市中心區(qū)1 km2的市民出行服務(wù),服務(wù)半徑約為500m。

2. 對(duì)線路走向、鋪設(shè)形式及換乘車(chē)站的構(gòu)成和組織形式進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析。尤其要對(duì)線網(wǎng)中的大型換乘樞紐進(jìn)行深入的分析研究,如線與線間的換乘、地鐵與城市公交的銜接、車(chē)站與城市地下空間的開(kāi)發(fā)相結(jié)合等。例如:上海就在人民廣場(chǎng)、徐家匯、靜安寺、虹口體育場(chǎng)四大城市中心區(qū)組織了大量的人力、物力進(jìn)行了方案研究,為下一步的設(shè)計(jì)、施工的順利進(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3. 檢測(cè)線網(wǎng)在今后運(yùn)營(yíng)上是否能達(dá)到快捷、準(zhǔn)點(diǎn)、安全、舒適;線路設(shè)計(jì)是否簡(jiǎn)便、靈活。科學(xué)的客流預(yù)測(cè)對(duì)確定合理的運(yùn)營(yíng)模式和選定合理的車(chē)型有很大的幫助。在運(yùn)營(yíng)中,可根據(jù)不同的線路特性和客流需求(各區(qū)段客流量不同)制定不同等級(jí)的服務(wù)(例如:常規(guī)服務(wù)、中間折返區(qū)間運(yùn)營(yíng)、支線運(yùn)營(yíng)、跨站運(yùn)營(yíng)等);制定緊急事故處理方案;合理設(shè)置中間折返站和聯(lián)絡(luò)線;設(shè)置終點(diǎn)站折返區(qū)間和方案;設(shè)置運(yùn)營(yíng)規(guī)程、時(shí)刻表等問(wèn)題。

在對(duì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析后,可對(duì)其不完善處進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化,使其滿(mǎn)足我們的設(shè)計(jì)原則和要求。

八、方案分期實(shí)施計(jì)劃的研究

在對(duì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析和優(yōu)化后,對(duì)此方案進(jìn)行分期實(shí)施計(jì)劃的研究。分期實(shí)施計(jì)劃是使線網(wǎng)能夠分階段、有計(jì)劃、有步驟、連貫協(xié)調(diào)的實(shí)施。對(duì)不同階段制定不同的發(fā)展目標(biāo)和實(shí)施計(jì)劃。

首先,先確定已建和在建的線路;其次,再對(duì)建設(shè)資金的來(lái)源進(jìn)行分析;針對(duì)不同階段、不同投資額制定出切實(shí)可行的實(shí)施方案。

九、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中,規(guī)劃的主要制定過(guò)程和思路進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹,希望對(duì)于我國(guó)各大城市正在蓬勃發(fā)展的軌道交通事業(yè),具有一定的借鑒作用。值得強(qiáng)調(diào)的是,軌道交通建設(shè)中,首先要做好線網(wǎng)規(guī)劃工作,這是進(jìn)行其他工作的基礎(chǔ)和先決條件,對(duì)于軌道交通的全局建設(shè)具有舉足輕重的作用。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通信息集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：目前的城市軌道交通管理信息系統(tǒng)都是針對(duì)某具體系統(tǒng)或某類(lèi)型設(shè)備進(jìn)行管理與控制，且各條線路相互之間不通任何信息，是孤立的系統(tǒng)。無(wú)法對(duì)各線各系統(tǒng)運(yùn)行情況特別是設(shè)備故障情況迅速把握。針對(duì)這種情況，整合現(xiàn)有資源，設(shè)計(jì)了軌道交通信息集中監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采集現(xiàn)有各系統(tǒng)設(shè)備故障信息進(jìn)行處理和故障報(bào)告，并進(jìn)行了綜合分析和預(yù)測(cè)，給集中監(jiān)控增加了智能決策功能;且只需在原有的網(wǎng)管系統(tǒng)上提供或新增所需要的北向接口，并不需要改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只要新增采集系統(tǒng)和集中監(jiān)管系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)上很簡(jiǎn)潔，相對(duì)投資也不大。

關(guān)健詞：城市軌道交通，信息集中監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)管理

目前，城市軌道交通的信息管理系統(tǒng)一般分為傳輸、公務(wù)電話交換、調(diào)度電話、電源、無(wú)線調(diào)度、廣播、圖像監(jiān)控(安防系統(tǒng))、時(shí)鐘、自動(dòng)售檢票等9大子系統(tǒng);每個(gè)子系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡(luò)自成體系，且都有自己相應(yīng)的網(wǎng)管中心或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。所以，目前的管理系統(tǒng)不能形成一個(gè)有機(jī)整體，宏觀控制管理能力弱，而且各條軌道交通線的信息系統(tǒng)間也都相對(duì)獨(dú)立。

針對(duì)上述網(wǎng)絡(luò)管理現(xiàn)狀，為提高城市軌道交通信息管理能力，提出信息集中監(jiān)控的構(gòu)想。即對(duì)所有軌道交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)視與必要控制、管理。該方案不只針對(duì)某類(lèi)單一系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控和管理，而是一個(gè)對(duì)各條軌道交通線上的上述9大子系統(tǒng)設(shè)備實(shí)施綜合監(jiān)控和管理的系統(tǒng)。該方案也不是針對(duì)各系統(tǒng)的所有參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控管理，而是初步對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控管理。

1 概述

對(duì)于各個(gè)系統(tǒng)，原有的管理網(wǎng)絡(luò)或維護(hù)方法不盡相同。象自動(dòng)售檢票系統(tǒng)等管理系統(tǒng)就可將原有系統(tǒng)重新整合進(jìn)解決方案。而象傳輸系統(tǒng)等，比如sdh(同步數(shù)字多級(jí))設(shè)備，處在多廠商環(huán)境中，將涉及多廠商的sdh網(wǎng)管系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多元化，加上有些不同廠家設(shè)備還不兼容，因此造成綜合網(wǎng)管的困難。所以，設(shè)計(jì)信息集中監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，僅簡(jiǎn)單地從原有網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行整合還是不夠的。

對(duì)于把傳輸系統(tǒng)復(fù)雜的網(wǎng)管系統(tǒng)整合成集中監(jiān)管，大致有三種途徑:①綜合化方法—在已有網(wǎng)管系統(tǒng)之上再加一級(jí)管理系統(tǒng);②翻譯法—在有信息交互需求的網(wǎng)管系統(tǒng)之間進(jìn)行兩兩翻譯;③標(biāo)準(zhǔn)化法—已有的各網(wǎng)管系統(tǒng)采用公共信息模型和功能集。

第二種方法有現(xiàn)成的支持標(biāo)準(zhǔn)(snmp/cm ip /corba)互操作的靜態(tài)規(guī)范描述和動(dòng)態(tài)交互式轉(zhuǎn)化方法，適用于信息量不大的情況。第三種方法是比較徹底的綜合網(wǎng)管方法，但需要將所有的網(wǎng)管系統(tǒng)被統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)替換，故暫時(shí)還只是一個(gè)想法。本文提出的信息集中監(jiān)控解決方案主要針對(duì)故障信息進(jìn)行處理，而且為了避免各廠商間的交涉，將采用綜合化方法，做到與原有網(wǎng)管系統(tǒng)的平滑過(guò)渡;這也與那些通過(guò)簡(jiǎn)單整合就可以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的系統(tǒng)的做法很類(lèi)似，系統(tǒng)也比較容易整合。這樣，在各系統(tǒng)原有管理系統(tǒng)或網(wǎng)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再添一層管理者，在新的管理層上實(shí)現(xiàn)信息集中綜合監(jiān)管，從而解決了各系統(tǒng)間的“信息孤島”問(wèn)題。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)分為三層:管理監(jiān)控層、層和應(yīng)用層(如圖i)。應(yīng)用層是現(xiàn)有的各種硬件系統(tǒng)，比如傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)等。層是數(shù)據(jù)集中的中間層。包括數(shù)據(jù)采集硬件和軟件。管理監(jiān)控層將對(duì)采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理并形成新的業(yè)務(wù)模型。

架構(gòu)中，上層管理者管理若干網(wǎng)絡(luò)體系、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議異構(gòu)的系統(tǒng)，異構(gòu)子網(wǎng)各自維護(hù)一套專(zhuān)業(yè)管理信息庫(kù)。它們向綜合監(jiān)管系統(tǒng)提供q3,corba接口。

為了實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)管的目標(biāo)，利用層將原有系統(tǒng)(應(yīng)用層)在數(shù)據(jù)接口上達(dá)到統(tǒng)一，這樣層加上應(yīng)用層組成的新的網(wǎng)絡(luò)將是管理監(jiān)控層所需要的“統(tǒng)一”網(wǎng)絡(luò)，在概念上可以想象成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。管理監(jiān)控層通過(guò)由層組建的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)大的方面(比如現(xiàn)在的告警系統(tǒng)，以后通過(guò)統(tǒng)一其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口就可以實(shí)現(xiàn)其他方面的監(jiān)控)進(jìn)行全局性調(diào)配與管理，細(xì)節(jié)留給原有系統(tǒng)的網(wǎng)管系統(tǒng)或者管理系統(tǒng)處理。各系統(tǒng)通過(guò)層的軟件(數(shù)據(jù)采集軟件)的映射，完成數(shù)據(jù)接口的統(tǒng)一。

3 解決方案

3.1 硬件系統(tǒng)解決方案

圖2是以某地鐵線為例的集中監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D。其中a11是從傳輸網(wǎng)管nm11，采集數(shù)據(jù)的pc ; a12是從自動(dòng)售檢票管理系統(tǒng)nm12采集數(shù)據(jù)的pc。所有系統(tǒng)經(jīng)pc采集數(shù)據(jù)后，通過(guò)路由器r，把數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器ds。其他地鐵線的拓?fù)涠寂c該線類(lèi)似。mis1 , mis2，mis3凡等是信息集中綜合監(jiān)管系統(tǒng)。比如mis1管理1一4號(hào)線，mis2管理5一9號(hào)線，mis3管理10一13號(hào)線。mis1—mis3對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、顯示、告警，以及統(tǒng)計(jì)和分析。mis1一mis3放在一起，這樣在多個(gè)處理機(jī)上進(jìn)行監(jiān)管可以擴(kuò)大可視范圍，也達(dá)到綜合監(jiān)管的目的。

設(shè)備網(wǎng)管所提供的北向接口，有的是q3接口，可以通過(guò)網(wǎng)口進(jìn)行采集;有的是串口，可以通過(guò)串口接收。如果通過(guò)串口接收數(shù)據(jù)，可以根據(jù)圖3所示，用一個(gè)1-8多串口卡，使用一臺(tái)pc機(jī)進(jìn)行多個(gè)串口數(shù)據(jù)收集。

上述方案的性:如果原有設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)提供的北向接口是串行方式，那么通過(guò)圖3方式，一臺(tái)pc機(jī)就可以采集8臺(tái)網(wǎng)管的數(shù)據(jù)，但是串行方式的數(shù)據(jù)是通過(guò)重復(fù)機(jī)制來(lái)較大限度地確保信息的完整。所謂重復(fù)機(jī)制，是當(dāng)信息沒(méi)有被接收就重新發(fā)送，如果三次沒(méi)有接收到就不再重發(fā)。這樣的數(shù)據(jù)采集方式很不。而采用tcp/ip方式進(jìn)行采集，如果數(shù)據(jù)包沒(méi)有被正確接收，將等待到可以正確接收的時(shí)候重新發(fā)送。所以在可能的情況下，此方案需要廠商提供網(wǎng)管軟件的q3北向接口。

在安全性方面，整個(gè)系統(tǒng)并不通過(guò)公網(wǎng)，局域網(wǎng)能保障數(shù)據(jù)的安全、不被截獲、破壞等。

3.2軟件解決方案

軟件解決方案中包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。兩個(gè)獨(dú)立的體系，并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)使兩者形成整體。數(shù)據(jù)采集建立數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)處理管理數(shù)據(jù)庫(kù)。

數(shù)據(jù)采集部分是針對(duì)各個(gè)不同的分立系統(tǒng)對(duì)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。由于不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式對(duì)外提供數(shù)據(jù)的方式不同，就算同一系統(tǒng)的不同廠商設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)所提供的北向接口也不同，所以數(shù)據(jù)采集部分將針對(duì)每個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行編程。數(shù)據(jù)采集方式的多樣性會(huì)導(dǎo)致軟件架構(gòu)的雜亂無(wú)章。為避免不一致和保障軟件系統(tǒng)的易擴(kuò)展及易維護(hù)性，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)處理部分所感興趣的數(shù)據(jù)內(nèi)容制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口。解決方案如圖4所示:數(shù)據(jù)采集平臺(tái)將根據(jù)不同系統(tǒng)不同設(shè)備加載特定的數(shù)據(jù)采集dll(動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù))。對(duì)于同一系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集平臺(tái)和dll之間的數(shù)據(jù)接口相同，而且數(shù)據(jù)采集部分和數(shù)據(jù)處理部分也將以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。這樣一旦有新增設(shè)備，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只要針對(duì)新增設(shè)備編寫(xiě)dll,整個(gè)系統(tǒng)就具備良好的可擴(kuò)展性。圖4中簡(jiǎn)單列舉了數(shù)據(jù)采集dll采集數(shù)據(jù)的三種方法:tcp/ip, rs232及直接讀取相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)db。這些差異性將在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口處消失。

數(shù)據(jù)處理部分是軟件解決方案的核心，對(duì)匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)處理并形成新業(yè)務(wù)邏輯。數(shù)據(jù)處理部分的主要功能如圖5所示。其中:安全管理系統(tǒng)是對(duì)使用該系統(tǒng)的所有用戶(hù)的權(quán)限管理;該模塊將保障系統(tǒng)的安全性。告警系統(tǒng)對(duì)采集系統(tǒng)收集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，對(duì)所有設(shè)備的現(xiàn)有故障進(jìn)行報(bào)告，對(duì)消除的故障進(jìn)行告警清除(使設(shè)備告警狀態(tài)復(fù)位)。收發(fā)文系統(tǒng)是在系統(tǒng)有新增設(shè)備故障告警時(shí)，在行政上上級(jí)對(duì)負(fù)責(zé)維護(hù)的部門(mén)進(jìn)行派工單發(fā)放的業(yè)務(wù)處理模塊;相關(guān)部門(mén)維護(hù)完畢后對(duì)所收到的派工單進(jìn)行回執(zhí)，這樣可以明晰責(zé)任，實(shí)現(xiàn)了該解決方案的行政“監(jiān)管”目的。統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)是對(duì)故障告警歷史信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和簡(jiǎn)單計(jì)算形成特定形式的報(bào)表。分析預(yù)測(cè)系統(tǒng)對(duì)故障告警歷史信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用經(jīng)驗(yàn)法和曲線擬合法對(duì)設(shè)備近階段的運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)告警，這樣可以對(duì)故障發(fā)生概率較高的設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)，較大限度地避免運(yùn)營(yíng)事故。

4結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，只是通過(guò)從現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)的北向接口提取故障信息，或從現(xiàn)有的管理系統(tǒng)直接提取故障信息進(jìn)行綜合。在原有的網(wǎng)管系統(tǒng)上提供或新增所需要的北向接口，并不需要改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只要新增采集系統(tǒng)和集中監(jiān)管系統(tǒng)，相對(duì)投資也并不大。數(shù)據(jù)的集中處理，能對(duì)運(yùn)營(yíng)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行宏觀把握，并有現(xiàn)存管理系統(tǒng)所沒(méi)有的派工單業(yè)務(wù)流程，不僅對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行了集中監(jiān)控，還能對(duì)設(shè)備維護(hù)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配和管理。系統(tǒng)的另一個(gè)價(jià)值在于，可以對(duì)綜合的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和預(yù)測(cè)，可以根據(jù)預(yù)測(cè)進(jìn)行有目的的檢修，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和性。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:深圳市城市軌道交通7號(hào)線動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)軌道交通動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況的調(diào)查研究，結(jié)合深圳地鐵7號(hào)線的自身特點(diǎn)，提出本條線路動(dòng)力照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)站；降壓變電所；動(dòng)力照明

1 工程概況

深圳市城市軌道交通7號(hào)線東西向橫穿深圳市區(qū)，7號(hào)線西起于南山區(qū)麗水路，東至太安路，線路全長(zhǎng)約30.173km。全線共設(shè)車(chē)站28座，全部為地下車(chē)站，其中設(shè)11座換乘站。本次工程參考深圳地鐵1，5號(hào)線動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)深圳市城市軌道交通7號(hào)線工程動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

2 降壓變電所

2.1 降壓變電所的設(shè)置、分布及容量

車(chē)站動(dòng)力照明設(shè)備由車(chē)站降壓變電所供電，各車(chē)站均設(shè)置降壓變電所，對(duì)于規(guī)模較大的地下車(chē)站，為了保障供電質(zhì)量和減少大量的大截面低壓供電電纜，車(chē)站兩端設(shè)置一個(gè)降壓變電所和一個(gè)跟隨式降壓變電所，分別供給半個(gè)車(chē)站和半個(gè)區(qū)間的電力負(fù)荷用電。對(duì)于車(chē)站規(guī)模較小，區(qū)間供電較短的車(chē)站設(shè)置一個(gè)降壓變電所。

2.2 主接線及運(yùn)行形式

2.2.1 降壓變電所和跟隨式降壓變電所低壓側(cè)采用單母線分段中間加母聯(lián)斷路器的接線方式，并設(shè)三級(jí)負(fù)荷分母線。

2.2.2 跟隨式降壓變電所電力變壓器35kv進(jìn)線側(cè)加隔離開(kāi)關(guān)。電力變壓器接線組別采用d，yn11。

2.2.3 正常時(shí)，兩臺(tái)電力變壓器分列運(yùn)行，同時(shí)供電。當(dāng)一臺(tái)變壓器檢修或故障時(shí)，可選擇（手動(dòng)或自動(dòng)）切除三級(jí)負(fù)荷，低壓母聯(lián)斷路器閉合；由另一臺(tái)變壓器向全所一、二級(jí)負(fù)荷供電。恢復(fù)正常后，母聯(lián)自動(dòng)切除。

2.3 繼電保護(hù)

保護(hù)配置

（1）0.4kv進(jìn)線設(shè)短路短路瞬動(dòng)保護(hù)、短延時(shí)保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、接地保護(hù)和失壓脫扣保護(hù)。（2）0.4kv母聯(lián)開(kāi)關(guān)設(shè)短路瞬動(dòng)保護(hù)、短路短延時(shí)保護(hù)。（3）三級(jí)負(fù)荷總開(kāi)關(guān)設(shè)短路瞬動(dòng)保護(hù)、短路短延時(shí)保護(hù)、過(guò)載保護(hù)。（4）0.4kv饋線設(shè)瞬時(shí)短路瞬動(dòng)保護(hù)、過(guò)載保護(hù)。（5）為保障短路保護(hù)的選擇性，除進(jìn)行整定值與時(shí)限配合外，進(jìn)線、母聯(lián)、大截面短距離饋線回路間設(shè)區(qū)域聯(lián)鎖（zsi）。

3 動(dòng)力照明配電系統(tǒng)

3.1 主要設(shè)計(jì)原則

3.1.1 供電方案

（1）地下車(chē)站設(shè)有一座降壓變電所和一座跟隨式降壓變電所，負(fù)責(zé)半個(gè)車(chē)站及與之相鄰的半個(gè)區(qū)間的動(dòng)力照明負(fù)荷供電。對(duì)于車(chē)站規(guī)模較小，區(qū)間供電較短的車(chē)站設(shè)置一個(gè)降壓變電所，負(fù)責(zé)整個(gè)車(chē)站及與之相鄰的區(qū)間的動(dòng)力照明負(fù)荷供電。（2）在車(chē)站兩端站廳層環(huán)控機(jī)房附近設(shè)環(huán)控電控室，主要負(fù)責(zé)其所處的半個(gè)車(chē)站及與之相鄰的半個(gè)區(qū)間的環(huán)控設(shè)備的供電和控制。環(huán)控電控室電源引自與之同側(cè)的降壓變電所。（3）在車(chē)站兩端站廳、站臺(tái)四個(gè)照明分區(qū)內(nèi)設(shè)照明配電室，主要負(fù)責(zé)其所處的照明分區(qū)的照明系統(tǒng)供電，電源引自與之同側(cè)的降壓變電所或跟隨所。

3.1.2 本系統(tǒng)采用三相四線制，接地形式采用tn-s系統(tǒng)。所有電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼均與pe線連接。系統(tǒng)電壓偏差允許值：車(chē)站動(dòng)力照明電壓偏差允許值為±5%。

3.2 負(fù)荷等級(jí)劃分與配電原則

3.2.1 動(dòng)力照明系統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)劃分

根據(jù)地鐵系統(tǒng)用電設(shè)備的重要程度，本站動(dòng)力照明負(fù)荷劃分為三級(jí)，具體如下：（1）一級(jí)負(fù)荷。變電所操作電源；通信系統(tǒng)設(shè)備；信號(hào)系統(tǒng)（atc）設(shè)備；弱電綜合；防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備；環(huán)控系統(tǒng)機(jī)械風(fēng)機(jī)、回排風(fēng)機(jī)等與消防有關(guān)的風(fēng)機(jī)；給排水系統(tǒng)消防泵、車(chē)站廢水泵和區(qū)間主排水泵、出入口排水泵；銀行系統(tǒng)設(shè)備；站廳、站臺(tái)公共區(qū)正常照明；出入口及通道照明、地下區(qū)間照明；車(chē)站應(yīng)急照明；屏蔽門(mén)；兼做疏散用自動(dòng)扶梯等。（2）二級(jí)負(fù)荷。環(huán)控系統(tǒng)與消防無(wú)關(guān)的風(fēng)機(jī)；給排水系統(tǒng)污水泵；車(chē)站設(shè)備區(qū)房屋正常照明；垂直電梯、車(chē)站自動(dòng)扶梯等。（3）三級(jí)負(fù)荷。環(huán)控系統(tǒng)空調(diào)機(jī)；冷水機(jī)組、冷凍泵、冷卻泵；電熱設(shè)備；廣告照明及清掃維修機(jī)械等。

3.2.2用電負(fù)荷配電原則

（1）一級(jí)動(dòng)力負(fù)荷由兩路互為備用的獨(dú)立電源在末端切換供電，其中環(huán)控系統(tǒng)一級(jí)負(fù)荷設(shè)備在環(huán)控電控室通過(guò)“兩進(jìn)線一母聯(lián)”方式進(jìn)行雙電源切換，從環(huán)控室至設(shè)備為單回路供電；站臺(tái)站廳公共區(qū)照明、出入口及通道照明由兩路電源交叉供電至均勻分組的燈具上；地下區(qū)間照明由應(yīng)急電源和正常照明電源交叉供電至均勻分組的燈具上；應(yīng)急照明由集中應(yīng)急電源裝置供電。（2）二級(jí)負(fù)荷一般采用由兩路互為備用的電源在變電所母線切換供電；對(duì)于距變電所超過(guò)半

個(gè)站臺(tái)有效長(zhǎng)度的二級(jí)動(dòng)力負(fù)荷采用雙電源末端切換供電。（3）三級(jí)負(fù)荷由一路電源供電。

3.3 動(dòng)力配電設(shè)計(jì)

3.3.1 配電方式

（1）動(dòng)力設(shè)備配電主要采用放射式配電方式。（2）環(huán)控設(shè)備由環(huán)控電控室集中配電，環(huán)控電控室的一、二級(jí)負(fù)荷采用兩路電源進(jìn)線中間加母聯(lián)的方式供電。環(huán)控電控室另設(shè)三級(jí)負(fù)荷母線段，采用單母線不分段的接線方式，為冷凍水泵、冷卻水泵等三級(jí)負(fù)荷配電。（3）車(chē)站內(nèi)冷水機(jī)組及大容量非環(huán)控設(shè)備由變電所直接配電。通信系統(tǒng)（atc）、信號(hào)系統(tǒng)、弱電綜合、防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和屏蔽門(mén)系統(tǒng)等與行車(chē)和旅客安全密切相關(guān)的重要負(fù)荷，從變電所兩段母線各饋出一路專(zhuān)用放射式回路，末端切換。（4）在車(chē)站站廳站臺(tái)公共區(qū)、設(shè)備用房、出入口通道等適當(dāng)位置設(shè)插座箱或插座，供維修及清掃機(jī)械等用電。

3.3.2 控制方式

（1）車(chē)站內(nèi)風(fēng)機(jī)采用就地控制、車(chē)站控制和中央控制方式。（2）車(chē)站內(nèi)水泵采用就地控制、車(chē)站控制、自動(dòng)控制方式。（3）車(chē)站內(nèi)環(huán)控設(shè)備（不包括非連鎖風(fēng)閥、防火閥）由環(huán)控電控室集中控制，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。（4）環(huán)控電控室采用低壓智能配電，并納入車(chē)站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（bas）統(tǒng)一管理。（5）在環(huán)控電控柜內(nèi)加裝智能模塊，根據(jù)不同饋出回路性質(zhì)的不同，分別進(jìn)行監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)智能配電功能。（6）車(chē)站內(nèi)55kw以上的大容量電機(jī)（除去采用變頻控制設(shè)備）采用軟啟動(dòng)方式，其它設(shè)備采用直接啟動(dòng)方式。（7）排熱風(fēng)機(jī)、組合式空調(diào)箱、回排風(fēng)機(jī)、冷卻泵、冷凍泵等均采用變頻器控制。非連鎖風(fēng)閥采用現(xiàn)場(chǎng)控制。防火閥由bas系統(tǒng)配電控制。 　3.4 照明配電設(shè)計(jì)

3.4.1 照明分類(lèi)

本系統(tǒng)照明分為正常照明、應(yīng)急照明、廣告照明及安全電壓照明等；其中站廳站臺(tái)公共區(qū)正常照明包括工作照明和節(jié)電照明，應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明。

3.4.2 照明設(shè)置

（1）正常照明的設(shè)置。為了保障地鐵系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)，在站廳站臺(tái)公共區(qū)、生產(chǎn)辦公用房、設(shè)備用房、出入口通道和區(qū)間隧道等處設(shè)正常照明。在自動(dòng)售票機(jī)，自動(dòng)檢票口處設(shè)置加強(qiáng)照明。（2）應(yīng)急照明的設(shè)置。為了充分的利用資源、減少投資，保持美觀，本工程在布置燈具時(shí)將備用照明和疏散照明作為正常照明的一部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了確保發(fā)生災(zāi)害或出現(xiàn)故障時(shí)，能正常工作，在站長(zhǎng)室、重要值班室、公安用房、車(chē)站綜合控制室、變電所、配電室、信號(hào)機(jī)械室和通信機(jī)械室設(shè)置備用照明，其中備用照明的照度根據(jù)其所處場(chǎng)所的需要按正常照明的10～50%設(shè)置。為了確保發(fā)生災(zāi)害或出現(xiàn)故障時(shí)，能及時(shí)順利地疏散旅客，組織搶險(xiǎn)救援工作，在站廳站臺(tái)公共區(qū)、出入通道和樓梯間等處設(shè)置疏散照明。（3）廣告照明的設(shè)置。為了充分地發(fā)揮地鐵的投資效益，在地鐵車(chē)站的站廳站臺(tái)公共區(qū)、出入口通道及地面風(fēng)亭等處設(shè)廣告照明。（4）安全電壓照明的設(shè)置。為了保障檢修安全，在建筑凈高小于1.8米的電纜通道設(shè)安全電壓照明；安全電壓照明由24v安全電壓變壓器供電，并在安全電壓變壓器的24v側(cè)設(shè)過(guò)電壓保護(hù)器。

3.4.3 照明的控制方式

車(chē)站公共區(qū)正常照明、車(chē)站導(dǎo)向、廣告照明、出入口正常照明、公共區(qū)應(yīng)急照明等由設(shè)在車(chē)站綜合控制室的智能照明控制系統(tǒng)控制；設(shè)備區(qū)應(yīng)急照明、其它照明采用就地或就近控制。發(fā)生災(zāi)害時(shí)應(yīng)急照明系統(tǒng)可由防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)強(qiáng)啟。

3.4.4 照明系統(tǒng)供電方式

（1）照明系統(tǒng)采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的供電方式。（2）應(yīng)急照明由帶逆變裝置的應(yīng)急照明電源柜供電，其蓄電池容量應(yīng)滿(mǎn)足90min以上供電的需要。

3.5 電纜、電線選型及敷設(shè)方式

3.5.1 動(dòng)力照明配電系統(tǒng)的配線線纜均采用銅芯，其中與消防有關(guān)的動(dòng)力設(shè)備和應(yīng)急照明配線線纜采用耐火型，其它配線線纜采用阻燃型；用于室內(nèi)和地下電纜采用低煙無(wú)鹵型；

3.5.2 車(chē)站電力電纜采用沿電纜橋架敷設(shè)或穿管敷設(shè)，導(dǎo)線采用穿管明敷設(shè)或暗敷設(shè)；對(duì)明管敷設(shè)的線路采取防火措施。

3.5.3 站臺(tái)板下電力電纜利用35kv供電系統(tǒng)的支架或掛鉤敷設(shè)，導(dǎo)線采用穿管明敷設(shè)。

3.5.4 電纜豎井穿越樓板、站廳和站臺(tái)板，電力母線、電纜橋架（支架）穿墻，線纜保護(hù)管穿越墻、樓板、站廳和站臺(tái)板，線纜進(jìn)出柜、屏、箱等處均采取防火封堵措施。

4 防雷與接地

4.1 動(dòng)力照明供電采用三相四線制，接地形式采用tn-s系統(tǒng)。插座回路和插座箱均

漏電保護(hù)。所有電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼均與pe線連接。所有地面回路均加裝浪涌保護(hù)。

4.2 地鐵每個(gè)地下車(chē)站均采用綜合接地系統(tǒng)，此設(shè)計(jì)應(yīng)能同時(shí)滿(mǎn)足牽引供電設(shè)備、車(chē)站機(jī)電設(shè)備、通信、信號(hào)等信息設(shè)備、給排水管及其它金屬構(gòu)件接地的要求，接地電阻≤0.5ω。

4.3 地下車(chē)站強(qiáng)（弱）電系統(tǒng)接地分別設(shè)置強(qiáng)（弱）電系統(tǒng)總接地母排，設(shè)于相應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)備房間內(nèi)，供車(chē)站強(qiáng)（弱）電設(shè)備接地用。公用設(shè)施的金屬管道等人體可觸及的非用電金屬件采用等電位接地，在車(chē)站站廳、站臺(tái)適當(dāng)位置設(shè)置等電位接線端子箱供車(chē)站等電位連接使用。

5 結(jié)束語(yǔ)

該設(shè)計(jì)已通過(guò)深圳市地鐵集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)部組織的專(zhuān)家評(píng)審。通過(guò)地鐵車(chē)站動(dòng)力照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使車(chē)站的供、配電系統(tǒng)更加合理，較大程度地降低了能耗，節(jié)省了能源，使車(chē)站機(jī)電系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，降低了工程的建設(shè)成本。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:淺談城市軌道交通供電設(shè)計(jì)

摘要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市軌道交通也進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期。軌道交通配電作為軌道交通的重要構(gòu)成部分，起著非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：電源；電力監(jiān)控；動(dòng)照

城市軌道交通作為城市公共交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，目前有地鐵、輕軌、有軌電車(chē)以及懸浮列車(chē)等多種類(lèi)型，號(hào)稱(chēng)“城市交通的主動(dòng)脈”。 它具有節(jié)能、省地、全天候、運(yùn)量大、安全等特點(diǎn)，屬綠色環(huán)保交通體系，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的原則，特別適應(yīng)于大中城市。

一、外部電源及主變電所

目前國(guó)內(nèi)城市軌道交通的供電方式主要有兩種類(lèi)型：集中供電方式和分散供電方式。

當(dāng)采用分散供電方式時(shí)，各牽引變電所、降壓變電所分別由既有電網(wǎng)就近引兩路相互獨(dú)立的35kv或10kv電源供電，軌道交通不設(shè)主變電所。采用集中供電方式時(shí)，設(shè)主變電所，從電網(wǎng)引入的電源少、接入電源的電壓等級(jí)高、一般不涉及城鄉(xiāng)電網(wǎng)變電所改造、由城鄉(xiāng)電網(wǎng)引至城市軌道交通主變電所的電纜徑路數(shù)量少、電源性高、電源工程實(shí)施方便、使軌道交通自成供電系統(tǒng)、由于受電電壓高，受城鄉(xiāng)電網(wǎng)其它用戶(hù)故障影響較少、運(yùn)營(yíng)管理方便，產(chǎn)生的高次諧波注入電網(wǎng)影響相對(duì)較少。

二、中壓供電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成及電壓等級(jí)

根據(jù)接線形式的不同，中壓網(wǎng)絡(luò)有兩種基本構(gòu)成形式：一種是把全線的車(chē)站變電所劃分成幾個(gè)供電分區(qū)，每個(gè)分區(qū)通過(guò)最靠近主變電所（或電源開(kāi)閉所）的車(chē)站從主變電所（或電源開(kāi)閉所）引入兩路電源，分區(qū)內(nèi)的各車(chē)站變電所以環(huán)網(wǎng)形式連接；另一種是把兩個(gè)相鄰車(chē)站的變電所為一組，兩個(gè)車(chē)站各從上級(jí)變電所取得一路主電源，從相鄰站得到另一路電源。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能的不同，為牽引變電所供電的中壓網(wǎng)絡(luò)可稱(chēng)為牽引網(wǎng)絡(luò)；為降壓變電所供電的網(wǎng)絡(luò)可稱(chēng)為動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)。

三、牽引網(wǎng)方式的選擇

我國(guó)目前城市軌道交通的牽引網(wǎng)受流方式分為兩種，一種是接觸軌受流，另一種是架空接觸網(wǎng)受流，接觸軌受流方式又分為dc750v與dc1500v兩種情況。

這兩種相比較接觸軌系統(tǒng)景觀效果好，系統(tǒng)維護(hù)管理方便，但投資較大，且適應(yīng)行車(chē)速度較低，在遇緊急情況時(shí)，存在一定的人身安全隱患。架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)成熟，投資小，適應(yīng)行車(chē)速度較高，安全性高。

四、牽引變電所分布方案

正線牽引變電所的數(shù)量、位置及容量，需根據(jù)線路平縱斷面資料、行車(chē)組織方案、車(chē)輛編組及負(fù)荷情況，通過(guò)牽引供電計(jì)算確定，牽引變電所之間采用雙邊供電，以提高供電質(zhì)量和節(jié)省能源。

五、電力監(jiān)控系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)是由設(shè)置在控制中心的主站監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)置在各種變電所內(nèi)的綜合自動(dòng)化子系統(tǒng)以及聯(lián)系二者的傳輸通道及供電車(chē)間復(fù)示終端構(gòu)成，系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)型監(jiān)控裝置，結(jié)構(gòu)形式為1：n點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式。

（1）主站——設(shè)在控制中心內(nèi)的主站監(jiān)控系統(tǒng)。（2）被控站——設(shè)在主變電所、牽引降壓混合所、牽引變電所、降壓變電所等內(nèi)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。（3）傳輸通道——利用通信專(zhuān)業(yè)提供的數(shù)據(jù)傳輸通道。（4）供電車(chē)間復(fù)示終端——通過(guò)調(diào)度系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)信息監(jiān)視全線供電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況。

各線分設(shè)電力監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)本線的主變電所、牽引降壓混合變電所、降壓變電所、牽引網(wǎng)等主要供電設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)及雜散電流的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)采集及處理，在控制中心集中實(shí)現(xiàn)供電設(shè)備的自動(dòng)化調(diào)度管理，以確保牽引供電系統(tǒng)和各線的電力變配電系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

六、接觸網(wǎng)系統(tǒng)

接觸網(wǎng)系統(tǒng)是向電動(dòng)車(chē)組提供電能且無(wú)備用的供電設(shè)備，接觸網(wǎng)研究和設(shè)計(jì)的原則應(yīng)滿(mǎn)足行車(chē)速度、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能、實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全要求。

七、動(dòng)力照明系統(tǒng)

1、降壓變電所

車(chē)站可根據(jù)用電負(fù)荷的分布，在負(fù)荷集中的一側(cè)設(shè)降壓變電所，并與牽引變電所合建為混合變電所。車(chē)輛段、控制中心根據(jù)用電負(fù)荷的分布，設(shè)置室內(nèi)降壓變電所為用電負(fù)荷供電。

2、動(dòng)力照明

（1）負(fù)荷等級(jí)劃分。1）一級(jí)負(fù)荷。通信、信號(hào)、應(yīng)急照明、消防設(shè)備、事故風(fēng)機(jī)、防災(zāi)報(bào)警設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、重要排水泵、自動(dòng)售檢票設(shè)備、疏散用自動(dòng)扶梯及垂直電梯、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備等。2）二級(jí)負(fù)荷。站臺(tái)站廳公共區(qū)照明、附屬房間照明、普通風(fēng)機(jī)、一般給排水泵、自動(dòng)扶梯、電梯、排污泵等。3）三級(jí)負(fù)荷。空調(diào)機(jī)、電熱設(shè)備、廣告照明、清掃及維修機(jī)械、鍋爐設(shè)備等。

一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙電源雙回線路供電，在供電系統(tǒng)某些部分發(fā)生故障時(shí)也要保障對(duì)其供電。

二級(jí)負(fù)荷平時(shí)由變電所任意一段一、二級(jí)負(fù)荷母線供電。

三級(jí)負(fù)荷平時(shí)由一路電源供電，當(dāng)只有一路電源時(shí)，應(yīng)及時(shí)從電網(wǎng)中切除。

（2）動(dòng)力照明配電及控制方式。1）動(dòng)力設(shè)備配電及控制方式。動(dòng)力設(shè)備主要采用放射式配電，部分容量較小、相對(duì)集中的二、三級(jí)負(fù)荷可采用樹(shù)干式供電。重要一級(jí)負(fù)荷如信號(hào)、通信、車(chē)站綜控室設(shè)備、變電所自用電、自動(dòng)售檢票、消防泵等直接由降壓所采用雙電源供電至設(shè)備末端。

動(dòng)力設(shè)備控制方式：消防設(shè)備采用就地控制、車(chē)站控制室控制、控制中心遠(yuǎn)程控制三級(jí)控制方式；其它動(dòng)力設(shè)備根據(jù)具體工藝流程的需要采用就地控制、車(chē)站控制室控制、自動(dòng)控制等三種方式。2）照明設(shè)備配電及控制方式。車(chē)站照明按功能分為一般照明、應(yīng)急照明(兼值班照明)、廣告照明、標(biāo)示照明、設(shè)備管理用房照明、安全照明等，其配電方式采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的方式。

應(yīng)急照明及疏散誘導(dǎo)指示照明采用eps集中供電，容量滿(mǎn)足90分鐘供電的需要；車(chē)站一般照明光源以日光燈為主，公共場(chǎng)所的燈具選擇應(yīng)以建筑形式相配合；車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)等室外場(chǎng)所采用彎燈及投光燈鐵塔照明。

照明控制方式：附屬房屋照明燈具采用就地控制方式；公共區(qū)一般照明采用智能照明控制系統(tǒng)控制；應(yīng)急照明由防災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制。

（3）綜合接地系統(tǒng)。各車(chē)站均設(shè)置綜合接地網(wǎng)，以滿(mǎn)足牽引變供電設(shè)備、車(chē)站機(jī)電設(shè)備、通信信號(hào)等信息設(shè)備、給排水管及其它接地的要求，接地電阻一般情況下不大于1ω。對(duì)于地上車(chē)站綜合接地網(wǎng)盡量利用建筑基礎(chǔ)內(nèi)的自然接地體，若不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)敷設(shè)人工接地體。

為保障供電系統(tǒng)運(yùn)行，必須有一個(gè)合理的供電方案，使性能價(jià)格比合理，操作方便，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)適中，機(jī)電設(shè)備等大部分采用國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟的產(chǎn)品，有效地控制了投資，國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益顯著。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:淺談咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)在城市軌道交通建設(shè)中的作用

摘要：工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)是利用適用的信息和專(zhuān)家的智慧及經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用手段、管理、和工程技術(shù)等方面的知識(shí)，為建設(shè)項(xiàng)目的決策和管理提供咨詢(xún)的智力服務(wù)。城市軌道建設(shè)項(xiàng)目是大型的系統(tǒng)工程，有其自身的特殊性，本文針對(duì)當(dāng)今城市軌道交通建設(shè)方興未艾的形勢(shì)，結(jié)合城市軌道交通項(xiàng)目的特點(diǎn)，重點(diǎn)論述了咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)在該特殊行業(yè)的作用及如何發(fā)揮其作用的。

關(guān)鍵詞：軌道交通；咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)；項(xiàng)目管理

o引言-中國(guó)城市軌道交通建設(shè)方興未艾

據(jù)統(tǒng)計(jì)，今后五年中國(guó)城市軌道交通將有大，將建成總長(zhǎng)度四百五十公里左右的城市軌道交通線路。中國(guó)人口過(guò)百萬(wàn)的三十四個(gè)城市中，有二十個(gè)超大城市和特大城市正在建設(shè)和籌建自己的軌道交通。其中，北京、上海、廣州在續(xù)建地鐵。北京規(guī)劃未來(lái)地鐵總長(zhǎng)將達(dá)到四百零八公里。上海目前已有三條地鐵線投入營(yíng)運(yùn)，“十五”期間將建設(shè)包括磁懸浮、輕軌、地鐵在內(nèi)的十條軌道交通線路，全長(zhǎng)超過(guò)二百公里；廣州全長(zhǎng)十八點(diǎn)四八公里的地鐵一號(hào)線已在一九九九年六月通車(chē)，目前全長(zhǎng)二十三公里的地鐵二號(hào)線工程正在積極展開(kāi)，預(yù)計(jì)到2010年將構(gòu)成全長(zhǎng)近一百三十公里的廣州軌道交通網(wǎng)絡(luò)。此外，深圳、南京已在動(dòng)工興建地鐵。西安、沈陽(yáng)、成都、大連、青島、哈爾濱、鄭州、天津、長(zhǎng)春、重慶、武漢等城市已在擬建地鐵及輕軌交通。中國(guó)城市軌道交通建設(shè)方興未艾。據(jù)中國(guó)國(guó)家計(jì)委有關(guān)部門(mén)提供的資料顯示，“十五”計(jì)劃期間，中國(guó)城市軌道交通建設(shè)投資將達(dá)二千億元人民幣。

軌道交通建設(shè)項(xiàng)目是大型的綜合性系統(tǒng)工程。它具有投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、專(zhuān)業(yè)繁多、設(shè)計(jì)面廣的特點(diǎn)，在其整個(gè)建設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)咨詢(xún)起著至關(guān)重要的作用。設(shè)計(jì)咨詢(xún)是一種高智能的技術(shù)服務(wù)活動(dòng)，咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)的質(zhì)量及效果直接項(xiàng)目的結(jié)果。咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)服務(wù)，將貫穿于建設(shè)項(xiàng)目的前期策劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中。隨著中國(guó)加入wto的臨近，建設(shè)項(xiàng)目的管理和設(shè)計(jì)咨詢(xún)業(yè)務(wù)均必須與國(guó)際接軌，使之規(guī)范化、科學(xué)化、國(guó)際化，尤其是設(shè)計(jì)咨詢(xún)更應(yīng)超前，同時(shí)帶動(dòng)軌道交通項(xiàng)目建設(shè)管理的規(guī)范化。

1城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)

城市軌道交通交通建設(shè)項(xiàng)目與一般的建設(shè)項(xiàng)目有很大區(qū)別，它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：投資大

一項(xiàng)軌道交通建設(shè)投資動(dòng)輒幾十億、幾百億元，京、滬、穗近年來(lái)修建地鐵的綜合平均造價(jià)已高達(dá)每公里六億至八億元人民幣。投資的巨大使得工程的資金風(fēng)險(xiǎn)很大。

工期長(zhǎng)

一個(gè)軌道交通建設(shè)項(xiàng)目從籌劃運(yùn)作開(kāi)始到運(yùn)營(yíng)使用一般需要5年左右的時(shí)間，如受政府審批和資金籌措等方面的因素影響，時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

涉及面廣

軌道交通項(xiàng)目是一個(gè)城市的生命線工程，它直接關(guān)系到居民的生產(chǎn)、生活，關(guān)系到城市的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，她除能解決沿線及周邊地區(qū)的交通外，還能促進(jìn)房地產(chǎn)市場(chǎng)、市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，帶動(dòng)整個(gè)地區(qū)乃至城市的繁榮和發(fā)展。在建設(shè)過(guò)程中，會(huì)涉及到城市交通、建筑、市政、環(huán)保等方面，甚至帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，它涉及到的方方面面及建設(shè)的意義，是一般建設(shè)項(xiàng)目遠(yuǎn)不能及的。

系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)多，接口繁雜

軌道交通項(xiàng)目包括土建、機(jī)電、運(yùn)營(yíng)管理和投資經(jīng)濟(jì)四大系統(tǒng)，下有二十幾個(gè)子系統(tǒng)三十多個(gè)專(zhuān)業(yè)，有多個(gè)單獨(dú)的分項(xiàng)分部工程，各系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)接口復(fù)雜。

由于城市軌道交通的上述特點(diǎn)，首先運(yùn)作項(xiàng)目的業(yè)主必須具備專(zhuān)業(yè)的項(xiàng)目管理能力、寬泛的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)的決策能力，但僅靠業(yè)主的實(shí)力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就必須充分發(fā)揮設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司在城市軌道交通交通建設(shè)項(xiàng)目中的作用。

2設(shè)計(jì)咨詢(xún)?cè)诔鞘熊壍澜煌ń煌ńㄔO(shè)項(xiàng)目中的作用

城市軌道交通項(xiàng)目同其它建設(shè)項(xiàng)目一樣，都必須經(jīng)歷從醞釀、策劃開(kāi)始，進(jìn)而通過(guò)可行性、論證決策、計(jì)劃立項(xiàng)之后，進(jìn)入項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工階段，直至竣工驗(yàn)收和交付使用的項(xiàng)目周期。從項(xiàng)目建議書(shū)開(kāi)始，咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程。在項(xiàng)目策劃階段，即參與項(xiàng)目的組織策劃、項(xiàng)目融資策劃、項(xiàng)目目標(biāo)策劃和項(xiàng)目管理策劃。

項(xiàng)目組織策劃指建立工程項(xiàng)目法人責(zé)任制（即項(xiàng)目甲方），按現(xiàn)代組織模式組建與項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)的管理機(jī)構(gòu)及人事安排；融資策劃即為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)提供資金保障；目標(biāo)策劃即制定項(xiàng)目投資目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)和進(jìn)度目標(biāo)的體系設(shè)定與實(shí)現(xiàn)；項(xiàng)目管理策劃是對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的任務(wù)分解和任務(wù)組織工作的策劃，著力于提出行動(dòng)方案和管理界面的設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目管理策劃結(jié)構(gòu)如下圖：&nbs

p;

3優(yōu)化項(xiàng)目管理模式，充分發(fā)揮咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)公司的作用

以上談到城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的系統(tǒng)性和行業(yè)特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)咨詢(xún)的作用。作為一個(gè)城市軌道交通博學(xué)的設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司，我們積累了近年來(lái)國(guó)內(nèi)多個(gè)城市的軌道交通建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，近幾年國(guó)內(nèi)各個(gè)城市的軌道交通的建設(shè)及國(guó)外的建設(shè)模式，可以歸納為以下三種方式：

及時(shí)種方式：政府作為投資的主體，委托項(xiàng)目法人代行政府控制的職能。這種模式在已建成的地鐵線路中采用，如北京地鐵復(fù)八線、城市鐵路；上海地鐵一、二號(hào)線；廣州地鐵一號(hào)線。

第二種方式：采用多元投資體制，促進(jìn)軌道商業(yè)化運(yùn)作。這在正在建設(shè)的北京地鐵5#線、上海正在建設(shè)的幾條線路中采用。

第三種方式：交鑰匙工程，即由工程總承包商負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的融資、設(shè)計(jì)咨詢(xún)、施工及調(diào)試。這在國(guó)際上已是通行的建設(shè)模式，相信在加入wto后，建設(shè)模式會(huì)逐步與國(guó)際接軌，而在這方面，設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司有很大優(yōu)勢(shì)，這與建設(shè)部對(duì)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)改制的要求也是一致的。

以上建設(shè)方式可在今后的實(shí)踐中繼續(xù)摸索，但不管采用怎樣的建設(shè)方式，設(shè)計(jì)咨詢(xún)的作用是不變的，甚至如果采用第三種方式，設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司將成為項(xiàng)目的主體。

軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的管理，追求的是成本、質(zhì)量和工期三大目標(biāo)，咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)也是同樣的，為實(shí)現(xiàn)上述三大目標(biāo)體系，充分發(fā)揮咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)公司的作用，必須制定相應(yīng)的管理模式，配置合理的組織機(jī)構(gòu)，具體措施是：

實(shí)現(xiàn)工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)的相關(guān)主體單位：

a．甲方即業(yè)主或委托方，甲方應(yīng)設(shè)專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)計(jì)咨詢(xún)系統(tǒng)實(shí)施全程監(jiān)控，并根據(jù)設(shè)計(jì)方的主要技術(shù)要求，提供或配合設(shè)計(jì)方搜集所需的基礎(chǔ)資料，編制并下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，組織項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案競(jìng)賽與設(shè)計(jì)招標(biāo)策劃。

b．乙方即設(shè)計(jì)方，對(duì)于大型系統(tǒng)工程，由于多系統(tǒng)、多單項(xiàng)工程，往往會(huì)涉及到多家設(shè)計(jì)單位，因此為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的總體協(xié)調(diào)，必須設(shè)定一家有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位作為總體單位，統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則，協(xié)調(diào)系統(tǒng)接口。

c．監(jiān)督方即設(shè)計(jì)監(jiān)理方，由有資質(zhì)的單位承擔(dān)，代表甲方對(duì)設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，審查全套設(shè)計(jì)圖紙。

項(xiàng)目咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)

a項(xiàng)目咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)的組織結(jié)構(gòu)如圖3。建設(shè)項(xiàng)目法人聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)技術(shù)決策機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)監(jiān)理和專(zhuān)家組，后者代表業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)咨詢(xún)成果進(jìn)行評(píng)審決策，總體設(shè)計(jì)單位是設(shè)計(jì)咨詢(xún)工作執(zhí)行的主體，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目各子系統(tǒng)起協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的作用，分項(xiàng)設(shè)計(jì)單位可根據(jù)情況設(shè)置一個(gè)和多個(gè)，總體組由多個(gè)設(shè)計(jì)單位的博學(xué)專(zhuān)家組成。這樣的層次結(jié)構(gòu)能明確執(zhí)行層和決策在技術(shù)和管理上的歸屬。

以上組織結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)三大目標(biāo)體系的組織保障。

規(guī)范的質(zhì)量保障體系是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量控制的保障

咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)提供的產(chǎn)品為具有高含量的咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)成果。設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣與質(zhì)量的好壞決定整個(gè)工程建設(shè)的造價(jià)和質(zhì)量，質(zhì)量是建設(shè)項(xiàng)目追求的關(guān)鍵目標(biāo)。

①?lài)?yán)格按iso9001質(zhì)量保障體系進(jìn)行設(shè)計(jì)控制和管理，各分包單位也要制定相應(yīng)的質(zhì)量保障措施并交總體院和甲方審查備案；

②對(duì)單項(xiàng)工程的協(xié)調(diào)和管理建立專(zhuān)門(mén)制度和紀(jì)律規(guī)定，如方案審查制度；定期例會(huì)制度；文件審查會(huì)簽制度；資料管理制度；相互來(lái)往聯(lián)系單制度；統(tǒng)一軟件環(huán)境制度等等。以上活動(dòng)均以表格進(jìn)行記錄，并按照統(tǒng)一要求編號(hào)，使管理規(guī)范化。

③嚴(yán)格按工程質(zhì)量控制程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。

高素質(zhì)的人才是項(xiàng)目成功的保障

設(shè)計(jì)咨詢(xún)業(yè)與其他行業(yè)的不同關(guān)鍵在于它具有較高的技術(shù)含量。因此，高素質(zhì)的人才是項(xiàng)目成功的保障。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，有三類(lèi)人是非常關(guān)鍵的，他們是：既懂技術(shù)又懂管理的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人；有較高業(yè)務(wù)素質(zhì)、認(rèn)真敬業(yè)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員；懂、會(huì)經(jīng)營(yíng)、熟悉國(guó)際工程運(yùn)作的經(jīng)營(yíng)管理人員。這三種人不論對(duì)設(shè)計(jì)咨詢(xún)單位還是對(duì)業(yè)主，都是非常重要的。

咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)單位加強(qiáng)規(guī)范化管理，與國(guó)際接軌

總之，工程項(xiàng)目的咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)，包括投資機(jī)會(huì)、編制項(xiàng)目建議書(shū)、可行性研究、工程設(shè)計(jì)（包括初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)）、建設(shè)階段咨詢(xún)、生產(chǎn)準(zhǔn)備階段咨詢(xún)、生產(chǎn)階段咨詢(xún)包括后評(píng)估等。軌道交通工程作為大的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照建設(shè)程序進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，并突出設(shè)計(jì)咨詢(xún)系統(tǒng)的重要作用，使項(xiàng)目的建設(shè)更經(jīng)濟(jì)、更合理、更。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:牽引計(jì)算在城市軌道交通項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的作用

摘 要: 按一般的設(shè)計(jì)慣例,牽引計(jì)算工作僅僅是在線路方案穩(wěn)定后所作的列車(chē)運(yùn)行模擬計(jì)算,從而得出列車(chē)在各個(gè)區(qū)間內(nèi)的走行時(shí)間、走行速度以及能耗。但隨著城市軌道交通項(xiàng)目綜合技術(shù)要求的不斷提高,如何從最經(jīng)濟(jì)合理的角度確定設(shè)計(jì)規(guī)模,以最小的投入得到較大的回報(bào),這就存在各專(zhuān)業(yè)之間相互制約的一系列復(fù)雜關(guān)系,而牽引計(jì)算工作在這中間所起的作用,就是從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度,找出最合理的技術(shù)參數(shù),從而指導(dǎo)線路、車(chē)輛、信號(hào)、供電及環(huán)控專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)工作。

關(guān)鍵字:牽引計(jì)算、指導(dǎo)、線路、車(chē)輛、信號(hào)、牽引供電、環(huán)境控制、設(shè)計(jì)

1、指導(dǎo)線路專(zhuān)業(yè)對(duì)平、縱斷面的優(yōu)化設(shè)計(jì)

選線就是選擇軌道交通路線,它是城市軌道交通工程設(shè)計(jì)的龍頭。選線首先是經(jīng)濟(jì)

選線,或稱(chēng)行車(chē)路線的選擇,然后是技術(shù)選線。經(jīng)濟(jì)選線就是選擇行車(chē)路線的起訖點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn),主要是站在吸引客流量,切實(shí)解決交通擁擠狀況的角度出發(fā)的。行車(chē)路線的選擇應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃,符合客流產(chǎn)生、流動(dòng)和消失的規(guī)律,并要符合城市客流發(fā)展的規(guī)劃。技術(shù)選線就是按照行車(chē)路線,結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,平縱斷面設(shè)計(jì)要求,落實(shí)線路位置的技術(shù)工作。在城市軌道交通項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,由于城市已有道路的既有條件或管線埋設(shè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響,使得線路定線工作難度頗大。牽引計(jì)算工作主要在技術(shù)選線過(guò)程中,根據(jù)列車(chē)在線路上的自由運(yùn)行速度值,核算緩和曲線長(zhǎng)度、夾直線長(zhǎng)度的設(shè)置是否符合要求,以及曲線超高的設(shè)置是否滿(mǎn)足速度要求,從而確定曲線超高的加寬值是否達(dá)到限界要求。反之,線路對(duì)緩和曲線長(zhǎng)度、夾直線長(zhǎng)度以及曲線超高、超高的加寬值的核算結(jié)果又影響牽引計(jì)算列車(chē)運(yùn)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(shè)計(jì)中結(jié)合列車(chē)在該地段的運(yùn)行速度,將線路超高、限界加寬值一次設(shè)計(jì)到位,無(wú)法在施工完成后調(diào)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(shí)未預(yù)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(chē)以正常情況穿越該段,速度可達(dá)55km/h,但由于兩匝道橋橋墩間間距無(wú)法滿(mǎn)足55km/h速度超高的加寬要求,限制了列車(chē)在該段的運(yùn)行速度,最終使得該段右線不能設(shè)置超高,列車(chē)運(yùn)行速度僅達(dá)到30km/h。如下圖所示。

2、指導(dǎo)車(chē)輛專(zhuān)業(yè)對(duì)車(chē)輛技術(shù)參數(shù)的選擇

由于城市軌道交通車(chē)輛選型工作難度較大,既要考慮車(chē)輛的技術(shù)性能,又要考慮美觀舒適實(shí)用,從建設(shè)方角度還要考慮經(jīng)濟(jì)合算,所以在設(shè)計(jì)中,車(chē)輛選型工作幾乎貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。

為了保障擬定車(chē)輛技術(shù)指標(biāo)能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,我們可在擬定車(chē)輛技術(shù)條件前提下,利用牽引計(jì)算,先核算部分車(chē)輛技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)得到線路技術(shù)要求。例如,我們可以核算列車(chē)在定員或者超員狀況下,如果失去一部分動(dòng)力,能在多大的坡道上起動(dòng),能以多高的速度通過(guò)線路限坡等等。我們還可以在擬定的列車(chē)牽引特性下,完成整個(gè)線路的牽引計(jì)算工作,再求算出整個(gè)列車(chē)運(yùn)營(yíng)范圍內(nèi)所需的等效發(fā)熱電流,或稱(chēng)均方根電流值(irm),如果滿(mǎn)足以下關(guān)系式:

irm≤(0.8~0.9)im

公式中:im——為車(chē)輛電機(jī)的額定電流值。 則表示擬定車(chē)輛電機(jī)的額定功率選定是正確的,滿(mǎn)足要求的。反之,不能滿(mǎn)足上式要求,則說(shuō)明擬定車(chē)輛電機(jī)的額定功率選定是不夠的,不能滿(mǎn)足要求,需重新選定。

3、指導(dǎo)信號(hào)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行閉塞分區(qū)的設(shè)計(jì)

軌道交通系統(tǒng)的能力大小,主要是靠信號(hào)系統(tǒng)的制式來(lái)保障的,先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)能較大程度地降低兩列相鄰列車(chē)的追蹤距離,從而降低列車(chē)的折返時(shí)間,提高列車(chē)的追蹤能力。同時(shí),不同等級(jí)的軌道交通系統(tǒng),其乘客輸送能力差異大,線路、車(chē)輛條件有別,行車(chē)管理、運(yùn)營(yíng)組織方式也不同。因此,信號(hào)系統(tǒng)必須滿(mǎn)足和適應(yīng)這一特殊需要。在以上條件確定的前提下,我們要進(jìn)行信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)。信號(hào)閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的確定,以及信號(hào)速度碼的確定必須在牽引計(jì)算工作的配合下完成。牽引計(jì)算不僅能直觀的反映出列車(chē)在各個(gè)點(diǎn)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(qū)的長(zhǎng)度及速度碼。閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的計(jì)算公式如下:

l=lf+lz+ls 層式中:l——閉塞分

區(qū)長(zhǎng)度;

lf——制動(dòng)反映時(shí)間所走距離; lz——列車(chē)從某一速度值制動(dòng)為0速度所需制動(dòng)距離;

ls——安全保護(hù)距離。

其中l(wèi)z就靠牽引計(jì)算來(lái)測(cè)算。

在折返站信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí),我們也是根據(jù)不同的折返站布置形式,盡可能地用信號(hào)系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足折返能力要求。這一設(shè)計(jì)過(guò)程也與牽引計(jì)算工作密不可分。

4、指導(dǎo)牽引供電專(zhuān)業(yè)對(duì)主變電站規(guī)模的確定以及各牽引降壓所數(shù)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(gè)軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力。為了節(jié)省能源,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中又不能將它設(shè)計(jì)成無(wú)限大,如何正確合理選定主變電所容量及牽引降壓所數(shù)量與分布,必需依靠列車(chē)牽引模擬計(jì)算,即牽引計(jì)算。只有在牽引計(jì)算工作完成之后,根據(jù)列車(chē)在不同的位置上所處的工況,確定在該位置時(shí)間矢量的耗電量大小,從而累計(jì)出列車(chē)在整個(gè)運(yùn)營(yíng)線路上的耗電量大小,為牽引供電專(zhuān)業(yè)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

5、指導(dǎo)環(huán)控專(zhuān)業(yè)對(duì)地下車(chē)站和地下區(qū)間的環(huán)控通風(fēng)設(shè)計(jì)

列車(chē)在地下區(qū)間運(yùn)行時(shí),由于列車(chē)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)區(qū)間空氣運(yùn)動(dòng),造成活塞風(fēng),如何利用活塞風(fēng),保持地下空間的溫度,是環(huán)控專(zhuān)業(yè)需要解決的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題的解決,也必須在列車(chē)牽引計(jì)算工作完成后,才能有針對(duì)性地確定列車(chē)在不同的速度下通過(guò)地下區(qū)間造成活塞風(fēng)的大小以及產(chǎn)生熱量的大小,從而選定隧道風(fēng)機(jī)和排熱風(fēng)機(jī)設(shè)置位置及風(fēng)機(jī)功率大小。根據(jù)列車(chē)通過(guò)地下區(qū)間的頻率以及每列車(chē)所散發(fā)的熱量,來(lái)確定如何調(diào)劑地下區(qū)間的溫度。

6、結(jié)論

當(dāng)然,線路、車(chē)輛、信號(hào)、供電及環(huán)控專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)工作的制約因素還很多,牽引計(jì)算工作所起的指導(dǎo)和制約作用只是其中之一,但是正確、合理、經(jīng)濟(jì)地作好牽引計(jì)算工作對(duì)優(yōu)化平、縱斷面設(shè)計(jì),經(jīng)濟(jì)合理地選擇車(chē)輛類(lèi)型、正確完成信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)、選擇經(jīng)濟(jì)合理的引供電系統(tǒng)容量以及正確合理地完成地下區(qū)間和車(chē)站的環(huán)控通風(fēng)設(shè)計(jì)均具有指導(dǎo)作用。

論文網(wǎng)在線

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:淺析城市軌道交通高架型式設(shè)計(jì)探討

摘要：城市軌道高架線路型式因其造價(jià)低、建設(shè)周期短而越來(lái)越受到?jīng)Q策者和建設(shè)者的青睞，正在建設(shè)的16條線路中，高架長(zhǎng)度已占到約40%。本文即重點(diǎn)論述了高架結(jié)構(gòu)型式選擇的因素及高架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的。

關(guān)鍵詞：軌道交通；設(shè)計(jì)；高架結(jié)構(gòu)

1高架城市軌道交通建設(shè)現(xiàn)狀

眾所周知，伴隨著新世紀(jì)的到來(lái)，的城市軌道交通建設(shè)也翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。中國(guó)人口過(guò)百萬(wàn)的三十四個(gè)城市中，有二十個(gè)超大城市和特大城市正在建設(shè)和籌建自己的軌道交通。目前在建的線路長(zhǎng)度近400公里，這其中高架線路型式因其造價(jià)低、建設(shè)周期短而越來(lái)越受到?jīng)Q策者和設(shè)計(jì)者的青睞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在已建成通車(chē)的8條146.94公里的線路中，僅有一條高架線，長(zhǎng)度占17%，而正在建設(shè)的16條線路中，高架長(zhǎng)度已占到約40%。表1為已建項(xiàng)目高架線路情況統(tǒng)計(jì)。

城市快速軌道交通高架橋梁與一般城市高架道路橋梁不同，雖與鐵路橋近似，但也有其特殊性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)，因而對(duì)結(jié)構(gòu)型式的選擇及上、下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)造成特別的影響；

②城市軌道交通特有的橋面系布置及接口關(guān)系；

③列車(chē)的運(yùn)行較高速度為80km/h，運(yùn)行密度大，維修時(shí)間短；

④建設(shè)地點(diǎn)一般位于城區(qū)或近郊區(qū)，對(duì)景觀要求、施工工期及環(huán)保要求較高。

目前，正在建設(shè)高架軌道交通項(xiàng)目的北京、上海、武漢等地，業(yè)主和設(shè)計(jì)者已充分認(rèn)識(shí)到了上述特點(diǎn)，并積極開(kāi)展了工作，為高架結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，正在修編的《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》也特別加入了高架結(jié)構(gòu)這一章。本文重點(diǎn)論述了高架結(jié)構(gòu)型式選擇的影響因素及高架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題，供大家探討交流。

3高架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1特殊荷載

軌道交通高架橋因橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路，引起了一些特殊力。橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路因溫度變化、列車(chē)荷載的作用以及冬季鋼軌折斷致使梁軌之間產(chǎn)生相對(duì)位移，因扣件縱向阻力的作用，梁軌相對(duì)位移受到約束，因此梁軌間產(chǎn)生大小相等、方向相反的縱向力。它們分別是：伸縮力、撓曲力、斷軌力，制動(dòng)力與鐵路橋也不同。

3.2變形控制

由于城市軌道高架橋采用無(wú)渣無(wú)枕軌道結(jié)構(gòu)，鋼軌扣件調(diào)高量?jī)H為40mm，即橋梁的后期變形不能大于40mm.橋梁設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮變形控制。主要的變形包括予應(yīng)力混凝土梁的徐變變形和基礎(chǔ)的后期沉降。從1997年開(kāi)始，筆者有幸參加了國(guó)內(nèi)及時(shí)條高架城市軌道交通線路-上海明珠一期工程的設(shè)計(jì)及該工程對(duì)橋梁的徐變控制和基礎(chǔ)沉降的課題，課題從設(shè)計(jì)、施工監(jiān)測(cè)、到運(yùn)營(yíng)階段對(duì)橋梁的徐變和沉降進(jìn)行了深入研究，課題歷時(shí)4年多。正在建設(shè)的北京城市鐵路，也對(duì)橋梁的徐變進(jìn)行了測(cè)試，工程實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中采取一些適當(dāng)措施，其變形是可以得到有效控制的。

控制徐變變形的措施：

1．設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)增加梁的剛度，減少?gòu)椥宰冃危瑥亩鴾p少徐變變形基數(shù)；

2．優(yōu)化予應(yīng)力鋼束布置，控制張拉應(yīng)力。

3．提高張拉時(shí)混凝土的齡期。

4．梁體設(shè)計(jì)預(yù)拱度時(shí)考慮徐變變形的。

5．施工加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，減低水灰比。

6．梁澆注完成后，要做好施工組織，盡量延遲承軌臺(tái)開(kāi)始澆注的時(shí)間。

7．加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，將測(cè)量信息及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)。

基礎(chǔ)變形控制

1．盡量采用樁基礎(chǔ)；

2．增加樁長(zhǎng)；

3．增加樁數(shù)；

4．選擇持力層。

3.3橋梁結(jié)構(gòu)形式的選擇

長(zhǎng)距離的高架橋結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)遵循安全、、美觀、便于施工，滿(mǎn)足橋下道路交通及環(huán)保要求，因此，高架橋區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)段橋式選擇的成功與否，是高架線路建設(shè)能否成功的關(guān)鍵因素之一。

3.3.1合理跨徑：從景觀、經(jīng)濟(jì)和施工技術(shù)等各方面綜合考慮確定。區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)梁的合理跨度以25m-30m為宜。

3.3.2結(jié)構(gòu)體系：城市中小跨度橋多采用簡(jiǎn)支梁體系或連續(xù)梁體系。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,受力明確，容易做到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、制造工廠化、施工機(jī)械化，安裝架設(shè)方便，施工速度較快。連續(xù)梁橋?yàn)槌o定體系，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，有利于改善行車(chē)條件，減小列車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)。優(yōu)先推薦簡(jiǎn)支梁體系。

3.3.3梁型

根據(jù)幾條線的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)梁的結(jié)構(gòu)型式重點(diǎn)應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁和預(yù)應(yīng)力混凝土t形梁。

箱梁能適應(yīng)各類(lèi)條件，是國(guó)內(nèi)廣泛采用的高架結(jié)構(gòu)形式之一，它具有閉合薄壁截面，抗扭剛度大，整體受力性能好、動(dòng)力穩(wěn)定性好。箱梁外觀簡(jiǎn)潔、適應(yīng)性強(qiáng)，在區(qū)間直線段、曲線段、折返線及渡線段等處均可采用，對(duì)于斜彎橋尤為有利。

t形梁屬肋梁式結(jié)構(gòu)的一種，其抗彎性能好。由于主梁為工廠或現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，故質(zhì)量較高。橋梁上部結(jié)構(gòu)由四片t梁相互聯(lián)結(jié)而成，吊裝重量輕，施工方便，且構(gòu)件容易修復(fù)或更換。

槽形梁為下承式梁，與上承式梁相比，其較大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)高度相對(duì)較低，且兩側(cè)的主梁可起到隔音作用。

表2列出了各種型式梁特性的綜合比較。

3.4施工方式選擇

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間橋梁，其施工主要有整孔預(yù)制方案、節(jié)段拼裝和現(xiàn)澆三種方式。從表1可以看出，在目前國(guó)內(nèi)建成和在建的線路中，橋梁施工方法多采用現(xiàn)澆，這是由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)橋梁運(yùn)輸和吊裝設(shè)備的限制及標(biāo)段劃分較小的原因造成的。但是，世界上橋梁技術(shù)迅速，橋梁的結(jié)構(gòu)也在多樣化，特別是由于橋梁架設(shè)施工技術(shù)的發(fā)展，促使各類(lèi)橋梁的架設(shè)質(zhì)量與進(jìn)度不斷提高。由于高速鐵路橋梁和輕軌交通高架橋梁發(fā)展的需要，也使架橋設(shè)備與技術(shù)日新月異。修建城市輕軌高架橋，應(yīng)采用預(yù)制簡(jiǎn)支梁吊運(yùn)架設(shè)法，利用橋梁施工設(shè)備與技術(shù)，以流水作業(yè)方式進(jìn)行建設(shè)施工。這種方法已在意大利、法國(guó)、南韓、墨西哥等國(guó)家被證明是保障橋梁外觀質(zhì)量、縮短工期、降低總成本、減少施工對(duì)的負(fù)效應(yīng)的方式。

預(yù)制施工方案的特點(diǎn)：

1)在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制箱梁，通過(guò)運(yùn)輸機(jī)械將箱梁運(yùn)到橋位，再利用架橋機(jī)械將箱梁安裝就位。

2)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的城市環(huán)境影響較小。由于采用預(yù)制、吊裝的施工方法，在橋墩及基礎(chǔ)施工完成后即可對(duì)施工沿線現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，并在線上完成橋梁架設(shè)，可有效減小拆遷量，減少施工場(chǎng)地占用面積和時(shí)間以及對(duì)城市交通的影響。

3)橋梁上部結(jié)構(gòu)為工廠化生產(chǎn)，施工工藝簡(jiǎn)單易行，技術(shù)成熟，橋梁的內(nèi)部質(zhì)量及外觀都能得到保障，可有效避免全線現(xiàn)澆作業(yè)中橋梁質(zhì)量參差不一，外觀相差較大的現(xiàn)象。

4)整孔預(yù)制、運(yùn)輸、架設(shè)方案單工作面施工速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于其他施工方案。如采取恰當(dāng)運(yùn)梁方式，更有利于減少施工對(duì)城市環(huán)境及城市交通的影響。

5)預(yù)制施工的發(fā)展-階段拼裝法：分段箱梁的運(yùn)輸、安裝方便，采用跨越式架橋桁機(jī)，對(duì)交通和社區(qū)的干擾最小。此外橋梁跨度較大并可靈活調(diào)整。

3.5車(chē)站結(jié)構(gòu)型式及減振措施

從結(jié)構(gòu)形式上高架車(chē)站主要分三類(lèi)：站橋分離式，橋從車(chē)站穿過(guò)，與車(chē)站的構(gòu)件不發(fā)生任何關(guān)系；站、橋結(jié)合式，即行車(chē)道處設(shè)行車(chē)道梁，該梁簡(jiǎn)支在車(chē)站框架橫梁上，支承點(diǎn)采取減振措施；站、橋合一式，即車(chē)站部分框架結(jié)構(gòu)作為行車(chē)道，列車(chē)直接在框架梁板上行走。這三種結(jié)構(gòu)形式有如下的優(yōu)缺點(diǎn)：

高架車(chē)站結(jié)構(gòu)型式比較表 表3

4需進(jìn)一步研究的課題

雖然城市軌道交通高架橋的建設(shè)已有一些經(jīng)驗(yàn)，但仍需解決以下：

1)橋梁結(jié)構(gòu)耐久性及100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇。

2)施工方法研究，如整孔預(yù)制運(yùn)架技術(shù)、階段拼裝技術(shù)、先張預(yù)應(yīng)力技術(shù)等。

3)車(chē)站型式及規(guī)模優(yōu)化。

4)減振降噪技術(shù)。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市軌道交通高架型式的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)，它涉及了線路、橋梁、軌道、建筑景觀、建筑結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)、施工等多個(gè)領(lǐng)域，是一個(gè)綜合的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。作者在這里只是拋磚引玉，希望的高架城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)不斷完善、持續(xù)創(chuàng)新。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通工程籌劃設(shè)計(jì)文件編制探討

摘　要:歸納了城市軌道交通工程設(shè)計(jì)文件中工程籌劃章節(jié)的組成內(nèi)容及框架結(jié)構(gòu),闡述了工程籌劃的工程特點(diǎn)、工程建設(shè)總工期、分部分項(xiàng)工程的主要進(jìn)度指標(biāo)及關(guān)鍵項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,以期推動(dòng)城市軌道交通工程籌劃設(shè)計(jì)文件編制的規(guī)范化。

關(guān)鍵詞:軌道交通;工程籌劃;編制

工程籌劃是城市軌道交通工程設(shè)計(jì)文件中的必要組成部分,是對(duì)一項(xiàng)工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行全程籌劃的指導(dǎo)性文件,主要框架結(jié)構(gòu)由工程概況及特點(diǎn)、工程建設(shè)總工期、分部分項(xiàng)工程進(jìn)度計(jì)劃、施工組織設(shè)計(jì)意見(jiàn)、工程招標(biāo)及采購(gòu)、工程監(jiān)理、試運(yùn)營(yíng)計(jì)劃等內(nèi)容組成。

1工程概況及特點(diǎn)

1.1 工程概況

工程概況一般應(yīng)說(shuō)明工程項(xiàng)目的規(guī)模和特征,包括起迄站點(diǎn)、里程、沿途經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)名稱(chēng);線路長(zhǎng)度、車(chē)站座數(shù),其中高架車(chē)站、地下車(chē)站、主變電所等工程項(xiàng)目的數(shù)量;車(chē)輛段及綜合維修基地設(shè)置地點(diǎn)和數(shù)量。簡(jiǎn)要介紹全線工程總量,主要包括開(kāi)挖土石方、回填土方、圬工、鋼材等數(shù)量。

1.2 工程特點(diǎn)

城市軌道交通工程線路往往穿越客流密集、商貿(mào)發(fā)達(dá)的城市中心區(qū),其施工組織措施特別需要關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題:

(1)環(huán)保要求。如施工現(xiàn)場(chǎng)采用封閉式施工,場(chǎng)內(nèi)須設(shè)置洗車(chē)槽,車(chē)輛須在場(chǎng)內(nèi)沖洗干凈后才可上路行駛;施工廢水的排放須經(jīng)沉淀達(dá)標(biāo)后才可排入市政下水道;泥漿須疏干后才能運(yùn)棄。施工工地要有防塵、降噪措施,盡量減少施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲與振動(dòng)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

(2)工法要求。在軌道交通工程建設(shè)中經(jīng)常會(huì)采取一些特殊的施工措施與方法,如在地鐵工程施工中,在經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)條件允許的情況下,車(chē)站會(huì)盡量考慮采用暗挖、蓋挖等施工方法,而地下區(qū)間也盡可能采用盾構(gòu)法施工;對(duì)于高架線路,盡量采用施工進(jìn)度快的支架現(xiàn)澆法,道路交通組織困難地段采用預(yù)制吊裝法施工。

(3)時(shí)間要求。因城市軌道交通工程所處施工條件的特殊性,施工中必然會(huì)對(duì)周?chē)慕煌ā⒕用竦纳顜?lái)很大的負(fù)面影響,因此施工周期要求相對(duì)較短。

2 工程建設(shè)總工期

工程建設(shè)總工期包括工程勘察設(shè)計(jì)、施工前期準(zhǔn)備、工程招投標(biāo)、土建工程、設(shè)備安裝調(diào)試和通車(chē)試運(yùn)營(yíng)6個(gè)階段。

2.1 分部分項(xiàng)工程工期參考意見(jiàn)

國(guó)家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,工程項(xiàng)目建議書(shū)(含預(yù)可行性研究)編制時(shí)間為6～8個(gè)月,工程可行性研究編制時(shí)間為8～10個(gè)月,總體設(shè)計(jì)編制時(shí)間為6～8個(gè)月,初步設(shè)計(jì)編制時(shí)間為10～15個(gè)月,施工圖設(shè)計(jì)編制時(shí)間為12～18個(gè)月。但在實(shí)際操作中,由于時(shí)間關(guān)系及業(yè)主的要求,一般情況下預(yù)可行性研究編制時(shí)間為2～3個(gè)月,工程可行性研究編制時(shí)間為3～4個(gè)月,總體設(shè)計(jì)編制時(shí)間為4個(gè)月左右,初步設(shè)計(jì)編制時(shí)間為8～10個(gè)月。施工前期準(zhǔn)備一般需6～12個(gè)月,每個(gè)分項(xiàng)工程招投標(biāo)一般需4～5個(gè)月,設(shè)備安裝調(diào)試一般需12～17個(gè)月,通車(chē)試運(yùn)營(yíng)一般需1～2年。

土建工程可根據(jù)各分項(xiàng)工程進(jìn)度指標(biāo)計(jì)算合理工期。根據(jù)這幾年全國(guó)各大城市軌道交通工程施工情況及筆者工作經(jīng)驗(yàn)的積累,關(guān)鍵分項(xiàng)工程主要進(jìn)度指標(biāo)可作如下考慮:

高架車(chē)站10～12個(gè)月/座;高架區(qū)間10～12個(gè)月/區(qū)間;一般地下車(chē)站18～22個(gè)月/座;特大型地下車(chē)站24～30個(gè)月/座;盾構(gòu)法區(qū)間隧道180～210m/月(單洞);明挖區(qū)間雙洞140～160m/月;礦山法施工單洞40～60m/月,雙洞30～40m/月;軌道工程1300～2000m/月;車(chē)輛段施工一般需27個(gè)月。

2.2 分段分塊發(fā)包意見(jiàn)

土建工程要綜合考慮工程各單項(xiàng)工程的投資規(guī)模、施工方法、施工位置,以及專(zhuān)業(yè)差異等特點(diǎn),根據(jù)總工期的安排及各單項(xiàng)工程開(kāi)竣工時(shí)間,將線路分段,區(qū)間與車(chē)站工程組合招標(biāo),如2站2區(qū)間,3站2區(qū)間,4站3區(qū)間等,可便于設(shè)計(jì)過(guò)程中分項(xiàng)設(shè)計(jì)方對(duì)線路的優(yōu)化,減少接口,達(dá)到工程利益優(yōu)先之目的。換乘節(jié)點(diǎn)眾多時(shí),標(biāo)段劃分時(shí)注意以大帶小,保障工程量與工程難度的均衡性。

設(shè)備系統(tǒng)為減少設(shè)計(jì)接口,保障設(shè)計(jì)質(zhì)量。供電系統(tǒng)宜作為一個(gè)完整的系統(tǒng)標(biāo)段;通信與afc作為一個(gè)標(biāo)段;信號(hào)系統(tǒng)可作為一個(gè)標(biāo)段,考慮到系統(tǒng)的整合,bas與fas系統(tǒng)宜作為一個(gè)標(biāo)段;電梯、屏蔽門(mén)和防淹門(mén)作為一個(gè)標(biāo)段;通風(fēng)空調(diào)、給排水及消防宜作為一個(gè)標(biāo)段。

2.3 工程建設(shè)總工期參考意見(jiàn)

由于項(xiàng)目時(shí)間難以確定,因此工程建設(shè)總工期沒(méi)有一個(gè)確切的時(shí)間,但城市軌道交通工程施工總工期卻相對(duì)明確,高架線路一般為2.5～3年;地下線路一般為3.5～4.5年。

3 分部分項(xiàng)工程進(jìn)度計(jì)劃

在工程籌劃文件中,最重要的任務(wù)是根據(jù)各分項(xiàng)工程的施工特點(diǎn)、工期、進(jìn)度指標(biāo),以及相互間的關(guān)聯(lián)關(guān)系編制工程籌劃進(jìn)度圖。工程籌劃進(jìn)度圖不僅反映的是對(duì)工程進(jìn)度的計(jì)劃安排,更主要的是對(duì)技術(shù)接口、總體設(shè)計(jì)思想的體現(xiàn)。工程籌劃進(jìn)度圖主要包括設(shè)計(jì)、前期準(zhǔn)備、工程招投標(biāo)、土建工程、機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試、車(chē)輛制造與運(yùn)輸、軌道鋪設(shè)、工程初驗(yàn)、整改、驗(yàn)收,全線系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、試運(yùn)營(yíng)等項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度。

前期準(zhǔn)備工作中的三通一平,原則上由建設(shè)方在施工前組織完成。但在實(shí)際施工中,一般是在土建工程招標(biāo)后,由相應(yīng)施工單位完成自己施工場(chǎng)地的三通與平整;征地拆遷由業(yè)主在初步設(shè)計(jì)階段及土建工程開(kāi)工前完成;管線搬遷在土建工程開(kāi)工前完成。

工程招投標(biāo)中的土建招標(biāo),一般在施工圖設(shè)計(jì)開(kāi)始后,具備一定招標(biāo)條件后即可進(jìn)行,有時(shí)根據(jù)業(yè)主要求,部分提前開(kāi)工的工程,在初步設(shè)計(jì)完成后即可開(kāi)始;設(shè)備安裝工程招標(biāo)可在土建工程施工到一定階段后進(jìn)行;車(chē)輛招標(biāo)應(yīng)考慮車(chē)輛制造22～28個(gè)月的時(shí)間要求,并須保障車(chē)輛制造運(yùn)輸在各系統(tǒng)設(shè)備安裝調(diào)試完成前6個(gè)月完成;機(jī)電設(shè)備安裝工程招投標(biāo),一般在大部分土建工程完工前進(jìn)行,也可提前進(jìn)行。

在土建工程中,對(duì)于高架線路,車(chē)站施工與區(qū)間橋梁施工一般互不牽制,施工工期容易控制,而在地鐵施工中,區(qū)間盾構(gòu)與地下車(chē)站施工關(guān)系密切,必須進(jìn)行通盤(pán)考慮。一般情況下,盾構(gòu)利用明挖車(chē)站作為盾構(gòu)井可節(jié)省工程投資,盾構(gòu)始發(fā)井施工一般需6～8個(gè)月的工期。也就是說(shuō),在車(chē)站施工6～8個(gè)月之后,相臨區(qū)間盾構(gòu)機(jī)才能下井掘進(jìn),而盾構(gòu)過(guò)站則要求相應(yīng)車(chē)站完成必要的主體結(jié)構(gòu)后方能通過(guò),盾構(gòu)吊出井往往也利用明挖車(chē)站一端結(jié)構(gòu)聯(lián)合設(shè)置。盾構(gòu)機(jī)下井一般需1個(gè)月左右,而盾構(gòu)過(guò)站需2個(gè)月左右,盾構(gòu)由車(chē)站掉頭需1個(gè)月左右,一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)一般施工4.3km左右即可攤銷(xiāo)完成。此外,其它工程如主變電所、車(chē)輛段等工程的施工相對(duì)獨(dú)立,受控因素也少得多。

鋪軌工程是工程籌劃工作中比較重要的一項(xiàng)內(nèi)容,高架和地下線路均存在一些特殊的要求。由于采用整體道床,在高架線路中,為消除橋梁結(jié)構(gòu)徐變上拱的影響,一般高架橋梁施工完成6個(gè)月后,才能進(jìn)行鋪軌施工。在地鐵工程中,為防止鋪軌中斷(不通),鋪軌與盾構(gòu)施工重疊時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng),一般在大部分盾構(gòu)區(qū)間連通后,車(chē)站主體結(jié)構(gòu)完工后,才能考慮開(kāi)始鋪軌,軌道工程應(yīng)在車(chē)輛運(yùn)輸之前2～3個(gè)月完成。同時(shí),鋪軌基地的選擇應(yīng)結(jié)合工期要求、場(chǎng)地條件和車(chē)站與區(qū)間工法,統(tǒng)一考慮布設(shè),可多工作面平行施工,一般情況下鋪軌時(shí)間控制在10個(gè)月左右。

各系統(tǒng)設(shè)備安裝與調(diào)試,在大部分土建工程完工后進(jìn)行。

車(chē)輛制造與運(yùn)輸一般需28個(gè)月左右。

全線系統(tǒng)聯(lián)調(diào)在土建工程、設(shè)備安裝工程、機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試工程、鋪軌工程、車(chē)輛運(yùn)輸完成之后進(jìn)行,一般需半年時(shí)間,有時(shí)長(zhǎng)達(dá)1年以上。

4 施工組織設(shè)計(jì)意見(jiàn)

在工程籌劃文件中,施工組織包括前期準(zhǔn)備工作、技術(shù)準(zhǔn)備、施工準(zhǔn)備、施工組織。

前期準(zhǔn)備工作、技術(shù)準(zhǔn)備、施工準(zhǔn)備工作主要由工程建設(shè)主管機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。征地、借地及建筑物的拆遷,施工相關(guān)地段的交通改道及管線改移,施工場(chǎng)地的落實(shí)及平整,施工用水、電、通信的落實(shí)等,由業(yè)主委托政府專(zhuān)業(yè)部門(mén)來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)和組織實(shí)施。棄碴場(chǎng)地的落實(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卦僚欧挪块T(mén)的統(tǒng)一安排,選擇有運(yùn)輸資質(zhì)的單位運(yùn)棄余土。

在初步設(shè)計(jì)階段,施工組織中要將主要工程施工方法,如車(chē)站、區(qū)間主要施工方法、軌道鋪設(shè)方法進(jìn)行介紹;施工區(qū)段如何劃分;土石方開(kāi)挖及棄運(yùn)如何安排;主要建筑材料供應(yīng)方案;軌排基地設(shè)置及大型設(shè)備運(yùn)輸方案;機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)安排意見(jiàn)逐項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明;對(duì)預(yù)可研、可研階段內(nèi)容只作簡(jiǎn)單說(shuō)明。

工程施工組織設(shè)計(jì)中,根據(jù)既有工程的施工經(jīng)驗(yàn),主要注意以下幾點(diǎn):

(1) 因盾構(gòu)施工對(duì)工期的影響較大,特別是在總工期要求較短的情況下,新盾構(gòu)機(jī)的招標(biāo)、設(shè)計(jì)和制造時(shí)間須提前并嚴(yán)格控制工期。

(2) 征地拆遷、管線遷移是影響施工進(jìn)度策劃的另一主要因素,因此必須加大對(duì)施工前期準(zhǔn)備工作的力度,加強(qiáng)對(duì)該部分工作的監(jiān)督。

(3)施工場(chǎng)地及施工措施

施工場(chǎng)地的布置應(yīng)充分利用車(chē)站的建筑面積,盡可能與開(kāi)發(fā)地塊、綠化帶、廣場(chǎng)等結(jié)合,但為臨時(shí)施工用地,需經(jīng)城市環(huán)保及規(guī)劃部門(mén)的同意,場(chǎng)地布置困難及交通量較小地段,經(jīng)交通管理部門(mén)同意后,可臨時(shí)封閉道路或占用部分道路作為施工場(chǎng)地。

(4)盾構(gòu)井盡可能作為盾構(gòu)的拼裝井及施工的出土井。采用礦山法施工的區(qū)間隧道,材料和土石方一般通過(guò)豎井進(jìn)入和運(yùn)出。

(5)為確保鋪設(shè)軌道工作的順利進(jìn)行,應(yīng)根據(jù)工程量的大小及場(chǎng)地條件,選擇幾處合適的軌排基地,進(jìn)行鋪軌作業(yè)。

5 工程招標(biāo)、采購(gòu)及工程監(jiān)理

城市軌道交通工程的招投標(biāo)主要包括設(shè)計(jì)招投標(biāo)、土建工程和設(shè)備安裝工程施工招投標(biāo)、車(chē)輛和機(jī)電設(shè)備采購(gòu)招投標(biāo)、工程監(jiān)理招投標(biāo)4個(gè)部分。

在設(shè)計(jì)招投標(biāo)中,應(yīng)從設(shè)計(jì)投標(biāo)單位的設(shè)計(jì)資質(zhì)、以往工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)力等方面考慮。在工種設(shè)計(jì)方案合理、適用及經(jīng)濟(jì)的前提下,選擇多家設(shè)計(jì)單位參與設(shè)計(jì)工作。

土建工程和設(shè)備安裝工程施工招投標(biāo),應(yīng)根據(jù)施工標(biāo)段組織招投標(biāo)工作,主要從以下幾個(gè)方面考慮:

(1) 施工單位的資質(zhì)、資信情況;

(2) 施工單位的類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)例;

(3) 施工單位近期的財(cái)務(wù)狀況和在施工程;

(4) 施工方案的合理性、可行性以及先進(jìn)性;

(5) 工程報(bào)價(jià)和工期計(jì)劃;

(6) 施工單位的技術(shù)力量和設(shè)備情況。

車(chē)輛和機(jī)電設(shè)備招投標(biāo)主要考慮生產(chǎn)廠商的資質(zhì)、資信情況、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)技術(shù),以及產(chǎn)品的性能、報(bào)價(jià)、穩(wěn)定性、適應(yīng)性、后期的維護(hù)和環(huán)境保護(hù)等因素。選擇設(shè)備應(yīng)根據(jù)工程的具體要求,有一定的先進(jìn)性和余量,盡量采用國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品,提高設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率,降低工程造價(jià),促進(jìn)我國(guó)機(jī)電行業(yè)的發(fā)展。同時(shí),車(chē)輛和機(jī)電設(shè)備的招投標(biāo),必須從全局的角度,充分考慮車(chē)輛和機(jī)電設(shè)備需要的生產(chǎn)周期,以及其調(diào)試安裝后的土建工程的建設(shè)時(shí)間。此項(xiàng)工作在很大程度上影響和控制著工程的總工期,因此十分重要。

為了更好地保障工程質(zhì)量、控制工期和工程款的劃撥,通過(guò)招標(biāo)選擇一家或多家有類(lèi)似工程監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)的有資質(zhì)的監(jiān)理單位,負(fù)責(zé)控制工程進(jìn)度、監(jiān)督工程質(zhì)量、分項(xiàng)工程的核驗(yàn)、隱蔽工程的檢查和的竣工驗(yàn)收,以及施工過(guò)程中的變更、洽商等事宜。

6 試運(yùn)行計(jì)劃

試運(yùn)營(yíng)是工程項(xiàng)目建成后,正式運(yùn)營(yíng)前的一個(gè)階段,為了確保工程建成后可立即投入試運(yùn)行、發(fā)揮該項(xiàng)目的效益,運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)派出不同人員跟蹤工程各個(gè)階段,從初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)以及土建、機(jī)電安裝工程,以了解設(shè)計(jì)的意圖,掌握隱蔽工程實(shí)施情況,并根據(jù)設(shè)計(jì)意圖及以往城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的管理經(jīng)驗(yàn),制訂運(yùn)營(yíng)管理模式,編制運(yùn)營(yíng)管理的規(guī)章制度;參與設(shè)備調(diào)試、大聯(lián)調(diào)工作,為工程移交接管做好準(zhǔn)備工作;提前做好人員的培訓(xùn)、機(jī)構(gòu)配置工作,通過(guò)多方位的演練,使運(yùn)營(yíng)人員達(dá)到上崗要求。

7 結(jié)束語(yǔ)

如何編制城市軌道交通工程籌劃設(shè)計(jì)文件,目前還沒(méi)有統(tǒng)一的文件規(guī)定和相對(duì)固定的模式,尚處在摸索完善中。通過(guò)此文的經(jīng)驗(yàn)介紹,希望能夠推動(dòng)城市軌道交通工程籌劃設(shè)計(jì)文件編制的規(guī)范化。工程籌劃設(shè)計(jì)文件的編制也將會(huì)進(jìn)一步完善并日趨規(guī)范。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理模式分析

摘 要：本文主要從城市軌道交通項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的特點(diǎn)出發(fā)，介紹了目前常見(jiàn)的兩種設(shè)計(jì)管理模式，并對(duì)這兩種模式進(jìn)行對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討設(shè)計(jì)總體管理模式在工程實(shí)例中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通項(xiàng)目；設(shè)計(jì)總包管理模式；設(shè)計(jì)總體管理模式

1 引言

在城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)中，設(shè)計(jì)作為前期工作中的一個(gè)復(fù)雜的子系統(tǒng)，是工程質(zhì)量、進(jìn)度、投資控制的重要環(huán)節(jié)，對(duì)項(xiàng)目的成功取著關(guān)鍵的作用。

城市軌道交通項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作有其獨(dú)特的特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在4個(gè)方面[1][2]：（1）工作界面復(fù)雜。涉及已建和在建項(xiàng)目之間、城市建設(shè)和城市規(guī)劃之間、各系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間、各工點(diǎn)設(shè)計(jì)之間、系統(tǒng)與工點(diǎn)之間的技術(shù)問(wèn)題和接口處理；（2）協(xié)調(diào)困難。設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)工作中不僅需要與規(guī)劃、市政、供電、消防、交通、通訊等部門(mén)進(jìn)行協(xié)調(diào)，還需與業(yè)主、設(shè)計(jì)監(jiān)理或設(shè)計(jì)咨詢(xún)單位及各設(shè)計(jì)單位之間進(jìn)行協(xié)調(diào)；（3）專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)多而復(fù)雜、接口問(wèn)題多。城市軌道交通項(xiàng)目是涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)工程，各專(zhuān)業(yè)既獨(dú)立又存在許多接口關(guān)系，均需在設(shè)計(jì)過(guò)程中加以協(xié)調(diào)和解決；（4）設(shè)計(jì)服務(wù)期長(zhǎng)，不確定因素多，期間因設(shè)計(jì)邊界條件改變、施工現(xiàn)場(chǎng)條件變化、不可抗力、設(shè)計(jì)缺陷等各種主客觀因素需進(jìn)行設(shè)計(jì)變更和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。 設(shè)計(jì)工作的以上特點(diǎn)顯示了設(shè)計(jì)管理工作的難度和重要性。本文主要對(duì)目前城市軌道交通項(xiàng)目中兩種主要設(shè)計(jì)管理模式進(jìn)行分析對(duì)比，并探討其在實(shí)際項(xiàng)目中的運(yùn)用。

2 兩種主要的設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理模式

在城市軌道交通項(xiàng)目中，目前主要的兩種設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理模式是：設(shè)計(jì)總承包管理模式和設(shè)計(jì)總體管理模式。

2.1 設(shè)計(jì)總承包管理模式

在這種管理模式中，業(yè)主將項(xiàng)目設(shè)計(jì)全權(quán)委托給設(shè)計(jì)總承包單位，由設(shè)計(jì)總承包單位直接進(jìn)行設(shè)計(jì)分包的發(fā)包。該設(shè)計(jì)總承包單位對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)向業(yè)主負(fù)全部責(zé)任。這種模式通過(guò)一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)總承包單位，直接把參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)的各分包單位有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一種自上而下的、嚴(yán)密的縱向合同管理體系。其管理模式見(jiàn)圖1[3]。

設(shè)計(jì)總承包管理模式的特點(diǎn)在于設(shè)計(jì)總承包單位以總包方的身份負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作，并直接承擔(dān)主要設(shè)計(jì)任務(wù)。總承包單位對(duì)參與設(shè)計(jì)的各分包單位的設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)進(jìn)度、投資控制等項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)施多方位管理和調(diào)控，從而較大限度地確保設(shè)計(jì)工作的成果達(dá)到品質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)、合理的目標(biāo)。

2.2 設(shè)計(jì)總體管理模式

在這種管理模式中，業(yè)主將設(shè)計(jì)總體工作和總體管理工作委托給一設(shè)計(jì)單位（通常被稱(chēng)為設(shè)計(jì)總體單位），由業(yè)主（通過(guò)設(shè)計(jì)監(jiān)理）和設(shè)計(jì)總體單位對(duì)參與設(shè)計(jì)的各單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)工作實(shí)施管理與協(xié)調(diào)。這是一種雙軌制的縱向管理體制，單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位和業(yè)主存在合同關(guān)系。其管理模式見(jiàn)圖2[3]。

設(shè)計(jì)總體管理模式的特點(diǎn)在于，業(yè)主直接對(duì)參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)的各單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)工作和設(shè)計(jì)合同進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)，業(yè)主授權(quán)設(shè)計(jì)總體單位對(duì)各單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位實(shí)施技術(shù)上的管理和總包管理，其中總包管理主要涉及合同管理、計(jì)劃管理、質(zhì)量管理、信息管理等方面。設(shè)計(jì)總體單位根據(jù)業(yè)主授權(quán)對(duì)單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行管理，并承擔(dān)責(zé)任。這樣有利于業(yè)主根據(jù)自身的管理能力，對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)行靈活的控制。

3 兩種設(shè)計(jì)管理模式的對(duì)比分析

設(shè)計(jì)總包管理模式和設(shè)計(jì)總體管理模式較大的區(qū)別在于，業(yè)主與分包單位(或單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位)是否存在合同關(guān)系。對(duì)業(yè)主來(lái)說(shuō)，前者合同體系簡(jiǎn)潔明暢，通過(guò)分層分級(jí)的管理便于實(shí)施調(diào)控，后者，因?yàn)闃I(yè)主與各單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位均存在合同關(guān)系，業(yè)主需花費(fèi)大量的時(shí)間和精力對(duì)這些單位進(jìn)行管理和協(xié)調(diào)，雖然，業(yè)主通過(guò)授權(quán)于設(shè)計(jì)總體單位的方式，委托設(shè)計(jì)總體單位具體實(shí)施管理，但在實(shí)施過(guò)程中，仍難免存在多頭指揮、界面不清的問(wèn)題。

在這兩種設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理模式中，設(shè)計(jì)總包單位和設(shè)計(jì)總體單位扮演的角色有根本的區(qū)別。前者的本質(zhì)是“總包方”，后者的本質(zhì)是“業(yè)主”。他們與業(yè)主的合同關(guān)系也有本質(zhì)的區(qū)別，設(shè)計(jì)總包單位與業(yè)主之間的合同本質(zhì)上是一份總承包合同，而設(shè)計(jì)總體單位與業(yè)主之間的合同更體現(xiàn)了服務(wù)合同的特點(diǎn)。

在設(shè)計(jì)總承包管理模式中，由于設(shè)計(jì)總承包單位與各分包設(shè)計(jì)單位之間存在直接合同關(guān)系，對(duì)總承包單位而言，一方面增加了其對(duì)分包設(shè)計(jì)單位的管理強(qiáng)度，另一方面也增加了總承包單位的管理工作量，加大了他的責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn)。而設(shè)計(jì)總體管理模式中，設(shè)計(jì)總體單位對(duì)單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位的管理強(qiáng)度直接取決于業(yè)主授權(quán)的范圍，設(shè)計(jì)總體單位的責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn)也與其管理權(quán)限成正比。

表1列出兩種設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理模式的利弊比較。在實(shí)際工程項(xiàng)目中，業(yè)主可根據(jù)自己的項(xiàng)目管理能力及對(duì)設(shè)計(jì)單位的項(xiàng)目管理能力的判斷，做出選擇[4]。

4 項(xiàng)目實(shí)例

下文以某城市地鐵工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析。考慮到目前國(guó)內(nèi)綜合性的可以從事地鐵項(xiàng)目設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)單位，雖然具備大量高水平的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，但其在總包管理方面尚缺乏專(zhuān)業(yè)人員和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為了減少項(xiàng)目綜合風(fēng)險(xiǎn)，業(yè)主決定選用設(shè)計(jì)總體管理模式進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理。

4.1 設(shè)計(jì)管理流程

業(yè)主所有指令通過(guò)設(shè)計(jì)監(jiān)理傳達(dá)到設(shè)計(jì)總體單位，設(shè)計(jì)總體單位再將指令傳達(dá)到單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位；反之，單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位所有請(qǐng)求、報(bào)告等首先送達(dá)設(shè)計(jì)總體單位，設(shè)計(jì)總體單位根據(jù)合同規(guī)定在其權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行處理，對(duì)于需要請(qǐng)示業(yè)主的問(wèn)題，由業(yè)主決策處理。這樣，保障了指令的，避免了多頭指揮。

4.2 設(shè)計(jì)總體單位的責(zé)權(quán)利

在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)總體單位的工作主要包括兩方面：設(shè)計(jì)總體工作和總包管理工作。業(yè)主通過(guò)合同賦予設(shè)計(jì)總體單位對(duì)單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位管理的能力，同時(shí)約束之，使其責(zé)權(quán)利統(tǒng)一。設(shè)計(jì)總體單位對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)三大目標(biāo)控制和設(shè)計(jì)成果向業(yè)主負(fù)總責(zé)。（1）在投資控制方面，設(shè)計(jì)總體單位負(fù)責(zé)投資分解和投資控制工作，對(duì)超出投資指標(biāo)的單項(xiàng)設(shè)計(jì)，有權(quán)責(zé)成單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行技術(shù)方案優(yōu)化，確保限額設(shè)計(jì)目標(biāo)的完成。（2）在設(shè)計(jì)質(zhì)量方面，負(fù)責(zé)監(jiān)督單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位貫徹執(zhí)行設(shè)計(jì)總體單位下達(dá)的技術(shù)指令，通過(guò)設(shè)計(jì)例會(huì)、月檢巡檢等方式檢查單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)質(zhì)量管理和控制。（3）在設(shè)計(jì)進(jìn)度控制方面，設(shè)計(jì)總體單位負(fù)責(zé)制定總的設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃，并將該進(jìn)度計(jì)劃下達(dá)到單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位，總體單位有權(quán)檢查和督促單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位按進(jìn)度計(jì)劃開(kāi)展設(shè)計(jì)。

除此之外，總體單位對(duì)單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)文件有審查的權(quán)利，審查不合格，可以退回。尚有對(duì)單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)費(fèi)的簽證權(quán)利，設(shè)計(jì)變更費(fèi)用統(tǒng)計(jì)申報(bào)的權(quán)利。

4.3 設(shè)計(jì)總體管理模式的優(yōu)缺點(diǎn)

目前，對(duì)城市軌道交通項(xiàng)目設(shè)計(jì)，由于其專(zhuān)業(yè)性和系統(tǒng)性非常強(qiáng)，一家設(shè)計(jì)單位沒(méi)有足夠的技術(shù)和管理能力單獨(dú)承擔(dān)。由一家牽頭，多家共同設(shè)計(jì)的方式，可以綜合各家設(shè)計(jì)單位的強(qiáng)項(xiàng)，做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在管理層次上，通過(guò)這樣層層控制把關(guān)，有利于業(yè)主對(duì)項(xiàng)目的控制。業(yè)主通過(guò)這種管理模式，使得項(xiàng)目設(shè)計(jì)的整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)得到了分擔(dān)。但是，由于業(yè)主和各設(shè)計(jì)單位均存在合同關(guān)系，從業(yè)主角度看，業(yè)主管理工作量大，協(xié)調(diào)困難，易出現(xiàn)多邊狀態(tài)，造成管理的真空。而且，業(yè)主為了提高設(shè)計(jì)總體單位的積極性或者項(xiàng)目本身的特點(diǎn)，往往將部分單項(xiàng)設(shè)計(jì)委托給設(shè)計(jì)總體單位直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣，形成了設(shè)計(jì)總體單位既是設(shè)計(jì)者，又是管理者的雙重身份，不利于業(yè)主的控制。

4.4 需進(jìn)一步探討的問(wèn)題

設(shè)計(jì)總體單位是否作為一個(gè)合同主體，在單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位和業(yè)主之間的合同協(xié)議書(shū)上簽字，是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。（1）設(shè)計(jì)總體單位除了管理工作外，還必須完成總體設(shè)計(jì)工作。總體設(shè)計(jì)工作貫穿項(xiàng)目設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，是開(kāi)展單項(xiàng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)總體單位既是設(shè)計(jì)工作的管理者，又是設(shè)計(jì)工作的實(shí)施者。（2）設(shè)計(jì)總體單位作為整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的統(tǒng)領(lǐng)，對(duì)單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)進(jìn)度及投資控制等向業(yè)主承擔(dān)連帶責(zé)任。從以上兩點(diǎn)可見(jiàn)，設(shè)計(jì)總體單位基本具備合同主體的條件，宜在單項(xiàng)設(shè)計(jì)單位和業(yè)主之間的合同協(xié)議書(shū)上簽字。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段的投資控制

摘　要　規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段是控制工程投資的重點(diǎn)。從分析軌道交通工程投資構(gòu)成入手,對(duì)投資控制重點(diǎn)進(jìn)行分析。在線路敷設(shè)、車(chē)站建設(shè)規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)電設(shè)備選用、設(shè)計(jì)管理等方面提出了投資控制的措施和手段。科學(xué)規(guī)劃線路和線站位布置類(lèi)型,合理確定建設(shè)規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn),提高機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率,選用信息化控制程度高的設(shè)備及系統(tǒng),精心組織設(shè)計(jì),推行限額設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),能有效地降低城市軌道交通工程的建造成本。

關(guān)鍵詞　城市軌道交通,規(guī)劃與設(shè)計(jì),投資控制

1 前期規(guī)劃與設(shè)計(jì)對(duì)工程投資控制的重要性

城市軌道交通工程以其大運(yùn)量、高效率、低污染等優(yōu)勢(shì),成為許多大中城市解決交通問(wèn)題的。但是,由于軌道交通工程初期投資巨大,運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高,導(dǎo)致城市軌道交通建設(shè)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益差,制約了其持續(xù)、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此,有效地控制與管理城市軌道交通工程建設(shè)投資,對(duì)其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展尤為關(guān)鍵。

在前期規(guī)劃即投資決策階段,決策者就要確定許多決定項(xiàng)目建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)成本的主要內(nèi)容,因此,前期規(guī)劃階段對(duì)項(xiàng)目投資和運(yùn)營(yíng)成本控制至關(guān)重要。有資料研究表明:前期規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段已經(jīng)決定了項(xiàng)目全壽命周期80%的費(fèi)用。

工程設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂,是處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)關(guān)系的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是影響投資較大的階段。在初步設(shè)計(jì)階段,影響項(xiàng)目投資的可能性為75%~95%;在施工圖設(shè)計(jì)階段,影響項(xiàng)目投資的可能性為5%~35%。很顯然,項(xiàng)目投資控制的關(guān)鍵在于施工以前的前期規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段,而在項(xiàng)目作出投資決策后,控制項(xiàng)目投資的關(guān)鍵就在于設(shè)計(jì)。因此,規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段對(duì)城市軌道交通工程的投資控制非常重要。

2 城市軌道交通投資構(gòu)成與控制重點(diǎn)

城市軌道交通工程涉及的專(zhuān)業(yè)和系統(tǒng)較多,技術(shù)復(fù)雜,牽扯面較廣,工程管理及投資控制有一定的難度。由于不同地區(qū)工程造價(jià)水平不同,地質(zhì)條件不同,導(dǎo)致土建工程等費(fèi)用存在一定的差異,因此選擇同一地區(qū)不同線路的設(shè)計(jì)概算對(duì)投資構(gòu)成作概略分析。某城市軌道交通工程投資組成見(jiàn)表1。其中,a號(hào)線路長(zhǎng)14km,均為地下線路,設(shè)12座車(chē)站;b號(hào)線路長(zhǎng)16km,其中地下線5.2km,地面和高架線5.8km,設(shè)9座車(chē)站,其中地下3座。

由表1可以看出,占靜態(tài)投資比重較大的為土建工程,占總投資的23%~30%;其次為車(chē)輛購(gòu)置費(fèi),約占總投資的13%;工程建設(shè)其他費(fèi)用(主要為征地、拆遷、交通疏解、管線遷改等前期費(fèi)用)約占總投資的15%;車(chē)輛段及綜合基地約占總投資的9%;供電系統(tǒng)、通信信號(hào)、環(huán)境控制與通風(fēng)及其他機(jī)電設(shè)備約占總投資的23%。從其他軌道交通項(xiàng)目也可以找到類(lèi)似的比例關(guān)系。另外,地下線路的土建工程費(fèi)用所占投資比例明顯較地面和高架線路高。

土建工程費(fèi)用受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、工程造價(jià)水平和線路敷設(shè)形式的影響,不同線路或項(xiàng)目之間變化較大,缺乏一致性,然而卻最容易控制,單位工程的價(jià)格變化幅度不大。設(shè)備系統(tǒng)費(fèi)用相對(duì)來(lái)說(shuō)有一定規(guī)律,但由于市場(chǎng)因素、競(jìng)爭(zhēng)原因和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求等的差異,往往變化較大,價(jià)格不定因素也較多。因此,從投資控制的角度,土建工程重在線站位敷設(shè)形式和規(guī)模的控制;機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)工程重在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定和招標(biāo)采購(gòu)的控制;其他費(fèi)用控制需要政策和當(dāng)?shù)卣闹С帧?

3 投資控制措施與手段

建設(shè)項(xiàng)目投資控制需要在投資決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)和建設(shè)實(shí)施等階段實(shí)施。根據(jù)城市軌道交通工程投資構(gòu)成與控制重點(diǎn)分析,在項(xiàng)目投資決策(即前期規(guī)劃)階段和設(shè)計(jì)階段,應(yīng)重點(diǎn)采取以下措施和手段實(shí)施投資控制。

3.1 投資決策階段

3.1.1 選擇適當(dāng)?shù)木€路類(lèi)別

在城市軌道交通規(guī)劃階段,線路走向、線路類(lèi)別的選擇對(duì)投資影響很大。一般說(shuō),高架線是地下線造價(jià)的1/3~1/2,地面線又是高架線造價(jià)的1/3~1/2左右。因此,在規(guī)劃軌道交通線路時(shí),一定要因地制宜,選擇適當(dāng)?shù)木€路類(lèi)別。在國(guó)內(nèi),地鐵的優(yōu)越性已廣為各界認(rèn)可,但對(duì)城市高架鐵路線還需進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)。在這方面國(guó)外有成功的先例:巴黎市中心有6個(gè)地面鐵路車(chē)站;莫斯科市內(nèi)有12個(gè)鐵路車(chē)站;柏林有橫穿市中心的高架鐵路;東京有山手線在市中心形成環(huán)線,并穿越人口最密集、商業(yè)最繁華地區(qū),日運(yùn)量達(dá)350~400萬(wàn)人次。一個(gè)城市的軌道交通線網(wǎng)可以由地下線、地面線、高架線、輕軌(現(xiàn)代有軌電車(chē))等組成。即使同一條線路也可既有地下線,又有地面和高架線。在條件許可的地段還可以進(jìn)行半地下形式敷設(shè),即站臺(tái)層布置在地下,站廳層布置在地面。所以,根據(jù)線路周邊情況,本著經(jīng)濟(jì)適用,公眾效益較大化的原則,合理地規(guī)劃軌道交通線路,適當(dāng)?shù)剡x擇線路類(lèi)別,是降低城市軌道交通工程造價(jià)的重要手段。

3.1.2 合理確定土建工程的規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于占靜態(tài)總投資約1/3的土建工程,其投資控制的重點(diǎn)是車(chē)站規(guī)模的控制。地鐵車(chē)站斷面比隧道斷面大得多,結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多,地鐵車(chē)站每米的工程量是地鐵區(qū)間工程量的10倍左右。不言而喻,地鐵車(chē)站的造價(jià)也比隧道的造價(jià)大得多。同時(shí),大體量車(chē)站的防水、防滲漏技術(shù)復(fù)雜,既提高造價(jià),也增加了防護(hù)維修費(fèi)用支出。因此,控制地鐵車(chē)站的體量是降低地鐵工程造價(jià)的關(guān)鍵之一。

影響車(chē)站規(guī)模的主要因素有:①客流;②設(shè)備用房和管理用房的面積;③車(chē)站埋深。客流將對(duì)車(chē)站站臺(tái)、站廳有效寬度,以及出入口、電扶梯數(shù)量等有直接影響,這就要求做好前期規(guī)劃,客流預(yù)測(cè)結(jié)果力求客觀,能夠反映實(shí)際情況,并在此基礎(chǔ)上合理進(jìn)行車(chē)輛選型,確定車(chē)輛編組數(shù)量,以便合理確定站臺(tái)站廳的工程規(guī)模;設(shè)備用房及管理用房的面積盡量緊湊經(jīng)濟(jì),可采用集成化布置,如將防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(fas)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)(bas)、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(scada)、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(emcs)等集成到一個(gè)綜合系統(tǒng)平臺(tái)上,以有效減少設(shè)備用房面積。在地下車(chē)站內(nèi)少設(shè)或不設(shè)次要的功能設(shè)施,如商業(yè)大廳、旅客集散大廳、售票大廳等。車(chē)站出入口設(shè)置保持3~4個(gè)為宜。若還需要更多的出入口,可預(yù)留接口待客流量成熟時(shí)再建。部分與相鄰物業(yè)連通的出入口可由連通物業(yè)業(yè)主單位投資或部分投資的方式建設(shè),達(dá)到降低建設(shè)成本的目的。車(chē)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要本著經(jīng)濟(jì)適用的原則合理確定,裝修要大方、實(shí)用、經(jīng)久耐用,避免盲目追求豪華導(dǎo)致的巨大浪費(fèi)。

3.1.3 提高機(jī)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率

地鐵列車(chē)、機(jī)電設(shè)備、通信信號(hào)系統(tǒng)等投資占靜態(tài)總投資的35%~40%。廣州、上海、北京于20世紀(jì)90年代建成的3條地鐵線,綜合平均造價(jià)每公里均在6~8億元。造價(jià)高的主要原因是機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)依賴(lài)進(jìn)口,特別是車(chē)輛、通信信號(hào)系統(tǒng)等從國(guó)外進(jìn)口,不僅建設(shè)成本高,維護(hù)成本也高。深圳地鐵一期工程在不降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備性能、質(zhì)量和系統(tǒng)水平的前提下,機(jī)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%以上,綜合平均造價(jià)為每公里5.2億元,大大降低了建設(shè)成本。廣州地鐵1號(hào)線建設(shè)全部機(jī)件都進(jìn)口,造價(jià)高達(dá)每公里6.6億元;從地鐵2號(hào)線開(kāi)始,地鐵建設(shè)國(guó)產(chǎn)化達(dá)到70%,在水平不低于1號(hào)線的前提下,國(guó)產(chǎn)化使2號(hào)線每公里造價(jià)下降了2.1億元。

無(wú)論是地鐵列車(chē),還是信號(hào)通信系統(tǒng)和自動(dòng)售檢票系統(tǒng),我國(guó)目前均有能力生產(chǎn)。我國(guó)新近建成投入運(yùn)營(yíng)的國(guó)產(chǎn)化率較高的地鐵線路,技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備系統(tǒng)性能穩(wěn)定,這為地鐵建設(shè)提高國(guó)產(chǎn)化率提供了技術(shù)保障。

3.1.4 選用信息化控制的設(shè)備及系統(tǒng)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,信息化控制技術(shù)已廣泛運(yùn)用于各行業(yè),地鐵工程的機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)已部分采用了變頻控制技術(shù)。深圳地鐵一期采用的無(wú)級(jí)變速電扶梯和變頻環(huán)控系統(tǒng),節(jié)能效果明顯。首次將變頻控制技術(shù)運(yùn)用到車(chē)站環(huán)控系統(tǒng)的深圳地鐵,通過(guò)一年多的運(yùn)行,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常,環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)定,經(jīng)專(zhuān)家鑒定會(huì)鑒定,節(jié)能達(dá)70%以上,大大降低了運(yùn)營(yíng)成本。從投資效果上看,雖然采用創(chuàng)新技術(shù)的設(shè)備系統(tǒng)較通常設(shè)備系統(tǒng)的初期投資高2%左右,但該部分增加的投資可通過(guò)節(jié)約的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用在1~2年內(nèi)全部回收。因此,在投資建設(shè)過(guò)程中,選擇機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)既要重視投資控制,又要注重投資效果,要盡量選用具有現(xiàn)代創(chuàng)新技術(shù)、信息化控制程度較高的設(shè)備及系統(tǒng),以有效地降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本,達(dá)到建設(shè)運(yùn)營(yíng)壽命期內(nèi)經(jīng)營(yíng)效益。

3.2 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段控制投資的關(guān)鍵在于確定合理的控制目標(biāo)值、分項(xiàng)投資額度及控制標(biāo)準(zhǔn),并用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)。一般用項(xiàng)目決策階段的投資估算作為方案設(shè)計(jì)的控制目標(biāo),用方案設(shè)計(jì)估算作為初步設(shè)計(jì)概算的控制目標(biāo),用初步設(shè)計(jì)概算作為施工圖預(yù)算的控制目標(biāo)。下面從限額設(shè)計(jì)以及模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的角度分析城市軌道交通工程的投資控制。

3.2.1 推行限額設(shè)計(jì)

把限額設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)階段建設(shè)項(xiàng)目投資控制的重要手段,這在方案比較、設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)備選型、提高工藝技術(shù)等實(shí)踐工作中是切實(shí)可行的,也是國(guó)內(nèi)外許多建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)用較多的管理控制手段。所謂限額設(shè)計(jì),就是按照批準(zhǔn)的投資估算(投資規(guī)模)控制初步設(shè)計(jì),按照批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)總概算控制施工圖設(shè)計(jì);各專(zhuān)業(yè)在保障達(dá)到使用功能的前提下,按分配的投資限額控制設(shè)計(jì),嚴(yán)格控制初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)的不合理變更,保障總投資限額不被突破。限額設(shè)計(jì)的控制對(duì)象是影響工程設(shè)計(jì)靜態(tài)投資(或及時(shí)部分工程費(fèi)用)的項(xiàng)目。

推行限額設(shè)計(jì)可從以下兩方面入手:

1)控制工程量,在設(shè)計(jì)過(guò)程中變“以量定價(jià)”為“以?xún)r(jià)定量”。將投資層層分解,先行分解到各專(zhuān)業(yè),然后再分解到各單位工程和分部工程。地鐵工程系統(tǒng)龐雜,投資要先按照土建、軌道、供電、通信信號(hào)、車(chē)輛段、工程建設(shè)其他費(fèi)用、車(chē)輛購(gòu)置費(fèi)、其他機(jī)電設(shè)備等項(xiàng)目進(jìn)行分解。土建工程再按各個(gè)車(chē)站、各個(gè)區(qū)間進(jìn)行分解。供電系統(tǒng)工程可進(jìn)一步分解為外部電源、變電所、環(huán)網(wǎng)電纜、接觸網(wǎng)、雜散電流、電力監(jiān)控、車(chē)站及區(qū)間動(dòng)力照明等。通信工程可分解為傳輸系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)、專(zhuān)用電話系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。投資分解要做到盡量周全細(xì)致不漏項(xiàng),各專(zhuān)業(yè)、各單位工程和分部工程以分解的投資額為設(shè)計(jì)目標(biāo),不得隨意突破。一方面要嚴(yán)格控制已確定的規(guī)模;另一方面要優(yōu)化設(shè)計(jì),合理布置和配置功能設(shè)施。如某地鐵車(chē)站站后設(shè)有一條存車(chē)線,采用明挖法施工后,其上形成了一定面積的自然空間;經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),將部分設(shè)備功能房布置在存車(chē)線上方的自然空間內(nèi),有效地減少車(chē)站面積1000多m2,降低了車(chē)站土建工程費(fèi)用的10%。

2)確定合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。通過(guò)采集、歸納工程技術(shù)資料,形成一套完善的分析系統(tǒng)。一方面通過(guò)對(duì)比分析各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),合理選用材料設(shè)備、工藝技術(shù)和結(jié)構(gòu)形式;另一方面優(yōu)化各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),如含鋼量、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、樁基入巖深度等,用具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)控制設(shè)計(jì),從而控制項(xiàng)目建設(shè)投資。確定合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是推行限額設(shè)計(jì)和最終投資控制的關(guān)鍵。

3.2.2 模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

在地鐵工程設(shè)計(jì)中,建筑布置的緊湊合理性直接影響到車(chē)站的規(guī)模。它既是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的學(xué)問(wèn),也是設(shè)計(jì)人員歷來(lái)面臨的一個(gè)難題。要解決好這個(gè)難題,地鐵車(chē)站必須推行模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。所謂模塊化設(shè)計(jì),就是在對(duì)地鐵車(chē)站進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,把對(duì)應(yīng)車(chē)站基本功能的設(shè)施分解成站臺(tái)、站廳、通道三個(gè)基本模塊,把對(duì)應(yīng)車(chē)站輔助功能的設(shè)施分為弱電及管理用房模塊、水電機(jī)房模塊、環(huán)控模塊等。而標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是將車(chē)站各功能設(shè)施、機(jī)電設(shè)備等標(biāo)準(zhǔn)化,用標(biāo)準(zhǔn)的功能組件組合設(shè)計(jì)車(chē)站。推行模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),將大大減少各車(chē)站因設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)人員不同而產(chǎn)生的車(chē)站建筑布置和規(guī)模炯異,大大減輕設(shè)計(jì)工作量和審圖工作量,有效防止不合理的布置和設(shè)計(jì)變更,避免產(chǎn)生浪費(fèi)的建筑面積,從而達(dá)到控制投資的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在我國(guó)城市軌道交通建設(shè)高潮中,要真正控制好工程投資,重點(diǎn)是抓好前期規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段。科學(xué)規(guī)劃線路和線站位布置類(lèi)型,合理確定建設(shè)規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn),提高機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率,選用信息化控制程度高的設(shè)備及系統(tǒng),精心組織設(shè)計(jì),推行限額設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),是有效降低建造成本,節(jié)約運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的有效途徑。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:論咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)在城市軌道交通建設(shè)中的作用

摘要：工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)是利用適用的信息和專(zhuān)家的智慧及經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用手段、管理、和工程技術(shù)等方面的知識(shí)，為建設(shè)項(xiàng)目的決策和管理提供咨詢(xún)的智力服務(wù)。城市軌道建設(shè)項(xiàng)目是大型的系統(tǒng)工程，有其自身的特殊性，本文針對(duì)當(dāng)今城市軌道交通建設(shè)方興未艾的形勢(shì)，結(jié)合城市軌道交通項(xiàng)目的特點(diǎn)，重點(diǎn)論述了咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)在該特殊行業(yè)的作用及如何發(fā)揮其作用的。

關(guān)鍵詞：軌道交通；咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)；項(xiàng)目管理

o引言-中國(guó)城市軌道交通建設(shè)方興未艾

據(jù)統(tǒng)計(jì)，今后五年中國(guó)城市軌道交通將有大，將建成總長(zhǎng)度四百五十公里左右的城市軌道交通線路。中國(guó)人口過(guò)百萬(wàn)的三十四個(gè)城市中，有二十個(gè)超大城市和特大城市正在建設(shè)和籌建自己的軌道交通。其中，北京、上海、廣州在續(xù)建地鐵。北京規(guī)劃未來(lái)地鐵總長(zhǎng)將達(dá)到四百零八公里。上海目前已有三條地鐵線投入營(yíng)運(yùn)，“十五”期間將建設(shè)包括磁懸浮、輕軌、地鐵在內(nèi)的十條軌道交通線路，全長(zhǎng)超過(guò)二百公里；廣州全長(zhǎng)十八點(diǎn)四八公里的地鐵一號(hào)線已在一九九九年六月通車(chē)，目前全長(zhǎng)二十三公里的地鐵二號(hào)線工程正在積極展開(kāi)，預(yù)計(jì)到2010年將構(gòu)成全長(zhǎng)近一百三十公里的廣州軌道交通網(wǎng)絡(luò)。此外，深圳、南京已在動(dòng)工興建地鐵。西安、沈陽(yáng)、成都、大連、青島、哈爾濱、鄭州、天津、長(zhǎng)春、重慶、武漢等城市已在擬建地鐵及輕軌交通。中國(guó)城市軌道交通建設(shè)方興未艾。據(jù)中國(guó)國(guó)家計(jì)委有關(guān)部門(mén)提供的資料顯示，“十五”計(jì)劃期間，中國(guó)城市軌道交通建設(shè)投資將達(dá)二千億元人民幣。

軌道交通建設(shè)項(xiàng)目是大型的綜合性系統(tǒng)工程。它具有投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、專(zhuān)業(yè)繁多、設(shè)計(jì)面廣的特點(diǎn)，在其整個(gè)建設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)咨詢(xún)起著至關(guān)重要的作用。設(shè)計(jì)咨詢(xún)是一種高智能的技術(shù)服務(wù)活動(dòng)，咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)的質(zhì)量及效果直接項(xiàng)目的結(jié)果。咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)服務(wù)，將貫穿于建設(shè)項(xiàng)目的前期策劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中。隨著中國(guó)加入wto的臨近，建設(shè)項(xiàng)目的管理和設(shè)計(jì)咨詢(xún)業(yè)務(wù)均必須與國(guó)際接軌，使之規(guī)范化、科學(xué)化、國(guó)際化，尤其是設(shè)計(jì)咨詢(xún)更應(yīng)超前，同時(shí)帶動(dòng)軌道交通項(xiàng)目建設(shè)管理的規(guī)范化。

1城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)

城市軌道交通交通建設(shè)項(xiàng)目與一般的建設(shè)項(xiàng)目有很大區(qū)別，它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：投資大

一項(xiàng)軌道交通建設(shè)投資動(dòng)輒幾十億、幾百億元，京、滬、穗近年來(lái)修建地鐵的綜合平均造價(jià)已高達(dá)每公里六億至八億元人民幣。投資的巨大使得工程的資金風(fēng)險(xiǎn)很大。

工期長(zhǎng)

一個(gè)軌道交通建設(shè)項(xiàng)目從籌劃運(yùn)作開(kāi)始到運(yùn)營(yíng)使用一般需要5年左右的時(shí)間，如受政府審批和資金籌措等方面的因素影響，時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

涉及面廣

軌道交通項(xiàng)目是一個(gè)城市的生命線工程，它直接關(guān)系到居民的生產(chǎn)、生活，關(guān)系到城市的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，她除能解決沿線及周邊地區(qū)的交通外，還能促進(jìn)房地產(chǎn)市場(chǎng)、市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，帶動(dòng)整個(gè)地區(qū)乃至城市的繁榮和發(fā)展。在建設(shè)過(guò)程中，會(huì)涉及到城市交通、建筑、市政、環(huán)保等方面，甚至帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，它涉及到的方方面面及建設(shè)的意義，是一般建設(shè)項(xiàng)目遠(yuǎn)不能及的。

系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)多，接口繁雜

軌道交通項(xiàng)目包括土建、機(jī)電、運(yùn)營(yíng)管理和投資經(jīng)濟(jì)四大系統(tǒng)，下有二十幾個(gè)子系統(tǒng)三十多個(gè)專(zhuān)業(yè)，有多個(gè)單獨(dú)的分項(xiàng)分部工程，各系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)接口復(fù)雜。

由于城市軌道交通的上述特點(diǎn)，首先運(yùn)作項(xiàng)目的業(yè)主必須具備專(zhuān)業(yè)的項(xiàng)目管理能力、寬泛的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)的決策能力，但僅靠業(yè)主的實(shí)力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就必須充分發(fā)揮設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司在城市軌道交通交通建設(shè)項(xiàng)目中的作用。

2設(shè)計(jì)咨詢(xún)?cè)诔鞘熊壍澜煌ń煌ńㄔO(shè)項(xiàng)目中的作用

城市軌道交通項(xiàng)目同其它建設(shè)項(xiàng)目一樣，都必須經(jīng)歷從醞釀、策劃開(kāi)始，進(jìn)而通過(guò)可行性、論證決策、計(jì)劃立項(xiàng)之后，進(jìn)入項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工階段，直至竣工驗(yàn)收和交付使用的項(xiàng)目周期。從項(xiàng)目建議書(shū)開(kāi)始，咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程。在項(xiàng)目策劃階段，即參與項(xiàng)目的組織策劃、項(xiàng)目融資策劃、項(xiàng)目目標(biāo)策劃和項(xiàng)目管理策劃。

項(xiàng)目組織策劃指建立工程項(xiàng)目法人責(zé)任制（即項(xiàng)目甲方），按現(xiàn)代組織模式組建與項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)的管理機(jī)構(gòu)及人事安排；融資策劃即為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)提供資金保障；目標(biāo)策劃即制定項(xiàng)目投資目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)和進(jìn)度目標(biāo)的體系設(shè)定與實(shí)現(xiàn)；項(xiàng)目管理策劃是對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的任務(wù)分解和任務(wù)組織工作的策劃，著力于提出行動(dòng)方案和管理界面的設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目管理策劃結(jié)構(gòu)如下圖：

3優(yōu)化項(xiàng)目管理模式，充分發(fā)揮咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)公司的作用

以上談到城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的系統(tǒng)性和行業(yè)特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)咨詢(xún)的作用。作為一個(gè)城市軌道交通博學(xué)的設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司，我們積累了近年來(lái)國(guó)內(nèi)多個(gè)城市的軌道交通建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，近幾年國(guó)內(nèi)各個(gè)城市的軌道交通的建設(shè)及國(guó)外的建設(shè)模式，可以歸納為以下三種方式：

及時(shí)種方式：政府作為投資的主體，委托項(xiàng)目法人代行政府控制的職能。這種模式在已建成的地鐵線路中采用，如北京地鐵復(fù)八線、城市鐵路；上海地鐵一、二號(hào)線；廣州地鐵一號(hào)線。

第二種方式：采用多元投資體制，促進(jìn)軌道商業(yè)化運(yùn)作。這在正在建設(shè)的北京地鐵5#線、上海正在建設(shè)的幾條線路中采用。

第三種方式：交鑰匙工程，即由工程總承包商負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的融資、設(shè)計(jì)咨詢(xún)、施工及調(diào)試。這在國(guó)際上已是通行的建設(shè)模式，相信在加入wto后，建設(shè)模式會(huì)逐步與國(guó)際接軌，而在這方面，設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司有很大優(yōu)勢(shì)，這與建設(shè)部對(duì)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)改制的要求也是一致的。

以上建設(shè)方式可在今后的實(shí)踐中繼續(xù)摸索，但不管采用怎樣的建設(shè)方式，設(shè)計(jì)咨詢(xún)的作用是不變的，甚至如果采用第三種方式，設(shè)計(jì)咨詢(xún)公司將成為項(xiàng)目的主體。

軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的管理，追求的是成本、質(zhì)量和工期三大目標(biāo)，咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)也是同樣的，為實(shí)現(xiàn)上述三大目標(biāo)體系，充分發(fā)揮咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)公司的作用，必須制定相應(yīng)的管理模式，配置合理的組織機(jī)構(gòu)，具體措施是：

實(shí)現(xiàn)工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)的相關(guān)主體單位：

a．甲方即業(yè)主或委托方，甲方應(yīng)設(shè)專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)計(jì)咨詢(xún)系統(tǒng)實(shí)施全程監(jiān)控，并根據(jù)設(shè)計(jì)方的主要技術(shù)要求，提供或配合設(shè)計(jì)方搜集所需的基礎(chǔ)資料，編制并下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，組織項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案競(jìng)賽與設(shè)計(jì)招標(biāo)策劃。

b．乙方即設(shè)計(jì)方，對(duì)于大型系統(tǒng)工程，由于多系統(tǒng)、多單項(xiàng)工程，往往會(huì)涉及到多家設(shè)計(jì)單位，因此為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的總體協(xié)調(diào)，必須設(shè)定一家有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位作為總體單位，統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則，協(xié)調(diào)系統(tǒng)接口。

c．監(jiān)督方即設(shè)計(jì)監(jiān)理方，由有資質(zhì)的單位承擔(dān)，代表甲方對(duì)設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，審查全套設(shè)計(jì)圖紙。

項(xiàng)目咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)

a項(xiàng)目咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)的組織結(jié)構(gòu)如圖3。建設(shè)項(xiàng)目法人聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)技術(shù)決策機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)監(jiān)理和專(zhuān)家組，后者代表業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)咨詢(xún)成果進(jìn)行評(píng)審決策，總體設(shè)計(jì)單位是設(shè)計(jì)咨詢(xún)工作執(zhí)行的主體，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目各子系統(tǒng)起協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的作用，分項(xiàng)設(shè)計(jì)單位可根據(jù)情況設(shè)置一個(gè)和多個(gè)，總體組由多個(gè)設(shè)計(jì)單位的博學(xué)專(zhuān)家組成。這樣的層次結(jié)構(gòu)能明確執(zhí)行層和決策在技術(shù)和管理上的歸屬。

以上組織結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)三大目標(biāo)體系的組織保障。

規(guī)范的質(zhì)量保障體系是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量控制的保障

咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)提供的產(chǎn)品為具有高含量的咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)成果。設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣與質(zhì)量的好壞決定整個(gè)工程建設(shè)的造價(jià)和質(zhì)量，質(zhì)量是建設(shè)項(xiàng)目追求的關(guān)鍵目標(biāo)。

①?lài)?yán)格按iso9001質(zhì)量保障體系進(jìn)行設(shè)計(jì)控制和管理，各分包單位也要制定相應(yīng)的質(zhì)量保障措施并交總體院和甲方審查備案；

②對(duì)單項(xiàng)工程的協(xié)調(diào)和管理建立專(zhuān)門(mén)制度和紀(jì)律規(guī)定，如方案審查制度；定期例會(huì)制度；文件審查會(huì)簽制度；資料管理制度；相互來(lái)往聯(lián)系單制度；統(tǒng)一軟件環(huán)境制度等等。以上活動(dòng)均以表格進(jìn)行記錄，并按照統(tǒng)一要求編號(hào)，使管理規(guī)范化。

③嚴(yán)格按工程質(zhì)量控制程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。

高素質(zhì)的人才是項(xiàng)目成功的保障

設(shè)計(jì)咨詢(xún)業(yè)與其他行業(yè)的不同關(guān)鍵在于它具有較高的技術(shù)含量。因此，高素質(zhì)的人才是項(xiàng)目成功的保障。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，有三類(lèi)人是非常關(guān)鍵的，他們是：既懂技術(shù)又懂管理的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人；有較高業(yè)務(wù)素質(zhì)、認(rèn)真敬業(yè)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員；懂、會(huì)經(jīng)營(yíng)、熟悉國(guó)際工程運(yùn)作的經(jīng)營(yíng)管理人員。這三種人不論對(duì)設(shè)計(jì)咨詢(xún)單位還是對(duì)業(yè)主，都是非常重要的。

咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)單位加強(qiáng)規(guī)范化管理，與國(guó)際接軌

總之，工程項(xiàng)目的咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)，包括投資機(jī)會(huì)、編制項(xiàng)目建議書(shū)、可行性研究、工程設(shè)計(jì)（包括初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)）、建設(shè)階段咨詢(xún)、生產(chǎn)準(zhǔn)備階段咨詢(xún)、生產(chǎn)階段咨詢(xún)包括后評(píng)估等。軌道交通工程作為大的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照建設(shè)程序進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，并突出設(shè)計(jì)咨詢(xún)系統(tǒng)的重要作用，使項(xiàng)目的建設(shè)更經(jīng)濟(jì)、更合理、更。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)技術(shù)

摘　要　基于軌道交通各類(lèi)自動(dòng)化與信息化系統(tǒng)拓廣性、集成性及開(kāi)放性需求,提出了一種基于分組、分層、分塊的平臺(tái)體系及構(gòu)件化結(jié)構(gòu)的,用于軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化等系統(tǒng)設(shè)計(jì)的平臺(tái)建設(shè)技術(shù),詳細(xì)闡述了三個(gè)軟件子平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及功能,指出在構(gòu)造軌道交通各應(yīng)用系統(tǒng)及其互連集成中,此平臺(tái)技術(shù)體現(xiàn)更大的開(kāi)放度及持續(xù)可擴(kuò)性。

關(guān)鍵詞　綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng),開(kāi)放平臺(tái),軟件子平臺(tái),開(kāi)放度,可擴(kuò)性

隨著軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng),如電力、環(huán)境、保安、輔助設(shè)施、列車(chē)監(jiān)督等的應(yīng)用范圍不斷拓廣,自動(dòng)化系統(tǒng)本身與應(yīng)用多樣化的適配性、系統(tǒng)向更大集成度發(fā)展所需的一體化互連性,以及互操作的低效與高成本等的不足體現(xiàn)得日趨明顯。從自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)放系統(tǒng)環(huán)境(ose) 考慮,上述不足可定位于ose 的各項(xiàng)子集:應(yīng)用的互操作性/ 互連性,應(yīng)用的可移植性/ 可伸縮,以及應(yīng)用的集成性/ 拓廣性中。因此, 必須將一個(gè)軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化的多方位開(kāi)放系統(tǒng)定位于建設(shè)目標(biāo),以更大開(kāi)放度地支持系統(tǒng)的支撐與應(yīng)用,以及軌道交通企業(yè)網(wǎng)的橫向與縱向建設(shè)。此舉將是今后軌道交通及其他自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)的根本途徑所在,也是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外同類(lèi)軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)所應(yīng)完備的定位目標(biāo)。

1 　平臺(tái)建設(shè)內(nèi)涵

傳統(tǒng)基于功能應(yīng)用設(shè)計(jì)的軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)的有限的開(kāi)放度,約束了系統(tǒng)的持續(xù)拓展。問(wèn)題的本質(zhì)是這類(lèi)系統(tǒng)無(wú)體現(xiàn)開(kāi)放性的平臺(tái)建設(shè),系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)不清晰,導(dǎo)致了系統(tǒng)的不可擴(kuò)性。

這里需要澄清的一個(gè)概念是,一個(gè)軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)并不是基于了哪類(lèi)世界級(jí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制及執(zhí)行設(shè)備就具備開(kāi)放性。系統(tǒng)底層的開(kāi)放性?xún)H是其中一部分,更應(yīng)注重中層及上層的開(kāi)放性,特別強(qiáng)調(diào)以中層開(kāi)放驅(qū)動(dòng)上層應(yīng)用級(jí)與用戶(hù)級(jí)開(kāi)放,從而以更大開(kāi)放的綜合自由度滿(mǎn)足軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化不斷拓廣的應(yīng)用需求及企業(yè)網(wǎng)的建設(shè)。對(duì)于軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng),真正的開(kāi)放性體現(xiàn)在該系統(tǒng)的最上層,即應(yīng)用層。通過(guò)應(yīng)用層的可視化交互界面( gu i) 定義自己的各類(lèi)應(yīng)用,包括軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化各系統(tǒng)的互連通信則是最為理想的。然而,應(yīng)用層開(kāi)放并不是空中樓閣,它必須要有位于其下的建設(shè)支撐。之所以稱(chēng)為建設(shè)支撐,是要體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的層次化概念。這就是本文的平臺(tái)建設(shè)內(nèi)涵。

2 　平臺(tái)建設(shè)框架

平臺(tái)總體設(shè)計(jì)為分層支撐模式。為使平臺(tái)持續(xù)可擴(kuò),以及具有清晰的可用性及可復(fù)用性,可將其分為三個(gè)包容關(guān)系:組層-子平臺(tái)(subplatform) 、子層(layer) 以及塊層-組件/ 構(gòu)件(component) 。每層相對(duì)獨(dú)立,無(wú)嚴(yán)格的依附關(guān)系,且均為積木模塊化的組件/ 構(gòu)件單元構(gòu)成。上層任一單元均體現(xiàn)與相對(duì)下層1∶n 的支撐關(guān)系。系統(tǒng)平臺(tái)必須從過(guò)去的單一系統(tǒng)或單一網(wǎng)絡(luò)的概念,提升到跨越網(wǎng)絡(luò)透明訪問(wèn)異構(gòu)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算的高度,且此應(yīng)作為軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)的重點(diǎn)[ 1 ,2 ] 。

基于一個(gè)軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的分層定義,系統(tǒng)主要描述在現(xiàn)場(chǎng)操作層、設(shè)備/ 控制層及信息系統(tǒng)層中。現(xiàn)場(chǎng)操作層由各類(lèi)位于現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀表、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及交互裝置構(gòu)成;在設(shè)備/ 控制層中,主要包括運(yùn)程終端設(shè)備(r tu) 系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、環(huán)境/ 保安/ 輔助設(shè)施分散控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制(pl c) 總線/ 網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)等;信息系統(tǒng)層主要含有控制中心等監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)按控制要求配置冗余交換以太網(wǎng)、冗余總線、環(huán)形網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

基于軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)分劃, 建立一個(gè)統(tǒng)一的硬件及軟件平臺(tái)體系,以支持上述多類(lèi)不同應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)支持。系統(tǒng)平臺(tái)層次結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1 。

圖1 　軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)層次結(jié)構(gòu)

圖1 中最上層為面向軌道交通各類(lèi)應(yīng)用而生成的應(yīng)用系統(tǒng)。中間為三個(gè)子平臺(tái)層,以及支持子平臺(tái)建設(shè)的構(gòu)件層。構(gòu)件層亦可稱(chēng)為中間件層,它又由n ×n 階矩陣形式的各構(gòu)件組成。構(gòu)件層與子平臺(tái)層之間可形成具有特定意義的構(gòu)件庫(kù)(圖中未標(biāo)出) 。圖中央處的雙箭頭即代表構(gòu)件對(duì)子平臺(tái)層的支持關(guān)系,又代表構(gòu)件和子平臺(tái)層對(duì)硬件平臺(tái)的支持與映射關(guān)系。圖右方處的雙箭頭即代表硬件平臺(tái)、構(gòu)件及子平臺(tái)層對(duì)各應(yīng)用系統(tǒng)的支持關(guān)系,又代表應(yīng)用層對(duì)硬件平臺(tái)的支持與映射關(guān)系。

平臺(tái)在不同層次上體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、圖形、gu i 、dbms 、os 、應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)架技術(shù)等,與當(dāng)今世界近期工業(yè)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng),并考慮擴(kuò)充,從而為底層多平臺(tái)及跨平臺(tái)(如一個(gè)網(wǎng)段上不同操作系統(tǒng)、不同gu i 、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的各節(jié)點(diǎn)間) 的平滑應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

構(gòu)件化是廣義的概念,它包括原始設(shè)備制造商(oem) 的核心應(yīng)用構(gòu)件及開(kāi)發(fā)工具構(gòu)件。基于這些符合國(guó)際及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放核心構(gòu)件來(lái)實(shí)施自己的平臺(tái)構(gòu)件/ 構(gòu)件組件建設(shè),是保障平臺(tái)開(kāi)放性、可持續(xù)拓展的關(guān)鍵。

3 　軟件子平臺(tái)的建設(shè)

通過(guò)對(duì)圖1 系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的共性分析,可以歸納出3 個(gè)軟件子平臺(tái):數(shù)據(jù)管理子平臺(tái),可視化交互子平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)通信子平臺(tái),以下詳細(xì)闡述3 個(gè)子平臺(tái)的建設(shè)。需要說(shuō)明的是,對(duì)于軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)而言,硬件平臺(tái)具有與軟件平臺(tái)同等重要的意義。況且嵌入式軟件必須要有硬件平臺(tái)的良好支撐。現(xiàn)場(chǎng)操作層及設(shè)備/ 控制層中,存在多種類(lèi)型i/ o 卡件、i/ o 智能設(shè)備、數(shù)據(jù)采集與處理裝置、保護(hù)裝置、電氣與光纖網(wǎng)絡(luò)集連/ 交換裝置、可編程控制器、智能通信控制裝置等。這些低端智能裝置的基本屬性是板卡件邏輯電路、網(wǎng)絡(luò)/ 總線通信接口、電源模塊、嵌入式軟件、全球定位系統(tǒng)( gps) 、箱體結(jié)構(gòu)件組成。將它們按獨(dú)立分類(lèi)的硬件子平臺(tái)分劃,并在每個(gè)子平臺(tái)中構(gòu)造基于組裝模式的硬件構(gòu)件,含與之相關(guān)連的嵌入式軟件類(lèi)及版本。在當(dāng)今工業(yè)以太網(wǎng)向傳統(tǒng)工業(yè)控制領(lǐng)域推進(jìn)應(yīng)用趨勢(shì)下, 基于工業(yè)以太網(wǎng)及常規(guī)can 、profibus 等現(xiàn)場(chǎng)總線的互連硬件平臺(tái)的建設(shè)十分必要。但硬件平臺(tái)及其構(gòu)件不作為本文討論重點(diǎn)。

3. 1 　數(shù)據(jù)管理子平臺(tái)建設(shè)

數(shù)據(jù)管理子平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)以支持軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的高性、高集成性和高性能運(yùn)行為準(zhǔn)則。高性是基本要素;高集成性體現(xiàn)軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化不同分布系統(tǒng)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)(實(shí)時(shí)與歷史庫(kù)) 的互連共享;高性能則要體現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)、存儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)觸發(fā)的高效率。為此,該平臺(tái)及其構(gòu)件的生成工具必須具備開(kāi)放性、成熟性,平臺(tái)基于構(gòu)件的層次盡可能少。

數(shù)據(jù)管理子平臺(tái)不僅由數(shù)據(jù)管理自身構(gòu)件支持,且還由構(gòu)件層與子平臺(tái)層之間可形成具有特定意義的構(gòu)件庫(kù)支持(如數(shù)據(jù)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)件庫(kù)), 從而構(gòu)成分布數(shù)據(jù)管理子平臺(tái)。

數(shù)據(jù)管理構(gòu)件應(yīng)是基于核心層數(shù)據(jù)庫(kù),如商用數(shù)據(jù)庫(kù)sybase 、db2 等的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵和外包(shell) ,采用如多線索結(jié)構(gòu)、內(nèi)部并行機(jī)制和有效的查詢(xún)優(yōu)化技術(shù)等,并充分利用sql 、j ava 等開(kāi)放的開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)構(gòu)造。軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)庫(kù)分布接口構(gòu)件亦可按此模式建設(shè),從而為不同系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)與維護(hù)創(chuàng)造一致的支撐環(huán)境。

建立或利用java 或其它虛擬機(jī),可在數(shù)據(jù)庫(kù)中編寫(xiě)、存儲(chǔ)與執(zhí)行java 代碼。可利用j ava 類(lèi),它們可在不對(duì)j ava 或數(shù)據(jù)庫(kù)做任何修改下運(yùn)行。基于此強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言來(lái)定義過(guò)程邏輯構(gòu)件,如存儲(chǔ)過(guò)程或觸發(fā)器等,亦可包括自定義函數(shù)構(gòu)件。此類(lèi)構(gòu)件在sql 表的列中以j ava 類(lèi)的實(shí)例形式存儲(chǔ),并支持實(shí)例的方法調(diào)用。

基于數(shù)據(jù)庫(kù)中支持的擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(xml) ,可制作xml 文檔管理形式下的各類(lèi)構(gòu)件,如數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)、長(zhǎng)期存儲(chǔ)與復(fù)制等。這樣在web 開(kāi)發(fā)下使用xml , 則無(wú)須進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)編程,即可訪問(wèn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中的xml 和ht tp 支持構(gòu)件將大大簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)訪問(wèn)與交換。從而為軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)間,以及軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)間的web 交互提供支持。

建立分布式分區(qū)視圖構(gòu)件,將數(shù)據(jù)按應(yīng)用分布到多個(gè)服務(wù)器上,并協(xié)調(diào)查詢(xún)過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展的分布應(yīng)用,這對(duì)軌道交通自動(dòng)控制的多樣性應(yīng)用的集中數(shù)據(jù)源的一致性與分布應(yīng)用數(shù)據(jù)的管理很有必要。

3. 2 　可視化交互子平臺(tái)建設(shè)

平臺(tái)建設(shè)建立在兩個(gè)層面上:一是基于任務(wù)的流程管理,二是基于對(duì)象的單元管理;兩者更高層次的組合形成可視化交互子平臺(tái)。此舉體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮倪壿嬇c過(guò)程一體化軟件工程,即過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是對(duì)軌道交通自動(dòng)化控制的可視化方式的具體映射。

廣義組態(tài)是為適合于更廣的軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化應(yīng)用對(duì)象面定義的。控制語(yǔ)言是廣義組態(tài)工具。控制語(yǔ)言是一種類(lèi)j ava 等的開(kāi)放語(yǔ)言,它可體現(xiàn)與過(guò)去常規(guī)組態(tài)工具的不同點(diǎn),即異種機(jī)或異構(gòu)網(wǎng)的互操作性。為適應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用更大程度上的系統(tǒng)開(kāi)放,除設(shè)計(jì)通常的計(jì)算語(yǔ)言系統(tǒng)外,還應(yīng)具備面向上層應(yīng)用的計(jì)算與控制表達(dá)定義以及解釋的多樣化應(yīng)用的組態(tài)環(huán)境。如提供下述語(yǔ)言元語(yǔ): ① 計(jì)算、② 邏輯、③ 控制、④ 過(guò)程, 可生成上層的計(jì)算庫(kù)(l ib) 、邏輯l ib 、過(guò)程控制l ib , 以及知識(shí)l ib 。這些l ib 即為構(gòu)件庫(kù)。例如通過(guò)邏輯定義語(yǔ)言,可自定義智能化過(guò)程;通過(guò)控制定義語(yǔ)言,可自定義控制序列過(guò)程,并將其包裝在數(shù)據(jù)庫(kù)外層,用于軌道交通系統(tǒng)各類(lèi)操作命令序列控制、智能操作票的生成、培訓(xùn)仿真等應(yīng)用。

3. 3 　網(wǎng)絡(luò)通信子平臺(tái)建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)通信子平臺(tái)建設(shè)之目的在于形成網(wǎng)絡(luò)級(jí)中性服務(wù)平臺(tái),或稱(chēng)之為抽象服務(wù)映射平臺(tái),服務(wù)于主動(dòng)發(fā)出及客戶(hù)請(qǐng)求的中性數(shù)據(jù),而無(wú)須考慮數(shù)據(jù)的應(yīng)用,使應(yīng)用者可自行靈活定義拓廣的應(yīng)用,并自動(dòng)接入各系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間通信。

需要指出的是,網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的概念反映了以往軌道交通自動(dòng)化控制裝置與現(xiàn)在乃至今后軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵不同點(diǎn)。將過(guò)去的通信架構(gòu)直接應(yīng)用于現(xiàn)在的多應(yīng)用、多控制、多互連的集成系統(tǒng),將導(dǎo)致潛在的系統(tǒng)運(yùn)行與拓展問(wèn)題,因?yàn)楸举|(zhì)上它是一個(gè)面向具體單項(xiàng)應(yīng)用的非面向?qū)ο髾C(jī)制的集中式系統(tǒng)。

中間件技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通用規(guī)則、轉(zhuǎn)換及服務(wù)的“軟集合體”。中間件技術(shù)提供了非直接(大于兩層) 的分布式計(jì)算環(huán)境下的客戶(hù)/ 服務(wù)器跨平臺(tái)及跨網(wǎng)絡(luò)的透明通信框架,為系統(tǒng)的可擴(kuò)性、安全性、透明性、靈活性、規(guī)范性奠定基礎(chǔ)。其構(gòu)架應(yīng)為分層的構(gòu)件化平臺(tái),平臺(tái)的層次化由系統(tǒng)支撐平臺(tái)、系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)邏輯平臺(tái)三大組類(lèi)構(gòu)成。前一組應(yīng)采用不同類(lèi)別的商用/ 標(biāo)準(zhǔn)中間件:數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件(odbc 、sql) 、群件中間件與面向?qū)ο笾虚g件(corba 、j ava) 、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中間件等,以構(gòu)成對(duì)不同硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)之間差異的屏蔽;后兩組則為應(yīng)用于不同的任務(wù)需求所定義的客戶(hù)端訪問(wèn)數(shù)據(jù)源的中間件。該層中間件提供了兩個(gè)基本接口: ① 客戶(hù)應(yīng)用程序接口,定義應(yīng)用程序與中間件的交互,包括編程語(yǔ)言、系統(tǒng)環(huán)境等; ② 對(duì)數(shù)據(jù)源接口,定義數(shù)據(jù)格式、存取機(jī)制和異構(gòu)數(shù)據(jù)源透明訪問(wèn)。

采用分布對(duì)象通信機(jī)制是一種好的途徑。它是建立在分層構(gòu)件概念之上。構(gòu)件對(duì)象是一個(gè)封裝的代碼和數(shù)據(jù)的集合體。不同的應(yīng)用可構(gòu)造不同的對(duì)象,對(duì)象的操作能對(duì)各自的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)的操作。這種構(gòu)件分層對(duì)象技術(shù)可令用戶(hù)構(gòu)建自己的應(yīng)用: 網(wǎng)絡(luò)通信接口,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接的目標(biāo)。從而提高系統(tǒng)互連的透明性、交互友好性及性,實(shí)現(xiàn)真正意義上的分布分散式軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化與信息化應(yīng)用系統(tǒng)。

對(duì)于軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)而言,網(wǎng)絡(luò)通信子平臺(tái)建設(shè)的好壞將直接影響系統(tǒng)總體規(guī)劃與運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)通信子平臺(tái)應(yīng)支持的系統(tǒng)縱向上盡可能扁平化,橫向盡可能分段化。通俗講,這是網(wǎng)絡(luò)通信(內(nèi)部網(wǎng)及外部網(wǎng)) 的軟總線(sof tbus) 模式。

網(wǎng)絡(luò)通信子平臺(tái)構(gòu)件可建立多樣化模式,如商用數(shù)據(jù)庫(kù)固有網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)/ 服務(wù)口( cl ien t/ serv2 er) 通信模式、實(shí)時(shí)庫(kù)sql 訪問(wèn)模式以及無(wú)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的外層應(yīng)用模式。即按應(yīng)用分布,建立分布及可互操作的對(duì)象機(jī)制。分布于網(wǎng)上的全部資源是可共享的對(duì)象集合,網(wǎng)上客戶(hù)可通過(guò)系統(tǒng)所定義接口構(gòu)件或自定義接口構(gòu)件訪問(wèn)系統(tǒng)分布對(duì)象。為此要建立系統(tǒng)分布對(duì)象模型、對(duì)象請(qǐng)求的分層中間件及應(yīng)用層交互對(duì)象模型。網(wǎng)絡(luò)通信的gu i 形象化交互可以透明地體現(xiàn)一對(duì)多的開(kāi)放關(guān)系。

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)子平臺(tái)的應(yīng)用示例是軌道交通電力監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸。同一系統(tǒng)中的不同節(jié)點(diǎn),以及不同網(wǎng)段異構(gòu)系統(tǒng),都會(huì)要求不同節(jié)拍的數(shù)據(jù)斷面。常規(guī)簡(jiǎn)易的做法是,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集通信服務(wù)節(jié)點(diǎn)按采集節(jié)拍向全網(wǎng)乃至通過(guò)網(wǎng)關(guān)向其它網(wǎng)段發(fā)送廣播數(shù)據(jù)。此舉不僅增大網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān),且隨節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)段增多極易形成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。實(shí)際中,各應(yīng)用節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)段所要求的數(shù)據(jù)斷面從秒級(jí)到分鐘級(jí)不盡相同。這里設(shè)計(jì)一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)sql 及開(kāi)放語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)通信(agent) 構(gòu)件,并貼附于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器內(nèi)。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)通信通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)外包應(yīng)用接口(api) 構(gòu)件訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣無(wú)論本地或其它網(wǎng)段客戶(hù)只要通過(guò)定義并激活服務(wù)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程,即可得到實(shí)際所需的數(shù)據(jù)斷面。訪問(wèn)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)亦可通過(guò)此方式實(shí)現(xiàn)。圖2 為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信示例。

圖2 　網(wǎng)絡(luò)通信agent 示例

為適合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制的多樣性通信需求,作為聯(lián)結(jié)監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)過(guò)程端的中間層,即數(shù)據(jù)采集、處理與網(wǎng)絡(luò)通信的分散處理單元的上端,為tcp/ ip/ et hernet 冗余網(wǎng)絡(luò)接口, 下端應(yīng)建立一個(gè)集成工業(yè)總線和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一接口平臺(tái)。該平臺(tái)可含profibus 、can 、工業(yè)以太網(wǎng)等接口,接口以模塊構(gòu)件形式構(gòu)造,便于隨應(yīng)用可選及可維護(hù)。以太網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用快速發(fā)展已對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(設(shè)備層與控制層) 提出挑戰(zhàn),因此接口構(gòu)件還可做成工業(yè)以態(tài)網(wǎng)物理硬接口與現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議軟接口混合模塊。

4 　結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種開(kāi)放度持續(xù)可擴(kuò)的軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)模式。總的原則是,分組、分層、分塊的平臺(tái)體系結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)清晰性、易擴(kuò)性;網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)體系應(yīng)體現(xiàn)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)互連性;分層各構(gòu)件/ 中間件,應(yīng)為應(yīng)用層提供薄的透明的應(yīng)用支持及“一對(duì)多”應(yīng)用開(kāi)放性,即一個(gè)平臺(tái)多項(xiàng)應(yīng)用,以適應(yīng)應(yīng)用不規(guī)范性與需求動(dòng)態(tài)性。重要的是,各構(gòu)件/ 中間件庫(kù)均基于國(guó)際與開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境建設(shè)。平臺(tái)各層,除了應(yīng)用層的應(yīng)用對(duì)象定義外,均體現(xiàn)中性構(gòu)件,因此易拓廣軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化各應(yīng)用系統(tǒng)及其它領(lǐng)域自動(dòng)化應(yīng)用的支撐。此優(yōu)勢(shì)已在上海軌道交通5 號(hào)線及1 號(hào)線北延伸項(xiàng)目中體現(xiàn)出。

需要說(shuō)明的是,軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)放性不是的,不能講一個(gè)系統(tǒng)是開(kāi)放的。開(kāi)放性是由開(kāi)放度體現(xiàn)的。因此實(shí)現(xiàn)一個(gè)軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)放性是一個(gè)長(zhǎng)期的實(shí)施任務(wù)。軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)為應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)架的基礎(chǔ),必須要有一個(gè)開(kāi)放性/ 健壯性/ 可拓性的建設(shè)目標(biāo)。

綜上所述,軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)并不只著眼于一個(gè)平臺(tái),它是軌道交通綜合監(jiān)控自動(dòng)化應(yīng)用的不斷拓廣與相關(guān)技術(shù)發(fā)展的結(jié)合點(diǎn),即其基本屬性是應(yīng)用與技術(shù)。這一點(diǎn)應(yīng)貫穿在規(guī)劃平臺(tái)建設(shè)階段性目標(biāo)中。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:關(guān)于城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

摘 要：城市是一個(gè)復(fù)雜的人文與自然的復(fù)合系統(tǒng), 是人口、資源、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等要素高度密集的地理綜合體。本文結(jié)合基本要求、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)提示三個(gè)層次，來(lái)談?wù)勱P(guān)于城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：城市；交通；安全；工程；設(shè)計(jì)。

城市作為社會(huì)文明進(jìn)步標(biāo)志之一, 在國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)及文化諸多方面的作用日益突出, 可以說(shuō)城市化水平的高低是一個(gè)國(guó)家文明程度、社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的重要參數(shù)所以大力發(fā)展城鎮(zhèn)建設(shè), 對(duì)城市進(jìn)行合理而健康的規(guī)劃和管理極為重要，城市軌道交通安全問(wèn)題，貫穿于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等全過(guò)程。在城市軌道交通安全問(wèn)題越來(lái)越受到重視的今天，設(shè)計(jì)作為城市軌道交通安全建造與安全運(yùn)營(yíng)的首要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)單位及其廣大設(shè)計(jì)人員，應(yīng)如何面對(duì)軌道交通“安全問(wèn)題”？本文就此幾方面進(jìn)行探討。

一、城市軌道交通安全工程的概念

1.1 定義

城市軌道交通安全工程，是影響城市軌道交通安全建造與安全運(yùn)營(yíng)的全部工作的總稱(chēng)。

1.2 安全工程的設(shè)計(jì)范圍

安全工程貫穿于各設(shè)計(jì)研究階段，這包括：預(yù)可行性研究階段；可行性研究階段；總體設(shè)計(jì)階段；初步設(shè)計(jì)階段；施工圖設(shè)計(jì)階段；后續(xù)服務(wù)階段。

1.3安全工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容

按照“安全及時(shí)、預(yù)防為主”的方針，在設(shè)計(jì)中采取有效措施，避免因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致城市軌道交通工程在施工和運(yùn)營(yíng)中發(fā)生安全事故，這就是城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于下述安全事故，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)給予充分考慮，以避免或減少事故損失。

1.3.1火災(zāi)

在火災(zāi)情況下，人員的傷亡，主要有以下幾方面：燒死燒傷；高溫灼傷；缺氧窒息；煙氣中毒；踩踏；不正確逃生方式造成的摔死、摔傷；引發(fā)其他并發(fā)癥等。

1.3.2撞擊

撞擊事故，包括：車(chē)撞車(chē)；車(chē)撞物；車(chē)撞人。

車(chē)撞車(chē)：追尾事故或乘客列車(chē)與其他車(chē)輛相撞(當(dāng)線路不封閉時(shí))。

車(chē)撞物：列車(chē)與長(zhǎng)期性物體相碰，如：在長(zhǎng)期性建筑物及構(gòu)筑物變形、斷裂、松動(dòng)、脫落時(shí)，侵入限界，未能及時(shí)處理，而導(dǎo)致與列車(chē)碰撞或剮蹭；列車(chē)與臨時(shí)性物體相碰。

車(chē)撞人：列車(chē)與工作人員、乘客、闖入或穿越行車(chē)線路者、平交道口搶行者等相碰。

1.3.3電擊

產(chǎn)生電擊的因素很多，主要有：觸及電氣設(shè)備的帶電體(裸露或絕緣破壞)；觸及漏電電氣設(shè)備的外殼(接觸電位差超標(biāo))；電纜金屬屏蔽層感應(yīng)電壓超標(biāo)等。

1.3.4踩踏

在發(fā)生突發(fā)客流、突發(fā)事件、自動(dòng)扶梯失控等情形下，處理不當(dāng)，會(huì)造成不同程度的踩踏事故。產(chǎn)生突發(fā)客流的因素有：節(jié)假日(如北京清明節(jié))、大型群眾活動(dòng)、惡劣氣象等。

1.3.5人為襲擊等

爆炸、縱火、毒氣等。

1.3.6 建筑物垮塌

運(yùn)營(yíng)期間，車(chē)站、隧道、其他建筑物或構(gòu)筑物發(fā)生垮塌

1.3.7 其他災(zāi)害

針對(duì)地震等地質(zhì)災(zāi)害、透水、洪水、雨雪風(fēng)霧、沙塵等，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮防震、防淹、防洪、防雷、防風(fēng)等。

1.4 施工期間

城市軌道交通工程，在施工安裝期間，也會(huì)發(fā)生各種各樣的安全事故，如：結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、坍塌以及建設(shè)項(xiàng)目周邊環(huán)境出現(xiàn)沉降或坍塌等。施工不當(dāng)或設(shè)計(jì)失誤會(huì)導(dǎo)致這些事故的發(fā)生。

1.5設(shè)計(jì)期間

項(xiàng)目前期決策失誤，雖不會(huì)直接威脅到人身安全，但會(huì)給項(xiàng)目帶來(lái)財(cái)產(chǎn)損失或影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。

二、安全工程的設(shè)計(jì)原則

主要原則城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)，應(yīng)以下述要求為目標(biāo)，在正常使用時(shí)：

必須防止因乘客使用系統(tǒng)而造成對(duì)乘客的傷害與危險(xiǎn)；必須防止系統(tǒng)對(duì)運(yùn)營(yíng)人員及其他人員的傷害與危險(xiǎn);必須防止運(yùn)營(yíng)設(shè)施及車(chē)輛遭受損害與損失。

城市軌道交通車(chē)輛和運(yùn)營(yíng)設(shè)備的選擇，必須技術(shù)成熟、安全、滿(mǎn)足功能、維修方便、經(jīng)濟(jì)合理。乘客使用或操作的設(shè)備，必須易于識(shí)別，設(shè)置在便于觸及的地方，并保障不當(dāng)?shù)牟僮骰蚴褂靡膊粫?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)。必須為殘疾人、老人、孕婦及帶領(lǐng)兒童的人在使用該系統(tǒng)時(shí)提供安全舒適的措施。應(yīng)當(dāng)在軌道線路、隧道及車(chē)站站臺(tái)、站廳、疏散通道、出入口、通風(fēng)亭、列車(chē)車(chē)廂內(nèi)及其他運(yùn)營(yíng)場(chǎng)所的醒目位置設(shè)置保障城市軌道交通安全運(yùn)營(yíng)的各類(lèi)發(fā)光導(dǎo)向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全標(biāo)志。對(duì)于起火風(fēng)險(xiǎn)大的設(shè)施必須加以圍護(hù)，減少可能的火情蔓延；在對(duì)火情及有害燃燒氣體與熱量控制的基礎(chǔ)上，應(yīng)保障有效疏散措施；鋪設(shè)在地下車(chē)站、隧道及車(chē)輛上的電纜應(yīng)不含鹵化物，并避免燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體；一旦發(fā)生火災(zāi)，通風(fēng)排煙系統(tǒng)應(yīng)能進(jìn)入火災(zāi)運(yùn)行模式，以保障人員疏散或滅火。

三、防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)提示

在城市軌道交通工程的各種災(zāi)害中，火災(zāi)是首位的。所謂火災(zāi)，是指在時(shí)間和空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害。

3.1火源

在城市軌道交通工程中，引起火災(zāi)的火源是多方面的，歸結(jié)起來(lái)，主要有以下幾種。了解這些火源，將有利于防火設(shè)計(jì)。

電氣火災(zāi)：絕緣老化、違反用電規(guī)定、電氣設(shè)備設(shè)計(jì)或安裝不當(dāng)、過(guò)負(fù)荷、電氣短路等，都可能導(dǎo)致火災(zāi)；生活用火引燃：如煙頭等引燃可燃物；生產(chǎn)用火引燃：如施工中由電焊、氣割、打磨、切割等的火花或其他火種引燃可燃物；人為破壞縱火。

3.2火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案的編制

在系統(tǒng)投入試運(yùn)行前，設(shè)計(jì)單位應(yīng)協(xié)助業(yè)主單位編制火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案。

3.3建筑防火的設(shè)計(jì)要素

疏散通道、疏散門(mén)、安全出口、疏散用樓梯及自動(dòng)扶梯、隧道聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置；疏散能力；設(shè)備及管理用房的門(mén)至安全出口的距離。

3.4消防給水與滅火裝置的設(shè)計(jì)要素

消防給水系統(tǒng)、滅火器配置、自動(dòng)噴水(或噴霧)滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)

3.5防煙、排煙與事故通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素

機(jī)械防煙、排煙設(shè)施的設(shè)置、防煙、排煙系統(tǒng)與事故通風(fēng)的功能、防煙分區(qū)的劃分、設(shè)備的排煙能力、排煙設(shè)備的耐熱能力、送風(fēng)量的要求

3.6防災(zāi)用電、應(yīng)急照明與疏散指示的設(shè)計(jì)要素

消防用電的要求、應(yīng)急照明的連續(xù)供電時(shí)間、應(yīng)急照明的設(shè)置、疏散指示標(biāo)志的設(shè)置

四、結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)工作，需要給與重點(diǎn)關(guān)注。這樣做的目的在于，強(qiáng)化城市軌道交通安全工程設(shè)計(jì)的重要性，使城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)更加系統(tǒng)化、程序化、規(guī)范化。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，只研究設(shè)計(jì)導(dǎo)則還不夠，還應(yīng)該建立一套安全工程的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系。