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作为国内无线通信领域知名设备商,江苏亨鑫科技有限公司携天馈和漏缆综合无线覆盖方案精彩亮相近日召开的2016上海国际先进轨道交通技术展览会。作为国内外轨道交通行业企业展示交流产品和技术的最佳平台,此次展会的展品涵盖通信信号、隧道及地下工程覆盖等,亨鑫科技围绕轨道交通,全面展示了漏缆、漏缆连接器、馈线连接器以及漏缆、馈线卡具系列产品,凭借着产品所展现的巨大的技术实力与创新能力,亨鑫再一次吸引了全行业关注的目光。
漏泄同轴电缆:轨道交通无线通信利器
城市轨道交通是城市公共交通的骨干,其节能、省地、运量大、全天候、无污染、安全性高的特点,特别适用于人口密集的大中型城市。但相比普通场所,轨道交通的无线通信质量却更难保证。由于电波传播的特殊性,当隧道直线距离短、弯道多时,直射波传播将受到环境因素的影响;另外,由于隧道内有吸收衰减和多径效应,使传播衰减大大增加;因此在隧道内,需要使用性能良好、稳定性高、可靠性强且寿命长的漏泄同轴电缆来进行无线信号的覆盖。
作为国内无线通信天馈一体化传输解决方案知名供应商及领军企业,亨鑫科技在轨道交通的无线通信领域也已有多年技术积累。江苏亨鑫科技有限公司总经理徐国强在接受《通信产业报》(网)记者采访时表示,轨道交通通信需要解决的技术难点在于,多信号、多系统共用同一根漏缆时,如何保证其信号间互相不干扰。因此,具备多种优点的漏泄同轴电缆便成为目前轨道交通无线通信领域的主流产品。
漏泄同轴电缆(简称漏缆)是一种特殊的同轴电缆,其通过在外导体上按照特定的间距开有周期性的槽孔,将部分在电缆中传输的信号辐射出来,用以解决目标区域的无线覆盖,故其具有信号传输和信号收发的双重功能,即具有馈线和天线的功能。
漏泄同轴电缆主要适用于狭小成带状分布区域的无线覆盖,现已成为地铁、高铁、隧道、矿井等区域的最为主流的无线覆盖方式。漏泄同轴电缆具有信号辐射均匀无死角、低电压驻波比、可允许多系统同时接入、系统构建简单等特点。
亨鑫超宽频漏泄同轴电缆:优势全方位
不过,随着漏泄同轴电缆逐渐成为轨道交通无线通信市场的主流产品,如何在同质化的市场红海中脱颖而出,成为亨鑫科技近些年的主要工作。徐国强告诉记者,目前,亨鑫科技多年来在无线通信领域的技术积累与持续研发,使其已在轨道交通无线通信领域获得独创性的成果。目前,亨鑫科技拥有自主发明专利的超宽频漏泄同轴电缆,适用频率宽,场强覆盖、衰减小等传输参数均匀稳定,及安装环境适应能力的优势,使得亨鑫科技的超宽频漏泄同轴电缆解决方案在轨道交通行业中得到广泛的应用。
同时,徐国强向记者详细介绍了漏泄同轴电缆解决方案的多重优点。
首先,在相同馈入功率情况下,相比于天线覆盖方式,漏泄电缆在低频900MHz信号强度基本相当,3G、4G等高频系统较天线覆盖方式电平强。由于高频段线损及路径损耗受环境及其他因素影响较大,在较高频段相比于天线覆盖,漏缆覆盖信号自由空间衰减对接收信号影响较小,衰减慢,信号分布更均匀、信号波动较小。
其次,漏泄电缆的覆盖方式与天线的覆盖方式相比,安装更加方便,成本更低。漏泄电缆方式:只需做两个接头并用漏缆卡固定,末端用负载或天线堵口;馈线+天线方式:分段布放馈线,使用多个无源器件(功分器、耦合器)、天线接头、天线。整体造价上,预计漏缆覆盖方式比馈线+对数周期天线方式能节省一半以上。在运营商“降本增效”的大背景下,采用漏泄电缆方式覆盖,在分布系统建设中可节省大量投资,提高投资效益。
最后,传统天线的覆盖方式一般是将天线沿城市轨道隧道进行点状的分布,具有空间损耗大且在特殊地段会出现信号盲区的情况;而针对城市轨道交通中必须是线性无线覆盖,并且要在列车行驶的线路上均匀覆盖的特点,使用漏缆作为无线信号覆盖的传输介质具有先天性的优势,因为漏缆的特性使得其非常容易在复杂的传输环境与轨道中形成一个平行的无线覆盖网络。
徐国强表示,亨鑫科技的超宽频漏泄同轴电缆解决方案的技术核心是通过优秀的产品设计来可靠地保障多信号、多系统合路后的轨道交通无线信号覆盖及不同传输距离信号的均匀分布。亨鑫在该解决方案上的优势是全方位的。
首先,针对轨道交通的解决方案,亨鑫提出了“总包放心、业主舒心、用户开心、全心全意、全面满意”的“三心二意”服务模式,为此亨鑫成立了三支专业的队伍:专项销售团队、专职技术团队、专业工程服务团队,涵盖售前到售后各个细节,从项目立项开始接洽交流,到为客户提供DIY的产品研发和支持,最后现场施工指导及验收,都有亨鑫团队的身影。
其次,亨鑫苦练内功,提升自身的软硬实力,为了保证产品的测试与实际使用场景相契合,建立了国内首家轨道交通隧道仿真测试系统,同时通过了CRCC、CNAS等认证,并积极开发各类高品质产品,亨鑫科技漏泄同轴电缆具有使用频段宽、传输距离远、空间覆盖距离远、信号辐射均匀无死角、电缆衰减小及耦合损耗稳定等电气性能优良等优点。这些年来,随着亨鑫科技的研发技术不断完善和提升,产品种类及质量得到了完全保证,使得亨鑫产品有了很好的市场地位,用产品质量来真正确保让客户放心。
四大优势 应对市场竞争白热化
亨鑫科技自主研发漏泄同轴电缆的历史可以追溯到1999年,此后,亨鑫于2007年成立了铁路漏缆专项销售团队,打开了一定的市场,徐国强告诉记者,近年来,随着我国移动通信建设的蓬勃发展,漏泄电缆市场需求不断扩大,再者我国山区多、地域广,并一直在大力发展铁路和地铁的建设,轨道交通通信对我国国内漏缆品牌的需求越来越大,所以漏泄电缆的市场前景非常好,漏泄同轴电缆兼具信息传输线和收发天线的双重功能,具有很好的应用优势和很大的成本优势,亨鑫科技研发的漏缆产品可适用于75~3000MHz频段的通信系统,能满足运营商2G、3G、4G、WLAN系统;专用列车调度系统;公安消防系统;数字电视系统;广播系统;PIS系统等多种无线通信系统的应用需求。亨鑫科技能够针对轨道交通通信系统无线传输这方面提出完备的解决方案,并能够提供品质优良、规格齐备的产品。
整个轨道交通通信产品从轨道形式上分为主要铁路和城轨两方面,而从通信产品产品功能上主要分为有源和无源两方面。徐国强表示,目前,整个轨道交通通信产品市场已经非常成熟,同时竞争已经进入白热化阶段。面对如此激烈的竞争,亨鑫的应对策略是:“解决方案开路、核心技术先行、产品研发跟进、服务质量保障”。“这实际上也是亨鑫具备的竞争优势。”徐国强说道。
据亨鑫科技2016年上半年财报显示,亨鑫科技今年上半年纯利5000多万元,利润继续保持增长态势。据悉,上半年亨鑫利润上升得益于在保证传统产品利润的同时,积极开拓轨道交通市场的漏缆产品,上半年漏缆以及配套产品成为了亨鑫科技新的利润增长点。可以预见,下半年漏缆仍会是亨鑫的主打产品。截至目前,亨鑫已经为全国几十个城市的轨道交通项目提供了漏缆解决方案。
5G来临 亨鑫明晰轨道交通发展路线图
近日,随着工信部宣布5G将在2020年商用,整个通信产业市场无疑又将迎来一场变局,轨道交通通信市场显然也不例外。徐国强表示,5G不仅将使运营商的通信系统产生重大的突破和变革,也将对通信产品设备商提出新的要求。特别是对轨道交通通信产品来说,改变几乎是全方位的。首要体验就是从数据的传输速度和容量上就会有本质上的变化,也会为客户带来全新的体验。从目前了解的信息来看,5G可能会对亨鑫目前的轨道交通解决方案带来新的理念和突破,也会为亨鑫这方面的布局带来新的市场,亨鑫将会针对5G的需求加大研发投入,为客户提供更新更好的产品和信息体验。
关键词:城市轨道交通轻轨 地铁 轨道交通制式 网络化 集约化
中图分类号:F57
文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2015)09-047-02
虽然城市轨道交通在当今世上已有上百年的历史,但其特有的集经济、高效、环保、节能等优点于一身,与未来交通的发展趋势高度契合,在解决当下城市交通拥堵这一问题上发挥着不可替代的优势,特别是现今轨道车辆技术的更新换代极为迅速。{1}目前我国城市轨道交通已然进入黄金发展期,发展前景较为乐观,然而也有一些影响行业稳健发展的深层矛盾逐渐暴露,值得社会各界的高度关注。
一、城市轨道交通的发展现状
目前在全世界范围之内,轨道交通日益成为城市出行的最主要方式。在过去几年内,我国城市轨道交通的发展势头较好,已然成为在世界范围内轨道交通发展最为迅速之地区,换言之,我国城市轨道交通的发展已经步入“新格局”。伴随着我国经济社会的发展,伴随我国城镇化进程的加快,对于城市轨道交通的需求亦逐渐加大,建设的速度迅猛。首先,轨道交通规划范围扩展,实现从一线城市扩至二、三线城市发展,逐步遍及更多城市及乡镇。其次,城市轨道交通正逐渐从以地铁的发展为主,迈向以轻轨、地铁等多种不同类型的轨道交通方式并行,展现多元化的发展趋势。再次,在经济较为发达的部分地区,如长三角、珠三角等经济区,城市轨道交通正开始扩展至城际轨道交通领域。具体表现为以下几个特点:
(一)轨道交通的建设规模快速扩大
目前,我国轨道交通的运营城市已达到22个城市,据预测,到2020年将近40个城市投入城市运营轨道交通线路。实际上,目前全国范围内已有79个城市正处于建设或规划建设轨道交通的阶段。其中计有36个城市在建设地铁,有12个城市在建设轻轨,有58个城市在建设有轨电车,有25个城市在建设快速轨道交通。{2}从《“十二五”综合交通运输体系规划》数据得知,我国城市轨道交通建设截至2020年,将达到1.4万公里,远景的设想是3万公里左右。{3}伴随我国行政审批的放权、民间资金的开放、政企逐步深入的合作,城市轨道交通又将步入建设。
(二)城市轨道呈网络化管理模式
分析世界各国城市轨道交通的运营数据,可清晰得知若任一城市的轨道交通得以多线相交,必将构成一定的网络规模,如能基本地覆盖城市的中心区域,将迅速产生“网络效应”。截至2014年,北上广这三大城市的日均客运量皆已满600万人次,其“网络化运营”效应日趋明显;重庆、深圳、武汉、南京等城市的“网络化运营”效应也在逐步显现,其日均客运量均处于100万至300万人次之间。预计至2020年末,我国将有大规模城市进入“网络化运营”的时代。{4}
城市轨道交通网络化进程的加快,也引发更多城市开始反思、探索城市轨道交通的管理模式。第一,多数城市逐步从原先的“重视建设规划、忽视线网规划”转向以两者并重、协调统一的方向发展。第二,不少城市正努力探索、开拓新模式,多数城市由传统的分散式迈向集约系统式。第三,逐步迈向一体化运营的管理模式,确保平台资源共享、信息互联互通。各个城市通过积极探索、相互交流,正实现各异制式相互之间的资源共享、合理配置及网络化的运营,并进一步促进城市结构的调整及升级,实现发展互动。网络化的正面思维将促使我国城市轨道交通的发展进入新格局、新时代。
(三)城市轨道交通的各种制式快速、协调发展
从1969年我国首次建成地铁以来,至今城市轨道交通的发展已将近有半个世纪,并且经各城市的深入、积极探索,我国轨道交通已渐次发展了多种制式,这些制式正协调、快速地发展。据2014年末我国城市轨道交通的运营数据得知,地铁在其中占的比例最大(高达77.3%),而其他的制式占22.7%。然而,在分析了我国各城市远景规划的规模之后得以发现,远期规划仍主要发展,但其比例将下降至49%,而快速轨道交通及有轨电车的比重将予以提升,分别将约占17%、28%,其他的制式将合计约达6.2%。其中,轻轨约3%、磁浮交通约0.2%、单轨约3%。{5}轨道交通制式的发展将逐步形成以有轨电车、地铁、快速轨道交通为主,辅之以单轨、轻轨支撑的“多制式格局”,而这也正是国际城市轨道交通的制式发展趋势。
(四)资源共享形成集约化利用
城市轨道交通的建设,以车辆段、控制中心、主变电站、停车场等系统性资源为必备要件,特别是停车场、车辆段更是需要占用大面积用地。故而,轨道交通的规划者正加快研究如何实现资源的共享,促进集约化利用,比如多条限度的停车场、车辆段、主变电站、控制中心可实现资源共享,部分城市甚至已实现多个停车场的同址合建。为确保各交通的相互良好衔接,应关注以轨道交通作为基点,联手高铁、航空、长途客运、城际轨道交通、公交汽车、社会车辆及出租汽车等,共同打造一体化、多元化的综合交通枢纽。以互联互通作为发展理念,创新现有实践,即在拟定建设规划时,可通过已审批规划中、相关车站的预留设计及统筹条件,融合规划内的各线路、既有线路、未来线路,形成共轨运营、跨线运营及后期拆解等,从而增强运输的能力,进一步带动城市的发展。
二、城市轨道交通发展中存在的不足
(一)轨道交通的规划不科学
多数城市并未结合自身城市实际情况,也未能权衡好各交通方式的比例,特别是并未厘清各不同城市交通之优劣,而采取盲目追随一、二线城市的步子来确定现网规划,一味崇尚造价高昂的地铁制式,导致资源浪费、效果甚微,严重制约了城市的发展。
(二)增大地方政府的债务风险
不少城市未能立基于自身的财力投入建设,而是以一种盲目追求进度的心态投入轨道交通的建设,或者在项目的建设初期,投入过多财力,引发政府的债务急剧增加;或者在尚未周全考察之前,就盲目地套用、模仿其他城市的建设模式,导致在项目的推进过程中,政府的债务风险攀升。
(三)市场秩序较为混乱
我国当前的轨道交通整体的行业秩序较为混乱,存有恶性竞争的现象。有专家提到,以城市轨道交通的供应商来举例,其不但分布偏向分散,而且发展水平良莠不齐,有的领域甚至出现一哄而上的恶性竞争局面。因此,直接制约行业的健康、稳健发展。
(四)管理人员素质较低
从国内城市轨道交通的发展经验,运营一公里需配备约50到70人。近几年来,我国城市轨道的建设步伐加快,设备自动化的水平亦逐步提高,对人才的需求也逐渐加大。在发展过程中,管理人员的素质较低,难以与自动化的水平相匹配,故而提高管理人员的专业知识及素质水平不容置缓。
三、城市轨道交通发展的优化路径
经济发展转变时期,我国城市轨道交通也将步入新发展阶段,针对上述我国城市轨道交通面临的诸多问题,政府相关部门及企业应当采取多项针对性、可行性措施,从而推动我国城市轨道交通迈向可持续发展队列。
(一)科学编制轨道交通规划
为确保城市轨道交通的可持续发展,国家发展改革委下发的《关于加强城市轨道交通规划建设管理的通知》明确指出,城市在发展轨道交通的进程中应量力而行且有序发展,合理编制规划,并且鼓励有轨电车及轻轨等轨道交通制式的发展。此文件主要从建设轨道及线网规划的角度,对轨道交通规划的发展提出新要求,是轨道交通建设规划、线网规划在编制及报批等工作中的有效指导。与此同时,还要求各城市应重视土地的集约化利用、资源共享及交通枢纽规划等,实现在最大限度上发挥轨道交通高效率、大运量、环保、节能等特点。
(二)积极摸索新建设模式
城市轨道交通通畅造价高,并且短期内的投入巨大而其经济效益较低,导致在修建轨道交通时,地方政府的财政压力较大,也导致不少地方政府的债务攀升。国务院下发的《关于加强地方政府性债务管理的意见》就明确要求应当规模控制地方政府债务,严格限定政府的资金用途及举债程序,大力推进政府和社会资本的合作,尤其是要鼓励社会资本参与到城市基础设施这些公益事业的投资及运营。有鉴于此,地方政府可积极探索如何更好引入社会资本,鼓励其参与公益事业建设,一来降低了地方债务的风险,二来也能够促进轨道交通建设。当下,已经有不少城市推出如PPP、BOT、TOD+BOT等多种建设模式。
(三)完善相应监管措施
鉴于我国目前轨道交通行业竞争秩序较为混乱、恶性竞争屡禁不止的现状,应加强行业的监管力量,消除制约行业健康、稳健发展的不良因素。此外,政府应当尽快公布及完善相关法律法规,较好地规范轨道交通行业的市场竞争秩序,为轨道交通行业提供一个较为良好的政策发展环境。
(四)提高管理人员技能
从上得知,我国在发展城市轨道交通进程中,专业人才的欠缺是主要不足之一。对此,应充分地利用各社会资源,尤其是要发挥各高校、各研究机构与各培训机构之功能,兴建培训基地,引入合理、科学的培训制度,促使科研技术的进一步发展,优化科研制度,为城市轨道交通的全面发展提供扎实的人才基础。
注释:
{1}洪超.我国城市轨道交通发展趋势分析[J].中国市场,2015(4)
{2}毛科俊.新型城镇化下城市轨道交通布局研究[J].综合运输,2015(1)
{3}梁莉,张望成、王雄.重庆城市轨道交通网络化发展进程和启示[J].综合运输,2015(6)
{4}何霖,方思源,梁强升.城市轨道交通网络化运营的挑战与对策[J].都市快轨交通,2015(2)
{5}陶涛.城市轨道交通立法与执法问题研究[J].综合运输,2015(2)
(作者单位:东北林业大学交通学院 黑龙江哈尔滨 150040)
防治大城市病的必然选择
轨道交通作为一种公共交通工具,人均能源消耗不但显著低于小轿车,也明显低于公共汽车。且因以电气为动力,基本没有废气污染,有利于保护城市大气环境。地面轨道交通占地较少,地下轨道交通则基本不占用地面土地。在城市建设以地铁为主的轨道交通,不仅能够节约用地,而且具有速度快和运量大的突出特征,是缓解城市交通拥堵的治本之策。
为防治大城市病,轨道交通自然成为城市交通的最佳选择。巴黎、伦敦、汉堡、阿姆斯特丹等欧洲城市,都在保留原有城市格局和道路风貌的基础上,积极发展地铁、轻轨等轨道交通。美国也在斥巨资拆除或改造高架路,转向大力发展地下轨道交通。进入21世纪,面对日益突出的大城市病,我国也加快了轨道交通建设(见表)。
建设大城市群的前提条件
大城市群作为工业化、城市化推进到高级阶段的城市布局形态,能够产生巨大的经济、社会和生态效益。大城市群的形成,除了依靠经济和生态纽带外,还必须依靠方便快捷和低成本的交通纽带。
相对于高速公路,以高铁和城际铁路为代表的城市间轨道交通具有以下突出优势:一是占地少,轨道交通的占地不到高速公路的三分之一,运量却是高速公路的数倍。二是运价低,轨道交通的运价只有高速公路的四分之一,可以满足居民低成本快速出行的需求。三是能耗低,轨道交通的单位能耗只有公路的五分之一。
以轨道交通为主形成城市间的快速通道,不仅可以大幅降低物流成本和减少环境污染,而且可以满足居民通勤出行的需要,推进人口和生产要素合理流动,加快形成连接城市群的经济纽带――大型产业集群。
四川发展轨道交通有什么优势?
基础设施落后,发展轨道交通空间大。四川地处西部内陆,落后的基础设施成为长期制约经济社会发展的瓶颈。单从铁路路网来看,全省铁路运营里程3514公里,路网密度72.5公里/万平方公里,分别居全国第27位、西部第4位;人均拥有铁路为全国平均水平的65%,仅为东部的1/3、中部的1/2。
新一轮西部大开发的政策优势。虽然基础薄弱,但我国新一轮西部大开发战略将继续从财政、税收、投资、金融、产业、土地、价格、生态补偿、人才、帮扶十个方面向西部倾斜,对西部省市发展给予重大支撑。2014年6月以来,国家宏观调控特别强调“精准发力、定向调控”的思路,并明确了定向调控的三大方向,属于三大定向调控领域的西部铁路等重大项目建设将获得更多的支持。四川应抓住这些政策机遇,加快构建以轨道交通为主体的城市交通体系,夯实发展基础。
研发生产能力较强。从四川自身基础来看,西南交大、中铁二院、成都机车、资阳机车、攀钢等科研院校和企业可为轨道交通建设提供上至研发、下至生产的一系列支撑。如果规划科学且建设有序,四川有望实现赶超式发展,2020年成为西部综合交通枢纽中心,有效提升城市承载能力和扩大对外开放,同时促进钢铁等相关产业转型升级,加速发展成为西部经济发展高地。
四川如何发展轨道交通?
加快城际轨道交通建设,带动城市群发展
四川现有四大城市群,交通情况和发展层次存在较大差异。全省应以四大城市群为基础,既要继续强化成都交通枢纽的地位,又要大力提升其它城市通水平,还要加快与省外大城市及城市群连通,重点规划建设以下线路(见图1)。
规划建设成都及其它城市轨道交通,提升城市发展质量
目前,四川除了成都常住人口超千万的特大城市外,另有绵阳、南充、泸州3个百万人口大城市。随着工业化进程加快和新型城镇化的推进,未来还有可能新增自贡、攀枝花、宜宾、达州、内江、德阳、乐山、遂宁等近十个百万人口大城市。不仅成都已然拥堵的交通现状亟待改善,其它已经超过或即将达到百万人口的大城市也应未雨绸缪、及早规划建设城市轨道交通,改善城市环境和提升新型城镇化质量,满足未来经济社会发展需要(见图2)。
【关键词】 轨道交通 换乘 启发式算法
目前,轨道交通已成为人们出行选择的常用交通工具,乘客可以方便地从一条线路换乘到另一条线路。因为不同轨道交通线路通常隶属于不同的运营公司,所以在轨道交通运营过程中存在不同运营商之间分配车资的问题,即“清分问题”。随着轨道交通建设的迅速扩大和轨道交通网络的日益复杂,乘客在换乘时往往有多条路径可以选择,因此合理求解轨道交通清分问题是十分必要的。
现已有多种清分模型用于求解轨道交通清分问题,如理性情况清分模型、人工分账清分模型、最短路径清分模型和K条最佳路径清分模型。前三种清分模型存在明显的缺陷,因此一般采用K条最佳路径模型来求解 。这些清分模型的算法主要是对一些经典算法(如Floyd算法,Dijkstra算法等)的改进。目前,启发式算法已被成功应用到控制、规划、设计等各个领域用来求解实际问题 ,并展现出其广泛的应用前景。对于城市轨道交通网络中多条备选路径的选择算法,目前国内外已有一定研究。本文将启发式算法应用到轨道交通换乘路径的求解过程中,提出一个求解轨道交通K条最佳换乘路径的启发式算法。
1 换乘路径求解问题
1.1 问题描述
轨道交通换乘路径求解问题描述为:已知乘客在不同轨道交通线路中乘车的起始站点和目标站点,求乘客从起始站点到目标站点的乘车路径。其中换乘路径需满足以下条件:
(1)起始站点和目标站点不属于同一条线路;
(2)从起始站点到目标站点的路径必须是连通的;
(3)从起始站点到目标站点的路径中不允许有回路。
实际的轨道交通路网规模比较复杂,我们在求解轨道交通的换乘路径时需对其进行简化。
1.2 简化的轨道交通路网
简化后的轨道交通路网用有权无向图G=(V,E,C)来描述,其中:
(1)V是轨道交通路网中线路的关键站点的集合。用一组从l开始的连续自然数逐条对轨道交通线路中的不同关键站点进行编号,每个车站拥有唯一的编号。因此,V是由一组连续的自然数组成的集合。
(2)E是图中边的集合,边(i,j)表示关键站点i和j之间存在轨道交通线路。
(3)权值矩阵C=[Cij]。Cij表示边(i,j)上的权值,即从车站i到车站j之间所经过的距离以及车站个数。
对轨道交通网的简化是为建立模型和提出算法服务的,如果不进行简化,对于以后的计算会非常麻烦,为了简便起见,我们对它进行简化。
2 模型建立与算法设计
2.1 建立模型
轨道交通网络可以抽象为有向赋权图的形式:
其中G为轨道交通网络的有向赋权图:V为轨道交通网络中所有站点的集合:E为连接相邻两个轨道交通站点之间路段(边)的集合;R为经过路段e的轨道交通线路集合;W为边的非负权值(距离)。为了保证轨道交通网络的连通性,可以根据一定原则将相邻轨道交通站点抽象为图中的同一节点。
2.2 算法设计
对于上述换乘路径选择模型,可以用Dijkstra算法进行求解。由于换乘所带来的时间损失是产生在轨道交通网络中两条线路相交的站点上的,而Dijkstra算法不能直接用于节点带权图的路径搜索。此外,需要结合Dijkstra算法的路径搜索过程,将发生在节点上的时间损失转移到相应的路段阻抗上。以下是轨道交通网络单路径算法的具体描述:
step0:初始化,定义拟搜索路径的起点为r,终点为S;d(i)为起点r到节点i的权值,w(i,j)为连接i、j路段的权值;定义已标记节点的集合为P,未标记节点的集合为T,R(i,j)为连接i、j的路段上的轨道交通线路集合,为当前使用的轨道交通线路集合。step1:对所有的节点i,如果i≠r,则d(i)=,将i加入未标记节点集合T;否则d(i)=0,将i加入已标记节点集合P。step 2:检验从所有已标记的点i到与其直接连接的未标记的点j的权重,令,其中,,I为路段距离,为换乘影响因子,为换乘开关变量,v为轨道交通车辆平均运营速度,t为平均换乘时间;如果,令,;否则如果空集,令,;否则令,。step3:选取下一个点,从集合T中选取d中最小的一个i值,对应点i被选为最短路径中的一点,将i加人集合P。step4:如果所有节点均已被标记,则转入step5;否则,转入step2。step5:算法结束,通过最优路径上路段的反向查找统计出最优路径距离或时间值、所使用轨道交通线路组合、换乘站点位置、换乘次数、经过站点数等信息。
3 案例分析
在实际的轨道交通路网模型中,关键站点之间可能存在多条路径,其边上的权值是经过相邻换乘站点之间的时间和平均站点数。图l是简化后的某市轨道交通运营线路。
边上的权值是两相邻换乘点之间的时间和所经过的站点数。上图中轨道交通线路与换乘站点之间的关系如下:1号线:11-12-13-14-15;2号线:7-8-9-14-15;4号线:2-7-12-16;5号线:1-5-8-12-17;8号线:4-18;10号线:2-3-4-5-6-10-15;13号线:7-3-1-6-9。
本文主要研究从7到10的换乘路径选择,由于从7到10的路径有很多种,一一列出不太现实,所以只抽取一部分线路进行研究,可供选择的路径有以下8条,最后得出最有路径为7―8―9―10和7―3―4―5―6―10,虽然第二条路径所经历的站点数较多,但是总时间并不比第一条多很多,两条路径相差不多,所以都可以确定为最优路径。经验证它与实际相符,如果我们要从7到10,通常会选择2号线换乘直接到达10,或者选择13号线换乘10号线到达10,这与我们正常的选择方法近似,所以认为模型是有效的。
论文摘要:道路通行权是公民的一项宪法权利,在当代社会对公民具有极其重要的价值。国外对道路通行权的研究较多,但国内法学界对道路通行权的概念尚未能形成一个较为一致的定义。文章在综述国内外有代表性定义的基础上,认为道路通行权有广义和狭义之分,并对其法律性质作出初步的阐述。
道路通行权的概念是随着机动车的问世、道路的现代化以及交通流量的增大而产生的。在马车时代,调整兽力车、人力车以及行人矛盾的原则是相互礼让,这个原则当时之所以奏效,主要原因在于非机动车速度较慢,容易控制,发现问题可以及时停车或者避让。加之那时道路处于原始状态,交通流量不大,既没有交通标志也没有交通法规,所以只要大家相互让一让,便可有效防止碰撞事故。如今,相互礼让已无法继续适应现代化道路交通的需要,交通流量的扩大以及速度的提升,都要求使用道路的车辆以及行人必须按照一定的规则运行,在防止碰撞事故的同时,还可避免不必要的停车、慢行或者让行。因为,现代化车辆的速度以及保障其高速行驶的道路都不允许再像马车时代那样走走停停,疾驰的汽车,也并非如人们想象中的那样可以随心所欲地启动或者停止。以普通小汽车100公里的时速计算,车辆每秒钟的前进距离可达三十米左右,即使在时速减半的街区道路,每秒钟的前进速度仍然可达十五米左右。
由于自重和惯性的影响,载重大卡车则需要更长的停车距离。由此可见,要实现道路交通高效、有序、安全的目标,必须要改变现状,治标治本,综合治理。做为道路交通的一项基本权利——道路通行权,正是达到上述目标所必不可少的基本元素之一。
1道路通行权的概念界定
在一些国家和地区,对道路通行权的研究较多,但国内法学界对道路通行权的概念尚未能形成一个较为一致的定义。在我国,道路通行权通常被称作路权。“路权”是用法理学方法研究道路交通安全法规的产物。尽管“路权”不是一个规范的法律用语,并且还是一个颇受争议的提法,在现行交通安全法规中尚没有对路权的明确定义。
道路通行权首先是一种权利,权利可以理解为资格,即去行动的资格,占有资源或享受的资格。权利也可以理解为具有正当性、合法性、可强制执行的主张,即以某种正当的、合法的理由要求或申请承认主张者对某物的占有,或要求返还某物,或要求承认某事实(行为)的法律效果。因此,道路通行权应当是赋予人们在道路上行动的资格,这种资格具有正当性、合法性,是法律承认的事实(行为)。其次,道路是一·种公共品或者说是一种准公共品,具有非竞争性和非排他性。这也就说明了只要是道路的交通参与者都可以在道路上通行,享用道路提供的空问资源和相关交通设施服务。
1.1国内外有代表性的道路通行权的定义
1.1.1美、英等国的定义
道路通行权的概念,世界各国都有研究和探讨。Wikipedia百科全书给出美国的道路通行权(right—of—way)的表述为:“在通行中或者在路口处的优先权。车辆必须避让有优先权的行人和有优先权的其他通行车辆。”这并不是一个绝对的权利,它必须在对自身和他人的通行情况正当考虑的基础上,以一种合理的形式进行实施。例如在交叉口处,它是一名驾驶员在其他驾驶员之前通过该交叉口的权利。
还有一种定义认为:人们沿某一固定通道穿越他人土地的特殊权益。在这一定义中,“人们”指公众或个人;“固定通道”指人们穿越他人土地时的限定路径,一般情况下不能超越的界线;“他人土地”指的是业主具有的土地所有权、使用权、租赁权等有关权益;“特殊权益”指的是为了特定目的而使用他人土地的某种受到限定的特权,这种权益可以受到法律的保护,其中“特定目的”可以是公众的或者是个人的。
英国对道路通行权的表述是“公众允许在路面上沿着线路通行的权利”。这种道路通行权的表述决定了几种道路的类型:步行道、马行道(非机动车道)、无限制性道路和限制性道路。
1.1.2我国台湾地区的定义
我国台湾地区对道路通行权称为路权,其定义为:用路人使用道路相关设施谁先谁后之权利(或利益),对于取得路权者具有优先通行与道路设施的权利,而未取得路权者则无通行权,必须等待具有路权者通过,取得路权后方可通行。其内容包括:(1)行人路权:加强取缔行近人行穿越道,不减速慢行、不暂停让行人优先通行之车辆违规行为,建立“行人优先通行”之基本路权观念;(2)汽车路权:加强取缔行人违规穿越车道行为,倡导行人亦无侵犯汽车通行之权利;(3)机车路权:加强取缔机车违规驶入人行道,建立人车各行其道之路权观念;(4)停车路权:执行扫除路霸、取缔并排停车等违规行为,加强公共场所与巷道停车秩序整顿;(5)铁路平交道路权:加强取缔闯越平交道熏大违规,并侣导火车行进就像炮弹一样快,而且不容易煞停,在铁路平交道上,有绝对优先通行的“路权”,我们没有向它挑战的权利;(6)高速公路行车路权:选订重大违规(如:行驶路肩、任意变换车道、未保持安全行车距离、未依规定之车道行驶)及匝道管制措施等主题为内涵,加强倡导高速公路行车路权。
l_1.3我国学界对道路通行权的定义及相关的法律规定
我国学界通常认为,道路通行权是车辆及行人在道路上行驶或行走的优先权利。即车与车、车与人(包括非机动车,下同)相会时,谁先行,谁要等。按照规则应当先行者,即拥有道路通行权,而没有道路通行权的车辆或行人则应等有道路通行权的车辆或行人通过之后方可通行。道路通行权包含了绝对道路通行权、相对道路通行权和优先道路通行权三个方面。总体上,我国对道路通行权的定义还不明晰,尚待深入研究。
我国1988年3月由国务院的《中华人民共和国道路交通管理条例》第一章第七条对道路通行权作了明确的规定,即“车辆、行人必须各行其道。借道通行的车辆或行人,应当让在其本道内通行的车辆或行人优先通行。”这一规定明确指出了车辆、行人根据道的划分,按交通法规规定属于谁的路就由谁走,这就是交通参与者所享有的法定通行道路的权利。
我国于2004年5月1日实施的《中华人民共和国道路交通安全法》第四章第三十六条,对道路通行权又作了新的规定,即“根据道路条件和通行需要,道路划分为机动车道、非机动车道和人行道的,机动车、非机动车、行人实行分道通行。没有划分机动车道、非机动车道和人行道的,机动车在道路中间通行,非机动车和行人在道路两侧通行。”笔者认为,新的《中华人民共和国道路交通安全法》对道路通行权的表述有所弱化,只是强调了车辆、行人分道通行,没有体现出各行其道的必要性。
上述文献资料,对于道路通行权的定义并不十分清晰,因而导致人们对交通法规的认识和理解程度也相应的不足,影响到交通管理部门对道路交通安全的管理。因此,笔者认为有必要对道路通行权的概念进行重新认识。
1.2道路通行权的概念
笔者认为道路通行权包括广义和狭义两种理解。具体阐述如下:
1.2.1广义的道路通行权
在道路交通管理活动中,广义的道路通行权是指道路交通参与者对道路的使用权。广义的道路通行权可以划分为通行权、先行权和占用权三种。
(1)通行权是车辆或行人依据交通法规以各行其道原则在一定空间和一定时间内通行道路的权利。通行权的基本要求是机动车在机动车道内拥有通行权,非机动车在非机动车道内拥有通行权,行人在人行道和人行横道内拥有通行权。同一交通主体的通行权可分解为空间通行权和时间通行权两种。空间通行权是指车辆或行人依据交通法规各行其道原则可以在道路某一部分内通行的权利。时间通行权是指车辆或行人依据交通法规各行其道原则在规定的时间内可以在道路某一部分通行的权利。
空间通行权和时间通行权是辩证的统一,二者的有机结合构成了通行权。一般情况下对于同一交通主体而言,空间通行权和时间通行权是同时存在的,但在具有某种特定条件的情况下除外。例如,我国不少大、中城市规定的在白天货车、拖拉机不准驶入市区,即表明这些车辆在白天的城市道路不具有时间通行权。只有在夜间他们才同时具有空间通行权和时间通行权。再如,因特殊情况实行交通管制的路段禁止车辆、行人通行,实际上也是对该路段内车辆、行人时间通行权的限制。通行权离不开空间通行权和时间通行权,二者缺一不可。只有同时具备了空间通行权和时问通行权,才拥有合法的道路通行权。
(2)先行权是指享有通行权的车辆或行人依据交通法规在一定的空间范围内优先通行的权利。例如,行人通过人行横道享有先行权。机动车辆行经人行横道时,应减速行驶,遇行人正在通过人行横道,应当停车让行。借道通行的车辆或行人,应当让在本车道内行驶的车辆或行人优先通行。在窄路或狭桥会车有困难的,有让路条件的一方让对方先行。在有障碍的路段,有障碍一方让对方先行。在狭窄的坡路,下坡车让上坡车先行,但下坡车已在行驶途中而上坡车未上坡时,上坡车让下坡车先行等等。
通行权与先行权有着密切的关系,二者相互转化,是道路通行权在道路交通活动中的两种不同的表现形式。先行权所要解决的是车辆、行人在道路上相遇时让行的问题。先行权以通行权为前提,只有享有通行权的车辆或行人才可能享有先行权。没有通行权,就不可能有先行权;享有通行权,也不一定就享有先行权。只有在交通法规设定的情况下,车辆或行人才享有先行权。(3)占用权是指人们依据交通法规在道路的一定空间和一定时间内进行与道路交通有关活动的权利。在道路上进行的“与交通有关活动”包括的内容很广,有交通占道、施工占道、公用设施占道、安全设施及绿化设施占道、商业占道等等。这些都关系到道路交通的安全、畅通,也同样受到交通法规的规范或制约。因此,完整的道路通行权,也必须包括对道路的占用权。
1.2.2狭义的道路通行权
狭义的道路通行权是指交通参与者(机动车驾驶人、非机动车、行人等)根据交通法律的规定在一定空间和时问内使用道路通行的权利。也即广义的道路通行权中的通行权部分。《道路交通安全法》和《道路交通安全法实施条例》(以下简称《实施条例》)对各种车辆、行人在道路上通行的权利作了明确的规定。如:“道路划分为机动车道、非机动车道和人行道的,机动车、非机动车、行人实行分道通行。没有划分为机动车道、非机动车道和人行道的,机动车在道路中间通行,非机动车和行人在道路两侧通行。”(《道路交通安全法》第36条),这是空间上的通行权;又如:“车辆行人应按交通信号通行”(《道路交通安全法》第38条)“机动车通过有交通信号灯控制的交叉路口,遇放行信号时,依次通过。”(《实施条例》第51条),这是时间上的通行权。交通参与者在自己享有通行权的空间和时间内,其他交通参与者应当依法履行其义务,保证享有通行权者的利益得到实现,不得侵犯其享有的通行权。
2道路通行权的法律性质
2.1道路通行权在法律上主要表现为通行权利与通行义务关系
道路通行权是一种行政法律关系。这种行政法律关系的主体是交通参与者,客体是交通参与者的权利和义务。交通参与者在进行道路交通活动或与道路交通有关活动时,所拥有的每一项权利都与他们履行遵守交通法规的义务是不可分离的。通行义务,专指交通参与者在道路上从事交通或与交通有关的活动的时候,依法所应当履行的不得非法侵害他人道路通行权和注意交通安全、回避交通危险的法律义务。因此,道路通行权是交通主体权利和义务的统一。
2.2道路通行权的法律纠纷主要是侵权
违反道路通行权和交通违章的行为都是侵害他人合法交通权益的行为。违反道路通行权是指违反通行权、先行权、占用权的行为,交通违章是指违反交通法规的行为。前者属于侵权行为,后者属于违法行为。根据各行其道原则的规定,车辆、行人应当在各自的道路部分内通行,如果随意进入其他道路部分,就是对该道路内车辆、行人交通权益的侵犯,由此而产生的(法律)后果应当由侵权者承担主要或全部(法律)责任。这里的“侵权者”是相对道路通行权而言,“承担主要或全部(法律)责任”是相对交通法规而言。因此,侵权是道路通行权的法律特征。
2.3道路通行权是交通法规的法学范畴
道路通行权在交通法规规范中有着充分的体现,在交通管理实践中有着广泛的应用。但是应当指出,道路通行权既不等同于交通法规规范,又不等同于交通管理的基本原则,它是长期以来人们在交通管理立法和执法过程中产生的一种共识,并上升为理性认识,从而对交通管理立法和执法的发展和完善起着明显的推动和支配作用。道路通行权的这一特征表明,道路通行权是交通法规的法学范畴。
2.4道路通行权是交通主体通行道路和占用道路的基本准则
道路通行权的内容丰富,它是诸多道路交通管理基本原则和诸多道路交通管理法规基本原则的综合体现,它从不同层次涉及到交通违章及道路交通事故的责任认定。因此道路通行权体现了交通主体通行道路和占用道路的基本准则。
2.5道路通行权对交通行为具有预测和评价的作用
道路通行权体现了交通法规对交通参与者进行道路交通活动以及与道路交通有关活动的基本要求,人们可以以交通法规为依据,以道路通行权为方法,来衡量判断自己和他人的交通行为是否合法合理,用交通法规和道路通行权的预测和评价作用去指导或规范自己和他人的交通行为。道路通行权的评价作用还体现在交通事故处理的法规之中,对交通事故当事人责任的认定,不仅具有定性作用,而且具有定量作用。