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单条线路与轨道交通线网的关系
在宏观上,单条轨道交通线路是线网的组成部分,但每条轨道交通线路在线网中所处的地位或功能定位并不相同,有主有辅,这从某种意义上决定了线路的主要技术标准、建设时序等重要问题。主干线一般大多位于城市的主要交通干道,客流量较大,所采用的技术标准甚至一些辅助设施标准较高;辅助线一般位于城市次要交通走廊,客流量相对较小,所采用的技术标准可以适当降低,以减少建设、运营成本。所有主辅线路在不断地增加与延伸中,构筑了整个城市轨道交通线网,并在其中发挥着各自的作用。
在微观上,单条轨道交通线路不可避免地与城市线网中的其他轨道交通线路交叉换乘,这些换乘节点的稳固状况能够决定整个线网的运营效果。因此,线路走向、换乘方式、建设模式、远期接口预留和工程投资等,均是在建设前期需要重点考虑的问题。在对轨道交通线路进行设计时,应对城市网和城际网的衔接有一个清晰的认识,把握单条轨道交通线路在城市线网中的功能定位,并对换乘节点进行定量和定性分析。
轨道交通线路与施工的关系
轨道交通线路与施工并无直接关系,主要是通过车站、桥梁、隧道、路基等项目的施工来反馈线路设计状况,其最根本的3个指标是工程可实施性、工程投资和工程风险。
(1)车站。车站应具有相对合理的、合适的站位,位于某一区域的主要客流集散点,综合考虑交通疏解、管线迁改、人行过街、施工条件,以及与周边商业、人防设施的衔接等因素。
(2)桥梁。桥梁应具有合适的线位,通过深入研究轨道交通线路与道路的关系,尽量少占用城市道路资源,减小对既有道路交通的影响,同时考虑沿线建筑物对环境的要求,应与其保留适当的距离。
(3)隧道。线路埋深影响盾构管片的配筋量和不同土层带来的施工条件差异,区间最低点的选择还要考虑联络通道和泵房设置、施工工法、施工场地等因素。
(4)路基。沿线地质条件和线路标高决定线路的横断面设计,包括填挖方、地基处理、排水等方面,在地质条件一定的情况下,线路标高合适与否,决定了土石方工程量。
轨道交通线路与运营的关系
在城市轨道交通的旅客、车辆、线路、信息4个基本要素中,旅客是运载对象,车辆是运载工具,线路是载体,信息是运载调度。线路与运营的关系密不可分,主要表现在以下几个方面。
(1)线路走向及车站设置对运营效益产生直接影响。
(2)线路平面条件影响旅客乘车的舒适性。
(3)平面小半径曲线地段,R≤600m,对轨道磨耗影响较大,甚至影响运营安全。
(4)合理的线路纵断面设计可降低运营成本。
轨道交通线路与环境保护的关系
随着国民经济的迅猛发展,环境保护越来越受到人们重视。1996年,纽约在第三次城市规划中提出了“3E”的概念,即经济(Economy)、环境(Environment)、公平(Equity)。对我国城市轨道交通来说,项目前期有规划环评,项目实施前有项目环评,环境保护也已经提到比较重要的地位。轨道交通线路的走向、车站设置、敷设方式对环境均有比较大的影响。
(1)线路走向对环境的影响。线路走向对环境的影响集中体现在线路距离环境敏感区的远近。环境敏感区包含内容较广,常见的有水源保护区、风景名胜区、自然保护区、国家重点保护文物、历史文化保护区、基本农田保护区、人口密集区、文教区、医院等。此外,一些具有特殊功能的环境敏感点也应特别注意,如无线电发射塔、移动通讯基地等。对于上述环境敏感区或敏感点,首先应明确其保护范围和保护要求,选线时尽量予以避让。如果实在无法避让,则应采取相关措施,尽量减少对其的影响。
(2)车站设置对环境的影响。车站设置对环境的影响主要包括两个方面:车站对区域整体环境的影响,如高架站建筑风格是否与周边建筑协调统一;车站风亭、冷却塔设置对邻近建筑的噪声和大气污染。
(3)敷设方式对环境的影响。城市轨道交通线路的敷设方式分为高架线、地面线和地下线3种。目前,国内轨道交通项目中3种敷设方式均有应用,以地下线居多,少数线路采用全程高架,如武汉1号线、南京1号线等,地面线仅在局部地段采用。不同的敷设方式对环境有不同的影响。高架线主要是对声环境、水环境、环境空气、电磁辐射方面的影响,占地、拆迁较大但能耗低;地下线主要是对环境振动的影响较大,并且能耗高;地面线和高架线类似,占地、拆迁更大,环境振动的影响介于高架线和地下线之间。
城市轨道交通线路设计的发展方向
1线路设计融入城市发展规划
在理论上,单条轨道交通线路的设计应遵循线网规划,而线网规划又是城市总体规划的一部分,不存在线路设计与城市发展不一致的问题,但目前我国各大城市轨道交通线网规划的编制、审批需要经历一个比较长的周期。在这期间,城市又处于一种动态的发展过程中,线路设计包括线路走向、起终点等均应和城市发展方向一致,而不能拘泥于线网规划。同时,轨道交通线路与城市土地利用的互馈关系要求在进行轨道交通规划时应与城市规划及土地利用规划相结合。
例如,郑州市城市轨道交通1号线(见图1),原线网规划的线路终点在穆庄,是城市的边缘,但在轨道交通1号线设计、审批过程中,城市规划提出了近期重点建设龙子湖大学城,因此线路终点在穆庄前两站向北延伸至龙子湖大学城,以支持城市发展方向。
2线路设计与城市空间综合开发利用相协调
可持续发展的理念,使人们对城市交通的认识进一步扩大到资源、生态、社会、经济等领域,同样也促使人们去研究城市轨道交通和道路交通在空间上的相互作用,以及空间资源分配和利用的原则。轨道交通线路应在与其他功能的城市空间相协调的前提下,确定线路的空间位置。为此,是否可以在轨道交通轴与城市发展轴相符的大原则下,调整常见的线路规划思路,走轨道交通与地块开发相结合的路线;必要时将轨道交通线路与车站规划于道路红线外缘的地块内(如较宽道路的绿化带内),或者直接进入地块,并与地块开发相结合。这种设想主要是基于轨道交通自身的特点,更重要的是,考虑城市地上、地下空间综合开发的现在和未来的需求。例如,郑州市城市轨道交通1号线的燕庄站光大广场地下空间的综合开发,把线路和地铁车站设在道路绿化带内并与地下空间开发完全结合起来,以满足城市未来发展需要。
3强化三维设计理念
狭隘的城市轨道交通线路就是二条线加一些线路标志,通过与建筑、桥梁、隧道等其他专业的多次配合与反复沟通,最终分部分呈现在人们眼前。如果能够在线路设计的过程中,考虑到这些因素,在工程师的头脑里建立一种三维立体设计模型,甚至通过科技的手段反映在图纸上,包括地质条件、控制因素等,则可以大大减少设计的返工率,同时可以及时发现存在的一些问题。
4加强“网”的概念
单条轨道交通线路绝不是脱离整个线网而存在的,任何一条线路的调整,都会引起网内其他线路的变化,这是一种动态的、“拖泥带水”似的模式。作为线路设计者,应该认识到这种变化,并在设计中充分考虑这种变化。对于换乘站,强调换乘线路的三站二区间设计,强调新增线路对正在运营线路客流的影响,这是一种体现;对二条线路并行段,强调客流的分流,也是一种体现;在城市轨道交通线路起终点,若有城际线或市域线与之换乘,强调行车密度的对称性,又是一种体现。加强“网”的概念,有助于设计人员更深刻地看到这种变化,从而指导线路设计工作。除了城市轨道交通线网,还有城际网、市域网和城市BRT网等,如果能对网与网之间的关系有深刻的认识,则有助于对所研究线路的总体性把握,有利于对某些重要方案的决策。
线路设计者应具备的技能与素质
1总体性思维的培养
线路作为轨道交通所有专业中的总体性专业,无论是规划设计,还是建设、运营都与之有关。轨道交通的各个部门、专业分开来看,可以说各自为政,如建筑追求功能,结构追求可实施性,而项目业主追求投资最小化、效益最大化。如何在功能、投资、风险控制、环境影响、效益中间找到一个平衡点,培养总体性思维显得尤为重要。
2基本技能的掌握
轨道交通线路设计者对基本技能的掌握应包括以下几个方面。
(1)具备扎实的线路专业知识。(2)熟悉每个阶段的工作内容和工作重点。(3)了解相关接口专业的工作内容及要点,如客流、行车、轨道、限界、建筑等。(4)具备一定的测量基础知识。
3规范、标准的把握
我国轨道交通行业已有40多年的发展历史,逐渐形成了一套适合中国国情的操作体系,制定了一系列保障轨道交通更快更好发展的行业规范和标准。在轨道交通的设计工作中,一方面应严格遵循这些规范和标准;另一方面应本着可持续发展的思想,为将来的线路运营、工程改造、系统扩展创造比较好的条件。
以最小区间半径为例,对于普通钢轮钢轨,《地铁设计规范》规定,当线路设计时速≤80km时,B型车最小曲线半径一般情况下不小于300m,困难情况下不小于250m。但在实际操作过程中,曲线半径小于400m的地段钢轨磨耗严重,某些线路甚至在运营后不久便产生严重的轨道波磨,不能保证正常的行车安全。当然,将来科技的进步或许可以解决小半径曲线轨道磨耗问题,但是如果能在线路设计中通过灵活地提高有关标准来解决,则可以避免问题的产生。
【关键词】城市轨道 交通线网 通信传输组网 城市化
随着经济的不断发展,科研领域也得到了资金,不断发明出更多有利于人们生活的发明,在时代变化的大环境背景之下,对科技发展也提出一定的要求,科学技术的研究成果应当利用到现实生活当中,发挥其自身真正的力量,因此在城市轨道交通线路网络通信传输方面,正在应用新型的科学技术,提供技术上的支持,让城市轨道建设的更加快速也更加稳妥。
1 原则
随着经济的不断发展,城市化建设成为必然的选择,在城市化不断发展的过程当中,城市中有很多的基础设施都需要适应人们的要求,尤其是城市轨道的发展,城市轨道建设是城市化建设中非常重要的一部分,因此对于城市轨道交通网线通信传输组网来说,必须要进行相应的建设工作,这不仅是为了生活在其中人们的日常出行方便,同时城市化建设的要求。对城市轨道交通线网通信传输组网方案进行研究的过程当中,首先应当明确的是城市轨道发展的过程当中,应当遵循哪些原则,这些原则往往是进行建设的过程中必须要遵循的,但是又常常被人们所遗忘的,因此应当首先进行强调。
1.1 高速率大容量
城市化正在不断发展和建设当中,实际上在城市轨道交通中所需要存储和运输数据量正在不断加大的过程当中,随着统计和数据分析等科学领域的不断发展,人们越来越注重相关数据的分析和存储,数据已经变成非常珍贵的资源和宝库,因此交通线网通信传输系统的容量一定能够满足要求,进行采用比较大的容量。
在城市建设的前期,很多的交通线网通信传输系统所采取的都是小容量的传输系统,在初期运行阶段还不会出现问题,能够保证数据信息的正常运输和传递,但是随着工作时间变长,数据量越来越大,在对大量的数据进行运行的过程当中,就会发现存在运输效率非常低的问题,一方面信息通道承载了非常大的压力,可能会造成信息通道存在“堵塞”的现象,另一方面,在运输的过程中为系统的安全性带来了一定的压力,系统很可能会在长时间的工作过程当中出现瘫痪的现象,一旦发生这样的情况,造成的损失是非常巨大的,后果是比较严重的,因此,在对城市轨道交通线网通信传输组网方案进行研究的过程当中,首先要考虑运用大容量而且高速率的信息通道,不仅能保证整体系统在更加稳定的状态下运行,还能保证传输数据的效率更高。
1.2 经济合理化
因为城市轨道交通线网通信传输组网本身是一项非常复杂的工程,在建设通信传输组网时所需要的人力和财力都是很多的,还会消耗很多的资源和材料,因此工程施工之前在进行规划的过程当中,应当考虑到经济合理化的问题,尽可能利用目前已经现有的资源,减少财政的支出。比如在采购设备方面,首先应当保证设备能够完成自身的工作,当传输数据的时候,能够比较高速、大容量的传输大量的数据信息,并在此基础上,选择最为经济实惠的设备,在成本投入方面做到严格的把控工作,尽量保证经济投入的最小化,然后实现利益的最大化。
1.3 安全可靠
在进行城市轨道交通线网通信传输组网方案研究的过程当中,应当考虑到安全性和可靠性,为了保证传输系统能够正常运作,发挥自身的作用,必须考虑到安全性和可靠性,由于交通网本身就非常复杂,在很多部分都存在联系,一旦在数据传输的过程当中出现一些安全方面的问题,很可能会造成非常大损失,比如导致意外的交通事故,给人们的人身安全和财产安全都带来非常大的损失。
随着科学的不断发展,研究的不断深入,实际上目前已经有新型的技术,可以有效监控数据传输的过程,一旦监控系统发现传输过程出现问题,在一定程度上能够自我进行修复,如果发生更加棘手的问题,也会反映给工作人员,让工作人员进行修复工作,让交通线网通信传输组网更加的安全和可靠。
1.4 可扩展性
实际上目前中国经济正在不断发展,城市建设也在不断进行当中,因此在进行城市轨道交通线网通信传输组网方案研究的过程当中,应当考虑到在未来的发展中,可能对其进行改进工作,因此可扩展性是非常重要的。如果在发展的过程当中,发现原本的方案在可扩展性方面存在问题,就需要进行重新建立,然而重新建立不仅会浪费大量的人力和物力,还会浪费大量的时间和金钱,因此为了避免这种情况的发生,在研究方案的过程当中,将可扩展性作为思考的重要条件。
2 构思实施方案
通过第一部分的介绍,可以看出目前在城市化进程当中,城市轨道交通线网通信传输组网的建设是非常重要的一部分,而在对其方案的设计和构思的过程单重应当遵循上述的原则,并在此基础上,对现有的城市轨道建设情况进行调查和分析,构思一个更加现代化更加完善的方案,并进行实施。
2.1 扩展性
随着经济不断发展,城市化建设的不断进行,在很多领域上都会有创新和变革,城市轨道交通也不例外,实际上城市轨道交通本身依赖于科研技术的发展,而且人们的生活水平不断提高,对城市道交通的也要求也越来越高,因此创新发展之路更加必然。在进行方案构思的过程当中,对扩展性应当加以重视,可以针对目前城市轨道交通的现状进行调查,并合理有依据地对未来的发展情况进行预测,给系统本身留出发展的空间,城市化的变化需求也应当加以考虑,是影响城市轨道交通发展的重要原因,通信组织网系统是目前数字化时展的必然要求,然而互联网和数字信息化发展的非常快,可能在短时间就会需要升级换代,因此扩展性是保证数据能够稳定传输的重要条件。
2.2 分层管理
骨干传输层和汇聚接入层是两种不同的数据传输方式,但是各有各的优势,在进行数据管理的过程当中,应当使用这两种不同的管理方式,利用不同的功能和特点,把握住分层管理的设计方法,让数据传输能够更加高效。骨干传输层首先能够进行数据的传输工作,并且在传输的过程中能够对数据进行有效的管理,对于数据传输进行监视工作,本身具有一定的路由保护作用,保证数据的传输的过程中安全可靠。
在对交通线网的某一个线路进行应用设计时,因为不同的线路有不同的要求,因此进行方案的制定过程当中,应当有不同的设计方案,这时可以采用汇聚接入层方式进行数据的管理工作,汇聚接入层在管理的过程中属于比较独立的管理方式,能够让线路在运行的过程当中更加稳定可靠,由于组织网本身在运行的过程当中经常有比较大的压力,但是采用汇聚接入层的方法,能够有效减少这种压力,相应的在运行的过程当中,其速度也更加快,整个系统能够更加高效地运行。
2.3 传输轨道
因为在城市当中生活的人很多,对于城市交通的要求是比较高的,因此在进行城市轨道交通建设的时候,会发现很多的线路相互交错、错综复杂,这种方式带来非常明显的劣势就是,很多线路都是互相关联的,不能独立进行运营,当某一条线路出现问题的时候,很可能会导致另外相关联的线路出现问题,因此在实施方案的过程当中,应当注重每个线路的独立性,一旦某一条线路出现问题的时候,也不会导致其他线路故障,让城市轨道交通在运营的过程中更加可靠。
3 健全网络管理系统
城市轨道交通线网通信传输组网在进行构思和设计之后,就可以开始具体的实施环节,在实施的过程当中,应当注重上述所阐述的问题,这些问题往往是经常发生故障的地方,在投入使用的过程当中,不仅应当保证对系统进行维护工作,保证系统能够安全稳定地运行下去,还应当不断完善健全网络管理系统。
应当建立完善的网络管理系统,交通线网在传输的过程中有大量的数据,这些数据需要管理和保护,首先应当从数据接收的部分进行收集,其次将收集好的数据进行整理和分析工作,最后将处理完的数据输出系统,在任何一个环节当中,都要认真严谨地保证不出错,因为一旦数据出现错误,后续的工作将会存在很多的问题,在通信组网当中可能会产生非常不良的影响。
在进行网络管理的过程中,需要进行非常多的工作,比如一些故障申报管理,当出现故障时,应当对故障进行及时的处理和修复工作,还有收费计费管理工作,对于费用进行核算和统计,并说明应该收取的费用。
4 总结
本文主要从三个部分研究城市轨道交通线网通信传输组网方案,首先从原则方面,根据已经有的经验而言,第一部分当中所阐述的原则是构思和设计的过程当中不能违背的,只有严格遵守原则,才能保证城市轨道交通线网通信传输组网的方案具有可行性,然后在实施方案中介绍了三点应当注重的问题,最后简单介绍了健全网络管理系统的内容。
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作者简介
景瑜(1972-),男,陕西省西安市人。硕士学位。西安西信怀特利电子信息有限责任公司工作,从事轨道交通信息系统的信号处理、网络通讯、流媒体控制等技术研究。
【关键词】城市轨道交通,客流,行车组织
中图分类号:C913文献标识码: A
一、前言
在我国许多大城市中都已开通城市轨道交通,其已经是人们出行不可或缺的交通工具,但由于阶段性高峰期以及客流量大等问题太过明显,使得运营公司不得不对对客流进行分析并充分利用行车组织保证城市轨道交通给人们带来边界的生活。
二、城市轨道交通客流与行车组织研究意义
城市轨道交通客流具有流量大、阶段性高峰明显及变化大等特点,同时,城市轨道交通线路又具有站间距离短、车站配线少、列车交路种类多、车底出入库频繁等特点。因此,与铁路行车组织相比,城市轨道交通的行车组织有其自身的复杂性。
随着我国城市轨道交通线路数量和列车开行数量的不断增加,尤其是面对城市轨道交通线路网络化条件下的列车大小交路、共线运营等复杂运输组织方式,要保证行车组织的质量,必须全方位对它进行深入的研究。
因此,城市轨道交通行车组织的研究,对城市轨道交通设计工作中线路和设备的合理配置;运营公司充分利用线路和设备的能力,及优化列车运行方案,具有重要作用。
三、城市轨道交通客流的特性
城市轨道交通系统是为“人”提供位移服务的工具,作为服务对象的“人”,是系统当中要考虑的最重要的因素。同时,人又是系统当中最复杂的因素,可以根据其统计特性,通过“客流”这一集合概念,来梳理和把握这些复杂性中的共性,从而量化和简化这种复杂性。
时展到今天,“以人为本”的服务理念已经深入人心。为了在城市轨道交通系统中更好地贯彻和体现这种理念,有必要对其客流特性进行认识和把握,以期对系统的设计和运营能够有一些指导意义,避免系统建设的盲目性。
1.城市轨道交通客流形成机理分析
一般而言,新建轨道交通的客流包括两部分:转移客流量和诱增客流量。其中转移客流量指的是由于轨道交通所具有的快速、准时、安全、方便、票价不贵等优点,而从其它交通方式转移过来的客流量,这部分流量通常被称为是模式竞争而后的流量。转移流量最大的可能来源于那部分本来选择常规公交以及自行车出行的出行者;而且,相对于小汽车的出行,轨道交通的出行成本较低(含出行时间),出行距离越大,这种优势尤为明显,因此,还有一部分客流量会从小汽车方式(主要以出租车为主)转移过来。对于诱增客流量则主要指的是快速轨道交通线路的建设促进沿线土地的开发、人口的集聚,使区域之间的可达性提高,服务水平提高,居民的出行强度增加而诱增的客流量,最直接的体现是居民可能会选择“住在郊区,工作休闲在市中心”的生活方式。
城市客流主要取决于城市土地利用的空间布局和城市经济的发展水平,在供应足的条件下,当一个城市的土地利用布局规划确定以后,从某种意义上讲,城市客流的产生和分布就客观存在了(当然不能否认交通政策在其中的作用)。同时,由于轨道交通作为一种大运量、快速的城市客运工具,它的存在直接的改变了轨道线路沿线的可达性,缩小了出行者出行时间(相对),因此居民也愿意居住在轨道线路经过的区域,从而导致该区域房价会上涨。但是,这种影响是相互的,反过来,轨道交通对城市的土地利用空间布局产生一定的影响,如加快城市郊区化进程和提高轨道线路沿线土地的开发强度等,从而影响轨道客流的产生与分布。
城市的客运交通结构和城市客流的流量流向是由城市的规模大小、平均出行距离、城市所能提供的交通设施的服务水平、出行者的时间价值以及相关的交通政策等因素综合决定的。对轨道交通而言,它的客流量要上去,就必须要求其它交通方式尤其是常规公交要与它做好配合,使其换乘方便,这是一种协调与竞争的关系。当然,在人们选择城市交通方式时,往往会考虑各种交通方式的属性(出行时间、安全、实际运价、速度、舒适、服务、环境影响),然后做出合理的选择。
2.客流在空间上的分布特性
一般线路都有上下行两个方向。同一时段内,有的路线双向客流几乎相等, 有的路线双向客流的差异很大。空间客流分布在方向上有双向型和单向型两种型式。
(1) 双向型: 单位时段( 一般为1 h)内上下行的运量数值接近相等。一般市区线路属于双向型的较多。
(2) 单向型: 单位时段( 一般为1 h)内上下行的运量数值差异很大。特别是通向郊区或工业区的线路, 属于单向型的较多。
对于客流分布在方向上的不均衡性一般用方向不均衡指数pd表示, 其计算方法是:pd = 2Vd\(Vd + Vd`)式中: Vd为单向高峰小时最大断面客流量,人/h;Vd`为对应Vd的另一方向最大断面客流量,人/h。一般线路的pd为1.1~ 1.2, 工业区线路为1.4~ 1.5。
3. 客流在断面上的分布特性
若把一条线路各断面通过量的数值按上行或下行的前后次序排成一个数列, 这个数列就能显示出断面上的客流动态。客流在线路各断面上的分布是有一定特点的, 但从整条线路归纳起来,大致有以下几种主要类型:
(1) 凸起型,即各断面的通过量以中间几个断面值为最高,断面客流呈现凸起形状。
(2) 凹陷型,与凸起型的通过量分布特点正好相反, 中间几个断面的通过量低于线路两端的通过量, 全线路断面的通过量分布呈凹陷型。
(3) 均等型, 即各车站的上下车客流接近相等,沿线客流基本一致, 不存在客流明显突增的路段。
(4) 渐变型, 即随着线路延伸, 线路客流逐渐增大或逐渐缩小。
(5) 不规则型, 即线路各断面的通过量分布不能明显的表示为某种类似的形状。
四、行车组织方案研究
列车编组是城市轨道交通设计的主要参数,由此确定系统的车站长度、供电和通风设备的容量!系统运输能力,以及检修车库的长度等。
长期以来,关于城市轨道交通列车编组研究的主要关注点一是基于远期客流分析的列车最大编组,二是建设初期、近期、远期列车的不同编组方案。前者关系到建设项目的土建规模和总投资额度,得到建设业主和设计单位的高度重视;后者则往往从各个时期城市轨道交通客流特征出发,研究不同列车编组在技术可行、管理有效的前提下,如何实现最高水平的服务,以及降低无谓能耗、实现运营公司绩效最大化。为实现这一目标,需要从线路规划、运营方案、车辆选型、信号制式、车辆段设计、行车调度、环控通风等方面进行统筹研究和设计。这对于己运营线路而言,其改造的可行性较低,且成本较大;对于新建设的运营线路则成为可能。
由于城市轨道交通车站间距小,列车启动和制动频繁,因此要求列车具有较大的启动加速度和制动减速度,受轮轨间粘着的限制,城市轨道交通列车一般采用分散动力的动车组编组形式。根据编组车辆的种类和联挂形式,列车编组基本上可以分为以下三种形式:
(l)全动车编组
列车全部由动车编成,一般首尾车为带司机室的动车,其余为不带司机室的动车,除司机室外,各车辆的设备配置基本相同,并相对独立。全动车编组的特点是编组灵活,每列车重量、动力分配均匀,粘着利用好,但列车的设备数量多、车辆购置费较高、维修工作量较大、能耗也较大。
(2)动拖混合编组
列车由独立的动车和拖车混合编成。其特点是编组灵活,牵引动力设备较全动车编组方式有所减少,但列车的重量分布不均,部分设备重复配置,电制动和空气制动的棍合及协调控制困难,控制系统及故障自诊断系统复杂。
(3)动拖单元编组
列车由两个以上的动拖单元编成,各单元由动车和拖车固定编组,设备按单元配置,各单元之间相对独立。动拖单元编组可减轻动车的重量,整个列车的重量分布比较均匀,并且能充分利用设备,减少设备数量,降低制造成本和维修工作量,但编组灵活性较全动车编组稍差。
从以上分析来看,动拖单元编组的优点较多,我国近期建设的上海城市轨道交通、广州城市轨道交通及深圳城市轨道交通均采用这种形式。因此,为降低车辆的平均单价及维修工作量,一般优先考虑采用动拖单元编组的列车编组形式"
五、结语
一个城市中轨道交通是否便捷合理,是衡量这个城市发展好坏的重要凭证,因此运营公司应当对行车组织进行合理安排,保证城市轨道交通能够足够应对阶段性高峰期以及客流量大等问题,从而对人们的正常出行生活带来保障。
参考文献
关键字:城市轨道交通,可持续发展,后评价,指标体系
Design and Research on the Index System of Post- evaluation for Sustainable Development of Urban Rail Transit
Abstract: According to the definition of evaluation of sustainable development, this paper established the evaluation index system and made detail explanation for each index, combing with the sustainable development characteristics of urban rail traffic. The evaluation index system involves the following eight parts: construction security, resources use, efficiency and convenience, technology innovation, management system, social influence, economic benefits and environmental impact.
Key words: urban rail transit, sustainable development, post evaluation, target system, method of evaluation
中图分类号:U213.2 文献标识码:A 文章编号:
0 引言
21世纪以来,我国城市轨道交通建设进入了快速发展阶段。目前,我国已经迎来了城市轨道交通建设的。全国范围内每年有数条轨道交通线路建成并投入运营。然而随着我国城市轨道交通的迅猛发展,又引发了一系列问题,例如建设安全问题、经济效益问题、环境污染问题等等。针对这些问题,城市轨道交通可持续发展后评价的开展被提上了日程。
城市轨道交通可持续发展后评价是随着可持续发展观的深入研究而建立的,与之相关的研究都处于探索阶段。目前,我国根据城市轨道交通的特点来研究其特有的后评价内容较少,缺少针对性强的指标体系。因此,在可持续发展观的引导下,建立具有针对性的后评价指标体系是非常必要的。
1 城市轨道交通可持续发展后评价指标体系的构建
城市轨道交通可持续发展后评价指标体系应该既能体现城市轨道交通自身的可持续发展,又能突出社会影响、经济效益和环境影响三个方面。根据可持续发展后评价的定义,结合城市轨道交通可持续发展的特征,经过阅读大量资料,咨询专家和实际调研,设计了城市轨道交通可持续发展后评价指标体系,如表1所示。构建的城市轨道交通可持续发展后评价指标体系,具有以下特点:
(1)该指标体系由8个子系统和32个单项评价指标组成。每个子系统和相应的单项评价指标之间都具有鲜明的层次性。
(2)该指标体系构建时严格遵守科学性、重要性、系统性、独立性、动态性、可比性、简明性和可操作性八个原则。
(3)由于可持续发展是一个动态的过程,为了满足评价者对城市轨道交通评价的不同目的,指标选取时具有一定的动态性和灵活性。
表1城市轨道交通可持续发展后评价指标体系
2城市轨道交通可持续发展评价指标的内涵
2.1 建设安全子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)相关法规制度完善程度。目前城市轨道交通工程建设中仍存在一些问题,分析城市轨道交通工程建设过程阶段所需设立的相关法规制度以及在解决问题时所起的作用和力度保证,评价相关法规制度的完善程度对城市轨道交通可持续发展的影响。
(2)技术标准的完善程度。城市轨道交通工程勘察设计与施工实践时,为了确保建设安全,需要一定的技术标准作为指导与约束,评价技术标准的完善程度对城市轨道交通可持续发展的影响。
(3)人才配备。城市轨道交通工程建设中,需要有经验的勘察、设计、施工、监理、监测队伍。技术人才的配备则是建设安全保障的关键,所以人才配备是评价城市轨道交通可持续发展影响的关键指标。
(4)城市轨道交通工程事故数。从城市轨道交通工程的建设安全角度分析,城市轨道交通工程事故数则是安全问题的直接反映。
2.2 资源利用子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)单位车公里电耗[1]。以车辆为考察对象,能直接反映车辆电耗效率。
(2)百人公里电耗[1]。以乘客为考察对象,用来衡量各种客运方式电耗效率最直接、最有效的评价指标。由于每人公里的能耗数值较小,因而在此采用百人公里电耗指标。
(3)单位小时车站电耗[1]。以车站为考察对象,用来计算动力照明电耗。
(4)每年节约土地资源总量。城市轨道交通的地下空间开发,提高了单位土地面积的利用率,从而节约了城市土地资源。
2.3 高效便利子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)行车密度。行车密度通过反映城市轨道交通线路客流吸引能力来评价城市轨道交通的高效便利性。提高行车密度,可以缩短乘客的等待时间,提高服务的质量,运输能力得以扩大,城市轨道交通线路对客流的吸引力得以提高,极大地促进了城市轨道交通的可持续发展[2]。
(2)平均运距。城市轨道交通主要服务于中长途客流,当城市居民平均出行距离较长时,城市轨道交通的优势将会凸显。合理规划城市轨道交通的平均运距,是促进城市轨道交通可持续发展的必要手段。
(3)城市轨道交通网络发达程度。该指标直接反映了城市轨道交通的通行能力和乘客的换乘方便性。
(4)公交方式配合协调程度。从城市交通系统可持续发展的角度出发,分析城市轨道交通与公交方式配合的关系,评价相互配合的协调程度对城市轨道交通可持续发展的影响。
2.4 技术创新子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)配套基础设施建设水平。城市轨道交通工程的建设,不仅只针对于轨道交通的建设,还要加大力度,用先进的技术研发配套的基础设施。
(2)线网规划的合理性。城市轨道交通线网的规划要有一定的前瞻性,在促进城市可持续发展的同时,还要与今后的发展趋势所适应。
(3)线路及车站设计的合理性。合理的线路及车站设计能够节约建设成本,吸引更多的客流,对城市轨道交通的可持续发展有一定的影响。
(4)机电设备选取的合理性。城市轨道交通的机电设备选型应遵循整体先进、经济实用的原则。机电设备选取的合理性在很大程度上影响着城市轨道交通的可持续发展。
2.5 管理体系子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)项目建设管理水平。城市轨道交通项目从批复立项到竣工的过程中,项目建设管理水平的高低直接影响着工程质量的好坏,对城市轨道交通可持续发展有着基础性的作用。
(2)运营安全管理水平。运营安全管理水平是指城市轨道交通运营过程中对安全问题的管理水平。该指标反映了项目运营管理部门对安全问题的重视程度和管理能力。
(3)车辆维护管理水平。车辆维护管理水平是指对城市轨道交通运营车辆进行修理、维护、保养的管理水平。该指标反映了城市轨道交通运营的保障能力[3]。
(4)运营管理制度完善程度。运营管理制度完善程度是指城市轨道交通运营管理工作相关的各项制度的完备程度,反映了制度化建设的整体水平。
2.6 社会影响子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)换乘的方便性。该指标是评价由于城市轨道交通的出现,对于改善居民出行质量所造成的社会影响。此指标也反映了城市轨道交通与其它交通方式的协调发展的程度。
(2)沿线人口密度。该指标反映城市轨道交通对人口的吸引能力。
(3)沿线地区岗位实现率。该指标反映了城市轨道交通对社会发展的推动力度。
(4)沿线社区发展水平。该指标反映了城市轨道交通对沿线社会发展水平的促进和带动作用。
2.7 经济效益子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)年客运量。该指标反映了城市轨道交通运营总量和运营能力。
(2)收入成本比。该指标反映了城市轨道交通的盈利能力。
(3)总投资收益率。该指标表示总投资的盈利水平。
(4)给出行者带来的效益。出行者效益是指出行者乘坐城市轨道交通所增加的效益,包括节约乘客时间效益和提高劳动生产率效益两部分[4]。
(5)替代公交的效益。替代公交的效益是指出行者选乘城市轨道交通而节省公交所产生的效益。
2.8 环境影响子系统可持续发展评价指标的内涵
(1)年减少环境污染总量。每年减少环境污染总量是指在每年运送客运量相同的情况下,城市轨道交通和公交车相比,所减少的各种污染总和。
(2)环境影响监测水平。该指标反映了城市轨道交通项目的管理机构对城市轨道交通所产生的环境影响进行监测的水平 [3]。
(3)环境污染治理水平。该指标反映了城市轨道交通项目的管理机构对城市轨道交通所产生的环境污染进行治理的水平 [3]。
3 结语
本文针对城市轨道交通的特点,构建了其独有的可持续发展后评价指标体系,并对单项评价指标做了详细的说明,为以后研究城市轨道交通可持续发展后评价指标体系搭建了一般的框架,具有一定的指导意义。
构建城市轨道交通可持续发展后评价指标体系后,并通过一定的方法对指标进行处理,已达到在实际项目中运用的目的。对于评价方法的选取,今后还应进行深入研究。
参考文献:
张雁,宋敏华,冯爱军,等.城市轨道交通可持续发展研究及工程示范[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
方礼君.城市轨道交通客流相关问题研究[D].上海:同济大学交通运输工程学院,2008.
我国的北京、上海、广州等城市也拥有相当规模的轨道交通线路,现已逐步成为居民出行的首选交通工具,也成为政府推行“公交优先”政策的主要手段。城市轨道交通自身所具备的社会属性和经济属性,使之成为城市交通运输发展战略的重点,同时也被视为城市交通体系的骨干力量。
城市轨道交通建设对经济的拉动带来规模经济圈效应
建设城市轨道交通对实现经济跨越式发展,改善城市经济结构,正成为推动城市经济增长的源动力。据相关研究表明,每投资1个亿的轨道交通项目,可带动GDP增长2.63亿,增加8000个以上的就业岗位。
城市轨道交通对经济的拉动效应可分为直接效应和间接效应。直接效应指城市轨道交通在建设及运营过程中对直接关联产业带来的影响,如建筑、设计、监理、建材、机械制造、电子、冶金等行业;间接效应则指城市轨道交通建设发挥的辐射效应,这种效应作用于那些不与城市轨道交通建设主体发生直接业务关系的产业和社会群体,如房地产、环保、旅游、娱乐、电子商务等行业。上述两种效应统称为规模经济圈效应,即,以城市轨道交通建设为核心,以其直接带动的相关产业为平台,在形成一定经济规模的基础上,向外层层扩散的辐射效应。
直接效应。城市轨道交通建设是庞大的基础设施建设工程,为众多参与建设的企业提供了丰富的商业机会和广阔的发展空间。这些企业不但涉及各种不同行业,而且本土和国外企业也常采取成立合作联合体等方式参与工程项目投标。在项目的不同阶段,城市轨道交通建设项目业主单位根据项目需求,划分标段,通过公开招标、竞争性谈判或直接委托等方式选择合适的企业参与项目建设。
此外,在设备国产化政策引导下,国内轨道交通工程培育扶持了一批城市轨道交通设备生产企业和科研院所,壮大了我国装备制造业的规模和综合实力,推进了产品国产化进程,填补了国内制造业空白,减轻了轨道交通建设初期设备主要依赖进口所带来的巨额外汇支出。国内相关企业近年来在车辆、通信信号、牵引供电系统、环境控制、自动售检票系统、信息服务领域均取得了较快发展。同时,在轨道交通发展过程中所形成的多种技术系统模式,对促进设备制造行业结构调整和技术水平升级都有重大意义。
间接效应。首先表现为城市轨道交通建设促进土地集约利用,推动城市化进程。城市轨道交通建设对城市土地利用的影响具有宏观、中观、微观三个层面。宏观层面是对一个城市整体土地的集约化利用;中观层面针对城市内部区域;微观层面则针对具体地块。
从微观层面来看,城市轨道交通优化和增强了土地的使用价值和使用效率:一是增强了土地和地下交通联系,减少了建设城市道路对城市土地的占用,节约了城市用地。其二是城市轨道交通的地下空间资源能使城市市政的各种管道有序布设,避免在市政施工中对市容的破坏。其三是利用地下空间修建商场、车库等,使城市商贸结构变为地上、地下相结合的城市立体商贸结构,实现城市发展结构由单一的平面结构向多维立体结构转变。
从中观层面来看,城市轨道交通连接城市核心区与组团,推动城市不同产业协调发展。利用城市轨道交通网络的辐射力调整城市不同区域和组团功能,增强了城市中心对周边区域和地区影响力,强化了部分区域的中心地位,带动各组团开发建设与城市更新,促进城市各行政区域协调发展,提高了城市发展的战略纵深。另一方面,城市轨道交通联结了不同定位功能的组团和片区土地要素,通过对土地要素的数量与空间结构关系进行优化,以及对轨道网络中沿线分布的用地结构进行优化,调整沿线土地利用,使城市区域资源共享成为可能,进而对区域产业结构用地产生影响,推动建立较为完整的产业链。
从宏观层面来看,城市土地集约利用是一个动态持续的过程,针对城市土地不可再生的特点,需深入开发利用土地内在功能和价值,达到经济、社会和生态效益的最优组合。城市轨道交通线路规划系统地考虑了城市群区域发展、城市整体土地使用等规划,利用城市轨道交通产生的客流量和它所形成的商贸资源结合地上和地下空间,从功能、布局、景观、通道等方面进行统一规划和开发,形成互补促进的效益综合体。例如香港地铁和深圳地铁对地铁车辆段进行上盖物业开发,为土地资源的再生和集约化利用提供了宝贵经验。
为环保产业提供发展空间,引导经济发展方式转变,提升城市软实力
近年来,我国政府在制定宏观经济政策时,也强调环境保护对实现经济可持续发展和绿色GDP增长的重要地位。城市轨道交通是一种节约能源的交通方式,据统计,城市轨道交通的输送能力是公路交通输送能力的近10倍,而其每百公里的人均能耗仅为小汽车的5%。
另一方面,城市轨道交通在建设和运营期间,需要重视和解决温室气体排放、雨污水分流处理及排放、减少消耗非再生能源、减振及噪声控制等环保问题。这些领域为新型环保技术、材料、设备的推广应用提供了广阔平台,并为相关环保材料供应商、环保设备制造商、环境监测机构等开辟了发展空间。
在我国,当对外贸易和国内消费同时疲弱时,政府为拉动经济常采取的手段是加大固定资产投资,其中包括加大城市轨道交通建设的力度。有别于其它类型的固定资产投资,城市轨道交通投资对引导经济发展有其独到之处:
城市轨道交通建设是一个长期性的固定资产投资项目,在财政收入充裕的条件下,它能为相关产业发展提供持久性动力,可以长期作为政府的固定资产投资项目。根据国际经验,一条城市轨道交通线路从设计规划到建成通车一般需要8年左右的周期,而城市轨道交通网络的建立则需要一个更长的时间。以建设速度较快的深圳为例,从开建第一条轨道交通线路到初步形成177公里轨道交通网络,中间需花费11年的时间,远长于其他基础设施建设周期。
城市轨道交通建设引导城市经济向集约化发展模式转变。城市经济的本质是财富的集聚而不是扩散。城市轨道交通对城市集约化发展的具体影响主要体现在:一是对城市现有土地价格的刺激作用,带动沿线房地产开发,增加政府土地税收;二是利用地铁车辆段上盖物业创造土地,在其上兴建开发保障性住房和商业楼盘,不但可缓解城市低收入人群住房难问题,也为城市在保持总体规模不变的前提下,提供了更大开发空间,有助于避免城市规模的无序盲目扩张;三是引导人口、产业园区沿城市轨道交通线路所经过区域合理分布,形成不同类型组团,将城市中心地区过剩的资源疏导至城市新兴地区。
一个城市的软实力体现为该城市在文化、价值观念、社会制度、发展模式上的区域或国际影响力与感召力。城市轨道交通是社会各个层面协作的结晶,是现代社会人与人、人与社会的信息交流工具和文化情感载体,其发达程度也是衡量一个城市国际化程度的重要标志之一。它不但集中承载了地域特色文化和城市个性主题文化,而且使传统与时尚、科技与经济交融。轨道交通所体现的文化元素可以通过地铁车站的装修设计、站内派发的免费杂志刊物等来体现,借此让旅客直接感受城市独有的特色和文化,进而提升城市知名度和形象。例如,北京地铁奥运支线的车站设计融入各个车站的地理、人文、历史元素,结合奥运主题,进行个性化设计,独具韵味。城市轨道交通所形成的特色文化,为城市凝聚了宝贵的无形资产,间接提高了城市已有各类资产的附加值,增强了城市的综合实力和区域竞争力。
利用经济规律和市场手段,形成自我“造血”功能
城市轨道交通巨大的社会经济效应,使之成为发展城市经济、改善产业结构、提高市民生活水平的重要手段。尤其是在金融危机影响我国经济的今天,其拉动内需、推动经济增长的作用将更为突出,并将成为带动绿色GDP增长和促进城市可持续发展的主要动力。
城市轨道交通又是一个系统而科学的工程,政府在对城市轨道交通经营主体扶持的同时,应允许和鼓励其更多的利用经济规律和市场手段,形成自我“造血”功能,从而令政府投入的资金更有效的发挥社会经济效益。就此,提出以下几点建议:
重视对城市轨道交通发展初期的资本金投入。纵观世界各大城市轨道交通运营经验,其融资的基本特征是以政府投资为主。为此建议政府提高财政资金在新建线路上的投资比例。充分利用政府信用,鼓励和帮助城市轨道交通企业多渠道融资,降低融资成本和最大程度发挥政府资金的杠杆效应。
重视在立法上给予城市轨道交通建设以支持。由于城市轨道交通项目具有明显的外部经济性,政府应立法赋予轨道交通经营主体将部分外部经济效益内部化的权利,主要可通过:首先,明确轨道交通经营主体对地铁车辆段上盖物业的开发权,以及对轨道交通建设相邻地下空间和沿线一定土地面积的开发权。其次,制定轨道交通运营用电的优惠政策,用电按照市政路灯照明标准从低计费,切实减轻轨道交通运营的成本负担。第三,允许城市轨道交通经营主体发行企业债券。最后建立轨道交通票价弹性定价机制,在合理保护消费者权益的同时,允许轨道交通经营主体根据城市居民交通支出承受能力、通货膨胀率等因素对票价进行微调。
重视公交网络化运营。国外发达城市的经验表明城市轨道交通是城市公共交通网络的主动脉,而路面交通则是其毛细血管,两者有机结合、互为补充。立体的覆盖了城市各个区域。一个城市在做交通规划时,应充分认识公交网络化运营的必要性,力争实现地铁、轻轨、公交、的士之间的无缝对接。