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关键词:轨道交通;概算;工程数量;表格
1研究背景
随着我国国民经济的快速发展,城市化进程不断加快,城市轨道交通的建设对于缓解城市交通压力的作用日益明显。截至目前,我国城市轨道交通工程运营总里程约为3300km,运营车站约为2044座,与地铁结缘的城市已达36个,一些二三线城市也积极准备上马城市轨道交通建设。伴随城市轨道交通项目的大批展开,给现有工程设计人员和概算人员带来空前的压力。如何在短时间内高效保质保量的完成城轨设计工作,是设计人员需要面对的新课题。标准化的意义就是对重复性的事物和概念,通过制订、和实施标准达到统一,以获得最佳秩序和效益。城市轨道交通工程估算、概算标准化设计,是以获得工程经济专业最佳生产经营秩序和经济效益为目标,对工经专业从事的概算范围内的重复性工作和概念,制定企业专业内部的标准,以及贯彻实施相关的国家、行业、地方标准等为主要内容的过程。工程数量要求是概算标准化设计的重要组成部分,是工程概算的基础,是概算人员与工程设计人员对接的窗口。但是目前对于工程数量要求标准的研究,却鲜有人开展。通过对工程数量要求标准化研究,达到改进工作方法、简化重复性工作,促进技术合作的目的。希望可以省去大量前期准备的时间和精力,帮助工经专业人员在工作中找到一条捷径。本文仅对初步设计概算中工程数量表格的形式要求,做标准化研究。
2研究过程
工程数量表格形式,影响了设计人员数量计算的工作效率。不同的表格形式,适用于不同的工作情况,要超前规划,灵活应对,合理分清工程需求,适用不同的表格形式,以期达到预想的效果。目前业界没有就初步设计概算工程数量表格这种基础性工作的梳理和研究,依据作者工作经验的积累和总结,及对不同项目资料的梳理,本文就以下经常遇到的几种表格形式依次探讨分析:
2.1简化版
简化版工程数量表格,就是满足概算基本功能,即满足所有项目概算的共同需求的基本数量表格。附带一些条件,可以使基本功能得到充分发挥。
2.2统一版
统一版是为了消除由于不必要的多样化而造成的混乱,为数量建立共同遵循的秩序,博采众长,取长补短,合成一种新的更好的形式,以代替原来不同形式的版本。目前的城市轨道交通项目中,以采用预算定额[1]为主,少数地区采用概算定额(如北京市[2])。如果地方定额中没有轨道、通信、信号、接触网(轨)等工程,可采用建设部的《城市轨道交通工程预算定额》或《城市轨道交通工程概算定额》,按地方市政或安装工程取费;或者采用铁路定额,套用铁路定额取费。就目前的城轨定额来看,全国城市轨道交通项目各自采用的定额情况都不一样,与不同定额相应匹配的数量要求也不一致。所以如果要编制一套可以通用于全国所有城轨项目的概算工程数量要求表格,就需要针对全国的定额情况进行详细研究,深入分析不同数量在全国定额水平的情况,综合涵盖全国现有城轨定额的特点,才能整理出一套适用于全国城轨项目的工程数量要求的通用表格。显而易见,这样总结出来的表格,无疑是繁冗而复杂的,让人眼花缭乱,若要在一个项目中把表格里的数量全部算出来,肯定增加了算量人员的工作量,造成了不必要的麻烦。这样的成果不是消除了不必要的多样化,而是增加了额外的工作量,而且项目特点体现不明显;不是化繁为简,而是画蛇添足,让设计人员在繁杂的表格中,找寻本工程定额所需要的工程数量,本末倒置。因此就目前的全国轨道交通工程概算定额的特点,不适宜编制一套统一的,可以通用于全国轨道交通概算编制的工程数量要求表格。
2.3组合版(即模块化)
组合版的理论基础:组合版是建立在系统的分解与组合的理论基础上,把一个具有某种功能的产品看做是一个系统,这个系统又是可以分解的,可以分解为若干功能单元。由于某些功能单元,不仅具备特定的功能,而且与其它系统的某些功能单元可以通用,互换,于是这类功能单元,便可分离出来,以标准单元或通用单元的形式独立存在,这就是分解。为了满足一定的要求,把若干个事先准备的标准单元、通用单元和个别的专用单元按照新系统的要求有机地结合起来,组成一个具有新功能的新系统,这就是组合。组合化的过程,既包括分解也包括组合,是分解与组合的统一。工经专业完成独立的、不同的模块数量表格,比如地下连续墙、钻孔灌注桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、混凝土支撑、钢管撑等等,由设计人员针对项目的具体设计情况,有针对的选择相应的模块数量表格进行组合,合理搭接,完成提量的工作。即一个单位工程中,以上几种量均仅出现一次。这样做切实能提高了工经专业设计人员的工作效率,但其缺点也显而易见,可能会把处于不同部位和功能,但是采用模块相同的数量,累加在一起。这样在编制单位工程概算时,无法将不同功能数量区分开,造成单体指标不合理,如果漏项,也不容易察觉。比如:同样是旋喷桩,放在钻孔桩围护里是止水的功能,但是放在地基加固里就是加固土体的功能。解决方案:工经人员积极了解设计方案,加强与工程设计人员沟通,超前谋划,主动配合,发现问题及时提醒,就可以避免这种情况发生。组合版灵活多样,在局部也体现出了微观的通用化特点,比如地连墙的数量表格,在使用同一定额的地区的城轨项目中,车站围护、区间围护中都可以通用。
3研究结论
本文通过对概算数量要求标准化的研究,在不同工作背景下的适用情况,梳理不同的表格形式,希望达到简化生产工作、提高生产效率和文件质量,促进技术合作的目的。以期减少设计差错、缩短设计时间、提高设计效率、便于文件管理。可见,以简化版为基础,构成便于组合的模块化数据表格,针对工程项目特点,提供组合后的简化版工程数量标准表格,是简化重复性工作,达到高效、快捷的完成工程数量编制及工程概算的有效方法。
参考文献
[1]津建筑[2012]1142号文颁发的2012年《天津市市政工程预算基价》.
有鉴于此,本文就地铁车站建筑标准化和性能化两个方面的设计内容进行探讨,以期对以后的地铁设计有一定的指导和借鉴作用。
关键词:地铁;标准化;性能化;设计
Abstract: China is a vast country, north to heilongjiang, south to guangdong, east to Shanghai, west to the urumqi almost all provinces began to urban rail transit construction (hereinafter generally referred to as the subway), around the subway and standardization is the development direction, but only based on the performance-based standardization can conform to the actual demand and future development direction.
Because of this, in this paper, the subway station construction standardization and performance-based design content of two aspects were discussed, in order to after the metro design has certain guidance and reference.
Key words: the subway; Standardized; Performance-based; design
中图分类号:U231.4文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一标准化的概念
1标准化的含义
是指制定技术标准并就其达成一致意见的过程。技术标准可以是标准技术规范、标准测试方法、标准定义、标准操作规程等。标准往往是一份文件,用于确定统一的工程、设计或技术规范、准则、方法、过程或惯例。
2标准化的目的和作用
标准化可有助于确定产品相对的独立性、兼容性、互操作性、可重复性以及安全或质量。
在标准化的情况下,相关各方均可实现互利共赢,但需要通过作出相互协调一致的决策来实现。
以地铁车站为例,相关各方有:业主、设计、施工、乘客等,地铁标准化有助于业主实现管理、后期维护、设施更新的标准化,减少非标操作;有助于设计进行标准化、模块化设计,减小工作量,提高效率和设计质量;有助于施工流程、设备标准化,提高施工效率;有助于乘客形成统一的标准乘车模式,提高乘车效率。标准化的合理性必须兼顾各方的实际需求才能有效建立。
3标准化的类型
3.1事实型标准
意味着对于这些标准的遵循是因为非正式的惯例或优势运用。如出入口通道宽度、楼梯休息平台长度等。
3.2法定标准
此类标准是具有法律约束力的合同、法律或法规的组成部分。如《地铁设计规范》等相关规范规定的强制性条文,如楼扶梯疏散时间、装修材料标准、车站导向、出入口最小数量、出入口地面平台防洪要求、风井口之间的距离、出入口扶梯设置规定等。
3.3自愿型标准
又称推荐性标准,公开且现成可用,以便供人们考虑采用。但一经接受并采用,就成为各方必须共同遵守的技术依据,具有法律上的约束性。如总体组编制的技术要求、各种通用图等。
4标准化的基本要求
4.1明确的目标指向
如打造具有当地特色,标准适当、适度超前,乘用方便,快捷舒适,管理维护成本低的地铁,是标准化的指导性文件。
4.2显示原因和结果
标准的制定成果及制定理由,有理有据,有因有果。
4.3准确、具体
应具体,不应抽象,避免模棱两可,使不同的人都能以同样的方式解读标准,应多使用图及数字。
4.4现实
应立足现实情况,切合实际,具有可实施性,标准不应过高或过低。
4.5修订
体现创新精神,制定好的标准化文件不会是十全十美的,也不应是一成不变的,必须与时俱进,体现时代特点,满足日益增长的需求,标准在需要时必须修订。
5标准化的历史与发展
5.1古代标准化
标准化是人类由自然人进入社会共同生活的必然产物 。
自然人交流需要的各种信息制造工具的样式和形状由多样到统一公平交换、等价交换的原则,决定度、量、衡单位和器具标准统一农业与手工业分化的第二次产业大分工开始,为了提高生产率,对工具和技术规范化就成了迫切要求 。
春秋战国时代的《考工记》就有青铜冶炼配方和30项生产设计规范和制造工艺要求;秦朝制造的武器,是按照标准化制造的,误差之小,让人难以想象;我国宋代李诫《营造法式》对建筑材料和结构作出了规定;李时珍在《本草纲目》对药物、特性、制备工艺可视为标准化“药典”;宋代毕昇发明的活字印刷术,运用了标准件、互换性、分解组合、重复利用等标准化原则,更是古代标准化里程碑。
5.2近代标准化
以机器、社会化大生产为标志科学技术适应工业发展的需要,为标准化提供大量的生产和实验手段,具有了定量的实验数据 为提高生产效率,通过民主协商的方式在广阔的领域推行工业标准化体系。1789年美国艾利·惠特尼在武器工业中用互换性原理以批量制备零部件,制定了相应的公差与配合标准;1897年英国斯开尔顿建议在钢梁生产中实现生产规格和图纸统一,并促成建立了工程标准委员会;1911美国泰勒发表了《科学管理原理》,应用标准化方法制定“标准时间”和“作业”规范,在生产过程中实现标准化管理,提高了生产率,创立了科学管理理论;1914年美国福特汽车公司运用标准化原理把生产过程的时空统一起来创造了连续生产流水线;1927年美国总统胡佛就得出了“标准化对工业化极端重要”的论断。到1932年已有25个国家相继成立了国家标准化组织,在这基础上1926年在国际上成立了国家标准化协会国际联合会(ISA),标准化由企业走到国家,进而成为全球的事业,扩散到全球各个领域。
5.3现代标准化
工业现代化进程中,产业分工进一步专业化、综合化、现代化,一项产品或工程往往涉及几十个行业和几万个组织及许多门的科学技术,具有明显的系统性和社会化,组合化和接口标准化将成为标准化发展的关键环节。
二地铁车站标准化设计内容
3.1按实施阶段
含设计、施工、运营管理、后期维护等阶段。地铁建设初期的线位规划、可研、工可也属设计范畴,在后期的运营、维护阶段,设计可提供(有偿)技术支持,根据运营反馈支持或修订标准化设计内容。
3.2按设计范围
含车站、区间、地面广场、道路恢复、景观等内容。车站是标准化设计的主体,地面广场、道路恢复标准化还有待加强。
3.3按设计专业
含建筑、结构、机电设备、装修等专业。各专业下发的技术要求、通用图、标准站等都是标准化内容。目前各地地铁车站建筑也仅公共区标准化做的较好,设备区仅仅是区域化,模块化尚不能做到;结构标准化也有很多东西需要研究;机电设备标准化往往受制于设备招标;站内装修标准化按线路执行标准化,尚不能做到全路网统一。
3.4按车站部位
含车站主体(公共区、设备区)、附属(出入口、风亭、冷却塔、电梯、消防疏散口等)。公共区的出入口、柱网、楼扶梯、电梯布置,付费区和非付费区的划分、规模,售票机、闸机的布置位置和方式等;设备区的区域化、模块化,管线综合标准化,电缆孔洞大小及方式等;出入口通道宽度、高度及地面开洞大小、基座形式,风亭高度、口部形式,冷却塔、室外机围护形式,疏散楼梯样式等。
三地铁车站建筑标准化设计介绍
车站总平面
出入口、风亭等附属与道路红线关系,现行国标并未有明确规定。结合前期报规及总图协调中遇到的问题,建议附属出地面部分距离道路红线根据道路等级、周边环境等应有适当的距离控制要求(建议按不小于3m控制),为后期道路扩展适当留有余地,也有利于附属周边景观及广场的建设。
又如出入口楼扶梯的设计标准,现行国标规定提升高度超过12m才需设置下行自动扶梯,此标准已远远不能满足以人为本的轨道交通设计理念,因此建议新线扶梯设置标准调整为:大于9m应设置下行自动扶梯,车站应不少于两个出入口设置上下行自动扶梯,且宜对向布置,其它出入口应预留后期加设自动扶梯的条件。
2车站总体布局
车站主体有公共区、设备区和轨行区组成,区分为四大区域,出入口与公共区相连。
3车站主体-公共区
标准化研究内容:兼顾各方需求,确定层高、站台宽度(投资、客流需求、适度超前)柱网布置(单、双柱)楼扶梯、电梯布置闸机、售票机、充值机、票亭布置付费区与非付费区的分隔布置公共区长度、规模形成标准站公共区布置模式工点执行。
公共区楼扶梯布置,对6B编组站台车站,楼扶梯布置组数一直是具有较大争议。考虑到提高车站服务水平、站台人流均衡性和紧急情况下人流的疏散要求,建议统一采用三组楼扶梯布置模式。
站台宽度的选择,是控制车站投资的重要因素之一,但随着越来越多城市客流预测的“失效性”和未来规划的不确定性,站台宽度正由投资控制向满足舒适性及预留富余量的要求转变。对于标准车站站台宽度建议区不应小于11m,城市中心区应尽量做到12m。
柱网布置,轨道交通空间效果是保证其持久活力的重要因素,国外在空间效果的塑造上不遗余力,例如新加坡中庭车站、俄罗斯百年不落后的地铁内部空间及装修效果等。国内由于受消防、人防、投资等因素限制,中庭车站、无柱车站等仅作为一个尝试,并不能广泛推广。为取得较好的空间效果,尽量减少公共区柱网数量,增加公共区净高,成为了不多的选择。
建议新线对于11m、12m站台均采用单柱,9000~10000mm柱距进行控制。
对室内净高,站厅净高按规范要求为不小于3000mm,但从人类工程学角度来看标准偏低,建议新线对该标准适当提高,站厅吊顶下净高不小于3300mm,站厅装修完成面到顶板底不小于4800mm,站台吊顶下净高不小于3100mm,站台装修完成面到结构板底不小于4550mm。
4车站主体-站厅设备层
标准化研究内容:设备区区域化大小区、通道分区、不同层分区区域之内模块化强电模块、弱电模块、暖通模块、给排水模块、管理用房模块。
设备布置原则:功能优先、集约化布置、综合管线布置优化原则。
细节标准化:门垛及开向、电缆孔位置及方式、面向公共区的设备区走道门、站台大小系统风孔位置、疏散楼梯位置、卫生间布置、车控室观察窗等。
5车站附属-出入口、无障碍电梯
标准化内容:出入口宽度、吊顶净高、集水坑位置、楼梯和扶梯相对位置、检修方式、人防段位置、口部开洞大小和基座墙宽、地面平台长度及坡度、地面平台台阶尺寸及个数。
对消防疏散口、电梯:地面部分结构型式、高度等。
6车站附属-风亭
标准化内容:风孔间距、低风亭口部构造(高度、防护网位置及安装方式、凹口尺寸)、检修爬梯、集水坑等。
对高风亭:风口高度及间距、女儿墙高度、落水管方式等。
6.6车站附属-冷却塔、VRV
标准化内容:冷却塔型式、围蔽型式等。
四车站标准设计性能化研究
1标准化设计现状及存在问题
现状:基本是传统的“处方式设计”方法,基于场所类型进行设计考虑,精细度不够。
存在问题:传统的“处方式设计”方法,往往追求满足于各种规范的有关规定,没有从基本使用者——“人”这一关键因素出发去考究设计是否合适或是否还有改进余地,没有结合人类行为习惯和感觉本身的规律来设计车站的交通体系和空间体系,不能做到“以人为本”。
2标准设计性能化方法简介-平面空间布局研究
性能化设计概念:不同于传统的“处方式设计”方法,性能化设计是基于人类工程学原理的一种新的设计方法,建立在人类行为习惯特征基础上的考虑”人、物、环境“关系合理化的一种设计理论。
优点:与传统的“处方式设计”方法相比,“性能化设计”方案更关注是否能够满足“乘客乘车流线合理与空间感受良好”这一目的,而不拘泥于满足规范规定的条条框框。性能化设计通过科学论证,能够提供比之处方式设计方案更为合理的综合效果,相对来说,性能化设计方案具有设计成本有效性、设计选择多样性、设计效果更为优化性的特点。
要点:客流要素、单人占用空间及行走放大系数、客流速度系数、人群拥挤系数、客流交叉系数、空间功能区域化及其量化系数、客流均衡性系数等效率系数。
3标准设计性能化方法简介-空间高度研究
要点:行走时视线舒适性、有效视距、有效空间高度、人群拥挤系数、空间形状及平面大小、空间分隔系数等新想法:楼梯踏步高宽比舒服系数(黄金分隔比例、省力系数与效率系数)、空间高度与空间短边尺度成正比的比例关系、柱界面的黄金矩形(700*1100=0.636/700*1150=0.609)。
4标准设计性能化方法简介-管线检修空间
管线检修空间优化:根据人们检修需要尺度,利用设备房间靠走道侧顶部的部分空间,增大管线的检修空间。
总之,标准化是地铁发展方向,性能化是标准化合理性的保证,只有经过性能化检验的标准化才能具备强大的生命力,同时要有发展的眼光,因为性能化是以人类自身需求为依据的,而需求在不同历史时期是不同的,是变化发展的,所以应以发展的观点,以性能化为手段,形成符合当前社会需求的,适度超前的标准化,是我们的目标。
参考文献:
地铁设计规范 GB 50157-2003.北京城建设计研究总院.中国计划出版社.2003
关键词:公开通信协议;轨道交通信号;标准化
轨道交通信号检测是保证轨道交通运输工具安全运行的重要保障之一。目前,我国轨道交通信号主要采用相位连续的频移键控调制方式。该方式虽然具有通信手段数字化等诸多优点,但也有非线性调制等因素的制约,从而使其实际检测具有很大的困难。虽然我国轨道交通信号信息标准化工作取得了一定的成就,轨道交通信号检测达到了较高的水平,在确保轨道交通行车安全便捷等方面实现了较好的应用效果,但是与我国轨道交通发展需求相比,仍存在较大差距。因此,加快机车信号信息标准化工作尤为迫切。
一、当前我国机车信号运用的主要问题
1机车信号标准化有待完善
我国机车信号标准化工作经过多年探索,充分借鉴国外先进经验,因地制宜地在不同线路的区段内依然采用不同的闭塞分区,并不断改进,但是,由于各个闭塞分区内采用先对独立的相关设备设施,并且闭塞分区之间的设备设施难以兼容,导致列车在通过多个闭塞分区时,需安装多套信号控制设备,一定程度上增加了运输成本和运营风险。
2机车提速与跨线信号引导不健全
经过多次大幅提速,我国轨道交通提速里程现已达到13000km。但路段经过的各闭塞分区速度仍未能实现统一,并且沿线相关设施设备也未能进行相应的升级改造。在现行的轨道交通信号控制标准中,半自动闭塞和三显示自动闭塞区段中的黄绿显示信号含义明显不同,因此,在轨道交通列车实际运行过程中,需要对相关信息加以区别对待。特别是在列车即将进入车站之前,信号控制提示信息相对较少,进而导致列车速度有效控制距离较短,存在一定安全隐患,因此,亟需通过制修订相关标准来予以完善。
3“黄闪黄”问题
目前的轨道交通信号控制标准中,对于“黄色闪光”及“黄色灯光”等信号含义进行了明确的定义,但是对于信号控制系统“黄闪黄”或者“两个黄灯闪烁”的相关信息含义却没有明确定义。因此,在列车实际运行过程中,驾驶人员遇到上述信号提示时,只能按照控制速度理解,对于轨道交通运行效率等造成了一定的影响,因此,建议有关部门尽快明确“黄闪黄”的确切信息含义标准。
二、亟待规范的轨道交通信号控制相关标准
1明确速差信号的含义
目前,在城市轨道交通运行实际过程中,主要采用非速差制和速差制信号两种显示方式。其中,速差信号通过不同的信号显示方式提示列车控制当前行驶速度,代表着当前轨道交通信号控制领域主流方向,在世界范围内得到了推广。随着我国轨道交通持续提速,以及四显示闭塞分区管理模式的广泛应用,其信号显示方式中的速差信息含义也正在逐步拓展。因此,建议进一步明确提出要减速到规定的速度等级,并通过接近的地面信号机传达给通行列车。
2明确码序的定义
根据现行技术规范,当轨道交通信号控制系统绿黄灯显示时,表示提示驾驶人员前方可能是黄灯要减速,要求其降低驾驶速度,但对于信号的下一个提示信息并没有明确的规定。因此,在相关技术标准的制修订过程中,应对于进站信号的两个黄灯显示上,进一步明确其码序定义,并随着主体化机车信号和超速防护系统的推广加以实施。例如,明确规定,收到黄2闪光信息时,在通过前方信号机后,下一个信号是双半黄闪光信息;收到黄2灯光信息时,在通过前方信号机后,下一个信号是双半黄灯光信息。由此,机车驾驶员就可以提前两个闭塞分区获知进站信号机提示的进侧线命令,以明显增强预告性。
3补充制定信息定义及显示方式
当前,为提高列车侧线通过速度,尽管相关标准中补充了进站信号机“一个黄色闪光和一个黄色灯光”的确切信号定义,现行轨道交通信号控制标准中,对于该信息的以及相关信号含义并没有明确加以规定,直接导致轨道列车在实际行进过程中的速度受到限制,进而影响了该条线路的通行效率。我国轨道交通经过多次提速,列车制动距离明显增加,三显示闭塞分区管理模式的进站口信号显示方式难以满足实际需求,存在一定的安全隐患。鉴于此,要解决上述问题,机车驾驶员必须在预告处就明确获知该信号是指示列车通过,还是在正线、测线、机外停车,以便司机要提前减速度,进而提高通过能力。因此,建议相关标准在三显示闭塞分区段采取四显示的处理方式,并在提速半自动闭塞分区上增加地面发码区段,以提高通过能力。
结语
综上所述,基于公开通信协议的轨道交通信号控制标准化是一项跨信号控制技术领域、应用范围广的工作,轨道交通信号控制领域相关标准的完善,既要考虑信号具体信息的兼容性,确保相关标准的制修订要结合我国轨道交通发展实际需求,并且符合我国轨道交通所有区段的需要,同时还要考虑在具体实施过程中,现有设备改造工作量的大小,以降低对轨道交通秩序的干扰程度。
参考文献
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