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目前三维仿真、GIS、激光扫描等技术在轨道交通领域的应用已经初见成果,然而,已有的系统都是针对一些特定的需求而开发的,它们在城市轨道交通的某一方面的应用取得了一定的效果,例如线网规划、施工监测等;但未能将这些技术在轨道交通项目全生命期内进行集成。为了使整个轨道交通建设工程设计和施工更快速、更智能、更具成本效益,故提出理论,即轨道交通信息模型的全生命周期管理,是指项目全生命周期内综合应用三维仿真、激光扫描、GIS和物联网等信息技术进行设计协同管理、施工精细管理和运营智能管理的过程。以三维仿真技术和GIS为核心,依托和云技术等建立起“平台”,将设计协同管理、施工精细管理和运营智能管理等服务部署在云端。通过RIM技术,将设计、施工和运营等多源异构数据进行超细粒度分解,用于多专业协同作业,方便信息流转、管理和调度。
2施工阶段RIM和激光扫描结合应用
在已取得成果的基础上,利用激光扫描方式协同整个轨道交通施工,项目各参与方,就需要一个强大的信息系统作为支撑。因此,轨道交通施工信息化的新阶段就是实时获取施工信息,并及时反馈至设计、施工、监理等等,提供信息资源的集成、共享、交互。三维施工监测的主要研究在建筑施工阶段,我们通过三维激光扫描等技术扫描轨道施工站点,获取施工现场的施工信息,并快速获取施工现场的点云模型,利用自动化生成的激光点云数据和设计阶段信息模型进行对比查看和拟合,并由检测软件自动校核,生成精度误差图谱,由此及时发现并纠正施工误差,减少施工返工,以达到一定的施工监督的作用。
2.1数据深化
在施工阶段,要进行管线安装施工监测,需要对未完善的设计阶段模型进行补充完善和细化,包括管线阀门、机电设备、支吊架、吊顶和孔洞等,需对模型的制作精度进行细致归类,增加轨道站点信息模型数据制作种类,并对每一个图层进行建模。
2.2施工数据采集
在站点主体施工结束,全程跟踪站点的管线施工,在管线施工阶段,设若干激光扫描测站,最大限度扫描已施工部分建筑主体和管线。工程测量由控制网测量和施工过程控制测量两大部分组成,它们之间相互关系是:控制网测量是工程施工的先导,原区域已建立的平面和高程控制网,当满足施工测量技术要求时,应予利用。获取管件的激光点云数据,具体的操作步骤如下:(1)利用三维激光扫描仪和全站仪分别对轨道交通站点施工数据进行数据采集,架站扫描的数据要求能够准确并完整地获取所有施工的管线。(2)在车站现场布置好三维激光扫描仪,完成车站测站布设、后视点坐标扫描、测站坐标扫描、车站场景粗扫描、场景精扫描;三维激光扫描仪获取车站点云数据和车站影像数据,全站仪获取车站参考点云数据。
2.3点云数据和模型的拟合
根据快速获取的站点的点云数据,直接导入到软件中,进行配准,配准过程中应保证模型不损失精度,得到三维矢量模型,并赋予必要的建筑信息。如图3所示:不同区域按柱体、旋转体等特征划分,然后以不同的CAD特征进行拟合并修剪为最终三维实体模型。每次拟合完成时,将显示被处理的点云的实时偏差分析结果以辅助做出决策,施工数据模型能更精确。将处理后的点云数据直接导入,直接与设计模型进行精度对比。通过计算出实测值和设计值的标准差,得出实测数据的离散程度,从而判断管线施工工程总体质量。
2.4设计施工协调
将对点云数据和信息模型进行精确匹配和对应,最后计算出点云数据与信息模型的偏差并用色谱图显示,使检测结果可视化。同时可以挑选特征点,列出对比分析报告,包含偏差、公差、偏差半径、参考差等项目。由此及时发现并纠正施工误差,减少施工返工,以达到一定的施工监督的作用。将分析结果反馈给建设单位、设计单位和施工单位等。设计单位和施工单位根据检测报告判断是否修改设计或重新施工。管线的设计和施工协调过程与主体结构的设计和施工协调过程整体流程基本相同。
3结语
市域轨道交通工程是建设领域廉政风险的“易发部位”、“易发环节”,市域轨道交通建设投资巨大,投资总概算近500亿元,仅S1线,投资额度就将近200亿元,建设涉及的土建、机电设备、工程监理、物质采购等方面,虽然超过一定金额都按照招投标有关程序进行,但是由于其广泛的社会影响,如发生有关廉政方面问题,其后果将十分严重。同时,温州市域轨道交通S1线是国内第一条由民间资本参股的城市轨道交通线路,其工程设计、施工、验收都是自身全新标准,有别于其他地铁、轻轨工程,其相应的反腐倡廉建设亟待探索。
二、市域轨道交通工程建设领域反腐倡廉现状调查与分析
为深入了解实际情况,在集团系统内开展了有关调查。调查工作采用文献调查法、访谈调查法、问卷调查法等调查方法相结合。其中,问卷调查法采用无记名答题的方式,全程受控,专人负责。此次调查的范围集中在集团领导班子成员、集团各部(室、办),以及集团公司纪检监察系统有关人员,此次发放问卷110份,回收率94.5%,共104份,有效问卷率为95.2%,共有99份。从本次问卷调查的结果看,员工对公司现有工程建设领域反腐倡廉的成效的满意度为:“满意”、“基本满意”的比例达98%,而“不满意”“、说不上来”的比例只有2%,这表明一直以来我们对工程建设领域的反腐倡廉工作值得肯定。从问卷调查分析的结果发现,员工对于公司目前的反腐倡廉效果基本满意,制度建设比较完善,反腐倡廉宣传教育建章立制,但反腐倡廉宣传教育需进一步创新。同时,随着温州市域轨道交通工程建设项目的全面铺开,市域轨道交通工程建设资金庞大、工程周期长,易滋生腐败现象,反腐倡廉工作面临着严格的考验,尤其是工程建设领域反腐倡廉建设工作有待深化,亟需进一步完善。市域轨道交通工程建设项目已全面开工建设,小部分员工对公司今后的反腐倡廉工作信心不足,问卷调查中提出了可能发生的腐败现象,为今后预防腐败问题提供参考。
三、市域轨道交通工程建设领域反腐倡廉机制构想
(一)以工程建设项目为主线,强化责任意识,控制关键环节
针对项目建设过程中易发环节,在廉政监督过程中,要抓住关键环节,强化机制保障,同时要注重全过程监督与控制,不留监督“死角”,有效防止廉政风险事件的发生。同时,保障规章制度、办法及措施具有可操作性,就必须符合市域轨道交通工程建设项目实际,以工程项目流程为线索开展反腐廉政建设,才能实现全过程监督与控制。在实际实施过程中,要强化责任意识,尤其是具体分管领导和经办人员,要突出其重要作用,积极进行责任分解,抓好工作落实。对一些关键环节,如工程款预付、工程项目设计变更、合同签订、各种招标项目等等方面,跟要强化红线意识、责任意识,通过严格审批过程,重点强化纪检监察部门对关键环节的监督检查。
(二)完善规章制度,强化执行力度,构建有效的约束机制
针对这些年来的工程建设腐败案件,究其原因,其中一个比较重要的原因,是制度建设不健全,在相关领域制度空缺,或者有关制度在执行时不到位。一些腐败分子正式瞄准制度的漏洞,才是腐败案件得以发生,而没有及时的得到制止。作为纪检监察机构,要有效发挥监督作用,首先要强化监督有关的制度建设,从制度建设着手,为廉政监督提供有力的制度保障,这是首要基础。另外,有关纪检监察机构,要强化有关业务制度的建设,比如,对一些关键环节,如工程款预付、工程项目设计变更、合同签订、各种招标项目等方面,一定要强化这些重点领域方面的制度建设,同时对涉及的关键环节要明晰流程,杜绝漏洞,做到以制度管人、管事,用流程规范操作,不留制度“死角”,打造一套市域轨道交通廉洁工程有关的机制制度,提供有力保障。
(三)紧密协调配合,强化防范保障机制,确保廉政监督取得成效
1.强化廉政教育,提升廉洁意识。
以党的群众路线教育实践活动为契机,通过观看廉政警示视频,邀请纪检监察领导讲座,参观温州当地看守所,学习菜篮子案件等方式,大力开展廉政意识教育。建立“大宣教”格局,突出教育重点和教育效果,积极拓展廉政文化建设的内涵。使得廉政学习教育形成制度化,常态化,使廉政意识深入人心,形成良好的反腐倡廉的氛围。
2.强化组织协调,构建组织保障机制。
建立和健全惩治和预防腐败体系,除了积极发挥纪检机构的作用外,还要充分发挥市审计部门、市国资部门、市住建部门等有关部门的积极作用,纪检部门作为牵头部门,重点要做好牵头协调工作,以及有关监督检查,同时要督促相关业务部门落实职责。审计部门在加强对工程建设财务状况和预算执行情况的审查方面。住建部门,要积极发挥工程建设主管部门的有时,在日常的宣传教育、制度完善与落实等方面发挥主管部门职责,做好落实。相关部门只有明确分工,积极协调,才能形成合力,取得实效。
3.发挥外部力量,形成全方位监督。
根据传统的说法,城市用地及其道路骨架形式往往构成格网状、环形放射状、星状、组团状、带状、环状等不同的城市形态。但是在实践中,往往形成综合状。例如北京的城市道路网,是沿袭了很有民族特色的棋盘式街道布局,后来形成了二环、三环、四环以及五环、六环的综合型道路骨架。随着环路的增加,无形中就扩大了城市边缘。而在边缘建的住宅区城,都是“睡区”卧城,大大增加了由交通带来的城市聚焦现象。由市中心放射出去的主干道和环路,又因交叉路口太多而起不了快速路的作用。
北京市近年来在道路建设上花费了大量资金、人力,取得了明显成绩,人均道路面积增加了不少。可是从路网的密度看,北京城区的支路密度是偏低的。原来东北部的和平里小区、西郊的百万庄小区都在近郊区,现在都变成闹市区中的大街坊了。原来设想在小区中的封闭道路,现在却成为城市的支路了。按规范,城市支路道路网密度是3-4公里/平方公里,如果是一般商业集中地区应为10-12公里/平方公里,如果市中心区的建筑容积率达到8时,宜为12-16公里/平方公里。支路道路网密度低于这个指标,堵车是必然的。再宽的主干道,再多的快速路和立交,也解决不了交通堵塞问题。
城市各级道路应成为划分城市各分区、组团、各类城市用地的分界线。比如城市一般道路和次干道可能成为划分小街坊或小区的分界线;城市次干道和主干道可能成为划分大街坊或居住区的分界线;城市交通性干道和快速道路及两旁绿带,可能成为划分城市分区或功能区的分界线。
不同的城市设计、建筑设计、建筑风格和社区文化,会形成丰富多彩的各具特点的城市形象。北京的胡同、四合院成为北京古城风貌的重要元素。而在曼哈顿的棋盘式街道中,南北斜穿了一条百老汇大街,形成许多三角地带,如时报广场、熨斗大楼,丰富了城市景观。在北部又安排了一个中央公园和大片绿地,成为城市的一叶“绿肺”。在美国大学任教的丹麦建筑教授——汉普列根,创导了SAR理论即支撑体理论。该理论认为,住宅基本上由支撑体结构、交通管道核心筒和填充体隔墙、房间组成。前者不能随意变化,后者则是可以灵活布置的。推而广之,在城市中也有支撑体和填充体。前者是道路、市政条件,后者是指由街道围成的街坊、小区建筑。只要把支撑体规划好,填充体就可丰富多彩、百花竞放。这就是一种很实际的、有可持续观点的城市规划策略。居住区规划不能成为小城镇模式
中国近现代的城市住区形式大致出现了街区如里弄式、街坊式、胡同四合院、邻里单位、居住区和综合区如开发区、商务区中混建住宅区等各种形式。居住小区和住宅区的模式已有大量的实践经验,并有相应的国家规范作指导,但这不是唯一的住区建设模式。由于住区和城市道路系统有密切的关系,在城市不同区位,住区的形式应有不同的方式。以北京为例,住宅小区成片开发,规模越来越大。有的开发商已提出“造城运动”、“新住宅运动”,要造新城,要在风景区、绿化水景边大造低密度住宅。原有的居住区规划模式不能无限扩大,成为小城镇的模式。前者可由开发商去建设,后者可就是政府职能范围的事了。开发商没必要,也不可能去替代政府职能,总揽城市规划与建设的问题。如果在三环路内再成片开发居住小区,势必造成“肠梗塞”,打乱街道路网的合理布局;如果在五、六环路绿化带附近大片开发低密度住宅区,势必成为“羊拉屎”。这不仅违背了中国“地少人多”的国情,有悖于节地原则,而且这些孤立的小区各自为政,势必带来交通、市政、公建配套、城市管理、节能、环保等隐患。亦庄模式及TOD模式值得借鉴
北京的开发区中,我认为亦庄经济技术开发区是做得最成功的。首先,它不是单一的工业开发区,而是综合性开发区,现在已明确是卫星城了。在该区有大量的就业机会工厂生产岗位和第三产业服务岗位。该区的居住区不是“卧城”,不少居民可以就地上班;其次,它的区位离城市较远,通过京津塘高速路连接,是典型的卫星城布局形式,不会成为城市“摊大饼”式的边缘地带;第三,它的街道采取了棋盘式格网形式,既有北京旧城的传统格局,又为分期开发创造条件。街道之间的地块大小适中,既可小块开发,又可联片开发:第四,它的建设模式采用了二级开发。第一级开发,由区管委会负责,负责将生地开发成熟地,保证“六通一平”,先建热力、动力、电讯、管理中心。二级开发就由开发商或公司单位业主自行开发。在城区内三、四环路以内大片开发综合区,交通问题往往成为瓶颈问题。例如北京中关村西区规划方案中,收集了国内外十多个方案,在评标时,认为交通问题是最突出的问题。解决不好,这块有50公顷的地块,大量的车流与城市道路不相适应,在上下班高峰时期,车子进不去出不来。几个出入口便成了交通瓶颈。再如,北京国贸三期在第一阶段方案策划时要建330米高的塔楼。交通专家的评估分析认为,如果建30万平方米,目前道路还可承受负担,如果扩建到35万平方米,就要加建一条城市支路通过地块。目前北京正在建五环路,不到100公里的路程上设了近20个左右出入口和收费站。按国际惯例每25-35公里设一个出入口,按国内标准,每10-15公里设一个。而五环路平均每5公里就要设一个,这就大大降低了高速路的效率。总之,城市的快速路主干道和次干道、支路的合理配置与系统设计,对于疏导交通有着决定性的意义,对于开发区的建设有着举足轻重的影响。
最近,业内某些有识之士提出了TOD(公交导向开发社区)的概念,介绍了国外城市在这方面的经验。这种土地利用和公共交通系统之间的结合是一种很有效率的开发模式,可以有效减少交通堵塞和空气污染。这种系统充分重视区域性公共交通系统和居民步行距离。整个TOD杜区内拥有居住、工作、商业、文化公共空间的混合用地,大大减少环境和社会成本。这将对我们传统的以小汽车为导向的城市道路系统来规划城区是一种新的挑战。解决车位问题应灵活制定规范
关键词:城市轨道;交通规划;线网构架
Abstract: The urban rail transit network planning is a process of change; it is a process for multi-objective decision-makers. The urban rail transit network should be Make appropriate adjustments and improve the planning according to aspects of changing conditions. The paper analyzed the urban rail transit network planning research.Key words: urban rail; transport planning; Line and Network
中图分类号:TU984 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
一、城市轨道交通的概念
城市轨道交通系统的概念:服务于城市客运交通,通常以电力为动力,在固定导轨上轮轨运行方式为特征的车辆或列车与轨道等各种相关设施的总和。
城市轨道交通系统可以根据多方面的特点来分类,如运输能力、外形特点、采用的技术等。
二、线网构架相关问题线网构架受众多因素的影响,如何对它们进行归纳,并沿一定的思路将分析过程系统化,是保证线网构架科学合理的关键。
(一)城市大型客流集散点作为城市客运的骨干系统,城市轨道交通要串联城市大型客流集散点,同时分析这些客流集散点的规模等级、建设顺序、相互关系和可能的变化,以此作为规划网构架的基础。
(二)整体形态控制-拟定轨道交通线网基本构架
1、城市背景研究,它是轨道交通规划的基础,包括3个方面:
(1)城市总体规划中对轨道交通线网规划有影响的城市结构和形态、土地利用布局、人口与就业分布、社会经济发展水平、大型建设项目、环境和文化保护等方面的规划意图;
(2)城市交通规划中明确的城市交通发展战略、道路网结构、合理的交通结构、交通枢纽布局、公交网络以及中小城市轨道交通线网规划构想等;
(3)城市远景交通宏观分析。该部分主要针对总体规划和综合交通规划的局限,通过对城市远景土地发展和交通分布的宏观分析,对轨道交通线网的基本形态作必要的深化、调整和补充。
2、轨道交通线网基本构架拟定,主要包括以下内容:
(1)根据背景研究提供的资料,对线网规划的前提条件进行研究。
(2)对轨道交通线网基本构架形态做出科学判断,提出线网内线路的组成和功能分工,作为形成候选线网方案的基础。
(三)研究过程线网构架方案研究工作是从宏观分析逐层深入到各专题定性、定量分析的探索过程,大致可分为以下几个阶段:1)第一阶段:方案构思,根据线网规划范围与要求,分析城市结构形态与客流待征。2)第二阶段:归纳提炼。对初始构思方案进行分类归纳后,又经内部筛选提炼,推出其中的部分方案,向各有关单位征求意见,并要求提出补充方案。3)第三阶段:方案预选,以基础方案为基础,以线网规划的技术政策和规划原则为指导,根据合理规模和基本构思要求,又进一步选择出几个典型的、不同线路走向和不同构架类型的方案,成为初步预选方案。4)第四阶段:预选方案分析与交通测试。5)第五阶段:调整补充预选方案,并选出候选方案。6)第六阶段:推荐最终方案。
三、线网合理规模问题
在城市轨道交通线网规划中,一个十分重要的问题就是如何根据城市的现状及其发展规划、城市的交通需求、城市经济的发展水平等,从宏观上合理地规划轨道交通网线的规模。一个规模合理的轨道交通线网,不仅可以充分满足城市日益增长的交通需要,提高公交服务水平,而且可以用较小的投入取得最佳经济效益。城市轨道的线网合理规模就是线路长度总量的宏观控制。研究和寻求经济而有效的规模,可防止盲目性;同时使线网方案比较时,具有同等量级的可比性,所以线网合理规模分析是线网规划的一个重要质量控制点。“合理规模”需要在上述城市特征分析基础上,从“需求”与“可能”两方面来探讨:“需求”是以城市总体远景发展规划和居民出行数量分析为基础,从人口规划、出行强度和交通方式分配角度来分析城市交通需求的规模。另一方面,以城市结构形态为基础,按车站吸引范围和线网覆盖的合理密度,分析其服务水平和需求的规模。“可能”,是指线网近期可能实施的规模,主要取决于城市财政经济实力,按国民经济生产总值分析,可能投入轨道交通工程建设的资金额度,即可估计可能修建的规模。另一方面也要考虑工程施工的适度规模,要考虑到整个城市的工程施工对环境影响的承受力。
四、线网规划的方法
线网规划是城市总体规划中的专项规划,在城市规划流程中,位于综合交通规划之后,专项详细控制性规划之前。线网规划是长远的、指导性的专项宏观规划。它强调稳定性、灵活性和连续性的统一:稳定性就是颊规划核心在空间上(城市中心区)和时间上(近期)要稳定;灵活性就是规划延伸条件在空间上(城市区)和时间上(远期)要有灵活变化的余地;连续性是指线网规划要在城市条件不断变化的情况下,不断调整完善。
(一)规划范围与年限
线网规划的研究范围一般是规划的城市建成区范围。在研究范围内,还应进一步明确重点研究范围,即轨道交通线路最为集中、规划难点也最为集中的区域。重点研究范围应根据具体城市的特点确定,但一般应选择选择城市中心区。
从规划年限来看,线网规划分为近期规划和远景规划。近期规划主要研究线网重点部分的修建顺序以及对城市发展的影响,因此年限应与城市总体规划的规划年限一致。远景规划是研究城市理想发展状态下轨道交通系统合理的规划,因此没有具体年限。一般地,可以按城市总体远景发展规划和城区用地控制范围及其推算的人口规模和就业分布为基础,作为线网远景规模的控制条件。
(二)规划方法城市轨道交通线网规划是一项涉及多个研究范畴的系统工程,研究理论涉及城市规划、交通工程、建筑工程及社会经济等多种学科理论,在各子系统中又包含各自的方法,线网规划将其统一为一整体。
1、交通分析为主导。以交通模型为基础、交通预测为核心的交通方法,是本研究的基本方法。
2、定性分析和定量分析相结合。交通规划既要有专业性,又要有综合性;既有规律胜,又有不定性;既有数据计算,也要经验判断。
3、静态和动态相结合。交通规划实际是出行需求与交通供给这一对矛盾因素的动态平衡过程。
五、城市轨道交通线网规划
在特大城市,郊区包括近郊和远郊。这时,城市轨道交通的作用就是提供市区内部和近郊区的运输服务,而在隔离的远郊区,轨道交通服务则主要提供城市中心区与远郊区之间的快速运输。
(一)从运营角度来看,线路规划中要考虑的目标包括:
1、线路要尽可能与交通目标一致。
2、尽量经过闹市车站,以满足更多的需求。
3、在相关交叉点上与其他轨道交通线路有良好的换乘设计。
4、尽端折返点的设置或线路分叉点的设计应有利于增加线路吸引力。
5、线路与巴士和其他轨道交通有良好的接续,以利扩大需求。
6、车站要适当地设在与居民区相关的地点,并设计好换乘设施。
7、战略上为私人轿车停车换成预留场地,尤其在市区边缘的尽端车站。
8、要考虑残疾人出行通道。
(二)线路规划中的某些目标主要体现在环境方面:
1、视觉侵犯尽可能少。
2.线网规划发展
2.1线网规划的历史
自1863年伦敦建设世界上第一条地铁线以来,世界上城市快速轨道交通建设已有130多年的历史,已有43个国家的320座城市修建了轨道交通,其中115座城市修建了地铁,有一些大城市已经形成了比较完善的快速轨道交通网络系统。据不完全统计,现在城市快速轨道交通线网总长达到100km以上的城市已经达到15个,最长的巴黎线网,整体规模已经超过550km。在这些城市线网建设飞速发展的同时,各个城市对线网规划的认识是不同的。
欧美国家受其城市规划理念的影响,强调短期性、实效性和可实施性、因此忽视长远规划的意义。同时受建设投资体制的影响,基本上是“建设一条线、研究一条线”,强调本线的合理性、忽视线网整体的科学性。比如一些城市可以看到一条街道下敷设5、6条线路的不合理现象。这些城市目前已经普遍意识到没有科学的长远规划的“遗害”,近年来开始对线网整体合理性的研究,但限于线网已经形成规模,这种规划完善往往是“补丁”式的。而对于前苏联等计划经济体制国家,受其规划学术思想的影响,比较注重长远性的线网规划研究,在此领域的技术积累也比较丰富。因此,莫斯科地铁线网是世界上公认的规划得最合理、最有效率的线网。但是、受其学术思想的制约,线网规划也带有计划色彩强、静态色彩强、长远适应性查、灵活性欠缺的问题。
我国受前苏联的影响,从50年代开始就比较注重线网规划工作。整体性远期性规划的效益使我国近年的城市轨道交通建设受益非浅。但是,我国的线网规划由于缺乏完整的方法体系和内容体系的支持,也存在诸多的问题。突出表现在内容过于简单、计划色彩较强和规划可实施性差等方面,距离城市对线网规划的要求有较大差距。
我国真正意义上的线网规划开始自1996年《广州市城市快速轨道交通线网规划》,在此项规划中提出的一套方法体系和内容体系,对我国大城市线网规划产生了深远影响,在此之后,许多城市均采用这套方法进行了新一轮线网规划。对比近年来国内一些城市聘请国外公司进行的线网规划,可以欣慰地发现我国的线网规划技术居世界先进水平。
2.2线网规划的目的
人们的交通行为,实际上是交通需求和交通供给这一对矛盾因素平衡下的状态。快速轨道交通作为作为城市交通的一种方式,同样是需求和供给平衡下的出行选择。快速轨道交通的规划工作意义,就是要科学回答“快轨需求”和“快轨供给”这两个方面的问题,以及二者间动态影响关系和科学的平衡关系,从而阐明作为大城市客运骨干系统的发展方向,同时协调与城市其它要素之间的关系。
因此,线网规划的具体目标主要包括下述方面:
1)保证快速轨道交通建设对城市土地发展的刺激和诱导按总体规划意图发展
2)保证快速轨道交通系统与城市交通发展的整体协调。
3)为城市大型基础设施建设项目统一安排创造条件。
4)科学合理安排城市财政支出
5)保证快速轨道交通自身的可持续发展。
3.主体规划方法和技术路线
3.1项目特点
线网规划是综合的专业交通规划,同时又是全市综合交通规划的延续和补充,由于快速轨道交通的特点,规划和建设均会对全市的规划格局产生相当程度的影响。因此本规划即有相对的独立性,又要与城市总体规划有机地融为一体。线网规划的研究工作涉及城市规划、交通工程、轨道交通专业工程、建筑工程及社会经济等多项专业。各专业相互联系紧密又彼此独立,因此整体研究方法是一个包含多项子方法的集合体系。线网规划作为一项复杂的系统工程,除本身各子系统具有复杂的关系外,各种外界的影响因素和边界条件对本规划又产生不同程度的影响。因此,不能把本规划作为一个孤立系统进行规划,既要重视其自身的建设运行机制,又要注重与外部环境及各种影响因素协调关系。
3.2研究方法的特点
城市快速轨道交通线网规划是一项涉及多个研究范畴的系统工程,研究理论涉及城市规划、交通工程、建筑工程及社会经济等多种学科理论,在各子系统中又包含各自的方法,线网规划将其统一为一个整体,其中,交通工程学的交通规划理论是本项目研究理论体系的主线。方法主要特点是:交通分析为主导;定性分析和定量分析相结合;静态和动态相结合;近期规划与远景方案相结合
3.3总体规划方法、主要内容和技术路线
3.3.1规划方法
传统的线网规划方法,可以简单地归纳为经验分析法、客流预测法、公交增长法等三种类型。这三种方法均各有所长但也都存在思路片面的缺陷。科学的线网规划方法是在总结先前方法基础上,采用一套相对复杂的方法体系,一般称之为“多模块网络层次分析方法”。这套方法实际上可以分为两个层次:
整体的工序(模块)逻辑关系和工作流程。
各模块内部研究系统。
详细阐述研究方法应参见后文的《研究技术路线》和《研究内容》章节
3.3.2主要规划内容和技术路线
线网规划工序全过程大致可分为四大部分,即背景研究、线网构架研究、规划可实施性研究和规划接口。
背景规划研究又称为基础研究,顾名思义就是对线网规划的前提条件、影响因素、背景环境进行研究。主要内容包括城市自然、人文、规划、政策等。通过归纳总结这些规律性的城市特征,提出指导线网规划的原则和要点,并对城市线网的模式划分、合理规模、线网评价体系进行专题研究。同时,对国内外有关线网规划的经验进行研究也是非常必要的。
线网构架研究是线网规划的核心部分,主要是方案构思、交通模型测试和方案评价三个工序的循环过程,其目的是推荐优化的线网方案。受多种不确定因素的影响,定性分析和定量分析都是必不可少的。在这个过程中,过分依靠定性分析容易造成主观臆断,过分依赖模型又容易受模型成熟程度和可靠性的影响造成宏观失控。整个过程是一个模糊的决策过程,是规划师和模型师的密切合作的过程。
规划可实施性研究是保证线网可行性的保证。城市轨道交通系统专业性很强,线网是否可行受很多工程和经济条件的限制,往往一个条件不满足就影响整个系统建设的可行性,因此,必需以方案规划的形式提出具体的安排。这部分研究主要针对影响线网可行性的几个主要专项:车场设置、线路走向、线路敷设方式、主要车站分布、换乘站分布和形式、联络线分布、运营。由于规划可实施性研究是保证线网可行性的重要因素,因此这部分研究与前面方案构架研究也是一个循环过程。
规划接口主要承担线网规划与后续规划的衔接任务。线网规划在城市规划体系中处于承上启下的位置,在线网规划完成后,将马上进行以下规划项目:
快速轨道交通线网的土地详细控制规划
针对线网的相关分区规划调整
快轨与城市交通其它方式的衔接规划
因此,线网规划必须对这些规划提出明确的规划条件和规划要点。
总体技术路线图
4.线网规划中存在的主要问题
4.1忽视城市总体规划
在我国城市规划体系中,《城市总体规划》是一切规划研究的指导性纲领规划,所有专性项规划都应在城市总体规划意图框架下完成。线网规划是《城市总体规划》下的专项规划,同时轨道今天规划对城市土地利用格局、交通特征和发展战略、经济发展等方面都会产生强大的引导作用。如果轨道交通规划与城市总体规划意图发生偏差,可能引起整个规划体系的混乱,或者是线网规划本身不可行。因此,线网规划必须依据和支持总体规划,尤其在土地利用、交通发展战略、经济发展战略三个方面应与城市总体规划一致。
4.2忽视可实施规划研究
衡量线网规划优劣最关键的标准是这个规划能否实施。城市快速轨道交通是技术非常复杂和专业的系统,而期规划的可实施性受多方面技术因素的制约,比如修建计划、车辆基地配置、运营组织可行性、三维的线路设计、换乘站形式、联络线建设等许多因素均能直接决定规划能否实施,因此线网规划可实施性的研究是专业要求非常高的规划。目前一些线网规划由于种种原因,专业研究非常欠缺,甚至只进行所谓概念规划不进行起码的专业可行性研究,这样的规划是否具有价值是值得怀疑的。
4.3研究对象界定不明确
城市快速轨道交通线网规划的首要工作就是要明确研究对象,因为一个城市的快速轨道交通系统是一个非常庞大的系统,如果研究对象含糊不清或面面俱到,很可能影响规划实际效果。在此,对一个城市的快速轨道交通进行模式分析是十分必要的。所谓模式分析就是要回答以下问题:
1)从服务对象上讲,城市的轨道交通系统分为市际轨道交通系统和城市轨道交通系统;从旅行速度上讲,可分为快速和低速系统;从运行方式上讲,可分为封闭独立运行系统和开放混合运行系统。那么,城市快速轨道交通系统应包含什么范畴?
2)城市快速轨道交通系统与其它轨道交通的功能和空间关系如何处理?
3)快速轨道交通系统应如何划分层次?各层次适宜选用何种模式并达到何种服务水平?各种模式技术发展水平和发展动态等。
以上这些问题都是对线网规划方向产生重要影响的前提性课题,目前各城市线网规划均对这些问题研究较少。
4.4客流预测工作中的问题
客流预测是线网规划中进行定量分析的主要手段,因此客流预测工作的好坏直接影响线网规划的效果。但从目前线网归划中的客流预测情况看,还存在诸多问题,其中主要表现在:
(1)城市交通模型还未完善建立:
线网客流预测是一种宏观层次的客流预测,因此要求模型在宏观方面性能要突出。但从目前掌握的情况看,除广州使用了START模型外,还未见到其它城市建立了自己的宏观层次交通模型。所使用的模型基本上是微观层次的详细交通分析模型。即便是这些模型,本身受基础数据丰富、真实程度以及对模型和城市规律熟悉程度的制约,在模型运用上也存在相当的问题。因此,在全国各大城市进行科学的线网规划,就应在这些城市中建立从微观到宏观的,完善的模型体系,而且这些模型应在本城市中有一个相当的积累完善过程,成为相对成熟的模型。
(2)难以建立土地发展和交通预测的动态联系
土地利用和交通之间有明显的互动联系,但是目前的客流预测工作对土地开发强度影响基本不能作出动态的反映。尽管土地发展和交通预测方面都有各自领域内的分析模型,但由于两类模型的原理和数学语言差异很大,而且从事土地发展和交通预测研究的人员对彼此领域研究甚少,因此到目前为止还未发现两个方面的研究能实现模型兼容,因此对彼此的考虑只能是定性分析或静态层次的计算。这实际上是整个规划领域存在的一个突出的技术瓶颈,但这个问题不解决,客流预测工作就很难保证可信性。
(3)缺乏交通影响分析研究
线网客流预测的工作集中在两个方面,一是对线网内部客流增长及特征进行预测,二是对线网对于城市综合交通影响进行分析。现在,线网规划中对线网自身的客流预测工作进行得比较深入,但对线网外部交通影响的工作进行得不够充分,难以回答“线网建设后,城市交通的变化是什么”这样的问题。
4.5用道路规划的思路进行线网规划
道路上的交通载体是汽车,汽车运行的特点是方向灵活、彼此干扰、客货混杂;快轨系统上的交通载体是列车,运行的特点是方向一定、干扰较少,客运为主。正是由于其交通载体的不同,这两大交通系统表现出明显的差异性。这些差异主要表现在网络形态、网络节点、中心区网络影响、环线功能、对沿线土地发展影响等多个方面。由于道路网络建设发展较早,规划理论和经验比较成熟,因此在快轨线网规划的起步阶段,比较多地借鉴了道路网络规划经验。随着快速轨道交通线网规划理论的逐步完善,业内人士应逐渐认识到与道路网络规划的区别。由于这些区别的存在,就必须注意在规划和建设阶段,协调二者的关系。
4.6重视线网规划,忽视用地控制和管理
线网规划的成果必须落实到土地管理体系,对快速轨道交通设施用地进行有效控制。但是,一些城市出现了重线网规划,忽视土地控制规划的现象。实际上土地控制规划是一项同样复杂和专业的工作。其中不但要根据专业要求绘制合理的用地红线,还要对规划控制方法进行研究。线网建设往往是几十年上百年的长期工程,对如此漫长时间建设项目的土地控制管理肯定不能简单“严格控制”,而是应针对不同建设时间和不同设施性质进行分类管理,最大程度利用城市土地的价值。
4.7一些有争议的学术问题
4.7.1环线设置问题
各个城市的线网规划中一个存在的争议就是是否设置环线,不可否认这受道路系统规划思想影响较大。但根据研究,这两大系统中环线的作用存在本质区别。在道路网络中,环线的作用在于屏蔽中心区过境交通,虽然环线会造成车辆一定程度的绕行,但高速度却抵消了空间距离上的损失,所以环线对过境或跨区交通有较大的分流作用。快轨是方向固定的交通系统,受技术条件的限制,线路间的交通转换不能象汽车那样灵活,而是要通过旅客换乘的办法实现,而换乘的时间损耗比汽车改变行车方向的时间损耗大。同时,由于快轨是独立的、准点运行的运输系统,穿越中心区不会影响旅行速度,即便拥挤也不会对综合服务水平产生明显影响,使用环线反而增加换乘次数造成延误,因此快轨环线的交通分流作用受到限制,尤其是交通屏蔽作用不如道路环明显。
快轨环线的客流取决于沿线人口和就业数量,也就是环线自身串联的客流集散点的规模。比如著名的伦敦环线地铁,全线串联了13座铁路车站,每座车站又基本上是伦敦市区向伦敦大区辐射的放射形铁路的起点站,所以它始终具备较高的客流。又如在广州快轨线网规划时,曾经根据城市特点,提出过几个在不同位置设置不同规模的环线的比较方案,但这些环线方案在进行模型测试后,普遍存在客流不高,平均乘距明显低于其它线路的特征,换乘率增加,线网非直线系数比无环线线网增加将近10%,因此最终环线被否定。
根据城市特点,科学设置适宜的道路环线往往能取得很好的效果,但设置快轨环线必须十分谨慎地进行研究,更不能为了具备环线而设置环线。
4.7.2机场专线问题
近年来,建设连接机场的专用快速轨道交通线似乎已成为各城市普遍追求的模式,但其中隐含着相当的风险。
机场客流一般由旅客、接送亲友和机场及周边就业职工构成。航空出行一般是800km以上的长距离出行。由于全程出行时间较长,其对到港时间长度要求比较宽松,因此对快速并不过分要求,但对到港方式的便捷程度(是否是门到门)、准点率和舒适度要求很高
在机场接运方式中,主要有个体机动车(出租车、公司自备车、私家车)、机场巴士和快速轨道交通。由于个体机动车在舒适性、门到门便捷性、快速等几个方面占据优势,因此一般个体机动车在机场接运方式中占主要地位。机场机场由于一般都在建设时配套有专用高速公路,这种优势则更明显。其次是机场巴士,该方式在门到门便捷性、快速等几个方面也有优势,一般也占有重要地位。快速轨道交通的优势是准点、快速,最大的缺点是门到门便捷性差,因此在客流竞争中优势并不明显。这就是世界各国单独服务于机场的客运轨道专线客运客流效益普遍不好的主要原因。
因此,建设机场专用快速轨道交通线必须慎重,要从以下几个方面进行充分论证:
是否有客运功能以外的非常明显的社会、政治价值;
机场客流是否足够大到需要快速轨道交通衔接;
机场接运方式中,轨道交通的综合竞争力如何,竞争关系如何处理;
机场专线市内起点位置是否合适,能否在中心区建立行李办理设施,如何降低运营成本;
4.7.3半径线设置问题
在世界许多城市建设或规划有连接边缘组团到中心区的半径线,从表面上看,这符合客流方向,客运效果较好,因此受到一部分规划者的推崇。实际上,半经线存在很大的弊端,集中反映在运营和交通影响两方面。
首先,半径线客流分布往往呈现一个明显的楔形,就是约靠近中心区客流约大,而在客流最大处,车上所有旅客上下列车势必在终点站列车停站时间增加,这时,车站列车折反返能力能否满足最小列车间隔就很成问题,这给列车正常运营造成相当的风险。
其次,线路截止在中心区某处,车上旅客不一定是全部到这个地方,但必须在这个地方下车,由此势必给这个区域引入相当大的无关客流。这些无关客流需要换乘地面其它交通方式,而轨道交通客运量往往很大,因此会给这些交通平衡很脆弱的地区增加很大大交通压力,形成新的交通瓶颈。
因此,从理论上讲笔者一般不赞成半经线的设置,当然这也要具体问题具体分析。
4.7.4换乘节点和合理分布
快轨线路如果想获得较好的客流效益,一般都希望通过城市中心区。因此整个线网的换乘节点都集中在中心区。一种意见认为换乘节点这样分布可以符合一般城市客流中心区为O点或D点集散的规律,因此也符合主客流方向。而且换乘发生在地下或相对封闭的轨道交通换乘车站,不会增加地面交通压力。而且会给城市中心区提供强大的交通供给和方向周到的交通可达性。另一种观点认为换乘节点分布在中心区,势必吸引部分出行OD点均在区的客流在中心区换乘,也势必加大中心区今天交通压力。而且换乘站工程复杂,集中在中心区进一步增加了工程难度和代价,因此换乘节点应外移。
以上两种观点都有各自的道理,因此如何分布换乘节点应根据具体情况,进行充分的论证,尤其是交通影响分析和工程费效比论证。
城市轨道交通信号系统主要由列车自动控制(ATC)系统、联锁设备、轨道电路等组成。作为城市轨道交通信号系统最重要的组成部分,列车自动控制(ATC)系统主要功能就是对行车指挥及列车运行自动化的一种最大限度地实现,同时起到确保列车安全运行及提高运输效率的作用,只有这样才能降低工作人员的工作量,对城市轨道交通的通行能力进行充分发挥。ATC(automatictraincontrol)系统主要有三部分构成,包括:列车自动防护(ATP—automatictrainprotection)、列车自动运行(ATO—automatictrainoperation)及列车自动监控(ATS—automatictrainsupervision)。ATP系统分为轨旁ATP和车载ATP,负责对列车的运行进行保护,对列车进行超速防护、车门监督和速度监督,保证列车的安全间隔。ATO系统分为轨旁ATO和车载ATO,其应用的主要目的就是对“地对车控制”的一种实现,就是实现地面信息对列车运行情况的一种良好控制,并送出车门和屏蔽门同步开关信号。ATS系统主要有两部分中央ATS与车站ATS,其应用的主要目的就对列车运行监督及控制,包括:列车运行情况和设备的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录实际列车运行图、自动进行数据统计以及各种报表的自动生成,辅助调度人员对全线进行管理。联锁设备有中央联锁系统和车站联锁计算机,主要对室外设备信号机和道岔进行控制,排列列车进路并传送进路信息给轨旁ATC设备。轨道电路主要用于传送轨道电路信息和ATP报文信息。
2城市轨道交通信号系统方案
通常情况下在城市交通疏解任务中城市轨道交通线路承担着十分重要的任务,为确保人们出行的安全性,应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统作为地铁信号系统。正线信号系统采用完整的列车自动控制(ATC)系统,由ATS、ATP、ATO、联锁设备组成。车辆段/停车场由联锁设备、微机监测设备、ATS分机等主要设备组成。目前城市轨道交通的信号系统主要有准移动闭塞和移动闭塞系统选择。
2.1基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统通常选用音频数字无绝缘轨道电路作为目标距离模式,这种模式的主要特点为信息传输量较大及抗干扰能力很强。列车车载设备依据由钢轨传输而接收到的联锁、轨道电路编码、线路参数、控制管理等报文信息,连续对列车追踪运行及折返作业进行速度监督,最大限度对其进行超速防护,控制列车运行间隔,以满足规定的通过能力。由于音频数字轨道电路具有极大的传输信息量,可以将目标速度、目标距离、线路状态等信息提供给车载设备,为计算出列车相适应的运行模式速度曲线,将ATP车载设备与固定的车辆性能数据进行充分地结合。
2.2基于通信的移动闭塞系统(CBTC)基于通信的移动闭塞列车控制系统具有极为先进的发展技术,是列车控制技术的发展趋势,是国际ATC先进水平的代表。是独立于轨道电路的高精度列车定位。CBTC系统为实现车与地、地与车间之间的双向数据通信,可以选用自由空间无线天线、交叉感应电缆环线、漏泄电缆以及裂缝波导管等方式进行有效通信。依据列车的位置信息及进路情况轨旁ATP设备可以有效对每一列车的移动权限进行准确计算,同时根据列车位置速度的变化不断更新数据,利用连续车地通信设备向列车进行信息的发送。依据接收到的移动授权及本身的运行状态车载设备可以对列车运行速度曲线及防护曲线进行有效计算,在ATP子系统的保护防御过程中,在该速度曲线下ATO子系统或人工驾驶控制列车可以正常运行。可以最大限度地实现后续列与前行列车尾部的紧密性,并始终处于安全距离范围内。在确保安全的基础上,CBTC系统可以实现区间通过能力的有效提高,同时不受轨道电路区段分割的限制。虽然CBTC系统在调试时因对现场环境要求高、调试周期较长等一些不尽如人意的地方,但是CBTC系统在具有自身优越性的同时已经成为城市轨道交通信号系统的首选方案。其相对于准移动闭塞系统的优越性是不可取代的。
3城市轨道交通信号系统通信设备的传送方式
3.1通过轨道电路进行传送轨道电路不仅可以检测列车占用情况,也可以传递报文信息给车载设备。在轨道电路不忙的情况下,将轨道电路信息传送给联锁系统,当列车对轨道进行占用时,利用装置切换,并将发送轨道电路信息的作业进行停止,开始采用轨旁设备将ATP报文信息连续向钢轨进行发送,将接收和发送设备装置在列车底部,可将接收到的信息向车载设备进行传递,同时也可以向地面发送列车信息。
3.2通过轨间电缆传送单独沿着钢轨铺设一条线路,专门用于传送ATP报文信息,此方法安全可靠,但费用较高。
3.3通过点式应答器传送在轨道电路的部分地方进行应答器的设置,应答器的设置主要有两种形式:固定数据应答器与可变数据应答器。用于存储固定数据的应答器为固定数据应答器,可变应答器通过对中心进行控制来取得数据,将接收和发送天线安装在列车底部,当列车运行在应答器位置经过时可以感应到应答器的信息,然后进行双向数据交换,因为这种信息的传送不具有连续性,只能在一定位置才能进行接收,因此这些位置被叫做点式ATC。
3.4通过无线方式进行传送无线车地通信主要采用无线方式,由控制中心来实现车载ATP/ATO的功能,利用无线交换器和轨旁无线单元AP与车载无线通信设备进行时时数据的交换。一般情况下一个控制中心可以实现对一条线路上所有车站的控制,当控制中心设备发生故障时,为了确保整条线路不出现瘫痪现象,可以将车站现地工作站和车站ATS远程控制单元设置在车站。这样当控制中心出现故障之后,车站工作人员可通过车站现地工作站进行操作来实现联锁计算机的功能,ATS远程控制单元可代替中央ATS系统向联锁系统和轨旁设备发送相关信息,此时ATS远程控制单元所具有的信息不全面,但能够保证列车在本站的正常运行。
4结语
城市轨道交通电力监控系统,其任务是实现对城市轨道交通供电系统各变电所及其相关供电设备运行的实时监视、测量和控制,及时处理供电系统报警、跳闸等各种故障,为运营维护人员提供信息化管理平台。当前,电力监控系统由控制中心电力调度系统,设置在各变电所内的全所综合自动化系统,以及通信通道三部分构成。其中,通信通道由地铁通信系统提供。按照电力调度系统实现方式的不同可分为独立监控系统方式和综合监控系统方式。综合监控系统方式是指集成电力监控系统的调度系统,采用统一的软硬件平台实现电力调度系统的相关功能;在独立监控系统方式中,调度系统则是需要单独配置。利用城市轨道交通内部的通信网络,控制中心电力调度系统可以实现对全线各变电所主要供电设备及接触网电动隔离开关等的实时监控,完成调度所对全线供电系统的运行及维修的调度管理。由于城市轨道交通电力监控系统需要实时、准确地反映整个供电系统的运行状态,尤其是故障信息,运营人员才有可能正确地判断故障,迅速地处理故障,缩小故障范围,降低人员伤亡和财产损失,确保供电系统的持续可靠运行。高实时特性,是电力监控系统的核心要求,本文即探讨电力监控系统的通信网络及其对时方式。
2电力监控系统通信网络的构成
控制中心电力调度系统网络通常采用10/100/1000Mbps自适应开环以太总线网络,双网对等工作方式。正常情况下双网同时工作,并可根据需要分担不同的数据传输,当某一网络故障时,系统给出报警信息,并由非故障网络承担全部的数据传输。采用国际标准化的、成熟、可靠、通用性强的TCP/IP网络协议。通过与控制中心通信系统主母钟进行同步对时,电力调度系统与各变电所综合自动化系统具有网络同步时钟功能。城市轨道交通的变电所综合自动化系统中,各种间隔层智能保护测控装置通常是通过各种总线网络连接而成,通过接收控制中心或通信系统车站级二级母钟发出的时钟信息,并按此时钟校准整个系统的时钟同步。通信网络是监控系统的关键部分,其通信能力直接影响监控系统的实时性能。当前国内新建的各变电所内设备组成及其通信网络主要分三层:
1)间隔层
间隔层主要包括各种智能保护测控装置以及具有通信处理功能的装置等。间隔层的主要特点是智能化单元,基本功能不依赖于通信网络,实时采集间隔层设备的运行信息,并上送至上一级调度系统。
2)网络层
由组网设备及通信线缆构成,实现控制端与被控端间实时、无间断的数据传输。
3)站控层
站控层是变电所综合自动化系统的大脑,拥有通信控制系统和后台机系统,担负着整个系统的通信管理、MMI人机界面以及自动运行控制管理等主要任务。考虑到轨道交通变电所都是以间隔为单元布置,设备具有向下兼容性,并考虑到国际发展趋势,故近年来虽然有用以太网完全替代现场总线网的趋势,但当前的作法仍然是分层布置,间隔层以上为10/100M嵌入式以太网作为主干网络,负责全站的通信传输。而在间隔层仍普遍采用现场总线,站点内集成的装置种类较多,厂商和总线形式都可能不同,如可能同时存在CANbus、Modbus、Profibus、Lonwords、IEC60870-5-103等多种总线协议,甚至是厂家自身专利的通信协议。
3电力监控系统的对时方式
多站之间的通信,有采用点对点串行通信,也有采用网络式的,对于基于通道的对时方式,一般分为三种,即硬对时、软对时和综合对时方式。硬对时是指向需要对时的设备发送同步脉冲,对侧根据脉冲进行调整的对时方式。硬对时方式中,同步误差主要是由脉冲的传输延时不一致造成的,该误差一般仅为几微秒,且与传输路径的长度有关,故可以通过调整传输路径来提高精度。其缺点为无法提供时间日期等信息,这就要求装置自身具有记录功能。软对时方式是通过向需对时设备发送时间报文的方式进行对时,其原理如图2所示。其通信报文中包含了当前的时间信息,故不需要装置进行记录。但基于串行通信实现对时的方式也决定其精度受通信网络的影响,例如:协议转换、延时传送、中断处理、雪崩等不确定性传输延时的影响,无法满足高精度的要求。综合对时是指对于时间没有要求的设备,采用秒脉冲作为硬对时信号,对于有时间要求的采用软对时方式,即结合了以上两种对时方法的特点,综合采用。不依赖于通道的对时方法,一般为GPS对时方法。GPS同步法是利用GPS接收机接收GPS卫星发送的时间信息,从而达到时间标签一致。对各个设备进行监控和操作,仅需参考其时间标签即可。GPS同步法的优点:同步与组网通信无关,可以适应各种的通信系统,精度高(可以达到μs级),不受网络影响,是一种理想的同步方法。但由于对GPS信号的强度有要求,例如:地下变电所及山区变电所等可能不具备接收GPS信号条件,以及安全可靠性、经济因素(需要单独设置GPS接收装置)等问题,GPS同步方式具有局限性。
关键词:卓越工程师教育培养计划;城市轨道交通;本科毕业设计(论文)
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)03-0023-02
一、基于“卓越计划”的城市轨道交通类毕业设计(论文)实施现状
毕业设计(论文)是大学实践教学的重要环节之一,其不仅是学生整个大学四年所学知识的融会与应用,更直接影响该校本科教学质量的高低。教育部办公厅曾于2004年《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》,就本科毕业设计(论文)工作重要性的认识、教学过程质量管理、带教导师职责和论文选题等相关内容做出了明确说明,各地高校也相继出台了加强毕业设计(论文)工作的管理办法,同时还针对毕业设计(论文)的现状问题、过程质量控制、导师评分体系、管理模式等开展了各类教学教改研究。为贯彻和落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》重大改革项目的开展,教育部在2010年推出高等教育改革的重大举措:卓越工程师教育培养计划。并于同年度在在国内遴选60余所国家重点和地方应用型本科院校率先实施首批“卓越工程师教育培养计划”本科专业试点。作为国内第一家以专门培养城市轨道交通专业人才的行业特色学院,上海工程技术大学城市轨道交通学院在其产学合作单位——上海申通地铁集团有限公司的大力支持下,相继在2010年城市轨道交通车辆工程本科专业方向,2011年城市轨道交通通信信号与城市轨道交通运营管理本科专业方向入选教育部第一批和第二批卓越计划试点,自2010年以来,城市轨道交通学院3个卓越计划专业的在校学生数为480人,约占学院本科学生的85%。2013年年底,首批国家卓越计划试点专业的本科毕业设计(论文)就将如期展开,毕业设计(论文)作为“卓越工程师教育培养计划”企业培养方案中最重要的实践环节,该环节实施得成功与否将直接影响卓越工程师人才培养的质量。为了保证国家卓越计划首批试点专业的本科毕业设计(论文)于2013年年底的顺利实施,城市轨道交通学院一直积极从事本科毕业设计(论文)的改革实践与探索,主要包括:
1.本科毕业设计(论文)的立题必须贴近城市轨道交通行业发展的实际需求,并与轨道交通企业就业前的见习实习相结合,紧密围绕城市轨道交通运营维护保障现场实际开展实战性的项目工作。
2.积极开展“双导师制”毕业设计(论文)带教计划,每年都聘请相当一部分上海申通地铁集团及其他轨道交通企业高级专业技术人员担任本科毕业设计(论文)的企业带教导师,与校内教师共同完成各本科毕业设计(论文)的立题、过程指导、论文评阅和答辩等工作。近年来,“双导师制”指导本科毕业生的人数已占总人数的15%以上,仅学院交通运输(城市轨道交通运营管理)专业2011—2013毕业设计(论文)企业带教导师就涉及上海地铁、无锡地铁、宁波地铁、杭州地铁、郑州地铁等共计13名高级专业技术人员,指导完成本科毕业设计(论文)34篇。
二、基于“卓越计划”的城市轨道交通类毕业设计(论文)实施过程中存在的问题
在率先采用校企合作实施“双导师制”指导城市轨道交通类本科毕业设计(论文)方面的大量探索及实际操作过程中,上海工程技术大学城市轨道交通学院发现该方案的实施主要存在如下三个问题:
1.学生参与实践程度不高、与带教导师沟通不频繁。采用“双导师制”的城市轨道交通类本科毕业设计(论文)的立题工作主要由企业导师确定,因此选题类型丰富,贴近运营实际。单以交通运输(城市轨道交通运营管理)专业为例,近年来采取“双导师制”指导的本科毕业题目就涉及到行车组织、客运管理、安全管理、班组管理、新线接管、运营网络化、设备管理等多个方向。企业导师极其希望学生通过为期半年时间的毕业设计(论文)解决现场实际问题,但部分毕业生受就业单位实习、培训、考研或出国等各方面因素影响,真正系统地参与毕业设计(论文)现场实际调研和相关实践的机会较少。同时,由于企业导师均为相关企业高级管理或专业技术人才,部分学生因胆怯心理而不敢主动联系企业导师,企业导师也时常会因为工作繁忙而疏于对学生的监督,最终导致双方因沟通不及时而造成论文进度滞后、论文关键问题处理不清等相关情况的发生。这些均会对论文的撰写工作产生较为严重的影响。
2.企业导师与校方导师权责不清晰。毕业设计(论文)由企业导师和校方导师共同带教,能充分发挥企业导师的丰富实践经验和校方导师的专业理论知识。一般而言,企业导师根据现场实际问题确立论文题目,并针对论文撰写思路、采用计算方法和具体内容进行指导和建议,是整篇论文的主要带教导师。校方导师主要负责对论文撰写过程中涉及到的专业理论进行解释说明,并负责整篇论文在最后定稿时的格式校对,辅助企业导师共同完成学生毕业论文的带教工作。但在实际操作过程中,企业导师时常因工作忙碌而忽略与学生的沟通,认为有校方导师监督,学生会抓紧完成论文,但校方导师则会因为企业导师负责学生专业内容而对学生不加以过多干涉,从而导致学生时常处于“两不管”地带,对毕业论文的撰写过程和按时完成有非常大的影响。
3.论文实际应用的评价体系不完善。采用“双导师制”的城市轨道交通类毕业设计(论文)题目主要来源于轨道交通企业,旨在解决轨道交通企业在现阶段亟待解决的实际问题,但学生在经过18周的毕业论文撰写后,如何对学生设计成果的实用性进行评价仍有待完善,比如:研究结论能否使问题得到解决?设计方案能否应用于现场?研究方法能否推广实施?……同时,企业方对毕业设计论文研究成果的认可度、重视度也缺乏全面的评估体系,因而可能使参与“双导师制”的城市轨道交通类毕业设计(论文)与普通论文相似,不能充分体现企业导师指导带教的优势。
三、基于“卓越计划”的城市轨道交通类毕业设计(论文)实施过程中突出问题的解决尝试
1.将毕业设计(论文)撰写与就业单位实习紧密结合。针对学生因受就业单位实习等情况影响,而未能系统参与毕业设计(论文)的相关现场调研的情况,上海工程技术大学城市轨道交通学院提出将论文撰写与就业单位实习相结合的探索实践,即在毕业设计(论文)选题时就充分考虑学生就业情况,如该生已与某地轨道交通企业签订三方就业协议,则优先安排该生参与毕业设计(论文)的“双导师制”带教计划,由未来任职企业的高级专业技术人才担任企业导师,针对未来任职企业的实际情况开展毕业设计(论文)工作。该方案不仅能有效保证学生投入毕业设计(论文)的时间和工作量,企业导师还能安排带教学生前往涉及论文相关问题的岗位进行跟班实习,真实了解问题产生的各种原因,使毕业设计(论文)充分结合现场实际,研究成果也将更具有工程实际意义。不仅如此,该方案还能帮助学生更进一步了解未来的任职企业,在毕业设计(论文)完成过程中增加对任职企业的归属感,而企业导师也能在带教过程中充分认识带教学生的优缺点,并在日后给予相关工作建议。经过学院近几年毕业设计(论文)的实践探索表明,该方案实践效果较好,深受企业导师和学生的普遍认可。
2.加强企业导师和校方导师间的沟通,明确双方权责。企业导师与校方导师权责不清晰的情况主要由于企业导师、校方导师和学生三方面沟通缺陷所致,为此,上海工程技术大学城市轨道交通学院在充分考虑三方人员的实际情况和具体操作可行性后,主要通过两个途径对此进行改进尝试:(1)提高选聘要求以加强校企双方导师的沟通。对于企业导师而言,除了需要在相关轨道交通企业任职,拥有较为丰富的现场实践经验外,还需要拥有高级(含)以上职称,能对学生在论文撰写过程中出现的问题进行解答与帮助。(2)敦促时间节点以加强导师与学生间的沟通。参与“双导师制”带教计划学生的毕业设计(论文),其主要撰写方向和撰写内容由企业导师负责,一旦学生和导师疏于沟通,论文进度在前中期阶段就会普遍滞后。针对该情况,学院将进度指标明确为校方导师职责,要求校方导师在联系自己带教学生的同时,敦促双导师制毕业设计学生的论文进度,并及时将进度情况与企业导师沟通,以提高学生对论文时间安排的合理性,保证论文按时间节点完成。
3.将企业方评价纳入论文考核评价体系。毕业设计(论文)的考核评价体系主要由带教导师自评、评阅老师互评和答辩成绩共同组成。其中,自评教师主要从学生论文运用的理论依据、数据处理方法与结果、工作量饱满程度、积极主动性等方面进行考核,互评老师主要从论文格式规范、阐述内容正确性、条理清晰、结构严谨、语言流畅等角度进行评定,最终的论文答辩则主要从思路清晰、论点明确、回答问题准确性等方面进行打分。为了更好地了解“双导师制”论文的实际应用情况,上海工程技术大学城市轨道交通学院还将企业方评价纳入考核评价体系,从现场可操作性、方案可推广性、实际应用情况等方面进行评价,帮助了解学生毕业设计的真实情况,同时为下一届论文选题工作进行有效指导。近年来,经过论文考核评价体系发现,通过“双导师制”完成的毕业设计(论文)不仅能有效帮助现场实际问题的解决,还能对学生专业实践能力进行提升。如2013年上海申通地铁集团在13号线试点站长责任制,企业导师制定了“城轨车站站长责任制管理模式利弊分析研究”题目,对于站长责任制问题进行调查及需求分析具有十分重要的意义。上海地铁第一运营有限公司周捷工程师指导的2011届本科毕业论文“轨道交通车站设施设备布局对大客流疏导作用的影响”,结合车站实际情况对于不同车站内部布局下的大客流疏导问题进行重点分析,该毕业论文的研究对于车站客流组织工作有较大的指导性,得到了运营公司的一致认可。
基于“卓越计划”的城市轨道交通类本科毕业设计(论文)作为卓越工程师教育培养计划的重要实践环节,应将所学理论与现场实际进行有效结合的“双导师制”毕业设计(论文)带教方式作为主要应用方式。同时,加强学生与带教导师的沟通、落实学生的现场实践、明确企业导师和校方导师的权责划分、完善毕业设计(论文)的评价体系等也是有效落实毕业设计(论文)工作中不可或缺的重要因素。只有加强落实、总结完善、有效监督,才能使城市轨道交通类本科毕业设计(论文)真正做到现场对接度高、设计效果理想、轨道交通企业满意。
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数据综合管制系统结合既定轨道中心网络进行无线结构改造,有关创新设备与数据传输通道的编排工作也正如火如荼地开展,相比之下,创新调试设备与车载VOBC之间的信息交流潜质更是全面卓越。按照轨旁中心网络与数据同步规范体系观察,有关系统架构与综合宽带信道开始独辟蹊径,学会运用灵活光纤进行主体空间节点衔接。因为目前既有设备主要由车站联锁区域控制媒介以及无线接收终端构成,而多点交织与系统调试功能便也在应景旅途中得到适当强化。中心网络在适应CBTC数列、信道同步追踪要求基础上,结合创新业务进行稳定传输,涉及异化与独立局域网络规整工作,在深刻验证承载ATS与联锁信号前提下,根据车辆-轨道计算机监控设备体系,主动执行综合数据的收集与管理职务。关于车辆-轨道无线信号优质化匹配工作,是为地铁专属CBTC系统开创适应基础的必要流程,在充分认证WLAN、IEEE标准之后,争取为落实交互式网络空间改造工作铺垫延展渠道。因为整体通信系统主要运用接口服务终端、车载网络单元进行科学整编,有关列车设备和地面综合规范技术便也受到严密注视。至于接口服务装置则运用区域控制ZC、中心协调端口进行网络沿线设置,确保ATS服务器与ZC控制终端的合理交接能力。CBTC属于先进城市交通轨道布置的重要疏通媒介,后期实用价值较为深厚,能够满足中国交通事业长期可持续发展优势标准。为了科学调试列车信号搭接动力需求,有关城轨交互式沟通机制要建设完备,这是目前轨道信息灵活应用的必要技术指标。城市轨道交通的列控技术在我国设计经验已经足够丰厚,相信后期节点布局优势将更加无可限量。
2轨旁骨干网技术方案制定与对比分析
运用实际轨道交通与通信协调动机进行严密规范,涉及特定应用环境与中心网络的交织化整编工作可以具体围绕两类组网技术进行科学延续,包括以太网与综合业务传送平台。结合CBTC网络开发环境特征认证,轨旁中心格局掌控能力应该联合多重业务疏导潜质与信息传输媒介稳定功效进行同步开发、设计。
2.1节点独立传输功能
工业以太网体系建设工作主要依靠民用CSMA进行多路检测,并且依据多重业务数据执行无序状态下的信息传输工作,确保任何数据的综合调控绩效。CBTC系统在适应多元空间信息调试标准过程中,会面临数据识别、接收压力,如果任何细节工作处理不当,安全隐患危机便可瞬间释放。而MSTP技术按照各类虚容装置进行物理层障碍清除,并借此稳固业务数据的独立传输潜质,确保混乱空间效应下也不会滋生各类调停障碍,相对于传统工业以太网来讲,开发前景实在大有可观。
2.2故障调试潜能保障
传统工业以太网在进行环形网络架构梳理环节中,根据传输媒介故障隐患进行网络节点质量鉴定,如若产生2处以上不良反应结果,则整个布局任务失败。而MSTP则广泛适应多类型组网要求,同时提供2纤复用段保护措施,确保在不同媒介故障空间之内进行有序矫正。这类技术主张全面遵守国际规整要求,尤其在现下电信网络架构广布的阶段流程中,涉及既定产品成熟、可靠地位已经得到广泛认可。按照工业以太网与国家通用技术要领的矛盾状况进行相关鉴别,设备生产技能指标便由此得到全新定义。在这种流程标准下,CBTC系统显然适应了综合业务传送平台规整动力要求,并且在DCS轨旁中心网操作媒介中灌输灵活适应潜质。
2.3多基站小区制系统规整
此类无线网络覆盖方案结合既定地铁系统布置要求进行中心集群式交换装置、调度媒介梳理,根据现下沿线与车辆段规范条件进行基站调度系统搭建。其中必要技术问题就是基站在实施有线传输通道连接环节中,有关中继器与同轴电缆的场强覆盖潜力指标的鉴定,进而稳固地下各站交流功能。不同站点在信道设置上共预留8个调试空间,尽管此类方案管控要领较为复杂,但是内部系统扩充容量与切换性能毕竟广占优势,因此后期多元改造活动已经势在必行。上述各类布置方案普遍存在优劣势迹象,尤其在落实单独建网工程中存在必要疏通限制状况。因为现在大多数地铁管理系统应用2.4G免费频段进行空间扩张,特定信号发射装置如若应用相同频段进行应对,会令整个地铁空间管理效应失去平衡管制能力,最终影响类车的调度应用前景;另外,技术人员在深刻考虑泄漏电缆安装工序基础上,仍旧无法摆脱成本归控因素。因此,在落实整体布局方案过程中,有必要联合多种调试技术进行现场规模调整,争取巩固覆盖空间的贮存功效,满足内部成本的有机搭配要求。这是现如今地铁管制工作的必要动机原理,应该按照CBTC系统细致延展标准进行逐层应对。
3结语
(一)轨道工程造价重心相对片面。在我国,轨道工程造价的重心大多数集中于施工过程中的,例如,审核施工图的预算、建安工程款价的合理结算、算细账等等。虽然这些做法有一定的积极作用,但是这些都属于事后的补救。实际上,想要做到有效地控制轨道工程造价的方法就是把控制的重心转移到工程建设的前期建设上。只有在前期建设阶段做好控制,才能从根本上解决轨道交通造价的问题。
(二)轨道工程造价控制的积极性不高。由于轨道工程一般都是由政府投资来建设的,所以各级相关的工作人员大多会考虑如何才能够使建设方案更加的合理、如何才能保质保量地完成工程建设,这就导致很少会有人去考虑如何才能很好地减低造价,因此建设者在刚开始的时候就只注重到了社会效益,而忽略了经济效益。
(三)轨道工程造价的单位造价过高。对于较发达国家和地区来说,我国的建材价格与人力劳务价格都比较低,因此同类型的建设工程应该也是低的很多,然而我国轨道交通工程的造价却比许多的国家和地区高出好多。
(四)轨道工程造价控制的措施不完善。因为我国在思想上就对轨道工程造价管理不够重视,所以才使得在现今的社会上,有关于这些方面的措施也是不多,即使现在有一些比较好的措施,但其中大多数都是最近这几年才慢慢兴起的,并且效果也是不明显。
二、在全过程进行工程造价的原则
城市轨道的建设与其他的工程建设相比,有着自己独特的特点,其在科学的工程选址、适当的工程规模、最优的功能效应。合理的施工方案、多样的施工工法等等,有着不可比拟的优越特点。因此,在全过程工程造价控制,就要坚持四个原则:
(一)适当的建设标准。在城市的轨道交通工程建设中一定要做到适当的技术、实用的设备、实际的装修、可靠的安全标准。总而言之就是要做到根据实际情况,实事求是,千万不要为了所谓的攀比,所谓的面子工程。
(二)详细的建设规划。城市轨道交通建设在规划的过程中一定要充分的考虑城市的未来建设和发展,这样做既有利于工程建设资金的筹集,又有利于助力城市的建设和经济的发展,并且也可以组织一些比较稳定的客流,来提高后期的收益。与此同时,轨道工程建设的路线应该尽可能的依照城市道路发展来布局,这样就可以避免一些拆迁的费用。
(三)采用科学的造价控制的方法。这其中就包括建立统一的全国轨道工程设计、预算编辑方法和配套的定额,进行限额设计,尝试一些新的计价体系等等方法。
三、全过程造价控制的具体措施
(一)决策阶段。在轨道交通工程的决策阶段上,应该根据对城市的功能结构、自然条件、经济状况、土地的利用开发、城市的总的规划和交通状况等等因素进行研究。要以保证安全和功能为前提条件,以交通的需求为出发点,要以客流为基础,进行多种方案的比较来选择。通过结合城市的发展现状来进行决策,有利于根据城市发展来降低造价成本,确定与城市总体规划相适应的轨道交通网络。
(二)设计阶段。轨道交通工程在设计时要求实用,尽可能地减少与基本功能不相关的设施。在轨道交通设计时,一定要要严格控制车站设备和管理用房的面积,优化车站的布局。具体的措施如下五个方面:1、推行积极的设计招标,形成竞争机制。项目的前期工作是投资控制的重要环节,其中设计单位起着重要作用。一定要抓住这个重要的环节,要使得设计单位不仅对项目担负起责任,而且必须对自己的项目进行严格的控制。所以,一定要引进竞争制度,这样就会使得竞争者在各个方面进行严密的控制。2、要积极主动地控制造价。设计单位在设计的过程中,既要追求设计的新颖合理,更要在先进的技术下注重经济效益。各个专业的设计人员应该把控制工程造价的意识融入到设计中去,引入适当的竞争制度,来增加设计人员的危机感和积极性,从而更好地更主动地控制造价。3.制定设计索赔和设计监理等制度。这些都是设计工程所必需的制度,只有建立了完善的管理制度,才能够是人们在设计的时候会有整体性的提高,对于工程的整体质量也是有了保障。4.加强限额设计管理。在设计阶段,就应该用限额设计的方法来进行费用的控制,对于限额设计进行跟踪观察,对于偏离控制的费用进行相应的分析,从而进行调整和修改。而对于必须要更改的,应该尽可能地提前,对于影响较大的重大设计变更,一定要做到先算账,后更改的方法。5、建立完善的激励机制。按照现行的设计计费方法,不论是哪一种,都是没有经济责任的。这一种计费方法使得设计单位只是一味的追求技术,而忽略了科学和经济效益。而在实际的工作中,经常出现设计过于的保守,施工过程中随意地变更设计等问题,这就会使得造价超出预算。因此,我们要对现在的计价计费方式和审核方式进行相应的改革。
(三)施工阶段。设计一旦完成,轨道工程造价的控制就转移到建设的实施上了,在建设方面实施公开招标的方式的措施如下:1、加强招标管理制度。推行公开的招标制度,是选择优秀的施工承包商、降低工程造价的有效方法。一定要坚持以施工图进行招标,要加强评标管理。2、加强施工合同的管理。要对招标文件之中影响工程造价的条件和原则进行不断地改善,以便于更好地控制投资管理。3、加强合同变更的管理。在合同执行的过程中,因为一些因素的影响,而引起产生合同的变更,完善的合同条件就是控制合同变更的基础。4、实施全面的成本管理。要建立健全成本责任制,是目标成本落实到人。
(四)竣工验收的阶段。1、工程管理控制人员必须直接参与最后的竣工验收工作。2、要充分发挥工程审计的作用,把好造价控制的最后一关。
四、结语
关键词:城市轨道交通工程决策规划
1.前言
我国自1964年开始修建北京地铁一期工程以来的37年,已在天津、上海、广州和香港等特大城市建成运营线路136.4km,以上各城市和新开工的深圳、南京和重庆,在建城轨线路里程超过100km。作为大容量的城市快速交通工具,城轨系统的出现为缓解日益紧张的城市地面交通、引导城市布局合理发展、拉动地方经济、改善城市环境和环保各方面都显示出巨大作用。与已建城轨系统的城市相比,拟建城轨系统的城市多在西部,各城市在城市总体规划、资金筹措、人才储备和工程准备等方面尚存在诸多问题。一方面,不少城市迫切需要缓解城市交通状况,具有建设城市轨道系统的必要性;另一方面,各城市在基本建设条件尚不明确的情况下进行项目的申报,项目立项较困难。此外,拟建城市城轨交通系统的城市还需要进一步明确项目报批和应做的准备工作,一旦时机成熟,随即启动城轨项目的建设。本文将重点讨论建设城轨交通系统应具备的条件和西部城市如何开展工程建设的前期准备工作,与各位同仁共商如何推动我国城市轨道交通的健康发展。
2.城市轨道交通系统对西部城市经济和环保的推动作用
随着我国国民经济的持续高速发展,提高城市化率、促进社会经济发展和提高人民生活水平是中国现代化的新进程。但由于在观念、人力资源、地理条件、工业基础、通讯、能源和交通方面的差异,西部各大城市的经济可持续发展与城市交通和环保的矛盾较沿海发达城市更加突出。西部大城市作为区域政治、经济、金融、通讯和交通的的中心,其核心的凝聚作用和对周边中小城市的辐射作用更加明显。由于需求和供给的严重失衡,造成了西部城市在经济可持续发展后续无力的局面。一方面,西部大城市人口和地方经济的高速发展与发展相对迟缓的城市交通的矛盾日益突出,人和机动车出行困难给地方带来的直接和间接经济损失总量较大,交通事故不断增加,日益增多的机动车废气、噪声和粉尘等环境污染,严重地制约了地方经济的可持续发展。随着市民对生活品质的要求提高和公众环保意识的加强,市民更加关注城市布局的合理发展和生态环境的不断改善。另一方面,由于西部各城市的经济实力明显不及沿海城市,财政收入和可供用于基础建设的资金非常有限,作为大型公益性基础建设,城市轨道交通项目的启动困难重重。
目前我国正处在持续高速发展阶段,西部城市发展空间巨大,亟待解决经济可持续发展与生态平衡、交通需求旺盛与道路严重不足、城市形象提升要求与城市布局不尽合理之间的矛盾。城市轨道交通系统作为城市客运交通工具具有安全、舒适、快捷、准点、容量大、乘客面宽等多种优点,是提升城市形象、缓解城市交通状况和改善生存环境的有效手段。大量研究成果表明[2],轨道交通对改善城市生态环境有显著作用。与其他地面机动车辆比较,城市轨道交通的能源消耗仅为17.4%,人均CO2排放量仅为21.7%,人均噪声污染仅为53.3%,人均每千米资金投入也低于其他交通系统。此外,已建城轨系统城市的实践表明,作为城市基础设施的投入,城市轨道交通系统的兴建对促进城市布局合理发展和拉动地方经济有着十分明显的推动作用。
3.城市轨道交通系统建设应具备的基本条件
近年来,除城轨已建和在建的城市之外,不少西部城市表示了建设轨道交通系统的意愿。由于城市轨道交通属于大型公益性建设项目,项目投资量大、建设周期长、直接回报低,不可能大规模在各城市建设。所以,有必要研究建设城市轨道交通项目的基本条件,以便各拟建城轨交通系统的城市在进行项目决策时做到心中有数,避免盲目启动,这对于拟建城轨交通系统的西部城市尤为重要。
在社会主义市场经济的今天,城市轨道交通项目的建设应遵循市场规律,也就是实现需求与供给的平衡。这里的需求就是当地的城市规模和交通量是否达到一定的尺度,而供给则是指该城市是否具备修建城轨系统的能力。具体地说,一个城市是否应当建设城轨交通项目,应从城市发展的需求、经济技术能力和社会经济效益三方面来综合考虑。鉴于此类项目的社会效益和国民经济效益已十分明显,在项目评价中难以做到客观、合理的量化评价,在此不作深入分析。在收集我国主要城市国民经济和交通状况数据的基础上,我们选择具有代表性的主要指标,采用定性分析和定量测算相结合的方法,从市场需求和建设能力两个方面进行综合分析和评价,提出关于城市轨道交通项目决策的建议。
3.1市场需求分析
一个城市是否应该建立轨道交通系统,首先取决于城市的需求状况,而城市对轨道交通的需求是多方面的。一般来讲,市区总人口、市区人口密度、建成区面积、道路长度、道路用地面积、人均道路面积、路网密度、道路面积占用地面积的比率、机动车总量、非机动车总量、居民日出行总量、人均日出行次数、单向高峰小时客流量、总交通负荷及城市交通发展规划等都是衡量需求的指标,但是,用全部指标进行评价,不能很好地突出主要需求,也不具备可操作性。
研究表明,一般来讲,市区人口超过100万人,人口密度达到1000人/平方公里,人均道路面积不足10平方米/人,预测单向高峰小时客流量超过1万人次,城市的交通矛盾就十分突出,对轨道交通系统的需求较为迫切,具备建设的必要性。上述指标作为评价城市轨道交通需求的主要因素具有一定的代表性。
3.2经济技术能力分析
城市轨道交通的实现,主要取决于城市的经济实力和行业的技术水平。其中,城市经济实力是最重要的约束条件,对轨道交通这类社会公益性项目的实施起着决定作用。我们认为,城轨交通待建城市的GDP、人均GDP、财政收入和城镇居民人均可支配收入等指标,能较好地综合反映城市经济发展水平和潜在的经济能力。
3.3综合评定方法探索
为了给各城市在对城轨项目的进行决策时提供参考,充分体现项目决策的科学性,我们以国家统计口径提供的数据源为依据,以科学性、客观性为主,突出重要性,兼顾可操作性,选择十个主要指标建立城市轨道交通建设条件的评价体系,提出两种综合评定方法。
极限评定法是给出每个指标的最低或最大限值,作为评定城市轨道交通建设的必备条件。项目只有同时满足十个指标的极限值,城市才具备建设城市轨道交通系统的条件。这种方法的优点是简单和明确,便于操作,缺点是难于完全真实地反映城市综合情况。
综合评定法是从城市建设发展的需求和经济技术能力出发,以城市现状和国家年度统计数据和政策性文件为依据,对10个主要评价指标进行加权评价。这种方法原则上能较好地反映城市的交通需求与经济实力,但权重系数的选择往往难以做到公正和客观。
为了给城轨交通系统待建城市提供科学和操作性较好的评价指标,参照国家有关规定和结合城市轨道交通行业的特点,经研究,我们推荐极限评定法(见表1),并给出了量化指标的推荐值。通过对我国主要城市1999年统计数据的调查、分析和测算,在建城轨系统城市的各项指标均达到要求,部分待建城市的各项指标也满足要求。我们认为,这一指标体系既有一定的科学性,又有一定的可操作性。希望该评价体系对城轨系统待建城市在项目决策时具有一定的指导作用。
表1城市轨道交通建设基本条件
序
评价项目内容
极限值
备注
1
市场
需求
城市人口现状
市区总人口(万人)
>100
建设部91年文件规定
2
市区人口密度(人/平方公里)
>1000
3
交通基础设施现状
人均道路面积(平方米/人)
<10
4
路网密度(公里/平方公里)
<8
5
预测客流
单向高峰小时客流量(人/小时)
>10000
依据我国〖轨道交通建设标准〗
6
经济技
术
能力
财政经济现状
国内生产总值(GDP)(亿元)
>1000
依据国家计委已有规定
7
人均国内生产总值(元/人)
>10000
8
财政收入(亿元)
>100
依据国家计委已有规定
9
城镇居民人均可支配收入(元)
>5000
10
采用国产设备情况
综合设备国产化率(%)
>70
依据国家计委99(458)号文件
4.西部城市轨道交通系统发展策略探索
与沿海东部发达地区相比较,处于长江和黄河上游生态区的西部大中城市多属经济欠发达地区,城市交通需求矛盾和环境保护的压力相当大,而建设能力则相对不足。根据中央开发西部的政策导向,在西部大、中城市中有序地进行城市轨道项目的实施,对于促进西部城市的社会、经济和环境保护都有十分重要的意义。为此我们建议,西部城轨系统待建城市应在争取政策支持和降低工程造价两方面,开展深入细致的工作。
(1)争取地方政府政策和资金支持
l积极稳妥地落实资金筹措和融资渠道,探索适合本地的投资、建设和运营管理模式。
l审慎地开展城轨项目的筹建工作,客观地进行项目可行性评估;
l协同城市规划部门搞好城市轨道交通线网规划,有效控制沿线线路及车站用地;
l进行必要的人才和技术储备。
(2)探索有效降低轨道交通建设项目工程造价的方法和途径
l对城市轨道交通系统进行合理技术定位,使人员和设备效率的发挥达到最佳;
l采用列车小编组、高密度运营方案,提高服务质量,缩短车站长度;
[关键词]准公共产品城市公共交通规制
城市公共交通是指由公共汽车、电车、轨道交通、出租汽车、轮渡等交通方式组成的公共客运交通系统,是重要的城市基础设施,是关系国计民生的社会公益事业。本文所讨论的公共交通是指由公共汽车、电车所组成的传统的城市公共交通行业。
一、公共交通行业规制的依据
1.城市公共交通行业具有自然垄断性
城市公共交通的运营必须借助于能覆盖全市范围的道路网络,生产者(公交企业)才能将其产品(客运服务)销售给最终用户(乘客),具有明显的网络性、范围经济性和规模经济,因此,城市公交行业由一家或少数几家企业经营比由多数企业经营更有效率。对城市公交行业实行政府规制,一方面,控制进入行业的公交企业数量,维护公交行业一定程度的垄断经营,可以避免不必要的重复投资和过度竞争所造成的资源配置的损失;另一方面,赋予进入企业以相应的供给责任,限制其退出,从而保证城市公共交通市场的有效供给。
2.城市公共交通行业具有准公共产品的特性
城市公共交通是介于公共产品与私人产品之间的准公共产品,其消费既具有公共产品的非竞争性,但又存在明显差异,有的社会成员消费的多,有的社会成员消费的少;同时,也具有私人产品的排他性,但又存在与私人产品不同的垄断性。因此,城市公交企业具有企业性和公共性的复合特性,既要追求企业利益的最大化,以实现其企业性;同时,为保证公交产品的有效供给和广大市民的出行,政府要对其进行严格的规制,限定价格,以维护消费者的利益,实现社会福利的最大化。
3.城市公交行业具有很强的外部性
所谓外部性,是指某种商品的生产和消费所产生的效应扩散或波及到当事人之外的一种情况,包括正外部性和负外部性。如城市公交保证了市民顺畅的出行,节约了时间;或者由于政府对公交票价的管制所带给消费者的额外收益都是正外部性的体现。而另一方面,公共交通也造成了负外部性,如空气污染、噪声污染,以及交通事故风险的增加和更加严重的交通拥挤问题。因此,要解决公共交通的外部性问题,对其实行政府规制也是十分必要的。
二、城市公共交通行业的政府规制
1.城市公共交通行业的市场结构规制
政府对城市公交行业市场结构规制的基本问题是:第一,在目前的市场需求总量和需求结构下,在公交行业究竟应该存在多少家公交企业,以及这些企业在各个地区和业务领域的分布;第二,对公交行业自然垄断业务和非自然垄断业务的规制问题。
长期以来,我国城市公共交通行业采取垂直一体化的组织结构,形成了国有公交公司一家垄断的局面,制约了城市公共交通的发展。虽然从20世纪90年代以来,我国公交行业进行了一系列改革,但根本性问题仍普遍存在:(1)城市公共汽(电)车、出租汽车、轨道交通分属不同的政府部门管理,运营和发展缺乏统一的规划协调;(2)政府补贴机制不科学,补贴不到位;(3)公交企业经营效率低下,企业亏损严重。
要改变制约公共交通发展的现状,就必须对现有的公交行业政府规制进行改革:(1)改革公共交通规制体制,转变政府职能,切实做到政企分开,实现“三种职能”,即政府社会经济管理职能、公交企业所有者职能和公交企业经营者职能的分离;(2)深化国有公交企业的改革,改善经营管理,减少经营性亏损;(3)实施公交线路的特许专营制度;(4)调整公交市场结构,促进合理有序的竞争,保证公共交通的有效供给;(5)改革政府公交补贴制度。
2.城市公共交通行业的价格规制
城市公共交通行业具有自然垄断性,若不进行规制,容易形成垄断价格,损害其公益性,造成社会福利的损失,因此必须由政府进行价格规制。
我国的公交行业一直被视为“福利事业”,长期以来一直采用以成本为基础的低效率价格形成机制,以政府指令性的背离价值的低价格来提供服务,依赖国家给予亏损补贴,价格基本不受供求关系和成本变动的影响。这种价格形成机制带有浓厚的计划经济色彩,也越来越不适应市场经济发展的要求,它也是导致公交企业的长期亏损的一个重要原因。
因此,对我国当前公共交通行业的价格规制体制的改革显得尤为重要,主要有:(1)制定科学规范的定价原则,采用分段定价、分时定价等差别定价方法;(2)推行公交价格听证会制度,体现价格决策的民主化、公开化和透明化;(3)尽快出台《城市公共交通法》,完善公交价格管理的法律体系。
3.成都市公共交通行业规制的改革实践
成都市对公共交通行业的规制进行了有益的探索。2005年12月组建了成都市交通委员会,打破了原来公共交通行业中市交通局、市政公用局、市公安局、市经委各自为政的局面,进而实施统一的规划管理。市交委作为行业管理者,统筹管理公交车、出租车、长途客运、轨道交通等事宜,并对全市公共交通运输行业实施调控和监管。国资委作为公交集团国有资产的出资人和所有者,对公交集团国有资产的保值增值进行监督。而公交集团作为企业的经营管理者对日常营运进行管理。通过对公交行业规制体制的改革,既整合了资源,由交通委员会对全市的公共交通的运营和发展实施统一的规划协调,又实现了“三种职能”的分离。
成都市公交集团占据了全市公交客运市场90%以上市场份额,集团下属国有分公司10家,全资子公司4家,控股子公司6家,参股企业14家,同时,还有其他民营公交企业占据了公交市场近10%的份额。这种多元化的市场结构,既保证了公交行业国有资本占主体地位,以保证行业的公益性和福利性要求,又引入了适度的竞争机制,提高了企业经营效率。
1.1城市轨道交通运营管理问题表现方面
我国在城市轨道交通发展方面经过近些年来的努力,确实取得了具有较高价值的成绩。但在城市轨道交通运营管理上还是出现了多方面的问题,对城市轨道交通发展起着制约作用。这些问题主要归纳在以下几个方面:城市轨道交通建设资金过于庞大所引起的管理不善现象;城市轨道交通运营及维修投入资金补贴以及巨额银行贷款利息偿还让企业和政府负担过重;因为城市轨道交通作为便民交通,盈利和成本不能持平,再加上很难吸收民间资本,所以资金亏损现象很严重,再加上在城市轨道经营模式和交通管理上缺乏有效管理,所以除了新加坡、香港等少数城市轨道交通能将交通盈利实现以外,全球超过半数的地铁都存在亏损严重现象。我国城市轨道交通亏损现象尤为突出,就连经营状况较为良好的广州也仅仅相对亏损稍微较低而已。
1.2城市轨道交通运营管理问题主要内容
我国在城市轨道交通运营管理中出现的主要问题有以下几点:第一点,我国城市轨道交通运营基本上效益不高。我国城市轨道交通基本上都是由政府部门主管投资建设和运营的,这种由政府单一投资包揽包办的经营管理模式,在体制上存在不少问题。如可行性研究报告编制、招投标以及设计单位与政府部门并没有将企政分开原则彻底落实,因此造成城市轨道交通行业严重垄断;第二点,城市轨道交通缺乏市场竞争机制。城市轨道交通作为城市大型基础设施项目,和公众生活有着密切关系,再加上城市轨道交通具有自然垄断特点,就需政府部门对城市轨道交通加强监管,但我国城市轨道交通因为都由国家部门投资运营管理,所以就造成了其对政府财政补贴依赖性,这样不仅加重了政府负担,还因为完全没有市场竞争压力而出现决策能力低、成本失控、服务水平低这些问题;第三点,城市轨道交通投资、融资渠道非常单一。我国现目前城市轨道交通建设资金主要由政府投资、国内外银行贷款及发行债券以及专项基金组成的,对民间资本吸引力度不够,对于城市轨道交通目前以及未来的建设发展需要都不能满足;第四点,城市轨道交通企业票价定制处于被动状态。因为我国城市轨道交通具有垄断性和公益性两大特点,所以也直接决定了城市轨道交通票价制定被政府管制。
2对城市轨道交通运营管理改革具有的重要作用
城市轨道交通管理体制都是由政府组建的,管理方式和建设资金都十分单一,通过对城市轨道交通管理体制进行改革,将运营管理方式从纯粹政府主导型转变为公私合营模式,通过引进民间资本将政府财政负担减轻,再将竞争机制引入城市轨道交通管理体制中对其市场竞争能力能很好提高,运作效率也可以大幅度上升。中国作为发展中国家政府财力资源有限,再加上城市轨道交通行业市场还不完善,若只仅仅依靠政府和市场单方面根本无法支付这一庞大资金来源,因此将民间资本与政府财政良好合作,对城市轨道交通发展有着必然性和客观性。城市轨道交通作为城市最重要基础设施之一,建设资金投入巨大,其投入资金主体均来自于政府投资,在城市轨道交通投入运营后,票款收入难以支付城市轨道交通建设成本,通常是依靠政府补贴才能维持城市轨道交通正常运转,将政府承担沉重财政负担。因此通过对城市轨道交通管理体制进行改革,将可利用的丰富空间资源和客流最大化使用,并将城市轨道交通综合资源有序开发,将多种经营模式大力发展,从而使城市轨道交通资源最大化利用并保证效益率的稳定性提高。尤其是城市轨道交通可衍生资源从多种经营模式中取得经济收益,让巨额建设资金得到填充并将亏损现象有效弥补,从根本上将政府对城市轨道交通投资和补贴减少,落实好城市轨道交通运营管理工作,将城市轨道交通统一规划和综合开发作为保证现实盈利的前提手段。
3城市轨道交通运营管理体制中关于改革方面提出建议
城市轨道交通行业的发展和政府给予的扶持优惠政策密切相关,因此做好城市轨道交通管理的扶持政策工作对城市轨道交通管理有着积极作用。可观的投资回报才能让轨道交通行业将社会资金充分吸引,因此要实现投资主体多元化,就要让投资者得到合理回报。所以通过合理城市轨道交通票价机制的建立,将对投资者充满吸引力的城市轨道交通长时间有效投资机制健全建立,才能将融资渠道有效拓宽从而实现城市轨道交通融资以及投资的良性循环。国内城市轨道交通公司基本存在常年亏损现象,其很重要的原因之一就是大部分城市轨道交通票价制定得都非常低,票价制定通常由政府把持,而对城市轨道交通管理和运营情况都非常熟悉的城市轨道交通企业和公司没有根据乘客情况和运营成本来决定票价的权力,所以城市轨道交通才会出现常年亏损现象。在如今,人们在社会经济飞速发展的大背景下,生活水平以及收入水平、支付能力都有很大改善,因此政府可适度将城市轨道交通票价制定权交给城市轨道交通企业和公司。关于城市轨道交通票价制定可通过由轨道交通公司先提议、听证会审核并通过。政府相关部门批准方式来进行,让票价真实反映票轨道交通成本状况。除此之外,要将竞争机制合理引入,将综合开发、多元化投资、一体规划策略落实在轨道交通经营管理上。
4结束语
1.在机电设备施工之前,除了要制定施工计划和方案之外,还要制定有效的预防措施。城市轨道交通机电设备安装工程是一项综合性较强的管理工作,在这里有必要先简要介绍一下城市轨道交通机电安装工程质量控制存在的一些问题:材料的质量控制,轨道交通机电安装材料的表面的污染和损坏问题不仅影响施工完成后的机电设备材料,而且影响尚未施工的机电设备材料。尽管对机电设备的质量控制严格把关,机电设备的质量问题仍是影响轨道机电设备安装工程的最大问题。施工人员的控制,在施工过程中,施工人员的技术水平也影响轨道交通机电设备安装工程的质量问题。施工人员技术水平的良莠不齐是工程出现质量问题的原因。施工环境的控制,污染小、灰尘少的环境对城市轨道交通机电设备安装工程的质量控制非常有利。但是,我国大中小城市普遍存在的空气和水污染、沙尘暴、垃圾横行等环境因素也在影响着轨道交通机电设备安装工程的质量。
2.技术交流:技术交流即技术交底,技术交底,是在城市轨道交通机电设备工程开工前,由相关专业技术人员向参与施工的人员进行的技术流,其目的是使施工人员对工程特点和技术质量要求,以及施工方法与措施和安全等方面有一个比较详细的了解,以便于科学地组织施工,避免技术质量事故的发生。因此技术交底是施工前必不可少的一部分。图纸审查:是指在收到设计图纸后,城市轨道交通部门和各个参与工程建设的单位对设计图纸进行详细的熟悉和审查,找出施工图纸中不符合规范或者不合理的部分。图纸审查由施工单位进行组织并做好记录,通过图纸审查可以清楚的知道各设计单位图纸之间是否有设计冲突、专业图纸和平立剖面图之间有无矛盾,使各设计单位尤其是城市轨道交通机电设备的施工单位熟悉设计图纸、充分了解设计图纸的特点、难点和弱点。找出设计方案的不足并提出会解决方案,在城市轨道交通工程施工工程中将质量问题带来的损耗减到最小。图纸算量:图纸算量主要是对清单量、材料控制、材料计划这三者进行算量。城市轨道交通机电设备工程的质量控制图纸算量必须准确严密,对于工程中的关键部分采取分部位的原则理念,对工程中的横断面积和平均面积进行准确算量,然后再根据图纸算量制定材料采购的计划。
3.带证工作:城市轨道交通机电设备工程有较高的技术含量,必然的就有较高的技术要求,在工程施工过程中施工人员必须带证上岗;必须对施工人员进行高标准、严要求;在某些施工部分必须要求工作人员具有特种作业操作证。对施工人员操作证必须严格把关,杜绝操作证造假现象的发生,一经发现必须严厉处置。对设备和材料严格检验:在城市轨道交通机电设备安装工程实施之前和机电设备使用之前,必须对机电设备的所用材料进行严格筛选和把关,一旦发现不符合有关规定的机电设备和材料必须禁止使用,在根源上保证城市轨道交通机电设备安装的高质量,从而减少轨道交通机电设备工程的后期损失。
4.工序对接:施工工序的对接是质量管理工作的重要环节,执行工序对接制度是建立健全责任制、实现城市轨道交通机电工程优化的基本保证。该项对接验收工作必须是在上道工序作业人员自检合格的基础上,由项目经理负责组织进行质量评定。一旦发现不合格或者存在严重的安全隐患时,必须待上道工序合格之后再执行下道工序。而且必须有严格的时间限制整改纠正,在分项分部工程或者隐蔽工程完成后,还必须有质检等相关部门的验收,合格后再进行下部工序的施工。所以,施工单位和项目经理必须严格执行该项制度,对机电设备实行保护措施:不管是已经完成的机电设备还是尚未进行工程安装的机电设备,都要进行必须的保护。采取覆盖防护、封闭等其他的防护措施实施城市轨道交通机电设备的保护是相当有必要的。不管是施工后后期的保护还是施工前对机电设备的防护,在一定程度上都能有效的减轻、灰尘和其他方面带来的对机电设备的损坏。
二、机电设备安装工程的竣工验收和管理
在城市轨道交通中施工方法主要有几种,比如居然金、管片拼装等等。其中,在掘进工艺中有掘进的速度、土压以及出渣量等等。在城市轨道交通建设的过程中,一定要根据当地土层的情况以及覆土的情况等进行仔细的研究,对于不同的掘进数量的参数进行适当的调整,最终才能够达到想要的结果。
(一)管片拼装
1.在城市轨道交通施工过程中的盾构结构
尾部常常残留一些渣土,当我们在进行管片整体上台的时候,螺栓经常出现一些问题,在处理螺栓问题时,如果螺栓没有办法穿过,那么螺栓上的橡胶圈就会失去原有的作用,这样就会导致有水渗透到里面,造成很大的安全事故。
2.在城市轨道交通的理论施工的过程中
管片要与掘进方向保持一致从而达到合适的拼装,千斤顶的使用也要在使力方向做好很好地把握。推力过大或者过小都会产生十分不好的影响。
3.城市轨道交通挖掘施工的时候
通常会把拼装后完成的管片弄成一个整体来进行保存,选择的空间一般是一个封闭的空间。在与此同时,我们要注入一些浆液,这些浆液和地下水在一起以后会对这些拼接好的管片产生出一定的浮力作用。其中,在一些水量比较大的地区,城市轨道交通施工在输入浆液的时候要经过十分长的一段时间。随着时间的增加,那么,浆液和地下水对管道的浮力就越大。
4.城市轨道交通施工中的盾构的尾部
管片要进行拼装。我们要根据城市轨道交通施工的具体情况,确定详细的管道拼接质量。如果盾构机在进行曲线的掘进时候,要保持相关部件姿态的一直。盾构结构在近些年来的城市轨道交通建设中的利用是在不断的增加,并且得到了很广泛的应用,这几年已经积累下来许多比较成熟的施工技术。我们一定要注意盾构掘进技术的使用。
(二)城市轨道交通工程质量
1.对于城市轨道交通来说
首先要对盾构机尾的渣土进行仔细的清理,之后再进行拼装,除了这些以外,这些工作要一些选择一些操作十分熟练的技术人员来完成这个工作。
2.在完成拼接管道交通的时候
一定要注意固定螺栓,并且要利用一些工具来固定螺栓。城市轨道交通在施工的过程中千万不能马虎了事,一定要仔细检查每一个固定螺栓。在完成这个工作之后,接下来就要进行第二个固定工作,在第二次固定工作的时候,千斤顶千万不能拿掉。
3.盾构工作的流程
一定要与管片的拼接的要求达到一致。根据管片的实际情况,要保持管道与管道之间的距离。
4.在城市轨道交通建设中
一定要加强浆液与盾构的配合。要尽大可能使得浆液在最短时间里凝固,在做这项工作的时候,一定要注意轨道建设的防水,防止出现影响工程实施的情况。
二、城市轨道交通工程质量的保证措施
(一)我们在轨道交通实施的过程中
一定要对土的压力进行严格的控制,除此之外,其他相关工作也要做到严格控制。要做到在城市轨道交通建设时期,保持平衡土压值达到合理状态。
(二)城市轨道交通建设时候一定要注意把握掘进速度
要把它控制一个合理的范围里。还要使得掘进的速度在一种快速、均匀的状态下通过,要注意不能出现较大的波动。还有就是注意要与注浆进行配合,适时地调整注浆的速度,避免因为注浆速度太快而给仓库带来较大的压力。
(三)在城市轨道交通的建设时候
一定要注意盾构的曲线工作,但是更为精确的是在曲线的切线处,对于这个度的把握就要求的十分严格,偏差既不能过大,也不能过小。之所以选择这么做就是为了能够很好地防止地面出现太大的波动状况。即使如果真的在城市轨道交通施工的过程中出现这个情况,就要利用前鸡丁来进行合理的调节。
(四)城市轨道交通的施工过程中
一定要制定一定的沉降变形的参考表,其主要的作用就是为了很好地起到警戒的作用。还有就是要加强对地面和附近建筑的实时监控,一定要确保数据的每天更新,确保通讯能够保持在畅通的阶段。特别需要注意的就是,当城市轨道交通施工经过一些比较重要的建筑物的时候,一定要做到在第一时间把准确的信息发送给正在施工的工作人员,以便于施工人员根据具体情况及时的做好调整工作。
三、结语