導語：如何才能寫好一篇交通工程的定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：EPC；合同；采購

中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：

采購概述

采購是項目管理的一個核心環節，是實現工程設計的意圖、順利實施項目的重要保證。對于大多數項目，尤其是工業項目來說，采購所占的整個合同的費用比例高達40-60%，甚至更高。采購既是整個工程進度的支撐，也是工程質量的主要保障。采購過程是廣義概念，包括采購計劃、采買、催交、檢查、運輸等工作環節，采購管理也是一個綜合性的管理工作。

在工程EPC合同中，對物資采購的內容都有不同程度的規定，尤其是近年來，業主方對EPC承包商采購過程干預越來越多，在EPC合同中對采購的規定越來越嚴格，不但對采購的目標有嚴格的規定，而且對采購過程也有一定的約束。

鑒于采購工作在項目實施過程中“承上啟下”的作用，在EPC承包商的項目組織機構設置中，采購部的設置以及與其他相關部門的協調是十分重要的。因此，采購部的職責范圍、與其他部門的接口和工作程序必須明確。

供貨商是項目物資采購的“下游”，其供貨的可靠性決定采購工作順利與否。因此，EPC承包商對供貨商的管理可以認為是其采購工作的核心內容，這主要設計供貨商的選擇、供貨合同的簽訂、供貨監控以及違約處理等環節。

EPC合同中的采購規定

EPC合同對項目采購的相關規定是承包商開展采購工作的前提和基礎，也是業主方驗收和接受相關材料設備的依據。承包商的采購部門在采購工作初期，應努力研究和理解合同中關于采購的規定。

（一）EPC合同中采購的一般規定

關于采購工作的規定涉及的合同文件包括合同條件、工作范圍和規范以及各類附件。EPC合同的規定一般包括采購總體責任、物資采購的進度和質量監控、業主方的采購協助與甲方供材。

1．采購總體責任

除非合同另有規定，承包商應負責采購完成工程所需的一切物資，這些物資包括材料、設備、備件和其他消耗品。其中備件可分為兩類：一類是工程竣工試運行所需的備件，其價格一般包括在EPC價格中；另一類為工程移交后在某固定時間內，工程運行所需的各類備件，這類備件有時要求承包商采購，并在合同價格中單獨報價，有時只要求承包商提供備件清單，由業主根據情況自行采購。上述“合同另有規定”的含義是，在某些EPC項目，業主可能提供某些設備或材料，即“甲方供材”，詳細見下面的敘述。承包商應為采購工作提供完善的組織保障，在項目組織機構中設置采購部，負責工程物資采購的具體開展以及與業主相關部門的協調工作。承包商負責物資采購運輸路線的選擇，并應根據線路狀況合理地分配運輸車輛的載荷。如果貨物的運輸導致其他方提出索賠，承包商應保障業主不會因此受到損失，并自行與索賠方談判，支付有關索賠款。承包商應根據合同的要求編制完善的項目采購程序文件，并報送業主，業主以此作為監控承包商采購工作的依據。

2．采購過程監控

根據業主的項目組織安排和投入的項目管理工作量，對采購過程的進度和質量進行監控。有的EPC合同業主監控較松，只在合同中要求承包商進行監控；有的監控較嚴格，除要求承包商具體監控外，業主會派員直接參與各類采購物資的檢查和驗收。

承包商應編制總體采購進度計劃并報業主，采購計劃應符合項目總體計劃的要求，并對關鍵設備給予相應的特別關注。承包商應將即將啟運的主設備情況及時通報業主，包括設備名稱、啟運地、運輸、現場接收地。對于約定的主要材料和設備，承包商的采購來源應僅限于合同確定的“供貨商名單”以及業主批準的其他供貨商。承包商應對采購過程的各個環節對供貨商／廠家進行監督管理，包括：廠家選擇、制造、催交、檢驗、裝運和現場接收。對于關鍵設備，承包商應采用駐廠監造方式來控制質量和進度。業主有權對現場以及在制造地的設備和材料在合理時間進行檢查，包括制造進度檢查、材料數量計量、質量工藝試驗等。承包商在此過程中應予合理的配合。合同可以約定對采購的重要設備制造過程的各類檢查和檢驗。當設備就緒可以進行檢查和檢驗時，承包商應通知業主派員參加，但業主承擔己方的各類費用，包括旅行和食宿。檢查或檢驗后承包商應向業主提供檢驗報告。業主有權要求承包商向其提供無標價的供貨合同，供其查閱。

3．業主方的協助

對于物資采購，由于涉及很多法律程序，合同常規定業主在這些方面給予承包商協助，如危險化學品、放射性物質等。合同常規定由業主負責配合辦理政府的許可。

4．甲方供材

承包商在接收此類材料前應進行檢查，發現數量不足或質量缺陷等問題，應立即通知業主，業主應立即將數量補足并更換有缺陷的材料。承包商檢查材料之后，此類材料就移交給了承包商，承包商應開始履行看管責任。即使材料移交給承包商看管之后，但如果材料數量不足或質量缺陷不明顯，目測不能發現，那么業主仍要為之負責。

5．承包商的采購工程師

承包商的采購工程師應具備一定的執業資格（例如招標師和設備監理工程師），具有設備相關專業知識和物資采購管理的閱歷。通常在招標階段就應確定采購工程師的人選。

（二）EPC合同采購規定中應注意的幾個問題

1．設備制造標準與EPC合同規定的制造標準不一致的情況

EPC合同通常對整個工程采用的技術標準和規范都有明確規定，包括重要設備的制造標準。若承包商從業主指定的廠家采購某設備，但該廠家在制造該設備時無法采用項目規定的制造標準，而是采用自己的標準，如若在EPC合同中約定的是英國標準，但承包商在業主指定的廠家中選擇了如本廠家，而日本廠家的標準與EPC合同要求的不一致，那么此類情況下業主是否認可廠家的標準呢？EPC合同對此又沒有明確規定時，這是EPC合同執行過程經常會碰到的問題。對于承包商而言，一個謹慎的做法是，在初步選擇日本廠家時，應想業主提醒這一問題，若業主批準了，即認為業主認可了該設備的制造標準。

2．采購過程中業主的檢查問題

過多的和不恰當的檢查會影響供貨商的工作，加重其接待負擔。因此，若規定業主對正在制造的設備有檢察權，則應在合同中或采購程序文件中約定此類檢查的具體計劃，包括次數與大致的時間。若EPC合同規定允許業主進行此類檢查，則應注意在供貨合同中也應作類似約定。

3．甲方供材問題

對于一些EPC合同，由于工程建設周期短，若在簽訂EPC合同后再由承包商來開始采購，時間上不允許。因此，業主可能在EPC合同簽訂之前就自行簽訂相關供貨合同，或者是某些貨源由業主方采購能以優惠的價格獲得。這種做法往往涉及責任問題，如業主不按期提供甲供材料可能招致承包商的索賠，以及業主應當為其提供的材料的最終質量負責。所以，對于EPC工程而言，若出現甲供材料和設備的情況，必須在合同中盡可能約定清楚各方的責任。

4．運至現場的設備和材料的所有權問題

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關鍵詞：價值管理；城市道路；交通規劃

城市道路交通，是一個城市人群出行必須要遵循的行為準則，伴隨著城市人口的集聚和增多，城市道路交通成為了一個制約人們交通行為的一個重要方面。而本文從價值管理角度分析城市道路交通規劃，就是從管理學的角度出發，借助于管理學的相關理論和方法來對城市道路的交通規劃予以設計和管理，以價值為目的創造人們出行行為，進而實現城市道路交通規劃管理價值性的實現。

面對城市的實際情況，不一樣的城市具有不一樣的交通道路。因此，每個城市的道路交通規劃均會呈現出當地自己的特點。面對交通工程的快速發展和激烈的市場競爭，我們越來越感覺到，實現道路交通規劃的價值化管理是擺在我們面前的一件極其重要的事情。既可以借助價值管理的相關理念，為城市道路交通規劃提出一些符合實際的措施和意見；同時，基于價值管理在城市道路交通規劃方面的應用，還屬于一個全新的研究領域，可以為我國的城市道路交通規劃方面的研究提供一定的研究價值。

1.價值管理的相關理論分析

在對價值管理的相關研究中，針對價值管理的定義也有不同的見解。在這里，我們引用美國價值工程師協會定義價值管理為：價值管理是一種以功能分析為導向的、群體參與的系統方法，它的目的是增加產品（項目）、系統或服務的價值。通常這種價值的增加通過降低產品（項目）的成本來實現，也可以通過提高顧客需要的功能來實現。從美國價值工程師協會的定義中，我們可以看出，價值管理是要實現產品的價值為最終的管理目的的。雖然它的管理中強調群體參與的熱情和積極性，但是它側重在有效的實現項目品牌的價值上。

根據以上定義，我們可以了解到價值管理的相關特點：首先，重視團隊工作。它強調通過群體參與的系統方法來實現，表明了團隊工作在項目價值管理中的基礎性作用；其次，強調價值觀在項目業主身上的體現。只有有了正確的價值觀，才有可能通過合理、正確的價值管理相關理論，恰當的運用，來實現價值管理在交通規劃中的應用；再者，具有一定的創造性和對項目的前瞻性認識。通過降低顧客的成本以及提高需求功能，而不是把任務定義在初步完成階段，這說明價值管理是比傳統的項目管理更具有一定的高度；最后，價值管理作為一種具有前瞻性的科學的管理方式，可以應用于項目建設的任何階段。價值管理作為一種科學的管理方式和方法，它在項目的應用中不拘泥于傳統的應用方式，而是可以在各個環節得以貫徹和應用。

因為每個領域和研究者對價值管理的研究方向和側重點不同，因此，他們對價值管理也有不同的認識。一般來說，價值管理在不同層次和方向的認識，對項目工程的意義是有區別的。相對而言，價值管理的層次越高，就表明了它需要盡早的介入到項目工程的建設中。伴隨著價值管理的快速發展，它超越了以往的傳統三方面，而是貫穿到項目建設的整個階段，在項目的準備過程已經逐漸的介入，以保證在理論層次先行的基礎上展現更大的價值。當然，價值管理介入的層次不一樣，項目工程所受到的影響也是有區別的。最關鍵的管理時期當算是價值管理在項目工程前期的介入，它對整個項目工程的進程和最終產生的價值和效應的影響也是巨大的。

2.價值管理在城市道路交通規劃中的應用

伴隨著當前城市道路交通的設計市場競爭的激烈競爭，如何研究客戶真正的價值所在，成為了企業角逐的最新熱門話題。總的來說，恰當合理的進行客戶價值的有效管理對整體工程項目的建設而言，極具重要意義。因為具備一套完整系列的客戶價值管理的方法和系統對企業贏得強有力的競爭力來說至關重要，無疑是企業的核心競爭力。

由于價值管理的特殊性，始終貫穿于項目建設的始終，由投資戰略決策牽頭、可行性研究作基礎、設計過程作為重要保障、進而緊跟著招投標過程、以及施工和運營等方面，完完全全的囊括了建設項目的始終。

3.運用價值管理分析城市道路交通

由于價值管理的研究方法的不同，我們在不同的應用階段也會采取不同的研究方法來進行，這里經常會用到下面幾個方法：

第一，經驗應用法。又叫做對因素的分析，作為定性分析，經驗分析法借助于價值管理工作人員的智慧幫助，根據工程建設的特點而選擇不一樣的因素來作為研究的對象進行定性分析和總結。它具有明顯的優點，能夠全面而又系統的思考問題，而且比較簡單容易，沒有特別的專業要求，即使缺乏一定的資料或者是短時間內都相對比較容易完成。不過缺點也比較明顯，沒有足夠的定量分析，所以它的依據性也比較不可靠，而且由于全部工作都靠工作人員來完成，所以受到工作人員個人情緒的影響比較大。

第二，百分比應用。所謂的百分比，也就是根據每一項的支出或者任務在所在行業中占的比重來進行價值管理的分析。

第三，ABC應用。ABC相對來說就是有重點次序的研究方法。主要是我們先把所有的部分在整體中占的比重進行羅列，然后把這些比重按高低進行分類，分為ABC三檔。然后根據不同的分類標準進行有重點、分步驟、有次序的研究。

當然，除了以上幾種方法，城市道路交通規劃中應用價值管理分析的方法還有很多種方案。在這里，我們需要根據城市自身的特點和實際情況來選取恰當的方法。

4.城市道路交通規劃價值管理分析的相關建議

4.1建立城市道路交通價值管理體系

根據價值管理體系囊括的內容，主要包括以下幾個層次：

第一，相關價值理論，主要包括價值管理的一些基礎理念，主要涉及到價值歷史、特性、計劃、基礎分析功能、成本等；

第二，相關定義，囊擴概念功能、成本分配功能、價值決定、模型功能等；

第三，相關財務理析，成本的測算和系統控制、價值管理的合同、分析非平衡狀態、對價值的分析、造價周期的計算；

第四，管理價值分析，側重于價值程序管理分析、地位管理、團隊合作、價值管理的團隊分析；

第五，價值教育分析，主要是包括價值管理的相關分析，可以根據國外的一些價值觀點，能夠建設適合城市交通規則的價值管理系統。

4.2價值分析團隊組建

價值管理團隊的組建，就是通過具備各種知識、能力能夠進行互為彌補的工作人員來組合形成的一個團隊，他們擁有相同的目標，能夠根據同一個目標而進行相應的工作，并能夠互相支持和幫助，一起面對最后完成的目標效果。針對城市道路交通規劃的價值管理分析體系，我們需要結合一個城市實際情況，組建一支能夠了解城市道路規劃，又能夠擁有足夠的能力去駕馭這項工作的團隊。

5．結束語

價值管理分析應用于交通道路規劃，尤其是具體到城市的道路交通上面，對城市乃至是我國的應用是一個新的探討點，隨著我國道路交通規劃的完善方式以及價值管理方式在我國的推廣和應用，相信未來價值管理在道路交通規劃上可以發揮更大的作用，帶來新的空間。

參考文獻：

[1]李云春，段勝軍，李敬民.價值管理在工程項目設計階段的應用研究[J].中國城市經濟，2011（2）：159

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關鍵詞：建筑信息模型；城市軌道交通；協同作業；信息化

中圖分類號： F208 文獻標識碼： A

引言

經濟發展使城市規模不斷擴大，城市化水平不斷提高，不少大城市的發展正面臨深刻變化，城市地區道路交通擁擠、交通事故以及由于道路交通排放引起的交通污染已經成為備受矚目的問題。發展公共交通，對于滿足我國經濟建設與居民生活需要具有重要的戰略意義。其中，城市軌道交通作為公共交通的骨干力量，具有容量大、安全、環保特性好等特點，受到包括發達國家和發展中國家在內的許多大城市的青睞。

1、BIM技術的概念

BIM的發展始于美國，20世紀70年代，美國的喬治亞理工大學建筑與計算機學院的查克?伊士曼博士(Chuck Eastman,Ph.D.)提出建筑信息模型(Building Information Modeling)的概念，目前已經在全球范圍內得到業界的廣泛認可，被譽為建筑業變革的革命性力量(圖1)。不同的組織和研究機構對BIM有不同的理解和定義，例如國際標準組織設施信息委員會（Facilities Information Council）對BIM的定義是：BIM是在開放的工業標準下對設施的物理和功能特性及其相關的項目生命期信息的可計算、可運算的形式表現，從而為決策提供支持，以更好地實現項目的價值。

圖1 建筑設計史上的變革

應用到實際中，從不同的角度，BIM所代表的含義也有所不同：應用到一個項目中，BIM代表著信息的管理，信息被項目所有參與方提供和共享，確保正確的人在正確的時間得到正確的信息；對于項目參與方，BIM代表著一種項目交付的協同過程，定義各個團隊如何工作，多少團隊需要一塊工作，如何共同去設計、建造和運營項目；對于設計方，BIM代表著集成化設計，鼓勵創新，優化技術方案，提供更多的反饋，提高團隊水平。

圖2 建筑模型的信息共享

2、BIM在城市軌道交通建設中的應用現狀

在西方發達國家，城市軌道交通網的布局已趨于完善，建設項目逐步減少。在BIM技術如火如荼的時代，他們對于BIM技術的應用大多體現在改造和運營維護中。倫敦地鐵斥資7億英鎊對維多利亞站進行升級改造，要求運用BIM技術進行協同設計和施工管理，是業主、設計方、施工方、材料供應商可以協同合作；加拿大多倫多Spadina地鐵擴建工程中，參建各方基于Bentley Project Wise進行3D設計協同；洛杉磯Westside地鐵延長線工程包括9英里地鐵，新建7個地鐵站，總投資51億美元，工程采用DB交付模式，業主方將BIM應用條款納入承包方合約，要求以BIM核心規劃管理整個建造過程。

在大陸地區，越來越多的業主、設計單位和施工單位開始重視BIM技術的應用，在一些大中城市的城市軌道交通建設中業主明確要求設計單位提供三維模型用于指導施工。上海軌道交通11號線石龍路站采用了BIM碰撞檢測技術，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的的真實信息，通過碰撞檢測優化了施工方案，減少了不同專業間的碰撞摩擦，降低了人力物力的消耗，節省了工程費用。

3、BIM在城市軌道交通中的應用研究

3.1 線網的規劃設計

城市軌道交通系統是城市公共交通的骨干力量，是城市的百年大計。在對城市軌道交通線網規劃時，需要考慮到眾多因素，不僅要考慮城市的總體規劃和城市的長遠交通規劃，還要考慮城市經濟與社會方面的資料，如人口狀況、用地狀況、城市經濟結構、經濟規模和經濟規劃等；還有城市自然條件、環境資料、土地使用規劃、出行需求等。

3.2 安全管理

城市軌道交通的施工環境復雜，一般處于人口流動較大，人口相對密集的區域，與外界環境往往只有一墻之隔，可利用的空間十分緊湊。而軌道交通的施工工藝十分復雜，施工作業空間存在多層次水平及垂直的作業面，存在較大的安全隱患。利用BIM技術可以進行有效的沖突檢測、施工模擬等，還可以在深基坑開挖時，根據基坑周邊布點實時采集監測數據，在模型中反應各區域的危險程度，通過可行手段在時間和空間上定位報警單位，在施工前給予直接的指導，減少事故的發生。

3.3 施工模擬

軌道交通的施工是一個復雜的過程，通過將BIM與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。4D施工模擬技術可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質量。

3.4 信息平臺

BIM技術解決當前建筑領域信息化的瓶頸問題，確保信息的準確性和一致性，實現項目各參與方之間的信息交流和共享，從根本上解決項目各參與方基于紙介質方式進行信息交流形成的“信息斷層”和應用系統之間“信息孤島”問題。應用3D方式同步設計檢討，減少過去2D設計的人為失誤，并免去繁瑣的設計變更重復式的修正剖面與各施工圖說的注記與修正；已經完成的3D數據模型里面，將重要營運規格與廠商相關數據處理鏈接，可在檢視問題的第一時間，實時調閱相關數據。

3.5 運營維護

在城市軌道交通項目的運營階段可以基于BIM及時提供有關列車運行記錄、維修記錄、財務狀況等集成信息。通過對這些參數化信息的分析可以實時進行運營成本分析；根據實際的客流數據可以進行行車計劃調整等；BIM可以以一個集成系統的形態給運營企業提供全方位的決策支持，甚至為將來新建項目提供一個知識積累和知識管理的平臺。

4、結語

BIM是對工程項目信息的數字化表達，是數字技術在建筑業中的直接應用，它代表了信息技術在我國建筑業中應用的新方向。BIM在城市軌道交通項目中的應用還僅僅是個開始，而城市軌道交通工程涉及專業眾多，許多基礎性工作尚不完善，還存在統一行業標準的問題，大量與軌道交通工程相關的基本標準化構件還需建模開發。

參考文獻

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關鍵詞城市軌道交通路網可靠性

中圖分類號：U213文獻標識碼： A

1 可靠性的定義

可靠性是一種概率型測度指標，在系統工程里面，可靠性的定義是：在特定的時間里和給定的環境和運行條件下，實現某種預期的功能并達到可接受的運行水平的概率。路網可靠性是可靠性理論在交通領域的應用，它是衡量路網服務穩定性的指標，反映了網絡功能發揮的不確定性、路網狀態的波動程度和處理該波動性的能力。

長期以來，對于路網可靠性并沒有一個統一的定義，原因在于：對于城市路網而言，很難對預期的功能和可接受的運行水平進行直接和明確的定義。城市路網的功能可以用眾多指標來描述，例如：連通性、行程時間、通行能力、可達性、公平性等等，使用不同的功能定義就會得到完全不同的運行效果。同理，路網的可靠性依據不同的路網功能進行定義就會得到不同的路網可靠性評價指標，例如：連通可靠性、行程時間可靠性、路網容量可靠性、需求滿意度可靠性等等。盡管目前世界上對路網可靠性的定義紛繁蕪雜，然而總的來說，路網可靠性是對路網性能的綜合、直接反映，它描述了路網性能的穩定性。此外，交通系統的典型特點之一是時空分布的不均衡性，在不同的時間和空間上，交通供給和需求的矛盾并不一致，交通供給和交通需求的不確定性必然會對路網性能造成影響。綜述所述，本文給出軌道交通路網可靠性的定義如下：

軌道交通路網可靠性描述了在交通需求和交通供給波動情況下，路網性能能夠滿足某一特定要求的概率。

2軌道交通路網可靠性的評價指標

可靠性是指產品在規定條件下和規定時間內完成規定功能的能力。對于城市軌道交通路網中的車輛而言，采用可靠度、故障概率密度函數、故障率和平均壽命作為衡量可靠性的主要指標。

1）可靠度：是指系統在規定時間內和規定條件下正常工作的概率，取值范圍為0～1。由定義可知，系統開始使用時，可靠度為1，系統可以正常使用；當使用時間充分大時，可靠度為0，即系統最終都會失效或發生故障。可靠度估計值是指在規定時間區間內，能夠完成規定功能的樣本數與在該時間區間開始時投入工作的樣本總數的比值。

2）故障概率密度函數：表示在任意時刻樣本總數中下一個單位時間內發生故障的概率，是可靠度函數導數的負值。

3）故障率：也稱失效率，表示工作到規定時刻尚未故障的樣本，在規定時刻后的單位時間內發生故障的概率。對于有限樣本，其故障率等于在規定時刻后單位時間內新發生的故障樣本數除以工作到規定時刻尚未故障的樣本數和單位時間的乘積。

4）平均壽命：也稱故障間隔時間和平均無故障時間，表示樣本在2次故障間的平均時間，是故障概率密度函數的期望。

3 影響軌道交通路網可靠性的主要因素

⑴ 技術設備

技術設備的日常管理和維護直接影響著的可靠性。城市軌道交通包含了以下主要設備:線路及車站、車輛及車輛段、通信信號、供電、環控設施、售檢票以及防災監控報警設備等。只有各項技術設備協同可靠工作,才能保證列車安全高效地完成運輸任務。城市軌道交通一般采用了高可靠性的元件、設備和軟件,而且構成的系統具有“故障導向安全”的特征,使整個系統具有應對設備故障及突發事件的高度安全性。城市軌道交通的線路長度、站間距離相對較短,列車種類單一,因此為了保持列車運行秩序穩定,列車運行控制系統在一定范圍內可以自動調整列車的運行狀態。城市軌道交通車站一般不設置配線,列車在車站正線上辦理客運作業,如果一列車出現故障,將直接影響到后續列車的正常運營。因此,整個軌道交通路網中的設備維護和管理是十分關鍵的

2)網絡的運輸能力

城市軌道交通的網絡運輸能力體現了運輸效率。提高網絡的運輸能力,可以最大程度地滿足乘客出行要求,安全高效地完成輸送任務。網絡的運輸能力主要影響軌道交通運行的可靠性,列車一旦發生延誤不僅會影響到自身線路的正常運行,而且會影響到網絡中其他列車的正常運行。正是因為地鐵運行延誤具有傳播性,在發生列車運行延誤時,列車到達晚點或者取消車次都會降低線路與車站等設備的通過能力,限制系統設備能力的充分利用。特別是在客流高峰時段的運行延誤,將導致更大的能力損失,嚴重影響城市軌道交通系統的運營可靠性。因此,提高網絡的運輸能力,減少列車的運行延誤對提高整個系統運行的可靠性是很重要的。

3)運營組織方案

城市軌道交通應為乘客提供滿意的出行服務,良好的運營組織是這種供給的前提和保證。在一定的網絡結構和設備條件下,采用的運營方案應針對客流變化的情況,有利于提高網絡系統的整體運輸能力,適應客流需求,增加運營效益和運營可靠性,滿足乘客在出行安全、舒適、準時等方面的要求。

4)突發事件

除了路網本身可能影響城市軌道交通運營可靠性的因素外,自然災害、恐怖襲擊、人為破壞等突發事件也是影響運營可靠性的關鍵因素。這些突發事件的發生,將會造成重大的人身傷亡、財產損失以及運營中斷,產生軌道交通運營的安全問題。因此,必須加強自然災害、恐怖襲擊或人為破壞事件的預警和發生后的應急處置,最大程度地降低人員傷亡和財產損失。

4 提高路網可靠性的建議

1) 注重人員培訓和系統設備的日常維護

城市軌道交通系統是一個包含土建、車輛、供電設備、通訊信號、運營管理等多學科、多專業、多工種的復雜大系統。系統的安全與可靠性貫穿了從工程的前期決策、設計、施工到運營管理等各個階段的全過程。對每個有不同崗位要求的工作人員而言,高質量地完成本崗位的工作要求,是保證軌道交通安全高效運營的關鍵,因此,必須加強工作人員的職業素質和道德培養。城市軌道交通運營所依賴的交通設施,雖然采用了較高的可靠性標準,列車運行控制軟硬件系統也采用了冗余設計來增強系統工作的可靠性,但在長期復雜多變的外界因素干擾下,仍然難以保證運營設施與設備不產生功能失效,因而系統實際運營過程中發生隨機故障在所難免。為了降低故障發生率,就需要對系統的各種設施設備做好日常的維護和管理,發現問題及早解決,最大程度地消除發生故障的隱患,從而保證軌道交通系統安全高效的運行。

2) 提高軌道交通系統中的技術裝備水平

為了保證軌道交通系統中各種設備的正常運行,減少故障、事故和突發事件的發生,應盡可能地利用最先進的技術裝備和高科技手段。如采用高技術支持的信息管理、應急處置系統等來確保各種事件發生時的信息傳輸通暢以及應對措施的有效實施;采用列車運行智能化調度系統,減少因人工疏忽所引發的各種故障或事故;采用線網綜合運營協調系統,保證網絡中各車輛高效、安全、可靠的運行。

3) 加強應急預案的制定和演練

通過安全設計、操作、維護、檢查等措施,可以預防事故、降低風險,但達不到絕對的安全。因此需制定在發生軌道交通事故后所采取的緊急措施和應急處置預案,充分利用一切可能的力量,在事故發生后迅速控制事故發展并盡快排除事故,保護乘客和員工的人身安全,將事故對人員、設施和環境造成的損失降低至最低程度。應急預案是應急救援系統的重要組成部分。針對各種不同的緊急情況制定有效的應急預案,不僅可以指導各類人員的日常培訓和演習,保證各種應急資源處于良好的準備狀態,而且還可以指導應急救援行動按計劃有序地進行,防止因行動組織不力或現場救援工作混亂而延誤事故救援,降低人員傷亡和財產損失。在預案演練時,可以與公安、消防、醫院、公交等系統的相關部門實行聯合演習,增加演練的實戰性,更好地掌握演練技巧。

參考文獻

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陳建壯, 周偉. 公路網通行可靠度的評價 [J]. 長安大學學報, 2002, 22(4):52-54.

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端到端的云計算解決方案

福建工程學院的目標是搭建一個支持大數據應用的云平臺。福建工程學院信息科學與工程學院副院長鄒復民說：“云平臺會更加易于管理，可以提高硬件的利用率和可靠性。云計算更富有彈性，使得CPU、內存和整個處理集群得以即時擴展。我們面臨的挑戰是，要創建一個既可靠又易于管理的云平臺。”

福建工程學院考慮了眾多廠商的方案。“戴爾的解決方案具有很好的性價比。”鄒復民介紹說，“經過測試，戴爾的解決方案能夠可靠地支持VMware vCloud Suite軟件，確保云計算解決方案的穩定和高性能。”

福建工程學院最終采用了端到端的戴爾整合云平臺，包括服務器和交換機。借助戴爾企業部署服務團隊的支持，福建工程學院部署了采用英特爾至強處理器的戴爾 PowerEdge M620刀片式服務器，每臺服務器配置128 GB內存，運行VMwarevSphere Hypervisor 5.5。這些刀片服務器和戴爾網絡MXL10/40GbE交換機同時配置在戴爾PowerEdge M1000e模塊化刀片柜內。戴爾交換機可以支持云環境中每臺物理服務器上的大量虛擬機。借助10/40GbE網絡進行連接，數據移動得更快。

福建工程學院一開始就看到了戴爾整合解決方案的優勢。鄒復民說：“戴爾網絡MXL交換機使用10GbE鏈路進行連接，性能相當出色。選擇戴爾網絡MXL交換機的一大好處是，可以減少連接到核心交換機的接口數量。MXL交換機提供了更大的帶寬和更高的可靠性。未來，我們還可以輕而易舉地基于戴爾網絡MXL交換機的結構進行擴展。”

在存儲方面，福建工程學院部署了具有數據分層功能的、采用英特爾Xeon處理器的戴爾Compellent SC8000存儲陣列，其性能和無縫擴展能力可以滿足福建工程學院的應用需求。鄒復民介紹說：“未來，我們還可以在Compellent SC8000中增加一個優化的閃存層。戴爾Compellent解決方案的靈活性可以滿足我們長期存儲的需求。”為了使云基礎架構變得更完善，福建工程學院還部署了采用英特爾至強處理器的戴爾PowerEdgeR730和R720服務器，用來支撐網站和一個獨立的校園信息云計算平臺。

實時分析交通信息，減少擁堵

如今，福建省政府和居民擁有出行的實時數據，政府部門可以使用這些信息來改善交通管理。福建省大約有12萬輛汽車安裝了GPS裝置，平均每30秒就上傳一次車輛的位置、速度等數據。這些數據連同主要交通路口的視頻監控數據，源源不斷地進入云平臺。該云平臺通過研究前一天的數據來分析公眾的駕駛模式，比如分析出租車的行程和最受歡迎的路線等。鄒復民說：“我們通過戴爾端到端云平臺，正在幫助福建省制定其智慧城市的交通策略。這些數據展示了人們使用道路的方式，有助于政府制定相應的交通政策，從而解決車輛急速增長的難題。”

云平臺的數據主要通過兩個計算集群進行分析和處理：其中一個集群運行ApacheSpark開源軟件，是一個可以對大型數據集群進行復雜分析的計算框架;另一個集群則運行創建內存數據池的Pivotal GemFire。兩個集群均運行在云平臺的虛擬機上。Apache Spark軟件每天處理大型數據集群的信息，ArcGIS軟件管理地理信息數據。這些服務器每30秒便對海量數據流進行一次處理。服務器內存數據庫存儲的數據不超過10分鐘，一旦超過10分鐘，數據便會被遷移到戴爾Compellent陣列。Compellent陣列的可用容量為83TB，目前已經使用了40TB。鄒復民表示：“校園網中的大多數應用程序已經遷移到云平臺上。學校只剩下幾臺物理服務器，主要運行Oracle數庫。”

更好地支持智慧城市建設

篇6

良好緒論部分的教學是課程教學的良好開始。在橋梁工程課程緒論部分的課堂教學中，通過優化整合緒論部分的內容，如橋梁的定義與功能、橋梁分類、橋梁跨徑發展、橋梁美學與造型、技術創新、災害與應對措施以及全球交通網絡等知識點，讓學生對該門課程有個整體的認識，了解橋梁工程的發展現狀與發展歷史，激發學生學習該門課程的積極性，增強學生將理論知識和工程實踐密切聯系的能力，提高教學質量，以培養素質高和創新能力強的橋梁工程專業人才。

關鍵詞:

土木工程專業;橋梁工程;課程教學;教學研究

一、橋梁工程課程緒論部分內容的重要性

橋梁工程課程是土木工程專業的一門必修課，其內容主要是各門專業基礎課知識在橋梁工程中的綜合應用，是一門實踐與理論并重的專業技術課［1］。橋梁工程課程實踐性很強，教學中應注意激發學生對橋梁工程課程的興趣，充分調動學生學習的積極性和能動性;此外，課堂教學還應注意與工程背景相結合，以提高教學質量。“緒論”是課程的開始，良好的緒論教學是課程教學的良好開始。在橋梁工程課程緒論部分的教學中，通過優化整合橋梁的定義與功能、分類、跨徑發展、橋梁美學與造型、技術創新、災害與應對措施以及全球交通網絡等知識點，可以讓學生對該門課程有個整體的認識，了解橋梁工程的發展歷史與發展現狀，激發學生學習該門課程的積極性。同時，適應土木工程專業培養方案的需要，結合橋梁工程自身特點，在課堂講授中整合與優化緒論的講解內容，改善教學手段，對提高課程教學質量是十分重要和必要的。

二、橋梁工程課程緒論部分內容的整合優化

(一)橋梁的定義與功能

按百科全書的定義，橋梁是跨越障礙(河流、峽谷、道路等)的結構工程物。橋梁在學科分類上，屬于土木工程專業的一個分支，是道路工程的關鍵部位與核心工程;在環境美學上，橋梁往往又是當地的標志性建筑物。相對于隧道，橋梁固定于地表各處，形體龐大，構造各異，承受交通荷載及自然環境的影響。橋梁的本質特征為用自身的跨越能力實現連接，跨越行為是橋梁結構的本質。在課堂教學中，可以結合學校周圍或本地的橋梁來講述橋梁的作用與重要性。

(二)橋梁的分類

橋梁的分類很多，按橋梁用途來劃分，有公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、人行橋、農橋、運水橋(渡槽)以及其他專用橋梁(如用作通過管路、電纜等的橋)，當然主要的是公路橋與鐵路橋。隨著軌道交通的發展，公路鐵路兩用橋也日益增多。按跨徑大小分類，依據中國《公路工程技術標準》(JTGB01－2003)，橋梁可以分為特大橋、大橋、中橋與小橋。多孔跨徑總長L＞1000m，單孔跨徑Lk＞150m，屬于特大橋;多孔跨徑總長100m≤L≤1000m，單孔跨徑Lk＞150m，屬于大橋;多孔跨徑總長30m(40m)＜L＜100m，單孔跨徑20m≤Lk＜40m，屬于中橋;多孔跨徑總長8m＜L＜30m(40m)，單孔跨徑5m≤Lk＜20m，屬于小橋;單孔跨徑Lk＜5m，則屬于涵洞。按主要承重結構所用的材料來劃分，橋梁分為木橋(屬于臨時橋梁)、圬工橋、鋼筋混凝土橋、組合梁橋、鋼橋等。按跨越障礙的性質分，有跨河橋、跨線橋(立交橋)和高架橋。按施工方法分，有整體施工橋梁(上部結構一次澆筑而成)、節段施工橋梁(上部結構分節段組拼而成)。按行車道的位置劃分，有上承式———視野開闊，但建筑高度相對較大;下承式———建筑高度小，視野較差;中承式———兼有前兩者的優缺點。按跨越方式(是否固定)分，有固定橋、活動橋(又稱開啟橋或開合橋，分平轉、立轉或升降)、浮橋、漫水橋。由于橋梁分類眾多，課堂講授時應突出重點，根據學生的專業特點，抓住主要的分類方式，如按結構體系、建筑材料、用途等進行分類的方式應作重點講解;而把按行車道的位置劃分橋梁的內容放到拱橋章節去講授，因為拱橋的主要分類方式是按行車道的位置來分類的。在后續講授斜拉橋或懸索橋內容時，也會涉及到按材料進行橋梁分類的知識點。同時，授課時還應注意各個分類之間的組合，如大跨度預應力混凝土連續剛構等。

(三)橋梁的跨徑發展

近年來，中國的橋梁建設發展迅速，橋梁跨徑不斷增加，許多橋梁建設達到世界水平，取得了舉世矚目的成就。已建成的著名橋梁有:主跨1088m的蘇通長江大橋(鋼箱梁斜拉橋)，2012年前是世界第一跨度斜拉橋;主跨1650m的舟山西堠門懸索橋(世界第二跨度懸索橋);主跨550m的上海盧浦大橋(鋼箱拱橋);主跨552m的重慶朝天門長江大橋(鋼桁拱橋)。這些著名橋梁代表著中國橋梁建設的水平，受到世界橋梁界的高度贊譽。課堂講授時，應該對不同橋型展開講授，并注意內容的側重點，抓住幾種有代表性的橋型進行講述，力求簡單明了，與生活貼近。如，鋼懸臂桁架梁橋的主跨在19世紀初超過500m，而后極少修建，該類橋梁中國也較少見，課堂講授時一般僅簡單提及。鋼連續桁架梁橋19世紀50年代至今，單孔跨度控制在200m～300m之間，向更大跨度發展的可能性較小，課堂教學時，可以結合武漢長江大橋與南京長江大橋來講授。中國混凝土拱橋，即萬縣長江大橋，則在1997年達到了420m，超過了克羅地亞主跨390m的KRK－1號橋。鋼拱橋在20世紀30年代就超過500m，發展相對平穩。進入21世紀后，在中國出現了2座主跨500米以上的鋼拱橋，即主跨550m的盧浦大橋與主跨552m的朝天門長江大橋。鋼斜拉橋從1950年主跨約200m到今天主跨超過1000m，鋼懸索橋主跨從1930年主跨約1000m到今天約2000m，發展都很迅速。課堂講授時，應重點突出中國橋梁在跨徑上的突破，并配以相應的橋梁圖片，增強教學效果，激發學生的學習興趣，以達到事半功倍的效果。

(四)橋梁的美學與造型

相對隧道而言，橋梁的直觀性強，造型優美，視覺效果較好，往往給人以較強的震撼力;相對道路而言，橋梁是交通的關鍵部位，更能引起人們的關注。對橋梁的美學與造型應給予重點關注，講授橋梁的跨徑發展時，也需要借助圖片或動畫予以講解。橋梁是土木工程皇冠上的明珠［2－3］。橋梁結構的形式與造型多種多樣，為橋梁工程師們的設計提供了無限的空間，也最能體現橋梁工程師們對橋梁結構的理解和熱愛［2］。在課堂教學中引入美學思想，可以激發學生學習該課程的興趣和求知欲望，引導學生更好地理解與認識橋梁，提高學生的審美情趣，達到更好的教學效果。

(五)橋梁的技術創新與發展動力

橋梁的發展史其實就是一部技術創新史。最早的橋梁可能源自雷擊而傾于河上的樹木。拱是曲線中最優美的線型，中國文字“橋”即是“木”與“拱”象形復合而成的。因此，緒論部分的課堂教學應重視這一內容的講解。趙州橋又名安濟橋，建于公元610年，是位于中國河北的一座著名石拱橋，也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度單孔敞肩坦弧石拱橋。趙州橋圓弧拱的跨度大，通航凈空大。這種跨度大、扁平率低的單孔1/4圓拱橋梁結構，是橋梁史上的一個奇跡。趙州橋被譽為“國際土木工程里程碑建筑”。橋梁結構設計分析理論、電子計算機技術、建筑材料、施工工藝、行業競爭等因素的發展和進步，是推動橋梁工程發展的內在動力［4］。經濟發展、社會需求和技術創新，為橋梁工程提供了所需要的設計計算理論、計算手段、建筑材料、機械裝備、施工技術等，對橋梁工程的發展有著直接的支撐作用。英國工業革命后，世界鋼鐵產量快速增長，以鋼材為主要承重材料的工程結構得到較大的發展，鋼橋開始大量出現。20世紀30年代經濟大蕭條后，美國為了經濟的恢復和持續增長，修建了大量高速公路，鋼拱橋和鋼懸索橋由此得到了較快的發展。二戰后，由于鋼材短缺，混凝土橋梁大量出現，斜拉橋、正交異性鋼橋面板、混凝土塔、掛籃懸澆、預應力技術、連續剛構、鋼砼組合結構等新的結構和技術應運而生，并出現了許多先進的施工技術，如懸臂拼裝、頂推、移動模架、大型浮吊整體吊裝架設等［4］。日本經濟的發展，推動了高速鐵路的發展，相繼建成了多座世界級的大跨度斜拉橋和懸索橋。20世紀80年代以來，中國改革開放，經濟的騰飛促使公路鐵路迅猛發展，橋梁建設成就輝煌，建成了大量連續剛構拱橋、大跨斜拉橋、大跨度懸索橋等世界級的大跨度橋梁。

(六)橋梁災害事件的發生與應對措施

盡管橋梁建設取得了矚目的成就，但是不時出現的橋梁事故與災害仍無法回避［5］。古今中外發生的橋梁災害事故很多，2007年8月，美國《時代周刊》雜志評選了百年世界十大最惡劣塌橋事故。每次事故都是一個血的教訓，重要的是應思考導致橋梁事故發生的原因。1940年11月7日，在風中振顫的塔庫馬大橋在八級大風荷載的動力作用下，經過劇烈扭曲震蕩后，吊索崩斷，橋面結構解體損毀，半跨墜落水中，橋梁最終倒塌。當年人們未能全面認識懸索橋受力體系，也沒有足夠重視空氣動力對橋梁的影響。塔庫馬大橋的倒塌促使橋梁風工程學的誕生，推動了橋梁工程的發展，至今仍有警示意義。魁北克大橋在施工中先后出現2次工程垮塌事故(見圖2)。這座橋主跨度為549米，是當時全世界最長的懸臂橋。1907年8月，大橋桿件失穩引起全橋倒塌，19000噸鋼材落入水中，造成75人死亡。1916年9月，中間跨度最長的一段橋身在被舉起過程中掉落水中，11名工人被奪去了生命。垮塌的原因之一是南錨跨靠近主墩的下弦桿的壓屈導致大橋在施工過程中倒塌。穩定問題是力學中的一個重要分支，橋梁失穩事故促進了橋梁穩定理論的發展，橋梁技術的發展使橋梁穩定問題更顯重要。1970年，位于澳大利亞墨爾本的一座鋼箱梁橋(密爾福德天堂橋)倒塌。鋼箱梁橋本來已有很長的歷史了，由于二戰后鋼結構焊接與安裝技術的發展，鋼箱梁橋跨度做得越來越大，箱壁尺寸越來越薄。最終由于鋼箱梁板件的焊接殘余應力、幾何缺陷發生失穩，導致該橋倒塌。工程師從該橋的垮塌中認識到薄壁箱梁的剪力滯后效應，由此推動了薄壁構件設計理論的發展。湖南鳳凰橋在拆除橋上的腳手架時發生垮塌，事故造成64人遇難。2008年汶川大地震，2010年青海玉樹大地震，均造成道路、橋梁損毀嚴重。位于震中的汶川縣附近道路基礎設施受到嚴重破壞，其中橋梁震害最為典型和嚴重。因此，在課堂教學中，應適時引入橋梁災害事故的介紹，并適當進行評述，既完成了教學內容的講授，也活躍了課堂氣氛，還拓展了學生的工程視野，能收到較好的教學效果。此外，這些橋梁災害事故案例，與后面章節教學的內容是相關的，在緒論部分引入這些章節，為后面章節的教學提前作好鋪墊。

(七)全球交通網絡

加拿大人類學家費利克斯—菲蘭德將美國國家海洋與大氣管理局、國家地理空間情報局等機構的人類出行數據與地球夜景照片進行疊加，形成了地球上錯綜復雜的交通網絡。從中可以看出，空中交通與海路交通已相對完善，但是陸路交通還較匱乏，尤其是洲際公路中跨越海峽的橋梁建設較薄弱。由于全球化與世界經濟的發展，跨海工程也不再是可望而不可及的宏偉藍圖，21世紀或將迎來世界范圍內更大規模的橋梁建設［6－8］。著名海峽通道方案有白令海峽工程、直布羅陀海峽工程、墨西拿海峽工程、厄勒海峽工程、馬六甲海峽工程、大帶海峽工程、博斯普魯斯海峽工程等。中國交通運輸部已制定了“五縱七橫”國道主干線規劃，其中“二縱二橫”已基本連通。全部工程要求2020年前完成五個跨海工程，自北向南依次跨越渤海海峽、長江口、杭州灣、伶仃洋、瓊州海峽。其中，渤海海峽與瓊州海峽跨海工程尚在規劃中，長江口與杭州灣跨海工程已經建成通車，伶仃洋(粵港澳)跨海工程正在建設中。通過這部分知識點的講授，幫助學生認識到作為土木工程的橋梁工程建設是一項大有可為的事業，有很大的發展空間，學生們畢業后能夠施展自己的才能。由此使學生感到學習橋梁工程不再是一門枯燥的事情，而是跟自己的事業發展和自身的生活密切相關，學習橋梁工程課程還能與世界相聯系，從而激發學生課程學習的熱情與積極性。

三、結語

良好的緒論教學是橋梁工程課程教學良好的開始。在橋梁工程課程教學中，應結合土木工程專業培養方案要求和橋梁工程課程的自身特點，優化整合緒論部分的內容，改善教學方法，活躍課堂教學氣氛，激發學生學習知識的興趣，提高教學效果，培養素質高、實踐能力強的橋梁工程專業人才。

作者：曾勇 譚紅梅 吳國雄 董莉莉 單位：重慶交通大學土木工程學院 重慶建筑工程職業學院 重慶交通大學建筑與城市規劃學院

參考文獻:

［1］周水興．橋梁工程［M］．2版．重慶:重慶大學出版社，2011．

［2］陳艾榮，盛勇，錢峰．橋梁造型［M］．北京:人民交通出版社，2004．

［3］曾勇，譚紅梅．橋梁工程教學中若干能力培養的探索［J］．高等建筑教育，2014，23(2):66－69．

［4］李亞東．橋梁工程概論［M］．北京:人民交通出版社，2008．［5］阮欣，陳艾榮，石雪飛．橋梁工程風險評估［M］．北京:人民交通出版社，2008．

［6］萬明坤，等．橋梁漫筆［M］．北京:人民交通出版社，1997．

篇7

1962年――1992年，在中國科學院國家天文臺主要從事天體物理設備研制。如天體物理探測設備的研制，如天文電子照相機的研制、軍用微光探測系統的研制、天文CCD系統、天體物理光導纖維系統的研制、光電成像器件的研制、高真空及超高真空系統的研制、光導纖維及光導纖維傳像束的研制、工程測繪及橋梁、筑路工程等。自1985開始，主持我國最大的2.16米天文望遠鏡終端探測系統，即光纖與CCD課題的研究工作。1986年赴英國Durham 大學工作，1987年獲中國科學院高級研究職稱，1989年赴美國國立光學天文臺（NOAO）工作，均從事天文纖維光學系統的研制工作；1991年赴澳大利亞悉尼參加世界天文纖維光學應用研究的進展會議，在會上報告了我國在這個領域內的研究成就，受到國際、國內同行專家的贊揚和好評。發表研究論文20多篇，獲得光導纖維應用與研制系統國家專利1項。

1993年直今，從事信息技術（IT行業）工程規劃、設計、實施工作，親自主持規劃、設計、實施的工程多項，并撰寫了《體育場館智能化系統建設導論》專著，發表了《中國智能交通信息系統大集成方案總體框架》、《信息在智能建筑及其他領域的內涵》等論文。一句話，總結我一生整整50年的科技工作，均沒有離開《信息》，只不過工作在不同領域的信息和不同的信息環節上，所以至今《信息論導論》論文的發表，是水到渠成的結果。現任同方數字城市產業本部顧問。

【摘 要】本文回答了信息的簡明廣義定義；解釋了信息在在自然界與人類社會中的地位與其他要素的關系；提出了信息的6+1理論；分析了智能化、信息化，以及它們之間的關系；明確了智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區、智能建筑、智能交通、智能安防等的判別標準及其內涵，例舉了軌道交通建筑、軌道交通系統智能化/信息化的規劃與實施工程圖解；指出了目前最熱門的與信息化有關的物聯網的實質，及與互聯網的關系，以及它在信息論中的地位等問題。

【關鍵詞】 信息 信息化 智能化 醫院裝備

[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more，this article also give the specific standard in Intellectual Earth，Intellectual city, Intellectual community，Intellectual architecture， Intellectual transportation，Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.

[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment

引言

在我國“2006-2020國家信息化發展戰略”中明確提出，“信息化是當今世界發展的大趨勢，是推動經濟社會變革的重要力量”，在十二五規劃中指出要：“全面提高信息化水平”……“ 推動經濟社會各領域信息化”。“7.23”浙江勇溫線鐵路動車追尾特別重大事故的發生，就其原因而言，從已報道的資料看，恰巧問題就出在信息設施（硬件）與信息管理平臺（軟件及活件）上，這里指的活件就是操作硬件設備和管理軟件的人。教訓是深刻的，這讓我們又一次認識到深刻理解和掌握信息論的精髓之重要！說信息是軌道交通和一切交通系統的靈魂完全不為夸張！

信息化是智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智慧型社區、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等領域追求的目標，或是目的，總而言之，信息化是目前人類社會走向智慧型生活的先導、靈魂，這個論斷的重要性和迫切性已經是無可置疑的了。但更為理性地認識智能化/信息化的理論方面，還有待進一步地探討這個當今世界人們都甚為關注的問題。本文既然定名為“信息論導論”，自然就不是針對其細節進行討論，而是試圖在這方面給出一個相對較為全面的，但又是十分明確概括地來描述信息論中所涉及的各個環節之間的關系問題，從而可以給業內人士在規劃自己本部門，或自己工作方面的信息化工作時，有一個明確的目標和途徑，不為當前一些商業炒作而夸大某些還不夠實際的東西而迷惑，是本文的目的。

信 息 的 定 義

談到信息，當今社會人們無處不把信息這個詞掛在嘴邊，但到底什么是信息，其定義是什么，恐怕并不是很多人能夠簡單明了地回答出來。這是一個哲學名詞，到目前為止，信息這個名詞還沒有一個權威的準確的定義，這當中最具代表性的就是所謂“香農”理論，這個理論說，信息就是“確定性的增加”，這個定義是使人費解的，至少說不夠通俗、不夠全面和不夠廣義，是狹義的，這個定義是香農在貝爾研究所任職時針對通信行業而下的定義。

有關“信息”的定義，不下N種，太多版本了，這種局面，本身就反映了人們在認識“信息”概念方面的不確定性，不夠有把握，不能一針見血地說清楚，才造成各種解釋都有！有點象在天文學中出現的宇宙是怎么形成的？人類有史以來有各種版本的宇宙起源學說，如亞里士多德的“地心說”、哥白尼的“日心說”、到今天的“大爆炸說”等等,這些學說，不斷被天文學家用新的觀測事實所否定，然后又出現新的理論來解釋宇宙的起源，即使今天的“大爆炸理論”，仍然還有解釋上的矛盾之處，需要科學家繼續去進一步地探索之；“癌癥是怎么產生的？自癌癥這個詞出現以來，也有各種解釋癌癥產生的原因的版本，但都還未見到權威性解釋的報道，所以才出現人們對癌癥恐慌癥，才在人們中流傳著這也致癌，那也致癌，其實可能就是還沒有找到真正的致癌病因，才會出現這種局面；“光的本質是什么？人們開始認識光的時候，只知道光是直線傳播的，產生了基于光是直線傳播的幾何光學理論，但隨著不斷地發現新的實驗和觀測事實，又才明白，光還具有波動性，和衍射性”等等，這樣的例子，舉不勝舉。其實這些重大的科學問題，人們認識它，的確有一個認識過程，要求從一開始就有一個確切無誤的定義，那是脫離人類認識自然規律的，只有當人類累計了大量的觀測事實和實驗事實之后，不斷地從認識，到否定，再認識，再否定，直到得到一個比較接近于真實的那樣一個定義或解釋，才是比較全面而肯定的結果。

盡管如此，到目前為止，作者比較贊同較為靠譜的簡單而明了的信息定義是：信息就是可被主體感知的附著于各種客體（載體）上的自然界物質或能量存在的一種形式及其運動變化呈現出的狀態，例如通過感覺通道（如人或動物、植物的眼、耳、口、鼻、肢體）的神經系統能感知的某種物質或能量存在的形式或其運動變化呈現出的狀態，我們稱這種“存在形式或狀態”就是一種信息。

信 息 的 6+1 理 論

信息論要研究的內容就是這些可被感知的物質或能量存在的形式及其變化狀態的產生、采集、傳輸、處理、存儲、、利用等環節的一切手段和范疇。如圖1所示：

智能化是現代人類對任何物質或能量的存在形式及其變化狀態的前6個環節（側重技術層面）在實現數字化、網絡化和集成化層面在規模上做到了最大化，也可以這樣認為，智能化就是這6個環節的最優的技術狀態，所以說智能化是信息化的技術基礎，技術支撐，就是這個意思；而信息化則是現代人類對任何物質或能量的存在形式及其變化狀態在數字化、網絡化和集成化層面在利用上實現了最優的狀態。從這個意義上講，智能化與信息化的辯證關系就十分清楚了。它們兩者是同一事物在“信息”這個概念之下的前后不同環節而已，我們稱之為信息的6+1理論！

物質、能量、信息是組成自然界的三大要素。物質是什么，物質就是人類能夠感知的實體東西（小到組成物質的分子；大到組成宇宙的星球、星云、星系等）；而能量則是使物質產生運動的原因，是力的一種表現形式，是人類能夠感知但不是實體的東西；信息既不是物質，又不是能量，而是反應這兩者的存在形式和它們發生變化的狀態。這三者不是一個概念，但又是有內在聯系的組成自然界的三大基本要素。

當了解了信息的意義及其重要性之后，我們才能談得上去利用它。利用信息是人類的目的，是根本。但為了利用信息的目的，則首先要做好信息的產生、采集、傳輸、處理、存儲、等6個技術環節。所以我們可以總結為1個使用目的和實現該目的的6個技術環節。根據信息的6+1理論，智能化是為信息化服務的，那么如果智能化系統做得很好，而由于利用它的人為因素，我們可以稱之為“活件”，如政治原因、人的操作技術水平、組織管理水平等原因，使得智能化所具備的優異功能沒有得到應有的充分發揮，打了折扣，我們就可以認為信息化不盡人意，這是“利用”環節出現了問題，是“活件”出了毛病。例如一個建筑智能化工程做得很好的小區，小區的中心控制機房，即智能化的集成中心，它的技術含量是相對比較高的，但由于使用它的人――“活件”是一些技術水平較低的保安人員來操作管理，其結果是事過不久，由于操作不當，造成軟件的丟失，硬件的損壞，致使其功能不能做到應有的發揮，這種例子在許多智能建筑領域，不在少數；“7.23”勇溫線特大軌道交通事故，恐怕在一定程度上也是“活件”出了問題；反過來，如果“利用”信息的需求，即信息化的需求來勢兇猛，要求甚為迫切，在資金和人力都具備良好的條件下，那么也將是推動智能化發展的積極動力。

各行各業都有自己的信息6+1理論，但其中傳輸、處理、存儲、等4個環節在當今技術水平下有大致的共同點，做法差異也不大，所以撰寫成書本或教材，有一定的共同性，因而在目前出版的一些《信息論》的專著或教材中，多以此4個環節來描述，很少提及信息的產生、采集、利用這三個環節的內容，其原因就在于此。當然在同一個行業或領域的《信息化》專著中，會將信息論的7個環節都要涉及到，才能成為一本實用的著作。然而對于信息的產生、采集和利用，在人類社會的各行各業中的差異就太大了！內容也太多了！可以說，對于人類社會的每一個行業來說，這三個環節，都可以寫一套專著，成為一個領域！就以信息采集這個環節舉例而言，天體物理研究中，我國1991年落成了直徑為2.16米的光學望遠鏡，配備了自制的光導纖維分光系統來收集來自天體的光譜信息，以供進一步處理來解密天體演化的本質；2010年又建成了世界最大的以光導纖維為引導的6米級的大天區多目標光譜施米特望遠鏡；目前世界多個國家（包括中國、美國、日本、歐共體等）正在討論將聯合建造一臺直徑30米的巨型光學望遠鏡、等值口徑約1公里的射電天文望遠鏡等，用來探索來自宇宙的更多信息的秘密；而在醫學領域，用1mm左右直徑的纖維透鏡和5-10微米直徑的相關光導纖維束作成的多種內窺鏡（如胃鏡、腸鏡、腹腔鏡等）被廣泛用來采集人體內不同器官的各種醫學上所需要的信息、還廣泛采用各種各樣的顯微鏡來采集人體內部導致疾病的微生物或病菌的信息；高倍顯微技術用于科研等等領域的例子，也是舉不勝舉；人類在智能建筑領域，樓宇自控系統中安裝在樓宇機電設備上的各種傳感器被廣泛用來采集智能建筑內部各種機電設備的工作信息，以保證其安全正常地運行；在平安城市領域，在城市的各個角落安裝了幾萬臺甚至幾十萬臺監控攝像機采集安全圖象信息，傳至公安部門的各級指揮中心，用以保證整個城市的安全；在新聞領域，各電視臺、廣播電臺的記者到世界各地發生新聞的現場，用攝像機、拾音設備采集各種新聞信息發回自己的電視臺或廣播電臺，進行報道；在自然界和人類社會的各個方面、領域，均已產生或正在產生著各種不同的信息，從宏觀世界到微觀世界，都需要我們去采集，就這一個信息環節，就可以寫成一部百科全書；還有信息的產生和利用這兩個環節，也如同采集環節一樣的，其內容之多之廣，不計其數。真是太豐富了，內容太多了！

因此在已發表的有關《信息論》專著或教材中，很少去觸動這三個環節（信息產生、采集、利用）的大內容，過去那些《信息論》專著也好，還是教材也好，都具有很大的狹義性和局限性！

智 能 化 / 信 息 化 的 判 斷 標 準 和 內 涵

智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區、智能建筑、智能交通、智能安防、電子政務等的判斷標準和內涵是什么？其實對于上述這些智能/信息化領域，簡單明了地可以用10個字就能完全給它們定義其判斷標準，即只要做到安全、舒適、高效、節能、環保這10字標準就可以全盤滿足這些智能化/信息化的要求，用這10字標準可以解釋一切智能領域的功能要求，這10字標準本來是起源于給智能建筑定的標準，可是仔細想一想，它又何嘗不是其他智能/信息化領域的判斷標準呢！標準定了，那么用什么技術手段（即內涵）來保證這些標準的的實現呢，那就是在智能建筑中我們最開始提及的只要我們設計的系統，在軟、硬件的配置上能保證在該智能領域，實現了設備自動化、辦公自動化、通信自動化（BA、OA、CA）等功能，就談得上實現10字標準了。如圖2所示：

這10字標準里，我們把“安全”放在第一位，是有其特殊而深刻含義的，只有在一切為了安全的前提下，才談得上后面的8字標準，如果人都沒了，大樓被燒了，鐵路火車撞車了，城市被炸了，還談什么高效、舒適、節能、環保！？。“7.23”浙江勇溫線鐵路動車追尾重大事故，車毀人亡，再一次給人們說明了這一道理的正確性。最近鐵道部頒發的動車降速措施，就是以人的安全為本，在重視安全的前提下，腳踏實地地發展我國干線軌道交通的正確舉措。

為了保證這些內涵功能的實現，我們舉幾個實例參考說明一下：

圖3A、3B是實現醫療系統智能化/信息化功能的姊妹圖，是互為補充的圖解。從圖3A看到，這是所述領域智能化/信息化的總體規劃圖，對于不同的智能化/信息化領域，圖中綜合電子信息系統（CEIS）的內容是有所差別的；而圖3B則是前者的細化內容，一目了然！以此類推，任何智能化/信息化系統均可按此方式進行規劃，和細化，只不過改變其中的專業設施和應用信息軟件系統就可以了。這一對姊妹圖的圖解格式，高度總結和概括了業內智能化/信息化各領域內，各系統之間的關系和功能定位，具有很強的普遍性和實用性，是業內可以為之借鑒參考的實用圖解格式。

1、醫院是人類社會保障生命安全的救護、醫治、保健的場所，隨著信息科技的發展，使得醫院的裝備更加現代化，這些裝備可以使得醫務人員能夠從人類身體上采集到各種健康的、病理的信息，為醫生提供準確的治療方案；時間就是生命，遠程視頻會診，使得更多的患者能夠不出遠門，就地享受到眾多國際、國內著名醫學專家的會診，得到更好的正確的治療措施；網上預約掛號、中國人口重多的龐大醫療保障體系的管理等，均需要具有智能化/信息化的醫療管理平臺，所有這些涉及與人類生命、健康的問題，無不與醫院智能化/信息化有關。

2、在智能建筑中，體育場館的智能/信息化系統建設是甚為復雜的，我們以它為例，看看怎么來實施，下面圖4A、4B是一對實現體育場館智能/信息化系統的姊妹圖，是互為補充的圖解：

軌道交通系統是智能交通系統中的一個非常重要的子系統，圖6B是更加細化了的軌道交通系統的可能工程內容。圖6C和圖6D是一個軌道交通樞紐系統的宏偉概念圖和一個真實的指揮調度中心實例圖（北京城市軌道交通指揮調度中心）。

物 聯 網 的 實 質 及 在 信 息 論 中 的 地 位

當今的物聯網把信息的產生和采集這兩個環節發揮到了極值。物聯網（The Internet of Things）是什么，其實就是互聯網的延伸，它的核心內涵（與互聯網的區別）就是采用了所謂RFID（射頻認證）的芯片感知技術和無線網絡技術，使得任何事物的信息都可以被感知，也就是任何事物的信息的產生和采集，均可通過RFID感知芯片和無線（或有線）網絡技術得到，余下的環節就可以交給互聯網來承擔了，所以說它是互聯網的延伸，互聯網是它的基礎，它離不開互聯網。為了實現RFID芯片產生的無限多個信息的認證和處理，隨之而來的就是要發展IPV6的無限網絡認證技術和超大規模的云計算處理、存儲技術。這是物聯網時代交給互聯網需要解決的重大技術問題。物聯網是我們人類在信息技術方面的又一次革命，但要清醒地認識到，它的特點也僅僅是前面所提及的6個信息環節中的頭兩個，即在信息的產生和采集上與互聯網相比，有著更大的規模罷了！物聯網不是我們的目的，而是我們人類在實現信息化過程中使用的更為廣泛、更大規模的信息產生和采集技術手段罷了！但是商家看好這個環節，做了比較大的商業炒作，人們應該腳踏實地地去促進這個領域的健康發展，防止一哄而上形成的泡沫經濟。

【參考文獻】

【1】王順德 《信息在智能建筑及其他領域中的內涵》 2011年 第8期 P83-88 中國科學院國家天文臺、同方數字城市工程公司

【2】王順德 《體育場館智能化系統建設導論》 2007年 同方數字城市工程公司 內部專著

【3】王順德 “智能交通信息系統大集成方案總體框架” 《智能交通》 2010年 第09期 P86-88 同方數字城市工程公司

【4】王順德 “光纖技術及其天文應用現狀” 天文學進展 第4卷 第二期 1986（4-6） P136 中國科學院國家天文臺

【5】王順德 “Fiber Optics Feed At Beijing Astronomy Observatory (BAO)”A.S.P. Conf.Ser.Vol.3 1988 P183 中國科學院國家天文臺；

【6】王順德 “Working System in Fiber Optics on The BAO 2.16m Telescope”A.S.P. Conf.Ser.Vol.37 1991 P119中國科學院國家天文臺

【7】王順德 “我國2.16米望遠鏡的光纖耦合分光系統” 自然雜志 1992 第15卷 第7期 P500-504 中國科學院國家天文臺

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近年來，BIM技術在我國工程建設中也得到了越來越多的應用，一些知名的設計單位已經在項目設計中開始應用BIM技術，一些大型施工企業也已將BIM技術應用于項目管理。

城市軌道交通工程建設規模大、周期長、涉及專業眾多，除了建筑、結構、風、水、電之外，還涉及線路、限界、軌道、通信、信號、牽引供電、AFC、綜合監控、PIS、屏蔽門等10多個專業的20多個設備系統，但工程建設線路長、空間小、施工工期緊。地下工程沿線的各種外部接口繁雜，施工空間的局限給設備管線綜合帶來了很多困難，設計及現場的接口協調消耗了大量的人力與時間；后期設備安裝調試時間短；建成運行后，運營管理安全標準高、全年運行、維護要求高[1-2]。

BIM通過三維可視化為主導的設計手段，使得設計的建筑構件帶有價格、時間、型號和規格等工程信息，這些信息相互關聯并被重復利用，經過各種深入的再分析，在施工、運營等建造過程的各個階段傳遞。

Autodesk的Revit是目前全球建筑市場上最為常用的BIM軟件平臺，它擁有強大的功能和豐富易用的二次開發接口（API）。基于Revit軟件，針對軌道交通的特點進行快速建模工具集的開發，可大大提高設計的質量與效率，也為模型在全生命周期中的應用奠定了良好的基礎[2]。

1 Revit與參數化設計

參數化，指的是建立特定的關系中某個基本元素發生變化時，其他元素也跟隨變化，參數化建立了彼此元素之間的關聯性。在可變的參數作用下，參數設計可以使系統自動對所有不變的參數進行維護，這對模型生成與修改的速度有很大的幫助。

參數化建筑建模能夠實現內部一致、高質量、可靠、協調的以及可計算的建筑信息整合[2]。其能夠很方便地對非圖形數據、圖形數據進行協調，包括日程安排、視圖以及圖紙等等。其還可以通過深化管理模型元素之間的相互聯系來共同的描述模型以及設計模式，從而將全套設計文檔與建筑模型放在一個全部都是和參數相互關聯的綜合數據庫內。參數化模型建筑要了解組件間的特性和兩者之間的作用關系，對元素之間的一致性關系能夠很好地保持，在應用實踐當中已經被證實是一種高效的重要的嵌入領域專業知識的建筑建模手段。

Revit是Autodesk公司專為建筑信息模型（BIM）開發的參數化建模軟件，是一個以構件為集合的建模軟件，所有基于Revit的產品都是參數化建筑信息模型工具。Revit允許用戶在3D視圖下設計建筑物及其各組件，以2D繪圖元素注解模型，通過建筑模型數據庫訪問建筑信息模型[1]。參數化建筑圖元是Revit的核心。Revit提供許多便捷人性化的圖元構件供用戶使用，同時允許用戶通過自定義“族（family）”靈活實現創新要求。

2 Revit二次開發

Revit API在最原始的功能上進行伸展，并且不同版本的API都具有很大的擴充以及優化的空間。Revit通過連續不斷的強化補充已經逐漸變成了一個非常強大的體系。通過用戶編程定義，可以實現一些Revit之外的功能，還可以完成通過Revit現有交互界面不能完成的工作。Revit為Revit API提供了很多的庫類以及命名空間，這樣可以為用戶在Revit平臺上擴充相應功能或者定義新的功能提供便捷。結合程序控制以及交互操縱的各自的有點，再合理利用API通過編程方式對規律性強、數據量大的建模工作進行開發，可以明顯提升用戶的建模效率[4]。

3 系統設計與開發

為了適用于軌道交通項目和申通地鐵集團BIM標準，此BIM應用工具包具有以下特點：

1） BIM應用工具包與申通地鐵集團BIM標準緊密結合。工具包的應用成果滿足集團BIM標準；

2） BIM應用工具包具有明確的針對性，適用于軌道交通項目各主要專業的日常工作；

3） BIM應用工具包采用模塊化設計，用于面向不同的使用對象和任務。

4） BIM應用工具包兼具易用性和高效性，并便于維護和升級。

根據軌道交通工程地鐵模型建設的特點，本項目將軌交工程BIM模型建立分為創建、檢查、修改和提交四個階段。各階段主要工作為：

5） 創建模型

在設計圖紙基礎上，通過手工、族庫和自動化三種方式創建工程的BIM模型，同時基于軌交的特點在建模中建立特有的模型軌交信息。

6） 檢查模型

開發相應插件，對創建的模型進行自動檢查。檢查的內容可包括：族及模型的規范性檢查、模型干涉分析及修改建議、凈空高分析等。

7） 修改模型

針對檢測出的錯誤，通過手工和插件兩種方式，對模型進行修改、優化直至通過檢查。

8） 提交模型

通過以上步驟，得到族庫、各類模板、軌交BIM模型的各類規范要求、幾何模型及屬性齊備準確的BIM模型，提交至以Vault Server為資料管理核心、以分布式Web系統為平臺的集成系統中進行管理和利用。

同時，為了與其他系統的集成，提供BIM模型與其他系統的集成的接口模塊，實現模型的重復利用及各系統的無縫連接。

針對這四個階段的劃分，本項目開展相應的工具包開發，包括：

1） 建模/修改工具包

① 創建模型：族庫創建；快捷創建（如吊支架）；圖紙拾取等。

② 修改模型：批量、按規則進行模型的修改。

③ 基于隧道院已經應用的明細表工具（Schedule Sync），后期可以根據軌交模型的特點進行進一步的開發，實現Revit模型與更多外部數據的交互，進而進一步提高建模的效率。

2） 檢查工具包

① 構件、模型命名檢查、構件設計參數檢查、軌交標準規范等檢查

② 凈空、管道/管線干涉及避讓等檢查

③ 可施工、運營信息檢查

3） 提交工具包

① 對完成的模型進行資產清單、明細表、交付報告的生成。

② 通過提交工具包模型可以提交至Vault數據庫或其他數據庫。

③ BIM模型可以轉化成其他系統支持的數據實現與其他系統的無縫連接。

系統架構如圖1所示，通過Revit API訪問Revit模型、族、族實例等，提取幾何信息、族實例信息、族屬性信息，并進行一定的幾何計算，進行構件生成、構件檢查、構件標注、交匯扣減等，并最終實現梁柱門窗創建、軌道創建、支吊架創建、干涉檢查等功能。

圖2、圖3所示為插件的部分功能效果。

4 結論

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關鍵字：人機工程學；產品設計；人機關系；人機關懷

一、人機工程學的形成與發展

人機工程學是一門廣泛應用于各個領域，內容綜合且多樣的交叉學科，國際上對于人機工程學的名稱因地域而各有不同。在多數西歐國家被稱作“Ergonomics”；在美國則被稱為“HumanEngineering”。人機工程學在我國尚無統一的名稱，除了較為普遍的人機工程學外，也使用人因工程學、人類工效學等名稱。

對于人機工程學的定義如同其名稱一樣尚未統一，這也與其統合叉學科的性質不無關系。不同領域的不同學者對于人機工程學的定義都有其側重點和傾向性。國際人機工程聯合會(IEA)為人機工程學下的定義為：

人機工程學是整個系統中的人及其他各元素之間相互關系的學科，是一門運用有關理論、方法和數據進行設計，以盡可能使人身心健康愉快的整體優化的專業領域。

雖然人機工程學尚無統一的定義，但縱觀其各種定義可以發現，人機工程學的直接研究對象是整個系統中的人一機一環境的關系，而不是孤立的研究人或物。

普遍認為，對于人機工程學初步的系統研究最早始于二戰前。如同電影大師卓別林在《摩登時代》中描述的那樣，不合理的人機關系不僅缺乏人性化還會帶來工作效率的低下。針對這一問題，一些設計師、工程師就開始了對人體尺寸及其活動范圍進行測量和研究，使產品尺寸與人的生理數據相符合。在第二次世界大戰期間，人機工程學在飛機駕駛艙的設計中得到應用，尤其是在與視覺有關的儀表顯示上。二戰結束后，人機工程的研究范圍在民用領域中得以發展，美國設計師德雷夫斯(H.Dreyfuss)在他出版的《人的度量》一書中就幫助建立了作為設計師基本工具的人機體系。北歐設計師克蘭特(K.K1int)和曾那爾(R.Zernell)也分別在家具和手持工具設計中將其應用。

隨著科技的發展，人機之間的關系也變得更加復雜，進而人機工程學也以一門獨立的學科得以發展。瑞典人機設計小組就是在20世紀60年代末成立的從事工作環境、殘疾人用品等人機設計的先驅，該小組為手疾者設計的餐具就取得了矚目的成就。在家具方面，挪威的斯托克公司設計的一系列座椅就充分應用了人機工程學，此類座椅使脊椎和身體處于同一直線，消除了背部和頸部的應力。美國設計師聯合設計的Leap座椅，可以調節座椅靠背來滿足每個人脊柱的不同形狀，用以勝任長時間固定坐姿的辦公需要。

隨著電子計算機和虛擬技術的發展，電子產品的“人機界面”成為人機工程學研究的另一主題。對操作系統等軟件和鼠標、鍵盤等硬件的人機關系的研究用以滿足日益發展的電子產品成為未來人機工程學研究的又一個重要內容。

我國的人機工程學還處在起步階段，該學科直到80年代才進入我國，并在1989年成立國家級學術組織――中國人機工程學學會。現階段，人機工程學已經相對較為廣泛的應用于航空航天等軍工領域，對于在日常生活用品等領域的應用尚處于模仿階段。

二、人機工程學在產品設計中的應用

心理學、生物學等有關學科的發展，使人機工程學成為產品設計中的重要依據。以前人們對于產品美觀、耐用的基本要求已經成為歷史，產品的舒適性和宜人性則更顯得尤其重要。

人機工程學在產品應用中的第一表現就是家居和辦公產品的設計。無論工作還是休閑都離不開座椅這一典型的家居用品。座椅的設計合理與否與人機工程的應用有著重大關系，正確的人機設計可以減輕腰腿肌肉負擔，防止脊柱、盆骨等的損傷，有的還能預防不良坐姿的養成。而這一設計過程中對于肌肉、骨骼等在不同坐姿下應力的分析和測量都是非常重要的。辦公用品的人機因素對于提高工作效率和消除使用者的慢性病隱患等有重要作用。德國雷美(Lamy)公司設計的Safari系列鋼筆就因通過人機工程的設計以矯正不良握姿和減輕長期書寫疲勞感而成為區別于廉價書寫工具的高附加值產品。

交通技術的發展給每個人的生活都帶來了極大的方便，從公共交通到私家車，現代社會中人人都離不開代步工具，而人機工程學在交通工具中的應用也顯得越來越重要。這不僅體現在運載效率的提高，同時也與交通工具的安全密切相關。在汽車設計中，對于人體尺寸的三維模擬不僅在座艙舒適性上有重大意義，同時靈活且不易疲勞的操控設計可以最大程度的減少人為誤操作所導致的交通事故。同時人體尺寸的測量對于假人模擬撞擊實驗也提供了相關數據，沃爾沃汽車安全中心研制的假人廣泛應用到車輛的安全測試中，同時安全測試在假人上反饋的數據又對汽車安全起到重要的評價作用。

傳統的人機工程學的研究方向更多的集中在人與機器間的物理交互，隨著電子產品的普及，人與電子產品的交互就不單單是物理交互的過程，更迎來了人機界面的發展。蘋果公司在近期的成功很大程度的反映在了其以人機界面作為載體的掌上電子產品上，其拋棄實體界面的全軟件界面操作方式不僅新穎，而且注重人機交流和廣泛的適用性，這很大程度上對iphone手機的熱銷起到關鍵作用。同時由于電腦占用使用者的時間不斷加長，如鼠標手等疾病的凸顯就使得人機工程學在人與機器直接接觸的物理界面仍不容忽視。現代電腦的標準鍵盤――Qwerty鍵盤，在設計之初所考慮的因素包括布局、尺寸、阻力甚至鍵帽角度等都經過反復的改良才最終得以國際化，而鍵盤和鼠標的人機工程考量也成為電腦配件與時俱進的特點。其中微軟和羅技公司走在了人機產品的前列，而筆者參與設計的一款集成鍵盤功能的游戲鼠標也充分考慮了人機工程學的因素。’通用設計又稱共用性設計，它提倡在設計中最大程度的考慮各種人群的需要，通過人機工程學研究，使諸如老幼人群、殘疾人等可以像正常人一樣享受現代產品的便捷。可以說，對于通用設計的人機工程學研究是“以人為本”的社會理念在工業設計領域最充分的體現。歐美國家公交車對于肢障者上下車問題的充分考慮就體現了通用設計的關懷。在我國，某些公共場所衛生間及洗手池不同高度的設計也體現出了對不同人群的“人機關懷”，而這都是以人體數據為依托的人機工程學的貢獻。

結語

隨著市場經濟的發展，商品競爭的日益激烈，人們對產品的要求也在不斷提高。設計師在新穎的色彩、外形等方面不斷迎合消費者的同時，對于產品所給予消費者的“人機關懷”也成為把握設計動向的又一要素。設計不同于純藝術，只有以人為本更好的符合消費者的人體機能和心理需求，才更能決勝于市場，做出真正優秀的設計。

參考文獻：

1.張俊霞.王新亭.《人機工程學與設計應用》.北京.國防工業出版社，2010

篇10

關鍵詞：城市交通；技術；研究

Abstract: the article on China's recent city transportation infrastructure construction and long-term modernization city traffic management basic theory, method of the traffic engineering application technology present situation, development direction and objectives and research ways and measures are analyzed, and the future research directions are suggested.

Key words: city traffic; technology; research

中圖分類號：U491文獻標識碼：A文章編碼：

一、引言

近幾年來，隨著我國國民經濟發展迅猛，交通需求量增長很快，全國范圍內的大中城市都基本上出現了嚴重的交通阻塞現象。在我國，出現城市交通全面緊張的原因主要有二個：(1)城市交通基礎設施建設速度遠遠跟不上交通需求增長速度，城市交通設施運輸能力不能滿通需求而造成交通阻塞；(2)城市交通管理設施落后、管理水平不高，現有道路交通設施的運輸能力得不到充分利用而造成交通阻塞我國國內經濟發展很不平衡，沿海城市較內地城市發展要快，北京及部分沿海城市已初步建成了較完善的道路交通網絡。但由于這些城市的交通管理設施落后，管理人員缺乏，管理水平不高，造成已形成的道路交通網絡系統沒有發揮其應有的運輸效率，加重了城市交通的阻塞。

另一方面，由于我國以前對城市交通管理重視不夠，城市交通管理法規還不夠完善，執法部門執法不嚴，市民遵守交通法規的觀念淡薄，交通違紀現象很普遍，時常造成人為的交通擁擠與阻塞。

總體來說，我國目前仍為發展中國家，絕大多數城市仍處于開發階段，造成交通全面緊張的主要原因是城市交通基礎設施建設速度遠遠跟不上交通需求的增長速度。加快我國城市交通基礎設施的建設，盡快形成基本適應交通需求的城市交通網絡系統是我國城市交通建設的當務之急。

本文著重討論在我國近期城市交通基礎設施建設及中遠期現代化城市交通管理的基礎理論、方法中起支撐作用的交通工程應用技術的現狀、發展方向與目標及其研究途徑與措施。具體包括三個方面：①城市交通信息系統；②城市交通需求預測系統；③城市交通應用軟件系統。

二、城市交通信息系統

城市交通信息是進行城市交通研究的依據，進行城市交通基礎設施規劃、建設及城市交通管理的基礎。城市交通信息極其豐富，種類繁多，就其時效性可分為實時交通信息及歷史交通信息，就其性質可分為動態交通信息(車流的交通信息)及靜態交通信息(交通設施的交通信息)。

1．械市交通信息系統發展與現狀

(1)用于城市交通規劃的交通信息系統

城市交通規劃在城市的建設及發展過程中起著十分重要的作用，進行城市交通規劃需要大量的城市交通信息，其中，最主要的交通信息包括：①居民、車輛、貨物的出行特性及其分布；②交通流特征(交通量、車速)及其分布；③交通設施(道路網絡、公共交通網絡、交叉口控制設施、車站、碼頭分布)；④社會經濟信息(人口及其分布、居住分布、就業分布、土地利用及其分布)。這些交通信息在交通規劃中是進行現狀交通評價及未來交通預測的直接依據。國外經濟發達國家比較重視這類交通信息的收集與積累。早在五六十年代，歐美發達國家當時處于城市交通基礎設施建設時期，城市交通設施的規劃與建設成為當時交通工程的研究重點，為了配合交通規劃工作的全面展開，許多大中城市都相繼進行了大規模的交通調查，并建立了標準化交通信息數據庫，這些交通信息數據庫在當時的大規模交通規劃及后來的城市交通規劃滾動、調整中起了極其重要的作用。一方面，這些交通信息數據庫為交通規劃及交通規劃滾動中的交通評價、交通預測提供了堅實基礎，使規劃及規劃滾動科學、合理，另一方面，這些規范化的交通信息數據庫為沒有進行大規模交通調查的城市提供了樣板，這些城市可以不進行大規模交通調查而直接從規范化交通信息數據庫中調用同類城市的交通信息進行類比，便可進行城市交通規劃，不僅大大節省了調查經費，而且大大縮短了城市交通規劃工作的周期，社會經濟效益巨大。

如前節所述，我國目前狀況與歐美發達國家60年代的狀況相似，處于經濟大發展時期，造成城市交通全面緊張的主要原因是城市交通基礎設施的建設速度遠遠跟不上城市交通需求的增長速度，為了改變這一狀況，一個大規模的城市交通規劃、建設熱潮正在全國展開。為了開展城市交通規劃工作，我國已有近40個城市進行過大規模或較大規模的綜合交通調查，無疑這些交通調查成果對相應城市的交通設施規劃、建設起到重要作用。但從交通信息系統的角度來看，存在著許多不足，有待于進一步完善。如：①交通調查不規范。目前用于城市交通規劃的交通調查很不規范，無論是調查的內容、調查的深度，還是對一些主要特征指標的定義均無統一的標準，造成城市之間的不可比性。如對居民“出行”的定義，就沒有明確的標準，有的城市定義為居民在空間上移動500m或1000m為出行；有的城市定義為居民外出耗時3分鐘或5分鐘為出行，等等，使得居民平均日出行次數這個重要的特征指標無可比性。②調查成果沒有形成數據庫，利用率低。我國已有近40個城市進行過綜合交通調查，調查的城市覆蓋面很廣，信息量極其豐富，如果能形成一個國家級的標準化交通信息數據庫，為沒有做過交通調查的城市提供類比分析的依據，必將能產生巨大的經濟效益。但我國目前不僅沒有形成國家級數據庫，就連各城市本身也很少形成數據庫，不少城市在交通規劃結束后，交通調查資料就被遺失，待規劃滾動時，需重新進行調查。有些城市，雖進行了大規模的綜合交通調查，但在規劃時，僅少量調查結果被應用，大部分被浪費。總體來說，目前我國的交通調查資料利用率很低。

⑧交通信息采集手段落后。我國目前城市交通信息的采集基本上還是用比較原始的人工方法，自動化程度很低。如交通流量、車速等信息的采集基本上還是用記數法，現代化的交通檢測手段沒有被普及；居民出行調查常采用家訪法；土地利用、人口分布等信息用原始的圖上量面積方法，掃瞄儀等現代化設備沒有被廣泛應用。

(2)GIS在城市交通信息系統中應用

GIS(GeographiclnformationSystem)是一種基于計算機軟硬件支持的空間和空間屬性數據庫的地理信息系統，由于它的綜合功能、廣泛的應用領域及在決策中的綜合效能，最近十多年得到了迅猛發展。特別是近幾十年計算機軟硬件價格下降及技術的進步，GIS在城市的規劃建設和管理部門迅速推廣應用，取得了巨大的社會經濟效益，GIS同樣也能成為城市交通規劃、建設及城市交通管理的有力工具。

GIS是利用計算機軟硬件的支持，對數據和信息(包括圖紙和表格)按地理坐標和空間位置進行收集、輸入、存貯、編輯、查詢、檢索、顯示和管理，以及對這些信息進行統計和分析的綜合技術。GIS一般包括四個子系統：①數據輸入子系統。借助于一定的技術手段，如數字化儀、掃描儀等將圖片數字化，或通過實地測量獲得的數據以及空間物體的屬性數據按一定的格式輸入計算機，建立相關的地理數據庫。②數據庫管理系統。把空間數據以拓撲結構的形式組織、分類、整理、運算，并進行綜合管理，為用戶相應的操作、分析、顯示等的空間和非空間的查詢進行快速檢索服務。⑧數據輸出或顯示子系統。利用計算機終端輸出全部或選擇性的部分數據或圖形信息，為用戶提供直觀的圖象和圖形。④空間分析子系統。對這種空間信息根據用戶咨詢目的進行空間分析，建立空間事物的綜合系統動力學模型，進行動態數學模擬及預測。

考察GIS的功能可以實現：利用GIS進行城市交通的規劃、設計、建設、管理，能大大提高工作效率及成果水平，尤其是對城市交通規劃。因為城市交通規劃所要處理、分析的數據量巨大、數字模型復雜、規劃成果或分析結果的表示要求多樣化，利用GIS強大的數據懾人功能、數據管理功能、圖形顯示功能及空間分析功能，能使上述問題變得十分容易。可以說，GIS是進行城市交通規劃的最有利的輔助工具，在我國當前大規模的城市交通規劃建設時期，在城市交通規劃中推廣應用GIS，更具有特別重要的意義，必將產生巨大的社會經濟效益。

GIS的發展已有30年的歷史，但其突破性的進展是在計算機高度發達后的80年代末期，并已在發達國家得到廣泛應用。GIS在交通工程中的應用始于80年代，交通工程GIS系統的特殊性在于依靠宏觀的GIS地理信息系統的一切環境外，還必須具有交通工程特有的基礎數據庫系統以及處理一般交通工程問題的能力，如交通需求預測、車流路徑選擇、道路通行能力分析、交通質量評價、交叉通信號配時及延誤、排隊分析等。

交通工程GIS發展最快的是美國，近幾年來已有上百個交通工程GIS軟件問世，由美國凱力浦(Caliper)公司開發的TransCAD交通工程GIS軟件系統，可以說明是GIS在交通工程應用的一大突破，并且由于其使用方便、性能穩定、價格低廉等優點而被廣泛應用。利用TransCAD進行紐約肯尼迪國際機場綜合交通規劃、管理就是GIS在交通工程中應用的一個成功的例子。

我國GIS的技術開發和研究起步較晚。1987年由國家計委和中國科學院建立的資源與環境國家重點實驗室標志著我國GIS研究的開始。1988年結合世界銀行貸款的三個中等城市(洛陽、沙市和常州)的城市建設項目建立城市規劃管理信息系統，標志著我國城市地理信息系統開發的開始。但GIS在城市交通規劃及交通工程方面的應用，在我國幾乎還是空白。

(3)用于現代化交通管理的城市交通信息系統

城市交通信息系統不僅在城市交通規劃、建設中起著十分重要的作用，它同樣是進行城市交通現代化管理的基礎，倍受西方發達國家的重視。在這些國家，城市交通工程建設已進入現代化的交通管理階段，其主要工作為兩個方面：①城市交通需求管理(TDM)。通過交通需求的管理，減少不必要的出行量，降低道路交通負荷以緩解交通狀況。②城市交通系統管理(TSM)。通過交通系統管理，提高現有交通設施的運輸能力及運輸效率，以緩解交通緊張狀況。而進行交通需求管理及交通系統管理的基礎，都是城市交通信息(特別是實時、動態交通流信息)的獲取與傳遞。發達國家非常重視城市交通信息系統，投入了大量的財力、物力、人力進行研究與開發。如歐共體12國正在研制的基于衛星通訊的現代化智能車一路一運輸環境系統DRIVE研究計劃中，就投入了大量的資金對交通信息系統進行研究。，在研究經費達1億歐洲貨幣單位的DRIVE計劃一期工程中，有近1／3的研究項目為道路交通信息RTI(Road Traffic lnformation)的研制與開發，包括道路交通信息的獲取、傳送、管理及數據庫系統建立。研究經費達4億歐洲貨幣單位的DRIVE計劃二期工程，其研究主題就是現代化交通信息系統(DRIVE Ⅱ：ATT―The Advanced Transport Telematics)。研究計劃包括了交通需求管理信息系統、旅行交通信息系統、集成化城市交通管理信息系統、集成化城際交通管理信息系統、駕駛員救援與合作駕駛信息系統、貨運與車隊管理信息系統及公共交通管理信息系統的建立、信息采集技術、傳送技術及硬件設備開發。

我國目前處于大規模建設時期，城市交通基礎設施的規劃、建設是我國當前的當務之急，但由于經濟發展的不平衡，我國部分沿海城市將率先進入現代化行列，城市現代化交通管理技術的研究與開發應盡早開展。我國目前對在城市現代化交通管理中起基礎作用的交通管理信息系統尚未開展研究，應引起有關部門的重視。

2．城市交通信息系統發展目標

適應我國當前大規模城市交通基礎設施建設的要求，要統一城市交通規劃的交通調查標準，建立全國通調查數據庫，供未進行過大規模交通調查的城市在進行交通規劃時類比、參考。同時，要建立標準化的城市交通規劃GIS系統，積極在國內推廣應用，并開展現代化城市交通管理信息系統的研制，爭取達到國際80年代初同行業的先進水平。

3．城市交通信息系統研究內容

(1)規范化城市交通調查內容、調查技術、調查方法研究

研究城市交通規劃的規范化調查項目、調查內容、調查方法及調查技術；研究不同層次規劃(遠景城市發展戰略規劃、中長期城市綜合交通規劃、近期城市交通治理規劃、城市交通滾動規劃)的調查內容及調查方法；建立規范化交通調查指南。

(2)城市交通規劃信息數據庫技術開發

開發城市交通規劃信息數據庫技術，收集國內已調查的城市交通信息資料，按城市性質、區域規模、人口規模等建立數據庫，研究城市交通規劃信息數據庫的維護及更新技術。

(3)出行特征參數與城市性質、規模相關關系研究

廣泛收集國內的城市交通調查資料，研究并建立居民出行特征參數(如居民平均日出行次數、各目的出行次數、交通方式比例)、車輛出行特征參數(如車輛平均日出行次數、平均出行距離)等與城市性質、城市規模的相關關系，供同類城市進行交通規劃或規劃滾動作類比、參考。

(4)適合中國國情的城市交通工程GIS系統開發

開發適合于我國城市交通工程的基本GIS系統，加強交通工程所特有的交通數據獲取功能，增加交通分析功能(如網絡分析功能、交通數據統計功能、交通需求預測功能、道路網絡規劃功能、公共交通線網規劃功能)，建立交通工程標準數據庫(如各種圖示圖例、道路規劃標準、交通信號燈標準、交通狀況標準等)；研究已有的交通工程標準軟件與GIS的接口技術或轉換技術。