城際軌道交通范文
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篇1
在實際的運營過程中,城際軌道交通有著區域系統化、公交服務化以及客流量較大這幾項明顯特征,而為了提高城市間的交通效率和可靠性,城際軌跡交通系統要求建立非常完善的區域網絡,并通過試車線提高并保障該路段交通的運行效率以及可靠性;可以說,正是由于試車線的存在,城際軌道交通逐漸成為了具有科學性、高效性以及可靠性的現代化交通線路。但就試車線的具體設計方案而言,其具體功能和要求以及一些設計細節都具有一定的爭議,本文就試車線的基本功能和相關設備配置方案來考量。
1、 城際軌道交通試車線的基本功能
城際軌道交通試車線對于新車以及檢修后車輛的檢測工作包括靜態檢測和動態檢測兩種;其中,靜態檢測旨在調試相關檢測設備并保證其工作的可靠性和準確性,靜態檢測中主要包括對于車站電纜配置以及運行時安全性和工作效率的檢測,如發現相關故障和工作延時,則對其進行診斷和修復;而動態調試則是在保證車載信息系統配置和試車線信息系統配置的有效性前提下,對試驗列車進行倒行、定點停車、速度測試等功能測試,來保障列車工作運行的安全性和高效性。總而言之,試車線存在的目的就是為了通過科學、系統的檢測工作來進一步保障該路段的交通安全以及高效性,并保證城間軌道交通所產生的經濟效益。
2、 城際軌道交通試車線的基本設計要求
城際交通軌道試車線在設計規范中嚴格要求試車線干路為平直線路,并且只有當在特殊情況下如施工難度太大等,能在線路中合理設計部分曲線;而城際軌道交通試車線的一項重要功能是能對新車以及檢修后列車進行靜態調試和動態調試這兩項檢測工作,一般來說檢修列車上都設置有合格的車載信號設備,但同時也要嚴格保證試車線信號設備的質量和有效性,這樣才能開展車載數據庫與試車線信號設備的一致性測試,以此來保障測試結果的準確性;并且試車線應在相應路段上合理設置試車設備房屋以及檢查坑,其中檢查坑一般有照明系統和良好排水設施,并具體要求檢查坑深度為1.2m至1.5m之間,其長度也要嚴格控制在(L/2+5)m之上(L為檢修列車總長度),并且試車線兩端都應設置有緩沖滑動式車擋,從而使得檢測實驗方法和結果更加的科學和準確,從而嚴格保障了城際軌道交通試車線的安全性以及可靠性。而在城際軌道交通試車線的具體設計方案中,試車線的有效長度也應根據對于新車以及檢修后列車測試中的相關數據計算來具體度量。
3、 城際軌道交通試車線設計方案
3.1試車線信號系統設備設計方法
圖1試車線信號系統設備設計圖
如圖1城際軌道交通試車線信號系統設備設計圖,試車線信號系統設備一般按此來配置設備,其中具體通過接口柜、軌旁控制單元、集成機柜、控制盤及其接口、應答器、車輛段聯鎖等元件來構建,并利用以太網連接試車線PC來模擬并處理相關的試驗數據,能在實際工作中保證試車作業的獨立性和科學性。而在對新車以及檢修后列車進行靜、動態調試的過程中,檢修列車上都設置有合格的車載信號設備,而要處理和連接車載數據庫與試車線信號設備的相關信息傳導,也是通過計算機連鎖設備來實施;而在進行試車作業的具體流程如下,首先操作員在試車線設備室啟動試車按鈕,將檢測列車停到規定范圍內并定位,在信號設備系統工作后,便將控制權交由試車線PC,當試車作業完畢,相關信號機也應關閉,并由信號樓控制室重新控制。而在試車實驗過程中,測試員可以通過試車線PC的主頁菜單中如發車指令、定位系統、切換駕駛模式等選項來具體實施相關操作,并通過指令將相關信息發送到列車信息設備系統并操作。
3.2試車線長度設計
在城際軌道交通試車線的具體設計方案中,試車線的有效長度也應根據測試中的相關數據計算來具體度量;其中在試車工作中啟動階段、制動階段,列車的啟動距離和制動距離以及最高試車速度都會影響到試車線的設計長度計算;而其又主要取決于最高試車速度的數值,為了保證測量結果的準確性,一般每1.2km左右設置一個測量站臺,來考量測量列車的運行特性;一般來說,對于最高試車速度沒有硬性要求和規定,試車線長度設置也較為靈活,但一般都在可控范圍內,由于靜態調試中主要電纜配置以及運行時安全性和工作效率的檢測,所以對于靜態調試線中設計規范較為統一,而動態測試線長度則要根據試車工作中啟動階段、制動階段,列車的啟動距離和制動距離以及最高試車速度都會影響到試車線的設計長度計算;主要要求動態試驗線長度能滿足新車以及檢修后列車在全速行駛下的測驗工作
4、 結語
我國交通業正在迅猛的發展,與傳統交通線路相比,城際軌道交通試車線能為城市間提供更加便利、高效的交通服務,能通過對于新車以及檢修后列車的科學、系統檢測來保障該路段的交通安全以及高效性,并能從整體上大幅度加速區域城市化進程,能合理適應現代化社會交通行業發展前景。而要進一步提高和改善城際軌道交通試車線的服務水平和一些細節工作上的不足,首先需要規范和優化交通線的設計方法,并嚴格遵從城際軌道交通試車線的基本設計要求,如嚴格要求試車線干路應為平直線路,保證試車線信號設備的質量和有效性等;而在具體的實施過程中,同樣也要注重結合實際環境來構建,如在施工難度太大時,可在線路中合理設計部分曲線等。只有在實際工作中,通過不斷的學習和改進,才能構建了能適應我國交通環境的試車線合理設計方法,并為城市間交通帶來更優秀的服務以及更大的經濟效益。
【參考文獻】
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篇2
全線共計雙線32m簡支梁579孔,雙線24m簡支梁88孔,單線32m簡支梁203孔,單線24m簡支梁19孔,簡支梁長占橋梁總長的81.5%。
全線跨越道路、河流采用的特殊結構以預應力混凝土連續梁為主,全線共計采用25聯連續梁,其中最長一聯為1-(70+130+70)m;跨越擬建肇花高速公路采用1-(87.5+160+87.5)m雙線連續剛構橋;跨越擬建佛清從高速公路采用1-80m雙線簡支組合拱。高架車站兩端咽喉區設置小跨度連續梁,共計16聯。
主要技術標準
(1)線路級別:速度目標值200km/h城際鐵路,正線雙線,線間距4.4m。
(2)軌道標準:跨區間無縫線路,60kg/m鋼軌。
(3)軌道類型及軌道高度:正線鋪設CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道,橋梁一般地段線下軌道結構高度為725mm,道岔區線下軌道結構高度為860mm。
橋梁設計原則
(1)列車靜活載
采用CRH6城際動車組,設計豎向荷載采用ZC活載(0.6UIC)。
(2)列車豎向動力作用
列車豎向動力作用按《高速鐵路設計規范(試行)》第7.2.7條辦理。
(3)制動力或牽引力
橋上列車制動力或牽引力按列車豎向靜活載的15%計算。但當與離心力或列車豎向動力作用同時計算時,制動力或牽引力應按豎向靜活載的10%計算,具體作用位置應符合現行《鐵路橋涵設計基本規范》TB10002.1的相關規定。
區間雙線橋采用單線的制動或牽引力,車站內雙線橋梁應根據其結構形式考慮制動和啟動同時發生的情況進行設計;三線或三線以上的橋梁應采用雙線的制動力或牽引力。
(4)離心力
列車離心力的計算、加載方式及參數取值按《高速鐵路設計規范(試行)》第7.2.8條辦理。計算離心力時活載按ZK活載。
(5)下部結構縱、橫向剛度
廣清城際采用ZC活載,較高速鐵路采用的ZK活載略小,因此墩臺頂縱向水平線剛度限值可予適當折減。
廣清城際設計時速達200km/h,墩臺橫向水平線剛度按《高速鐵路設計規范(試行)》第7.3.9條辦理。在ZC活載、橫向搖擺力、離心力、風力和溫度的作用下,墩頂橫向水平位移引起的橋面處梁端水平折角應不大于1.0‰弧度。
橋梁結構選型
4.1梁部選型
正線單、雙線簡支梁采用珠三角城際軌道交通網簡支箱梁設計圖(專橋[2012]2216、專橋[2012]2226)。連續梁采用預應力混凝土箱梁,跨度60m及以內采用斜腹板,翼緣板厚度及腹板斜度與標準簡支梁一致,增加景觀效果。
龍塘動車組走行線單、雙線橋設計速度較低,可選擇T梁或箱梁方案。考慮走行線橋梁具有橋上半徑小(最小曲線半徑R=350m)、聲屏障設置比例高(占65%)、景觀效果要求高等特點,經比選后推薦采用有砟預制架設箱梁。單線有砟箱梁采用整體式箱梁,梁高2.3m,梁寬7.8m,跨度24m時適用最小曲線半徑R=350m。雙線有砟箱梁采用并置箱梁,為單線箱梁切內側翼緣組合而成,箱梁總寬13m,線間距5m時適用最小曲線半徑R=3500m,雙線有砟箱梁截面圖見圖1。
圖1雙線有砟箱梁截面圖
4.2橋墩選型
廣清城際沿線城填密集,對橋墩景觀要求高,且部分高架地段位于路中分隔帶,為減少汽車撞擊影響,推薦選用流線型圓端形橋墩。雙線墩高H≤14m時,墩身尺寸為4.2m(橫向)×2.0m(縱向),橋墩橫向尺寸比鐵路橋墩縮小1.5m以上,有效減少路中綠化帶寬度。橋墩立面做成花瓣形,輔以刻槽等凹凸細節,墩梁配合圖見圖2。
圖2正線單、雙線簡支箱梁墩梁配合圖
廣清城際橋梁設計特點
5.1特殊結構分布密集
廣清城際線路長度較短,但沿線現狀道路交錯縱橫,在建、擬建及規劃道路眾多。全線跨越現狀及規劃道路共計221處,其中跨越高速公路、國省道10處,鐵路3處。沿線道路立交條件復雜,橋梁布置時根據地方規劃要求,常需加大跨度,采用特殊結構。以下就跨越擬建肇花高速公路橋予以簡述。
廣清城際于DK43+150(=肇花K41+223)跨越擬建肇花高速及山前旅游大道。山前旅游大道,亦稱S381,規劃總寬度達60m。擬建肇花高速正線分為左右兩幅橋并行與山前旅游大道兩側,橋面寬度均為16.75m,正線兩側設計為8.5m寬的匝道橋,此外根據高速公路遠期擴建為八車道的規劃要求,肇花高速尚需考慮外擴一個車道。跨越點處規劃道路總寬度超過130m,由于橋墩墩高超過25m,具備設置連續剛構橋的技術條件,因此采用1-(87.5+160+87.5)m連續剛構橋。跨越處平、立面圖見圖3和圖4。
篇3
關鍵詞:京津城際鐵路;鋼混結合梁;設計
1 工程概況
京津城際軌道交通在天津市區跨越京山鐵路小三線,由于市區內既有建筑物較多,限制了軌道交通平面線形的選擇,致使京津城際軌道交通與京山鐵路小三線的立交條件很差,兩條線的夾角僅為18·3°,且兩條線均位于平面曲線上,其平面關系詳見圖1。
篇4
[關鍵詞]:城市軌道交通技術發展戰略
前言
發展城市軌道交通是解決大城市交通的重要手段。軌道交通建設從規劃、設計、施工到運營,涉及建筑業、制造業及管理的所有領域,城市軌道交通技術的發展,不僅可推動我國建筑業、制造業的發展,更可帶動城市的發展。以新的戰略發展觀探討今后我國城市軌道交通的發展,在技術層面上,可提升我國城市軌道交通的整體技術水平,完成本行業的技術跨越,促進產業發展;在宏觀方面,更可引導城市布局的合理發展,創造出新的經濟增長點和就業機會,提升城市的國際競爭力,促進未來城市的可持續發展。
但目前國內城市軌道交通的發展仍存在一些問題,主要癥結有:規劃體系不健全;系統標準不統一;建設周期長,造價高;裝備技術與發達國家仍有差距;交通設施運營管理缺乏系統整合,管理手段落后;交通安全保障系統不健全等。健康有序地發展我國的城市軌道交通,促進技術發展,意義非常重大。
本文即通過我國目前城市軌道交通的現狀分析,得出技術發展趨勢及技術發展特點,根據存在的問題提出技術發展目標,并制定出相應的技術策略。
1國內城市軌道交通現狀與存在問題分析
1.1建設現狀
綜觀我國城市軌道交通建設史,從1965年北京地鐵一期工程開工,到目前全國多個城市多條線的同步建設,風雨四十年,已開通城市軌道交通的有北京、上海、天津、廣州、長春、大連六城市10條線,線路總長共計約318公里,除北京地鐵一號線和環線近40公里外,其余都是九十年代后修建的。進入新世紀以來,發展態勢更為迅猛,全國48個百萬人口以上的大城市中已有30多個城市開展了城市軌道交通的前期工作,在建線路有8個城市,17條線,線路總長約360公里,共需總投資近1100億元,運營初期所需車輛就達1582輛。而近期報批的幾個城市的建設規劃,更是報出了驚人的數字。
分析這些城市的特點,可以看出,我國200萬人口以上的大城市和特大城市是我國今后建設城市軌道交通的重點。大致有四種情況:
第一種,具有建設和運營管理城市軌道交通的經驗,進一步加快城市軌道交通建設,在城市內形成城市軌道交通,在城市中發揮骨架作用;如:北京、上海、廣州等城市;
第二種,具有建成一條線或正在建設城市軌道交通的城市,開始進行第二條城市軌道交通的前期工作,盡快形成城市軌道交通客運走廊的作用,如:深圳、南京、武漢、長春、大連等城市;
第三種,比較多的城市正在開展城市軌道交通建設的前期工作,例如:杭州、成都、沈陽、西安、哈爾濱、蘇州、青島、鞍山等城市;
第四種,在經濟發達地區,如珠江三角洲地區、長江三角洲地區、京津塘地區,正在醞釀建設城市間的軌道交通建設的前期工作,廣州至佛山,廣州至珠海的軌道交通已開始啟動。
初步預測到2010年,將要建設1500公里,需要投資5400多億元,初步估算新建線路運營初期所需車輛就達6800輛。這樣大的需求,是世界上絕無僅有的。健康有序地發展我國的城市軌道交通,促進技術發展,意義非常重大。
1.2技術水平
我國地鐵與軌道交通的發展雖然只有38年的,與發達國家100多年的歷史相比較,設計、施工的許多方面并不落后,如明挖法、蓋挖法、沉埋法、盾構法都已達到國際先進水平,大跨度暗挖法和平頂直墻暗挖法我國屬國際領先水平。但在綜合交通規劃與設計及一些關鍵技術設備和運營管理水平等方面尚有較大差距。
城市軌道交通的機械施工與國際先進水平存在一定差距。地鐵用的盾構機目前多靠進口。發達國家的暗挖有了新的進展,其中有大跨度的預制塊法、預切槽法、微氣壓法等,在日本、法國、德國等國家已有。
城市軌道交通用的設備技術水平需要進一步研制更新,尤其是通信及信號控制系統仍有差距。建設管理水平與發達國家比較存在差距,系統集成能力不強,缺乏具有對工程項目管理、設計咨詢、施工、運行管理全過程管理的國際型工程公司。
運營管理方面我國與發達國家比較差距較大,主要表現在人工較多,自動化、信息化水平較低,國外先進國家每公里地鐵管理人員在50人以下,而我國則要使用100-300人。
受大鐵路檢修工藝思路的,使車輛段與檢修工藝設計落后,車輛段工藝流程不合理、確定的工藝、設備往往不能滿足要求,造成浪費。
在新型交通系統方面,世界各國根據城市特點已開發了輪軌系統、直線電機系統、跨座式單軌系統、無人駕駛新交通、磁懸浮系統、空中客車等制式,并在城市交通中占有一定比例,而我國的城市軌道交通系統制式仍以大運量的輪軌交通為主,需要開展相關新技術的研發。
1.3經濟水平
城市軌道交通的建設承擔了大量的客流,在城市的公共交通中發揮了重要作用,有的城市隨著運營里程的增加與延續,軌道交通網已初具規模,公共交通運量的比重大幅增加。另外,城市軌道交通的建設與發展,拉動了內需,使土地增值,促進了沿線的開發,加快了城市總體規劃的實施,促進了城市的發展。
促進城市軌道交通發展,有兩個途徑,其一為降低造價;其二為提高經濟和效益水平。
城市軌道交通是一個規模大、造價高、技術復雜的系統工程。工程投資動輒幾十個已甚至上百個億。據統計資料顯示,在總投資的工程費(包括建筑工程費、安裝工程費、設備及工器具購置費、預備費等)、車輛購置費、其他費用、借款利息中,工程費約占工程總投資的60%-70%,車輛購置費約占工程總投資的10%-18%,其他費用約占工程總投資的10%-18%,借款利息約占工程總投資的4%-8%。降低工程費是降低地鐵造價的主要手段,通過合理規模的確定、結構形式及施工的優化等措施降低土建費用,通過設備國產化降低設備費用。軌道交通的投資控制由于各有關單位較為重視,已初步取得了較好的效果。
另外,由于城市軌道交通所帶有的很強的社會公益性,巨額的投資多由政府負擔或籌措,在市場化等方面還應進行探索。
1.4技術交流及技術標準
城市軌道交通的建設引起國家和各地方政府及相關主管部門的重視。有相當多的設計、施工、車輛、設備制造和科研單位、院校積極參與地鐵和城市軌道交通的建設。已有國外的咨詢公司和一些設計施工企業開始參與和關注我國的地鐵、城市軌道交通事業。大量國內外交流和國外技術考察推動我國地鐵、城市軌道交通建設的發展。國外先進的車輛設備和設計施工技術的引進推動了城市軌道交通技術的不斷提高。
到目前為止,建設部組織編寫了《城市快速軌道交通工程項目建設標準》、《地鐵設計規范》、《地下鐵道工程施工及驗收規范》、《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規范》、《地下鐵道、輕軌交通巖土工程測量規范》已批準實施,使我國地鐵、城市軌道交通的設計、施工、勘察測量納入規范化、標準化建設的軌道。
2技術發展趨勢
2.1技術發展特點
綜上所述,目前我國城市軌道交通的發展突出顯示以下特點:
1)由最初的一個城市發展成20多個城市同時建設,引發出對統一建設標準的需求;
2)由一個城市的一條線發展成網絡的多條線,引發網絡化帶來的規劃、客流預測、綜合經濟評價、樞紐換乘等技術問題;
3)由單一的傳統輪軌模式發展成多種制式并存,目前已在建和準備實施的制式已達6種:大運量地鐵、中運量輕軌、跨座式單軌、城際快速鐵路、磁懸浮、直線電機系統等,引發出對新型交通方式的成套技術研究需求。
2.2大運量、中運量、市郊線多種形式并存,軌道交通發展呈多樣化
從上節的統計分析可以看出,目前的城市軌道交通發展已呈多樣化發展趨勢,尤其是城際軌道交通線和市郊線的建設越來越多。
我國首條城際軌道交通線為廣州到佛山的廣佛線,線路總長約34公里,貫穿佛山、南海及廣州市區的中腹地帶,速度超過120公里/小時。它的建設是綜合考慮區域發展戰略需求和整個路網的協調性與匹配性的基礎上進行的功能定位,即解決佛山組團中心與廣州的交通需求為重點,并兼顧各組團內的交通,以城際交通功能為主,城市軌道交通為輔。廣佛線預期實現的主要戰略目標是:啟動和完善區域立體化交通體系建設、實現資源共享;實現廣佛都市區協調發展戰略;增加區域性城市集聚效應,加快城市化發展進程。廣佛城際軌道交通線在某種程度上已脫離了一般意義上的城市軌道交通的功能定位,由于它在珠三角區域城際快速軌道交通路網中的核心作用,作為國內第一條城際軌道交通線,其規劃與建設的經驗,對后續城際軌道網的建設,具有一定的借鑒意義。珠三角城際軌道交通規劃建設線路長度將達一千多公里。
目前長江三角洲區域、大京津地區等也正在籌劃城際軌道交通線。
除城際軌道交通線外,市郊鐵路系統也逐步開始建設。如北京正在構建的城市軌道交通網絡,包括連接市區與郊區的(l線)昌平線、良鄉線、順義線、亦莊線等將達160公里。
2.3新型城市軌道系統開展研發
1)直線電機系統
2003年,隨著廣州地鐵4號線及北京首都機場線方案的論證,直線電機系統逐漸引起各方的關注。根據廣州市城市軌道交通建設規劃,其中4號線、5號線、6號線、7號線將采用直線電機系統,至2010年,總長將達到107公里。
2)跨座式單軌系統
跨座式單軌系統最多于日本,馬來西亞、澳大利亞、美國也有應用。在我國首次引進的跨座式單軌交通方式是重慶市。具有占地面積小、爬坡能力強(60‰)、轉彎半徑小(r=100),可以因地制宜,穿遂道、爬高坡、沿著江岸翻山越嶺運行,非常適應山城的特殊地形。單軌系統采用低噪聲和低振動設備,車輪為充氣體橡膠輪胎,運行時噪聲遠遠低于城區交通干線噪聲平均聲級75.8分貝。
直線電機系統和跨座式單軌系統都屬于中運量系統(單向高峰小時2萬人),因其具有曲線半徑小、爬坡大、噪音小、造價低的特點,在國內具有一定的推廣應用前景。
3)快速輪軌系統
因長三角、珠三角及京津塘地區區域快速交通網正在籌劃建設,則速度大于120公里/小時的快速輪軌系統的研發勢在必行。
3城市軌道交通技術策略
3.1加強宏觀領導和管理,構建城市軌道交通產業
目前我國正處于城市軌道交通的建設期,是世界上最大的城市軌道交通建設市場,已初步形成了城市軌道交通產業,加強宏觀的領導和管理,促進和引導其健康高速地發展,勢在必行。在產業發展方面,建議成立國家級的協調機構,重點解決:
1)制定我國大城市軌道交通系統的發展戰略、發展規劃及實施計劃;
2)制定我國大城市軌道交通發展戰略的相關產業政策、技術政策、建設標準。
3)制定城市軌道交通系統的相關產業投融資政策,指導建設資金的籌措、管理和使用。
4)制定相關的法規,保證城市軌道交通系統建設事業的快速、有序、健康的發展。
5)依法規范業主行為,加強對城市軌道交通建設標準和工程質量的監督和管理。
6)負責城市軌道交通設備國產化的工作及監督、檢查。
7)協調城市軌道交通發展中的重大。
8)加強產業服務,發揮行業組織作用。
3.2構建綜合交通體系,實施規劃
1)建立城市綜合交通一體化規劃體系,建設市郊鐵路、地鐵、輕軌及小運量的有軌電車網絡組成的軌道客運系統,改善城市中心區的交通服務,同時為市區邊緣集團和郊區新城的開發建設提供強有力的交通支持,并同步實施軌道交通與其它交通方式方便快捷的銜接換乘。
2)規劃應考慮地下、地上、長途、短途、高速、低速、汽車、火車等多種交通工具的立體接駁、平行換乘以及加強交通樞紐的規劃設計工作。城市交通網絡規劃和土地資源的綜合開發利用,形成一個地上、地下統一規劃建設的城市發展模式,最有效的利用資源,充分發揮城市軌道交通在城市建設中的輻射和帶動作用。
3.3促進技術研發,提高產業水平
開展城市快速軌道交通及新型交通系統成套技術的,提升我國城市軌道交通的整體技術水平,完成本行業的技術跨越,打破國外的技術壟斷,促進產業發展。
技術研發的總體目標是:提升軌道交通的整體建造及技術裝備水平;形成標準化、模塊化的系統模式體系及標準體系;實現城市軌道交通智能化、信息化及無人駕駛衛星定位控制;建立一整套高度智能化的事故防范預警系統和應急疏散系統;建立多數據源的城市軌道交通三維數據庫;建立便捷、安全、環保、節能、低維護的新型交通體系,使城市軌道交通成為城市交通的骨干方式,并帶動相關及產業的發展。
其主要研究包括:
1、大城市軌道交通規劃、建設與運營重大技術研究
1)大城市軌道交通網絡規劃研究;
2)標準化、模塊化系統及標準體系研究。如車站的標準化和模塊化研究的內容集中在車站的組成內容、車站設計理念、車站合理規模、新型施工建造技術研究等;
3)城市軌道交通運營及乘客信息管理技術;
2、新型軌道交通制式及關鍵技術研究
開展環保、安全、節能、經濟的新型城市軌道交通系統研究,提升城市軌道交通的整體技術水平,建立成套的城市軌道交通體系,重點研究:
1)直線電機成套技術系統;
2)導向式軌道交通新技術;
主要研究內容包括車輛、軌道結構、電機、感應軌、供電軌、供電和配電、列車自動控制、通信、自動檢票系統、站臺屏蔽門、運營、養護維修等內容的匹配與系統集成及關鍵技術與設備研究。
3、軌道交通重大裝備關鍵技術研究
重點研究施工裝備技術和運營裝備技術。包括新型車輛制造技術;列車自動化控制技術;先進的施工及裝備研究;新型軌道交通運營管理裝備研究等。
4、城市軌道交通安全保障體系研究
綜合研究具有高度智能化、集成化的快速反應事故防范預警系統和安全疏散、救援系統,保證軌道交通乘客安全。并能對突發的事故,尤其是恐怖性事故提供緊急疏散預案。
5、城市軌道交通環境控制研究
城市軌道交通必須與周圍環境融為一體,相互協調,甚至提升當地環境的品位,以促進城市的可持續發展。環境控制研究主要包括地下車站與周圍環境的協調、高架及地面線景觀、環境及控制對策等。
6、城市軌道交通建設投融資體制研究
構建多元化投資主體,拓寬多種投資渠道,研究探索多樣化的融資方式,為城市快速軌道交通跨越式發展提供可靠的財力支持。
3.4發展多層次的城市軌道交通
根據功能、運量、經濟實力、城市環境特點,確定線路的功能定位,選擇不同的城市軌道交通制式,發展多層次的城市軌道交通。
3.5進一步實施設備和國產化政策,提升技術裝備水平
篇5
關鍵詞:城市軌道交通;行車調度系統;人機風險
引言
隨著城市建設水平和人口規模的不斷增加,城市交通擁擠現象日益突出,交通問題已經成為影響城市人們生活,制約城市建設發展的重要瓶頸。城市迫切需要一種便捷的城市交通系統來緩解起城市人口出行壓力。城市軌道交通系統以其方便快捷、高效環保的特點受到城市管理者的好評,在世界各國獲得廣泛應用。我國城市軌道交通系統起源于上世紀80年代。近些年來,隨著經濟建設水平的提高,國內許多大中城市都開始了城市軌道交通設施項目建設。城市軌道交通設施迅速在全國各地鋪開。由于其車速快、載客多、受自然天氣干擾較小等特點,迅速成為了城市人群的主要出行方式之一。城市軌道交通系統的運行狀況和城市人群生活、工作緊密聯系到一起。運行速度高和客運量大既是城市軌道交通系統的優點,也提高了城市軌道交通系統的安全風險。一旦發生安全事故,就會引發交通堵塞問題,給人們的生活、工作帶來負面影響。嚴重時甚至會威脅到人們的生命財產安全,破壞社會的和諧穩定。加強城市軌道交通系統風險分析、防范,提高城市軌道交通行車調度保障水平,對于保證城市軌道交通系統正常運行,保護人們出行安全,維護社會秩序安定和諧,推動我國城市交通事業健康發展具有十分重要的積極意義。
1 城市軌道交通行車調度人機特性風險分析
1.1 行車調度設備層面的特性分析
城市軌道交通系統非常復雜,行車調度系統更是綜合應用了計算機技術、現代通信和信息技術等許多現代化先進技術。這些現代化技術的應用,極大地增強了城市軌道交通行車調度的工作效率,也賦予了城市軌道交通行車調度設備的獨特性質。
(1)調度設備運轉自動化程度高。為滿足城市軌道交通調度繁重復雜的工作要求,在先進科學技術的支持下,當代城市軌道交通行車調度系統已經在相當水平的高度上實現了自動化管理運行,操作人員一般只需負責監督行車調度管理是否處于正常狀態,只有當系統遇到無法通過自身調整予以解決的問題時才會干涉,從而使得工作效率大幅提高,工作強度顯著下降。
(2)行車調度工作內容異常復雜。城市軌道交通行車調度涉及到軌道交通運行過程中的方方面面,處理信息量規模十分龐大,同時,高科技設備的使用,在提高工作效率和精度的同時,也對調度工作技術水平有著極高的要求,人機之間、各分系統之間的協調互動頻繁,相互間的影響作用明顯。
(3)調度系統設置有大量安全防御裝置。由于城市軌道交通具有極高的安全要求,為切實保障系統運行安全,降低因為設備、人員等因素造成的安全事故發生幾率,調度系統設置了大量冗余設計,整個系統中分布有許許多多、各種類型的安全防御裝置。這些安全裝置的存在,極大地提高了行車調度系統的安全水平。
(4)系統設備運行情況不夠透明。由于城市軌道交通行車調度系統自動化水平高、系統結構復雜和各部分耦合程度深的原因,行車調度系統設備運行情況外界難以準確把握,而配置的大規模防御裝置進一步降低了系統設備運行的透明程度。
1.2 行車調度的人機結合特性分析
城市軌道交通行車調度系統的運行離不開操作人員規范操作和系統設備的正常運行。實際上,城市軌道交通行車調度系統的運行過程,就是操作人員和系統設備緊密結合,協同作用的結果。在軌道交通系統正常運行的情況下,調度工作由系統按照預先設定的方案自動完成,操作人員只需負責行車調度情況的監督,并和他部門進行聯系溝通。當行車調度系統因故發生異常,且無法通過自身解決的時候,操作人員立即介入,對系統進行人工干預,將系統運行狀態調整、控制到正常范圍內,確保系統運行穩定和行車安全。可以看到,行車調度系統中的操作人員實際承擔著調度系統局部功能失常或系統運行狀態下降情況下的后備、補位職能。
和其它交通系統一樣,城市軌道交通行車調度系統是城市軌道交通的司令部,是保障行車安全的重要防線,行車調度系統的運行是否正常可靠,對于城市軌道交通安全具有十分重要的意義。基于城市軌道交通行車調度系統中人員因素和設備因素高度結合的情況,在對城市軌道交通調度系統進行安全風險分析時,必須將人員因素和設備因素都納入考慮范圍內,要同時考慮設備和人員的影響以及二者間的相互作用。大量事故調查結果顯示,許多事故的發生往往是人員因素和設備因素共同作用的結果。
2 行車調度人為原因造成的風險分析
人為因素導致行車調度安全事故和設備因素導致的安全事故在形成機理上具有很大區別。從實際統計數據來看,人為因素導致的行車調度安全事故具有較強的重復性、潛在性和不可逆轉性、固有可變性、情景環境驅使性、可修復性和可學習性等特點。城市軌道交通行車調度工作人員的工作內容主要是對行車調度情況予以監控,掌握相關數據信息并加以分析,在此基礎上對后續調度工作進行決策,這種工作模式,使得城市軌道交通行車調度工作充滿了上面提及的各種特性。下面對最常見的重復性、潛在性和不可逆轉性進行分析。
(1)行車調度工作人員行為失誤具有較強的重復性。雖然每項行車調度工作都有自身獨特的要求,但由于工作人員行為模式大體相似,使得其操作方法和過程在很大程度上趨于一致,這就導致了在不同場合、不同時間往往會發生同一種失常、錯誤的操作行為。
(2)行車調度員行為失誤具有較強的潛在性和不可逆轉性。為了規范行車調度人員的工作行為,城市軌道交通管理單位制定了大量詳細的操作標準和行為準則,但由于行車調度系統涵蓋的范圍十分廣大,不確定事件太多,操作規范難以對所有可能發生的問題作出全面、清晰、準確、詳細的說明與規定,這就使得在實際工作中,調度工作人員往往需要依靠自身掌握的經驗和業務知識來處理發生的問題。人員業務水平等因素的不確定性,給安全事故的發生提供了一定潛在條件,而一旦事故發生,就無法逆轉。
此外固有可變性、情景驅使性、可恢復性和學習性也是行車調度中比較突出的人為因素特性。上述特性分布于城市軌道交通調度工作的各個環節,發生的事故往往能夠反映出一種或幾種特性。
3 城市軌道交通行車調度風險預防措施
一要加強行車調度人員的心理建設,改善其面對、解決異常問題時的心理狀態;二是加強安全規章執行情況的監督檢查,提高執行效率;三是做好安全事故應急方案,有效防范自然災害或人為事故;四是改進設備,提高設備安全運轉水平,降低事故發生幾率。
4 結束語
城市軌道交通系統是現代城市交通系統的重要一環,也是城市基礎設施的重要組成部分。面臨日益嚴重的城市交通壓力,城市軌道交通系統的建設與推廣不容滯緩。基于城市軌道交通行車調度中眾多的人機風險,管理部門要深入分析形成風險的機理,查找風險產生的深層次原因,及時加以排除,確保城市軌道交通系統的安全高效運轉。
參考文獻
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關鍵詞:質量 安全 信號 系統集成管理
質量是企業賴以生存和發展的基石,是保證安全的必要條件。7?23溫州動車組特大事故使“質量、安全”這一字眼再一次成為公眾關注的焦點。軌道交通領域引入獨立第三方進行安全評估,已成為十分迫切的事情之一。筆者認為“安全”必須從質量源頭抓起。本文通過對質量、安全相關知識的闡述,對信號系統集成企業質量安全工作策略進行粗淺分析,望批評指正。
一、質量、安全內涵的釋義
隨著社會經濟和科學技術的發展,質量的內涵在不斷充實、完善和深化。質量的定義有兩層含義,第一層含義:質量是一組固有特性滿足要求的程度。主要反映在對產品的性能、經濟特性、服務特性、環境特性和心理特性等方面。這種“要求”可是技術規范中規定的,也可能是在技術規范中未注明,但用戶在使用過程中實際存在的需要,它是動態的、變化的、發展的和相對的,隨時間、地點、使用對象和社會環境的變化而變化。第二層含義:質量是反映實體滿足明確或隱含需要能力的特性總和。這些特征和特性通常是可以衡量的,全部符合特征和特性要求的產品,就是滿足用戶要求的產品。實質上就是產品或服務的“符合性”,它可以是活動、過程、產品、組織、體系、人員以及它們組合。
質量管理是指在對質量方面指揮和控制組織的協調活動。從當初的“產品檢驗制度”,發展到今天的全面質量管理;從最初注重產品的一般性能發展為注重產品的可用性、可靠性、安全性、可維修性和經濟性等方面,并形成一系列質量管理和控制體系。質量管理不僅要管好產品本身的質量,還要管好質量賴以產生和形成的工作質量,并以工作質量為管理的重點。通常包括制定質量方針和質量目標以及質量策劃、質量控制、質量保證和質量改進等措施。
質量本身具有社會性、經濟性和系統性三個重要屬性。社會性是指質量的好壞不僅單從直接用戶,而從整個社會的角度來評價,尤其是關系到安全等方面問題時更是如此。經濟性是指質量不僅從某些技術指標來考慮,還需從制造成本、價格、使用價值和消耗等方面綜合評價。在確定質量水平或目標時,不能脫離社會的條件和實際需要,不能單純追求技術上的先進性,還應考慮使用上的經濟合理性,使質量和價格達到合理的平衡。系統性是指質量是一個受到設計、生產制造、施工安裝、操作使用等其它諸多過程、諸多環節和相關聯因素影響的復雜系統。
安全是指人、物、環境不受到危險、危害和損失的良好狀態。是在生產過程中,將系統的運行狀態對人類的生命、財產、環境可能產生的危害控制在可接受水平以下的狀態。安全性是產品質量的重要性能之一,安全始終是人們追求的最終目標。但現實生活中并沒有絕對的安全,安全總是相對的。當產品發生故障時,以特殊的、技術上可實現的方式作出反應并導向安全,即軌道交通信號系統所遵循的“故障DD安全”原則。
二、信號系統質量安全背景
截至2012年底,全國鐵路運營通車總里程約為10萬公里,預計到2020年,運營通車總里程將達12萬公里。在城市軌道交通領域,2012年全國共有35個城市正在建設城市軌道交通,投入通車運營的城市軌道交通線路總里程達2042公里,預計到2020年,運營通車總里程將達到7400Km。信號系統是軌道交通領域眾多機電自動化系統中最關鍵的部分,它好比人體的中樞神經,利用它可以把軌道交通各機電自動化系統有機的聯系起來,實現之間的相互聯動功能。從而實現保證列車運行和乘客安全,提高運行效率,實現列車運行高效、指揮管理有序的自動控制等功能。信號系統質量的好壞,尤其是安全性能的好壞,直接關系到廣大乘客的生命和財產安全。因信號系統本身質量問題而導致的行車事故越來越多,事故性質越來越嚴重,帶來的危害也越來越大。如在1997年發生的“4?29特大事故”、1999年的“7?9列車顛覆事故”和2011年的“7?23動車特大事故”等均是由信號原因而造成的。
IRIS是一套適用于鐵路行業的質量管理體系標準,它是在ISO 9001:2000的基礎上,針對鐵路行業的特殊要求增加了投標管理、項目管理、成本管理、績效管理等方面的內容。在內容上涵蓋了企業管理的方方面面,不僅包括了質量管理的內容,而且涉及環境管理、職業健康安全管理的內容。該標準借鑒了航天(AS9100)、汽車(ISO/TS16949)、食品工業(ISO22000)行業對于質量、安全方面比較好的做法,使之更貼合鐵路行業實際,目前已經成為國際鐵路行業普遍認可的質量管理體系標準。IRIS管理體系和ISO 9001:2000最大的不同是增加了許多如體系要求、項目管理、質量控制、設計與輸入、設計和開發確認、生產過程和服務的規范等強制性項目要求。它是基于鐵路行業的特殊要求,總結國際鐵路巨頭多年的經驗,總結并提出了相應的系統化規范,集中體現了以產品全生命周期為核心的管理思想,增加鐵路產品在安全性、可靠性及質量方面的特殊要求,要求其產品在性能、安全、成本、效率上加以體現,期望在合理的成本下確保顧客滿意。
我國軌道交通信號系統,主要是遵照原鐵道部制定的鐵路行業標準或參照建設部、交通協會等制定的相關標準執行。1994年引入新版ISO9000系列標準,并逐步開展了第三方質量體系認證工作,促進了質量管理體系的普及和管理水平的提高。隨著國民經濟持續快速發展,城市化進程明顯加快,為解決城市交通和環境問題,諸多大型、特大型城市把發展城際客運專線和城市軌道交通作為發展公共交通的根本方針,可以說我國軌道交通建設已步入建設的高峰期。由于目前我國信號系統技術發展滯后,大多數軌道交通線路,特別是城市軌道交通線路核心信號系統主要采用國外系統和技術,由國內集成商進行二次開發和集成配套。由于國內、外采用的信號系統的研制標準和技術水平存在差異,無法按照統一的標準進行質量管理,極易出現質量管理不善導致安全問題。2011年7月23日發生的溫州動車組特大事故即是一起因信號系統質量控制不力引發的典型事故案例。因此,軌道交通信號系統集成已經成為一個高風險的工作。
三、信號系統集成質量安全管理策略
實施國產化政策,對扶持國有大型企業和民族工業發展,壯大我國軌道交通產業體系、拉動內需、保持經濟持續穩定增長等具有重要作用。國家發改委于2010年以發改產業2866號文“國家發改委關于進一步推進城市軌道交通裝備制造業健康發展的指導意見”,對軌道交通裝備制造的國產化事宜提出要求,信號系統投標企業必須具備信號系統列車自動監控子系統(ATS)和計算機聯鎖子系統(CI)(或列車自動防護/列車自動駕駛(ATP/ATO)子系統)的合格產品研發和生產能力及信號系統集成能力。在當前“爆發式”的建設形勢下,研發與工程并存、設計/生產與施工并存、國產與進口系統接口并存等,必須盡快建立符合國情和當前情況并與我國軌道交通信號系統建設模式相匹配的質量安全管理體系。筆者建議從以下方面加強對信號系統集成企業的質量安全管理工作。
1. 建立和統一產品質量檢驗標準,形成與自身相適應的質量管理體系
當前我國鐵路及城市軌道交通領域,大部分采用西門子、龐巴迪、泰雷茲等國外系統供應商提供的信號系統設備,系統制式、系統設計及產品技術標準各不相同,建設和運營主管部門尚未對信號系統產品制定統一的技術標準和質量檢驗標準,給項目質量管理和控制帶來難度。
國內信號集成商雖已各自建立ISO9000質量管理體系并通過了第三方質量認證,但由于各種原因并不能做到體系和實際的有機結合。相比之下國外的信號系統供應商大都以IRIS作為質量管理體系,從產品設計、研制生產、出廠檢驗、供應鏈管理、系統設計、勘察定測、施工安裝、測試、交付、維護管理等,均嚴格遵守IRIS事先制定的質量管理和控制程序。并將程序細化到每一項活動,詳細規定了每項活動的質量管理內容和控制方法,輔以相應的檢驗表單作為證據記錄,從而保證整個活動質量管理過程的可追溯性。任何時間、地點,任何人都不能逾越質量這個紅線,在上一工序出現的質量問題沒有解決前,絕對不會放行進入下一工序。在整個質量管理活動中,質量工程師有絕對的話語權,尤其是安全保障工程師更具有一票否決權。從而實現產品全生命周期內的過程質量控制,確保將風險降低到最低限度。
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關鍵詞:城市軌道交通 網絡化運營 行車組織 客運組織
中圖分類號:U239 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)02(a)-0054-01
隨著經濟的快速發展,城市化進程不斷加快,城市人口不斷增多,客運需求量不斷增大,城市面臨的交通壓力不斷增大,再加上目前各大城市交通出行結構的不合理,使得交通擁擠逐步成為制約我國城市發展的瓶頸問題。城市軌道交通方便快捷,不僅能夠極大的滿足人們的出行需要,而且能夠引導和調整城市合理規劃布局,提升城市形象和品位。因此,我國應大力發展城市軌道交通。
城市軌道交通網絡是由多條軌道交通線路組成的大容量、快速客運系統,通過軌道交通車站與線路相互銜接和連接,形成規模大、功能強的客運網絡,線路之間實現互聯、互通、互動,能夠極大的滿足城市交通發展和乘客出行的需要。城市軌道交通網絡化運營具有如下幾個特點:首先,線網結構的復雜性,通過環線布局和利用既有地鐵線路形成超長線路,實現地鐵系統和鐵路系統的有效整合;其次,經營管理的集中性,目前中國城市軌道交通大多采用一家獨立經營的管理模式,有利于整個城市軌道交通的資源整合和系統協調;最后,換乘的便捷性和資源的共享性是城市軌道交通網絡化運營的優勢所在,通過合理選取站點和行車組織科學設計,使人們的出行路線更加科學合理,同時資源的共享性使網絡化運營的規模效益得以展現,降低了運營管理成本,提高了經濟效益。
1 城市軌道交通網絡化運營的組織方式和實施技術探討
1.1 城市軌道交通網絡化運營下的行車組織和實施技術探討
首先,要制定靈活的路網列車運行方案。通過換乘點的設立將相對獨立的軌道交通線路銜接起來,形成城市軌道交通網絡,換言之,城市軌道交通網絡化運營很大程度上是通過換乘點實現的,因此,換乘點布局的科學合理直接關系著軌道交通網絡的運行效率。由于城市功能區位的劃分,不同軌道交通線路所對應的客流需求時空分布特點也有所不同,因此,要根據城市不同區位人們出行的不同需求制定靈活的路網列車運行方案,如在城市中心區,人流量較大,乘客需要高頻率的服務,可采用短間隔、各站停車的運行方式;而在遠郊地區,乘客更期望的是提高列車運行速度和延長運營時間,可采用長間隔、列車交錯停車的運行方式。從而提高軌道交通的運行速度,使方案的質量和自動化編制水平得以提高,以有限的設備資源盡可能滿足復雜的客流條件和需求。
其次,要編制網絡化運行圖,它是指導城市軌道交通運輸生產和體現客運服務質量的技術文件。應通過優化首末班車銜接方案,將網絡合理分區,采用靈活的運行圖編制模式,增加編制運行圖的彈性約束條件,從而解決運行圖編制的滯后性與逐漸增長的客運服務需求之間的矛盾,使有限的軌道交通運輸資源滿足城市客流時空分布不平衡性的需求,利用先進計算機系統,降低列車運行圖的鋪劃難度,大力提升運行圖自動化編制水平的技術。
最后,要做好城市軌道交通網絡化運營條件下的調度工作。制定科學嚴密的調度工作是實現列車運行計劃的重要保障。由于城市軌道交通網絡化運營條件下,不同的軌道線路在多處重疊交匯,如果調度中心沒有準確及時的信息匯總,一旦一個站點或線路出現問題,將很快蔓延波及到其他相交線路,甚至造成整個軌道交通運輸的癱瘓,因此,通過對單線調度工作進行有序整合和分層管理,調度指揮中心掌握準確完整的信息,及時對突發事故做出正確反應,才能保證城市軌道交通網絡的安全、均衡和高效的運輸。
1.2 城市軌道交通網絡化運營下的客運組織和實施技術探討
首先,應形成以提高服務質量為出發點的客運服務理念。城市軌道交通屬于服務行業,提高服務質量是客運服務的主要內容。隨著城市軌道交通網絡化運營,其運力和運量將大大增加,因此,城市軌道交通應注重提高服務質量,吸引客流關注,不僅能降低運營成本,提高經濟效益,而且有利于提高民眾生活品質,逐步完善城市功能,對于保護環境構建和諧社會具有重要意義。
其次,應注重改善乘車環境。運營組織工作不僅要注重運輸質量,更要注重經營質量,應關注乘客感受,通過市場調查和實地考察等渠道了解乘客結構及其需求特征,為不同區位的乘客設計方便合理的乘車路線和換乘方案,縮短換乘等待時間,滿足乘客多方面多層次的需求。同時,還應注重通過改善換乘通道和候車設施、美化站廳結構、加強車站誘導系統功能、及時網絡化運營信息等方式,改善乘客乘車環境等措施,提升軌道交通運輸方式的競爭力。
最后,要建立完備的網絡化運營客運服務指標體系。通過深入研究網絡化客運服務管理體系,研究換乘站的換乘服務標準,建立并不斷完善客運服務質量評價體系等措施,來形成科學嚴謹的客運服務管理,提升工作人員的服務質量,加強對客運服務的考核,使客運服務總體得到提升,從而形成良性循環,促使城市軌道交通網絡化運營更快更好的發展。
2 結論
綜上所述,發展城市軌道交通網絡化運營是今后城市交通發展的必然趨勢,我國城市軌道交通起步較晚,目前我國除部分一線城市外,大多數城市還未發展軌道交通,特大城市如北京、上海等地軌道交通也才剛剛進入網絡化快速發展階段。因此,我國城市在今后發展軌道交通網絡化運營時,要注重借鑒國外大型城市軌道交通布局和運營經驗,同時要根據自身城市的具體特點,對軌道交通進行合理規劃,除了在機車通信等技術裝備上得以提升外,還應注重提高以現代運輸觀念和服務理念為主要內容的運營組織管理水平,從而促進城市交通不斷完善,城市經濟得以快速發展。
參考文獻
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1道路人性化設計問題
近年來,人們生活水平不斷提升,市民在出行過程中對于城市道路有了更高的要求。不僅需要城市道路具有較強的使用功能,而且還要具有一定的觀賞、舒適及便捷性等功能,這就對城市道路設計提出了更高的要求。道路設計人員需要在城市道路設計過程中充分的對道路的實用性、安全性進行考慮,同時還要兼顧到道路的舒適性、美觀性和方便性的要求,從而打造一個宜居的城市環境。在當前道路規劃設計過程中,更多的考慮的是道路的功能性問題,并依據城市道路設計規范來進行設計。道路作為城市的重要組成部分,在道路人性化設計上,需要充分理解人的需要,滿足人的需求,通過細部處理來有效的把握人們最深層次的需求,確保道路使人能夠具有較好的舒適感和貼心的關懷。可以說在道路設計過程中,人性化設計是道路工程設計的最高境界,所以需要在城市道路設計過程中對人性化設計給予充分的重視,從而更好的提高城市的建設水平,加快推動城市社會文明的進程。
2城市道路功能設計問題
2.1城市生活性道路城市生活性道路由于行為較多,而且主要以上下班交通為主,也存在著一些生活性出行,所以需要在設計時在更多的對人的需要進行考慮。由于城市生活性道路具有較強的目的性、相關性,所以在設計時需要充分的考慮公交優先原則。因此在設計時,在有條件的情況下,則需要對公交專用道進行具體規劃。生活道路中自行車流也較大,人車同行作為其主要特征,這就需要在設計時需要具有寬敞的人行道及步行環境,而且為了確保交通安全,需要做好人車分離,而在干道級道路上盡可能做到機動車和非機動車分離,而在支路上,由于機動車和非機動車存在著混行的情況,則可以根據交通狀況允許路邊停車,行人可以利用平面過街的方式,以一幅路或是兩幅路的形式進行布置。
2.2商業性道路商業性道路對道路的通達性具有較高的要求,由于在商業性道路的兩側有一些大型的財物及娛樂場所,而且具有較多的行人,所以在商業性道路設計時,需要充分的考慮人群的安全,給行人提供充足的步行空間。對于商業性道路在設計時,不需要設置過多的機動車道,通常以雙向四車道為主,需要設置公交車站,而且在車站周圍需要開辟人行過街通道。人車之間需要具有一定寬度的隔離,自行車也需要與人群進行隔離,這樣相互之間的干擾才會減少,有利于行人的安全。
2.3景觀性道路景觀性道路多位于城市重點路段,對沿線的綠化景觀較為強調,可以體現一個城市的主要景觀和風貌。通常情況下景觀性道路綠化率需要達到百分之四十以上,而且道路需要具有較高的寬度。景觀性道路主要以行人休閑和休憩為主,所以需要在設計時設置較寬的人行道,將人行區域與開放式綠地有效的結合起來,在道路的兩側需要與自然條件有效的結合進行靈活布置,人行道和車行道之間需要具有較寬的隔離,在保留自行車道的同時,還要對其行駛區域給予一定的限制,在對道路進行布置時宜采用兩幅路的形式。
3機動車車道寬度問題
當前城市汽車飽有量不斷增加,在城市道路上小汽車已成為主流用車,當前城市交通道路上也主要以小型車和私家車為主。這就使原來的道路橫斷面設計標準已無法與當前新形勢的要求相適應,目前道路機動車道寬度的相關規定,不僅導致城市土地資源的浪費,而且機動車道的寬度缺乏合理性,從而導致車流擁擠現象的發生,對城市正常的交通秩序造成較大的影響。在城市道路設計過程中,需要針對道路的等級和功能來對機動車道進行細化,并針對道路的特點來重新設定車道的寬度,確保道路具有良好的通達性。
4立交設計問題
在當前城市道路設計過程中,由于交叉口出入交通量、地形環境等影響因素的存在,在對立交布置上還沒有固定的幾何型式。在對立交設計時需要因地制宜,從占地、拆遷、投資、環境保護、道路人性化功能等多個方面進行綜合性考慮,確保選擇適宜的立交形式,但在具體設計過程中,也不能因為過分對地形和環境條件進行遷就而降低技術標準和等級,這樣勢必會對立交的正常功能帶來較大的影響。在具體城市公交設計時,需要以滿足道路的功能作為首要前提,對地形地物等條件進行充分的考慮,在立交總體造型上采用協調法進行。這種方法更多的是對立交所處環境的約束性進行強調,確保路線及匝道布置在其可供用地范圍內,有效的減少立交主線、匝道布置與地形及地物之間的沖突,確保立交的總體形象能夠與環境具有良好的協調性。
5道路排水設計問題
城市道路的路面雨水一般也是通過雨水口進入雨水管納入城市雨水排放系統。但是由于道路的施工,有可能導致部分山區城市原有的排水體系造成了一定的分隔和破壞;針對于其上情況,可采用設置截水溝、排水溝、急流槽、跌水、涵洞等排水設施的方式來解決道路兩側坡面和地坪排水,以避免水毀現象發生。同時,道路規劃、設計中應充分考慮到排水設施對景觀、路線縱坡等帶來的影響。
6道路景觀與環境設計問題
人們評價一個城市(城鎮)的好壞,對城市道路的印象一般是首當其沖的。城市道路空間環境是大多數人印象中占控制地位的要素,對其它意象要素起著串聯和組合作用,是人們感知整個城市意象的渠道。清晰的城市結構為人們提供了形成城市整體意象的基礎。因此必須在道路的空間尺度構成、沿街活動、建筑立面、綠化、街道小區等方面進行努力探索,以創造出獨特的適合該城市的景觀形象。在城市道路規劃、設計時,應注意避免對自然形態和城市景觀的破壞。因修建道路而產生的深切坡、高填方都會極大地破壞一個城市的整體形象。規劃、設計人員應盡量采取綜合治理措施來適應地形地貌特點,如橫斷面可采取錯臺式、階梯式等,這樣既節約了工程造價,又不致過分影響城市景觀。
7結束語
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為緩解城市擁堵,國內城市軌道交通線路處于快速發展時期,線網運營里程不斷增加,開通較早的線路陸續進入換軌大修期。目前既有線設計基本沒有考慮換軌大修專用焊軌基地,城市軌道交通換軌主要通過車輛段內的材料裝卸平臺進行鋼軌裝卸,并運輸至換軌現場,然后采用人工進行線下25m標準軌的焊接,存在作業效率低、工作環境差、人工成本高等問題,隨著線路換軌工作量不斷增加,車輛段內設置能焊接100m長的鋼軌的焊軌基地,采用移動式焊軌設備進行鋼軌的焊接和裝運,對提高工作效率、降低人工成本等具有重要的意義。
2 既有焊軌作業及場地現狀
2.1 國鐵焊軌基地設置基本情況
國鐵一般是鋼軌生產廠直接生產100米標準軌,然后運輸至焊軌基地,焊接成500米長鋼軌,再通過長軌運輸車運輸至施工更換現場,使用移動式焊軌車進一步焊接成需要更換的長軌條,最后組織換軌。
焊軌基地配套設備有:長軌運輸車、移動式門式起重機、探傷、打磨、調直、對位、焊接、正火等成套固定設備。焊軌基地場地固定、設備功能分區明確,存軌區、裝卸區地基單獨設計,便于大型車輛進出,適用于流水生產作業。
2.2 國內城市軌道交通焊軌基地設置情況
目前國內城市軌道交通系統中北京、上海和廣州地鐵進行了大規模換軌作業。例如上海地鐵在梅隴車輛段設置了150m長的焊軌基地,焊接后利用改裝的平板車運送到正線,但是由于沒有采用專用長鋼軌運輸車及卸軌車,運輸過程中對平板車的沖擊較大,卸軌時鋼軌對道床也有較大沖擊。
3 焊軌基地的作業流程
焊軌基地的作用是先將25米標準軌焊接成一定長度的長鋼軌,一般為100-500米不等,然后運輸到更換現場焊接成需要更換的長度。焊軌基地焊接作業內容及流程如下圖1所示。
4 地鐵焊軌基地的設置
4.1 必要性分析
地鐵線路規劃和設計與國鐵有很大的區別,各條線長度短,并且各線之間大量的鋼軌轉運困難,車輛段輻射能力小,不適宜在各車輛段都采用投資大、固定式的焊軌基地,也不適宜每條線車輛段都專門為換軌大修建立同步龍門群吊及場地,但為了提高換軌大修效率、質量和安全,有必要在大型換軌施工時設置專用的焊軌基地。此外,若在地鐵采用500米長軌運輸,則車輛太長,調車作業難以完成,正線小半徑曲線多,一次性卸軌500米長也難以實現。根據地鐵實際條件,推薦在車輛段設置能焊接100m長鋼軌的焊軌基地,采用移動式焊軌設備進行鋼軌的焊接和裝運。
4.2 焊軌基地對換軌作業的優化
圖2換軌車、圖3收軌車所示:設置100m長鋼軌的焊軌基地后,則無縫線路大修換軌時長鋼軌焊接施工工藝流程可優化如下:
(1)在車輛段內利用移動式焊軌車將25米鋼軌焊接成100米長鋼軌,在地面進行正火、打磨、調直、探傷等作業。(2)利用百米長軌運輸車在封鎖點內運送到正線換軌位置,按現場條件平穩卸至指定位置,并用專用工裝固定。(3)在另一端封鎖點利用移動式焊軌車將100米軌焊聯成需要更換的軌條,若在無條件焊軌的地段,則在換軌時或換軌后利用鋁熱焊焊聯。(4)在另一端封鎖點內準備組織人力、材料、設備和專用工裝進行現場鋼軌更換作業,鋼軌兩端垅口采用鋁熱焊焊接。
對比運用焊軌基地焊接前的施工工藝,優化后的長鋼軌焊接施工工藝能將至少五分之四以上的鋼軌接觸焊接系列工作轉移到條件好的地面車輛段完成,具有如下優越性:
(1)提高了長軌條焊接質量,確保了焊接施工安全,大大提高了無縫線路總體施工安全質量可靠性。(2)大大提高了生產效率。車輛段焊接可用工作時間長,鋼軌焊接效率是正線的2-4倍,工作環境好,進一步提高作業效率;正火、探傷、打磨效率是正線的4-5倍;鋼軌運輸效率相對于未采用長軌車提高1.5-2倍,跨線轉運效率相對更高。(3)節約了大量寶貴的正線封鎖點時間。(4)改善人員工作環境。
4.3 焊軌基地的設計方案
4.3.1 基本思路
(1)采用移動式焊軌設備及配套設備,解決設備共享靈活運用問題。鋼軌的焊接、正火、打磨、探傷、調直全套采用移動式設備,可以方便的轉移至各條線路。(2)采購自帶裝卸功能的地鐵專用長軌運輸車,解決焊軌線長軌裝卸問題,也可保障運輸及裝卸的安全性,專用長軌裝卸運輸車最長可運輸100米長鋼軌。(3)焊軌基地具有以下能力:備用鋼軌存放能力,要求安裝門式起重機、有軌料堆放場地;100m長鋼軌焊接能力,要求配套鋼軌焊接、正火、打磨、探傷、調直系列配套設備及動力電源。
4.3.2 車輛段內焊軌基地選址條件
(1)長軌焊接線路的選定。盡量選擇150米長直線線路,平坡、無道岔、障礙,容易調車、搬運工器具,同時不影響客運列車正常進出庫。(2)盡量在有條件的材料裝卸平臺邊的裝卸線實現長軌焊接。當前采用大型卡車運輸25米標準軌至車輛段裝卸存放,且焊軌作業包含配軌、探傷、打磨、正火等各種作業,因此,便于焊軌時鋼軌的移動配置、流程作業及機具移動等。
4.3.3 線網規劃中工務大修基地內的焊軌基地設置條件
工務大修基地內的焊軌基地具備鋼軌裝卸存放功能。裝卸平臺硬化長達100米以上,便于大型卡車進出,并設置移動式龍門吊,地基能承載8層鋼軌堆放。裝卸線軌道長不低于150米,便于150米以上長度的長鋼軌運輸、裝卸列車調車。裝卸線附近可設置工班房、休息室、培訓室等,線路一端設置工務機具、搶險物資、焊接配套設備等存放用房。焊軌基地滿足長軌焊接功能,方便輻射臨近線路換軌和存放大修工器具、焊接成套設備、大修換軌車輛、大修軌料及救援物資等;同時提供大修人員工作、培訓的場所和線網工務救援搶險布點等。線網工務大修基地可按照線路區域、線路類型劃分設置,但建議至少設置有2-4個。建議盡量設置在線路換軌周期短(通過總重大、小半徑曲線多)、車輛段輻射能力較強的線路。
5 焊軌基地投資
焊軌基地主要設備為門式起重機或移動式起重設備、長軌運輸車及卸軌車、移動式焊軌車、移動式正火車等。由于各線換軌時間相對集中,當任務量不大時,可將焊軌車、正火車、長軌運輸車及其他移動式焊軌工具調配到其他線路使用。焊軌基地的固定設施主要為4臺門式起重機、約200米長股道、一組道岔、2000平方米硬化地面、200平方米用房,總投資約240萬元。焊軌基地的可移動設備主要為長軌運輸車及卸軌車、移動式焊軌車、移動式正火車、打磨機、直軌機等,每套約3200萬元。
篇10
關鍵詞:城市軌道;小號碼道岔;設計
為緩解交通壓力,愈來愈多的大中城市開始大力發展城市軌道交通(諸如地鐵、高架輕軌等)。作為軌道系統最薄弱環節的道岔,設計理念開始了新的轉變,不被國鐵重視的小號碼道岔在城市軌道交通領域卻占據了主力市場,其中以9號、7號道岔為代表,廣泛應用于各大城市軌道交通。9號道岔主要應用于城市軌道交通正線軌道,7號道岔主要應用于城市軌道交通車輛段及車場線。值得一提的是最近廣州城市軌道交通4號線大學城專線段又采用了5號道岔,大大節省了車輛段占地面積。小號碼道岔在城市軌道交通領域發揮著不可估量的作用,重新被城市軌道交通設計及施工人員所認識。
小號碼道岔之所以被廣泛應用于城市軌道交通,與城市軌道交通的特點密不可分。城市軌道交通與國鐵相比,通過速度較低,所以小號碼道岔即可滿足;但旅客舒適度要求較高,即要求未被平衡的離心加速度較小。這里需要說明的一點是合理地選擇未被平衡的離心加速度。《地鐵設計規范》(GB50157—2003)第6 2 8條規定:曲線的最大超高值為120mm。當設置的超高不能滿足行車速度要求時,允許有不超過61mm的欠超高,即允許有0 4m/s2的未被平衡離心加速度。此處的未被平衡離心加速度是指正線,為保證旅客舒適度而定的。而城市軌道交通用道岔主要是為空載列車提供折返、停放、檢查、轉線及出入段作業設置的,不存在旅客舒適度問題。經測試Δ0=0.4~0.68m/s2時,旅客無不良感覺,國鐵采用Δ0=0 5m/s2。因此,地鐵道岔采用Δ0=0.5m/s2設計即可。
小號碼道岔的設計,雖然不像高速大號碼道岔那樣有復雜的線型,但作為城市軌道交通的主力分子,線型的優劣直接影響旅客舒適度,所以要求道岔線型更加圓順。由此,國鐵中小號碼道岔所用的尖軌由直線線型在城市軌道交通中逐漸轉變設計為曲線線型。然而,據上海地鐵9號道岔的使用情況調查,上海地鐵的半切線型彈性可彎式曲線尖軌(地岔211)僅使用了4個月,直線尖軌(國鐵)使用了24個月,均因磨耗超限下道。曲線尖軌磨耗嚴重,不管道岔使用工況是否特殊,就其原因主要還是道岔的尖軌線型不夠合理,需要進一步研究。目前,為廣州城市軌道交通4號線大學城專線段所作的9號道岔是將尖軌線型由切線型改為相離型,希望可以改變曲線尖軌磨耗嚴重的現象。因此,小號碼道岔的設計在方案謹慎合理比選的同時,還必須進行試制試驗。
在小號碼道岔的設計過程中,首先遇到的“難題”就是軌距加寬問題。之所以稱其為“難題”并不是因為軌距加寬值多么難算,而是目前中國城市軌道交通市場有一個怪現象,那就是軌道工程總是比機車車輛先行,即“路”都建好了,還沒有“車”。作為軌道設計本來就需要有機車車輛資料,尤其是有了輪對資料才能計算軌距加寬值,所以說它“難”。目前設計中只能還是以國鐵的設計思想,按照《地鐵設計規范》(GB50157—2003)的規定來進行經驗計算,這對小號碼道岔的設計十分不利。
小號碼道岔設計的另一個難題就是自身的構造加寬問題。主要發生在直線尖軌與曲基本軌的配合上,需要檢算最大軌距值是否超限。目前,道岔設計號數不大于12號的道岔,尤其是小號碼道岔,由于側向通過速度較低,加工上為了便于保證直線尖軌與曲基本軌的密貼度,直線尖軌0~70mm斷面采用直線刨切,曲基本軌在直線尖軌70mm斷面以前彎折為直線段。以這次剛剛設計的5號道岔為例(直線尖軌0~70mm斷面仍采用直線刨切),當尖軌尖端軌距加寬15mm后,曲基本軌在直線尖軌0~70mm斷面范圍內的最大矢度f=4 5mm,最大軌距為1454 5mm,已接近規定的最大軌距(1456mm)。可想而知,道岔號碼愈小,曲基本軌在直線尖軌0~70mm斷面范圍內的矢度愈大,有可能超限。換言之,在超限情況下,直線尖軌0~70mm斷面就不能再采用直線刨切,若采用曲刨又難以保證直線尖軌與曲基本軌的密貼度。所以,這也是道岔設計和制造人員今后需共同努力的地方。
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城市軌道交通中應用的小號碼道岔不能簡單照搬國鐵,因為兩者應用的條件不同,范圍亦不同。所以,在設計過程中應當充分考慮到城市軌道交通的特點。目前,小號碼道岔轉轍器跟端設計沿襲了國鐵設計,多為間隔鐵式活接頭聯結設計,盡管城市軌道交通機車車輛較國鐵軸重輕,但其尖軌扳動較國鐵頻繁,跟端活接頭設計不利于尖軌的頻繁搬動,且國鐵線路已開始推廣采用跨區間無縫線路,取得了良好的使用效果。而城市軌道交通,至今還未見采用。由于地鐵線路溫差較小,采用跨區間無縫線路是非常有利的。為此,今后的道岔設計應考慮適用于跨區間無縫線路,應當向跟端彈性可彎發展(國外小號碼道岔大多為此設計)。當然,目前我國城市軌道交通中轉轍器跟端采用活接頭設計還是彈性可彎設計直接影響到道岔造價,具體來說主要是電務轉換設備造價。以9號道岔為例,轉轍器跟端采用活接頭設計時,需用1套電務轉換裝置;若采用跟端彈性可彎設計時,由于尖軌長度較長,需用2套電務轉換裝置。這也是我國大多數城市軌道交通小號碼道岔中沒有采用跟端彈性可彎設計的主要原因。所以,很有必要研究小號碼道岔一點牽引的可行性。這對今后城市軌道交通小號碼道岔的發展方向有著非常積極重要的作用。
小號碼道岔設計看似簡單,實際在設計過程中,尤其采用跟端活接頭設計時,轍跟部分是個難點。道岔號碼越小,所用的零件越多,所以設計者不僅要細心,還需要有足夠的耐心。以這次剛剛設計的5號道岔為例,由于道岔號數小,半徑只有65m,在轉轍器轍跟處,彎曲矢度大,光是鋼軌墊圈就用了8種,所以這個地方設計時很容易遺漏東西。這也是小號碼道岔設計的特別之處,應該引起設計人員的足夠重視。
特別要指出的是小號碼道岔家族中還有一個重要的成員就是小號碼對稱道岔,長期以來被人們所忽視。尤其在存車線及折返線設計時,過去大多采用的是9號單開道岔的渡線,而國外城軌交通軌道連接道岔號數的采用比較靈活,例如德國,兩正線間設存車線時多用對稱道岔。采用對稱道岔,縮短道岔咽喉區的長度,能夠降低地鐵的工程造價,減少維修成本,有利于行車安全,而且有利于車輛段、停車場的布置,能夠節約用地,充分發揮土地的使用效能。當然,為了適應提高折返線過岔速度的需求,提高運能對稱道岔需進行特殊設計(例如要采用曲線型尖軌和曲線型固定轍叉等)。曾經有人計算過,以在車站正線間設置線間距為4m的存車線為例,采用4 5號對稱道岔布置道岔咽喉較目前常用的9號單開道岔布置道岔咽喉,其長度可縮短32m,地下車站可節約投資350萬元,高架車站可節約投資100萬元。所以,號碼對稱道岔需要重新認識并重視起來。
總之,小號碼道岔日益被從事城市軌道交通設計及施工人員所重視,作為設計者很有必要對其進行學習研究,不斷優化設計,使我國城市軌道交通小號碼道岔邁上一個新臺階。 參考文獻
[1] GB50157—2003,地鐵設計規范[S].
[2] GB50090—99, 鐵路線路設計規范[S].