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[关键词] 城市轨道 城市智能交通 信息平台
1 城市公共交通信息平台建设现状
“十一五”期间,福建省地、市公共交通快速发展,信息化水平持续提升。至2010年底,全省公交经营企业达80多家,公路运营车辆达11334辆,其中,安装卫星定位车5516辆,额定载客量543378位。运营线路1019条,运营线路总长16352公里,年客运量达208825.9万人次,运营里程79729.2万公里。仅2010年,全省新增公交班线100条,优化班线200条。福建省交通各行业管理部门的业务管理系统建设也取得重大进步,形成了以福建省交通运输厅数据中心为主,以高速公路、运输管理、普通公路、港航等数据分中心为辅的全省交通数据分布体系,实现了厅、厅直单位,设区市、县级交通主管部门之间网络互通,并与省政务网、交通运输部网络互联。
智能交通系统建设取得长足发展。福建省已开展包括交通地理信息系统、营运车辆卫星定位安全服务系统、高速公路不停车收费系统、交通视频监控以及车辆运行分析系统等在内的各项智能交通系统建设。卫星定位安全服务系统实现全省9类超过7万辆营运车辆位置监控,制定了平台、终端、终端通信协议及数据格式三个福建省地方标准准。
城市轨道交通在公共交通中所占份额日益凸显。福州市城市轨道交通1号线于2009年12月28日动工,预计2015年试通车,全长29.2公里;共设24个站点,分两期建设,2号线2016年建成,全长26.5公里。厦门市城市轨道交通近期建设规划也于2012年5月获国家发改委批准。至2020年厦门将建成1、2、3号线一期工程3条线,长约75.3公里,形成放射状的轨道交通基本骨架。泉州市城市轨道交通也在规划中。近日福建省又提出福、莆、泉三市轨道交通圈的规划。
2 福建城市轨道交通发展面临的挑战及问题
目前福建城市交通普遍存在以下主要问题:首先快速机动化凸显了城市道路资源的不足,从而显著增加了道路负荷,引发城市交通的堵塞。其次,公共交通系统服务水平下降,导致公共车辆行驶速度降低和公交网络换乘的不便。再次,私家车激增加剧了道路资源不足和管理上的困难。
3 城市公共交通综合信息平台发展形势及需求
3.1 转变城市公共交通发展方式有赖于信息化的支撑
利用发展城市公共交通来缓解城市道路拥堵,将成为城市公共交通发展的重点。城市公共交通发展方式必须逐步向科学管理、技术管理转变,城市公共交通信息化的发展对推动城市产业结构调整,优化配置社会资源具有重要的推动和引领作用,是城市共公交通行业发展方式转变的重要支撑和保障。
3.2 低碳经济与节能减排的要求
低碳经济与节能减排要求整合城市公共交通资源,提高信息资源共享率及运输实载率,促进运输合理化,降低公共交通的能耗,有力促进低碳经济发展,实现社会经济和生态环境保护协调发展。
3.3 当前发展的阶段性要求
福建公共交通所处的发展阶段,为综合信息平台的建立提供了很好的契机,2010年底,各设区市民用汽车拥有量已经超过160万辆,私人汽车拥有量超过120万辆。预计2015年,全省全年完成城市公交客运量约24.6万亿人次,日均675万人次,其中城市轨道交通客运量日均25万人次。
有限的道路资源造成了交通供给与交通需求的不平衡,随着客流量的大量增加,中心城市的交通拥堵状况尤为严重。仅通过常规公交很难解决城市交通中的拥挤问题,其根本出路是建设大容量轨道交通。
轨道交通具有运量大、快速、便捷、舒适、环保、可靠性等特点,但其建造和运营费用都很高,其服务范围又不能覆盖整个城市的所有地方。但在中心城区采用轨道交通可以在短时间内输送大量乘客,有效地缓解市区内的交通拥堵。
4 城市公共交通智能化平台建设
4.1 加强公共交通综合信息平台的基础设施建设
要加强公共交通综合信息平台建设基础网络设备、车载设备、道路及路边设备、交通枢纽信息化采集检测设备的建设,要对信息平台的软件系统进行优化和升级,丰富平台接口,推进各类系统如公交企业和相关政府管理部门的网络数据对接工作,实现信息快速、畅通、安全的共享。
平台建设采用“政府主导、合作建设”的模式,做到能在各种公交系统车辆、公交网络、场站、枢纽节点等适合公共交通信息的区域提供公交基础设施运行信息服务。
4.2 加强公交企业信息化建设,完善公交信息化信息采集、系统
城市公交企业是公交系统运营的主体,公交企业信息化建设的成败关系着海西公共交通综合信息平台建设的成败。在信息化平台建设中,将公交智能化运行系统与公交企业智能化管理系统有机组合在一起,充分实现公交信息资源的共享和应用。
4.3 重点完善各公共交通枢纽点、公交站场的信息化建设
公共交通枢纽点站是交通工具流量和信息量的汇集点,为实现枢纽内各运输方式的统一和谐,应建立多种运输方式管理和运营信息的交换平台,实现枢纽内轨道、公交、长途客运等不同交通方式的协同运转,促进多种运输方式的高效衔接,提高旅客换乘效率和应急疏散效率。
4.4 城际、城乡公共交通衔接的信息化建设
福建城市公共交通综合信息平台建设不仅包括城市内部,还包括城市边缘的广大区域,应建立完成城乡公交互相衔接、资源共享、布局合理、方便快捷、畅通有序的公交网络新机制。在信息化建设方面,尝试开发统一的城乡公交智能化系统,实现信息网络的无缝对接。同时以“政府引导,企业运作”的方式给予城际公交、城乡公交相应扶持政策。
一、成果导向的理念及其意义
1.交通工程专业就业目前现状。从2000年开始,全国各高校纷纷成立了交通工程专业,以解决交通拥堵和提高交通效率为目标,具有明显的道路特色,尤其是道路规划与管理特色。中国的大学教育,社会关注最多的是毕业生就业情况,这也是专业生存的主要条件,因此对交通工程专业进行培养模式改革,以适应社会的需求,是各个学校都切实考虑的现实问题。
2.成果导向的工程教育认证理念。自2006年开始的工程教育认证是为了提高工程教育和人才培养质量,参与国际交流,是各学校继评估后较为关注的一种资质认证工作,其基本理念为“成果导向”。成果导向教育理念主要是根据社会需求、政府要求和学校特色确定本专业学生能够到达的最终学习成果,确定学生所能达到的最大能力,以此来构建课程体系和教学策略,并在过程中进行质量与效果评价与持续改进,使得学生通过课程的学习逐级达到顶峰成果。学生最终成果既是成果导向的终点,也是其起点,将决定学生的就业可接纳性、专业胜任性和社会适应性。[1]
二、成果需求分析
1.就业领域分析。根据我校十多年本科毕业生的就业情况分析,就业领域主要有道路与轨道建设、轨道交通运营、轨道交通维护管理、交通规划、交通管理、交通咨询、物流与汽车服务工程等领域;根据北京工业大学的需求调查,本科生可以进入智能交通和产品生产开发等领域。随着解决交通问题成为社会的共识,随着智能交通、绿色交通以及轨道交通的大力发展,对交通人才的需求会有增加,尤其是高速铁路与城市轨道交通的快速发展,将会需要大量的建设、运营管理与维护人才。
2.能力需求分析。通过对轨道交通运营企业的调研,企业对大学本科生的工作情况反馈主要集中在“与学历不匹配的能力、手高眼低的工作态度、不够扎实的基础知识、较为缺乏的实践能力、有待提高的综合素质”。企业现场对大学生的要求主要体现在专业能力和综合素质方面。专业能力:需要掌握专业基础知识、专业职业技能(文案写作、软件操作等)、综合解决问题能力(处理专项问题及突发事件的能力)。综合素质:需要良好的工作态度、较强的适应能力和自学能力、交往与表达能力、团队协作能力、创新能力等。
三、基于办学特色的最终成果的确定
1.学校的办学特色。交通工程专业一般都依托学科背景而成立,如北京工业大学依托土木类、西南交通大学依托铁路类、武汉理工大学依托汽车类、长安大学依托公路类、中国民航大学依托民航类等。依托学校的办学特色,既能依托学校的强势学科力量,进行交通工程专业建设和特色建设,提高专业特色和质量;又能借助于行业优势,了解行业需求和发展,有针对性地培养,能够缓解本科生的就业压力。
2.培养目标的确定。基于对交通工程学生的就业领域尤其是轨道交通行业发展和大连交通大学的轨道交通办学特色,确定了我校交通工程专业的轨道交通特色定位。本专业培养具有交通运输工程学科的基础理论知识,系统掌握交通工程专业知识和分析方法,具备交通系统规划与设计、交通设施设计与施工管理、交通运输系统运用管理与维护等基础知识和基本技能,能在道路交通、轨道交通行业和政府部门从事交通规划设计、交通工程施工与管理、运用管理与维护等工作的应用型工程技术和管理人才。
3.培养要求(最终成果)确定。基于成果导向的工程教育认证理念,根据交通行业和轨道交通行业对本科生的要求,依据培养目标,从满足工程认证和专业评估的角度,将交通工程专业学生最终成果,也就是毕业要求确定如下:(1)热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的人文素养、社会责任感和工程职业道德。(2)具备从事交通工程专业所需要的数学、物理等相关自然科学知识。(3)熟悉国家关于交通运输规划建设与运用管理的方针、政策和法规,能正确运用国家相关技术标准和行业规范。(4)具有独立提出问题、分析问题和解决问题的能力,具备设计和实施交通工程实验的能力。(5)掌握计算机软硬件基本知识,具有较强计算机应用能力,能熟练使用本专业应用软件。(6)掌握一门外语,具有一定的听说读写能力,能够熟练阅读本专业的外文资料。具有国际视野和跨文化的交流与合作能力。(7)具有综合运用理论和技术手段设计系统和作业过程的能力,初步具备科学研究、科技创新能力。(8)掌握运用现代信息技术获取相关信息的基本方法,具有资料收集和新知识获取能力。
四、培养方案设计
1.培养方向的确定。行业的高速发展,新知识新技术的不断涌现,现场对毕业学生的综合素质提出了较高的要求。因此,将我校交通工程专业培养目标定位为“厚基础、宽口径、高能力”人才培养,定位为“技术与管理人才”和“复合型”人才培养,以适应就业和评估认证的要求。交通工程专业要为交通运输业培养适合社会经济发展的人才;根据我校的轨道交通特色,交通工程专业设置两个方向:道路交通工程方向和城市轨道交通方向。道路交通工程方向是传统的交通工程方向,主要面对道路设计与建设和道路维护等领域;城市轨道交通方向体现办学特色,主要面对轨道交通线路运营与管理、维护等领域。
2.大学生基本能力的保障课程。对于大学生基本素质和创新的理论基础通过培养方案中的通识教育课程提供。世界观与价值观的认知通过马哲系列课程来理清,对外交流能力通过外语系列的课程来提升,科学逻辑思维通过数理系列的课程形成,健康的体魄由体育系列的课程来保障,工程基本技能由力学系列、电学系列、制图系列和计算机系列课程来奠定基础,初步管理能力由经管系列课程提供概念,人文素质课程由综合素质系列课程来培养。
3.专业基础课程体系。交通工程专业的“5E”特色体现了解决交通问题是一个系统工程,应从人、车、路、环境等方面的相互关系出发,进行协调发展研究,才能保证交通的安全、绿色与高效。因此在专业基础课程主要着眼于打基础、培养全局观,从培养综合解决问题能力和解决复杂工程问题能力的角度出发,设置了管理运筹学、交通系统工程、交通工程总论、城市轨道交通、城市总体规划原理、交通规划、道路勘测设计、交通管理与控制、交通设计、交通安全、交通分析、交通检测技术、交通系统仿真、智能运输系统、交通管理信息系统等课程。
4.少学时下特色课程设置。目前培养方案的特色是降低总学分,减少教学时,将传统的教师“教”变为学生“学”。在这样的情况下,专业特色课程的设置必须将方向中基础知识融入有限的学时中,高效地达到学习成果。城市轨道交通方向:课程设置主要以轨道交通运营与维护为主,设置运营组织与管理、工务管理、机电设备、运行控制、公共交通规划、运输枢纽规划与设计等课程。道路交通工程方向:课程设置主要以道路规划设计与建设为主,开设土质学与土力学、结构力学、混凝土结构设计原理、路基路面工程、桥梁与隧道工程、建筑材料、土木施工、项目管理等课程。
5.实践能力的培养。从成果导向教育理念出发,实践能力将是培养目标的最终表现形式。而目前的大学生普遍缺乏实践能力和创新能力,因此在培养方案中增加实践环节的比重,采用课程实验―工程实训―认识实习―课程设计―生产实习―专业实训―毕业设计等环节逐级提高学生动手能力和实践能力。从课程某一理论验证与应用,到某一专业技能的强化进而提高解决复杂工程问题的能力。
五、教学过程和持续改进
1.教学过程。根据成果导向教育理念,将学习过程的主体改为“学生”,以“学”为主。据北京工业大学的调查显示,结合项目进行实践活动能够有效提高学生的专业实践能力。在生产实习、课程设计和毕业设计教学过程中,结合项目进行实地训练,鼓励学生深入企业,自选题目。将理论与现场实践结合起来,要求学生使用计算机通用软件和专用软件,强化文案表达和自动化办公能力,强化专业基本技能和学生的独立解决问题的能力,培养学生创新能力。
2.质量评价与持续改进。开展学习成果评价改革,改变一张卷定终身的模式,注重学习过程质量和专业技能的考核,针对课程所支撑的能力,可以采用测验、讨论、小论文或是小案例分析等形式辅助考核。理论课程、实践环节都要进行教学总结,针对学生能力达成程度和影响因素进行分析,找到切实改进措施,进行持续改进,以逐级达到学生的最终成果。
应用成果导向理念进行培养模式改革,是应用型人才教育理念的基本体现,是发挥学生主动性和提高教学质量的有效途径。但在目前大学教育低头族、旷课族涌现的情况下,要让学生主动学习,还需在教育教学过程中进行教学艺术的研究。实践能力提高的最好的方式是去企业实践,因而探讨校企联合是以后提高实践能力的主要研究方向。
城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通. 轨道交通具有大容量、快速、准时、安全、舒适、清洁等特点,是解决大城市尤其是特大城市道路交通拥挤和交通污染的有效运输方式. 轨道交通建设需求资金巨大、建设周期长,城市轨道交通线路逐渐接线成网,将最终构成一个轨道线路纵横交错、错落有致、衔接换乘方便的轨道交通网.
目前,世界上已有100 多个城市轨道交通系统,而且许多大城市如伦敦、巴黎、柏林、慕尼黑、纽约、东京、莫斯科等已形成网络. 上海市轨道交通网已经建成和即将建成1 号线、2 号线、明珠线一期工程都是放射线,明珠线二期工程建成后将与一期共同组成环线,初步构成放射线-环线轨道交通网络. 世界上许多大城市均采用放射线-环线的轨道网络.
上海轨道交通明珠线一期工程线路和二期工程线路接轨后并不是一个完好的圆环形,圆环上存在着一期工程线路的向北和向南的延伸段. 可以看作是放射线和环线部分线路重合的情形,不同线路的列车在线路重合的区段部分共线运营. 这种独特的轨道交通共线运营在国内外的轨道交通网络中是罕见的,其运输组织具有一定的难度,同时提出了要进行深入探讨研究的问题.
1 连通型城市轨道交通网络特点
1. 1 连通型城市轨道交通网络技术设备特点
世界上有很多城市都采用连通型城市轨道交通网络[1 ] ,如德国的柏林、慕尼黑,美国的亚特兰大,以及我国的上海等城市. 连通型轨道交通网络与一般轨道交通网络相比具有以下几个方面的特点:
(1) 各轨道交通线路之间接轨点多. 连通型轨道交通网络各轨道交通线路相交时尽可能地相互接轨,使得接轨点较多. 以德国慕尼黑城市轨道交通网络为例(如图1 所示),其轨道交通网络仅由6 条线构成,各线接轨点多达8 处,这为列车跨线运营提供了条件,使线路客运功能得到最大程度的发挥,也能最大限度地满足旅客出行需求. (2) 线路辅助线设施配置完备. 连通型轨道交通网络中各线辅助线配置完备,这些辅助线包括渡线、存车线、折返线以及联络线等,这不仅为提高线路通过能力奠定了基础,更为列车跨线共线运营提供了保障. 图1 慕尼黑城市轨道网络示意图
(3) 车辆基地集中. 连通型轨道交通网中,多条轨Fig. 1 Sketch map of Munich urban transit system net work 道交通线甚至全网共用同一车辆基地,如慕尼黑轨道 交通网只设一个车辆基地和一个小型的停车场. 由于各轨道交通线相互接轨,列车可以方便地通过与车辆基地直接相接的线路出入车辆基地,从而达到共享设施和资源的目的.
(4) 车辆及机电设备制式相同或相容. 轨道交通网络要成为连通型,不仅要求各线路设施相互连接, 而且要求车辆及机电设备系统具备统一性. 因此,连通型轨道交通网络中各轨道交通线的车辆及机电设备制式必须相同或相容.
(5) 全网共用同一控制中心,由同一管理机构管理. 连通型轨道交通网中相互联轨的轨道交通线甚至全网线路共用同一控制中心,并由同一运营机构管理. 网络运营组织要求统一调度指挥.
(6) 网络运营车底减少. 连通型轨道交通网络不仅有利于车辆基地集中设置、共用控制中心,以及车辆及机电设备等系统日常维修共享资源和设施,而且由于线路相互连通,车辆可以统一调配,备用车辆可以大大减少,从而有利于节省车底.
1. 2 连通型城市轨道交通网络运输组织特点
对于连通型城市轨道交通网络,相邻线路在交汇站接轨,相互线路间存在着直接联系. 因此不同线路上运营的列车可跨线运营. 此时列车运营组织可采用分线独立运营、共线运营和独立-共线运营相结合的方法. 城市轨道交通系统的独立运营是指列车在各自的线路上运行,列车在交汇站折返,旅客在交汇站换乘其它线路的列车. 城市轨道交通系统的共线运营则是指在连通型城市轨道交通网络中,组织不同线路上的列车通过交汇站运行,形成不同线路运营的列车跨线运行,并在部分线路的部分区段共线运营.
共线运营的运输组织方法与独立运营相比具有以下优点: ① 最大限度地方便了旅客的出行,旅客不需换乘即可到达旅行目的地; ② 充分地利用通过能力,采用共线运营的方式,可使得共线区段的线路通过能力得到充分发挥; ③ 有效地利用列车车底,减少车底折返作业. 但是,共线运营也存在着以下的缺点: ① 由于共线运营时,该轨道交通网络系统的能力将主要取决于共线区段线路的通过能力,因此会造成线路列车运营不均衡; ② 非共线区段列车运营间隔较长,将影响到非共线客流的出行; ③ 列车运营组织复杂,列车在交汇站存在较多的交叉干扰,相邻线路的列车运营相互影响较大. 城市轨道交通网络各线所衔接的城市小区旅客出行需求上存在差别,客流在不同时段、不同区段上的分布不同,为最大限度地满足客流需求,采用合理、灵活的运输组织方式十分重要. 因此,应根据各轨道交通线路的客流量、旅客出行特点、交汇站的线路连接方式等条件,确定列车运营组织方式.
2 上海轨道交通明珠线网络客流特点
2. 1 上海轨道交通明珠线网络特点
明珠线一期工程是上海城市轨道交通网中的南北向直径线,是联系南北辅城的城市轨道交通骨架线路. 线路走向南起闵行,经吴泾、沪杭铁路内环线、上海火车站、铁路客技站、凇沪铁路、逸仙路、吴淞镇、北止于宝钢,全长约60 km. 明珠线一期工程充分利用了经过市区内的沪杭铁路内环线及松沪铁路线,在原有铁路用地范围内修建高架轨道交通,彻底解决了既有市内铁路与城市道路的42 处平交道口严重阻塞交通的局面,给城市道路交通带来了通畅,沿线土地得到了开发.
明珠线二期工程起自老北站地区,经浦东新区至徐汇区虹桥路,所经地区有多个大型客流集散点,如宝山路、长阳路、张杨路、南浦大桥、上海体育场等. 明珠线二期工程与明珠线一期工程接轨成环,从而与运营中的地铁1 号线和地铁2 号线及明珠线一期工程构成“ 申”字形的轨道交通基本网络. 明珠二期与一期西部线路相接成环是上海地铁系统中的唯一城市环线. 它是联系其他线路的纽带,也是城市各个副中心之间联系的交通干道. 因此,其主要功能是将其他轨道交通线联系起来,使整个轨道交通网络成为一个有机的系统,加强城市区域间的联系,使城市土地得到合理、高效的开发利用,促进城市健康发展.
明珠线二期工程和明珠线一期工程接轨,利用明珠线一期西部区段(中段) 构成城市环线. 共线区段为虹桥路站至宝山路站(远期可能为上海火车站站) 的线路,有9 座共线车站. 国外的轨道交通网络也存在着共线区段,但那是树枝状的线网,共线区段在枝状线路的末端,像明珠线射线与环形线共线,并且共线车站达9 座之多的情况并不多见. 在明珠线这样的连通型城市轨道交通网络中,具备了组织不同线路上的列车通过交汇站运营,形成不同线路的列车跨线运营,并在部分线路的部分区段共线运营的线路基础.
2. 2 上海轨道交通明珠线客流特点
明珠线一期上行客流方向为上海南站站至江湾镇站(远期至宝钢站). 下行客流方向为江湾镇站(远期为宝钢站) 至上海南站站. 根据明珠线二期与一期连接形成环形网络的特点,本文把线路分为以下3 段:虹桥站以南为南段,虹桥站—宝山站为中段,宝山站以北为北段.
根据文献 提供的明珠线一期和二期线路各车站上下车预测客流量,利用线路O2D 矩阵推算方法,计算出明珠线一期和二期线路的O2D 客流量,然后根据线路分段情况进行客流量统计,得出了明珠线一期和共线运营环线的分段客流量. 表1 明珠线一、二期全线下行方向全日客流量
注:表中百分比是西半环到东半环客流量与东半环客流量的比值.
分析表1 可以看出明珠线一期上行客流集中在中段和北段,南段、中段和北段的客流比例大致为1∶20 , 说明上行客流主要是中段到北段的客流量. 下行方向每段客流量有着明显的年份变化,北段客流量基本稳定,中段和南段客流量急剧增加,反映出了中段客流到南段客流的增加. 可以看出明珠线一期工程主要服务线路南北端区域通学通勤进入市中心的交通需求.
明珠线二期工程和明珠线一期工程在一期线路宝山路站至虹桥路站共线. 明珠线二期线路为东半环, 明珠线一期共线9 座车站线路为西半环,东、西半环组成一个整环. 定义共线上行方向为从宝山路站顺时针经虹桥路站再回到宝山路站. 共线下行方向为从宝山路站逆时针经虹桥路站再回到宝山路站. 分析表2 和表3 可知,明珠线二期工程上行方向东半环客流量大于西半环,东半环到西半环的客流量占了东半环客流量50 % 以上的份额,且还有增长的趋势. 下行方向西半环到东半环客流量是逐年增加的, 这说明了环线的功能在不断地加强. 总之,从明珠线一期工程和明珠线二期工程的客流分析来看,虽然两线有9 座车站的线路是重复的, 但两线都具有各自的客流服务对象,即都有各自客流的主流向需求量,因此共线运营的方案既能满足客流需求,也能节省工程投资.
3 上海轨道交通明珠线运营方案
轨道交通工程建设投资巨大,每公里的轨道线路的资金需要7 亿多元,难以一次性建成投入使用,一般是采取边建设边运营的方法. 轨道交通促进了沿线区域的发展,运输需求也不断变化. 因此,轨道交通运营方案需要不断地调整以适应客流的变化. 根据线路技术设备和客流特点,明珠线网络存在多种运营方案,下面对几个有代表性的运营方案进行分析.
3. 1 共线运营方案
(1) 明珠线一期按现在南北向运营(上海南站站—江湾镇站),明珠线二期线路与一期西半环线共线9 座车站(宝山路站—虹桥路站),按环线运营. 运营方案示意图如图2 所示. 本方案特点是在明珠线西半环产生9 座共线车站,按连通型网络共线运营. 本方案要求明珠线南北向的客流较大,东西向的客流次之,在共线的9 个车站中客流最大. 为了采用此方案,在宝山路、虹桥路站需设换乘站(平面或立体换乘),在虹桥路站设停车场和折返线. 本方案对一期的运营组织不会产生太大的干扰,二期的运营方案也很易实施,使环线和一期线路上任意两车站旅客乘车方便. 本方案既节省了明珠线二期工程在西段工程建设投资,也实现了明珠线环线功能. 但共线车站运输组织较为繁忙, 图2 共线运营方案1 示意图
行车间隔的不同会造成输送能力的不均衡,非共线段能力利用率较 低. 一期南北段到东半环旅客要换乘两共线车站的客运组织工作要加Mingzhu Line 强,提供列车导向信息,组织好旅客换乘.
(2) 一期全线运营,二期环线运营和东半环运营相结合. 运营方案的示意图如图3 所示. 本方案特点是明珠线二期长短交路结合,共线运营. 此方案的客流特点是南北客流各区段均匀,中段客流较大,且东西环的客流相差不大,东西向的客流与南北向的客流相当. 方案要求一期的信号系统必须可以保证二期车辆在共线区段的运行. 本方案各段发车密度均匀,衔接方式多,可大大方便旅客. 但本方案组织不便,对车站 的组织工作增大了难度,其中列车的导向服务应加强. 应采取加强运营组织和导向系统等措施配合. 在上述方案基础上,还能形成多种共线运营方案,在此不再赘述.
3. 2 独立运营方案
明珠线一期在南北分段运营(上海南站站—虹桥路站,宝山路站—江湾镇站),明珠线二期按环线运营. 运营方案示意图如图4 所示. 本方案特点是不产生共线运营. 此方案要求明珠线一期南北两端之间直达客流较小且均匀,环线到一期两端的客流较小,环线的客流较大,3 条交路上的客流比较均匀. 本方案要求在宝山站和虹桥路站都应设换乘站,在上海南站站、江湾镇站、宝山站、虹桥站都要设折返线,一、二期信号及车辆系统要能相互兼容. 方案不产生共线运营,二期的运营方案也很易实施. 但是,虹桥路站以南的旅客到其他车站必须换乘,尤其是到宝山站以北的旅客要换乘两次;同样宝山站以北的旅客到其他车站也必须换乘,到虹桥站以南的旅客要换乘两次;环线上的旅客到一期南北两端也必须换乘. 这样会增加旅客的旅行时间,给这部分旅客带来不便. 如果采用此方案,应加强运营组织,认真设计好换乘站.
以上3 种运营方案的特点对比见表4.
图3 共线运营方案2 示意图 图4 独立运营方案示意图方案
关键词:可持续发展;城市规划;轨道交通;建造运营成本
作为文明历史发展中的崭新时代,城市的诞生宣告了人类生存方式的彻底变革,也由此开创了城市建设与规划的初始形态。今天,伴随全球化的大潮,中国正经历着前所未有人口迁移与国土城市化过程,充满中国特色的城市规划实践,越来越体现出面向未来可持续发展的先进理念。交通是现代城市规划中一个不可或缺的方面,对于中国这样一个各方面处于跳跃式发展的人口大国,科学地制定切合实际又具有前瞻性的城市交通规划,意义尤其重大深远。
本文以当前城市化加速背景下城市交通规划面临的重大选择作为切入点,对如何解决轨道交通与现存城市公交系统的协调发展,特别是如何经济、优化地建造与运营城市轨道交通,提出自己的看法与建议。
1 轨道交通是我国城市交通规划的重大选择
城市交通规划面临的一切问题起源于三个基本因素:人口剧增、城市化加谜与出行方式机动化。为此,规划者们必须在各种可能的决策方向之问慎重取舍。国外专业杂志《世界城市化展望》2004年载文指出,全世界人口从1950的25亿左右增长到2000年60多亿,只用了半个世纪的时间,预计再过30年将达到80亿以上。作为世界最大的发展中国家,中国改革开放二十多年来的社会经济发展带动了1亿3千万农村人口流入城市,一般城市居民的交通出行方式也在过去二十多年里发生了根本性的变化。城市出行方式机动化日益加速,造成了今日中国主要大中城市里司空见惯的“出门难行路难”问题。专业人士称之为严重的城市道路交通拥挤。
一般而言,城市交通方式大致可分为步行、自行车、摩托助动车、小汽车与公共交通国内外的城市交通基本上都经历过从步行、自行车到摩托、小汽车大体相同的发展过程。但是,当人类普遍进入小汽车时代后,美国和欧洲选择了不同的交通方式和城市形态。美国以小汽车为主要交通工具,城市多数呈现分散、蔓延的形态。欧洲大陆则十分重视公交、特别是轨道交通,大城市通过轨道交通将市中心、近郊生活就业区与远郊卫星城镇连结起来,形成多中心的城市形态[1]。轨道交通系统的诞生,使城市的发展从中心聚集型向离心分散型转变成为可能,也因此造就了城市中心的“职住分离”现象。应该承认,私人小汽车和轨道交通是目前发达国家城市中具有代表性的两种交通方式,分别突出地体现着更优的生活质量与更高的运输效率。改革开放前,这两种交通方式在我国大城市中的数量少到几乎可以忽视不计的程度,近年来,它们已分别迈出了从无到有的第一步,表现_出强大的生命力。
城市的功能和社会活动的多样化是大城市的基本特征,由此决定了大城市的交通需求必然是多种多样的,人们可选择的出行方式也应该是多种多样的,并且所有的出行方式都可以在各自适用的范围内发挥出最大优势口[2]。我国的城市交通机动化正处于起步状态,自行车等非机动车仍是目前大部分城市中居民出行的主导方式。随着社会经济持续、快速增长与人民物质文化水平不断提高,建立多层次、立体型多元化的交通体系,是我国数量迅速增长的大城市的唯一发展方向。在此目标之下,科学规划的轨道交通理论上提供了最大限度满足可持续发展要求的可能性。
城市交通拥挤现状,决定了各级政府部门在宏观决策过程中,理当重点考虑规划在环境系统、资源系统、社会系统等多方面具有可持续发展优势的城市轨道交通公共交通系统[3],这方面国内刊物近来论著颇多,本文不欲在此重复赘述。以下谨从技术与经济的角度,探讨进一步解决轨道交通建设面临的一些具体问题,加速走向它的现实可行性。
2 轨道交通需重视与城市公交系统的和谐
一般而言,轨道交通规划工作的核心内容是要充分实现路线选址与转乘配套两者的最优化,与现有的公交系统在各个环节上达到最大限度的互相补充协调运作。
首先,城市轨道交通是一项涉及面广泛复杂、需要许多专业协调配合的大型系统工程,必须与城市建设发展中长期规划密切结合起来进行。作为城市规划的有机构成部分,轨道交通的规划与整个城市交通的线网规划实为一体。为了避免客流稀少,线路走向应尽可能合理,否则,小客流低运量必然导致轨道交通无法发挥预期的骨干作用。总之,结合城市的总体客运需求合理规划布局,是保证城市轨道交通主导地位的必要条件。当然,这种合理布局要充分考虑不同城市的用地空间总体规划。北京地铁线明显采用了沿城市道路走向布局的方式,轨道交通网络形态与市区道路棋盘式格局高度一致,恰恰体现了保护北京古城的特殊要求。这方面类似的例子,还有南京地铁1号线采用高架方式从中华门附近跨越古城,也充分考虑了地下车站与周围环境、高架线路与地面景观的协调需要。
其次,在以轨道交通为主导编制城市公交综合规划时,要十分注意加强交通换乘枢纽的建设,将轨道交通与现有的常规公交体系统一安排、有序调整,保证轻轨、地铁等轨道交通与城市公共汽车、出租车、轮渡等多种交通工具的方便转接,以及与机场、火车站、港口等其他运输场所的顺利衔接。前文所举的欧洲发达国家的大城市,面对小汽车交通的冲击,纷纷寻求一种新的交通发展模式,在通向郊区的沿线地铁站大量修建小汽车停车场,引导小汽车乘客换乘后进入中心城区,使轨道交通的大运量优势得以发挥。国内方面新近建成的上海火车南站,则成功地将铁路与两条城市轨道交通与几十路近、远郊公交汽车线的零距离换乘需要融入规划设计中,成为一个值得学习借鉴的样本。
最后,我们不能不充分注意轨道交通与整合改善城市常规公交之间的互动关系。世界上绝大多数国家的轨道交通都是在既有城市公交体系形成后逐渐发展起来的。在未来相当长一段时间内,公共汽车/电车仍将是人们出行使用较广泛的交通工具之一。根据我国许多城市目前的经济发展水平与人口规模及交通总量需求,常规公交的整体地位短期内变化不大。但是,常规公交系统效率低下的现状应该在逐步发展轨道交通的过程中加以综合整治与改善。除了科学制订线网布局,修建港湾式停靠站台,合理编制车辆运行图,建设服务查询显示信息系统等具体措施外,从规划立法角度保障公交的道路优先使用权的思路也有待于细化落实。
近来,在轨道与公套发展背景如何建设大容量快速公交系统(BRT)引起了专业规划人员的高度关注。BRT是一种利用现代化大容量专用车辆、在专用道路空间快速行驶的一种公交方式。它具有接近轨道交通的运力与快捷,建造和运营成本又相对低廉,而且很大程度上可以利用改造提升现有的城市公交道路系统,在某些人口规模不是很大的城市中甚至可以考虑作为轨道交通的替代方式。
2003年国务院81号文件出台后,国内许多城市马上把发展BRT项目推到了缓解城市交通拥堵的前台。北京市新近编制的中心城区公共汽/电车厂线网规划中包含了18条BRT线路,总长约300多km,在强调机动性与可达性高度协调的前提下,首次将BRT作为一个功能层次融人公交线网整体结构中。此外,昆明市在园艺世博会期间开通的国内首条位于道路中央的公交专用道,即将升级为规范的现代BRT系统。杭州根据城市发展模式与空间功能布局制订的中远期公交规划,也确立以轨道与BRT为骨干,东西走向穿城而过的首条28 km BRT今年已基本开通。 3 轨道交通应解决低成本建造运营问题
作为城市中最大的基础建设项目之一的城市轨道交通投资巨大,京、沪、穗前几年修建地铁的综合造价平均每千米超过了6亿元人民币。显然,大多数国内城市的经济能力很难承受起如此高昂的成本。因此,不解决轨道交通的造价问题,城市轨道交通难以实现。综合考虑轨道交通的建造与运营费用,笔者以为解决成本问题拟应围绕以下三个方面认真思考。
3.1 轨道交通的用地空间应体现预留渐进原则
一般轨道交通建设成本中,包括拆迁费用在内的占用土地成本是其中不可忽视的一个组成部分,并不因为某些国家无偿划拨方式而改变它的社会成本性质。为了降低这方面的成本,许多城市在已经完成的公交总体规划中,都为轨道交通的线路场站建设预留了用地空间。然而,线路建设的具体时机取决于城市发展的不同进程,某些线路的客流形成需要一个长期渐进的过程。
因此,如何既能适应逐渐增长的客流需要,又能合理有效地利用预留土地空间,是低成本发展轨道交通中必须慎重规划考虑的现实问题。在巴西的大多数城市里,市政当局大都在轨道交通近期没有开发的走廊上发展前文介绍的快速公交,将BRT专用道建在道路中央,初衷就是为了降低轨道交通项目的初期投资与运营费用[4]。实际上,北京2005年全线通车的第一条BRT线路,正是敷设在预留的M8轨交走廊上,完全满足了近期单向8 000人次/h的客流需求。
经济合理地使用土地空间,不仅需要作为城市规划中发展轨道交通的指导原则加以确立,更应当具体落实在轨道交通系统工程的每一个子项目的设计图纸上。根据《上海市城市总体规划1999—2020》,到2020年将建成800 km左右轨道交通线,如果全都继续采取目前的集中供电模式,届时仅该项子系统就需建造50多座主变电所。
暂且不论一座主变电所动辙上亿元的巨额投资,仅建造变电所及电缆通道所需占用消耗的土地资源就将十分惊人。有鉴于此,最近上海相关部门已组织专家进行优化方案论证,将2020年前全网18条线路原先计划建造的51座主变电所减少为39座,更可节约投资10亿元人民币以上。
3.2 轨道交通的建造模式要体现经济合理原则
世界城市轨道交通近百年的历史展现了丰富多彩的发展模式,为我们提供了地铁轻轨、导轨、有轨电车、郊区铁路、磁悬浮等多种选择模式,线型电机牵引系统则被公认为最有发展前途的一种在我国百万以上人口的城市中,因地制宜地利用现有条件低成本发展轨道交通,已有了一些成功的经验。上海的明珠轻轨一期有3/4长度是改造利用原先的铁路内环线,这对武汉等其他一些存在废弃或利用率很低的铁路既有线路城市,不啻是一种有益的启发与示范。另外,东北沈阳、长春、哈尔滨等城市,还存有部分有轨电车线路[5],在此基础上统一规划发展现代轨道交通,应该也能够达到节省一部分费用成本的目的。
其实,国内城市轨道交通建设成本居高不下的原因之一,还在于脱离国情片面追求豪华档次。表现在规划设计上就是大量采用类似于公共汽车系统的高线网密度、小站间距、低负荷强度。需知,轨道交通本质上属于快速大量运送中长距离乘客的交通工具,依靠其他交通工具为它输送客源,达到大运量高负荷。由于低线网密度、大站间距模式能够明显提高运行速度、缩短旅行时间,所以不但可以降低工程造价,而且还可以降低运行成本。正因为如此,将BRT系统规划为轨道交通线路两端的延伸段,或选择“轨交+BRT”的混合网络模式,都有助于达到适当降低轨道线网敷设密度的低成本目标。
另外,国内轨道交通运营成本高的部分原因,还与计划经济遗留下的传统思维方式与条块分割的管理模式密切相关。直到今天,许多城市在申请轨道交通立项时,每条线路都规划有独立使用的车辆段、控制中心、主要变电站,这套小而全的空间与管理体系必然造成资源的极大浪费。在轨道交通十分发达的日本,帝都高速交通营团运营管辖着8条线路总长183.2 km,但是所属16个车站统共只设置了1座综合控制中心。反观国内,即使在资源共享程度较高的上海地铁系统,已建和待建的控制中心仍有8座,另加1座轨道交通运营协调及应急中心。
3.3 轨道交通的管理配套要体现因地制宜原则
如前所述,城市轨道交通的规划不应盲目追求高标准,该建地面、高架的绝不钻入地下、该建轻轨的绝不建地铁,因为后者的造价往往是前者的3倍以上。此外,对地铁建设成本影响甚大的土建工程中,其地下车站底板的埋置深度与车站建筑高度是决定造价大小的两个关键因素。因此,合理设计基坑深度与车站建筑高度对降低总成本的意义,无论如何也不应低估。
如果说轨交模式、建造标准的选择较多地影响到土建工程造价部分,轨道工。程总造价的另外一半(45%~50 %)则取决于技术装备等硬件的建设、购置、安装费用。以地铁车辆为例,目前国产价格仅为进口产品的1/2~1/4。因此,降低成本费用的关键之一,是提高构成技术装备主要部分的车辆、牵引、供电、信号的国产化水平。这方面,较晚竣工投入使用的南京地铁为我们提供了很有说服力的例证。据有关杂志介绍,该项目通过车辆项目的合同谈判与国产化方案的慎密调整,大大减少了进口部件和材料,降低了进口设备的国际运输成本,在成功实现70 国产化率的情况下,车辆项目合同价从最初的每辆约135万美元降低到116.5万美元,与设计概算相比节约投资4 000多万人民币。
当然,轨道交通总体上属于公共产品领域,单纯的票务收入远远不足以偿付开通后的日常性运营支出,中长期的财务收支平衡对世界各国都是一个需要艰难应对的挑战。笔者了解到的香港地铁总收入中,票务收入约占60 ,其余40 9,6中广告与物业管理各占一半[6],这一香港较为成功的地铁和物业综合发展经营模式,今年初已通过成立合营公司引入北京地铁4号线的管理,各方都期待着它能为国内轨道交通建设运营展示一种令人鼓舞的前景。
参考文献
1 邹胜勇.面向可持续发展的城市总体交通结构优化[J].交通运输系统工程与信息,2006,6(2):108.
2 David BAYLISS.世界范围的城市交通可达性现状(英文)[J].TRI杂志(交通版),2006(2):17—18.
3 樊颖玮.城市交通可持续发展问题的思考[J].交通与运输,2006(2):67.
4 全永棠,孙壮志.关于BRT与轨道交通的理性思考[J].交通运输系统工程与信息,2006,6(2):117.
关键词:城市铁路;城市轨道交通;可行性;政策措施
Abstract: The urban rail transport for railway to play a growing role was weaker, this paper start from home and abroad suburban railway development status and trends, identify the problems, analyze the feasibility of the suburban railway further development, and on this basis to promote railways in urban rail transit development policies and proposed measures.Key words: urban railway; urban rail transit; feasibility; policy measures
中图分类号:F570.3文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)
随着我国经济的持续发展,城市化进程的加快,人民生活水平的逐步提高,解决城市间和大城市内部的交通问题必须要大力发展城市轨道交通系统。而铁路具有与城市紧密相连的完善的枢纽、车站设施,紧密联系城市间的铁路线路以及规划、设计、施工、管理队伍和设备制造能力,如何利用铁路自身优势参与城市轨道交通建设,发挥铁路与地方两个积极性,对于盘活铁路固有资产,发挥其经济经济效益,促进城市轨道交通发展具有十分重要的意义。目前,城市铁路开行市郊列车的力度远远低于城市轻轨、地铁等轨道交通方式,与发达国家相比具有较大的差距。本文从分析国内外市郊列车的发展现状和趋势入手,找出城市铁路在城市轨道交通中发展的主要障碍和问题,分析城市铁路在城市轨道系统中是否要发展,并给出其发展需要采取哪些措施。
1 城市铁路发展国内外现状及存在问题
自上世纪70年代起,国外轨道交通得到了快速发展。轨道交通从欧、美、亚又扩展到大洋洲的澳大利亚,从发达国家扩展到发展中国家,轨道交通系统所具有的技术经济特点完全符合城市对交通运输的要求,已在世界范围内成为不同城市的共同选择。在发展城市轨道交通的过程中,部分发达国家除了新建城市轻轨、地铁项目之外,仍然保留和发展了自己的城市铁路,利用其开行市郊列车,来满足大城市市中心与周边卫星城的公共交通,市郊铁路承担的客运量在铁路客运总量和城市客运总量的比例保持在一定的水平上。其中,日本东京市郊铁路客运量一度占铁路总客运量的64%,占东京市客运量的46%;英国伦敦的市郊铁路客运量占英国铁路客运总量的70%,占伦敦市客运总量的40%。虽然这种情况与它们国家的幅员、城市化的水平有关系,但在一定程度上说明了市郊铁路在大城市城市交通网中的重要地位。他们的经验值得我们在发展城市轨道交通的过程中借鉴。
我国铁路市郊旅客运输起步较早,从1966年开始许多大城市都开辟了市郊运营线路,并取得了长足的发展。特别是在八十年代以前,在城市公共交通系统不完善的情况下,承担了部分市区客运量,并发挥了一定的作用。市郊铁路客运承担的客运量在1980年前后达到了客运总量的20%左右;1985年以后市郊铁路的比例出现萎缩,占客运总量的11%左右,到2000年后市郊铁路的分担率跌至5%以下。市郊列车的乘车率不断下降,市郊列车的开行数量也随之下降。
造成国内市郊铁路客运量下降的外部原因是城市公共交通特别是城市轻轨、地铁得到了长足的发展,内部原因是城市铁路存在以下问题:首先,条块分割的管理体制使城市铁路与城市轨道交通难以融到一起;长期以来铁路干线能力不足,既有铁路难以承担大量的短途城市客流;市郊铁路与其他交通方式之间衔接不畅;运行组织与城市旅客出行特征不符;运营亏损补贴问题等。
2 城市铁路开行市郊列车的可行性分析
如前所述,市郊列车的开行出现了大幅下滑,是受城市铁路之前存在的各种限制的影响,但不代表开行市郊列车没有需求,在技术经济上不可行。从城市发展和轨道交通规划建设的角度来看,开行市郊列车有一定的发展空间,在技术经济是可行的,具体表现在:
2.1 铁路在城市及城市周边具有相当规模,且能力逐渐得到释放。每个铁路枢纽内部干线、支线、联络线路和疏解线路总计规模达上百公里乃至近千公里,内部客运站、货运站、货场、编组站或区段站一应俱全,并配套有相应的机务、车辆以及工务、通号等其他生产设施。之前,大部分干线、联络线、疏解线通过能力紧张,但随着《中长期铁路网规划》的实施,客运专线的建设使部分既有线路能力出现富裕,另外,随着城市的进一步规划建设,部分设在城市中心的货运站、货场,由于污染严重的钢铁、煤炭、重化工等企业的外迁,货源明显减少,运量急剧下降,造成铁路线路和站场能力空闲。这些线路通过较少的投资,提高能力,可为开行城市及市郊列车创造基本条件;在考虑充分利用这些设备资源的原则下,可以将这些货运站、货场改造成客运设施,用于城市及市郊铁路运输,连接市区与城市周边卫星城,使铁路和地方达到双赢。
2.2 市郊铁路具有成本优势。在规划建设城市轨道交通时,不仅应考虑其自身成本,而且还应该考虑其社会总成本。根据有关学者研究,尽管市郊铁路与公共汽车道路的相比自身费用略高一点,但其自身成本仅为地铁的1/3到1/2,而且市郊铁路的外部成本较低,从其社会总成本来看市郊铁路仅为公共汽车的1/3,相对地铁而言其效益价格比也比较高。在经济发展增速下降,发展模式由重项目轻效益转变为科学发展的过程中这一优势更加明显。
2.3 具有一定的城市旅客运输经验。市郊铁路运营近40年,在市郊铁路规划建设、旅客运输运营与组织方面积累了丰富的经验,同时也汲取了深刻的教训,使铁路部门看清了市郊铁路的发展方向,把握了市郊客流的出行特点、市郊铁路的技术特征和运营管理应有的体制,为市郊铁路的进一步发展奠定了基础。
2.4 符合可持续发展的要求。铁路在环境保护和能源节约方面相对城市道路交通具有一定的优势。由于铁路是有轨交通方式,其使用的移动设备可以降低能源消耗,对保护城市的生态环境和维护居民的生活环境而言,是较出色的交通工具,因此符合国家的可持续发展战略。在噪音污染方面,铁路产生的噪音是一种“集中型”的噪音,相对于其大规模的运输量,人均噪音非常有限,且更易治理,可以通过现代技术手段可以大大降低轨道交通所产生的噪音。轨道交通在能源节约的社会效益显著。据测算,每一单位运输量的能源消耗量,轨道交通系统仅为公共汽车的3/5,私人用车的1/6。
综上所述,市郊铁路能力大,投资省,污染低,能耗低,且与干线铁路接轨,不仅有利于大城市与卫星城之间的联系,还有利于城市间进行联运,进一步提高城市的通达性,有利于提升城市功能。
3 发展市郊铁路的政策措施和建议
虽然城市铁路开行市郊列车在技术、经济上具有可行性,但影响市郊铁路的发展的关键因素是国家的政策和铁路行业自身的改进措施。要促进市郊铁路的发展,必须从以下方面着手:
3.1 建立完善的城市铁路管理体制。管理问题涉及到铁路部门和地方的积极性,影响投融资方式和配套扶持政策等多方面因素,是发展要解决的首要问题。目前政企分开是铁路行业改革发展的方向。从国内外的经验来看,城市铁路发展市郊运输也必将以构建相对独立的市郊铁路运营管理机构为作为发展方向,这样有利于采取市场化方式运作,打破行政管理界限;同时,其运营管理模式也将向地区化方向发展,依托建设项目组建独立运营的公司,这样有利于国家和地方财政的补贴,体现市郊铁路的公益性。
3.2 取得国家及城市对市郊铁路的政策支持。市郊铁路等城市轨道交通设施,投资大、项目周期长;同时,又属于公益性事业,为地方经济发展起到了促进和保障作用。因此,国家、地方和城市都应给予市郊铁路建设和运营等许多方面以政策优惠,予以扶持。主要的支持政策包括:与铁路工程建设项目相关的土地政策、税收优惠政策、投融资政策、运营自和票价定价权方面的政策以及给予运营亏损的补贴政策等。
3.3 采取科学、合理的运输组织模式,选取合理的技术标准和机车车辆。市郊铁路要取得长足发展,必须保证要在运营中保持一定的客流量。随着经济的发展,市郊客流的结构发生了巨大变化,由原来单一的通勤、通学变得复杂多样,如旅游、购物、探亲、访友等,对运输质量的要求也变得越来越高,因此铁路市郊运输要改变以前单一的运行线路及超长的发车间隔,采用快速度、大密度、小编组的运输组织模式。同时,线路的技术标准也要根据不同的运输需求,选取经济合理的速度目标值,并配备相应的机车车辆,不应单纯追求速度和质量,避免造成巨大的投资浪费。另外,要注重与其他交通方式的衔接,站点设置科学合理,与其他交通方式无缝对接,以方便旅客乘降和换乘。
4 结论
通过以上分析可以看出,铁路在城市轨道交通中发展,有一定的优势,同时也存在着许多现实的问题。发展市郊铁路运输从需求角度有其必要性,在技术和经济上也具有可行性。如果能够正确选择运营管理模式,取得国家、地方和城市的政策支持,采取科学、合理的运输组织模式,市郊铁路运输将会有较好的发展前景。
参考文献:
前言
近年来,随着城市交通问题的日益突出和城市交通出行需求的不断增长,具有高速、大容量、准点、可靠等优势的地铁出行方式应运而生,且发展迅速,受到广大居民的极大欢迎。随着地铁出行方式的蓬勃发展,“新地铁时代”悄然形成,地铁线路成为城市公共交通的骨干,城市原有公共交通系统的供需平衡被打破,出现了地铁与常规公交相互竞争、相互制约及常规公交资源浪费等问题,整个公共交通系统的整体运行效率低下。[1,2]常规公交在新的时代中如何定位,如何发展,如何提升自身的优势,如何与地铁共同协调发展,走上互为补充、相互促进的双赢的发展道路,是迫切需要解决的问题。
一、“新地铁时代”的交通特性与不同公交的互补
地铁和常规公交都是城市公共交通的重要组成部分,但二者具有不同的特性,在运输效率、服务范围等方面各不相同,[2,3]如表1所示。
由上述比较可以看出,常规公交与地铁有很好的互补性,共同构成了具有不同层次、不同功能和不同服务水平的城市公共交通系统。常规公交要与地铁分工合作、协调发展,才能促进系统整体功能的最佳发展。
由于地铁具有运量大、运距长、安全准点、舒适度高、节约能源等特点,逐渐承担了城市客运的主要客流,地铁已经成为了城市公共交通的骨干。然而地铁的投资大、建设周期长,它并不能完全取代常规公交。由于常规公交投资小,建设周期短,布线灵活,因此能满足很多居民中短途出行的需求。由于还能作为地铁的补充,集散地铁的换乘客流,所以从目前的现状和趋势来看,常规公交在今后相当长的时期内仍然是我国城市公共交通系统的主体部分。
由此可见,随着“新地铁时代”的到来,我国城市公共交通的发展方向应该为:以城市轨道交通为骨干,常规公交为主体,其余交通方式为辅助,形成“鱼骨”结构网络,使各种公共交通方式在时间和空间上达到整体化。[2]
二、常规公交与轨道交通的协调发展
根据国内外发展经验,建设一个“以轨道交通为骨干、常规公交为主体”的公共交通系统,使轨道交通与常规公交之间进行有机结合、协调发展,形成一体化的城市公共交通体系,才是解决大城市交通的有效途径,是轨道交通和常规公交共同发展的双赢策略。
从功能上看,由于轨道交通运行时具有准点率高、时速快、无交通冲突点、容量大、舒适性高的优点,同时,也存在建设维护成本高、建设周期长等不足,因此轨道交通主要承担中长距离、密集的城市主干客流的运输;而常规公交由于投资较小、线路调整灵活、搭乘方便,仍是城市公共交通的主体,应主要承担城市支线客流的运输和对轨道交通的衔接、集散,发挥其灵活机动的特点。从空间上看,轨道交通线网与城市土地开发方案关系密切,且建成的线路很难改变,因此,对于客流量不是很大的地区,需要常规公交来衔接;对于轨道交通站点服务半径覆盖不到的区域,需要常规公交来补充。[4]
从服务功能角度和服务空间角度来看,常规公交与轨道交通协调发展是必要的、必然的,而两者如何协调发展、共同服务城市交通,则是一个值得深入思考的问题。笔者拟从线路网络、运营管理等方面探讨常规公交与轨道交通的协调发展问题。
(一)公交网络与地铁线路的协调优化
国外经验表明一条地铁建成后将吸引沿线公交客流的60%~70%。北京在规划地铁新线路时曾做过的乘客意愿调查显示:有73.4%的公交乘客愿意转乘轨道交通。大量乘客转移后,若原有公交网络不进行协调调整,则该区域的常规公交将处于客源不足、运力相对过剩的状态,而轨道交通由于原公交网络未调整而不能充分发挥运能。因此,随着地铁的投入运营,应该有计划地调整原有公交网络,从系统的角度重新协调分配运输能力,使之满足客运需求,满足城市交通发展的需要。[4,5]
常规公交网络与地铁的协调优化主要包括线网的优化及站点的优化,基本的原则是在地铁网络未能覆盖的区域内,常规公交要作为骨干的交通系统来规划,而在地铁网络覆盖的地区,常规公交则应从衔接、集散客流的角度进行调整。
1.公交线路协调优化
结合地铁线路的状况,对常规公交线路进行协调优化。主要对线路重复部分、交叉部分、客流繁忙区域、公交空白区域等分别按照不同的策略进行调整,以取得良好效果。[5,7]
(1)对于与地铁线路走向重复的常规公交线路,要进行部分保留和适当的调整。(a)部分保留:这部分线路与地铁存在客流竞争,若存在大量重复线路则将造成不必要的资源浪费,故这部分线路可提倡适当减少,但是不能全部取消,应保留合适的线路作为地铁的补充,方便短途出行,满足居民出行的方便性和多样性。(b)适当调整:对部分公交线路走向进行调整,进行线路延伸或者改变线路走向。有些公交线路较短,且终点处在地铁线路的一端,此时可以对公交线路顺着原来的走向进行延伸,作为地铁线路的衔接和补充;对于线路较短且处在地铁线路的中间段的公交线路,可以改变走向进行延长;对于本身线路较长的公交线路,可以改变线路中部分路段的走向,满足乘客出行的多样化。
(2)对于与地铁线路走向交叉的公交线路,要进行保留。对交叉线路的保留可以增加地铁自身的辐射服务能力,使公交线路与地铁实现有效衔接,形成以地铁走向为轴,以公交线路为枝叶的放射性网状结构,加大公交与地铁的连通,增强两者之间的互补性,方便乘客的换乘。
(3)在城市繁华地区,对于地铁客流量大的区段,由于客流量大且集中,仅靠轨道交通难以完全承担客流的运输和集散,需要适当保留一些常规的公交线路,起到一定的分流作用。尤其对于一些承担的客流量大且开通运行较早,已经为广大居民所熟悉和接受的公交线路以及一些示范性线路应该给予保留,以便在缓解地铁交通压力的同时给一些具有习惯性出行选择行为的居民保留常规交通方式,避免由于大规模变动公交线路给居民出行带来不便和不适。
(4)对于地铁交通覆盖不到的区域,要增设常规公交线路,以填补地铁交通的空白,提高公共交通覆盖率。尤其对于常规公交也未覆盖的区域,应合理规划、增设新的公交线路,并使部分新增线路与地铁线路衔接,尽可能减少区段内的公交盲区,进一步扩大轨道交通的服务范围,以促进地铁与常规公交的一体化,方便原来公交空白区域居民的出行。
2.公交站点协调优化
常规公交站点的集散地点,包括客流的发生点、吸引点和客流换乘点,其位置的确定应结合地铁站点的位置、线路两侧的土地开发利用性质和公交的发生量等来进行,同时应消除公交空白区域。[3]
(1)换乘枢纽的建设。以地铁车站作为综合换乘枢纽,附近公交线路的站点移到枢纽内,对于一些不便进入枢纽的公交线路,则把站点尽可能地设置在离枢纽较近的地方,实现地铁与公交的高效衔接。而在火车站、长途汽车站等还应建成为大型的综合换乘枢纽,使地铁、公交与长途的汽车、火车等在一个枢纽内实现换乘,形成紧凑、高效、便捷的换乘衔接体系。如日本新宿站汇聚了8条轨道交通线路、39条公交线路,衔接30多个汽车停车场,采用多层衔接的方式实现铁路、地铁和常规公交之间的换乘,日客流量达到一百万次以上;北京西站的地铁车站枢纽呈双岛四线双层结构,下层为车站站台,上层是地铁综合大厅,与地面铁路车站共用,出大厅即可直接换乘常规公交,地铁综合大厅将地铁、铁路与城市常规公交有机地衔接在一起,使乘客的换乘十分方便。[7]国内外大量的换乘枢纽的成功案例为我国大城市建设地铁及公交换乘枢纽提供了经验和借鉴。
(2)公交起终点站的设置。若设置地铁衔接线路时,可考虑在地铁站点附近设置常规公交线路的起终点站点,尤其当公交站点的高峰小时流量达到设站标准时,该站点必须设置成起终点,否则应设一个或多个中间站点。[3,4]
(3)公交中间站点设置的调整。中间站点的设置合理与否,直接影响到居民乘车的方便性,同时还会影响到客流吸引量的大小。对于与地铁站点衔接的公交站点,应尽可能地将邻近地铁线路的常规公交线站点调整到地铁站点辐射范围内,便于与地铁形成无缝衔接,提高乘客出行的方便性。对于其它的公交中间站点,则需要根据客流量、线路两旁的居民区、工业区、商业区或其它人口聚集区域的具置来进行调整优化,使乘客从相应区域到达公交站点的步行距离在合理的范围内,体现公共交通的全民性和人性化。
(二)公交运营管理与地铁科学调度的协调
1、信息服务一体化
建立综合信息及引导系统,将整个城市的地铁、公交,以及长途汽车、火车、飞机等各种交通方式的信息集成在整个信息系统内,统一。相关交通信息在换乘枢纽及主要站点通过电子屏幕实时公布,同时建设交通信息查询终端,方便乘客随时查询,实现信息服务的多样化。乘客可以通过互联网、移动通信、广播、站点信息查询终端等手段实时获取及时、可靠的各种交通出行信息,提高乘客利用公共交通工具出行的可预估性和可靠性。
2、运营调度相协调
通常情况下,地铁、火车等的发车、到达时间比较稳定,而常规公交车的发车时间可调整的空间较大,因此,要进一步加强常规公交车的运营调度,使之与其它交通方式相协调。公交车运营调度包括运行时刻表的制定、车辆调度以及司机分派等内容,其中使公交与其它方式协调起关键作用的是运行时刻表的制定,因此,公交运营企业要结合地铁等的运行时刻,制定出与之相协调的公交车运行时刻表,同时对运行车辆进行实时监控,引导控制车辆运行速度,使车辆实际运行状况与运行时刻表尽可能相符,从而提高公交运行与地铁等其它方式的协调性,使不同出行方式的衔接更顺畅。
另外,目前不少城市地铁与公交车的末班车时间相差较大,导致乘客在晚间的换乘衔接困难,因此建议地铁周边线路的公交末班车时间尽可能和地铁时间保持一致,以方便居民出行。
三、“新地铁时代”常规公交的优势提升策略
常规公交在加强与地铁协调发展的同时,还应该进一步提升常规公交本身的优势。目前,许多大城市常规公交缺乏竞争力的主要原因是行驶速度慢、准点率低、可靠性不高。公交优先主要是公交在道路使用上能获得优先权,即通过道路设施的规划建设和管理手段的改进完善,从空间上和时间上给予城市公交系统优先通行的权力。公交优先发展,可以极大改善公交现有的不足,是提升公交优势的主要途径。
(一)设置公交专用道
1.常规公交专用道设置
公交专用道是实现常规公交优先的主要载体,是公交优先的直接体现和重要标志。[8]公交车辆对道路的专用权,需要通过划定公交专用道来保障。首先根据不同的道路条件、客流量大小以及周围环境等选择合适的公交优先车道技术指标,进行全面、系统、科学的合理规划。根据城市发展规模、交通状况等进行统一规划、分期建设、逐步成网,最终形成具有良好运行环境的公交优先车道网络体系。其次通过设置路面标志线或专用道路管制为公共交通提供公交专用道、公交优先车道、单向干线和公交逆行专用道等优先运行空间。
2.交叉口渠化专用道设置
保障交叉口公交优先通行权是实现公交优先的关键,也是对现有道路进行公交专用道路设置的难点。对新建道路规划设置公交专用路段比较容易进行,而大多数情况下是对现有道路进行改进交叉口渠化设置,通常是根据道路实际交通状况采用压缩机动车宽度、压缩非机动车宽度或者压缩人行道空间的办法进行。
(二)设置公交优先信号
要发挥公交专用道的优势,必须依赖公交专用信号,排除交叉口延误的干扰。公交信号优先是在道路交叉口原有信号正常工作的状态下进行局部微调,从而使公交车辆优先于其它车辆通过路口。公交优先信号控制策略可以分为动态优先控制和静态优先控制两种。[9]
1.动态优先控制
动态优先控制需要依靠检测设备获取公交车辆到达的信息,结合道路信息状况,依据一定的标准给予公交车辆优先通行信号,可以采用绿灯延长、绿灯提前、相位插入及感应式专用相位等优先信号策略,给公交车辆优先通行权。动态优先控制方法适用于道路状况波动较大大、公交车辆运行变化也较大的交叉口。
2.静态优先控制
静态优先信号的设置是根据对道路交叉口各种类型车辆通行状况调查的历史数据、根据一定的理论、采用某种优化算法制定出静态的信号配时方案。调整策略通常有调整绿信比、设置预信号、增设公交专用相位、公交绿波等方法,合理设置公交车辆优先通行的信号方案,缩短公交车辆在交叉口的停留时间。静态优先方法适用于道路状况波动不大、公交车辆运行也比较稳定的路口。
结语
地铁的发展给常规公交带来了冲击,同时也提供了新的发展机遇。本文在分析两者的不同特性的基础上,探讨了常规公交与地铁协调发展的途径,通过对常规公交与地铁线网及站点的协调规划以及运营管理的协调管理与控制,实现两者的有机衔接、互补互利。同时,从公交自身的角度,考虑从设置公交专用道、开辟公交优先信号等方面来提升公交优势的方法,使常规公交进一步提高其吸引力,发挥优势,为不同层次的居民出行提供多样化选择,保证城市公共交通系统的高效运行,切实解决城市发展中的交通问题。
说明:本文为江苏省社会科学基金项目《大中城市公共交通建设与管理研究——以江苏为例》(项目编号11GLD018)和教育部人文社会科学研究规划基金项目(项目批准号12YJA840010)和研究成果。
参考文献:
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[2]刘琦.城市常规公交与轨道交通协调发展研究[D].长沙理工大学,2010.
[3]苏友梅,田宇.城市轨道交通和常规公交协调发展研究[J].城市道桥与防洪,2009(12):133~136.
[4]李雨晖,陈斌.关于城市轨道与常规公交协调发展的思考[J].山西建筑,2009,35(12):27~28.
[5]徐琨,顾晓东,生金文.轨道交通与常规公交的竞争与协调[J].科技风,2009(4):226.
[6]程立勤.轨道交通与常规公交协调发展研究[J]. 物流工程与管理,2012(2):73~74.
[7]陈扶崑.国内外城市轨道交通与常规公交一体化启示[J]. 都市快轨交通,2010,24(3):43~45.
【关键词】城市噪声;城市交通;城市轨道交通
近年来,随着对城市工业污染源的综合整治,城市噪声问题日益突出,严重影响着城市居民的正常生活和人身健康。城市噪声主要是指生活噪声和交通噪声,其中交通噪声是一种非稳态、不连续的流动声源,影响范围广,时间长,危害程度大。随着社会的发展,经济条件的改善,生活水平的提高,机动车辆迅速增长。从1992年起车流量每年平均以16%的速度增长。因此,必须采取相应的预防措施,改善环境质量。
一、 城市交通噪声污染的分类
(一)城市道路交通噪声
城市道路交通环境污染已成为各国城市发展的共性问题,城市道路交通环境污染主要有大气污染和噪声污染。据测定,汽车在行驶中的噪声为80~90,在城市快速道路上高速行驶的车流噪声接近100。
道路交通噪声计算,要根据交通量、平均行车速度、重车百分比、道路坡度和道路路面材料等因素得到一个基本的噪声计算值,然后计算由于传播、反射、吸收和屏障等影响所产生的修正,最终得到交通噪声评价值。现在还用一种叫机动车噪声污染分析处理系统的。该系统包括系统机动车噪声源强分析模块、路段噪声分析模块、交叉口噪声分析模块、环境噪声预测模块、环境噪声评价模块。其功能是:根据交通信号控制系统提供的交通信息数据,分别处理路段两侧和交叉口周围的噪声强度等级,综合背景值,做出噪声预测。根据环境质量标准,做出换环境污染指标(噪声污染指数)。将处理结果进行储存和更新。
(二)城市轨道交通噪声
随着城市的发展和经济的高速发展,人口日益增多,目前的交通状况已不能满足要求,发展轨道交通已成为人们的共识。我国城市公共交通的发展已进入一个新阶段,轨道交通由于其运量大速度快、乘坐舒适、安全、稳定、占地少及空气污染小等诸多优点,在城市交通建设中独占鳌头。
城市轨道交通地下主要有地铁,地面包括有轨电车、高架轻轨、城市铁路等形式。城市轨道车辆由于运行在城市中,其运行速度较低,一般情况下不允许鸣笛、且新的钢轨一般用焊接长钢轨,所以城市中的轨道交通噪声主要是以下四种:轮轨滚动噪声、牵引电机噪声、齿轮转动噪声及空压机噪声。地铁交通除列车运行噪声外,还有风亭及冷却塔噪声。高架轻轨噪声除轮轨噪声、车体辐射噪声、动车组牵引电机噪声外,还有桥梁结构噪声,与地面轨道交通相比,其噪声辐射面大,影响范围广。
(三)城市公路交通噪声
城市中对外公路交通噪声是指汽车在公路上行驶时所产生的噪声,交通噪声在现代生活中是很普遍的、最难避免的噪声源,随着人们环保意识的增强,交通噪声污染的防治越来越受到道路设计者和使用者的重视。
汽车在公路上行驶时,轮胎与路面之间的摩擦碰撞、汽车自身零部件的运转(如发动机、排气管等)以及偶发的驾驶员行为(如鸣笛、刹车等)都是产生噪声的原因。交通噪声是宽频带的,即含所有可听范围频带的能量。交通噪声分析应考虑车辆产生最大噪声的交通条件,和最干扰公路两侧居民的交通条件,通常选用昼高峰和夜高峰两个时段来分析交通噪声的影响。
二、 城市交通噪声防治措施
城市交通噪声的防治措施针对交通噪声的声源、传播及受声点3个关键环节,有多种措施可降低交通噪声对受声点的影响,在此我们称之为降噪措施。
(一)针对声源的降噪措施
选用低噪声路面。一般来说,汽车行驶在沥青混凝土路面比行驶在水泥混凝土路面噪声要低1~3。近年来欧洲许多国家相继开展了对低噪声路面的试验研究,外露集料表面的低噪声水泥混凝土路面的降噪特性可与传统的沥青路面相媲美,而疏水沥青混凝土路面的降噪效果更为明显,可降噪2~8。因此,使用低噪声路面可有效的降低公路交通噪声污染。运用交通管制措施禁止鸣笛,某时段内禁止大型车辆在敏感路段通行,调整交通信号使交通流顺畅因而车辆不需经常停顿等交通管制手段对城市道路的降噪效果较为明显,也易于采用,但这些措施不宜于野外公路,以免明显降低车辆速度和道路使用的方便性而影响野外公路的使用。
(二)针对噪声传播途径的降噪措施
在公路与受声点之间设置声屏障。声屏障是一个降低公路噪声的重要设施,也是道路设计者经常采用的降噪措施,对距公路200范围内的受声点有非常好的降噪效果。声屏障是一个明显干涉声波传播的阻挡物或部分阻挡物,它可以阻挡声的传播而形成一个声影区,其降噪效果随声程路程差的增大而增加。声屏障的形状和材料种类多种多样,可以用土、砖、混凝土、木材、金属和其它材料来构筑,修建声屏障除考虑其降噪作用外,还要注意其经济实用,并与其所处环境相协调做到视觉满意。
(三)针对噪声受声点的降噪措施
在公路受声点之间种植绿化林带。有关资料表明,非常稠密的树林(在声源与受声点之间没有清楚的视线),且树林高度高过视线4.5以上时,树林深入30可降噪5,如树林深入60可降噪10,树林的最大降噪值是10。种植林带除具有降噪作用外,还兼有绿化美化环境的功能,但会大幅度提高公路用地范围,当公路经过荒山丘陵地区时,该方法较为实用,由于我国耕地紧张,所以当公路途经耕地时,该措施具有明显的局限性。
增大公路与受声点之间的距离。在公路选线时,应充分考虑公路交通噪声污染问题,尤其对《公路建设项目环境影响评价规范》中规定执行《城市区域环境噪声标准》中2类标准的学校教室、医院病房、疗养院住房和特殊宾馆等噪声敏感点,应先估算其噪声声级,如通过设置声屏障无法解决噪声污染问题,就需考虑调整线位,增大线位与敏感点之间的距离,降低敏感点的噪声声级。
(四)针对城市轨道交通的噪声
城市轨道交通的噪声防治是一项综合性的系统工程,主要应从声源降噪和传播途径降噪两方面考虑,特殊情况下对受声点加以防护。噪声防治应从降低噪声源开始,尽可能降低列车动力系统噪声。首先从车辆构造设计上加强防振、吸声措施,采用阻尼车轮及盘式制动,车辆踏面整修和车辆两侧架设防声裙等。其次,在轨道及桥梁结构上采取减振降噪措施,如用超长无缝钢轨代替标准钢轨,以减少车轮对钢轨的撞击引起的噪声和振动,可降噪23;在承台上设置弹性聚合物砂浆垫层和配有弹性扣件的整体道床,以利吸收振动波,该整体道床与普通整体道床相比可减振降噪10;定期打磨钢轨,增加钢轨的平顺度,降低车轮与钢轨的摩擦、冲击、不均匀磨耗引起的轮轨振动与噪声,可降噪35。
三、 解决方案
以上我们了解了几种城市交通噪声,虽然各自都有解决的方案,综合来说,我认为有以下几点:
1. 对噪声严重超标的车辆应限期治理,车辆的年检应增加噪声检测项目。严格执行国家《汽车报废标准》,对达不到要求的车辆,该报废的必须报废,不得延用,加快旧车淘汰;
2. 加大执法力度,强化环境噪声污染的控制管理,做到有法必依,执法必严,违法必究;
3. 合理布置临街建筑物,可采用设置吸声墙面、隔声门、窗,实行立体绿化,或使临街建筑物为商店、楼亭等,尽可能减少交通噪声对居民的影响;
4. 建设现代化的城市交通基础设施要对交通设施建设和城市建设提出严格要求,明确规定城市规划部门在确定建设布局时应当根据国家噪声环境质量标准和民用建筑隔声屏障设计规范,合理划定建筑物与交通干线的防噪声距离。与此同时,提出相应的规划设计要求,有可能造成环境噪声污染的,应当设置声屏障或采取其他有效的控制环境噪声污染的措施;
5. 增加城市绿化面积,降低空气污染度为使城市居民远离交通噪声,要致力于在道路两侧修建斜坡,加宽沿街住宅的缓冲绿化带,并利用有限地带开发立体绿化,增加植被面积,充分发挥绿色植物在降噪和净化空气污染物中的作用。
四、 结语
面对21世纪,面对信息时代的到来,面对城市化的挑战,面对我国薄弱的城市交通基础设施,我们必须坚持可持续发展思想,不仅要进行合理的交通规划建设,还要充分利用现有设施,最大程度减少交通“公害”之——噪声,从而保障城市社会经济的持续健康发展。 参考文献
[1]中须,贺聪. 公路交通噪声的诸问题[J].环境科技,1995,(5).
[2] 姚白鸥. 城市交通噪声及其控制[J].城乡建设,1982,(9).
[3]雷晓燕. 铁路轨道结构数据分析方法[M]. 北京:中国铁道出版社,1998.
【关键字】轨道交通;勘察特点;质量控制
1 引 言
我国轨道交通工程勘察工作经过二十多年的快速发展,无论从勘察手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用还是技术人员知识的广度和深度都有了很大的提高。但是由于轨道交通的特殊性(基坑开挖深度深、盾构穿越技术复杂等),给勘察工作带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的要求,存在许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。
宁波轨道交通1号线为东西向的基本骨干线,一期工程连接了宁波西部的工业园区,三江口商业中心,东部新城中心区。1号线一期工程起于宁波城区西部的高桥镇,沿望春路与后塘河之间规划的绿化带以高架线向东南方向延伸,经芦港、徐家漕,至望春路以东转入地下到望春站。1号线一期工程线路全长约21.3km,设车站20座,其中:地下站15座,高架站5座。在线路的西端设石路头停车场,东端的天童庄设车辆综合基地,分两个标段进行勘察。详见图1。
图1宁波市轨道交通1号线走向示意图
2轨道交通勘察工作特点
轨道交通线路敷设方式和施工方法的多样性,导致工程基础类型和结构形式的多样性。轨道交通勘察兼有铁路隧道、城市高层建筑、深基坑、水文地质勘察的特点:
(1)线路长、协调难度大
轨道交通线路长,第条线路一般都有几十公里,基本沿既有道路敷设,跨越不同的行政区域,勘探施工前需要向不同的相关管理部门办理施工许可手续。同时,轨道交通勘察是没有征地的勘察,特别是地下盾构区间,政策协调涉及部门多,协调难度大。
(2)任务重、工期紧
轨道交通线路长,布置的勘探测试工作量多,详勘提交的勘察成果报告数量较多。而为满足工程进度的需要,初勘从设计提资到提交成果报告一般一个多月,详勘约为4个月,且协调工作量大,勘察工期较为紧张。
(3)工程地质条件复杂
轨道交通勘察线路是线状工程,涉及多个地貌单元和不同的水文地质、工程地质条件,工程地质条件复杂,技术难度较大。
(4)安全生产、文明施工要求高
轨道交通勘察大多在城市繁华区域进行,交通压力大,涉及对电力、电信、煤气、自来水、污水、雨水、交通信号等地下管线的保护,安全生产的压力较大。
(5)施工过程中变更较多
由于勘察周期较长,受工程进度的影响,设计方案未完全稳定即向勘察专业开放,往往实施的勘察方案不能完全满足最终设计方案,需要进行补充勘察。
(6)服务周期长
轨道交通勘察服务周期较长,需按工勘、初勘、详勘及补勘不同阶段实施,不同阶段有不同的勘察要求。
3勘察监理及质量控制
宁波市轨道交通1号线一期岩土工程勘察监理工作,坚持“三控制、两管理、一协调”的监理工作方法。技术标准执行地下铁道、轻轨交通勘察等相关技术规范和《铁路工程地质勘察监理规程》(TB/T10403-2004)规定,依据合同规定编制勘察监理《勘察监理规划》、《监理实施细则》和经审定的各标段勘察大纲,分勘察阶段、分勘察标段实施勘察监理及质量控制。
严格实行勘察监理制度,勘察监理对勘察工作全过程进行监督与检查;总体、工点、咨询、强审单位对勘察报告进行了严格审查,并组织专家对勘察成果进行评审。
3.1 质量的事前控制
监理进场后立即着手收集建设、设计单位所提供监理文件、资料,熟悉设计文件和总体勘察技术要求,并根据监理招标文件要求及时编制《勘察监理规划》、《监理实施细则》,报建设单位审批后执行,用以指导施工。
3.2 质量的事中控制
1)按照国家、行业技术规范、《勘察大纲》和《监理实施细则》的勘察技术要求,采用巡视、检查、核查、旁站等手段对整个勘察工作过程进行监理。
现场监理工作对工程的明挖车站、明挖区间和上部软土及水上作业等重点部位的钻探、静力触探进行抽查和必要的旁站监理;对钻探取样、孔内原位测试及重要部位的静力触探等关键工序进行旁站监督;对现场发现质量问题及时纠正,存在质量隐患的要求立即整改、问题严重的个别钻机进行费孔处理。
2)钻探终孔验收
所有钻孔终孔后现场监理工程师要进行现场验收。钻孔终孔后先由勘察单位自检,自检合格后填报《工程地质勘察钻孔终孔质量验收表》。现场监理首先对照《勘察纲要》检查取样和原位测试位置和数量,丈量钻具核实终孔深度,确认达到技术要求后由现场监理工程师、勘察单位技术员、机长现场会签,终孔验收合格后方可进行封孔作业。
3)单项勘察项目的验收
单项工程结束后应提交专门试验报告,由总监组织现场监理、勘察单位和勘察施工单位技术负责人联合验收。
4)工程质量事故处理
根据勘察现场质量事故分级,对重大质量事故、一般质量事故和存在质量隐患的行使监理质量监督权,及时下达停工指令,并协助勘察单位积极制定事故处理措施。
5)组织现场工程例会
按照《勘察监理规划》每周五下午2:30准时召开现场监理例会,各单位汇报工程进度和本周完成的勘察工作量,总监总结本周勘察监理情况及工程勘察质量动态情况,组织讨论质量及工程勘察的其他事宜,解决施工遇到的各种问题,会后形成会议纪要。
3.3质量的事后控制
1)地调、地面物探、抽水试验、静力触探等单项工程完成后,先经勘察单位自行检查,自检合格后填写《勘察成果资料报审表》并附验收报告或单项勘察成果报告,由总监理工程师组织监理、勘察单位的联合检查验收,验收合格后方可用于勘察报告。
2)勘察单位根据勘察进度安排,及时进行资料整理和勘察报告编制工作。勘察单位交总监理工程师复审通过后再印刷装订。
3)勘察报告完成后对建设单位、设计单位提出的勘察质量缺陷进行检查和记录,对勘察单位进行补充勘察的勘察质量进行验收,检验合格后予以签认。
4取得的成果
4.1建立了宁波市岩土分层体系
宁波市轨道交通工程1号线横穿宁波平原,线路长、工程地质情况较复杂。以浙江省工程勘察院多年来对第四纪地层的研究结合“省标”进行地层划分,根据成因时代和物理力学性质综合分层,第四系地层一般划分为10个工程地质层组,每个工程地质层再根据岩性不同分亚层。
4.2 编写了轨道交通勘察系列工点报告
勘察报告对地基土、场地不良地质作用进行了分析与评价,提供了地基土物理力学指标供设计使用;各车站报告重点对深基坑进行了分析与评价,提供了一系列岩土设计参数,并对基坑支护方案、设计和施工中的有关问题提出了建议;各区间报告重点对盾构法隧道施工方案进行了分析与评价,提供了岩土设计参数,对盾构法施工产生的地面沉降进行了预测,对地铁建设与周边建筑物的相互影响及相应的防治措施提出了分析与建议;各工点勘察报告均通过了指挥部组织的专家组评审,与会专家组成员肯定了本次勘察所取得的成果。
4.3取得了冻结法专项勘察成果
通过专项勘察分析了宁波地区典型软土在冻融条件下各种物理力学性能,为人工冻结法施工在宁波地铁建设中应用提供必要的设计参数,为冻土墙解冻后计算结构稳定性及对周围环境影响提供依据,进而保证工程施工的安全性、经济性和环保性。
4.4推进了多项新技术新方法的应用
4.4.1 地温测量
首次应用JTM-T400型温度计测量宁波市轨道交通工程地表下25m以浅的土壤温度,确定了各深度范围内的地温随气温的变化规律。通过气温与地下各深度范围内的地温的对比,清楚反映了地下各深度范围内的地温变化规律,为轨道交通提供设计参数。
4.4.2基床系数K0仪室内试验
基床系数现场测试在土体埋藏较深时或场地有水时,受到很大限制,实验室三轴仪等方法对试验技术要求很高,按压缩试验资料计算不可靠。K0固结仪上进行的室内试验方法,避开了上述限制,可大量测试深部土体、水平方向的基床系数。
4.5制定相关管理程序及标准
为了使宁波市轨道交通勘察管理更科学更规范、安全文明施工及质量可控,我们在宁波市轨道交通1号线一期工程勘察过程中制定了一系列规章制度及要求,如:宁波市轨道交通工程勘察安全文明施工管理程序;宁波市轨道交通工程勘察施工围挡标准;安全文明施工考核表等。
5 结 语
1号线一期工程勘察工作己圆满地完成,安全生产、文明施工、组织管理和报告质量都达到了预期目标。勘察工作顺利完成是建设、设计、监理和勘察等单位参与人员共同努力的结果。轨道交通1号线是宁波市轨道交通第一条线,可供借鉴的经验较少,属于学习入门阶段,有些失误和教训。对1号线一期工程勘察工作进行总结,目的是为后续工程的实施提供依据和借鉴作用及技术支持。
参考文献
[1] GB 50021--2001岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.
【关键词】城市噪声;城市交通;城市轨道交通
近年来,随着对城市工业污染源的综合整治,城市噪声问题日益突出,严重影响着城市居民的正常生活和人身健康。城市噪声主要是指生活噪声和交通噪声,其中交通噪声是一种非稳态、不连续的流动声源,影响范围广,时间长,危害程度大。随着社会的发展,经济条件的改善,生活水平的提高,机动车辆迅速增长。从1992年起车流量每年平均以16%的速度增长。因此,必须采取相应的预防措施,改善环境质量。
一、 城市交通噪声污染的分类
(一)城市道路交通噪声
城市道路交通环境污染已成为各国城市发展的共性问题,城市道路交通环境污染主要有大气污染和噪声污染。据测定,汽车在行驶中的噪声为80~90,在城市快速道路上高速行驶的车流噪声接近100。
道路交通噪声计算,要根据交通量、平均行车速度、重车百分比、道路坡度和道路路面材料等因素得到一个基本的噪声计算值,然后计算由于传播、反射、吸收和屏障等影响所产生的修正,最终得到交通噪声评价值。现在还用一种叫机动车噪声污染分析处理系统的。该系统包括系统机动车噪声源强分析模块、路段噪声分析模块、交叉口噪声分析模块、环境噪声预测模块、环境噪声评价模块。其功能是:根据交通信号控制系统提供的交通信息数据,分别处理路段两侧和交叉口周围的噪声强度等级,综合背景值,做出噪声预测。根据环境质量标准,做出换环境污染指标(噪声污染指数)。将处理结果进行储存和更新。
(二)城市轨道交通噪声
随着城市的发展和经济的高速发展,人口日益增多,目前的交通状况已不能满足要求,发展轨道交通已成为人们的共识。我国城市公共交通的发展已进入一个新阶段,轨道交通由于其运量大速度快、乘坐舒适、安全、稳定、占地少及空气污染小等诸多优点,在城市交通建设中独占鳌头。
城市轨道交通地下主要有地铁,地面包括有轨电车、高架轻轨、城市铁路等形式。城市轨道车辆由于运行在城市中,其运行速度较低,一般情况下不允许鸣笛、且新的钢轨一般用焊接长钢轨,所以城市中的轨道交通噪声主要是以下四种:轮轨滚动噪声、牵引电机噪声、齿轮转动噪声及空压机噪声。地铁交通除列车运行噪声外,还有风亭及冷却塔噪声。高架轻轨噪声除轮轨噪声、车体辐射噪声、动车组牵引电机噪声外,还有桥梁结构噪声,与地面轨道交通相比,其噪声辐射面大,影响范围广。
(三)城市公路交通噪声
城市中对外公路交通噪声是指汽车在公路上行驶时所产生的噪声,交通噪声在现代生活中是很普遍的、最难避免的噪声源,随着人们环保意识的增强,交通噪声污染的防治越来越受到道路设计者和使用者的重视。
汽车在公路上行驶时,轮胎与路面之间的摩擦碰撞、汽车自身零部件的运转(如发动机、排气管等)以及偶发的驾驶员行为(如鸣笛、刹车等)都是产生噪声的原因。交通噪声是宽频带的,即含所有可听范围频带的能量。交通噪声分析应考虑车辆产生最大噪声的交通条件,和最干扰公路两侧居民的交通条件,通常选用昼高峰和夜高峰两个时段来分析交通噪声的影响。
二、 城市交通噪声防治措施
城市交通噪声的防治措施针对交通噪声的声源、传播及受声点3个关键环节,有多种措施可降低交通噪声对受声点的影响,在此我们称之为降噪措施。
(一)针对声源的降噪措施
选用低噪声路面。一般来说,汽车行驶在沥青混凝土路面比行驶在水泥混凝土路面噪声要低1~3。近年来欧洲许多国家相继开展了对低噪声路面的试验研究,外露集料表面的低噪声水泥混凝土路面的降噪特性可与传统的沥青路面相媲美,而疏水沥青混凝土路面的降噪效果更为明显,可降噪2~8。因此,使用低噪声路面可有效的降低公路交通噪声污染。运用交通管制措施禁止鸣笛,某时段内禁止大型车辆在敏感路段通行,调整交通信号使交通流顺畅因而车辆不需经常停顿等交通管制手段对城市道路的降噪效果较为明显,也易于采用,但这些措施不宜于野外公路,以免明显降低车辆速度和道路使用的方便性而影响野外公路的使用。
(二)针对噪声传播途径的降噪措施
在公路与受声点之间设置声屏障。声屏障是一个降低公路噪声的重要设施,也是道路设计者经常采用的降噪措施,对距公路200范围内的受声点有非常好的降噪效果。声屏障是一个明显干涉声波传播的阻挡物或部分阻挡物,它可以阻挡声的传播而形成一个声影区,其降噪效果随声程路程差的增大而增加。声屏障的形状和材料种类多种多样,可以用土、砖、混凝土、木材、金属和其它材料来构筑,修建声屏障除考虑其降噪作用外,还要注意其经济实用,并与其所处环境相协调做到视觉满意。
(三)针对噪声受声点的降噪措施
在公路受声点之间种植绿化林带。有关资料表明,非常稠密的树林(在声源与受声点之间
没有清楚的视线),且树林高度高过视线4.5以上时,树林深入30可降噪5,如树林深入60可降噪10,树林的最大降噪值是10。种植林带除具有降噪作用外,还兼有绿化美化环境的功能,但会大幅度提高公路用地范围,当公路经过荒山丘陵地区时,该方法较为实用,由于我国耕地紧张,所以当公路途经耕地时,该措施具有明显的局限性。
增大公路与受声点之间的距离。在公路选线时,应充分考虑公路交通噪声污染问题,尤其对《公路建设项目环境影响评价规范》中规定执行《城市区域环境噪声标准》中2类标准的学校教室、医院病房、疗养院住房和特殊宾馆等噪声敏感点,应先估算其噪声声级,如通过设置声屏障无法解决噪声污染问题,就需考虑调整线位,增大线位与敏感点之间的距离,降低敏感点的噪声声级。
(四)针对城市轨道交通的噪声
城市轨道交通的噪声防治是一项综合性的系统工程,主要应从声源降噪和传播途径降噪两方面考虑,特殊情况下对受声点加以防护。噪声防治应从降低噪声源开始,尽可能降低列车动力系统噪声。首先从车辆构造设计上加强防振、吸声措施,采用阻尼车轮及盘式制动,车辆踏面整修和车辆两侧架设防声裙等。其次,在轨道及桥梁结构上采取减振降噪措施,如用超长无缝钢轨代替标准钢轨,以减少车轮对钢轨的撞击引起的噪声和振动,可降噪23;在承台上设置弹性聚合物砂浆垫层和配有弹性扣件的整体道床,以利吸收振动波,该整体道床与普通整体道床相比可减振降噪10;定期打磨钢轨,增加钢轨的平顺度,降低车轮与钢轨的摩擦、冲击、不均匀磨耗引起的轮轨振动与噪声,可降噪35。
三、 解决方案
以上我们了解了几种城市交通噪声,虽然各自都有解决的方案,综合来说,我认为有以下几点:
1. 对噪声严重超标的车辆应限期治理,车辆的年检应增加噪声检测项目。严格执行国家《汽车报废标准》,对达不到要求的车辆,该报废的必须报废,不得延用,加快旧车淘汰;
2. 加大执法力度,强化环境噪声污染的控制管理,做到有法必依,执法必严,违法必究;
3. 合理布置临街建筑物,可采用设置吸声墙面、隔声门、窗,实行立体绿化,或使临街建筑物为商店、楼亭等,尽可能减少交通噪声对居民的影响;
4. 建设现代化的城市交通基础设施要对交通设施建设和城市建设提出严格要求,明确规定城市规划部门在确定建设布局时应当根据国家噪声环境质量标准和民用建筑隔声屏障设计规范,合理划定建筑物与交通干线的防噪声距离。与此同时,提出相应的规划设计要求,有可能造成环境噪声污染的,应当设置声屏障或采取其他有效的控制环境噪声污染的措施;
5. 增加城市绿化面积,降低空气污染度为使城市居民远离交通噪声,要致力于在道路两侧修建斜坡,加宽沿街住宅的缓冲绿化带,并利用有限地带开发立体绿化,增加植被面积,充分发挥绿色植物在降噪和净化空气污染物中的作用。