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关键词:城市轨道交通;无缝线路;强度及稳定性
1概述
城市轨道交通采用以旋转电机驱动为代表的传统地铁的历史源远,从1865年英国伦敦世界上第一条地铁(Metro)投入运营,迄今已经有140多年的历史。传统地铁主要依靠的是轮轨的作用力来传递牵引(制动)力的一种技术模式。城市轨道交通的另一种新的模式是直线电机驱动系统,此项技术从20世纪70年代后期,主要是国外(德国、日本等)开始研制,直到20世纪中才应用于铁路运输、煤矿、冶金等自动化生产各方面。其中直线电机在铁路运输方面的应用尤为引人关注。城市轨道交通用直线电机是采用直线同步电动机,实质就是把直线电机的初级(定子)安装在车上,次级(转子)铺设在线路上,需要接触轨和变流器牵引驱动的一种技术模式。
2003年广州市城市轨道交通地铁四号线在国内首次采用直线电机技术,2005年12月首通段已开始投入运营。之后的几年,广州市城市轨道交通五号线、六号线及北京市机场线均采用该项技术。笔者主要对两种运营模式下,对无缝线路的强度和稳定性做一个分析比较。
2线路轨道主要技术标准比较
2.1线路的最大坡度
传统地铁正线的最大坡度不宜大于30‰,困难地段可采用35‰。直线电机线路设计一般地段最大坡度为50‰,困难地段可采用55‰。直线电机理论计算的最大爬坡能力在100‰,但实际应用值到80‰。在无缝线路强度检算中,应注意轨道在制动的条件下,产生的制动附加力。
2.2最小曲线半径
时速100km/h条件下,传统地铁B型车正线最小曲线半径500m,困难的条件下为400m;直线电机车辆设计线路最小曲线半径200m,困难条件下为15m。在不同曲线半径条件下,轨道结构的强度稳定性需进一步的检算。
2.3车辆主要参数比较
传统地铁B型车辆及直线电机主要参数见表1。
其中,对于直线电机车辆应考虑其转子与定子间吸力,广州市四号线直线电机车辆采用日本技术,其吸力为20kN,纵向推进力最大可达到40kN,在轨道强度检算过程中均应考虑此部分的影响。
3无缝线路钢轨强度检算
依据《铁路轨道强度检算法》(TB—2034—88)将钢轨视为支承在等弹性的连续点支座上的连续长梁进行检算。钢轨轨底动拉应力与轨道结构刚度D、速度V、偏载系数β、曲线水平力系数f等因素有关。
直线电机车辆在动态运行的过程,为有效的保证输出功率,轨道结构刚度的连续性尤为重要。直线电机强度检算钢轨支承刚度40~50kN/mm;传统地铁其刚度均小于30kN/mm。由于传统列车重心高度比直线电机车辆大,因此传统地铁列车通过时,由于存在未被平衡的超高,所产生的偏载比直线电机列车大约12%。
按弹性支承连续长梁方法,在曲线半径400m、时速100km等同条件下,传统地铁轨底的拉应力δgd=107·5MPa,动位移yd=1.4mm。直线电机轨底的拉应力Md=98.9MPa,动位移yd=1.1mm。
直线电机车辆轴重轻,车辆重心底,其紧急制动减速度较传统地铁大,但综合的制动附加力又比传统地铁小。在列车运行的条件下,直线电机钢轨只是导向牵引作用,强度检算计算应力小,有利于延长钢轨的使用寿命。超级秘书网
4无缝线路稳定性检算
无缝线路稳定性检算其主要目的是通过力学模型研究胀轨跑道的轨道,以求保持轨道稳定。轨道胀轨跑道基本分成持续发展、胀轨渐变、胀轨跑道三个阶段。国内无缝线路稳定性分析研究理论很多,其中应用比较广泛有“统一无缝线路稳定性计算公式”和“波长不等模型”两种。
“统一无缝线路稳定性计算公式”采用等效道床阻力Q,最早较多的应用于50kg/m钢轨,后长沙铁道学院对60kg/m钢轨的原始弹性弯曲矢度foe、塑性矢度fop等参数进行优化研究,这些参数在秦沈跨区间无缝线路设计中得到应用。公式如下
“波长不等模型”采用幂函数模式回归横向阻力方程(Q=Q0-ByZ+Cyn)分析计算,运用势能的驻值理论,建立无缝线路的稳定计算公式,其允许温度力与钢轨压缩变形能τ1、轨道框架弯曲变形能τ2、道床变形能τ3、扣件的变形能τ4有关。该方法数学推导较为严密,但计算的过程比较的复杂,公式如下
应用VB程序对两种方法编程计算,程序结果与铁路工务技术手册《轨道》和《铁道工程》(西南交通大学)书中范例在同条件下结果一致。笔者主要是针对传统和直线电机的线路最小曲线半径标准,用两种不同的稳定性计算模型,采用1667根/kmⅢ型枕道床q=14.6-357.2y+784.7y0.75同条件下的横向阻力,计算曲线半径R=200m、R=500m钢轨的允许温度力P,计算结果见表2。
从两种稳定性计算公式可见,两种模式地铁在无缝线路稳定性计算方法上没有明显的差别。两种稳定性计算结果的差异原因可能在阻力的取值方式上,统一公式采用常阻力方式及安全系数K=1.25取值等因素。
由于直线电机可适应较小的曲线半径,为保证轨道平顺性,应尽量铺设无缝线路。由表2计算的允许温度压力可见,曲线半径越小允许的温度力越小,可允许温升也越小,因此直线电机轨道结构应尽量高温锁定。
5结语
直线电机做为国内一种新的城市轨道交通模式,由于车辆的转子安装在轨道线路中,轨道结构参数选取与车辆结构的匹配尤为重要。通过对比分析传统和直线电机地铁系统线路轨道标准、无缝线路强度、稳定性检算几个方面,直线电机曲线半径条件应做为无缝线路的控制因素。直线电机地铁由于车辆轻、转向架固定轴距小的特点,可适当提高锁定轨温,有利于轨道稳定。对于直线电机这种新的城市轨道交通模式,无缝线路设计的强度及稳定性检算的参数选取还需在实践中逐步优化。
参考文献:
[1]广钟岩.铁路无缝线路[M].北京:中国铁道出版社,2001.
[2]铁道部工务局.轨道[K].北京:中国铁道出版社,2000.
本地铁乘客换乘交通调查计算机管理信息系统用Delphi2007设计软件,采用SQLServer2005对数据库进行操作,建成一个可选择多种交通调查方法、对地铁乘客换乘行为进行交通调查方法建立、问卷生成、调查记录、统计分析的计算机管理信息系统。本系统涵盖了适合地铁的交通调查方法,包括:问卷调查法、文案调研法、观察法、专家小组讨论法、电话调查法。系统采用三级菜单,实现了乘客换乘交通调查各种方法的问卷生成、调查结果的数据录入、数据修改、数据查询、不同分析口径的统计和分析功能;系统维护包括了数据库的备份和恢复、操作日志维护等功能;操作维护管理实现了操作权限设定、增加/删除操作人员、密码修改等功能,系统三级菜单如图1所示。
2系统功能
2.1问卷调查法功能
问卷调查法是调查研究的核心,主要通过问卷来获取大量有用的信息资料,然后通过整理分析所掌握的信息资料得出结论。一份内容完备的调查问卷通常由卷首语、问卷说明、问题与回答、编码和其他资料5部分组成。卷首语包括调查者的身份说明、调查的目的与内容、调查对象选取方式和资料保密措施、致谢与署名。问卷说明包括填写方式、注意事项、专业术语的解释限定等。问题与回答是调查问卷的主干,通常包括2部分:背景性问题和主题性问题。背景性问题主要针对被调查者的个人资料,可包括年龄、性别、学历、收入、职业、居住地、居住年数等,分析的时候可能影响主题性问题的各项因素。主题性问题依据各调查目的不同而不同。编码是指问卷调查中的每一份问卷、问卷中的每一个题目和问题的每一个答案,都需要编制一个唯一的代码,便于输入计算机对问卷进行数据处理和统计分析。其他资料包括问卷名称、被调查者的地址或单位(可编号)、调查员姓名、调查时间、结束语等[4]。本系统能输入、修改、自动生成问卷,并有问卷库,可以增加、修改、删除问卷题库。本系统支持单选题、多选题、开放式问题、判断题、评价题、排序题等类型的问卷题型。系统将根据输入的要求,按照问题分类顺序和优先级形成新的问卷。最后,操作人员也可以根据实际的情况对顺序进行更改。本系统能录入、修改、删除问卷调查结果,可以输入调查问卷的基本信息,包括批次号、问卷编号、调查日期等信息,同时人性化地设计了诸如无效原因、性别、起点线路、终点线路等的下拉菜单选项,方便数据的录入。也可以录入调查问卷的答案。本系统实现输入批次号、问卷编号、问题三者中任一个或任两个或全部三个进行查询,使查询方式更加多样和准确。本系统实现按照调查日期、调查地点、调查负责人、性别、年龄、起点线路、起点站等各个关键字段组合统计。
2.2文案调研法功能
文案调研法是指利用企业内部和外部的各种信息、情报资料,对调查内容进行研究的一种调查方法。本系统能采用键盘、扫描录入调研结果,也可修改、删除调研结果,包括文案调研的批次号、调研编号、调研日期、调研人员、文案标题、文案关键字、内外部资料、文案作者、发行时间、作者简介、研究内容领域、文案简述、参考文献等。本系统能按照关键字段进行查询,包括批次号、调研编号、调研日期、调研人员、文案标题、文案关键字等。
2.3观察法功能
观察法是通过深入社会现象发生、发展的现场,从而获得第一手原始资料的实地研究方法。本系统能录入、修改、删除观察法调查结果,包括批次号、观察编号、线路号、通过人数等信息,同时人性化地设计了诸如线路名、站名、客流去向等的下拉菜单选项。本系统能按照多个关键字段进行查询,包括按线路、按站名、按观察日期、按观察时间(开始时间至结束时间)、按客流方向等。本系统能按照线路、站名、日期、时间、客流方向等各个关键字段组合统计。
2.4专家小组讨论法功能
专家小组讨论法采用小座谈会形式,挑选一组具有专业知识的相关专家人员,在一个放置有录音,录像等记录设备的房间里通过主持人的组织,进行某个专题的讨论。讨论的内容以文本或多媒体的方式记录在数据库内。本系统能录入、修改、删除专家小组讨论法调查结果,包括批次号、记录编号、专家姓名、专家学历、专家职称、专家研究领域、专家所属单位、讨论主题、讨论内容等信息,其中讨论内容可以保存录音形式。本系统能按照多个关键字段进行查询,包括批次号、记录编号、专家姓名、专家研究领域、专家所属单位、讨论主题等。本系统能按照批次号、记录编号、专家姓名、专家研究领域、专家所属单位、讨论主题等各个关键字段组合统计。
2.5电话调查法功能
电话调查法是调查者通过电话向被访者提问,并笔录答案。本系统能录入、修改、删除电话调查法调查结果,包括批次号、调查编号、访谈者姓名、访谈日期、被访谈者姓名、被访谈者的年龄、被访谈者的行业等。本系统能按照多个关键字段进行综合查询,包括批次号、调查编号、访谈者姓名、访谈日期、被访谈者姓名、被访谈者的年龄、被访谈者的行业等。本系统实现按照多个关键字段进行综合统计,包括批次号、调查编号、访谈者姓名、访谈日期等。
2.6用户操作维护
本系统的用户操作维护包括操作权限设定、增加操作人员、除操作人员、密码修改等。系统维护本系统对日志记录、历史操作的临时文件,设置保留期限。本系统对可以对系统进行系统备份、数据备份。本系统可以进行数据还原,包括还原需要的数据库、必要操作日志等。
3系统数据库设计
3.1问卷调查法数据库设计本系统的问卷调查法主要的数据库表包括问卷调查表、问卷题库表、问卷答案表。问卷调查表主要字段包括批次号、问卷编号、是否有效、无效原因代码、调查起始日期、调查终止日期、调查地点、调查负责人、性别、年龄、常住人口、起点线路代码、起点站代码、终点线路代码、终点站代码、换乘站代码、出行目的、每周乘坐次数、职业代码等。问卷题库表主要字段包括批次号、问卷编号、问题编号代码、问题、答案1、答案2、答案3、答案4、答案5、答案6、答案7、答案8、答案9、答案10、答案11。问卷答案表主要字段包括批次号、问卷编号、问题编号代码、问题、答案1代码、答案2代码、答案3代码、答案4代码、答案5代码、答案6代码、答案7代码、答案8代码、答案9代码、答案10代码、答案11代码等。3.2文案调研法数据库设计文案调研法主要的字段包括:批次号、调研编号、调研日期、调研人员、文案标题、内外部资料、文案作者、发行时间、作者简介、研究内容领域、文案简述、参考文献等。3.3观察法数据库设计观察法主要的字段包括:批次号、观察编号、观察线路代码、站名代码、观察起始日期、观察终止日期、开始时间、结束时间、客流去向线路代码、通过人数等。3.4专家小组讨论法数据库设计专家小组讨论法主要的字段包括:批次号、观察编号、专家姓名、专家学历、专家职称、研究领域、所属单位、讨论主题、讨论内容等。专家小组讨论法数据表中包含了观察法所涉及到的所有字段名。3.5电话调查法数据库设计电话调查表主要的字段包括:批次号、调查编号、访谈者姓名、访谈日期、被访谈者姓名、被访谈者的年龄、被访谈者的行业等。电话调查法的题库表、答案表同问卷调查的问卷题库表、问卷答案表。
4结语
关键词:公共产品;生产力;资源配置
轨道交通由于具有快速、环保、运能大等特点,已成为各大城市发展公共交通优先考虑的项目。据统计,我国现有20多个城市正在建设或规划建设地铁等轨道交通项目,在建线路总长度超过390公里,有1500公里线路正在规划建设中。轨道交通在给人们带来便捷舒适的同时,也面临着由于人、车辆、机电以及社会灾害等因素而导致的安全问题。
轨道交通的安全性,对城市发展有着不可低估的影响,有必要从经济学角度对轨道交通安全问题作出一些思考。
1轨道交通安全的“公共产品”特性思考
“公共产品”是指具有非竞争性和排他性的产品。非竞争性是指消费上的非竞争性,就是同一单位的公共产品可以供许多人共同消费,某些人对该产品的享用,并不影响他人的享用;排他性是指公共产品一旦提供给公众,不论何人都可以享用,任何人不得加以排斥。
安全属于社会秩序的范畴,是对人、对财产、对环境保护类的无形产品。轨道交通安全具有“公共产品特性”,表现在消费上不具有排他性,不会因一些人的“消费”而影响其他人的“消费”。但是,会因某个人或某一些人的不安全行为而导致安全这一公共产品的隐性短缺或显性短缺。例如,城市轨道交通安全,在没有形成事故以前,个人是“免费”消费着他人所制造的“安全”这一产品。但若个别人不遵守安全规程甚至违法犯罪导致安全事故的发生,将会危及无辜,不仅造成人身伤害和财产损失,同时会严重地影响了社会秩序的稳定。例如,今年7月份英国伦敦地铁爆炸;1995年3月日本东京地铁毒气;2003年2月韩国大邱地铁纵火;2004年2月莫斯科地铁爆炸、大火等案件,伤亡惨重,损失、影响巨大。
地铁公司作为企业,其力量毕竟有限,不可能无限制地承担这类公共安全的社会责任。市场取向的改革带来了发展和繁荣已被实践证明,但市场不是万能的。公共产品的特性导致市场失灵,使政府调节成为必要。关系到社会整体利益的公共交通安全问题,单个企业无力承担起全部义务,政府应当作为公共产品来供给。
公共产品可以分为广义和狭义两种。狭义的公共产品是指政府通过微观参与提供生产性基础设施。轨道交通的投资与建设可由政府部门负责,授权地铁运营公司以经营权,并将基础设施以租赁形式租赁给地铁运营公司,象征性地收取租赁费。由于轨道交通安全所具有的公共产品特性,决定了国有企业能够更好地完成相关任务。国有企业的投资主体主要是国家,国家比任何个人更有全局观念,更关注社会的均衡发展与民众的利益,能够在追求经济效益的同时充分考虑社会效益。相对而言,非国有市场主体往往更注重经济效益,不愿意为承担社会责任而承受利益损失。因此,从轨道交通安全所具有的“公共产品”特性出发,经营轨道交通产业一般仍应以国有经济为主,有条件地允许一部分非国有经济的介入。
广义的公共产品除了基础设施外,还包括立法执法、反恐防暴、公共政策、各项制度安排等。针对地铁运营中可能发生的灾害性事故,需要政府向社会提供防治这些社会性灾害的公共产品。为保证轨道交通运行的安全,越来越需要政府提供如公共政策、政府规制等广义的公共产品。公共政策是政府实施调控和管理的重要手段和工具,可以为轨道交通各经营主体提供行为规范、基本准则和行动指南,并为广大乘客制定安全乘车的行为依据。政府规制作为政府的一种治理工具,意味着政府通过制定特定规则约束企业经营者的经营行为,也就是要约束因为个人利益最大化动机的过分膨胀而导致他人与社会公众安全利益受损。
在保证轨道交通安全问题上,政府的作用应当进一步加强,要根据需要和可能不断推进政策创新,保证公共产品供给的安全性。
2轨道交通安全的生产力特性思考
安全不仅仅是一种技术物态和条件,还是一种具有经济效益的活动,是通过对投入的人力、物力和财力,进行合理组织、控制和调整,以减少事故和降低事故损失,达到人、技术、环境的最佳结合,间接促进了经济增值的一种活动。安全活动既具有自然属性,又是在一定的社会生产方式下进行的有目的的活动,它在遵循自然规律的同时,还受到社会生产关系的影响,因此,安全具有生产力的特性。
生产力是生产能满足人类需要的有用物品的能力。轨道交通安全具有生产力特性,一方面是指它体现了一定的社会关系和经济关系,具有一定的社会和经济属性,由于轨道交通安全涉及到社会的方方面面,已成为影响社会生产力发展的一个重要因素;另一方面轨道交通安全状况受生产力发展水平的制约,从一定程度上讲,轨道交通安全程度是一定生产力发展水平的标志。
生产力是由人的要素和一系列物的要素结合而成的有机体系,轨道交通安全也是受到人、车辆、机电等人的和物的因素的作用。近年来,国内外轨道交通事故分析证明,这些因素是导致轨道交通事故发生的主要原因。
从人的因素看,既有因乘客未遵守安全乘车规则所导致的事故,也有因为工作人员职责疏忽而引发的险性事故。从物的因素看,车辆、轨道、供电、信号等故障都可导致事故的发生。
生产力反映的是人类的劳动能力,生产力的发展归根结底是人类劳动能力的发展,是人类科学知识、实践经验、操作技能和社会结合能力不断累积和提高的结果,因而人是生产力中的首要因素。
统计表明,几乎每一起重大事故都与工作人员的基本素质有关,所以抓运行安全首先要抓对工作人员的教育和培训包括法制教育,技术教育,安全教育和职业道德教育,使工作人员牢记“安全第一”的运营准则,任何时候都不能心存侥幸和麻痹大意。
迅速的反应和正确的措施是处理紧急事故和灾害的关键,只有增强员工对突发性事件的应急处理能力,才能把事故与灾害造成的人员伤亡和财产损失降到最低限度。为了保证轨道交通运营安全,除了加强对员工的安全思想教育,还必须进行事故应急处理模拟演练,逐步提高各有关专业和工种工作人员的应变能力、协同配合能力和对事故的综合救援能力,达到锻炼员工队伍的目的。
为了提高轨道交通的运营安全和运输效能,提高生产力水平,还必须抓住其他车辆、轨道、供电、信号设备等一系列物的因素,因为这些因素都直接关联到列车的安全运行,必须引起建设和运营企业的高度重视,采取相应对策。
生产力的发展归根结底是人的能力的发展,而人的能力的发展又归根结底是科学技术的发展。科学通过革新生产工具和生产技术、扩展新的劳动对象、提高劳动者素质和促进管理的科学化等多种途径,被运用于生产过程,形成现实的生产力。在科学技术日新月异的现代社会,生产力的发展越来越多地取决于科学水平和技术进步,取决于科学技术在生产上的应用。
“科学技术是第一生产力”,它的作用渗透于轨道交通安全的每一个要素,离开了现代科学技术的综合应用,安全运营就不可能得到强有力的保证。首先要用科学技术促进人员素质提高,用科学的理论和正确的思想观念教育广大员工,使他们掌握科学的管理方法和工作方法,掌握岗位所需的科学知识和技能。其次要提高车辆等装备的科技含量,用新技术、新设备提高运营系统的可靠性和安全性。其中采用自动化程度高、安全性能好的系统设备,是提高运营系统安全性的重要基础。现代城市中,地铁是人流最为密集的公共场所之一,其可靠运行是地铁安全运营的前提条件。把这些机电设备纳入统一的智能化的管理,通过自动化系统对这些设备进行科学高效的监控管理,是确保地铁内安全的关键因素。
3轨道交通安全的资源配置特性思考
满足人类欲望的物品可分为“自由物品”和“经济物品”。“自由物品”是指人类无需通过努力就能取用的物品,如阳光、空气等,它的数量是无限的;“经济物品”是指人类必须付出代价方可得到的物品,即必须借助生产资源通过人类加工出来的物品。相对于人的无穷无尽的欲望而言,“经济物品”或者说生产这些物品的资源是不足的,稀缺的。从经济资源稀缺性的事实出发,就产生了资源配置的问题。
轨道交通安全属于“经济物品”,它是通过政府、企业、乘客和车辆、轨道、控制系统等一系列因素相结合而生产出来的。社会资源是有限的,社会对安全的投入受到客观经济水平的限制,它的数量不是无限的,如何在有限的安全投入下,获得最大的安全效益?这使轨道交通安全具有了资源配置的特性,即必须在现有的条件下,通过资源的合理配置,最大限度地增进轨道交通的安全,实现最优化。
安全资源配置是安全活动与安全产品生产之间的资源配置比例和安全活动各环节之间的资源配置比例问题。可以这样认为,轨道交通的设计和建设属于安全产品的生产,而轨道交通的运营则属于安全活动。
一方面,在一定时期可控资源是一定的,这些资源一部分配置在产品生产上,另一部分配置在安全活动上。产品生产与安全活动之间的资源配置比例决定着生产与安全之间能否协调统一,决定着轨道交通安全所能达到的广度和深度。所以,在安全资源配置总量一定的情况下,安全资源配置问题首先要解决多少资源配置在产品生产上、多少配置在安全活动上,安全资源配置应该以最优化作为配置效率的标准,以实现安全产品生产与安全活动的协调统一。
过去,政府或企业抓轨道交通安全基本不介入轨道交通建设项目,只是在投入运营后承担起安全监管或实施工作,将安全资源倾力投在运营中,这是不合理的配置方式。实践证明,运营环节能否正常和安全,和前期的方案论证、设备和信号的选型、以及设计和施工环节具有前因后果的关系。因此,在轨道交通建设、开通运营过程中,要充分发挥“一体化”经营的优势,在设计、建设、运营中,有效实现安全资源的合理整合,通过运营部门全过程参与新线的设计、建设和调试,将运营现场的经验与实际问题带到设计工作中,使设计充分考虑运营安全的需要,将安全的关口前移到设计、建设阶段,把对事故的事后的弥补转变为事前的主动控制,使安全资源在安全产品生产和安全活动中得到合理配置。
交通对城市发展的影响一直是学者和政府关心的问题之一,进入21世纪以来,我国的城市化进入了一个新阶段,它已不仅仅是以城市化率为指标来衡量城市发展的一个问题,同时也融进了西方发达国家第二次城市化的一些特征,即城市人口和就业向周边地区分散并逐步形成城市次级中心的过程。轨道交通在这此转型中扮演一个怎样重要的角色呢?如何利用轨道交通的建设来更好的促进城市的发展呢?本文将以轨道交通对杭州市城市发展的意义作一分析。
杭州实施轨道交通的必要性
杭州市是长三角重要的中心城市之一,经济总量位居全国省会城市第二。经济的发展推动着人口和就业的持续攀升,道路交通已经不堪重负,并严重制约了杭州旅游业和其他产业的发展。同时,也使经济活动高度集中在主城区,人们出于通勤成本、通勤时间之综合考虑,在主城区购房成为第一选择,而城区土地有限性与需求大量性的矛盾刺激房价不断上扬,使杭州成为全国第四个房价跨越万元级的城市。因此,发展新的公交方式,建设新的城市次级中心来缓解市中心的人口和交通压力,已迫在眉睫,同时对平仰房价有十分积极的意义。
运用TOD理论充分发挥轨道交通效益
TOD(交通引导发展)模式主要思想是利用轨道交通引导城市轴向发展。即沿轨道交通线路进行高强度的土地开发,建设新的居住区和商业区。上个世纪末广泛应用于美国及东亚的各大都市,有效的改变了过去城市摊大饼式的扩张和严重的交通拥挤等状况,促进了城市土地的集约利用。杭州正处于城市化高速发展的初始阶段,运用TOD模式来指导城市开发对于减轻城市化带来的负面影响具有很强的现实指导意义。
在宏观层面上,利用轨道交通建设,引导杭州市区人口和产业向副城转移。把杭州市的主导产业,如电子产业,信息产业,生物医药产业等迁至规划中的三大副城,实施副城的功能划分,同时实施商住混合开发,在同一城区同时解决生活生产需要,避免大多城市面临的钟摆式的交通拥挤。上个世纪90年代,汉城为了抑制城区人口过度集中,缓解住宅紧张局面,决定在城区周围进行了大规模的卫星城建设,由于在开发这些城市的时候,土地利用上片面强调住宅的供给,忽视与产业土地利用之间的协调,因此新建城市缺乏自立性,变成职能单调的卧城,并且卧城的大部分人口到汉城去上班,反而加大了市区的交通量和拥挤程度。[在微观层面上,借鉴香港经验。加强土地利用规划,开发高密度的住宅居住区,香港一直都很强调区域规划控制,在地铁走廊已被纳入总体规划的情况下,大量住宅楼宇开发和商业区的建设都已充分考虑到地铁可达性的影响,同时完善的公共交通设施以及良好的住宅区建设吸引了大量香港家庭在此购置物业。半数以上的香港居民通过地铁上下班,这就为地铁的运营带来了稳定的收益。地铁融资与房地产开发相结合,香港地铁公司通过与地产商合作开发,物业建造费用和风险主要由开发商承担,地铁公司享有五成的利润。同时策略性地保留部分已落成之物业作租赁用途,以提供稳定的租金收入。1999年地铁公司的物业租务及管理收入为75.52亿元。所获得的利润,全部用于地铁建设,成为香港地铁发展重要资金来源之一。超级秘书网
对杭州市轨道交通建设的若干建议
车站区的规划和布置因地制宜,充分考虑所在区的功能定位。比如在江南城中心车站应配备较大的广场和停车场,设置高效优质的公交服务系统,而在其他一些较小的车站节点上,紧密的用地,良好的步行系统,较小的停车场反而可以促进人们通过自行车和步行外出,优美的步行环境,提升了居民步行意愿和步行距离。
实施交通需要管理,实现城市交通从需求跟进型向公交导向型转变。交通需要管理是指对非有效交通手段,尤其是对过度利用私人轿车进行适度的管制,以提高通行效率的一种交通政策。
充分运用各种金融工具,调动民间资本参与地铁建设。由于地铁初期投入大、收益期长,而杭州地处民间资本富足的浙江省,如何合理有效的调动民间资本对杭州市轨道交通的建设有十分重要的意义。
轨道交通的建设是一个复杂的系统工程,它影响着城市未来的各个方面,同时也是城市重要的有机组成部分。合理的线路布局和土地开发利用,先进的管理体系和技术手段是城市公共轨道交通良性循环的重要条件,同时也能提升杭州城市的综合竞争力。
参考文献:
关键词:城市交通规划;智能化技术;节能减排
在我国经济发展转型期,政府提出低碳经济。为实现节能减排,国家采取试点城市开展。而在我国能源消耗产业中,交通运输业占到很大比例,低碳交通是交通领域必然发展趋势,节能减排形势非常严峻,分析城市交通规划节能减排智能化技术的应用有重要现实意义。
一、城市交通规划节能减排需求分析
当前城市交通规划中提倡低碳交通,以“低能耗、低排放”为目标,实现交通可持续发展。以上海交通能耗监测数据为例,2005年交通能耗为1786万吨,到2015年已经上升到3200万吨,年均增长率约为8.2%,节能减排形式非常严峻。随着民众环保意识的提高,节能减排在交通规划中的重要性更加明显。在交通规划中,宏观和微观方面都需要实现合理、科学的监测统计以达到节能减排的目的。宏观方面为实现发展目标,控制能源消耗及碳排放量;微观方面校正司机个人驾驶行为,实行绿色出行导向。但是,在城市交通规划中,还有很多问题没有得到解决。首先,交通数据量庞大,想要得到具体能耗排放量难度较大,数据无法为宏观设计提供支持。其次现有检测体系虽然重视环保,但是缺失关键算法和参数,难以为交通规划提供数据支持。最后没有建立符合需求的本土化数据体系。
二、常见智能化技术在城市交通节能减排中的应用
城市想要实现低碳交通,需要从政策支持、技术支持和管理支持等多方面角度进行分析,文中重点分析智能化技术的应用,例如城市交通规划中常采用的智能化技术包括智能化红绿灯技术、能耗感知技术、高分辨率仿真技术等。
(一)常见智能化技术的应用
在城市交通规划中引入智能化技术引导出行,能够减少能源能耗[1],不少城市已经在交通规划中引入智能化技术。车辆能耗排放感知技术是当前大力发展技术之一,主要监测交通运行数据、车辆基础数据、污染物排放数据等。但是到目前为止,这些监测数据还存在数据孤岛情况,并不能实现质量监控。多维感知技术以海量数据为结构基础,交叉融合各类数据,测定能耗、污染物排放等。上海从2005年开始,在城市交通规划中引入智能化技术,建设交通综合信息平台,已经初步完成阶段目标。所有公交车和出租车安装车载信息系统,同时在中心城区安装车辆检测设备,采集饱和度、车辆以及其他数据,提高交通信息化服务水平。智能化红绿灯是很多城市交通规划中重点设计环节,对缓解交通拥堵、实现节能减排有重要意义。以交叉路口为例,常用四相位方式放行,不同相位按照顺序切换,减少缓冲警告,右转车流与人流分开设计。在设置红绿灯时,安装传感器,采集相关参数,调整放行时间周期,采用固定周期调整和时间比例调整相结合的办法,自动调整交通参数开放道路。采用智能化红绿灯技术能够减少车辆延误12.74s/辆[2],大大缩短车辆延误时间。高分辨率仿真技术解决节能减排中的微观规划和评估问题,以基础设施为基础,建立仿真模型,评估一定范围内环境变化,在使用中还需要提高辨识度和真实性。鉴于交通数据量庞大,节能减排分析难度较大,海量数据分析挖掘技术开始应用其中,实现微观监测数据的评估。交通规划监测体系设计中,应用此技术能够实现数据监控。如云技术,提高了监测时效性和扩展性。北京城市交通规划中,已经利用该技术设计监测平台,采集和处理数据。城市交通规划节能减排设计中单独依靠智能化技术仍不足以达成目标,政府还需要重视低碳化运营,执行一系列排放管理政策,加强对新能源汽车的研发和应用的扶持,同时贯彻低碳交通战略,解决供需矛盾。
(二)交通统计监测体系设计应用分析
交通统计监测体系建设实现交通系统预测和预警,达到节能减排目的,为城市交通节能减排做出巨大贡献。规划设计中引入智能化分析技术,编制年度能源类型,并划分能耗清单,监测不同时间能耗排放变化,为重大交通政策开展提供数据支持。如北京设计了海量数据分析挖掘技术框架,分布式采集数据,动态接收数据,对数据进行流失计算。单一的智能化技术的作用有限,规划中,需要全方位考虑,设计其他数据监测系统。北京节能减排统计和监测平台数据设计包括数据采集平台、处理平台、数据共享平台和数据支撑平台,并根据车型设计不同检测系统,如公交检测分析、旅游车辆检测系统等。交通管理部门综合考虑车辆结构、排放强度和车辆数量等,提出不同的规划方案,对数据进行有效分析和预测,得到节能减排相关指标。同时提出发展策略,控制能耗总量。在国外驾驶行为监测基础上,设计监测-诊断-评估体系,持续监测汽车能耗,得出不同车型能耗,并根据此设计整体培训体系,应用实践发现培训后车辆百公里能耗下降7%。
三、结语
总之,城市交通规划中引入智能化技术能够逐渐实现节能减排,在后续研究中,还需要不断建立符合本地需求的智能化监测体系,不断提高交通网络信息化建设,促进节能减排工作的开展。
作者:蔡蕾 单位:广州市城市规划勘测设计研究院
参考文献:
关键词:城市轨道客流;预测;问题;建议
引 言:客流预测是城市轨道交通前期工作的重点,为确定项目工程规模、车辆选型、设备配置以及工程投资奠定基础。从客流产生的机理上看,城市轨道交通客流量主要由转移量和诱增量两部分组成。因此,做好城市轨道交通转移和诱增客流预测可以大大提高项目的客流预测精度。
1 城市轨道交通客流量预测的重要性
1.1 客流预测是城市轨道交通投资决策的基础,只有具备足够大的客运交通需求,建设轨道交通才是合理的。客流预测又是衡量建设项目经济成本、预测建设项目投入运营后经济效益的关键指标。有了科学的合理预测,才能对项目成本效益做出正确的评估,否则经济评估失真,将导致投资决策失误。
1.2 客流预测通过计算轨道交通系统建成后可能吸引的客流规模和时空分布,包括轨道交通客运总量、客运周转量、各站上下车人数、各轨道交通线路之间的换乘人数、区间上下行客流量、高峰小时运量等,为轨道交通设施配备和车站设计、评价轨道交通规划路网优劣提供重要依据。
2 影响客流预测的主要因素
出现预测客流量与实际客流偏差较大的现象,与客流预测的复杂性和客流预测方法的多样性有着必然的联系,影响客流预测的不确定因素、客流预测方法使用的不当都会造成客流预测不准确。通过收集资料、归纳整理,总结出了下面几条影响客流预测的因素。
2.1 票价影响客流预测
票价是决定城市轨道交通客流,尤其是开通初期客流的重要因素,价格的高低将会影响到人民的出行方式的选择,票价对客流的影响主要体现在价格占收入水平的比例上,实施换乘优惠的城市,出行总成本低,不实施换乘优惠的城市,出乘总成本高,较低的票价能转移更多常规公交方式的客流,带来地铁客流量的增长,尤其是换乘不收费,更能刺激换乘量的增加。
2.2 城市土地利用影响客流预测
城市土地的用途,不仅涉及城市各区域功能的定位,而且涉及到所使用的土地上面进行的社会经济活动强度,如人口、就业、产量等。土地利用与客流的关系是“源”与“流”的关系,城市各区域功能的定位决定了出行活动及出行流量、流向,可见,城市轨道交通客流预测与城市规划关系密切。我国大部分城市正处于成长期,城市的发展具有很多不确定的因素,比如城市的规划与以前相比有了较大的改动、政府当局的交通政策有了较大的变动等,都会影响客流预测的结果。
2.3 政府采取的交通运输政策影响客流预测
很多大城市采用以公共交通为主、个体交通为辅的交通运输政策,优先发展公共交通、大力发展轨道交通、控制自行车与私家车的发展,对引导市民出行利用公共交通与轨道交通有重要意义。
3 城市轨道交通客流预测中存在的主要问题
3.1 道交通诱增客流量大
当前我国都市区的人口密度高,社会经济发展迅速,土地利用形态处于急剧变化当中。如何将土地利用和公共交通有机地结合起来,提供舒适、便捷的出行条件,吸引更多的人使用公共交通,从而解决交通拥堵,保障都市区的可持续发展,是都市区规划面临的主要问题。为此,我国都市区普遍采取了TOD的土地利用与城市发展模式。在TOD模式下,城市轨道交通不仅满足影响区域原有的客流需求,而且由于交通条件的改善还极大地带动了轨道交通沿线地区的房地产快速发展,产生大量的诱增客流需求。如何合理分析这部分诱增客流的产生机理,并准确地予以预测,是进行都市区城市轨道交通客流预测时必须要考虑的问题。
3.2 城市轨道交通总客流量变化大
目前,城市轨道交通客流的形成与当地的土地利用、人口规划情况密切相关。而我国属于发展中国家,城市的建筑日新月异,其地理形态和用地的布局结构根据发展的具体要求,经常要进行大规模的调整,导致各种预测年度的城市轨道客流量无论是在规模上还是在一定空间上结构都发生着变化。从这个角度进行分析,用地变化对城市轨道交通客流的预测提出了更多的挑战。
3.3 城市轨道交通客流的形成需要其他交通方式的接驳
在城市轨道交通的发展过程中,其特点决定了不是一种“门到门”的发展方式,在城市轨道交通客流的集散中除了轨道交通还有公家、自行车、不步行、私家汽车等等作为接驳方式。当前,我国城市居民在出行的时候大多数是多种出行方式的选择,换句话说是出行者在同一对出发地和目的地之间存在着多种出行的方式。接驳方式、接驳点对于城市轨道交通客流量的预测工作得来了很多困难,需要与之匹配的更好的方法。
4 城市轨道交通客流预侧的具体建议
4.1 建立适合我国城市轨道交通客流预测验收体系
我国目前还没有一套专门针对城市轨道交通客流预测验收的完整模型和方法,应该在重点研究城市轨道交通对城市发展的支撑引导作用、城市轨道交通在城市交通体系中合理分担交通比例、城市轨道文通对其他交通方式的影响等方面,以“四阶段法”为基础,逐步形成适合我国城市轨道交通客流预测的一套理论和验收方法。
4.2 努力加强城市交通基础数据调查工作
对于客流量预测中人口数据问题凸显,针对于这样的工作为了确保城市轨道交通客流量预测提供科学真实有效的数据,作为基础数据,就要求加强人口、交通数据的调查统计。这项工作具有复杂、长期性的特点,而且前期投入较大,如果数据统计分析工作不完善,那么将大大限制了交通客流预测。改善的最好办法是由政府部门牵头,加大调查力度,每间隔一段时间进行一次大样本调查统计,这样可保证数据有效性、及时性。只有加大政府协调力度,才能真正的确保客流预测准确而真实。
4.3 各城市应逐步建立轨道交通客流预测系统
在城市轨道交通客流量预测问题上要充分考虑城市特征、地区差异性。各个城市的城市布局不同,人口结构也不尽相同,其就业情况、经济发展也存在很大的差异性,由于这是一项庞大的系统工程,只是单纯依靠已经掌握的资料,通过EMM3软件来进行预测存在片面性,因此,要结合当地的具体情况进行客流的统计分析,要求有针对性的运用有效的方法,不能按照其它城市的照搬,照搬的方法适合一个城市,并不一定适合所有城市。一个城市轨道交通客流量的预测模型不是一蹴而就的问题,需要多年数据的日积月累,进行长期的调整和运用才能逐步完善和成熟。另外,进行城市轨道交通线网的规划,应该注意从城市的微观到宏观,不断完善交通模型体系,才能有效的提供可靠的预测数据。
5 结束语
总之,客流预测是城市轨道交通建设中的一个十分重要的环节,是各项设计工作的基础,客流预测的结果直接关系到城市的发展建设和居民的切身利益,所以我们要更高的角度,抱着开放、负责的心态,积极沟通交流,加强对客流预测方法的研究,建立起完善的客流预测体系。
参考文献:
[1] 陆化普.交通规划理论与方法[M].北京:清华大学出版社,2006.