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關(guān)鍵詞:城市軌道交通;能源危機(jī);高速交通網(wǎng)
一、引言
2014年初,世界人口突破72億。人口數(shù)量的迅速增長(zhǎng)與社會(huì)生活水平的提高,使擔(dān)任城市交通主角的汽車產(chǎn)量驟增,從而引發(fā)了大中型城市普遍的道路交通擁擠、堵塞等問題。在土地資源有限的市區(qū),道路交通所固有的平面交叉、空間沖突等問題難以得到很好地解決,道路交通擁堵對(duì)市民的正常出行和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)效率產(chǎn)生了嚴(yán)重影響,也帶來了環(huán)境污染、能源危機(jī)等一系列負(fù)面效應(yīng),成為制約城市發(fā)展的重要瓶頸。目前公認(rèn)的解決城市交通擁堵的對(duì)策,是發(fā)展以軌道交通為骨干、常規(guī)交通為主體的城市公共交通體系,為廣大居民提供快捷、舒適、安全、便捷的交通服務(wù),這是解決城市資源與環(huán)境危機(jī)的重要措施,也是城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
二、城市軌道交通概述
城市軌道交通是指在不同型式軌道上運(yùn)行的大、中運(yùn)量的城市公共交通工具,是當(dāng)代城市中地鐵、輕軌、單軌交通、自動(dòng)導(dǎo)向及磁懸浮交通等軌道交通的總稱。
我國最早對(duì)城市軌道交通進(jìn)行明確定義是在1985年的《城市公共交通常用名詞術(shù)語》中,當(dāng)時(shí)的定義是:“通常以電能為動(dòng)力,采取輪軌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的快速大運(yùn)量公共交通之總稱。[1]”城市軌道交通工程屬于國家重大的基礎(chǔ)設(shè)施,具有線路設(shè)備與地面隔離、容量大、載客量大、運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn)性好,在城市交通中有巨大的作用巨大,是城市交通可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)良途徑。
三、城市軌道交通的發(fā)展
城市軌道交通的歷史可追溯至十九世紀(jì)中期,英國律師皮爾遜(Charles Pearson) 鼓動(dòng)并投資建設(shè)了世界上的第一條地下城市鐵路(Metropolitan Railway)。該線路從帕丁頓到弗靈頓,長(zhǎng)約6.4km,采用明挖法施工。1863年1月10日正式通車運(yùn)營。19世紀(jì)末,英國的倫敦、道格拉斯,美國的紐約和波士頓,匈牙利的布達(dá)佩斯、奧地利的維也納、法國的巴黎率先修建了地鐵[2]。
1888年美國弗吉尼亞州的里士滿市出現(xiàn)了第一個(gè)商業(yè)運(yùn)行的有軌電車系統(tǒng), 到20世紀(jì)20年代,美國有軌電車線路總長(zhǎng)度達(dá)到25000km。30年代,歐洲、日本、印度和我國的有軌電車也有了很大發(fā)展。1904年香港開通有軌電車,此后設(shè)有租界或成為通商口岸的各個(gè)中國城市相繼開通有軌電車,天津、上海先后于1906和1908年開通。1957年2月26日,北京第一條無軌電車線路正式投入運(yùn)營。20世紀(jì)初,地鐵以其客運(yùn)量大、速度快、安全性好等優(yōu)勢(shì),在日本城市交通中得到了迅速發(fā)展。
1927年東京的淺草至上野段2.2公里地鐵建成投入使用。我國于1965年在北京開始修建第一條地鐵,工程全長(zhǎng)19km,1969年通車。
世界上第一條地下鐵道至今已有150余年的歷史。據(jù)日本地下鐵道協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2005年全世界已有140個(gè)城市建成了地鐵、輕軌,線路總長(zhǎng)度超過了8620km。截至2006年上半年,中國已開通城市軌道交通的城市有北京、上海、天津、廣州、長(zhǎng)春、大連、重慶、武漢、深圳、南京10個(gè)城市21條線路,運(yùn)營線路總長(zhǎng)503.9km??v觀20世紀(jì)城市交通的發(fā)展歷程,先是有軌電車從發(fā)展到拆除;然后汽車成了城市交通的主角;到20世紀(jì)末,以地鐵和輕軌為代表的現(xiàn)代城市軌道交通又恢復(fù)了它的主導(dǎo)地位。進(jìn)入21世紀(jì),各國利用地鐵、輕軌等軌道交通線路聯(lián)合構(gòu)建高速交通網(wǎng),來解決城市緊張交通運(yùn)輸問題,是城市交通的現(xiàn)代化標(biāo)志之一。
總結(jié):城市軌道交通建設(shè)周期長(zhǎng)、投資巨大,與社會(huì)民生關(guān)系密切,對(duì)城市發(fā)展有極強(qiáng)的影響與引導(dǎo)作用,廣泛受到各級(jí)政府和社會(huì)公眾的關(guān)注。目前,國外發(fā)達(dá)國家將城市軌道交通與城際鐵路、高鐵等形式銜接起來形成現(xiàn)代化的交通網(wǎng)絡(luò)。盡管我國城市軌道交通事業(yè)較發(fā)達(dá)國家起步晚,但發(fā)展迅猛、規(guī)模浩大。新世紀(jì)以來,我國加大了城市軌道交通建設(shè)力度,各大城市陸續(xù)出臺(tái)了以地鐵、輕軌等軌道交通形式為主的公共交通網(wǎng)近、遠(yuǎn)期規(guī)劃,城市軌道交通進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)期。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展;城市規(guī)劃;軌道交通;建造運(yùn)營成本
作為文明歷史發(fā)展中的嶄新時(shí)代,城市的誕生宣告了人類生存方式的徹底變革,也由此開創(chuàng)了城市建設(shè)與規(guī)劃的初始形態(tài)。今天,伴隨全球化的大潮,中國正經(jīng)歷著前所未有人口遷移與國土城市化過程,充滿中國特色的城市規(guī)劃實(shí)踐,越來越體現(xiàn)出面向未來可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)理念。交通是現(xiàn)代城市規(guī)劃中一個(gè)不可或缺的方面,對(duì)于中國這樣一個(gè)各方面處于跳躍式發(fā)展的人口大國,科學(xué)地制定切合實(shí)際又具有前瞻性的城市交通規(guī)劃,意義尤其重大深遠(yuǎn)。
本文以當(dāng)前城市化加速背景下城市交通規(guī)劃面臨的重大選擇作為切入點(diǎn),對(duì)如何解決軌道交通與現(xiàn)存城市公交系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,特別是如何經(jīng)濟(jì)、優(yōu)化地建造與運(yùn)營城市軌道交通,提出自己的看法與建議。
1 軌道交通是我國城市交通規(guī)劃的重大選擇
城市交通規(guī)劃面臨的一切問題起源于三個(gè)基本因素:人口劇增、城市化加謎與出行方式機(jī)動(dòng)化。為此,規(guī)劃者們必須在各種可能的決策方向之問慎重取舍。國外專業(yè)雜志《世界城市化展望》2004年載文指出,全世界人口從1950的25億左右增長(zhǎng)到2000年60多億,只用了半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間,預(yù)計(jì)再過30年將達(dá)到80億以上。作為世界最大的發(fā)展中國家,中國改革開放二十多年來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了1億3千萬農(nóng)村人口流入城市,一般城市居民的交通出行方式也在過去二十多年里發(fā)生了根本性的變化。城市出行方式機(jī)動(dòng)化日益加速,造成了今日中國主要大中城市里司空見慣的“出門難行路難”問題。專業(yè)人士稱之為嚴(yán)重的城市道路交通擁擠。
一般而言,城市交通方式大致可分為步行、自行車、摩托助動(dòng)車、小汽車與公共交通國內(nèi)外的城市交通基本上都經(jīng)歷過從步行、自行車到摩托、小汽車大體相同的發(fā)展過程。但是,當(dāng)人類普遍進(jìn)入小汽車時(shí)代后,美國和歐洲選擇了不同的交通方式和城市形態(tài)。美國以小汽車為主要交通工具,城市多數(shù)呈現(xiàn)分散、蔓延的形態(tài)。歐洲大陸則十分重視公交、特別是軌道交通,大城市通過軌道交通將市中心、近郊生活就業(yè)區(qū)與遠(yuǎn)郊衛(wèi)星城鎮(zhèn)連結(jié)起來,形成多中心的城市形態(tài)[1]。軌道交通系統(tǒng)的誕生,使城市的發(fā)展從中心聚集型向離心分散型轉(zhuǎn)變成為可能,也因此造就了城市中心的“職住分離”現(xiàn)象。應(yīng)該承認(rèn),私人小汽車和軌道交通是目前發(fā)達(dá)國家城市中具有代表性的兩種交通方式,分別突出地體現(xiàn)著更優(yōu)的生活質(zhì)量與更高的運(yùn)輸效率。改革開放前,這兩種交通方式在我國大城市中的數(shù)量少到幾乎可以忽視不計(jì)的程度,近年來,它們已分別邁出了從無到有的第一步,表現(xiàn)_出強(qiáng)大的生命力。
城市的功能和社會(huì)活動(dòng)的多樣化是大城市的基本特征,由此決定了大城市的交通需求必然是多種多樣的,人們可選擇的出行方式也應(yīng)該是多種多樣的,并且所有的出行方式都可以在各自適用的范圍內(nèi)發(fā)揮出最大優(yōu)勢(shì)口[2]。我國的城市交通機(jī)動(dòng)化正處于起步狀態(tài),自行車等非機(jī)動(dòng)車仍是目前大部分城市中居民出行的主導(dǎo)方式。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速增長(zhǎng)與人民物質(zhì)文化水平不斷提高,建立多層次、立體型多元化的交通體系,是我國數(shù)量迅速增長(zhǎng)的大城市的唯一發(fā)展方向。在此目標(biāo)之下,科學(xué)規(guī)劃的軌道交通理論上提供了最大限度滿足可持續(xù)發(fā)展要求的可能性。
城市交通擁擠現(xiàn)狀,決定了各級(jí)政府部門在宏觀決策過程中,理當(dāng)重點(diǎn)考慮規(guī)劃在環(huán)境系統(tǒng)、資源系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)等多方面具有可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)的城市軌道交通公共交通系統(tǒng)[3],這方面國內(nèi)刊物近來論著頗多,本文不欲在此重復(fù)贅述。以下謹(jǐn)從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的角度,探討進(jìn)一步解決軌道交通建設(shè)面臨的一些具體問題,加速走向它的現(xiàn)實(shí)可行性。
2 軌道交通需重視與城市公交系統(tǒng)的和諧
一般而言,軌道交通規(guī)劃工作的核心內(nèi)容是要充分實(shí)現(xiàn)路線選址與轉(zhuǎn)乘配套兩者的最優(yōu)化,與現(xiàn)有的公交系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)上達(dá)到最大限度的互相補(bǔ)充協(xié)調(diào)運(yùn)作。
首先,城市軌道交通是一項(xiàng)涉及面廣泛復(fù)雜、需要許多專業(yè)協(xié)調(diào)配合的大型系統(tǒng)工程,必須與城市建設(shè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃密切結(jié)合起來進(jìn)行。作為城市規(guī)劃的有機(jī)構(gòu)成部分,軌道交通的規(guī)劃與整個(gè)城市交通的線網(wǎng)規(guī)劃實(shí)為一體。為了避免客流稀少,線路走向應(yīng)盡可能合理,否則,小客流低運(yùn)量必然導(dǎo)致軌道交通無法發(fā)揮預(yù)期的骨干作用。總之,結(jié)合城市的總體客運(yùn)需求合理規(guī)劃布局,是保證城市軌道交通主導(dǎo)地位的必要條件。當(dāng)然,這種合理布局要充分考慮不同城市的用地空間總體規(guī)劃。北京地鐵線明顯采用了沿城市道路走向布局的方式,軌道交通網(wǎng)絡(luò)形態(tài)與市區(qū)道路棋盤式格局高度一致,恰恰體現(xiàn)了保護(hù)北京古城的特殊要求。這方面類似的例子,還有南京地鐵1號(hào)線采用高架方式從中華門附近跨越古城,也充分考慮了地下車站與周圍環(huán)境、高架線路與地面景觀的協(xié)調(diào)需要。
其次,在以軌道交通為主導(dǎo)編制城市公交綜合規(guī)劃時(shí),要十分注意加強(qiáng)交通換乘樞紐的建設(shè),將軌道交通與現(xiàn)有的常規(guī)公交體系統(tǒng)一安排、有序調(diào)整,保證輕軌、地鐵等軌道交通與城市公共汽車、出租車、輪渡等多種交通工具的方便轉(zhuǎn)接,以及與機(jī)場(chǎng)、火車站、港口等其他運(yùn)輸場(chǎng)所的順利銜接。前文所舉的歐洲發(fā)達(dá)國家的大城市,面對(duì)小汽車交通的沖擊,紛紛尋求一種新的交通發(fā)展模式,在通向郊區(qū)的沿線地鐵站大量修建小汽車停車場(chǎng),引導(dǎo)小汽車乘客換乘后進(jìn)入中心城區(qū),使軌道交通的大運(yùn)量?jī)?yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。國內(nèi)方面新近建成的上?;疖嚹险?,則成功地將鐵路與兩條城市軌道交通與幾十路近、遠(yuǎn)郊公交汽車線的零距離換乘需要融入規(guī)劃設(shè)計(jì)中,成為一個(gè)值得學(xué)習(xí)借鑒的樣本。
最后,我們不能不充分注意軌道交通與整合改善城市常規(guī)公交之間的互動(dòng)關(guān)系。世界上絕大多數(shù)國家的軌道交通都是在既有城市公交體系形成后逐漸發(fā)展起來的。在未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),公共汽車/電車仍將是人們出行使用較廣泛的交通工具之一。根據(jù)我國許多城市目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與人口規(guī)模及交通總量需求,常規(guī)公交的整體地位短期內(nèi)變化不大。但是,常規(guī)公交系統(tǒng)效率低下的現(xiàn)狀應(yīng)該在逐步發(fā)展軌道交通的過程中加以綜合整治與改善。除了科學(xué)制訂線網(wǎng)布局,修建港灣式??空九_(tái),合理編制車輛運(yùn)行圖,建設(shè)服務(wù)查詢顯示信息系統(tǒng)等具體措施外,從規(guī)劃立法角度保障公交的道路優(yōu)先使用權(quán)的思路也有待于細(xì)化落實(shí)。
摘要:介紹現(xiàn)階段BAS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成,探討B(tài)AS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)優(yōu)化方法及系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法,以擺脫其在發(fā)展過程中所面臨的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;BAS系統(tǒng);問題;發(fā)展
一、引言
隨著我國城市軌道交通的規(guī)?;⒏咚倩l(fā)展,我國城市軌道交通系統(tǒng)迅速引入了基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的各類自動(dòng)化系統(tǒng),大量采用國際先進(jìn)水平的現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備,其中城市軌道交通環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS系統(tǒng))就是其中之一,具有體系復(fù)雜、技術(shù)含量高、專業(yè)面廣、設(shè)備維護(hù)困難的特點(diǎn),并且需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求不斷地進(jìn)行更新改造。我國的《GB 50157-2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中正式將該系統(tǒng)命名為“BAS,環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)”,并對(duì)其定義為:“是對(duì)地鐵建筑物內(nèi)的環(huán)境與空氣條件、通風(fēng)、給排水、照明、乘客導(dǎo)向、自動(dòng)扶梯及電梯、屏蔽門、防淹門等建筑設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理的系統(tǒng)”。城市軌道交通BAS系統(tǒng)是一個(gè)典型的集成開放系統(tǒng),是確保城市軌道交通系統(tǒng)安全、快捷、準(zhǔn)點(diǎn)、有效地運(yùn)行的關(guān)鍵工藝系統(tǒng),是城市軌道交通中不可缺少的一個(gè)重要組成部分。
二、BAS系統(tǒng)現(xiàn)有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成
BAS系統(tǒng)從系統(tǒng)組成而言包括中心BAS系統(tǒng)、車輛段BAS系統(tǒng)和車站BAS系統(tǒng),完整的BAS系統(tǒng)或完整的BAS功能系統(tǒng)是一個(gè)以骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)的、地理上分散的、分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的大型SCADA系統(tǒng),從邏輯上講,硬件系統(tǒng)包括縱向3個(gè)層次。
(一)中央級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。
主要位于OCC,由中央實(shí)時(shí)服務(wù)器、中央歷史服務(wù)器、操作員工作站、工程師工作站、打印設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、大屏幕或模擬顯示設(shè)備等計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成,軟件則包括操作系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)應(yīng)用軟件、應(yīng)用軟件開發(fā)與維護(hù)平臺(tái)、網(wǎng)管軟件其它輔助軟件等。
(二)車站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。
車站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)位于車站,以車站監(jiān)控工作站、PLC控制為基礎(chǔ),具體包括車站監(jiān)控局域網(wǎng)、打印機(jī)、后備操作盤等設(shè)備。
(三)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)設(shè)備。
位于車站各就地監(jiān)控點(diǎn)或數(shù)據(jù)采集點(diǎn),具體包括各類傳感器、執(zhí)行器、遠(yuǎn)程I/O模塊、接口模塊或裝置等。
BAS系統(tǒng)在橫向呈現(xiàn)分布式的集散型結(jié)構(gòu),包括兩個(gè)方面:各個(gè)車站的BAS系統(tǒng)因?yàn)檐囌狙爻鞘熊壍澜煌ň€路呈地理上分布式結(jié)構(gòu),因此整個(gè)BAS也是以車站BAS為單位的地理上分散的SCADA系統(tǒng),另外在車站,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,車站BAS由多個(gè)控制器和統(tǒng)一的監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成一個(gè)集散型系統(tǒng)(DCS)。
(四)軟件結(jié)構(gòu)。
軟件結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層、數(shù)據(jù)處理層和人機(jī)接口層。管理和處理各種數(shù)據(jù)、接口控制以及提供信息顯示和操作界面。
(五)BAS系統(tǒng)的應(yīng)用。
BAS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為有中心功能的結(jié)構(gòu)、無中心功能的結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)。有中心功能的BAS系統(tǒng)是一種完全獨(dú)立的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),較為傳統(tǒng)和經(jīng)典,目前建成或在建線路的 BAS 系統(tǒng)大多采用這種結(jié)構(gòu)方式,如南京地鐵 1號(hào)線,天津地鐵,廣州地鐵2號(hào)線等;無中心功能的BAS系統(tǒng)是一種不完整的結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)形式的BAS是以車站為單位的一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),如廣州地鐵3號(hào)線,北京地鐵5號(hào)線;混合式BAS系統(tǒng)既要在車站和綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口,同時(shí)又要通過地鐵骨干網(wǎng)形成一個(gè)較完整的BAS系統(tǒng),如廣州地鐵4號(hào)線。
三、BAS系統(tǒng)在當(dāng)前發(fā)展中所面臨的問題
城市軌道交通自動(dòng)化程度將會(huì)越來越高,同樣地,BAS系統(tǒng)將會(huì)更加復(fù)雜,監(jiān)控的設(shè)備更多,系統(tǒng)集成的需求更大,技術(shù)含量更高,專業(yè)面更廣,設(shè)備維護(hù)更加困難。目前,BAS系統(tǒng)存在以下問題:
(1)系統(tǒng)與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的控制集成成功率不高,相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合“接口”界面如通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一性不夠;
(2)運(yùn)營管理水平跟不上,沒有充分進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化;
(3)缺少正確有效的城市軌道交通BAS系統(tǒng)的評(píng)估方法,限制了城市軌道交通BAS系統(tǒng)研究更好地開展。
四、BAS系統(tǒng)的發(fā)展
事物總是在矛盾中不斷向前發(fā)展的。為了有效地解決城市軌道交通BAS系統(tǒng)在當(dāng)前發(fā)展過程中存在的問題,BAS系統(tǒng)具有以下的發(fā)展趨勢(shì),從而實(shí)現(xiàn)BAS系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
(一)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。
BAS系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)若干設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)控管理、并基于“設(shè)備”、面向乘客服務(wù)的系統(tǒng),其開放的集成系統(tǒng)構(gòu)架,已經(jīng)為構(gòu)建城市軌道交通綜合自動(dòng)化系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ),如果淡化專業(yè)系統(tǒng)概念,擴(kuò)大BAS外延,即演變成一個(gè)綜合自動(dòng)化IAS系統(tǒng),該系統(tǒng)相對(duì)于BAS系統(tǒng)而言,只是增加了多項(xiàng)專業(yè)功能和服務(wù)而已。因此,面向“設(shè)備”監(jiān)控和管理的思路,基于開放的BAS集成系統(tǒng)構(gòu)成,構(gòu)建城市軌道交通綜合自動(dòng)化系統(tǒng),已成為目前的發(fā)展趨勢(shì)。
集成監(jiān)控平臺(tái)的搭建也是BAS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的一個(gè)條件,監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)形態(tài)合理,提供強(qiáng)大的應(yīng)用開發(fā)接口,數(shù)據(jù)組織和展現(xiàn)方式應(yīng)符合城市軌道交通監(jiān)控的習(xí)慣和特點(diǎn),支持不同方式的硬件集成環(huán)境和軟件配置形態(tài),運(yùn)用冗余、容錯(cuò)、自恢復(fù)等技術(shù)充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
(二)系統(tǒng)優(yōu)化。
BAS系統(tǒng)是一個(gè)集成的開放性系統(tǒng),結(jié)構(gòu)龐雜,能實(shí)現(xiàn)信息共享,進(jìn)行綜合管理,其作用和效益是巨大的,要充分發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)這些作用和效益,就必須實(shí)施優(yōu)化。
在BAS系統(tǒng)的發(fā)展過程中,可以從控制策略、控制權(quán)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控軟件等方面進(jìn)行優(yōu)化。常用的優(yōu)化方法有線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、極大值法等,要充分利用運(yùn)籌學(xué)、管理科學(xué)、控制論和系統(tǒng)工程等新興學(xué)科的理論、方法和技術(shù)。
城市軌道交通系統(tǒng)優(yōu)化方法一般可以分為以下幾個(gè)步驟:
(1)提出需要進(jìn)行最優(yōu)化的問題,開始收集有關(guān)資料和數(shù)據(jù);
(2)建立求解最優(yōu)化問題的有關(guān)數(shù)學(xué)模型,確定變量,列出目標(biāo)函數(shù)和有關(guān)約束條件;
(3)分析模型,選擇合適的最優(yōu)化方法;
(4)求解方程。一般通過編制程序在電子計(jì)算機(jī)上求得最優(yōu)解;
(5)最優(yōu)解的驗(yàn)證和實(shí)施。
通過上述五個(gè)相互獨(dú)立和互相滲透的步驟,最終求得系統(tǒng)的最優(yōu)解。
(三)系統(tǒng)評(píng)價(jià)。
目前,常用的對(duì)事物的評(píng)價(jià)方法有德爾菲法(Delphi)、層次分析法,灰色關(guān)聯(lián)法、模糊評(píng)判法等,每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。德爾菲法需根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí),沒有考慮定性、定量因素之間的相對(duì)重要性。層次分析法(Analytic Hierarchy Process簡(jiǎn)稱AHP)是將決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法,具有系統(tǒng)、靈活、簡(jiǎn)便的特點(diǎn),能將決策者的經(jīng)驗(yàn)判斷予以量化,但具體應(yīng)用與特定的場(chǎng)合有很大關(guān)系,評(píng)價(jià)結(jié)果的轉(zhuǎn)移性較差?;疑P(guān)聯(lián)法是灰色關(guān)聯(lián)分析方法,是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相似或相異程度,亦即“灰色關(guān)聯(lián)度”,作為衡量因素間關(guān)聯(lián)程度的一種方法,通過對(duì)觀測(cè)資料加以數(shù)學(xué)處理,達(dá)到更高層次上了解系統(tǒng)內(nèi)部變化趨勢(shì)和相互關(guān)系的數(shù)學(xué)方法,在系統(tǒng)數(shù)據(jù)缺乏時(shí),更具實(shí)用性。模糊評(píng)價(jià)法是一種描述和加工模糊信息的數(shù)學(xué)方法,根據(jù)專家對(duì)指標(biāo)存在的不確定性和模糊性,可用該法處理信息。
根據(jù)城市軌道交通BAS系統(tǒng)的特點(diǎn),綜合考慮各種評(píng)價(jià)因素,可以改進(jìn)傳統(tǒng)方法,應(yīng)用基于DHGF算法的評(píng)價(jià)方法,以求對(duì)城市軌道交通BAS系統(tǒng)做出客觀、公正、全面、科學(xué)的綜合性評(píng)價(jià)。
五、結(jié)束語
BAS系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,是許多專業(yè)學(xué)科邊緣交叉并結(jié)合形成的,涉及的理論和專業(yè)知識(shí)范圍很廣,所以BAS系統(tǒng)的發(fā)展和完善是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,對(duì)城市軌道交通BAS系統(tǒng)的分析和研究,對(duì)于提高城市軌道交通的運(yùn)營和管理水平、推進(jìn)軌道交通整體自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)步具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50157-2003)[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2003.8.
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;工程造價(jià);仿真;模塊;交互
中圖分類號(hào):
G4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-3198(2013)20-0143-02
城市軌道交通的發(fā)展帶動(dòng)了城市軌道交通工程方面的人才的需求,而城市軌道項(xiàng)目具有施工復(fù)雜、造價(jià)高的特點(diǎn),相對(duì)于這種情況,企業(yè)對(duì)具有一定的軌道工程概預(yù)算編制和分析能力的人員需求越來越大。許多院校都成立了城市軌道交通工程技術(shù)專業(yè),開設(shè)了城市軌道交通工程造價(jià)的課程,為企業(yè)培養(yǎng)和輸送軌道交通工程的造價(jià)人才。
1 目前城市軌道交通概預(yù)算實(shí)訓(xùn)情況
從1965年我國開始修建第一條地鐵至今,我國的軌道交通僅僅經(jīng)歷了48年的發(fā)展歷程。軌道交通的造價(jià)控制落后于施工,為了加強(qiáng)城市軌道交通建設(shè)的宏觀調(diào)控,合理確定和有效控制造價(jià),2007年,建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司頒布了《城市軌道交通工程設(shè)計(jì)概預(yù)算編制辦法》,2008年,標(biāo)準(zhǔn)定額司研究所組織編制了《城市軌道交通工程預(yù)算定額》2009年1月1日起施行。由于計(jì)價(jià)定額有地域性,吉林省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳結(jié)合我省實(shí)際,組織編制了《吉林省城市軌道交通工程預(yù)算定額》(JLJD-GD-2011),2011年1月1日起施行。我國城市軌道交通造價(jià)剛剛開始從竣工后決算發(fā)展到開工前預(yù)算。如何更好地控制軌道交通項(xiàng)目的造價(jià),降低建設(shè)成本,成為很多城市軌道交通項(xiàng)目研究的課題。而從事軌道交通工程造價(jià)管理的人才缺口很大,所以培養(yǎng)軌道交通造價(jià)管理的人才成為各大院校的任務(wù)。
城市軌道交通工程概預(yù)算課程很多院校也是剛剛開設(shè),隨著城市軌道交通工程的發(fā)展而逐漸成熟。吉林省求實(shí)建設(shè)軟件有限公司根據(jù)《吉林省城市軌道交通工程預(yù)算定額》(JLJD-GD-2011)開發(fā)了適合吉林省的軌道交通工程計(jì)價(jià)軟件模塊,求實(shí)公司是我校的校企合作單位,為我校提供了軌道交通工程造價(jià)軟件的學(xué)習(xí)版,我校軌道交通工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)使用。但為了保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),用求實(shí)公司提供的此軟件學(xué)習(xí)版編制的造價(jià)文件不能保存,教師教學(xué)和考核學(xué)生有很大難度。為了更好地教授軌道交通工程造價(jià)知識(shí),為企業(yè)培養(yǎng)和輸送高素質(zhì)的造價(jià)管理人才,本課題組成員開展“城市軌道交通工程仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)”的研究,旨在通過此系統(tǒng),彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,應(yīng)用此系統(tǒng),學(xué)生應(yīng)用造價(jià)軟件對(duì)模擬案例進(jìn)行操作,教師能夠掌握學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)情況,實(shí)現(xiàn)按需施教,因材施教。
2 仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)的目的及意義
基于工作過程的職業(yè)教育的教學(xué)模式,要求實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化,所以實(shí)訓(xùn)已經(jīng)成為高等職業(yè)教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決實(shí)際問題的能力至關(guān)重要。以往的教學(xué)模式下,教學(xué)是靜態(tài)的,信息以從教師到學(xué)生單向流通為主,學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng),實(shí)訓(xùn)教學(xué)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)難度大。鑒于以往教學(xué)模式的局限性,本課題組提出應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù),開發(fā)城市軌道交通工程造價(jià)仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)。它可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,改變聽課者的被動(dòng)性,通過對(duì)話框的形式,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,使信息雙向流通。本系統(tǒng)可以達(dá)到如下功能:(1)學(xué)生可以完成任意教學(xué)模塊的培訓(xùn)、練習(xí)和考試;(2)考核過程中,系統(tǒng)能記錄和回放學(xué)生操作過程;(3)教師可以選擇任意模塊進(jìn)行教學(xué),并能調(diào)出學(xué)生考核記錄,進(jìn)行評(píng)價(jià);(4)組織技能大賽。同時(shí)可以將軌道交通工程造價(jià)軟件連接到系統(tǒng)中,使學(xué)生在本培訓(xùn)系統(tǒng)中對(duì)軟件進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)、仿真訓(xùn)練。本系統(tǒng)集教學(xué)、培訓(xùn)、技能大賽為一體,不僅可以調(diào)高教學(xué)效果,也可增強(qiáng)社會(huì)服務(wù)能力。
3 仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用前景
城市軌道交通工程造價(jià)仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā),可以在以下方面得到很好應(yīng)用:
(1)提高教學(xué)水平和教學(xué)效果。通過仿真訓(xùn)練,使學(xué)生更好、更快、更扎實(shí)地掌握軌道交通工程造價(jià)知識(shí)。通過此系統(tǒng),學(xué)生和教師能達(dá)到良好的互動(dòng),學(xué)生可以重復(fù)學(xué)習(xí)難點(diǎn),教師可以更方便組織教學(xué)。
(2)可以作為成績(jī)考核和學(xué)生技能大賽系統(tǒng)。學(xué)院機(jī)房已安裝的學(xué)習(xí)版軌道交通工程計(jì)價(jià)軟件不能保存,對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)考核帶來很大困難。城市軌道交通工程造價(jià)仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)可以記錄學(xué)生的操作過程和結(jié)果,教師可以通過回放,重現(xiàn)學(xué)生的操作過程,方便教師對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行公正的評(píng)價(jià)。
4 仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)的主要內(nèi)容
4.1 建立軌道交通工程造價(jià)仿真案例
在課程模塊化教學(xué)研究基礎(chǔ)上,收集軌道交通工程造價(jià)實(shí)訓(xùn)案例,應(yīng)用求實(shí)造價(jià)軟件進(jìn)行案例分析和計(jì)算。
4.2 開發(fā)城市軌道交通工程造價(jià)仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)
系統(tǒng)有教師和學(xué)員兩個(gè)入口,教師可以控制管理本系統(tǒng),學(xué)員完成教師設(shè)定的學(xué)習(xí)或考試任務(wù)。根據(jù)教學(xué)需要,將系統(tǒng)分為7個(gè)模塊:(1)學(xué)生管理;(2)理論課程;(3)計(jì)價(jià)軟件;(4)試題庫;(5)仿真訓(xùn)練;(6)評(píng)價(jià)分析;(7)系統(tǒng)維護(hù)。整個(gè)系統(tǒng)在windows操作平臺(tái)下,通過菜單方式進(jìn)行控制,可在人機(jī)對(duì)話狀態(tài)下,通過鼠標(biāo)或鍵盤進(jìn)行操作模擬訓(xùn)練。
4.3 擬采用的研究方法和技術(shù)路線
(1)整合教學(xué)資源,在基于工作過程模塊化教學(xué)系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)框架和內(nèi)容,將軌道交通工程計(jì)價(jià)軟件連接到本系統(tǒng)中;
(2)選擇C#、VC、Delphi等編程語言,開發(fā)仿真教學(xué)培訓(xùn)軟件,通過人機(jī)交互模式,實(shí)現(xiàn)教—學(xué)雙向交流;
(3)組織專家和學(xué)生對(duì)仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià),分析評(píng)價(jià)結(jié)果,系統(tǒng)進(jìn)行修改和完善,最后應(yīng)用于教學(xué)過程。
5 結(jié)論
(1)仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā),建立了新的教學(xué)模式。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和教學(xué)資源,采用人機(jī)交互式界面,使信息雙向交流。
(2)拓展了模塊化教學(xué)。由于教學(xué)手段、教學(xué)條件的限制,基于工作過程的模塊化教學(xué)的實(shí)踐性和過程性受到制約。仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)則可以把模塊化和動(dòng)態(tài)性結(jié)合起來,使學(xué)生機(jī)動(dòng)靈活的學(xué)習(xí)各個(gè)模塊。
參考文獻(xiàn)
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根據(jù)國際經(jīng)驗(yàn),城鎮(zhèn)化率在70%左右的時(shí)候,地鐵建設(shè)進(jìn)入爆發(fā)期,2015年我國城鎮(zhèn)化率僅56.1%,發(fā)展空間巨大,我國城市軌道交通將迎來至少十年的黃金發(fā)展期。在北京、上海和廣州等城市,城軌客運(yùn)量已經(jīng)占到城市公共交通客運(yùn)總量的40%以上,但與東京、巴黎占80%以上的比例相比較,提升空間很大,目前我國城市軌道交通客運(yùn)量占比僅15%。
2015年底,我國共有25個(gè)城市112條軌道交通線路開通運(yùn)營,總里程約3300公里,線路形式有地鐵、輕軌、獨(dú)軌、有軌電車、磁懸浮、APM等。2015年軌道交通總投資達(dá)3000億元,“十二五”期間,城市軌道交通成為基建領(lǐng)域的“新星”,投資額約1.3萬億。全國有40個(gè)城市獲批建設(shè)地鐵,預(yù)計(jì)到2020年,全國城市軌道交通總里程將達(dá)到6000公里,投資將達(dá)到4萬億,即“十三五”期間的投資為2.7萬億,平均每年投資超過5000億元。中金公司預(yù)計(jì)2016年地鐵竣工里程652公里,同比增長(zhǎng)120%,2017年地鐵竣工1114公里,同比增長(zhǎng)71%。根據(jù)2016年5月發(fā)改委和交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)的《交通基礎(chǔ)重大工程建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃》,計(jì)劃未來三年重點(diǎn)推進(jìn)103個(gè)項(xiàng)目工作,新建軌道交通2000公里以上,投資額1.6萬億元,地鐵建設(shè)平均每公里6-8億元。
從目前地鐵投資構(gòu)成來看,征地拆遷等前期工程大約占17%,土建工程占41%,家電工程占16%,車輛購置占12%,其他費(fèi)用占14%左右。資本金比例放松和PPP模式是解決資金瓶頸的兩大主要途徑。2015年9月1日,國務(wù)院總理召開國務(wù)院常務(wù)會(huì)議,確定城市軌道交通資本金最低比例由25%降低為20%。目前軌道交通PPP項(xiàng)目占市政工程類項(xiàng)目比例最高,截至2016年一季度末,軌道交通PPP項(xiàng)目有66個(gè),合計(jì)項(xiàng)目金額9800億元,占市政工程類PPP項(xiàng)目總金額的41%。從長(zhǎng)期來看,香港地鐵的軌道加物業(yè)的模式是未來的發(fā)展方向。
從主要上市建筑公司近兩年的訂單情況來看,各公司軌道交通訂單呈現(xiàn)快速上漲形式,2015整體訂單額達(dá)到了3016.2億元,同比增長(zhǎng)率達(dá)到了36%。其中隧道股份和騰達(dá)建設(shè)軌交簽訂單增幅超過100%,為各企業(yè)中增速最快。在軌道交通開通量進(jìn)一步爆發(fā)的2016年,各公司的訂單量將繼續(xù)高速增長(zhǎng)。
從軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈來看,軌道交通上游主要包括原材料和基礎(chǔ)建筑,中游包括機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備,下游則是公用事業(yè)、運(yùn)輸服務(wù)。軌交兩巨頭中國中鐵/中國鐵建長(zhǎng)期占領(lǐng)國內(nèi)軌交建設(shè)大部分市場(chǎng),合計(jì)占有全國近80%的市場(chǎng)份額。葛洲壩、粵水電、隧道股份、宏潤建設(shè)和騰達(dá)建設(shè)等都是區(qū)域性龍頭公司,其中隧道股份、宏潤建設(shè)和騰達(dá)建設(shè)主要集中在長(zhǎng)三角,但已經(jīng)逐步向其他區(qū)域擴(kuò)張。建材行業(yè)建議關(guān)注地鐵防水市場(chǎng),推薦東方雨虹;地鐵設(shè)備市場(chǎng)建議關(guān)注中國中車、時(shí)代新材等;從受益順序來看,軌道交通設(shè)計(jì)和施工是前周期,也是投資最大的一塊,所以前期要重點(diǎn)關(guān)注軌道交通項(xiàng)目占比高的建筑施工類上市公司。
城市化 城市發(fā)展論文 城市文化論文 城市經(jīng)濟(jì)論文 城市公共設(shè)施 城市化管理 城市發(fā)展紀(jì)實(shí) 城市管理論文 城市建設(shè)論文 城市文化案例 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀