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關鍵詞:城市軌道交通車站;衛星城;吸引范圍;RP調查;TOD
1.概述
隨著社會經濟的發展,大城市和特大城市為了緩解城市的自身的壓力,避免城市攤大餅式的蔓延,促進其衛星城的發展,引入TOD(公共交通導向性發展模式)的理念,把大運量的城市軌道交通延伸至衛星城,最終使城市和其周邊城鎮建立起一種共生、共融的關系。
由于衛星城的形成原因各不相同,距離中心城區的距離也有所差異,因而,在衛星城和中心城區的邊緣往往存在一段“結合部”。城市軌道交通要發揮其快速大容量的優勢,則要通過增加步行、自行車和公交等各種出行方式的換乘,以達到高效率的交通運行和集約化的土地利用。由于衛星城發展的滯后性,在城市軌道交通運營初期,衛星城周邊土地開發程度尚未達到TOD所期望的效果。因此,通過研究衛星城內城市軌道交通的吸引范圍對衛星城的發展和土地開發建設時序具有重要意義。
李向楠[1]利用衰減函數和可達性理論對城市軌道交通單線運營情況下的車站吸引范圍進行刻畫;王佳,胡列格[2]通過聚集效應,分析城市軌道交通站點對常規公交的吸引范圍;武倩楠[3]等通過可達一致性理論,通過廣義費用函數建立城市軌道交通車站接駁范圍的計算模型;葉益芳[4]研究了單線和網絡運營的城市軌道交通對不同接駁方式的合理吸引范圍。以上均是針對城市軌道交通在城市內部運營情況的研究,城市內部的軌道交通建設通常是基于客流的,而對于TOD發展模式下的吸引范圍研究較少。
由于衛星城的消費水平、人均收入和出行習慣相對中心城區有所差異。本文通過前期在衛星城涉及的交通站點進行RP調查,并進行統計分析城市軌道交通在衛星城區域的直接吸引范圍和間接吸引范圍。
2.城市軌道交通的吸引范圍
城市軌道交通站點客流吸引范圍包括直接吸引范圍和間接吸引范圍。
2.1直接吸引范圍
是指是出現者采用步行的方式到城市軌道交通車站的客流分布范圍。
2.2間接吸引范圍
指通過步行以外的方式與城市軌道交通換乘的客流區域范圍。
考慮到城市軌道交通在衛星城內為單線運營,為了擴大城市軌道交通的影響范圍,城市軌道交通會有接駁的設施。本文引入站點覆蓋思想來界定衛星城內城市軌道交通站點吸引范圍,同時本文只考慮最多進行一次換乘。
城市軌道交通線路站點直接吸引范圍和城市軌道交通線路站點間接吸引范圍共同構成城市軌道交通線路站點吸引范圍。
3.直接吸引范圍
3.1 直接吸引范圍模型
由于出行者對軌道交通出行的選擇概率分布是不均勻的,以城市軌道交通站點為中心,隨著距離的增加,站點對出行者的吸引力出現隨距離增加逐漸降低的現象,即其吸引力為其距離的減函數,本文建立倒數函數,描述其衰減過程。
3.2 數據統計
本文通過對成都市龍泉驛區衛星城內的六個車站交通調查進行分析。其中在中心城和衛星城“結合部”的三個站周邊設施仍處于建設階段,大于85%的受訪者均采用公交的接駁方式,統計結果不具參考性。錯誤!未找到引用源。表示衛星城區及其附近的交通車站的步行到站時間累積概率統計。
3.3 結果分析
參考相關文獻[2],認為“大多數”可采用80%位的到站距離,即為合理步行范圍;“最遠處”采用100%位的到站距離,即最大步行范圍。由于距離與時間成正比,將計算的時間換算為距離,并考慮城市內部布局,考慮折減系數,得到直接吸引范圍。
4.間接吸引范圍
由于自行車的接駁方式與步行有諸多相似之處,城市軌道交通車站附近為了滿足自行車接駁的需求,普遍設有自行車停車場,因此,自行車的吸引范圍不再敘述。本文主要間接吸引范圍考慮常規公交接駁的情況。由于常規公交與城市軌道交通同屬公共交通,具有一定的競爭性,因此,本文利用可達一致性理論考慮常規公交的吸引范圍。
4.1 可達性理論
如下圖所示,假設A站點為目的站點,是出行目的點D距離最近的城市軌道交通站點;B站點為出行起點O距離最近的城市軌道交通站點;L1為乘坐城市軌道交通走行的距離,L2為采用常規公交出行的距離;Rwa、Rwb分別為站點A、B站點直接吸引范圍半徑;Ra、Rb分別為站點A、B站點間接吸引范圍半徑??紤]到公交站點和城市軌道交通站點布局存在一定距離,兩者之間的聯系需要通過步行來實現,為簡化模型,做如下假設:(1)出行者選擇常規公交+步行+城市軌道交通+步行的組合方式;(2)起終點之間常規公交是最為經濟的出行方式,且常規公交的票價為一票制,即O點到D點的常規公交出行為換乘城市軌道交通出行競爭的模式。(3)在城市軌道交通站點的步行吸引范圍內常規公交站點均勻分布,即旅客換乘城市軌道交通所需的平均步行距離為步行吸引范圍的一半;(4)由于通過常規公交出行到達目的站點后同樣需要步行到達D點,故抵消掉城市軌道交通站點步行到D點的時間;(5)常規公交可由O點直達D點,無需換乘。
4.2數據統計
在調查中發現,一般在衛星城乘坐城市軌道交通的乘客出行的一端通常位于中心城區范圍內,這不僅反映了城市軌道交通在長距離上出行的優勢,同時反映了城市軌道交通對衛星城中出行者對公共交通選擇方式的影響。調查數據顯示,城市軌道交通車站在衛星城的間接吸引范圍充分擴大。超過80%的受訪者其常規公交的接駁時間在20分鐘的范圍內。結合每個車站的調查數據和公式(4),利用SPSS軟件計算統計結果(如圖3),得到城市軌道交通車站在衛星城的吸引范圍及其檢驗結果。
5.結論
本文通過對衛星城內城市軌道交通車站的研究,城市軌道交通車站的吸引范圍與軌道周邊的土地利用有深刻的互動關系,城市軌道交通對衛星城區的出行有深刻的影響。衛星城內城市軌道交通車站的直接吸引范圍,與距離有關,隨著距離增加,車站的聚集能力逐漸降低,其衰減程度可以用倒數函數表示。衛星城內城市軌道交通車站的間接吸引范圍與常規公交接駁效率以及車站周邊的土地利用現狀有關,符合可達一致性原則。本文利用SPSS軟件對所得結論進行分析,模型對統計結果表達顯著。
參考文獻:
[1] 李向楠.城市軌道交通站點吸引范圍研究[D].西南交通大學,2013.
[2] 王佳,胡列格.城市軌道交通站點對常規公交客流的吸引范圍 [J].系統工程,2010,01:1001-4098(2010)01-0014-05.
關鍵詞:城市軌道交通; 新員工培訓; 必要性
中圖分類號:F572 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)05-166-001
隨著我國城市軌道交通進入快速發展階段,員工隊伍也不斷壯大,一批批新員工的加入為城市軌道交通企業注入了新的力量,帶來新的活力。由于城市軌道交通系統具有設備先進、結構復雜、更新快的特點,因而要保證這一系統安全、高效的運轉,新員工的入職培訓有著舉足輕重的作用。及時、規范、全面、科學、有效的新員工入職培訓是城市軌道交通企業發展中不可忽視的重要一環。
一、新員工的入職培訓是盡快勝任崗位工作的需要
如今,城市軌道交通已由單線規劃建設朝著網絡化規劃建設、運營上發展。那么,專業知識技能不過硬的員工很難適應網絡化運營管理的模式和現代化設施的使用。從城市軌道交通企業的人員組成上看,新畢業的鐵道高校學生都是遵循大鐵路系統的教育模式培養的,其教師隊伍、教材、實訓設備、學生培養目標等方面很難實現與城市軌道交通企業對人才需求的有效對接。來自于鐵路和公交的管理者或技術工人,很多人員在進入城市軌道交通企業前對運營管理、設備維修維護方面的知識、技能了解得很少。他們急需提高知識、技能,規范工作流程。
由此可見,城市軌道交通企業新員工的入職培訓極其重要。有效的培訓就能幫助新員工明確工作職責,掌握規范的工作流程和操作技能,使新員工盡快勝任工作,擔起崗位重任,為老百姓的出行、城市軌道交通的發展作出貢獻。
二、新員工的入職培訓是增強企業凝聚力的需要
我國城市軌道交通系統的迅猛發展和網絡化運營管理模式的形成,必然會提高人才的需求標準。它需要一支思想過硬,有著強烈的責任感、執行力、甘于奉獻、凝聚力強的優秀員工隊伍。
目前,大部分城市軌道交通企業的新員工平均年齡不到30歲,且80后、90后的新員工占的比例超過70%以上。這是思想活躍、自我表現欲望強烈的一代,他們的思想、價值取向、心理需求都趨向多元化,需要通過企業文化的引導來加強主人翁意識,增強企業的凝聚力。
企業文化是企業的靈魂。新員工對企業文化的認同會影響其心態、思維方式和價值觀。以長春市軌道交通集團有限公司為例,在為期三周的新員工入職培訓中,開設了《職業道德與企業文化》課程。課程針對性強、內涵豐富、寓意深刻,促進了企業與員工、管理層與基層、員工與員工的相互了解和溝通;同時也提高新員工的滿意度,增強對企業的歸屬感、榮譽感、責任感和主人翁意識。以企業發展為導向,開設《輕軌概述》《企業規章制度》,對新員工進行世界城市軌道交通發展史、我國城市軌道交通發展史和本企業發展史的教育,新員工就會把企業視為家,關心它的每一步發展,從而極大提高企業的凝聚力和向心力。因此,有效的新員工入職培訓是城市軌道交通行業擁有一批思想過硬、愛崗敬業、善于鉆研、樂于奉獻、凝聚力強的優秀員工隊伍的關鍵。
三、新員工的入職培訓是員工職業發展的需要
目前,我國城市軌道交通不斷提高運行能力,列車發車間隔從最初的五六分鐘,提高到三四分鐘,甚至更短。要滿足城市軌道交通的快速發展,保證城市軌道交通安全高效運行,就要有一支相匹配的高素質員工隊伍。抓好新員工入職培訓時的職業規劃教育,是培養高素質員工的有效方法之一,它對新員工和企業都起著促進發展的作用。
對新員工個人而言,職業規劃能讓新員工更深入、全面了解自己的性格、興趣、氣質等個性特征,從而正確定位自己未來的奮斗方向。如個人特質是適合從事城市軌道交通的管理工作,還是更傾向于從事專業技術方面的工作。職業規劃還能讓新員工在了解自我的基礎上,準確評估個人目標和現狀的差距,重新認識自身的價值,使自身能力與潛能得到充分的發揮。
對城市軌道交通企業來說,作好新員工職業生涯規劃,是一種既對企業、又對員工負責的態度。也是城市軌道交通新員工培訓所具有的鮮明行業特色。
新員工入職培訓融入職業規劃的內容,就是將新員工的追求融入到城市軌道交通企業發展的大目標中去。企業根據新員工的個人素質、特長、愛好、技能、工作表現,甚至人生觀、價值觀來為新員工制定短期、中期和長期職業規劃目標。就能為新員工建立起各種適合未來發展的綠色通道,讓新員工在任何時期都有追求的目標、前進的動力,提升了新員工對企業的信賴度和忠誠度。
四、新員工的入職培訓是城市軌道交通企業留住人才的需要
由于城市軌道交通系統具有技術含量高、專業種類多、行業跨度大、設備新、更新快等特點,決定員工培養周期長、成本高。如何引得來、留得住新員工,很大程度上取決于新員工在最初進入企業的這段時間內的經歷和感受。
[關鍵詞] 城市軌道交通 軌道交通自動化
中圖分類號:TM63文獻標識碼:A文章編號:
中國城市軌道交通近年了發展迅速,中國城市規劃建設的軌道交通網絡總里程已達5000公里,總投資估算將超過8000億元。隨著城市化的快速推進,作為中國城市公共交通網絡重要組成部分的城市軌道交通網絡建設也在快速發展。中國已有北京、上海、廣州、深圳等10個城市擁有已建成的軌道交通線路,全國規劃建設軌道交通網絡的城市則已達25個。
我國城市軌道交通在“十一五”和今后一個相當長的時期內快速、健康地發展。據有關專家估計在此期間,我國準備建設軌道交通的城市已有10多個,線路總長為400多公里,建設投資約1400億元人民幣。預計到2010年,我國將建設輕軌線路約450km,到2020年建設輕軌線路約900km,規劃軌道交通網總里程達到3500多公里,軌道交通發展的前景宏大,建設市場廣
1城市軌道交通自動化技術的需求
城市軌道交通(輕軌和地鐵)在城市的建設和發展中正起著越來越重要的作用?,F代化城市建設要求城市軌道交通的全面現代化。要求在軌道交通中采用先進的自動化技術。現代城市軌道交通對自動化技術的需求是:
(1) 城市軌道交通線一般都要延伸十幾公里或幾十公里,連接十幾個或幾十個車站。全線實現自動化,就需要在車站建立局域網監控車站設備,在全線建立城域網監控管理全線的運營。
(2) 軌道交通是公用事業、關系重大,用于城市軌道交通的自動化系統必須是高可靠性和高安全性的系統。它又是快速交通工具、必須可靠、穩定、安全運行。運行的安全性和監控系統的可靠性與市民生命財產和社會秩序緊密相連。因此,實現自動化要以可靠性和安全性為第一。
(3) 城市軌道交通必須高效率、快節奏。任何遲滯、阻塞都會造成極壞影響。城市軌道交通自動化系統必須是一個穩定的、快速響應的、高效運轉的系統。
(4) 城市軌道交通要求各專業必須協調運作,全線信息共享,具有較強的抗災害能力、交通指揮能力和調度能力。因此,軌道交通自動化系統,應實現綜合監控、協調管理,滿足軌道交通現代化管理的要求,保證旅客安全和設備安全,保證高效運轉。
(5) 城市軌道交通的投資很大,業主希望通過對旅客的增值服務,帶來更大的經濟效益。因此需要在自動化系統實現多媒體技術和其他新技術的應用。實現車站信息化,車上信息化,對乘客的更安全、更優良服務。
2軌道交通自動化系統的特點
軌道交通的需求具有其特殊性,因此,應用于軌道交通的自動化系統也具有一系列特點:
(1) 應在車站級建立可靠的、快速的監控網絡,應建立一個通管全線的中央監控中心及中央監控網絡。通過骨干網(城城網)將各車站的監控網與中央監控網連接起來。整個監控系統是一個分層分布的計算機網絡,是一個大型的地理上分散的SCADA 系統。
(2) 用于軌道交通的監控系統必須滿足可靠性設計,必須具備安全保障體系。無論是車站里還是中央監控中心的監控網,必須是高可靠性的工業監控網。作為骨干網的城域網要求可靠性和安全性更高一個級別。也要求全線分層分布網絡高可靠性。達到可用率指標為99.99%。
(3) 應用于城市軌道交通自動化系統是一個高響應性的實時控制系統。雖然它是三層結構,但從頂層到底層的遙控響應時間(即遙控命令發出到被控裝置執行信息返回的時間)不高于2 秒。
(4) 應用于城市軌道交通自動化系統是一個各專業子系統互連,具有統一的平臺,實現資源共享的綜合自動化監控系統。隨著自動化技術的進步和通信技術的現代化,軌道交通中子系統多島分立的自動化系統逐漸退出應用。城市軌道交通自動化系統正在發展成為一個計算機集成系統,這個系統具有統一的平臺,具有綜合監控功能的軟件體系,可以實現災害模式下、阻塞模式下和正常工況下的全系統聯動。
(5) 因為有了一個高可靠性和帶寬資源極大的計算機集成網絡,所以各種新技術特別是計算機多媒體技術廣泛應用到了軌道交通的監控管理中。例如,數字視頻系統,聲訊查詢系統、車站動態信息服務系統、地理信息系統等,因此,應用于軌道交通的自動化系統是一個廣闊的系統集成平臺,其上可集成各種新型技術,具有良好的擴展性和開放性。
3軌道交通自動化的未來
城市軌道交通在插上綜合自動化的翅膀之后,已經實現了監控管理上的飛躍。隨著自動化技術更新、更快地發展??梢灶A期軌道交通的未來將更加光明。
(1) 綜合自動化監控系統在軌道交通中的廣泛應用將推動軌道交通運營專家系統在中國的出現和發展。綜合自動化監控系統在地鐵運營中,(輕軌)建立了一個強大的數據庫,形成了一個信息共享平臺。在這個平臺上,不斷地總結地鐵和輕軌的運營經驗(系統為這種經驗總結提供了強大的計算機自動化計算手段),對外部和內部所有數據進行綜合分析,最終會開發出一個適合地鐵和輕軌現代化管理的專家系統,這是軌道交通自動化發展的必然趨勢。
(2) 自動化領域的新技術將更多地進入軌道交通。軌道交通各專業應用自動化技術的進程將加快。軌道交通信號系統歷來是各專業之首,它的自動化進程影響著全局。目前,出現了移動閉塞技術,無線電信號技術。ATO(列車自動駕駛)又向無人駕駛發展。其他各專業也都有各自的新發展。
關鍵詞:軌道交通 綜合聯調
中圖分類號: U45 文獻標識碼: A
1、引言 我國社會經濟的快速發展,城市化進程不斷加快,城鄉一體化建設穩步推進,由此帶來的城市交通問題日益突出。城市軌道交通項目涉及專業和設備很多,運載乘客安全要求高的一個系統工程,因此,在每個開通運營的城市軌道交通線路之前,必須進行設備系統聯調工作。設備系統聯調這一新的綜合工作,將越來越顯示出其重要性。從系統的角度,檢測設備并實施嚴格的質量控制體系,近年來國內外一些城市在城市軌道交通建設過程中將設備總聯調作為一個獨立環節,如深圳地鐵1號線和南京地鐵l號線都對機電系統聯調進行了獨立的招標。系統總聯調可確保全系統的最佳匹配,為大系統的順利運轉奠定堅實的基礎。
2、 城市軌道交通信號系統綜合聯調的目的和意義
鐵路運輸綜合調整是在一定的時間內,在有限空間的綜合利用時間、空間、人力、屋物力資源,加強協調管理,完成聯合調試的各專業,鐵路運輸線之間的鐵路運輸線系統,滿足運行可靠性、可用性的要求,所有列車運行奠定了基礎。通過綜合聯調主要解決各系統各專業是否滿足車輛運行和設計要求及各系統間的接口是否一致、聯動是否同步、功能是否滿足要求。
系統綜合調試是指調試設備和系統的綜合調試,它是基于所有子系統的調試,啟動系統,使其運行在相似的操作條件下的負載,以測試是否各個子系統之間的接口關系是否正確,性能是否滿足設計要求,協調能力,及設計滿足各種可能的保留和操作要求,和測試的城市軌道運輸系統操作的可用性,穩定性,整體安全。
系統調試的關鍵環節是城市軌道交通工程建設期和運營期,它的成敗直接決定了項目的及時完成和總目標的順利運行,是城市軌道交通工程建設的重要組成部分。
2.1.總聯調可以實現系統的安全分析
城市軌道交通作為一種大容量車輛運輸旅客,使系統的可靠性和安全性要求很高的。首先通過全面調整歧視可能出現的故障和范圍,二是是否指導安全檢測系統故障,并修復可以恢復規定功能的能力,也就是說,以確定該系統具有較高的可靠性、可用性、可維護性和安全性。
2.2實現城市軌道的系統性目標
城市軌道交通的每個子系統,由經驗多少、專業高低及其他因素的影響,往往局限于各自的子系統目標的實現,甚至在主觀預測,它可以滿足系統的要求,但未能達成,調整通過大系統分成多個反饋和調整系統,方的完整性和功能結構子系統的合理性。也就是說,只只有經過對各子系統接口關系的動態聯調,才能從整體上完成城市軌道設備大系統的有機集成。
2.3為運營提供技術系統
綜合聯調測試將是系統驗證和測試過程的一個重要的組成部分。電動汽車是一系列的調試和測試,包括電動客車,地面通信,監控和數據采集系統和信號調整將在實驗基地的現場。這些測試將進行系統調試測試驗收過程完成的時間和提供了可靠的保證。
2.4保證國產化地鐵順利開通
地鐵設備國產化是一個重大的戰略決策,根本出路是中國蓬勃發展的地鐵建設。目前的系統或子系統的設備中,有大量的國內和國外的產品組合。為實現較高的國產化率,一些技術成熟的關鍵設備采用國產化產品.但相對于系統而言它又是首次應用,存在著系統集成是否成功的風險。為此,必須進行系統聯調和運營演練,以保證國產化設備的順利開通。
2.5為城市交通軌道運營提供優質服務
(1) 接近實際工況的試驗設備,早期檢測設備或事故,測試設備的功能的穩定性。(2) 對各設備系統間的技術參數進行配合調整與修改,使其滿足運營的實際需要。(3) 檢驗調度、司機、車站員工在非正常情況下的組織、協調、應急應變能力,檢驗非正常情況對運營的影響。(4) 進一步完善車站滅火疏散方案,提高車站員工在火災初期的滅火疏散自防、自救能力。檢驗OCC各調度員的組織能力和司機對火災事故的處理能力。(5) 檢驗消防設備設施的協調功能和操作人員的應急處理能力。(6) 檢驗地鐵總部各相關職能部門之間的協調配合能力。(7) 檢驗地鐵公司及政府公安及消防部門在緊急情況發生時的協調及協作效率。
城市軌道交通信號系統綜合聯調的流程
3.1聯調需要的基礎資料:
信號系統技術規格書;(2)信號系統施工設計資料;(3)單信號系統調試資料;(4)信號系統聯調文件編制;(5)信號系統調試進度;(6)信號系統安全保證資料。
3.2聯調計劃:
根據系統功能要求,對以下但不限于系統制定聯調計劃:(l)車輛系統聯調; (2)供電系統聯調;(3)信號系統聯調;(4)通信系統聯調;(5)自動售檢票 (AFC)系統聯調;(6)站臺屏蔽門系統聯調;(7)自動扶梯和電梯系統聯調;(8)EMCS+FAS+SCADA系統(綜合監控系統)聯調;(9)環控系統聯調;(10)給排水及氣體消防系統聯調。
3.3綜合聯調文件概述:
文件詳細描述聯調目的、聯調內容、聯調程序概述、聯調具體要求和聯調項目的具體安排。聯調內容概述聯調測試的范圍;聯調程序概述描述聯調測試的整體步驟和階段;聯調具體要求是聯調前的先決條件;聯調項目列出全部測試項目。
至于聯調步驟、聯調時間安排、聯調中安全及應急處理程序、聯調組織與人員要求、聯調所需要的測試設備和儀器儀表、聯調過程所需要的各種表格會在聯調細則詳細描述。而聯調順序圖就會包含在聯調計劃。本聯調大綱為編制各聯調測試細則的基礎。有關設備系統測試、調試、聯調、,總聯調及試運營的關系。
3.4聯調內容
調試程序連接的功能驗證系統和系統之間,系統的子系統之間的功能測試是系統調試的項目。由于, 乘客資訊、門禁、大屏幕投影顯示是同一總承包商,這六個系統之間的調試是由總承包商負責,而這六個系統與其它系統的功能測試則包括在聯調項目之中。由于總承包商已開始EMCS和FAS與相關機電設備的就地級測試,所以這兩系統的聯調測試就從EMCS車站級和FAS分級開始。由于車輛與信號系統之間的聯調都是以信號系統為主導,車輛承包商配合,所以車輛與信號系統的聯調項目的測試細則,將由信號系統承包商提供。各系統之間的工程界面都不是聯調項目的范圍。
工程界面包括供電系統對各系統設備的供電和接地、系統與土建的工程接口等,都是屬于該系統的安裝調試及檢收時應有的項目。而本合同包括的系統和合同以外的系統之間的測試,例如公務電話與公用電話網連接,亦不會包括在聯調項目之中。
3.5綜合聯調程序概述:
綜合聯調測試可分為三級測試和三步驟測試。三級測試就是就地級測試、車站級測試和中央級測試。三步驟測試就是物理接口測試,接口功能測試和設備系統功能測試:
4、結束語
近年來,城市軌道交通是呈現出快速發展的趨勢,對鐵路運輸的合理組織施工,加強系統的綜合調試,確保鐵路運輸建設期安全有序,并及時解決不符合安全要求的問題,使得城市軌道運輸成為公眾出行安全快速的方法。本論文主要是在研究和分析現有軌道交通機電系統聯合調試的基礎上,歸納整理城市軌道交通機電系統聯合調試的概念和流程,對城軌交通機電系統聯合調試的步驟進行了整理,再把它運用到實際的工程中去對在綜合聯合調試中的,并存在的問題及不足進行了分析和探討。
參考文獻:
[1]陶林芳.國內向外城市快速軌道交通的現狀與發展趨勢.上海建設科技.2005.5.
[2]馬燕.軌道交通系統在我國發展的研究.華東師范大學MPA學位論文.2005.9.
[3]李曉松.對城市軌道交通可持續發展的思考.城市交通.第4卷,第2期.2006.3.
關鍵詞:現代化城市;城市軌道交通;系統動力學
近年來,中國城市化水平每年均以1.4%以上的速度增長,引發了學術界和政府對城市化快速發展的強烈關注。仇保興在“2003可持續發展城市化戰略國際會議”上指出,中國目前已經進入城市化快速發展時期。
我國城市化快速發展的進程,也加速了城市軌道交通建設和發展。2010年3月16日,新華社授權了《中國人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》,在專欄7中列出了7個方面的“交通建設重點”,其中排名第二項的就是“城市軌道交通建設”,僅次于“鐵路建設”。
現代化的城市必然朝著“交通便利、環境優雅、商業繁榮、文化豐富、城市和諧”的理念建設和發展。
我國現代化城市的建設和發展推動、加速了城市軌道交通建設,城市軌道交通的建設和發展,也必將對我國現代化城市產生深遠影響和重大作用。本文將引入系統動力學的思想,利用SD模型來分析城市軌道交通對我國現代化城市的經濟、社會、生活、文化、環境的影響及其作用。
一、系統動力學模型概述
系統動力學是一門交叉綜合的、分析研究非線性信息反饋系統的
學科,是系統科學理論與計算機仿真緊密結合、研究系統反饋結構與行為的一門科學,是系統科學與管理科學的一個重要分支。
目前,系統動力學的應用非常廣泛。在宏微觀經濟、社會與人口、生態與環境、科技與教育、醫學、生物學及工程技術等領域都有許多系統動力學的研究成果。
在中國,很多學者運用系統動力學理論和方法,對經濟發展、社會生活、生態環境、社會可持續發展、企業經營管理等領域的實際問題進行了系統性的研究,為社會各領域的發展和進步做出巨大貢獻。
二、城市軌道交通對城市交通影響的SD模型構建與分析
軌道交通包括了地鐵、輕軌、有軌電車和磁懸浮列車等,現階段,我國建設的城市軌道交通主要是地下運行的地鐵、高架運行的輕軌。城市軌道交通具有運量更大、快捷準時、安全舒適、保護環境、節約能源等特點和優點。
世界各國普遍認識到:解決城市的交通問題的根本出路在于優先發展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統。
1.模型的基本假定
在構建該SD模型前,我們先做如下基本假定:
(1)城市公共交通系統作為公共物品,它的建設、管理等成本由政府支出,經營公共交通系統的收入,以及由公共交通系統(尤其是軌道交通)帶來的經濟效應所產生的稅收均納入政府收入;
(2)基于軌道交通工具的特點與優點,大部分市民具有選擇軌道交通工具出行的偏好,且不考慮少數私家車對城市交通的影響。
2.SD模型構建與分析
“城市軌道交通對城市交通影響的SD模型”如下圖(1):
圖(1)中,有一個負反饋環三個正反饋環,通過分析這些反饋環,我們得出以下結論:
(1)負反饋環B1——隨著使用軌道交通工具出行的市民增加,城市交通壓力得以緩解,城市擁堵現象得到改善;
(2)正反饋環R1——城市擁堵現象的改善,讓政府愿意在軌道交通建設、管理方面投入更多的資金,從而讓建設更科學、完善的軌道交通系統有了資金保障;
(3)正反饋環R2——市民趨于選擇軌道交通工具出行,可以減少地面機動交通工具資金投入,有更多的資金投入在軌道交通工具的建設、管理和完善;
(4)正反饋環R3——市民對使用軌道交通工具費用支付增加,成為后期繼續投入軌道交通建設和管理資金的一部分來源。
綜合上述⑴~⑷及整個因果回路圖,我們可以得出,城市軌道交通改善了城市擁堵現狀,讓城市交通更便利了。
三、城市軌道交通對城市環境影響的SD模型構建與分析
城市軌道交通改善了城市擁堵現狀,讓城市交通更便利。城市軌道交通建設和完善是否對城市環境產生影響,為了研究和分析這個問題,同樣構建SD模型中的因果關系圖,如下圖(2):
圖(2)中,有一個負反饋環和五個正反饋環,通過分析這些反饋環,我們得出以下結論:
⑴正反饋環R4——城市空氣污染有一部分來源地面機動交通工具的尾氣排放,而軌道交通的建成,減少了地面機動交通工具的使用數量,有利于城市空氣的凈化,而城市空氣越清新,讓市民更愿意外出購物、休閑等;
⑵正反饋環R5——政府發現軌道交通工具的使用,讓城市空氣更清新了,同時也減少了政府治理空氣污染的花費,這樣以來,政府愿意花更多的資金發展城市軌道交通;
⑶正反饋環R6——城市空氣清新了,會增加市民對城市和政府好評,從而增加了政府對軌道交通建設的信心和動力;
⑷正反饋環R7——一個城市環境的好壞,其中一個重要指標就是空氣是否清新。一個城市空氣好,更適合人們居住,那么就會有更多的人愿意遷入這個城市生活居住;
⑸正反饋環R8——一個城市是否吸引人,其中一個重要因素就是這個城市的交通是否便利。城市軌道交通的建成,讓這個城市交通更便利、更有魅力,交通便利也會吸引更多的人遷入這個城市生活居住。
⑹負反饋環B2——隨著遷入該城市生活居住的人的增加,會城市交通造成一定的壓力,政府應調控遷入人數,不斷改善城市公共交通系統。
綜合上述⑴~⑹及整個因果回路圖,我們可以得出,城市軌道交通讓城市環境得到了改善,同時增加了市民對城市和政府的好評,從而讓更多市民喜好外出購物、休閑,讓更多外地人遷入這個城市生活居住。
四、城市軌道交通對城市商業文化影響的SD模型構建與分析
通過以上的第3、4節的探討分析,我們發現,城市軌道交通讓城市交通更便利了,環境更優雅了,愿意外出購買物、休閑、娛樂的市民更多了,愿意遷入該城市工作、生活、居住的人更多了,市民對城市和政府的評價更高了。
基于上面探討分析的結論,我們構架城市軌道交通對城市商業文化影響的SD模型中的因果關系圖,如下圖(3),并其加以分析:
圖(3)中,有兩個負反饋環和五個正反饋環,通過綜合分析這些反饋環,我們得出以下結論:
⑴由于城市的交通便利、空氣清新、環境優雅、市民對城市和政府的評價高、城市人口的增加、愿意外出購物休閑娛樂的市民增加,會吸引更對的商業文化來該城市投資,促進了城市的商業文化繁榮。然而,商業文化項目投資和建設的劇增,也會給城市空氣、環境、交通產生一定的負面影響;
⑵城市商業文化的繁榮促進了政府稅收的增加,一方面政府稅收的增加,可以建設和完善城市配套的硬件軟件設施和相關服務體系,來吸引更多商業文化投資項目進入這個城市;另一方面,政府稅收的增加,政府可以為市民提供更完善的公共服務設施和場所,比如城市公共交通系統、公園、城市綠化、體育娛樂場所、圖書館等,讓這個城市更多交通便利、商業繁榮、文化豐富、環境優雅、舒適宜居、城市和諧。
五、結論與政策建議
本文運用系統動力學思想,利用SD模型的方法,構建了“城市軌道交通對城市交通、城市環境、城市商業文化的影響”三個因果關系圖,來探討分析城市軌道交通對我國現代化城市建設和發展的影響。
通過上文的探討分析,我們可以得出相關結論,并給予相應的建設性建議城市軌道交通的建設和發展,并根據當地情形,創新地建立科學合理的軌道交通模型,并可以借助政府和民間投資相結合、政府管理和市場營運相結合,科學開發軌道交通經濟圈等,讓軌道交通建設促進現代化城市發展、讓現代化城市建設推動軌道交通發展。
(作者單位:江西省南昌市江西財經大學麥廬園校區)
參考文獻
[1]仇保興.我國城鎮化高速發展期面臨的若干挑戰[J].城市發展研究,2003,(6):3-17.
[2]新華社. 中國人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要[R]. 2010.
關鍵詞:綜合開發;中國;城市軌道交通;樞紐地區
Abstract:urban rail transit construction are into dilemma Currently,this paper references overseas experience and combines china reality, takes a preliminary discussion about methods of indirect benefits of rail transit transforms investments――carry out comprehensive development of URT and land use in URT station districts, which provides a new ideas about urban rail transit construction and urban development in china .
Keywords:comprehensive development;china;urban rail transit;hub areas
中圖分類號:TU984.2
文獻標識碼:A
文章編號:1008-0422(2009)12-0068-02
隨著中國經濟建設步伐的加快,中國城市也進入一個快速發展階段。實踐證明,交通建設是城市發展的先決條件。區別于國外發達的私人交通,中國城市土地資源稀缺、人口密度高、交通需求高于交通供給等基本國情決定了我國只能以高質量的公共交通為基礎,而城市軌道交通建設被認為是解決城市交通問題的有效途徑之一,目前一個軌道交通建設熱潮正在全國各大城市興起。
1中國城市軌道交通建設現狀
我國目前龐大的城市軌道交通建設資金主要是以政府財政投資為主,兼以來自國內開發銀行的政策性貸款和國內商業銀行的投資貸款,以及引入的一部分外資[1]。但這種投資主體單一、金融風險較高和資金量缺口較大的投融資開發體制卻越來越難以適應城市軌道交通的快速發展。因此需要運用市場機制,通過國內外合作、政府與個人合作等方式創新多元投融資開發體制,才能逐步改善目前國內城市軌道交通建設資金短缺的狀況。
長期以來,我國一直就城市軌道交通運輸業本身進行單一的投資建設和經營管理,沒有很好的發掘和利用軌道交通建設產生的間接和潛在的社會效益,使得在軌道交通運輸資源的低價格體系下的經營收入難以補償巨大的建設投資和運營成本。有研究表明,一般城市軌道交通項目的效益回報周期大約在15年左右[2],期間只有靠政府補貼才能維持其運營。
2綜合開發概述
2.1綜合開發的含義
本文所提出的綜合開發指的是依賴于公共交通運輸設施所提供的市場活動及區域利益,與大眾運輸服務和公共交通設施緊密相聯的一項房地產開發形式,涉及公共交通運輸、城市規劃、房地產開發、金融投資、運營管理等各方面,是一項關聯到政府部門、市民與開發商的系統工程[3]。它不僅指公共和私人合作的實際建設行為,還包括了雙方的密切合作,并且需要通過書面契約的方式規范彼此的行為,即規定私人團體、各主管運輸機構及國有團體之間的權責利。
2.2綜合開發的作用
綜合開發是公共與私人資源有效結合的一種方式。歸納起來說,實施綜合開發大致有以下現實作用:
2. 2. 1解決部分公共交通建設資金不足
在綜合開發中,可以利用房地產增值效益、收取發展費用等策略來補償部分公共交通運輸的建設和運營成本;同時,站點附近的商業開發又有助于提高乘車率,增加車票收入,也能提高公共交通設施的收益回報。
2. 2. 2 促進城市交通沿線地區發展
綜合開發使交通建設、土地利用和經濟活動結成有機的合作關系,不但按城市經濟活動需要布局相對應的公共交通運輸系統,而且保證了公共交通運輸能力與土地利用強度的有效平衡,對于優化城市結構、提高城市土地利用效率、提高開發者的投資回報率、促進城市新的經濟增長點的形成等具有重要作用。
2. 2. 3 提升城市整體運行
在我國大城市,主要道路的交通容量都已超負荷,交通服務成本要比合理容量情況下的高。城市軌道交通和房地產進行綜合開發,可重新分布原來的出行量和出行方式,從而降低現有道路干線過高的交通容量。減少交通擁擠不僅可以帶來時間節約,而且還可降低交通服務成本。結合交通線建設的房地產開發,可按照城市資源的分布情況來配置居住、商業和工業用地,還可以有效利用城市水、電、暖、煤氣、通信等資源,避免盲目分散引起重復建設所造成的浪費,從而可有效降低市政基礎設施建設成本[4]。綜合開發還可以起到降低城市中心人口密度的作用,繼而降低城市市政設施、安全和一般服務成本。
3中國特大城市軌道交通樞紐地區開發
區別于國外私人交通發達、公共交通無人問津的情況,中國是一個以公共交通為主的國家,尤其在特大城市更具有充足的人口、土地和經濟等資源進行軌道交通和土地利用的綜合開發。
對于城市軌道交通樞紐地區,它是城市各分區聯系的紐帶,是客流集中與疏散的節點。由于巨大客流和城市可達性分布的改變,同時具有更多可開發的資源,樞紐地區獲得了比城市其他地區更多的發展機會,因此樞紐地區的土地開發利用尤其受到重視。例如:香港近半的人口、就業用地和崗位等均集中在距離地鐵站僅500 m 的范圍內,商業及娛樂等服務設施更是高度集中在各類公共交通工具的大型樞紐處[5]。
城市軌道交通樞紐地區的土地利用模式可以分為兩類:需求導向型和供給導向型。需求導向型模式是為解決交通問題的客流追求型模式。在這一模式中,政府相對被動地采取措施,結合城市軌道交通建設促進、鼓勵開發商參與沿線土地綜合開發,以保證城市軌道交通有足夠的客流。美國和加拿大的多數城市都采用這種模式。供給導向型模式是以土地資源集約利用為目標的交通導向型模式。在這一模式中,由政府主動引導城市軌道交通與土地利用的協調發展,采用的方式是:政府控制土地提供軌道交通和其他基礎設施建設,再由政府出讓樞紐地區的發展土地。東京、香港等大部分資源短缺型城市及地區,都采用這種模式[6]。
這兩種站點地區開發模式的區別在于適用的城市資源不同,以及城市政府對開發的態度不同。但無論何種開發模式,都非常注重市場的參與度,注重鼓勵城市軌道交通樞紐地區的綜合開發。通過城市軌道交通站點與周邊土地綜合開發的方式,以站點建設帶動土地開發,以土地開發培育城市軌道交通客源。例如:香港政府強有力地控制全區包括軌道交通沿線在內的土地供應,對土地批租采取嚴格的投放計劃;地鐵公司通過參與沿線城市土地開發經營,提升了地鐵物業及周邊地區的吸引力,分享因城市軌道交通建設而帶來的巨大土地增值效益[5]。
我國城市的土地歸國家所有,城市的土地資源又十分緊張。因此,采用供給導向型開發模式,通過政府積極主動引導城市軌道交通樞紐地區綜合開發,既符合我國當前國情,也是解決我國城市交通及發展問題的一種策略。
4結語
隨著我國社會經濟的大發展,政府所能提供的公共資源成本將會趨于昂貴。如何對于龐大的公共交通建設量得到良性發展,關鍵在于政府投入的同時獲得一定的收益回報來平衡公共投資。在綜合開發中,公共投資與私人投資相互融合,使公共投資項目的社會效益最大化,也使私人投資得到可觀的回報,同時還實現了城市更新、新城建設等城市發展目標。因此,在我國城市軌道交通建設中運用綜合開發手段,既能使公共和私人投資得到回報,同時又能最大限度發揮公共資源對城市發展的帶動作用。
參考文獻:
[1]范俊毅.對城市軌道交通建設投融資問題的研究[J ].四川建筑,2003 (10) :23.
[2]耿明英.我國城市軌道交通項目的融資模式探討[J ].城市公共交通,2005 (8):24.
[3]美國城市土地協會.聯合開發――房地產開發與交通的結合[M] .郭穎,譯.北京:中國建筑工業出版社,2003.
[4]全允桓,翁東風.城市交通與房地產聯合開發[J ].城市問題,1994 (5) :10.
關鍵詞:火災報警;消防聯動
中圖分類號: X928.7文獻標識碼: A
1、概述:
城市現代化的發展,城市軌道交通建設也越來越多,由于城市軌道交通具有空間有限、用電設備多、供電要求高、人員特別集中等特點,這些都給火災報警與消防聯動提出了很高的要求,本文從火災報警和消防聯動系統設計方面,淺談對城市軌道交通火災自動報警和聯動控制系統設計的一些看法。
火災的危害性越來越大。城市軌道交通因其自身的特點,一旦發生火災,火災蔓延迅速,人員疏散困難,極易造成人員傷亡和經濟上的巨大損失。
2、聯動關系:
軌道交通火災報警與消防聯動一般涉及軌道交通火災報警系統、自動化集成系統、環境與設備監控系統這三個系統。
火災報警信息由火災報警系統(FAS)提供,對于專用消防設備的聯動由FAS直接聯動控制;對于火災情況下,車站消防廣播、CCTV系統等的聯動控制由自動化集成系統完成;對于共用環控設備采取模式控制,模式控制則由環境與設備監控系統(BAS)完成。
軌道交通消防水泵、防排煙風機等重要消防設備,它們的可靠性直接關系到消防滅火工作的成敗。這些設備除可自動啟動進行工作外,還應能獨立控制其啟、停,不應因其他非滅火設備故障因素而影響它們的啟、停。同時,車站控制室由自動化集成專業設置緊急后備盤(IBP),通過硬線直接啟動控制這些重要消防設備。
3、從管理角度預防城市軌道交通安全事故
我國目前的安全監管機制還不夠健全,缺乏全國系統性的軌道交通運營規范,并且軌道交通技術標準體系尚未形成。而且項目開工前,沒有經過統籌的安排與設計,導致施工混亂無序、盲目趕工期和運營難度加大,這樣就會導致事故的發生,造成嚴重的后果。因此我們必須加強對城市軌道交通系統的管理,落實安全生產責任和安全管理的長效機制。
(一)加強安全管理,健全安全生產責任制。
《安全生產法》頒布實施后,各地以落實安全生產責任制為重點,建立健全安全生產責任制度。各運營單位實行安全責任追究制度,企業領導和員工的收入直接與安全生產指標掛鉤,真正把安全生產管理納入法制化、制度化、標準化的范疇之內。
(二)解決安全管理的長效機制。
進一步加強和完善法律法規體系,來統籌全國城市軌道交通行業的管理,規范其建設和運行。進一步完善其運營安全管理法制建設,使城市軌道交通建設和運營走上依法管理的更高的層次。完善安全評價也是當務之急,通過安全評價查找分析和預測出城市軌道交通系統存在的風險、有害因素及可能導致的危險、危害后果和程度,提出合理可行的安全對策和措施,指導危險源控制和事故預防,以達到最低事故率、最少損失和最優的安全投資效益。
火災發生后,空調系統對火災發展影響較大,如不及時關閉,會助長火勢,還會通過管道向其它部位蔓延?;馂臅r,由環境與設備監控系統來停止相關空調系統的運行,防排煙設備則有利于防止火災蔓延和人員疏散,在疏散通道內通過正壓送風,使其空氣壓力大于其它部位,可防止煙氣進入。如果是探測器誤報,聯動這些設備也不會造成不必要的驚慌。
手動報警按鈕作為人工報警的一種直接手段,在軌道交通中尤為重要,特別是在區間隧道作為區間報警的一種有效方式。
我們把水流指示器的動作信號,作為一個報警信號,同時在主機上顯示了報警部位,但不能啟動噴淋泵,如果隨后壓力開關也報警,二者相“與”,作為火災的確認信號,自動啟動噴淋泵。
消火栓按鈕的動作信號是啟動消防泵的確定信號,同時要求將消火栓按鈕的位置送到車站控制室,標志著火災已人工確認,消防系統已投入運行。
為了撲救方便,火災時切斷非消防電源是必要的,但是切斷非消防時應該控制在一定的范圍之內,對各防火分區獨立配電的,在變電所400伏低壓柜切除非消防電源(分勵脫扣器),按防火分區切除非消防電源(分勵脫扣器)。同時,切斷順序應考慮按防火分區的范圍,逐個實施,以減少斷電帶來的不必要的驚慌。切斷非消防電源的同時,接通應急照明和疏散指示系統,保證人員的正常疏散。
電梯系統,火災時,非消防電梯需控制停留在疏散層,對于疏散層的理解:當火災發生在站臺層,電梯應停于站廳層,當火災發生于站廳層,火災應停于地面層(如有),同時火災報警系統接收其反饋信息。消防電梯迫降后,可由消防人員控制使用。
扶梯系統,火災時,對于參與疏散的上行扶梯需繼續保持運行,以便于有效提高人員逃生效率,對于下行扶梯需停止運行,以防止引起不必要的恐慌。
氣體滅火系統的聯動,車站重要設備房設置氣體滅火系統,當氣體滅火保護區域發生火災時,FAS收到氣體自動滅火系統的報警指令,發火災模式指令給BAS系統,由BAS系統應立即關閉保護區相關的風閥,風機等設備,并顯示動作反饋信號。
對于防火卷簾,以兩個探測器的“與”門信號作為控制信號比較安全。卷簾門的感煙探測器報警卷簾門半降,不致使人員疏散受阻,火勢增大后,感溫探測器動作,可以使卷簾下降到底。阻止火勢蔓延。
自動售檢票系統,當發生火災時,FAS接收到報警信息后,發救災命令給AFC車站計算機,AFC自動打開自動售檢票閘機,同時車站控制室也可手動打開自動售檢票的閘機。
對于CCTV與PA系統,當有火災發生時,發出火警信息,軌道交通自動化集成系統在接收火災報警信息后,應自動切換CCTV監視火災報警區域,同時在HMI 上發出彈出的窗口信息,操作員需作出確認后才將服務廣播強制切換成火災應急廣播模式,指導乘客安全有序疏散,如不確認或選擇取消則繼續正常服務廣播。
門禁系統,當發生火災時,FAS接收到報警信息后,發救災命令給車站門禁系統,自動打開門鎖,同時車站控制室緊急后備盤也可手動打開門禁系統。
城市軌道交通作為現代化城市的主要交通工具,在我國一些大中城市中已步入了快速發展階段,與此同時,城市軌道交通的安全問題也日益受到關注。絕大部分城市軌道交通屬于地下建筑,與外界連通的開口相對較少,人員集中,客流量大,因此,一旦發生火災等需要緊急疏散的情況,若乘客及其他人員不能及時疏散到安全區域,則容易造成群死群傷的嚴重后果。
在城市軌道交通各類事故事件中,危害最大的主要是站臺和隧道內燃燒、煙氣、有毒物質的擴散等形成的人員傷亡。這其中列車在隧道區間內發生火災時,乘客等人員疏散時地鐵各類事故救援的難點。因為,地鐵區間隧道內空間相對封閉,疏散條件差,若一旦發生火災,產生的熱煙氣較難控制和排除,且火災不易撲救,容易造成較大的人員傷亡事故。
在國內現行的有關規程和規范中,尚未對地鐵隧道火災時乘客疏散方式有較明確的規定,國內不同城市地鐵所采用的疏散方案也不完全一致。本文以城市軌道交通列車在區間發生火災為研究對象,根據有關專家對地鐵隧道火災、煙氣擴散與人員疏散的數值模擬分析結果,提出地鐵列車區間火災人員疏散的思路和建議。
4結論
綜上所述,城市軌道交通火災報警及聯動系統是一項系統工程,本文從火災報警與消防聯動其他系統方面做了簡單的分析,充分發揮聯動設備的功能,最大程度減少火災發生引起的災害。
參考文獻:
[1]《地鐵設計規范》(GB50157-2003).
城市軌道交通數字集群通信系統對越區切換的可靠性和傳輸延時有很高的要求,通信可靠性和延時將直接影響行車效率,甚至危及乘客安全。本文以城市軌道交通數字集群通信系統的建設和維護為背景,通過對越區切換過程進行分析,結合城市軌道交通運營組織的最新需求對越區切換方案進行優化設計,對既有系統的維護提供技術支持,同時對新線系統建設具有指導性意義。針對無線信號覆蓋不均、列車高速移動導致的信道質量惡化問題,本文提出了“漏纜+直放站”的無線信號覆蓋方式;針對切換延時和信道資源分配問題,通過分析城市軌道交通移動通信系統用戶群特征,本文提出了基于信道預測預留的信道分配方案;同時為弱化越區切換失敗導致的影響,本文結合城市軌道交通運營組織需要,提出了基于網絡結構規劃和系統參數調整的切換點優化方案。
2越區切換的干擾因素
城市軌道交通數字集群通信系統越區切換方案設計應綜合考慮其干擾因素,主要如下。
2.1用戶需求城市軌道交通數字集群通信系統屬于專用集群系統(PMR)的范疇,由企業負責投資、建設和運營維護,其服務群體為運營組織相關人員,用戶數量比一般移動通信系統小且可控,移動線路可預測和運營組織方式穩定等特性,同時運營組織方式直接影響越區切換方案的設計。
2.2應用場景為了保證高速列車的安全,城市軌道交通設備必須在全封閉的線路上運行,不設與社會車輛交叉通行的平交道口,其典型傳播場景主要有高架橋(Viaduct)、路塹(Cutting)、隧道(Tunnel)等,由于應用場景空間較小、干擾較多且系統安全性要求高等制約因素,同時移動通信電波在空氣中傳播時,受到不同的地形地貌、建筑物、氣候、其它電磁干擾以及通信終端移動速度等情況影響,會呈現不同的衰落特性。
2.3列車速度目前,我國城市軌道交通列車的運營速度已經達到120km/h(上海磁懸浮列車專線可達430km/h)。列車提速后,由于受到快速衰落、多普勒效應、列車材質對無線信號衰減等多種因素的影響,移動終端往往容易發生切換混亂、連接中斷、異常掉話等現象,同時,由于城市軌道交通呈線性分布,無線覆蓋小區較多,列車的快速移動導致移動終端頻繁進行越區切換,極大地增大了信令信道溢出的風險。
3越區切換方案設計
根據城市軌道交通數字集群通信系統特點,結合新線建設和運營系統維護經驗,通過對越區切換過程的深入分析,下面將從無線信號覆蓋、越區切換點設置、信道分配管理三個方面進行越區切換方案設計。
3.1無線信號覆蓋方案設計城市軌道交通“漏纜+直放站”無線信號覆蓋方式由漏纜、直放站、基站、傳輸系統和無線主站(MSO)等設備組成,網絡拓撲如圖1所示。為滿足城市軌道交通行車組織、指揮調度和緊急事件處理等信息安全、有效的傳輸,本方案在控制中心(OCC)和車輛段(DCC)設置無線主站(MSO),實現異地冗余,同時在沿線各站點設置無線基站,其中無線主站與基站之間通過專用傳輸系統(如SDH/OTN等)建立連接;各站點天饋系統由無線天線、漏纜、衰減器和耦合器等設備組成,采用無線天線實現車站出入口、站廳和設備房等片狀區域的無線信號覆蓋,采用漏纜進行軌行區域的無線信號覆蓋。由于受電磁波頻率和傳輸介質損耗等因素的制約,工程實踐表明,無線信號強度及其質量隨著傳輸距離的增大而減少,當傳輸距離大于2km時,覆蓋指標明顯惡化,直接影響越區切換的執行,為了改善切換性能,使得移動臺(MobileStation,MS)能夠具備更長的時間完成越區切換操作,降低小區邊緣的信號質量抖動,較好地達到覆蓋效率和覆蓋效果的平衡,當超出2km時,采用增設光線直放站的方式進行信號覆蓋區域擴展。
3.2切換點優化方案設計根據4.1節無線信號覆蓋方案設計,采用“漏纜+直放站”進行無線信號覆蓋時,無線信號損耗主要為設備接入損耗、漏纜傳輸損耗及多徑衰落損耗,其中設備接入損耗(約3dB/接頭)及多徑衰落損耗(約4dB)相對固定。同時,在具體工程實踐中可根據漏纜規格型號計算傳輸損耗,為越區切換點優化設計提供良好的理論基礎和實現條件。城市軌道交通數字集群通信系統移動用戶需在以站點為單位的小區之間、車輛段與正線區域之間、大小交路運營交匯點完成越區切換,同時應避免在車站物理區域、站臺端頭及車輛段內執行越區切換。切換點優化方案采用虛擬小區的方式進行網絡規劃,將相鄰兩個或多個小區虛擬成為一個管理小區,網絡規劃如圖2所示。上圖所示,系統將無線基站A和無線基站B劃分為虛擬Zone1,無線基站C為虛擬Zone2,同一虛擬小區(Zone1)內各無線小區(無線基站A、B)資源動態分配或異地冗余,當且僅當無線用戶從虛擬Zone2移動到虛擬Zone1時執行越區切換。
3.3信道預測預留方案設計城市軌道交通數字集群通信系統在設計時與信號列車自動監控系統(ATS)預留接口,ATS系統是列車自動控制系統的子系統,可監控列車運行狀態、車次號、運行速度、加速度及位置等信息,為信道預測預留方案提供了接口條件。同時,由于城市軌道交通沿線車站及車輛段值班人員工作區域相對固定,且移動終端實行屬地管理,在越區切換點合理設置情況下,只有極少一部分移動用戶需進行越區切換,以廣州市軌道交通新線建設規劃為例,七號線無線用戶規劃數為292戶,九號線無線用戶規劃數為257戶,均遠少于系統容量(10000戶),為信道預測預留方案提供了系統條件。信道預測預留方案通過考察移動臺的位置、運動狀態來增加預測的準確性,從而改善越區切換掉話率。本方案將移動臺當前服務小區和目標小區交界處設定為預測區域(PRA),其余區域則為非預測區域(None-PRA,NPRA)。為降低越區切換呼叫掉話率,移動臺一旦進入預測區,就向目標小區發送越區切換請求,目標小區收到越區切換呼叫請求后優先分配信道資源,移動臺將使用預留信道完成越區切換。根據城市軌道行業特點,無線小區沿線路車站帶狀分布,且所有小區大小相當、信道容量相同,同時列車運行具有方向性。下面將以Ck為例來進行解釋說明,其中表示第k個無線小區(k為大于零的自然數)。為不失一般性,本文只考慮移動臺向左運動的情況。當Ck中存在空閑信道時,Ck中產生的新呼叫以及Ck+1中的越區切換呼叫都可以使用Ck中的信道;而當Ck中的信道全部被占用時,就直接拒絕Ck中產生的新呼叫請求,而把Ck+1中的越區切換呼叫請求放入隊列中等待信道分配。當滿足以下三種情況時,越區切換呼叫請求將離開隊列:第一,越區切換呼叫請求獲得一個Ck中的信道;第二,越區切換呼叫在移動臺進入Ck前已經結束;第三,當移動臺進入Ck時,越區切換呼叫請求因沒有獲得信道而掉線。當越區切換呼叫請求在移動臺進入Ck前已經結束或者移動臺改變方向進入另一個小區時,就把Ck為Ck+1中越區切換呼叫請求所預留的信道釋放掉。
4越區切換方案的實現
廣州市軌道交通三號線是我國最早使用數字集群通信系統的地鐵線路之一,同時是我國當時列車的運行速度最快的線路(磁懸浮列車除外),運營速度達120km/h。三號線使用TETRA數字集群通信系統,首通段(天客至番廣段)完成系統主站及基礎網絡建設并于2005年開通運營,北延段(體西至機場南段)進行系統升級及網絡擴容并于2010年開通運營,同時全線在2013年實現跨區域(ZONE)跨系統間的互聯互通功能。本文以廣州市軌道交通三號線TETRA系統為例,進行越區切換方案實現與測試。
4.1三號線數字集群通信系統概述三號線數字集群通信系統采用單區多基站結構,即在線路指揮中心設置MSO(異地冗余)并在各站點設置基站,以“漏纜+直放站”的方式進行無線信號覆蓋,系統架構如圖4所示。
4.2無線信號覆蓋方案的實現根據設計要求,信號交叉點的信號強度須大于–99dBm。例如嘉禾至龍歸區間無線覆蓋設計,區間為地下隧道,站間距離為6236m。根據設備選型計算,無線覆蓋設計。根據城市軌道交通地下隧道限界要求,區間無線信號覆蓋設備的分布如圖6所示。漏纜在隧道區間沿隧道壁掛設,其掛設高度距軌面不低于3.6m,每隔1m安裝一個固定卡具或吊夾(包含防火卡具、防火吊夾);在地面線路區間(高架區段),漏纜依照軌道限界要求沿疏散平臺下掛設,每隔約1.3m(疏散平臺下水泥墩臺設計間隔)安裝一個固定卡具。
4.3切換點優化方案的實現根據三號線運營組織方式,移動用戶需在以站點為單位的小區之間、車輛段與正線區域之間、大小交路運營交匯點完成越區切換,同時應避免在車站物理區域、站臺端頭及車輛段內執行越區切換。綜合考慮系統建設和維護特點,可從網絡結構及參數設置兩方面對越區切換點進行優化設置,越區切換參數設置如圖7。SRH(SlowReselectThreshold)是基站定義的觸發切換的電平差值,一般設為8dB。根據工程實踐經驗,通過在區間中點的漏纜上加裝一個不小于8dB的衰減器實現,場強測試效果如圖8所示。
4.4信道預測預留方案的實現廣州市軌道交通三號線數字集群通信系統MSO與信號系統(ATS子系統)通過一個獨立的不帶控制信號的RS422串行接口(DB9)相連,如圖9所示:ATS向無線列調系統實時傳送正線列車配置信息及位置信息,使得無線列調系統能實時跟蹤具體列車的具置,以選擇正確的無線基站與列車建立通信通道,實現控制中心與列車的無線通信。移動終端通過ATS提供的位置信息進行實時修正,以提高預測精度及切換成功率。
5結語
1.1城軌交通通信技術概述
城市軌道交通專用通信系統,是城市軌道交通系統的核心,其功能強大,涵蓋面廣,為保障軌道交通安全正常運營、順利實時調度調整、智能監控提供有力支持?,F根據當代國內城市發展建設中所涉及城市軌道交通通信系統實際的設計情況匯總按其功能分為十二大交通專用子系統。首先,作為城市軌道交通通信系統的整體構架,這些子系統在設計上相互依托、相互作用,之間的調度能協調工作,在不同的運營環境下能夠智能的相互調節。其次,作為整體構架的分支,各個子系統又擁有對各自子系統內的故障進行檢測和報警的功能,由此來保證整個系統的可靠性。如軌道交通通信系統中電話通信子系統,承載著運營管理中的一般性公務聯系,而常規性質的城市軌道交通運營服務管理大都通過電話通信子系統來完成。這種輔助型子系統能將自身的作用發揮到極致,而后以一種輔助的方式來確保行車安全、提高運輸效率和現代化管理水平、提升旅客舒適度以及突況下提供應急處理手段等方面響應速率,以此成為整個通信系統的重要分支??紤]到實際工程中的軌道交通線路建設為分段式及今后逐步實行三期延伸的工程建設特點,該線路的通信系統應該建設成一個安全可靠、功能合理、技術先進、經濟實用并易于擴展的通信網絡,這也是我們做進一步規劃研究的目的。
1.2關鍵技術
1.2.1MSTP
MSTP(Multi-ServiceTransferPlatform)(基于SDH的多業務傳送平臺)是指基于SDH平臺同時實現TDM、ATM、以太網等業務的接入、處理和傳送,提供統一網管的多業務節點。利用MSTP可以為各個車站站臺與控制中心建立保護環路,這種基于MSTP的2.SG環路具有為各站點提供2M業務與10M/100M業務的總線型或點對點式傳輸信道。通信系統的整體設計思路就是利用這些由MSTP搭建的傳輸通道將車站設備與中心設備連在一起,從而實現該系統的整體功能。
1.2.2IPoverSDH
由于,數據傳輸系統是軌道通信系統的重中之重,既要考慮通信技術的發展,又要考慮軌道交通運行安全,還要考慮軌道交通中通信業務種類繁多、面對情況復雜,其對通信系統業務接口的要求很高,因此傳輸系統選用IPoverSDH和綜合業務接入相結合是最佳選擇。SDH是當前傳輸網絡中比較好的一種方式,優點是:精準、靈活、簡單易用、可靠性強;但它也有缺點:點對點、多點對點的數據傳輸以及圖像視頻信號的傳輸不是很理想。而IP技術則正好彌補了SDH的缺點,所以采用IPoverSDH是解決軌道交通通信網絡系統的最佳方案之一。根據城市軌道通信數據傳輸系統的設計可知,在軌道車站的網絡中承載六種相對獨立的業務:1、SCADA業務;2、BAS、OA業務;3、乘客誘導、錄像回放、廣播下載、電源設備監控及專用電話預留業務;4、AFC票務業務;5、公安業務;6、OCC調度業務,在OCC既要接受處理各個分站點的業務,同時還需控制整個行車網絡,因此網絡管理在OCC控制中心必不可少。SDH數據傳輸網是由SDH網絡單元節點組成,在光纖、微波或衛星上進行同步的信息數據傳遞、交換等功能于一身,并由統一網絡管理系統進行管理維護的綜合性信息網。這種網絡技術可實現網絡的高效管理、實時網絡維護、實時業務性能監控等功能,可有效的提升網絡數據、帶寬等的利用率,能滿足城市軌道交通數據傳輸網的數據傳輸和交換需求,因此設計基于IPoverSDH技術的網絡,能夠在很大程度上滿足城市軌道交通通信系統的技術要求。在這項技術具體的實施上,采取IPoverSDH來執行多種業務,在每個不同的城市軌道車站和車輛段作為數據信息采集節點,通過公共或者私有網絡接入將本節點的數據通過SDH傳輸信道送至OCC控制中心,在OCC控制中心將采用專有的網絡數據分析管理系統對各個節點的信息進行處理。在城市軌道交通的業務中,除了由IP技術處理的業務外,還有時效性很強的業務,這樣的業務就必須采用綜合業務接入的方式來進行處理。對于綜合業務網絡的接入,可以選用合適的網絡通信設備,利用常規的數據傳輸通道,采用PCM30/32的方案,就可以方便的提供語音、圖像數據等多種系統接口,網絡構建十分靈活,可構成點對點、鏈路、環形等多種拓撲結構。具有64K交互能力,在這種方式下上下電路不會阻塞,也在沿路可根據實際需要設置上下電路。采用雙系統供電,可以使整個系統的穩定性及安全系數更高。
2城市軌道交通無線通信系統
當前城市軌道交通網絡尤其是無線網絡的發展目標是在穩定快速的接入基礎上,同時提供可靠語音業務和更寬的寬帶數據業務。當前藍牙、WIFI等各類無線技術的迅速發展普及,讓這一目標的實現成為可能。
2.1城市軌道交通下一代無線通信系統關鍵技術研究下一代城市軌道交通無線網絡通信系統的實現,依賴于下列關鍵技術:大容量快速寬帶技術、數字語音集群通信技術、信道切換優化技術、集散式基站及載波復用聚合技術等。這些技術有著各自的特點和要求,而這些技術最終融合于正交頻分多址技術。正交頻分多址技術有時又稱為分離復頻變調技術具備高速率資料傳輸的能力,加上能有效對抗頻率選擇性衰減通道,每個用戶可以使用各自的載波,通過不同頻率正交方式來區別每個不同用戶。其基本思路是把一高速資料串行分割成數個低速資料串行,并將這數個低速串行同時調制在數個彼此相互正交載波上傳送。
2.2多輸入多輸出(MIMO)技術多輸入多輸出技術(MIMO)是一種新型的移動通信關鍵技術。這種技術可在不提升網絡負擔的情況下成倍的提高通信系統的帶寬容量和頻譜利用率。MIMO技術包括空間復用、空分多址、預編碼以及開環發射分集。MIMO技術將多徑無線信道與發射、接收視為一個整體進行優化,比較接近最優的空域時域聯合的分集和干擾對消處理。MIMO技術目前最基本的配置是采用下行雙發雙收的2×2天線配置和上行單發雙收的1×2天線配置,高端配置則是下行鏈路MIMO和天線分集支持四發四收的4×4天線配置或者四發雙收的4×2天線配置。當前MIMO技術已經廣泛的用在LTE等寬帶技術中,日趨成熟,在未來城市軌道交通的通信中也會起著巨大的作用。
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