城市軌道交通含義范文

導語：如何才能寫好一篇城市軌道交通含義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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城市軌道交通市場化的投融資核心模式就是在政府的主導下，通過多元化的融資方式對上蓋空間資源進行最大限度的開發，從而建立起一個有效的整體體系，最終實現城市軌道交通的最大盈利空間。城市軌道交通準市場化的投融資模式的基礎就是交通投融資的建設和企業運營的正外部相結合，從而轉化成為城市軌道交通的內生效益。

二、城市軌道交通市場化的投融資方式的盈利方式

（一）提高收益預期的范圍

對于軌道交通來說，其發展還是存在比較大的公益性，但是在其運行的過程中所產生的水電費等等一系列的費用卻是以商業標準來進行的，從這可以看出，公益性與商業化存在很大的矛盾，與此同時，軌道交通的支出費用與通貨膨脹存在著十分密切的聯系。因此可以通過直供電價以及解決通貨膨脹問題來實現提高預期效益。

（二）擴大取得上蓋資源

對于上蓋資源的有效利用，應該把其作為內部資源來看待，而不應該把其單獨列出來看待，這也就要求我們在市場資源的有效利用的基礎上，結合城市軌道交通建設的實際情況，進行相關的預期預算，對上蓋空間資源進行有效地資源配置。

（三）提高資產升值

在城市軌道交通投融資建設中，因為隧道不僅僅是提供給地鐵使用，同時還存在一些其他的用途，例如供電和防御等等，所以可以對隧道資產進行相應的剝離從而產生比較好的收益比率。于是乎，城市軌道交通的建設盈利方式，就是最大限度地進行優化升級，資源合理配置。

三、三種城市軌道交通融資模式的分析討論

（一）BOT模式

1、BOT模式的含義，所謂的BOT模式就是指建設、經營和移交將結合的投融資模式，即政府或者所分屬的機構部門給經營承包的企業一些特殊的經營權作為投資的基礎，由企業為項目安排相應的融資、建設和風險承擔，并且要在短時間里面回收資金并且取得相應的經濟效益。2、BOT模式的意義，從BOT模式的含義就可以看出其第一個意義就是幫助政府減輕財政負擔，實現基礎設施的進一步發展；其二，可以吸引外資的流入，促進我國經濟的發展，同時引進國外優秀的先進技術；其三，可以在不影響我國的國外資金的借貸的基礎上，使政府獲得急需的資金。

（二）TOT模式

1、TOT模式的含義，所謂的TOT模式就是指出售一些現有的資產，并且在規定的時間里獲得現金流量的資金來進行軌道建設的一種新型投資方式。其主要的做法就是軌道建設的所有者把一些已經在運行的軌道項目，在一定的限期內轉交給投資者來經營獲利，從而可以一次性的獲得投資者的投資資金，而投資者在規定的時間里所獲得經營權，在獲得投資資金以及經濟回報后，再把原來的軌道交通項目給原先的軌道建設的所有者。這個模式的最大特點就是可以不用償還資產，是風險比較小的投資模式。2、TOT模式的特點，TOT模式的主要特點表現就是如下幾點，其一是能夠使得資金活起來，為城市建設提高活的資產；其二，TOT模式由于不存在建設時期的風險，所以極大地降低了投資的風險，同時較少的環節大大降低費用的產生；其三，TOT項目只涉及項目的經營權，在法律程序上比較簡單，易操作；其四，可以做到在很短的時間里獲得資金，有利于建設的快速建設。

（三）PPP模式

1、PPP模式的含義，所謂的PPP模式就是公共部門與一些私人的部門相結合的模式，這個模式一開始在歐洲十分的流行，特別在一些重大的項目上。就目前來看，PPP模式是一種十分優化的項目投資，它通過多方參與來實現共贏的目標。政府主要是提供貸款和協議，中標單位與之相結合而組成一個特殊目的的合同，由特殊目的的公司來籌集資金，承擔風險。2、PPP模式的特點，其基本的特點就是共享投資和收益，共同的承擔相應的風險和社會責任。其一。可以使得更多的民資參與到項目的投資中去，可以提高效率，降低風險；其二，可以在一定程度上使得民營資本收獲經濟效益，增加社會財富；其三，減輕了政府在城市軌道建設初期遇到的資金問題，提高建設效率。

四、結語

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關鍵詞: 鐵路信號系統; 城市軌道交通信號系統; 控制技術; 比較研究

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A 文章編號：

1 鐵路信號系統與城市軌道交通信號系統的相同點

城市軌道交通和鐵路交通同屬于軌道交通的范疇，兩者從運營形式、設備應用、控制方式等方面都有一定的聯系，但也不盡相同。以下對兩者在信號系統方面的異同進行對比分析。

1 鐵路信號系統與城市軌道交通信號系統的相同點

1．1 城軌信號設備沿用的鐵路信號的基本設備

城市軌道交通和鐵路交通有基本相同的信號設備，比如: 信號機、軌道電路、轉轍機、計軸器、應答器等，但布局方式及應用形式方面會有一些不同。

1．2 停車點防護

安全停車點是基于危險點定義的，危險點是列車超越后可能發生危險的點。停車點有時即是危險點，通常在停車點前方設置一段防護段，ATP 系統計算得出的緊急制動曲線即以該防護段為基礎，保證列車不超越防護段。有時也可在防護段設置一列車滑行速度值，如 5 km/h． 根據需要，列車可在此基礎上加速，或者停在危險點前方。

1．3 城軌沿用了鐵路基本的聯鎖的含義

聯鎖的含義對于鐵路交通及城軌交通基本上是一致的，依然是信號設備之間相互制約的關系，在鐵路上聯鎖往往局限在車站內部，城軌聯鎖一般包括正線和車輛段。

1．4 兩者都重視速度監督與超速防護( ATP)

ATP 的速度限制分為2種; 一種是固定速度限制，如區間最大允許速度( 取決于線路參數) ，列車最大允許速度; 另一種是臨時性的速度限制，例如線路維修、施工時臨時設置的速度限制。ATP 系統始終嚴密監視這類速度限制不被超越，一旦超過，先做告警，后啟動緊急制動，并做記錄。

1．5 測速與測距

目前高度鐵路和城市軌道交通都有列車速度自動控制系統，其一個重要的功能就是測速與測距。ATP 系統利用裝在輪軸上的測速傳感器測量列車的即時速度，并在駕駛室內通過計算生成速度曲線。ATP 系統的列車定位是以軌道電路為基礎的，而對軌道電路內的運行距離測量，則可依賴于所記錄的車輪轉數及預知的車輪直徑加以轉換。

2 鐵路信號系統與城市軌道交通信號系統的區別

城市軌道交通信號系統和鐵路信號系統在基本控制原理、信息傳輸方式等方面都有相同或相似的地方，但兩者的終極控制理念還是有很大差異:城市軌道交通更注重行車密度，把握列車的追蹤間隔是控制的核心，而鐵路信號系統不僅要縮短列車追蹤間隔( 這個間隔遠比城軌的大) ，更關鍵的是提高運行速度，增大運營能力。所以兩種信號系統的區別遠遠多于共同點。以下作簡要分析。

2．1 鐵路信號系統和城軌信號系統的發展淵源不同

鐵路信號系統其起始技術大多來源于自主發展，基本設備均國產化有自己的知識產權，就是目前的高鐵技術也已經通過引進—消化—改進—自主創新達到了很大程度的國產化，基本上達到了制式統一、體系完整，產品配套已經有自己獨立的科研、教育、設計、生產制造、施工維護隊伍，這就是具有中國特色的一整套完備的鐵路信號系統。而城軌信號系統基本上都是全套引進國外先進技術，目前還沒有一套具有自主產權的信號系統，也沒有形成行業完備的技術規范和標準。

2．2 信號系統的構成方式不同

城市軌道信號系統主要是 ATC 系統和車輛段聯鎖系統組成，ATC( ATS \ATO \ATP 三個系統組成) 系統主要保證正線列車的運行控制，完成系統信息檢測、運行防護和列車運行方式的控制，而城軌車輛段類似于鐵路的區段站，其行車組織工作主要包括編解、接發及調車，因而，城軌交通車輛段的信號設備遠多于其他車站，通常獨立采用一套聯鎖裝置。除車輛段外，其他車站的行車組織作業既單純又簡單，所以在聯鎖車站上的信號燈也僅有 3 種

顏色、4 種含義:

紅燈: 停車;

綠燈: 前進，前方道岔再定位;

月白燈: 前進，前方道岔再反位;

紅燈 + 月白燈閃光: 引導信號。

軌交通車輛段計算機聯鎖與鐵路車站計算機聯鎖通用，但結合電路與鐵路控制不同。

鐵路信號系統包括車站聯鎖設備、區間閉塞設備及編組站駝峰控制系統及列車運行自動控制系統等組成，其設備的復雜性和控制的各自為政導致技術的更新達不到步調一致，使整個系統不容易整合。

2．3 信號設備的布局及應用的差異，導致聯鎖關系的難易程度不同

2．3．1 信號機的布局及顯示

在城軌中信號機一般設置在線路右側，大都采用 LED 信號機，列車信號基本上有紅綠黃三色顯示，城軌中大多數信號機均設置在車輛段。列車自動運行控制系統對于提高運輸效率、保障高速鐵路列車運行安全將具有非常重要的意義。

2．3．2 道岔控制

目前高速鐵路在正線上采用大號碼可動心軌道岔，需要多點多臺轉轍機牽引，并采用復合鎖閉( 內鎖閉和外鎖閉) 技術。聯鎖中需設有特殊電路控制，并要求列車速度控制系統應具有防止列車超速通過道岔的功能，從這一點上說，高速鐵路應較城市軌道交通復雜。

城市軌道交通因為對速度要求較低另外有地域范圍限制，正線一般采用 9 號道岔，車輛段( 停車場) 一般采用 7 號道岔，如果正線上采用的是 9號 AT 道岔( 彈性可彎道岔) 時才需要兩個牽引點，即一組道岔需要兩臺轉轍機牽引。

2．3．3 聯鎖方式

鐵路與城市軌道交通信號系統相比，有一個顯著的不同，那就是城市軌道交通一般車站沒有分支( 折返站除外) ，不設道岔，從而也不設地面信號機，僅在少數的有岔聯鎖站和車輛段才布局道岔和地面信號機，所以聯鎖設備的監控對象遠遠少于鐵路車站的監控對象，城軌車站( 折返站除外) 全部的作業就是旅客的乘降，作業形式單調，聯鎖關系簡單。

2．4 閉塞制式不同導致地面 /車上信息傳輸方式不同

城市軌道交通目前大都采用準移動閉塞或移動閉塞的制式進行區間控制。通過音頻軌道電路的發送設備向車載設備發送數字編碼( 報文式) 信息，ATP 車載設備結合車輛性能數據計算出適合本列車運行的速度 － 距離曲線，保證列車有序運行。采用“跳躍式”連續速度－ 距離曲線的列控方式，列車追蹤運行的最小安全間隔的最大值為安全保護距離加一個軌道區段長度，列車的最小正常追蹤運行間隔為安全保護距離加一個軌道區段長度再加最高允許速度下使用常用制動直至停車的制動距離。列車追蹤運行的最小安全間隔僅為一個安全保護距離，列車最小正常追蹤運行間隔為在當前速度下使用常用制動直至停車的制動距離加安全保護距離，并由前后列車的動態關系確定。

而鐵路信號系統大多采用固定閉塞方式，設置固定的閉塞分區，根據地面/車上信息傳輸方式的不同，可以將列車超速防護 ATP 系統分為點式和連續式兩類。

2．5 車門控制

城市軌道交通的車門控制比高速鐵路復雜得多，車門控制的關鍵是要對其安全條件進行嚴格的監督。城市軌道交通 ATP 系統的另一個重要功能就是要防止: ①列車在站外打開車門; ②列車在站內時打開非站臺側的車門; ③在車門打開時列車啟動。鐵路信號系統對車門的控制顯然要簡單的多(高鐵除外)。

2．6 中斷站

高速鐵路由于站間距較長，無法滿足信息傳輸的要求，往往需在區間增加設置區間信號無人值守中繼站，一個中繼站一般只可以管理區域內的256個環線。而城市軌道交通則不需設置。

2．7 行車間隔不同

城市軌道交通有別于遠程鐵路的另一個顯著特點是列車間隔時間短，目前在大城市修造的地鐵與輕軌，往往都提出 2 min(甚至90 s) 的列車間隔要求。因此對城市軌道交通列車速度監控提出了極高要求，要求其能提供更高的安全保證。

3 結束語

綜上，鐵路信號系統和城軌信號系統相比較，存在很多不同，但高速鐵路與城市軌道交通信號系統相比，列車運行控制系統基本理念一致，目前，我國應將某些城軌控制技術移植向高速鐵路，但高速鐵路具有閉塞分區長，行車速度快、聯鎖及道岔控制復雜等特點，所以高速鐵路應針對自己的特點在城市軌道交通列車運行控制系統的基礎上進行改造和創新。

參考文獻:

［1］林瑜筠． 城市軌道交通信號． 北京: 中國鐵道出版社．

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關鍵詞：建筑信息模型；城市軌道交通；協同作業；信息化

中圖分類號： F208 文獻標識碼： A

引言

經濟發展使城市規模不斷擴大，城市化水平不斷提高，不少大城市的發展正面臨深刻變化，城市地區道路交通擁擠、交通事故以及由于道路交通排放引起的交通污染已經成為備受矚目的問題。發展公共交通，對于滿足我國經濟建設與居民生活需要具有重要的戰略意義。其中，城市軌道交通作為公共交通的骨干力量，具有容量大、安全、環保特性好等特點，受到包括發達國家和發展中國家在內的許多大城市的青睞。

1、BIM技術的概念

BIM的發展始于美國，20世紀70年代，美國的喬治亞理工大學建筑與計算機學院的查克?伊士曼博士(Chuck Eastman,Ph.D.)提出建筑信息模型(Building Information Modeling)的概念，目前已經在全球范圍內得到業界的廣泛認可，被譽為建筑業變革的革命性力量(圖1)。不同的組織和研究機構對BIM有不同的理解和定義，例如國際標準組織設施信息委員會（Facilities Information Council）對BIM的定義是：BIM是在開放的工業標準下對設施的物理和功能特性及其相關的項目生命期信息的可計算、可運算的形式表現，從而為決策提供支持，以更好地實現項目的價值。

圖1 建筑設計史上的變革

應用到實際中，從不同的角度，BIM所代表的含義也有所不同：應用到一個項目中，BIM代表著信息的管理，信息被項目所有參與方提供和共享，確保正確的人在正確的時間得到正確的信息；對于項目參與方，BIM代表著一種項目交付的協同過程，定義各個團隊如何工作，多少團隊需要一塊工作，如何共同去設計、建造和運營項目；對于設計方，BIM代表著集成化設計，鼓勵創新，優化技術方案，提供更多的反饋，提高團隊水平。

圖2 建筑模型的信息共享

2、BIM在城市軌道交通建設中的應用現狀

在西方發達國家，城市軌道交通網的布局已趨于完善，建設項目逐步減少。在BIM技術如火如荼的時代，他們對于BIM技術的應用大多體現在改造和運營維護中。倫敦地鐵斥資7億英鎊對維多利亞站進行升級改造，要求運用BIM技術進行協同設計和施工管理，是業主、設計方、施工方、材料供應商可以協同合作；加拿大多倫多Spadina地鐵擴建工程中，參建各方基于Bentley Project Wise進行3D設計協同；洛杉磯Westside地鐵延長線工程包括9英里地鐵，新建7個地鐵站，總投資51億美元，工程采用DB交付模式，業主方將BIM應用條款納入承包方合約，要求以BIM核心規劃管理整個建造過程。

在大陸地區，越來越多的業主、設計單位和施工單位開始重視BIM技術的應用，在一些大中城市的城市軌道交通建設中業主明確要求設計單位提供三維模型用于指導施工。上海軌道交通11號線石龍路站采用了BIM碰撞檢測技術，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的的真實信息，通過碰撞檢測優化了施工方案，減少了不同專業間的碰撞摩擦，降低了人力物力的消耗，節省了工程費用。

3、BIM在城市軌道交通中的應用研究

3.1 線網的規劃設計

城市軌道交通系統是城市公共交通的骨干力量，是城市的百年大計。在對城市軌道交通線網規劃時，需要考慮到眾多因素，不僅要考慮城市的總體規劃和城市的長遠交通規劃，還要考慮城市經濟與社會方面的資料，如人口狀況、用地狀況、城市經濟結構、經濟規模和經濟規劃等；還有城市自然條件、環境資料、土地使用規劃、出行需求等。

3.2 安全管理

城市軌道交通的施工環境復雜，一般處于人口流動較大，人口相對密集的區域，與外界環境往往只有一墻之隔，可利用的空間十分緊湊。而軌道交通的施工工藝十分復雜，施工作業空間存在多層次水平及垂直的作業面，存在較大的安全隱患。利用BIM技術可以進行有效的沖突檢測、施工模擬等，還可以在深基坑開挖時，根據基坑周邊布點實時采集監測數據，在模型中反應各區域的危險程度，通過可行手段在時間和空間上定位報警單位，在施工前給予直接的指導，減少事故的發生。

3.3 施工模擬

軌道交通的施工是一個復雜的過程，通過將BIM與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。4D施工模擬技術可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質量。

3.4 信息平臺

BIM技術解決當前建筑領域信息化的瓶頸問題，確保信息的準確性和一致性，實現項目各參與方之間的信息交流和共享，從根本上解決項目各參與方基于紙介質方式進行信息交流形成的“信息斷層”和應用系統之間“信息孤島”問題。應用3D方式同步設計檢討，減少過去2D設計的人為失誤，并免去繁瑣的設計變更重復式的修正剖面與各施工圖說的注記與修正；已經完成的3D數據模型里面，將重要營運規格與廠商相關數據處理鏈接，可在檢視問題的第一時間，實時調閱相關數據。

3.5 運營維護

在城市軌道交通項目的運營階段可以基于BIM及時提供有關列車運行記錄、維修記錄、財務狀況等集成信息。通過對這些參數化信息的分析可以實時進行運營成本分析；根據實際的客流數據可以進行行車計劃調整等；BIM可以以一個集成系統的形態給運營企業提供全方位的決策支持，甚至為將來新建項目提供一個知識積累和知識管理的平臺。

4、結語

BIM是對工程項目信息的數字化表達，是數字技術在建筑業中的直接應用，它代表了信息技術在我國建筑業中應用的新方向。BIM在城市軌道交通項目中的應用還僅僅是個開始，而城市軌道交通工程涉及專業眾多，許多基礎性工作尚不完善，還存在統一行業標準的問題，大量與軌道交通工程相關的基本標準化構件還需建模開發。

參考文獻

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關鍵詞:城市軌道交通;項目;技術經濟特性;投資制度;融資;組織模式;績效

城市軌道交通以它對城市土地價值的深遠影響和巨額建設成本,代表了城市公共投資規模的高水平,并成為政府投資項目管理體制改革更為活躍的課題。新古典經濟學理論注重市場的運行,不太關心市場如何發展[1],然而正是制度中的激勵性,決定了準公共品項目所能獲得的社會投資和系統運行效率,因此,發展和效率成為城市軌道交通產業制度變革的邏輯基點(見圖1)。值得關注的是制度變革的實施成本,根據樊剛等人定義,所謂實施成本是指制度變革過程開始以后一切由“信息不完全”、“知識不完全”和“制度預期不穩定”所造成的經濟效率損失,是舊體制下各種經濟組織的結構、功能以及規范組織間關系的各種正式和非正式制度、規則、習慣等向新制度過渡所必須的設計、創新、磨合過程所造成的經濟損失,即實施新制度的交易成本[2]。

采用二分法,城市軌道交通建設項目投資的基本模式不外兩種,即一元投資和多元投資,兩種結構中的投資主體、客體,以及產權、經營權歸屬、責權利的約定,具體環境中的行為規則等要素,共同構成了特定的項目投資制度,其設計目的在于滿足城市發展需求,完成項目融資和促成項目交易。事實上,投資制度目標功能的效用和成本不是一成不變的;而投資制度非預期的派生功能所產生的執行成本也將以各種形式出現在項目的全壽命周期中。實施成本的增加意味著目標收益的減少,從而影響以發展和效率為設計初衷的制度績效。本文試圖在分析城市軌道交通建設項目技術經濟特性的基礎上,考察技術經濟特性對投資制度目標功能效用、成本的直接影響,以及和投資制度若干派生功能之間的內在關聯;并借助實證來說明投資/組織模式和建設項目自然屬性的契合程度是影響其制度實施績效的重要因素,也是制度修正、變革的主要依據。

1城市軌道交通項目的技術經濟特性

城市軌道交通項目技術經濟特性有兩個層面的含義,即基于網絡型城市基礎設施的自然壟斷產業技術經濟特性和作為建設項目的全壽命周期技術經濟特性。

1.1城市軌道交通的網絡規模經濟效益

城市軌道交通必須借助傳輸網絡才能進行客運交易,因此歸屬于物質型網絡產業。通常在一個結構良好的傳輸網絡上,節點和連接的增多意味著線路數或者網絡的交易量將以幾何級數遞增。因此,相對于極高的固定成本,網絡傳輸的邊際成本極低,隨著載客量(運量)的持續上升,網絡全壽命周期的平均成本將持續下降。和非網絡的單線傳輸規模經濟相比,網絡系統的規模經濟效益幾乎沒有邊界[3]。所以,城市軌道交通業的規模經濟和網絡化經營的關聯度極強,這就決定了城市軌道交通建設通常都要經歷單線—多線—網絡這樣一個產業成熟過程。

1.2城市軌道網的范圍經濟效益

城市軌道交通項目內含稀缺資源的使用:土地,加之存在巨大的網絡規模效益,如果每種運營產品都配置一條軌道,重復投資將造成資源的極大浪費。因此,產業有聯合建設或運營的要求(所有的運營產品統一使用一個網絡)。

1.3高沉淀成本和強外部性

城市軌道交通的資產專用性極強,沉淀成本大。同時,極高的固定成本和巨額運營成本[4],使得單線生產的平均成本居高不下,平均成本和邊際成本相差懸殊。加之較強的社會公益性控制的低位票價,導致主營業務的內部收益率差,幾乎無限期地拉長了項目的靜態和動態投資回收期,這是形成軌道交通業進入壁壘的重要因素。

1.4較強的可替代性

盡管交通產品和服務是生活必需品,需求彈性較小。但是城市軌道運輸和其他運輸方式都是對人和物的空間位移,存在較強的相互替代性,因此產業有一個較強的外部競爭環境,限制了項目的價格和贏利空間。

1.5項目建設或運營的基本技術標準具有統一性

盡管每個城市軌道項目是一次性且獨特的,但是由于存在著網絡規模經濟和范圍經濟,因此,網絡內各項目的技術標準必須統

一、兼容,比如,售票刷卡的制式,供電、通信等公用系統的技術指標。不然,在項目使用期將導致線路改造工程的提前出現,以及社會成本的極大增加。

1.6網絡規劃的穩定性要求

城市軌道交通要同時承擔解決城市交通問題和引導城市土地資源開發的命題,這可從SOD(服務型)和TOD(規劃型)兩種城市軌道交通規劃模式中得到反映。因此,建設項目的范圍規模、工期、質量等參數緊密地和中遠期城市規劃結合在一起,由上游線路規劃的不確定性引發的下游工程設計變更、索賠的風險極大。

1.7工程的強風險性

除了軌網的規劃風險外,工程受地質、地面、地下各種景觀、既有設施的影響也很大[5]。另外,技術難度導致的技術風險還將進一步誘發項目的公共安全風險、經濟風險。

2城市軌道交通項目投資模式績效變遷分析

如前所述,城市軌道交通項目投資的基本模式可分為一元投資和多元投資,其目標功能是完成項目融資和促成項目交易,效用標準是項目啟動資金和后續投入的迅速按時到位,同時為未來項目的權益交換架構一個運作平臺,基于項目法人責任制的企業化以及股份制項目公司不妨說是城市軌道交通項目走向市場化運作的一個折中方式。執行目標功能的成本即為目標成本,二者的時間函數標志著投資制度績效將沿著產業發展路徑發生變遷。

2.1投資模式的目標功能效用變遷

2.1.1城市軌道交通項目一元投資結構通常對應傳統的政府投資模式

由于準公共品特性導致的市場失靈,在城市軌道交通網絡的建設初期和常規成長期,世界多數國家的政府都規律性地充當著軌網建設項目的投資主體,由此生成的國有獨資公司作為項目全壽命周期的管理主體(如上海申通,廣州地鐵,天津地鐵)。依托政府財政和良好的信用,一元投資結構能在軌道交通的單線項目時期快速籌措項目資金,操作簡便,融資速度快,項目資金迅速和按時到位的可靠性強[6]。

顯然,單純而持續的一元投資將對政府財政產生壓力。更為主要的是,如何解決特大型城市積重難返的市區交通和持續強勁的城市邊緣組團交通,如何促成城市軌道交通作為自然壟斷產業所特有的網絡規模效應,是擺在政府面前的命題。受政府財力和信用程度所限,在進入城市軌道交通網絡化建設時期后,傳統的一元投資結構在滿足大量的正外部社會效應需求面前顯得力不從心,融資能力明顯不足(見圖3)。

2.1.2多元投資結構通常對應兩種市場化投資模式

(1)真正的市場化投資出現在城市軌道交通產業成熟時期,結構良好的城市軌道交通網絡已基本形成,網絡所特有的技術外部性和政策支持,使新增項目擁有潛在的盈利模型。企業以獲取利潤為目的,以企業信用或項目收益為融資基礎,以商業貸款、發行股票等商業化融資為手段,籌集資金并加以運用,其中具有代表性的是香港地鐵、新加坡地鐵和東京地鐵[7]。政府通過向其他投資人出售股權的方式,收回一部分建設資金。非國有獨資的公司制企業是市場化投資主體,它們自主進行投融資活動,獨自承擔和享有相應的責權利。

(2)以城市發展為驅動力的市場化投資出現在城市地鐵建設初期或高速成長期,主營業務盈利模型的缺位,使得市場化融資只能在政策支持下,借助項目外部效益的內部化模型,再采用項目融資方式,其實質是政府投資為主導的市場化投資。通常有各級政府合資(上海軌道交通3號線),政企合資(北京城鐵、天津輕軌),公私合資PPP(北京地鐵4號線)等多種方式。

對于單線項目,多元投資結構受股東的信用程度所限,融資能力不會很大,且操作環節多,過程復雜,融資速度慢,項目資金迅速和按時到位的可靠性相對較差。但是在一定區間內,面對項目建設網絡化帶來巨大的資金缺口,多元投資機制的融資功能顯然比一元投資機制更具適應性,更能滿足城市發展對軌道交通建設的外部效應需求。

2.2投資模式的目標成本變遷

執行投資制度目標功能的成本即目標成本。技術經濟特性制約了投資結構對融資方式的選擇:利息及其他交易確定費用,作為融資成本中的顯性部分沉積在項目全壽命周期的建造成本項中;而交易的實施費用將作為融資成本中的隱性部分,使投資模式的目標成本發生變遷(見圖4),并成為項目全壽命周期總成本理論值和實際值之差的重要成分。

2.2.1一元投資結構的隱性融資成本

一元投資通常為政府投資,項目盈利模型差,商業貸款籌集困難,出于減輕還貸利息壓力,且擁有政府的信用優勢,一元投資結構往往有尋找外國政府低息出口信貸的激勵。這種融資方式的顯性成本(利息)很低,在單線項目建設初期具有明顯優勢,但必須使用貸款方指定的本國設備,核心技術吸收差,備品備件全靠進口,極大的隱性成本通過項目運營期居高不下的維護、修理成本體現出來。更為關鍵的是,伴隨軌道網絡的逐漸形成,各線路之間設備標準、制式的不兼容問題日益突出,將極大地削弱網絡運行的規模效益,引發各線路非預期的設備提前改造成本,這個問題已經在20世紀90年代建設的中國城市軌道項目的當前運營中凸現。

2.2.2多元投資結構的隱性融資成本

城市軌道交通項目漫長的投資回收期成為多元資本大規模進入該產業的最大障礙,因此,除了運用各種優惠政策設計一個良好的項目盈利模型外,在城市軌道交通的單線和網絡化建設期,政府仍然不得不成為每個多元投資結構的控股方,這就意味著政府必須為一個個多元投資結構的建立一次次注入資本金。

3城市軌道交通項目技術經濟特性和投資模式派生功能的內在關聯

3.1自然生成產業的市場結構

由于技術經濟特性的作用,使得不同的投資模式在城市軌道交通產業中生成了不同的市場結構。

國有獨資公司作為政府投資項目的自然壟斷經營主體,該主體隨著城市軌道交通規模的擴大,將歷經項目管理的單線—多線—網絡3個不同時期,以至于在城市軌道交通產業的發展和成熟期,大多數一元投資均擁有城市全部或局部的軌道網絡。

市場化投資的性質和政策條件決定了多元投資通常對應于單線項目全壽命周期中某階段的特許經營。這樣,就某個特定的城市軌道交通市場結構而言,將必然遭遇各種項目投資模式對產業的“橫切”;各種單線、多線、網絡項目業主混合并存于產業的發展期。

3.2間接制約項目的組織模式

理論上可以把重在發展的項目投資模式和重在效率的項目組織模式加以整合。

和其他政府投資項目相同,城市軌道交通建設項目的基本組織模式無非兩類:沿項目過程縱向一體化和沿項目過程按業務縱向分解,所謂“投資、建設、運營、監管四分開”的經典分解模式。事實上,在自然壟斷產業規制改革中,縱向一體化和縱向“四分開”模式之間尚存有寬闊的中間地帶,僅城市軌道交通產業就有投融資+建設、運營;投融資、建設+運營等模式。為便于分析和表述,本文使用縱向“四分開”一詞泛指具有共性的“按業務縱向分解”模式。除了計劃經濟制度的路徑依賴所對應的行政壟斷外,縱向一體化模式的制度經濟學解釋是為了減少信息不對稱、策略性機會主義而導致的交易費用[8]。相反,“四分開”模式存在的主要理由是借助基于市場的各種采購合同,充分利用社會化和專業化所帶來的效益,并且通過建設項目中間產品的市場競爭,解決自然壟斷導致的產出受限、管理松懈、研發減縮、尋租等問題[9]。在項目采購環節,進入競爭還可細分為“無度競爭”、“有限競爭”、“伙伴式(Partnering)”等。

投資/組織模式有3種分別獲得了中國乃至世界各大城市軌道交通項目投資、建設、運營的實證;另外,圖5還表明了沿著產業的發展路徑(單線—多線—網絡,或單線—網絡前期—網絡后期),項目投資/組織模式將發生相互轉化。這些實證邏輯或歷史地支持了一個觀點:除了融資功能外,項目投資制度還具有限定項目組織模式的派生功能,這種限定源自于項目技術經濟特性的驅動。在產業發展過程的某個階段,如果投資/組織模式的匹配不符合技術經濟特性的要求,將產生制度派生功能的執行成本,并表現為項目全壽命周期總成本的某些成分。模式轉化的實質是對項目制度績效永恒的追求,同時也意味著制度的績效將會沿時間軸發生嬗變。

4城市軌道交通項目投資/組織模式績效變遷的實證分析

4.1技術經濟特性對城市軌道交通項目管理的客觀要求

(1)如前1.1節所述,如果網絡結構規劃合理,那么,網絡規模經濟和范圍經濟就取決于網絡節點和接口的運行效率。因此,城市軌道網的技術經濟特性要求給予統一的網絡建設管理,包括設備、土建、安裝的技術標準、網絡運營的調度規劃等。

(2)對建設項目而言,全壽命周期成本(lifecyclecost,LCC)的外延通常指項目的建設成本和使用成本,并且二者之間存在著強負相關性。建設項目全壽命周期費用是在投資者整個時間范圍內考慮貨幣時間價值下用來經濟評估的所有相關費用,包括投資費用、能源費用、非能源費用、維護費用和廢除或拆遷費用等[10]。中外項目管理實踐證明:必須對項目實行全壽命周期的統一管理,以尋找最低總成本下項目所有成本的平衡點。城市軌道交通項目的建造成本和運營成本極高,居于城市各類基礎設施項目之首,因此,在項目融資、設計方案中統一管理項目的建造成本和運營成本至關重要。

4.2一元投資/縱向一體化模式的實施績效變遷

一元縱向一體化對應于傳統的政府投資模式,生成國有獨資公司對城市軌道交通網絡全壽命周期管理業務的自然壟斷經營。其表現為要么沿著時間軸逐次開展項目建設,在一個長期內構造城市軌道交通網絡(例如歐美大多數城市軌道交通);要么就是以項目群方式同時建設,在短期內構造網絡。例如東南亞和當前超常規發展的中國城市軌道交通:基于政府部門的資金集中支付,廣州地鐵總公司自然壟斷廣州市地鐵網絡的建設、運營管理;天津地鐵總公司集天津市地鐵網絡投融資、建設、運營管理于一身,是真正的一元投資結構加縱向一體化管理。

一元投資/縱向一體化模式的層級制組織特性,具備對單線項目或網絡化項目全壽命周期集成化管理(主要是LCC)的組織條件;從而避免由于不良的項目前期管理而導致居高不下的后期使用成本,包括運營成本、公共安全成本和其他因項目功能不足引發的社會成本;并且能夠有效避免由規劃風險、技術風險引發的工程設計變更、索賠過程中大幅上升的交易成本。因此,該模式在項目建設期、網絡前期能很好地滿足網絡和項目的自然屬性要求,正因為此,包括廣州地鐵、天津地鐵在內的國際上大多數城市地鐵的建設期、網絡前期的項目制度模式都落在了圖5所示的第Ⅰ區域內。

在網絡后期,大多數單線項目已處于常規營運狀態,技術難度、不確定性下降,一元投資/縱向一體化模式下自然壟斷的種種弊病開始凸顯,巨大的生產成本已成為阻礙產業進一步發展的瓶頸(見圖6),這就是一些國家的城市軌網之所以進行自然壟斷產業規制改革的原因所在。一體化向“四分開”的轉化通常出現在圖5中的第Ⅴ區域,并大多以“網運分離”為主要變革標志。

4.3一元投資/縱向“四分開”模式的實施績效變遷

一元縱向“四分開”源于以提高系統效率為主要驅動力的自然壟斷產業規制改革的經典模式,如4.2節所述,該模式主要存在于國際上成熟的城市軌道交通產業。

迄今為止,一元投資/縱向“四分開”模式的中國版本僅限于當前正處在超常規發展時期的上海軌道交通業。

實踐證明由于管理的責任、權利主體缺位,“四分開”模式通常無法滿足項目全壽命周期集成管理的技術經濟特性。主要表現為工程建設的投資、進度、質量目標與運營的成本、接收、功能目標脫節,最終的用戶需求往往自決策階段就開始偏離定義。特別是項目參與各方所擁有的知識和經驗不能很好地為全壽命周期目標的實現服務,對不同階段的任務不能進行很好的銜接,對不同任務之間界面很難進行有效的組織和管理,全壽命周期不同階段生成的信息不能共享[11],這樣導致項目建造和運營成本同時上升。

更為重要的是,盡管基于市場化的項目采購機制帶來了競爭所產生的效率,但采購的重復性和強技術難度仍然驅動一元投資主體為減少交易成本和獲得良好的學習曲線而選擇單一的伙伴式交易機制,形成采購環節的事實壟斷,因此,處于圖5中第Ⅱ區域的一元投資/四分開模式充其量完成了社會化、專業化功能,并沒有解決壟斷導致的效率低下問題。在單線項目建設階段,項目的干系人相對構造簡單,“四分開”模式的社會化、專業化所帶來的生產成本降低是明顯的,而壟斷導致的效率問題并沒有上升為主要矛盾。

從項目管理的角度看,項目運行各環節的“可交付成果”,事實上就是相對于項目最終產品的中間產品。于是,投資環節和建設環節之間的中間產品就是項目資金。進入高速發展網絡階段后,過于頻繁的網絡規劃變動、建造技術風險以及事實性壟斷使得項目投資環節的下游———即項目的建設環節和運營環節存在著U型平均生產成本曲線(見圖6),這樣,處于項目上游的資金供給者就有向后縱向一體化的激勵[12],如果這種激勵得不到滿足,則上游出于己方利益考慮,會提高交易條件,進而使項目總成本大大上升。

上海申通集團(投資)和上海地鐵建設總公司合并,上海地鐵運營公司并入上海久事(投資),意味著在進入網絡建設期后一元投資/縱向“四分開”模式的重新局部一體化。在圖5中表現為第Ⅱ區域向第Ⅰ區域轉化,體現了城市軌道交通產業的技術經濟特性對項目投資/組織制度的客觀制約。

4.4多元投資/縱向“四分開”模式的實施績效變遷

(1)多元縱向“四分開”模式對應于市場化投資所生成的各單線項目業主,他們通常僅擁有特定城市軌道交通單線項目一定時段內的特許經營權,并且在政策的支持下擁有潛在的盈利模型。盈利的預期使業主們追求項目全壽命周期效率。考慮建設規模、資源組織、專業化程度等限制因素,多元投資主體作為一次性業主有使用“代建制”的激勵,同時作為社會化投資生成的股份制公司,追求效益的本能促使它通過采購環節,即項目中間產品市場的有限競爭而獲得資源的最佳效益配置[13]。多元投資/縱向“四分開”模式有諸多

實證給予支持,位于圖5第Ⅲ區域的天津輕軌項目的多元投資主體就通過項目管理公司、項目總承包獲得了項目的社會化、專業化效益。

(2)對于超常規發展的中國城市軌道網,多元投資介入的結果是自然壟斷產業的市場結構遭遇“橫切”。如4.2節所述,在一個成熟的產業中“橫切”是必然趨勢,但是當源于發展的“橫切”過早地出現在軌道網建設時期,網絡中業主雜陳,由此各項目之間的接口、節點的技術標準、參數協調成了突出問題,已經影響了網絡規模效益。例如,不同的項目業主,導致線路之間的系統參數、運營參數不能兼容,換乘不便。項目間的協調成本同樣將導致使用成本和社會成本。

5結論

制度績效的收益和成本比較在理論上是很難確切定量的,但是在實踐中完全可以借助“生存技術”加以檢測[14]。

中國的城市軌道交通項目,在持續強勁的城市化發展推動下,正處于超常規發展的單線—多線—網絡等混合建設狀態。以獲取項目資金、效率為設計初衷的投資、組織制度,其目標功能、目標成本的變遷,以及派生功能及其實施成本將導致制度績效的階段性問題;無論如何,技術經濟特性應該成為項目制度設計中必須考慮的首要因素,也是項目制度修正、變革的主要依據。例如用融資租賃及其他融資工具組合來替代單純的低息出口信貸,可以規避影響項目全壽命周期總成本的設備風險問題,從而修正一元投資結構的目標功能及實施成本。

(1)在軌網單線—網絡前期,一元投資/縱向一體化模式的層級制特征能很好地滿足網絡和項目的自然屬性要求,具備對單線項目或網絡化項目全壽命周期集成化管理(主要是LCC)的組織條件,并且能夠有效避免由網絡規劃風險、工程技術風險所引發的設計變更、索賠過程中大幅上升的交易成本。但是在網絡后期,在產業成熟階段,該模式由自然壟斷導致的巨大生產成本將成為阻礙產業進一步發展的瓶頸,一體化模式應向“四分開“模式轉化。

(2)相反,上述項目組織縱向一體化的優勢,恰好是縱向“四分開”的劣勢。因此,后者在城市軌道交通單線—網絡前期的過早導入,其負面作用將在項目全壽命周期集成管理和網絡建設的協調管理中暴露無余。另外,項目中間產品市場的事實壟斷,使得在高速發展的網絡前期,項目投資環節的下游———即項目的建設環節和運營環節存在著U型平均生產成本曲線,這樣,處于項目上游的資金供給者就有向后縱向一體化的激勵,上海軌道交通項目投資/組織模式變遷,很好地說明了在網絡前期,一元投資/縱向“四分開”模式向一元投資/縱向一體化模式回歸的趨勢。新晨

(3)多元投資主體作為單線項目的一次性業主,為了獲得建設項目管理社會化、專業化帶來的效益,有使用代建制、代運制的激勵,因此,在單線項目的全壽命周期中多元投資/縱向“四分開”模式有其存在的合理性。但是,多元投資主體的出現也意味著產業遭遇“橫切”。和發達國家成熟的城市軌道交通產業規制改革中以提高效率為目的的“橫切”不同,中國的這種“橫切”旨在促進產業發展。軌網前期“橫切”的介入,加劇了城市軌網建設中的各種糾紛,不同的業主歸屬增加了各項目接口、節點、界面的管理難度,進而影響軌道交通的網絡規模效益。

(4)多元縱向一體化則意味著市場化投資主體作為一次性業主,對單線項目的投資、建設、運營業務采用內部統一管理,即自然壟斷單線項目全壽命周期管理。對于技術專業化水準高、難度大的城市軌道交通建設項目,非專業化管理將極大地降低項目運行效率。因此,對應于圖5中的第Ⅳ區域,本文未能給出任何實證。

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論文關鍵詞：設備房標識系統，規劃，流程

 

0 引言

城市軌道交通設備房是指包含城市軌道交通沿線車站內的通風空調、給排水、FAS（防災報警系統）、BAS（環境監控系統）、低壓供電、高壓供電、通信和信號等設施設備在內的房屋。城市軌道交通設備房的建設與使用過程分為可行性研究（規劃）、設計、土建施工、設備安裝、設備調試、設備使用、設備維修等七個階段，涉及到設備房的設計方、建設方、供貨方、安裝方和運營方等五方單位，傳統的設備房建設與使用過程中涉及的五方基本上缺乏完備的設備信息交流與溝通，各方按照自己的標準完成任務后便移交給另一方，屬于典型的“縫接式”管理流程。

由于設備房內設備技術狀態的好壞直接影響著城市軌道交通的安全可靠運營流程，相關設備管理的諸多重要信息需要在設備房建設與使用全壽命周期過程中予以持續關注，但由于設計方沒有明確的設備房設備維護管理的相關建設規范要求；建設方沒有明確的設備房設備維護管理需求要求；供貨方沒有明確的設備房設備維護管理標準要求；安裝方沒有明確的設備維護管理安裝可視化與定置化要求；導致運營方在設備房設備使用與維護過程中，發現前述階段工作完成的設備房建設與設備安裝、調試與自己的實際需要不相適應時，由于設備房工程已建設完成，難以回溯前述各方責任，只能由運營方獨立開展設備維護管理的相關工作，必然會造成資源、人力、物力、財力的浪費。同時，不規范的設備房設備維護管理工作環境，也可能給設備運營維護操作帶來諸多不便，也潛伏著不可避免的安全隱患。

南京地鐵設備房標識系統的規劃與設計，以“一切標識設計全效服務于設備管理維護”為根本出發點流程，以改善與提高設備房內所有關鍵設備的預防維修內容與服務質量為載體，在參照現有設備房標識語言的基礎上，睿智聯合城市軌道交通設備房標識系統規劃、設計、制作、安裝及維護等多家單位，著力于城市軌道交通設備房設備維護現場的可持續管理核心期刊目錄。

1 設備房標識系統規劃與設計

1.1 設備房標識系統設計核心理念

南京地鐵設備房標識系統的核心理念為：“標識構筑效率空間，溝通鑄就完美品質”。

“標識構筑效率空間”的含義為：

⑴設備標識系統立足于設備維護狀態管理，重視設備運行與維修狀態的監控與管理，提升設備維修人員的技能水平和工作效率；

⑵設備標識系統立足于生產現場，重視設備房可視化管理和定置管理，提升設備的管理水平和經營效率；

⑶設備標識系統立足于設備全壽命周期過程的綜合監控，重視設備房統一特征的集中表現，提升設備房整體形象和服務效率。

“溝通鑄就完美品質”的含義為：

⑴設備標識系統立足于設備的使用與維護基本需求流程，重視維護、管理人員與設備之間的情感交流，提升維護、管理人員的精神品質；

⑵設備標識系統立足于設備技術狀態的變化規律，重視設備的“六源”管理，提升設備自身技術品質；

⑶設備標識系統立足于設備房設計、建設、運營與使用、維護的全過程的內在需求，重視各個環節設備與相關責任人的和諧共處，提升整個溝通流程的和諧品質。

1.2 設備房標識系統功能規劃及組成

南京地鐵設備房標識系統的規劃依據標識承擔的主體功能，可以劃分為六類子系統，分別是功能參數與規范類子系統、公共信息與提示類子系統、線路流程與定置類子系統、檢修作業與指導類子系統、設備管理與標牌類子系統和維修文化與宣傳類子系統，功能層對應的設備管理主體如圖1所示。

功能參數與規范類子系統將重點反映設備房內各設備的重要功能參數、各項管理規范與著裝規范等；檢修作業與指導類子系統將重點反映設備房內各設備點巡檢作業要求、檢修管理要求和設備檢維修過程中的需要重點可視化的技術操作規范等相關技術資料等；線路流程與定置類子系統將重點反映設備房內劃線標準、區域定置標準、物品定置標準與設備房定置圖等；設備管理與標牌類子系統中設備狀態可視化、設備信息可視化和關鍵（K）類設備標牌等需求；公共信息與提示類子系統將重點反映設備房內安全提示信息、一般提示信息、環保與節能信息等；維修文化與宣傳類子系統將重點反映設備房設備維修理念、現場管理、安全文化、標識系統（6A+）宣傳畫及看板等。

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[3]南京地鐵科技咨詢有限公司.南京地鐵二號線設備房標識系統規劃與初步設計方案[R],2008.

篇6

關鍵詞：城市軌道交通 自動化 體系結構 自律分布系統

Abstract: Based on analysis of characteristics of the urban railroad transportation systems, the technical requirements of railroad transportation systems are proposed, the design principle and method of urban railroad transportation automation system are also discussed in this paper. Compare with the conventional system architecture, we argue that the autonomous decentralized system architecture is an ideal architecture for urban railroad transportation automation system. Finally, the outline of autonomous decentralized system was described from technical maturity and advantage point of view respectively.

Keywords: Urban Railroad Transportation; Automation; System Architecture; Autonomous Decentralized System

一、 城市軌道交通系統的特點及其技術需求

在討論城市軌道交通系統自動化系統之前，對城市軌道交通系統的特點進行分析是十分必要的。下面從七個方面逐一進行分析。

1． 城市軌道交通規劃的可持續性

隨著 中國 城市化進程的 發展 ，主城區向外擴展、主城區和衛星城連成一體是一個明顯的趨勢。城市軌道交通系統規劃要能適應這一不斷發展和擴展的需求。然而，存在的主要 問題 是：準確地預測未來的發展具有很多不確定因素。也就是說，當前的規劃在將來是要變的。這就要求我們的規劃要充分考慮系統的變化因素，反過來也要考慮現有系統和未來系統的平滑銜接和升級。用技術的語言講就是系統結構的靈活性和可擴展性。

2． 城市軌道交通系統建設的階段性

城市軌道交通系統建設受投資、征地等諸多因素制約，不可能像大鐵路那樣一次設計、一次建設，需要分階段地建設和實施，一般的形態是逐線建設，即使是一條線也要求分段建設。這樣的建設模式給系統運行帶來很大的挑戰。對于分階段實施的系統而言，很明顯要求系統具有擴充性。對于能夠一次建成的系統，建成后的系統升級和改造，要求不中斷系統的運行，從這個角度看，要求系統具有在線特性，即邊測試，邊運行。此外，還應考慮系統運用過程中的在線培訓。系統的擴充性和在線特性對于降低系統的開發成本，運行成本都是有直接好處的。這一問題也可以歸結為系統結構的靈活性和可擴展性。

3． 運輸組織的多樣化和高密度化

運輸組織的多樣化是指根據節假日和重大活動適時地調整運輸計劃并付諸實施。這就要求建立在線實時的運輸計劃系統，即運行圖系統，實現小時級計劃的調整。

在上下班的高峰期實現列車的高密度運行是必須的，比如120秒的運行間隔。高密度運行與列車自動控制方式（ATC）和行車指揮系統密切相關。在這樣的需求之下，存在兩條不同的技術路線：信息集中控制集中，信息集中控制分散。就行車指揮系統而言，如何進行選擇可用下面的事例來說明。

日本的新干線由JR東日本，JR西日本，JR東海道等鐵路公司運營。因此，新干線的運輸調度指揮系統分為二大類：其一為COMTRAC（JR西日本，JR東海道采用），其二為COSMOS（JR東日本采用）。COMTRAC采用的是信息集中控制集中模式，而COSMOS采用的是信息集中控制分散模式。

基于可靠的理由，在阪神大地震后，COMTRAC建有第二指令所（調度所）。

需強調指出是信息集中是指列車計劃信息（運行圖）的集中，以及列車運行實績（在線狀態）的集中。控制分散是指列車進路控制由各個車站的系統——程序進路控制裝置（PRC）完成。站間協調的準則就是列車運行圖。

從上面的分析中可以看出，車站PRC只要有運行圖信息就可以實施進路控制。在正常情況下，由調度中心向車站PRC傳送運行圖信息；而在非正常情況下（災害），由各車站PRC定期保存基本運行圖信息，以備緊急情況下使用。

至于列車在線信息的集中，可以這樣考慮，在災害時，只需收集列車運行狀態的最少基本信息，而不必建設1：1的備用中心。

日本東京圈自律交通運行控制系統（ATOS）是 目前 世界上最大的自律分布系統，它管理著東京地區的200多個車站和2000多公里線路。實現了行車指揮、設備監控和旅客信息服務綜合自動化，實現了列車的高密度運行（120秒），實現了系統的分階段的建設。具有典型性和代表性。這一系統也是采用的信息集中控制分散模式。

就列車自動控制系統而言，有兩種模式。一是在地面系統生成速度指令，發送到軌道電路上，列車按速度指令行車；一個是地面系統只發送停車點信息，列車根據這一信息和自身的位置以及制動性能自律地生成平滑的制動曲線。后一種模式也可以稱為（列車位置）信息集中（制動）控制分散，可以適應不同車輛不同的制動性能，最大限度地實現高密度運行。

因此，實現運輸組織的多樣化和高密度化時，采用何種技術路線是必須認真 研究 解決的問題。

4． 旅客服務的實效性

為旅客提供列車運行信息的顯示和廣播是基本的要求。在非正常運行情況下，實時地信息是關鍵。要求旅客服務系統和行車指揮系統實現互連。

5． 維護作業管理模式

系統的維護模式是一個較少探討的問題，面前維護作業管理很難實現自動化。系統維護模式也決定著系統的設計和開發方式。

第一個問題涉及系統自身的維護。是不中斷運行維護，還是在線維護與測試。即系統是否具備在線維護的能力。這又與系統的體系結構密切相關。

第二個問題是維護的管理模式。是集中還是分擔。現有的維護管理模式可以說是一種集中模式，一切均在調度人員管制下完成。分擔的維護管理模式是指由調度中心、車站和現場作業人員共同完成維護作業。在這種模式下，調度中心負責信息（維護作業計劃）集中，車站負責進路控制，現場作業人員負責維護作業時的進路申請和作業實施。可以說，將過去調度中心的相當權限下放給了車站和現場作業人員。各個環節具有相當的自主權并相互協調。支持這一維護管理模式，需要相應的系統結構和技術。

6． 安全性

安全性是城市軌道交通系統的基本要求。具體地講就是在軌道交通系統的各個環節如通信信號、行車指揮、列車控制、牽引供電和車輛等領域采用故障-安全設計原則。故障-安全涉及硬件、軟件和通信編碼等方面。如何 應用 故障-安全的 理論 和方法是我們面臨的問題。

7． 可用性

對城市軌道交通系統而言，故障-安全是不夠的。故障-安全從本質上講是一種被動的技術措施。如何保證運輸服務的連續穩定性，即可用性是我們的首要目標。做到100%的可用在技術上是可行的，但代價往往是高的。有時由于外界因素（如災害、人身傷亡事故等）的 影響 導致服務中斷是不可避免的，但不是無限期的。非正常情況下的快速恢復是一個關鍵。

在高密度運行區間，為防止列車故障或事故時引發混亂、盡量減小列車晚點，需要靈活快捷的列車群自動控制系統。在正常情況下，列車群自動控制依賴于運行圖；在非正常情況下，要實現列車群的協調，如安排列車的避讓或折返、避免列車在站間停車等。傳統的列車群控制大多依賴于調度員的指揮，難于實現快速的事故恢復。

為保證運輸服務的可用性，快捷的列車群自動控制系統是必不可少的。從技術上講，實現可用性也有兩條技術路線：容錯和防錯。防錯主要采用冗余技術，100%的備用，系統的成本太高。容錯是真正容許模塊的錯誤和故障的發生，采用模塊級備用方式，實現低成本化。

綜上所述，城市軌道交通系統的技術需求可以歸納為如下幾個方面：

（1） 系統的在線擴展性

（2） 系統的在線維護和測試性

（3） 系統的在線容錯性

（4） 信息集中、控制分散的技術路線

（5） 調度中心-車站-現場作業人員協同的業務分擔模式

二、 城市軌道交通自動化系統的設計開發理念和方法

為滿足城市軌道交通系統的技術需求，需要建立新的設計開發理念和方法。提出如下觀點和方法供 參考 。

1．信息集中、控制分散的技術路線

為實現城市軌道交通系統運輸組織的多樣化和高密度化，采用信息集中、控制分散的技術路線是一種理想選擇。

2．調度中心-車站-現場作業人員協同的業務分擔模式

這一模式對實現城市軌道交通系統的高效協同運行有重要意義。

3．城市軌道交通自動化系統體系結構

目前廣泛采用的是集中式體系結構和客戶/服務器體系結構。對于大規模城市軌道交通自動化系統而言，集中式的體系結構已不能滿足系統動態變化和擴展的要求，而客戶/服務器結構又存在著系統負荷過于集中在服務器方等問題。因此，研究適合于大規模城市軌道交通自動化系統體系結構，以滿足系統動態擴展的要求是一項重大課題。

4．系統設計方法學

目前，系統設計大多采用自頂向下的方法，包括結構化設計和面向對象設計等方法。這些方法假定在設計階段系統的結構、規模和功能是確定的。系統的擴展和變化，必將引起整個系統的變化，可謂“牽一發動全身”。對于大規模系統而言，不可能一次設計、一次建成，需要分階段地設計和建設實施。采用自底向上，由子系統逐步構成整個系統的系統設計方法學勢在必行。

5．系統容錯技術(可靠性)

目前的雙機或多機冗余備用技術從根本上講是一種防錯技術，即防止錯誤的發生。在實際應用中，存在著成本高，防不勝防等問題。針對城市軌道交通自動化系統的特點，研究開發低成本的、實現真正意義上的容錯技術是必要的。

6．故障-安全技術

對于軌道交通電氣化自動化系統這類要求故障-安全特性的系統，需要從硬件、軟件和通信等層面對故障-安全技術進行系統研究，并重點解決工程實用化問題。目前這一方面的研究相對薄弱。

三、 城市軌道交通自動化系統的體系結構

1．體系結構對系統運用成敗的影響

在討論城市軌道交通自動化系統的體系結構之前，先以CTC系統為例，說明體系結構對系統運用成敗的影響。 我國開展CTC的研究已有40余年的歷史，廣深、大秦、鄭武等線裝備了CTC系統而沒有開通或使用。其主要問題是：調度集中模式下，行車和調車作業的矛盾沒有解決。

基于CTC的運輸管理模式可以說是一種集中模式，一切均在調度人員管制下完成。但調度員的管制能力又是有限的。

從技術上講，CTC采用的是典型的集中式體系結構，對于大規模城市軌道交通自動化系統而言，集中式的體系結構已不能滿足系統動態變化和擴展的要求，而客戶/服務器結構又存在著系統負荷過于集中在服務器方等問題。在城市軌道交通系統中，仍然存在上述（2）（3）之問題。

在第一部分已經提到，調度中心-車站-現場作業人員協同的業務分擔模式。在這種模式下，調度中心負責信息集中，車站負責進路控制，現場作業人員負責維護作業時的進路申請和作業實施。可以說，將過去調度中心的相當權限下放給了車站和現場作業人員。各個環節具有相當的自主權并相互協調。這一業務模式可稱為自律分布模式。

以“信息集中、控制分散”為基本理念的自律分布鐵路調度指揮模式是解決我國CTC系統主要問題的一種理想選擇。支持自律分布模式的體系結構是一種對等式體系結構，又稱為自律分布體系結構。

2．集中式體系結構

在自動化系統中，廣泛采用的是集中式結構。對于城市軌道交通自動化系統而言，集中式的體系結構已不能滿足系統動態變化和擴展的要求。在運行過程中，其缺點表現為：

圖1 集中式體系結構

（1） 所有的現場設備信息必須匯總到通訊前置機后再由通訊前置機發送到控制中心。這增加了信息傳輸中間環節，并且隨著現場設備的擴展，增加了通訊前置機的負擔，通訊前置機是現場設備和控制中心交互的咽喉，如果它出現故障，則整個監控系統處于癱瘓狀態。

（2）現場的所有信息都是最終匯總到控制中心，控制中心的 計算 機進行各種數據處理，最后由操作員工作站的屏幕上顯示出來。同時將各種控制信息發送給現場設備，進行統一監督和控制。這種集中式的監控系統隨著監控規模的不斷擴大，必將大大加大控制中心的負擔。

（3）若要對集中式結構的監控系統增加新的設備時，必須停止整個系統的運 行，并且還必須將控制中心的軟件進行修改，甚至重新編寫軟件，這也將大大影響 監控系統的運行，而且將消耗大量的人力物力。

3． 客戶/服務器體系結構

客戶/服務器結構雖然減少了中間環節，方便了動態擴充，卻又存在著系統負荷過于集中在服務器的問題。

圖2 客戶/服務器式體系結構

（1）客戶端每一次操作必須通過服務器統一處理。這樣使信息交互中的大量負擔集中到了服務器，客戶端只執行一些簡單任務。特別是在如今系統規模不斷擴大的情況下，對服務容量要求必然會迅速增加，負荷進一步加重，嚴重情況下，很可能導致 網絡 擁塞，服務器處于癱瘓狀態。

（2）同時由于客戶/服務器結構中服務器必須處理大量的信息，且客戶端均由服務器連接，如若要加入新的客戶端雖不影響其它客戶端的運行性能，但必須對服務器進行調整修改，服務器軟件也將被修改后才能使得整個系統運行正常，這時，修改服務器將導致服務器部分失效或全部停止運行。其它客戶端無法交換信息進行連接，必然影響到整個監控系統的正常運行。

（3）傳統的客戶/服務器應用軟件模式大都是基于“肥客戶機”結構下的兩層結構。它面臨的一個主要的問題是系統的擴展及安裝維護困難。開發人員寫出的程序在客戶端運行，占用了大量的系統資源和網絡資源。而在分布式實時控制系統中，C/S結構更顯出他的不足：

Client與Server直接連接，沒有中間結構來處理請求，Server定位通常需要 網絡 細節，Server必須是活動的（Active），客戶端的 應用 程序嚴格依賴于服務器端數據存儲和組織方式。應用接口的異構性嚴重 影響 系統間的互操作。許多相同的功能模塊被多次重復開發，代碼的重用很困難。無法保證數據的實時性，系統可擴展性差（無法實現在線維護和在線擴展），容錯性差，對多數據類型的應用支持較差。

由一個中心服務器處理所有數據，所有的數據都必須通過服務器的中轉，而不是直接的點對點的方式，從而增加了不必要的延時。這種模式在服務器具備所有需要的信息的時候可以正常工作，而當數據來源于多個節點且同時又被多個節點使用的時候就顯得力不從心了。而且服務器還是整個系統的性能瓶頸，若服務器由于某種原因出現故障，則整個系統的通信都將陷入癱瘓。

所以，客戶/服務器結構無法滿足分布式實時應用系統的需求。 4. 系統的通信模型

傳統的通信模型對應于其傳統的體系結構，同樣具有一些技術上的 問題 需要解決。傳統的通信分為polling型和請求/應答型（request/reply）。

（1）Polling通信模型

（2） 請求/應答通信模型（Request/Reply）則對應于客戶/服務器體系結構。

請求/應答通信模型是基于TCP/IP協議的一種網絡化通信模型。它是一種客戶端向服務器發出發送信息的請求后，在得到服務器應答后才能發送信息的通信模式。與polling通信模型相比較而言，其優點在于無需各客戶端按照順序來進行應答，從而節省了大量的時間，但是如若一旦服務器發生故障，則通信就無法進行，也將影響到監控系統的正常運行。

從上述兩種通信模型來看，兩者都有一些技術上的問題有待解決，而影響了監控系統的動態擴展及可靠性，需要有新的通信模型來加以改進。

5. 自律分布系統結構

自律分布系統(Autonomous -Decentralized System---ADS)，在降低系統復雜程度、實現系統的擴展方面是一個很大的進步。自律分布的思想是向生物 學習 而提出來的。在生物體中，每個細胞具有相同的遺傳信息。據此，自律分布系統認為構成系統的各個節點具有相同的潛在能力，任何一個節點可以從其他節點接收信息，然后選擇必要的信息加以自律地處理。在自律分布系統中，任何程序只與數據域(池)發生聯系，從而避免了程序之間的直接連接，有效地降低了系統的整體復雜性。在自律分布系統中，采用功能碼通信方式。發送數據的節點將數據與表示其 內容 的功能碼組成一對，向數據域（池）發送。接收數據的節點從數據域中讀取數據。當一個程序所需的數據到達數據域時，由系統自動啟動該程序。這種方式稱為數據驅動方式。數據域、功能碼通信、數據驅動是自律分布系統的三大特征。自律分布系統已從專用控制網絡擴展到通用網絡如以太網。自律分布系統在降低系統復雜性和實現系統在線擴展、在線維護和在線容錯方面是有效的。

四、解決方案---自律分布系統（ADS）技術

1．ADS技術綜述

系統規模不斷擴大的趨勢表明，在設計自動化系統時，不可能一次性將各個部分、各個環節都考慮完整周全，而必須隨著系統的分階段建設不斷擴充規模、不斷完善功能。現有的自動化系統都是一次性建設完畢，如要進行擴充和維護，只能終止整個系統的運行，這必然會給運輸造成極大的 經濟 損失。自律分布系統，即ADS（Autonomous Decentralized System）。構成自律分布系統的首要條件是子系統的存在性。整個ADS 系統是不能事先定義的，只能籠統地定義為若干子系統的集成。ADS 系統最關鍵的特點就是子系統的自我控制和自我協調的能力。

(1)自我控制表現在一旦某個子系統出現故障、進行維修或剛剛加入，其它子系統可以不受干擾地管理和運行自己的功能。

(2)自我協調是指一旦某個子系統出現故障、進行維修或剛剛加入，其它子系統能夠在在它們內部協調處理完成各自的任務。

正是子系統的這兩個特點保證了整個系統的在線擴展、在線維護和容錯。因此根據ADS 思路設計的自動化系統體現了以下優點：

首先，它不再基于傳統的C/S 模型，而是由若干子系統構成。各個子系統之間是相互平等的，不存在依附關系，可以自主運作，但這并不表明它們不與外界交換信息。實際上，各個子系統不斷向外界以廣播方式發送信息，同時又根據各自需求接收來自外界的信息以為自己服務。這樣一來，C/S 模式中服務器大量的負擔被有限地分散了，而且加快了子系統間信息的交換速度。

ADS的核心協議ADP是建立在TCP/IP的UDP協議之上的一個應用層協議。因此，只要支持TCP/IP協議的環境都可以支持ADS技術。 目前 ，ADS標準草案（ISO/TC184/SC5/SG5）已提交給國際標準化組織，即將被采納為國際標準。另外，ADS 與OPC（OLE for Process Control）和CORBA的融合及其標準化工作正在進行之中。

日本東京圈自律 交通 運行控制系統（ATOS）是目前世界上最大的自律分布系統，它管理著東京地區的200多個車站和2000多公里線路。實現了行車指揮、設備監控和旅客信息服務綜合自動化，實現了列車的高密度運行（120秒），實現了系統的分階段的建設。具有典型性和代表性。如下圖所示。

2. ADS的技術成熟性

自律分布系統體系結構和相關技術是成熟的、可靠的，其理由如下：

（1）ADS是一種開放的技術

ADS的核心協議ADP是建立在TCP/IP的UDP協議之上的一個應用層協議。因此，只要支持TCP/IP協議的環境都可以支持ADS技術。

（2）ADS即將被采納為ISO國際標準

目前，ADS標準草案（ISO/TC184/SC5/SG5）已提交給國際標準化組織，即將被采納為國際標準。

另外，ADS 與OPC（OLE for Process Control）和CORBA的融合及其標準化工作正在進行之中。

（3）ADS有成功的應用實踐

日本東京圈自律交通運行控制系統（ATOS）是目前世界上最大的自律分布系統，它管理著東京地區的200多個車站和2000多公里線路。實現了行車指揮、設備監控和旅客信息服務綜合自動化。實現了列車的高密度運行（90秒），實現了系統的分階段的建設。具有典型性和代表性。

（4）ADS有較成熟的開發平臺和工具

目前，自律分布系統的主要開發工具有：NXDlink, NXDFS, NXConstructor32, NXMaRT-View, NXMaRT-Watch等。均支持目前主流的操作系統平臺如UNIX, Windows NT, 還支持PLC和設備網（DeviceNet）。

因此，采用自律分布系統在技術上是完全可行的，其產品是可靠的。

3．采用ADS技術的城市軌道交通自動化系統主要特點

3．1 在線可擴展性

（1）在系統中假如有新節點（車站）加入，在數據域中的所有節點都將接收這一信息，同時可在控制中心看見這個新站加入系統中。

（2）假如在線的車站突然因為網絡故障退出了網絡系統，其他所有節點都會知道這一狀況，當網絡故障被排除以后，節點重新加入系統，并且自動向控制中心發送自己最新的信息。并且盡力來恢復故障前的狀態，可見系統有很好的伸縮性。

3．2 在線可維護性

運行圖文件可以在控制中心在線修改，修改后可以下傳到各個車站控制子系統。在節點在線的情況下可以自由地對軟件系統內容進行修改和維護。

3．3 在線容錯性

（1）假如控制中心主機發生了故障，在控制中心的其它備用主機就會自動取得控制中心的控制權，同時系統中的其它節點也會重新確認新的控制中心節點，向它傳輸最新的信息。當發生故障的原控制中心主機重新加入系統以后，系統會自動的接納它，同時它也會確認為新的控制中心。

（2）處于遠程控制模式下的車站節點，在發生本地網絡故障時，該節點會將自己升級為控制中心并且由遠程控制模式切換為本地控制模式。

（3）在發生災害時普通節點可以通過請求應答的方式來向控制中心請求成為控制中心，這樣控制中心就可以自由的漂移。可見系統有較為理想的在線容錯性。

3．4 能較好地貫徹信息集中控制分散的技術路線

信息集中要保證信息的實時性。這里有二層含義：調度中心實時地得到列車在線信息；各個車站平等地得 到調度中心的運行圖信息。ADS系統采用的/定購通信模型能很好地保證信息的實時性。控制命令在網絡上傳輸的話，通信線路故障或主機故障將導致系統失效。采用ADS技術實現控制分散可有效避免系統失效的風險。

在ADS體系中，由于各個系統節點是對等的，任何一個節點都具有潛在的相同的能力，區別只是應用層的功能不同而已，而且這種區別是由管理者的方便造成的，而不是設計階段決定的。這意味著系統中的任何一個節點隨時可以成為控制中心。這種靈活性對保證系統的可用性是非常有效的，特別是在災害發生時。此外，車站節點的本地/遠程運行模式能方便地實現調度中心臨時管制。

五、結論

在此基礎上，提出了城市軌道交通自動化系統新的設計開發理念和 方法 。為滿足城市軌道交通系統的技術需求，需要建立設計開發理念和方法。為實現城市軌道交通系統運輸組織的多樣化和高密度化，采用信息集中、控制分散的技術路線是一種理想選擇；調度中心-車站-現場作業人員協同的業務分擔模式對實現城市軌道交通系統的高效協同運行有重要意義；自律分布體系結構是適合于大規模城市軌道交通自動化系統的理想選擇；采用自底向上，由子系統逐步構成整個系統的系統設計方法學可以支持城市軌道交通自動化系統分階段建設實施。

最后對自律分布系統技術進行了綜述，并從技術成熟性和技術特點的角度對其進行了分析和討論。采用自律分布系統技術在技術上完全可行的，同時自律分布系統能很好地滿足城市軌道交通自動化系統的技術需求并支持本文提出的設計開發理念和方法。

參考 文獻

[l] F. Kitahara et al. “Distributed Management for Software Maintenance in a Wide-Area Railway System”, Proc. of ISADS97, Berlin, Germany, 1997, pp. 311-318

[2] F. Kitahara,et al. “Widely-Distributed Train-Traffic Computer Control System and Its Step by Step Construction”, Proc.of ISADS95, Phoenix, U.S.A., 1995, pp.93-102

篇7

由表2可以看出，初步設計概算超可行性研究估算的主要原因是物價上漲、方案變化、前期費用增加等方面因素，也是其他項目概算超估算的主要原因。現結合具體內容進行分析。

1物價上漲

編制可行性研究估算時，參考同期在建的其他軌道交通線路的各項指標確定投資額，編制初步設計概算時，根據確定的編制期的人工、材料、設備價格及相應取費標準通過計算確定投資額。2個設計階段本身存在時間差，在物價水平上存在著一定的差距。這種差距引起費用上的差別在編制估算時是體現不出來的。目前，編制估算的主要依據是建設部印發的《市政工程投資估算編制辦法》(建標［2007］164號)，編制概算的主要依據是建設部印發的《城市軌道交通工程概預算編制辦法》(建標［2006］279號)。根據2個編制辦法的規定，預備費均包括基本預備費和價差預備費2項費用，其中價差預備費是指項目建設期間由于價格可能發生上漲而預留的費用。估算中的價差預備費的具體含義為估算編制期年度到項目建設竣工的整個期限內，由于物價上漲引起的投資變化需要預留的費用;概算中的價差預備費為概算編制期年度到項目建設竣工的整個期限內，由于物價上漲引起的投資變化需要預留的費用。通過以上分析可以看出，可行性研究估算和初步設計概算2個階段期間的物價上漲引起的費用應該包含在估算的價差預備費中。根據《國家計委關于加強對基本建設大中型項目概算中“價差預備費”管理有關問題的通知》(計投資［1999］1340號)規定，自本通知之日起，編制和核定基本建設大中型項目初步設計概算時，投資價格指數按零計算。今后，我委將根據物價變動形勢，適時調整和投資價格指數。截止目前，國家有關部門仍未價格上漲指數。所以，目前編制城市軌道交通工程可行性研究估算和初步設計概算時，價差預備費均按零計。1999年國家計委的價差預備費上漲指數為零的背景是基于“物價趨于平穩，實際投資價格指數逐年下降”的趨勢。而近幾年來，物價上漲嚴重，由此引起的投資變化明顯增加。所以，啟動價差預備費的計算是當前適應市場行情、合理確定工程投資應采取的必要措施。另外，在未計列價差預備費的情況下，編制估算時應適當考慮物價上漲因素，合理確定各項指標。

2設計方案變化或深化

初步設計較可行性研究階段方案變化或深化的內容，主要是車站建筑面積增加、施工方法發生變化、軌道減振段數量調整、車輛段房屋面積增加、新增一些系統和設備等。設計方案變化的主要原因是規劃的調整、工程周邊環境變化及為提高設計標準、服務水平增加新的系統。設計方案深化造成投資變化主要體現在主變電站、運營控制中心及車輛段基地等方面。可行性研究階段沒有具體設計方案，粗略地估算投資;初步設計階段主變電站進行專項設計，根據工程數量編制概算，由此產生投資變化;運營控制中心和車輛段基地由于涉及到資源共享問題，在前期規劃中如果沒有完整的設計方案，后續設計階段發生方案變化也容易引起投資變化。如天津地鐵2號線李明莊車輛段，初步設計文件經審查后，方案發生重大變化，由原承擔地鐵2、3號線(廠)架修任務調整為承擔地鐵2、3、5、8號線4條線路配屬車輛的(廠)架修任務，方案調整后概算比原批復概算增加了近2．4億元。

3前期費用增加

前期費用增加是造成目前各工程項目概算超估算的一個普遍原因，有客觀原因，也有主觀原因。主觀原因是可行性研究報告上報時為了保證順利批復，人為壓低投資。客觀原因，一是征地拆遷單價和數量在2個設計階段發生了變化;二是管線遷改費用在可行性研究時難以準確確定工程數量，特別是涉及到110kV或220kV高壓線路時，沒有制定具體遷改方案，到初步設計階段明確遷改方案后，費用差別較大。如北京地鐵大興線遇到的高壓線路升塔改造費用，可行性研究估算2．3億元，初步設計階段委托電力部門完成設計后，概算額為4．5億元，增加2．2億元。

控制造價可采取的措施

有效控制城市軌道交通工程造價需做好2個方面的工作，一是提高可行性研究階段投資估算的編制質量，二是深化初步設計階段的概算編制。

1提高可行性研究階段投資估算的編制質量

1)做好城市軌道交通線網規劃

城市軌道交通工程建設，必須結合城市總體規劃，對城市軌道交通線網做好近、遠期規劃。在規劃線網的基礎上，對批準立項建設的具體軌道交通線路走向、車站分布等進行勘察設計，避免在沒有線網規劃的情況下，匆忙開展新線建設。

2)采用適宜的建設和技術標準，控制工程建設規模

(1)做好客流預測是開展軌道交通工程設計的基礎，設計中通常采用“四階段法”進行客流預測。該預測方法雖然理論上較為成熟，但針對具體項目預測的客流量，還應結合軌道交通線網規劃建設情況進行合理修正，使預測的客流量基本接近實際，便于確定宜采用的建設和技術標準，在滿足近、遠期發展要求的條件下，合理確定建設規模，有效控制工程投資。(2)根據線網規劃，針對具體項目線路走向、宜采用的技術標準、環境和地質條件確定線路敷設方式，車站結構形式和規模，做到性價比最優。

3)統籌車輛段布置，注重主變電站和運營控制中心資源共享

根據軌道交通線路運營要求，大于20km的線路需要設置車輛段和停車場，但如果每條線路都設置1處車輛段和停車場，明顯造成浪費。所以，要根據線網規劃，綜合考慮車輛段和停車場的設置位置和規模、檢修設備的配備，達到資源共享。如上海市地鐵線路，根據線網規劃和資源共享的原則，13條地鐵線路僅設6座車輛段和相關停車場(已建4座)。

4)深化影響投資比重較大的工作內容深度

電力外線、主變電站、管線遷改、人防設施等，在可行性研究階段應經過現場勘察確定主要方案，避免到初步設計階段方案發生重大變化，出現投資失控現象。

5)合理編制工程投資估算。

可行性研究投資估算是初步設計階段概算控制的目標。因此，應深化可行性研究階段工作深度，經過現場勘察、比選，提出可采用的幾種設計方案，通過方案論證和優化確定最優方案。據此編制投資估算，力求準確，并要考慮后續階段影響投資變化的各種主要因素。

2深化初步設計階段概算編制

1)提高可研批復方案的執行力

依據線網規劃完成的可行性研究方案批復后，初步設計階段不得隨意改變，特別是建設和技術標準、工程規模、線路敷設方式、車輛編組、設備選型等。隨著形勢和環境條件的變化，有些方案確需改變的，應通過方案論證后報原審批部門批準。

2)注重前期工程投資控制

前期工程主要包括征地拆遷、管線改移、道路恢復等，其費用是初步設計階段概算控制的重點和難點。建議業主(建設單位)委托有經驗的設計單位進行專項設計，在進一步深化設計方案的基礎上，確保前期工程的可實施性，避免投資失控。

3)推行標準化設計

城市軌道交通工程建設經過十幾年的發展，已逐步形成軌道交通設計標準體系，完善了工程建設規程規范和設計標準圖。所以，推行標準化設計可以縮短設計周期，加快工程建設進度。同時也可降低相關費用。

4)按專業分劈投資，開展限額設計

可行性研究報告批復后，在正式開展初步設計前，將批復的投資估算按專業、分部分項工程進行投資分劈，各專業按分劈后的投資額度開展限額設計、編制概算。設計過程中如果發現偏離，及時調整相關方案，達到有效控制工程投資的目的。另外，在車站分部工程設計中，市政配套(如周邊相關公交車站、過街通道、人行天橋等)、商業開發、物業開發等建設項目融入地鐵同期設計。此時，設計單位應把握住設計原則，這些內容不應列入軌道交通項目，應單獨立項，落實投資來源，達到有效控制軌道交通項目投資的目的。

篇8

1地鐵脆弱性影響因素模型構建

為了建立事故鏈的概念，危險分析與風險控制理論應以危險和隱患作為研究對象。其理論的基礎是對事故因果性的認識，以及對危險和隱患事件鏈過程的確認。有在確立危險及隱患所對應的事故后果的關系，就可以形成一套完整的事故關聯體系。在這以分析過程中，確認了人—機—環境—管理事故綜合要素，逐個分析每一方面在事故分析中的特點，形成超前防范和預先評價的概念和思路。地鐵脆弱性影響因素也將根據風險控制理論中的事故致因理論進行分析，以地鐵系統的脆弱點作為研究對象，以地鐵脆弱性概念為分析依據，具體以軌跡交叉論中人的不安全動作和物的不安全狀態為分析點進行研究。

1)人員因素研究地鐵系統的脆弱性的根本目的就是避免人員的傷亡。由于地鐵承載著城市主要的交通運輸負荷，每天尤其在早晚高峰將形成人員的聚集，同時由于地鐵自身的封閉性，事故發生對人員的影響較大。同時，地鐵的脆弱性一部分是由于人的群體行為放映的。因此，探討人的脆弱性，既是由于地鐵系統是脆弱性研究的重要組成部分，同時在研究人員的脆弱性問題也對安全學、人類可持續發展研究具有深遠意義。在地鐵車站中，人員主要包括站內的工作人員和乘客。

2)設備因素地鐵系統中的設備是事故的發生的最直接的載體和基礎，事故的發生離不開設備的影響。設備的可靠性不僅反映系統對外界擾動的適應能力，同時一定程度放映其對地鐵安全運營的影響。因此，探討設備的脆弱性，既是地鐵系統脆弱性研究的重要組成部分，也對安全學、人類可持續發展研究具有深遠意義。設備包括機電設備、信號與控制系統、乘客通行設備等。

3)環境的素地鐵系統中的環境是地鐵安全運行的支持，是影響地鐵脆弱性的一大因素。環境因素能夠直接或間接對地鐵帶來影響，形成某些特定擾動。因此，研究環境的因素具有重要意義。環境包括車站內部包括通道、站臺、出入口以及站內外與自然環境相關的排水、防風、防冰雪雷電等。本文將從從人員、設備和環境三個層面分析北京地鐵2010年-2011年的41起運營事故，深入剖析事故發生原因，綜合人員、設備和環境對地鐵脆弱性影響的前期實地調研和研究成果，總結出影響地鐵脆弱性的初始因素見表1所示。

2基于解釋結構模型的地鐵脆弱性因素建模

2.1解釋結構模型（ISM）的工作程序（1）組織實施ISM的小組。小組成員的人數為10人，小組成員對所要解決的地鐵脆弱性影響因素都持關心的態度，并且成員的專業基礎和背景不同，小組中明確一個能及時做出決策的負責人。（2）設定問題。本次研究的問題是對前一節得出的地鐵脆弱性影響因素進行分析，建立定性分析結構模型，將地鐵脆弱性影響因素系統構造成一個多級遞階的結構模型。（3）選擇構成系統的要素。小組成員根據專家確定的地鐵脆弱性影響因素，進行討論和研究，并據此制定要素明細表備用。（4）根據要素明細表構思模型，分析討論要素之間的關系，并建立鄰接矩陣和可達矩陣。（5）對可達矩陣進行分解后建立結構模型。（6）根據結構模型建立解釋結構模型。

2.2解釋結構模型的分析構思模型的建立采用德爾菲法，10位小組成員根據實際經驗，對系統結構中要素的關系進行分析，回答要素Si是否與Sj有關系。所謂有無關系，可以根據不同對象系統等有不同的含義。要素間的邏輯關系用v、a、x表示，其中v表示方格圖中的行要素影響列要素，a表示列要素影響行要素，x表示行和列要素相互影響。小組成員按照管理理論中的70%法則，經過多次討論分析，確立了影響地鐵脆弱性的21個要素。

2.3建立可達矩陣根據地鐵脆弱性因素意識模型中的相互影響關系建立地鐵脆弱性因素有向連接圖；根據鄰接矩陣的建立過程，建立地鐵脆弱性因素有向連接圖的鄰接矩陣A。用鄰接矩陣A加上單位矩陣I，經過一定的演算后，可得節點間長度不大于1的可達矩陣A1；接著，設矩陣A2=（A+I）2，也即將A1平方，并用布爾代數運算規則進行運算后，可得矩陣A2，該矩陣描述了各節點間經過長度不大于2的通路后的可達程度。由可達矩陣可知，該系統包括三個子系統，因素1和因素2是兩個獨立的子系統，剩余的19個因素是一個子系統，即暴露時間和暴露地點獨立于系統之內。第三個是主要的子系統。用A（ni）表示變量i能達到的變量的集合，即可達集；（Rni）表示能達到變量i的變量的集合，即先行集。由可達矩陣R可知其通達性如表3所示。

3結論

篇9

關鍵詞：地域文化輕軌車輛；文化元素；符號

引言

隨著科技的不斷進步,輕軌以其快速、便捷、清潔、準時、運量大和不受阻擋的特點,成為城市交通的主要手段，是現代城市社會經濟與生活不可或缺的組成部分。城市軌道交通的廣泛應用，成為解決城市交通問題的途徑之一。人們在追求安全、舒適、快速的交通環境的同時，也對地域文化的彰顯提出更多需求[1]。目前,我國城市輕軌車輛的造型設計與研究一直缺乏地域文化內涵，未能凸顯運營城市的文化特征。因此，在輕軌造型設計中應體現當地傳統文化和地域特色，有別于其他城市的車輛而形成自己獨特的形象特征，從而提高人們對歷史文化的認知和城市整體形象的共識。

一、概述

（一）輕軌概念

輕軌有著優良的性能和特點：容量大、噪聲低、無污染等。它能夠適應最高峰客運流量1萬~3萬/單向小時，介于標準有軌電車和快運交通系統（包括地鐵和城市鐵路）[2]。1978年，在比利時布魯塞爾召開的國際公共交通聯合會議上，定義輕軌車輛是基于有軌電車發展而來，并具有中等運輸量的城市交通方式。作為城市現代化的交通運輸工具，它具有很好的靈活性,可以與任何類型的城市軌道交通網絡相連。車輛行駛按照客流量的需求分別為：單軌車或者編組方式在城市街道鋼軌上、高架橋和隧道內軌道上[3]。

1.國內外城市輕軌車輛發展狀況

輕軌車輛以其運載量大，成本低，污染少等特點得到越來越多的國家的認可，輕軌在國外發展異常迅速。20世紀60至70年代的北歐國家如德國、比利時等城市輕軌交通發展是由有軌電車改造而成的,并逐步形成自己的完整輕軌交通系統。進入80年代,第一輛低地板輕軌車輛問世后,城市輕軌交通得到了迅速的發展[4]。并在世界范圍內很快得到應用。近些年來,歐美一些經濟發達國家競相發展此類交通系統。與此同時，第三世界國家如菲律賓的馬尼拉、泰國的曼谷等也開始建設和發展輕軌運輸系統來擴大輕軌鐵路線路，并取得了良好的經濟效益。目前世界上的輕軌交通線路已得到了迅速發展。隨著世界各國城市輕軌交通的競相發展，開始立足于本國的發展狀況和文化背景，設計出符合本國民族特色和文化特征的軌道交通車輛。不同國家、民族所具有的獨特造型風格將能夠代表國家的文化精神和風貌。因此，我國輕軌車輛發展應基于本民族文化的需要，設計出適合我國國情的車型，并朝著多元化和模塊化的方向發展。

2.地域文化含義

地域文化，是由特定的自然環境和人文環境等諸多因素形成的文化痕跡和印象。經過長期發展而積累形成的歷史遺存、文化形態、社會習俗、生產生活方式等，賦予地域文化豐富的內涵。在物質層面具體表現為：自然風景、歷史人物、建筑文物、動植物、服飾用品、當地特產等；在制度層面具體表現為：單體人的行為習慣、群體人的風俗傳統、制度規定、歷史事件、神話傳說、方言文字、文學戲曲等；在精神層面則是指特定地域人群最深層的心理結構和哲學宗教思想等。地域性是地域文化最顯著、最根本的特征[5]。

（二）車輛造型設計中的地域文化分析

1.輕軌車輛造型設計的文化因素

軌道車輛造型設計的文化因素是列車創新設計中的活躍感性因子，是列車造型語構學的民族特色語法，其人文性正是傳統列車設計所匱乏的。地域文化帶來的產品多樣性是提高產品競爭力,豐富市場的重要手段[6]。輕軌車輛運行于城市與郊區之間，屬于中速度運行的交通方式。設計中除了對車輛的技術與功能更多要求外，還應充分考慮當地文化因素，設計出符合當地人們的文化審美與心理效應。

2.地域文化與輕軌車輛設計的關系

文化是設計的土壤，優秀的設計無不植根于身后的文化底蘊，同時也彰顯著這種文化的榮光，發揮著文化傳播的作用。中國是一個具有悠久傳統的文化大國，其軌道交通車輛造型設計不能脫離其文化傳統而單獨進行。文化具有旺盛長久的生命力，是車輛造型創新設計生發的沃土[7]。為了在輕軌車輛造型設計中更好地體現出地域文化，主要從車頭車體造型和車身色彩涂裝兩方面進行設計。通過對當地的地理環境和人文風俗及民族特色進行加工制作，讓輕軌車輛的造型設計更具有文化氣息，成為一種傳播文化的有效途徑和重要媒介。以此不斷延續當地的傳統文化觀念，使這些文化在生活中得到廣泛傳播和滲透。重新指導人們的思想觀念和情感價值。

二、軌道車輛造型設計的文化性

（一）車輛造型與文化傳統

輕軌車輛造型設計是民族文化的真實寫照，如日本以兼收并蓄的“舶來精神”與樸素崇高的“自然觀”造就了其高科技、神秘感的造型。一直以浪漫著稱的法蘭西文化通常被認為是藝術的發源地與朝圣地，這與法國人崇尚精英文化并追求精致的生活品質有很大關系。使法國輕軌車輛造型設計總體呈現一種科技時代的藝術化關懷[8-9]。因此在輕軌車輛造型設計中，根據當地民族文化和特征進行深入研究，找出具有代表性的傳統文化元素，從而滿足人們對文化訴求和情感體驗。

（二）車體涂裝與民族性格軌道交通車輛的涂裝設計

在整車設計中起著關鍵作用，包含有：車體選色、色塊分割形式的確立以及裝飾圖案的布局等。民族性格是人們長期處于同一地域環境、氣候條件、生活方式、民俗習慣等形成的審美意識與觀念思想[9]。因此輕軌車體涂裝設計，車體選色以及裝飾圖案的應用都應當體現本民族的審美心理與民族性格。車體涂裝設計往往是該民族性格的外顯，通過色彩涂裝和裝飾元素的運用從而反映人們對文化的審美趣味和審美取向。

三、地域文化在輕軌車輛造型設計中的應用

（一）鄭州文化傳統

鄭州作為河南省省會，從全國版圖來看，無論政區還是交通地位，都處于居中位置，地勢多以平原為主。因此在歷史上扮演著重要角色，成為兵家必爭之地。中原文化歷史淵源、博大精深，是中華文化的典型代表。如神龍文化、殷商文化、思想文化等呈現出多元化特點[10]，蘊藏著自強不息的民族內涵。

（二）元素符號的提煉與移植

1.符號的概念符號作為信息傳遞與交流的媒介被人們認知，圖形符號是地域文化象征的形式和載體，首先應該對當地的地域文化深入挖掘，找出符合當地人們共識的圖形符號，并加以概括與提煉[11]。圖形符號主要用于輕軌車輛外觀造型設計上，主要以中原的殷商文化為理念提取文化符號，提煉出能夠被人們感知的圖形符號和具體形象來凸顯中原的地域文化特征。

2.文化元素的提取和移植輕軌車輛的外觀造型設計理念來源于中原文化中較古老的殷商文化（青銅器文化）。青銅器作為歷史文化信息的載體，在中國禮樂文化史上居有重要地位[12]。“青銅編鐘”作為禮儀樂器，其造型形態渾厚和凝重。體現了商周人崇尚禮樂，注重禮儀的儀式感，代表了威嚴和莊重的商周文化。而該輕軌車輛外觀設計主要是對“青銅編鐘”整體造型特征為原型進行提煉和優化。

3.設計創作

（1）頭型設計頭型設計是整個輕軌車輛設計中的核心，車頭作為車身設計的關鍵部分，起著導向作用。同時車頭作為信息傳達與標示的載體，能夠為人們提供直觀的設計符號與形式[13]。設計從流線造型與空間問題入手，進而達到一種視覺上的認知和實際空間的應用效果,創造出具有地域文化特征的造型風格。編鐘形態獨特飽滿，造型規則有序，表現了商周人對禮樂的熱愛和尊重。輕軌車輛的頭部造型設計中采用圖2符號的提取。以青銅編鐘為圖形符號，以編鐘完整簡潔的流線形態為造型元素，線條流暢且有力度。觀景視野采用廣闊的超大窗口，車燈造型隨頭型設計相互映襯，車頭造型由前之后延伸，在視覺上形成連續而又速度的美感。全屏的視角與車頭的燈罩、燈帶的造型相呼應,為車輛顯示光照功能的同時起到了裝飾作用。在整車色彩設計的分配上，使車形更具有美感與節奏。

（2）涂裝設計車體的涂裝設計作為地域文化符號的代表，具有一定的象征意義。必須充分考慮到地區的文化與歷史，把握地域民俗文化與風格特點來進行設計[14]。涂裝分別從車身選色、色塊分割確定以及裝飾圖案的布局等設計，既能對車體起到保護作用，同時兼具車身造型美觀、彰顯地域文化特點以及富有時代氣息的功能。在輕軌車輛造型的涂裝設計中，主要從車體選色和色塊的分割來進行設計，車體以黑色和白色為主要元素，更具有時代感和民族感。

結語

文化對于一個城市來說，既可以提升一個城市的形象，也可以促進一個城市的發展，中原文化對鄭州軌道交通的建設發展、提升城市形象、傳播城市文化都具有非常重要的作用。并且它能夠影響和帶動城市各個領域的發展，對城市規劃，交通、經濟和社會環境，城市軌道交通設計時應該尊重傳統和當地文化特色,融入當地歷史文化，使車輛設計體現較高的文化內涵與藝術水準，只有弘揚與繼承地方傳統與本土文化，才能更有創新和發展，才能得到人們的認同和稱贊。

參考文獻

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[4]王其利，國外輕軌鐵路及其車輛的發展[J].國外鐵道車輛,1999.(02).

[5]徐伯初、王超、向澤銳，考慮地域文化的城市公共交通系統形象研究[J].美術觀察,2014.(04).

[6]張鳳琦，“地域文化”概念及其研究路徑探析[J].浙江社會科學,2008.(04).

[7]卞靜、陳新華，地域文化符號在視覺設計中的應用[J].藝術與設計(理論),2010(02).

[8]孫曉琳，淺析產品設計中的文化符號[J].藝術與設計(理論),2008.(07).

[9]徐伯初、李洋，軌道交通車輛造型設計[M].北京:科學出版社,2012.

[10]畢海龍，論中原文化在產品設計中的應用[J].美術設計,2013(04)，103-104.

[11]歐琳，地域文化符號在宜興紫砂壺包裝中的應用[J].設計,2016.(07).

[12]吳克敬，青銅編鐘:耀古爍今的天籟神器[J].延河文學月刊,2007.(11).

[13]胡雨霞，輕型軌道交通的設計與研究[J].包裝工程,2004.(04).

篇10

關鍵詞：地鐵運營 初期 安全管理

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：

地鐵是城市公共交通重要組成部分之一，其產品是安全、優質地運送乘客。長期以來，軌道交通運營安全問題一直是世界各大城市關注的重點，也是運營企業各項管理工作的重中之重。近年來全球地鐵事故不斷發生，我國的北京、上海、廣州等城市地鐵先后發生了不少事故。

一、關于地鐵運營安全的基本認識

地鐵是一個龐大而復雜的系統。“安全第一，預防為主”這八個字雖為我們所熟悉，但如何在實際工作中真正落實，卻非易事。如何從理論和實踐去認知地鐵安全運營的特點和預防事故的途徑，既是我們安全管理的重要任務，又是我們確保安全運營的關鍵所在。

（一）安全與事故的基本概念

安全的本質含義應該包括預知、預測、分析危險和限制、控制、消除危險。安全，是人類本能的需要。馬斯洛理論認為，當人的基本生理需要得到相對滿足后，接著便是安全的需要。安全，是人類在其生存發展活動中一個重要的原則和目標。

（二）事故可以預防，安全是可控的

從系統論的觀點出發，影響安全的諸多因素可以歸結為人、機、環境和管理。早在40年代后期，美國康耐爾（cornell）大學的T.P.Wright就提出，按人、機、環境分類是檢查事故起因和事故預防機理的理性模型。那么，在實際工作中如何通過管理改善系統的安全狀態或提高系統可靠度？這是需要我們進行理論和實踐探討的重要問題。

首先，事故具有因果性，即關聯性。我們可以通過理論和實踐來分析總結事故的因果關系，并經常性地檢查分析系統存在哪些事故起因，即檢查分析在人、機、環境方面所出現的隱患。

其次，一般來說，地鐵事故不是單一因素造成的，而是需要一定條件的組合。因此，雖然系統存在各種隱患，但只要我們能認知并切斷有關條件組合，一些事故便不會發生。充分認識這一特點，有利于我們分輕重緩急，有針對性地開展事故防范工作。

二、運營初期面臨的運營安全主要問題

我國城市軌道交通建設在快速發展的同時，因其發展歷史較短，經驗不足的現實，在運營管理中留下較多問題和安全隱患。地鐵在開通初期，面臨的安全問題主要有如下幾點：

1.在建設和運營的環節上存在脫節

城市軌道交通要從前期論證、規劃、設計、建設和運營的全過程抓好安全管理工作。目前，我國城市的軌道交通在規劃、設計、建設、運營各個環節上相互脫節，致使在最終的運營環節上留下了一些實施設備上的安全隱患。

2.安全管理法規亟待完善

地鐵安全管理法規，是實現地鐵建設、運營和管理法制化和規范化的基礎，也是實現地鐵安全、健康、持續發展的根本。在歷史長久的經驗豐富的國家鐵路，鐵道部制訂了《技規》、《事規》等整套完善的規章，鐵路局、站段也根據各自情況制訂了完善的規章。

3.安全管理機構亟待完善

在開通運營前期，運營分公司主要生產工作是介入地鐵建設、員工培訓和規章制訂等工作，因此，安全管理機構基本為此建立。當開通運營之后，安全管理工作的中心必須下移到生產一線，因此怎樣建立有效的安全管理機構，使運營安全管理工作能做到橫向到邊，縱向到底，從而確保安全工作得以順利開展是運營分公司亟待解決的問題。

4.廣大乘客的安全意識亟待提高

地鐵運營安全直接關系到乘客的人身安全和財產安全，與廣大人民群眾的切身利益息息相關。要實現地鐵運營安全有序，在加強員工安全管理基礎上，廣大乘客安全意識提高也是必不可少的。由于在開通初期，地鐵對于深圳大多市民而言尚是新生事物，因此如何盡快幫助市民認知地鐵，提高乘客的安全防范意識，共同保證地鐵運營安全是運營公司亟待解決的問題。

5.設備新

雖然地鐵采用了國內外較為先進的設備，安全可靠性強，但由于設備新，磨合時間短，且由于建設工程緊張導致設備的聯調時間短，設備調試不夠充分，因此在運營初期，設備的故障率較高，從而嚴重威脅運營安全。

6.人員新

由于地鐵是新興行業，地鐵公司運營初期招聘的人員中有地鐵經驗的人員非常少，大多數都是剛畢業的學生，少部分是有鐵路經驗的員工，所以在運營初期面臨著嚴重的“人員新”的問題。

7.安全文化亟待形成

營造良好的安全文化在地鐵運營安全工作中是很重要的工作。由于在運營初期，運營人員來自全國各地，且來自不同行業，相互間工作缺乏默契，沒有共同的安全理念，這對安全運營工作同樣存在著威脅，因此，運營分公司亟待在整個分公司培育良好的安全理念，營造良好的安全文化，使全運營人員的工作形成合力，有效確保運營安全。

三、運營初期確保安全運營的方法1.堅持以人為本，提高員工綜合素質

員工是企業的主體，企業的經營行為是員工活動的反映，企業文化建設是由員工行為體現出來的。可以說，員工素質的高低，決定著企業的經營成果，提高員工素質是搞好企業文化建設的根基。因為提高員工道德素質，是企業樹立良好形象的關鍵；提高文化素質，是推動企業發展的根本保證；提高技術素質，是推動企業發展的動力。

2.加強運營設施設備保障，確保運行狀態良好

技術設備的日常管理和維護直接影響著系統的運營安全和可靠性。城市軌道交通系統包含了以下主要設備：線路及車站、車輛及車輛段、通信信號、供電、環控設施、售檢票以及防災監控報警等設備。這些設施設備雖然采用了較高的可靠性標準，列車運行控制軟硬件系統也采用了冗余設計來增強系統工作的可靠性，但在長期復雜多變的外界因素干擾下，仍然難以保證運營設施與設備不產生功能失效，因而系統在實際運營過程中發生隨機故障在所難免。為了降低故障發生率，就需要對系統的各種設施設備做好日常的維護和管理，發現問題及早解決，最大程度地消除發生故障的隱患，從而保證軌道交通系統安全高效的運行。

3.改善運營環境，營造良好氛圍，減小環境影響

諸多內部和外部環境因素直接或間接地影響著我們的安全運營。為此，必須重視環境改善。作為軌道交通的運營者和使用者，軌道交通的員工和乘客都會對軌道交通的安全運營產生影響。