城市軌道交通工程論文大全11篇

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1城市軌道交通工程管理的特點

城市快速軌道交通系統（地下鐵道、輕軌等）是屬于集多工種、多專業于一身的復雜系統。近百年來世界上許多大城市的發展經驗告訴我們，只有采用快速軌道交通系統作為公共交通的骨干網絡，才能有效地解決城市交通問題。在過去的100多年中，從單一的線路布置，發展到采用先進技術組成的復雜而通暢的軌道交通網絡，為城市交通建設引入了立體布局的概念，給城市的可持續發展提供了條件。

自改革開放以來，我國的經濟增長和城市化水平都有了迅速發展，很多大城市為了改善城市交通的困境，都紛紛在策劃并修建大、中運量的地鐵或輕軌交通項目。我國大陸現有北京、上海、廣州、天津等城市的軌道交通系統投入運營，共計約250余km。正在建設城市軌道交通的城市有北京、上海、廣州、天津、南京、深圳、大連、武漢、重慶、長春等，共計約300余km。沈陽、成都、杭州、蘇州、西安、哈爾濱等也在積極籌備建設城市軌道交通。全國各城市的軌道交通線網規劃已達數千km。

1.1城市軌道交通工程的特點

1.1.1城市軌道交通提供了大容量運輸服務的方式

城市軌道交通提供了資源集約利用、環保舒適、安全快捷的大容量運輸服務方式，它與城市其他交通工具互不干擾，具有強大的運輸能力、較高的服務水平、顯著的資源環境效益，是解決特大型城市交通問題和可持續發展的根本出路。

1.1.2城市軌道交通是巨大的綜合性復雜系統

①建設規模大。一個城市的軌道交通線網一般有百余千米至數百千米；②技術要求高。幾乎涉及到現代土木工程、機電設備工程的所用高新技術領域；③項目投資大。每千米造價達3－4億元人民幣；④建設周期長。單線建設周期要4－5年，線網建設一般要30－50年；參與單位多，有成百上千家；⑤信息海量。建設、運營過程中所產生的信息量很大，處理工作非常繁重；⑥系統復雜。要考慮軌道交通與其它交通方式、城市發展的關系，考慮軌道交通線網布局、建設次序、資源共享的關系，考慮軌道交通工程策劃、建設、運營、資源利用的關系等。

1.1.3城市軌道交通工程管理難度大

對項目業主來說，城市軌道交通工程項目管理涉及到的管理單元（要素）繁雜，包括項目組成的各種資源(人、財、物、信息)，包括項目的各種組織形態(單元、部門、單位)，包括各種技術(設計、施工、制造、運營)等。

1.2城市軌道交通工程管理的特點

上述特點決定了城市軌道交通工程項目管理是基于復雜系統的管理。理論和實踐證明，基于復雜系統的管理必須考慮集成化管理。我們將集成化管理的內涵描述為:集成化管理是將兩個或兩個以上的管理單元(要素)集合成為一個有機整體（集成體）的行為和過程，所形成的有機整體（集成體）不是管理單元(要素)之間的簡單疊加，而是按照一定的集成模式進行的再構造和再組合，其目的在于更大程度地提高集成體的整體功能。從本質上講，集成化管理強調集成體形成后的整體優化性、功能倍增性、共同進化性、相互協同性、結構層次性等。集成化管理的效應最終體現在管理活動的經濟效果上，主要包括聚集經濟性、規模經濟性、范圍經濟性、速度經濟性、網絡經濟性等。同樣，基于復雜系統的管理必須面向全壽命周期。項目的全壽命周期是指項目從開始到結束所經歷的各個階段全過程。工程項目整個壽命周期作為一個完整過程，相互之間的影響、作用和制約成為一體，必須加以全面考慮。

因此，城市軌道交通工程管理的特點就是必須考慮全壽命周期集成化管理，應該面向項目涉及到的各種管理單元（要素），包括項目資源、組織、技術等，按照一定的集成模式進行整合，考慮項目的全過程、全方位、全系統管理，提高項目的整體功能和管理效應。

2城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的必要性

2.1工程項目的全壽命周期管理

一個工程項目的全壽命周期管理涉及到項目的全過程、全方位、全系統，根據各參與方在整個工程中管理內容和重點的不同，一般分為兩個管理層次。第一個層次是業主方項目管理，它是業主對項目建設、運營進行的綜合性管理工作，貫穿項目始終，涵蓋項目全部，管理的內容從項目立項到項目終結的全過程，包括項目策劃，項目建設投資控制、進度控制、質量控制、合同管理，項目投產運營，在工程項目管理的整個系統中，業主方項目管理始終處在核心位置。第二層次是實施方項目管理，它是受業主委托的設計單位、施工單位、供應單位、運營單位實施項目中標簽約的那一部分工作內容，所以，他們屬于對工程項目的局部管理。本文所述的城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理特指業主方項目管理。

2.2城市軌道交通工程的全壽命周期及其集成化管理

城市軌道交通工程的全壽命周期是將一個城市的軌道交通工程作為整體來考慮，工程從開始到結束所經歷的各個階段全過程，它可定義為對整個線網系統的考慮，也可定義為對一條線路的考慮。工程項目的全過程包括：項目策劃階段（可行性研究、項目定義等），項目建設實施階段（設計、施工和竣工驗收），運營管理階段（運營準備、運營使用）。建設項目的價值是通過建成后的運營實現的，工程項目全壽命周期集成化管理的思想是要求項目策劃、建設面向運營，要求項目策劃、建設和運營的資源、組織、技術、過程一體化，即在項目的策劃和建設過程中充分考慮運營的情況，通過工程項目的策劃、建設、運營等環節的充分結合，使工程項目面向運營最終功能，創造最大的經濟效益、社會效益和資源環境效益。

2.3我國城市軌道交通工程現行的管理模式及其存在的問題

我國城市軌道交通工程管理大致有以下2種模式。一是投資、建設、運營、監管“四分開”管理模式，即投資以政府控股公司為主，建設、運營分別由幾家公司參與競爭，政府負責監管；二是以政府投資為主，融資、建設、運營、資源利用“一體化”管理模式，即以政府為主負責資本金投入，一家法人公司負責融資、建設、運營、資源利用全過程管理。其存在的問題是，“四分開”管理模式中業主沒有解決責任主體對工程從全壽命周期角度進行定義、分析、集成和管理，沒有解決全系統管理的完整性和全過程管理的一致性，削弱了建設、運營、資源利用的內在聯系；“一體化”管理模式中業主沒有解決通過市場對建設管理、運營管理的選擇性和競爭性，沒有解決全壽命周期不同環節的制約和監管，削弱了對工程效率的比較、分析、選擇和控制。要加快發展我國城市軌道交通事業，必須提高城市軌道交通工程管理水平，必須針對這些存在問題認真研究，探討解決方法。

2.4城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的必要性城市軌道交通工程現行的管理模式，或者使建設項目策劃階段業主方開發管理（DM）、實施階段業主方項目建設管理（OPM）和運營階段業主方物業運營管理（FM）相互分離，或者使管理者的選擇缺少競爭性，導致不少弊端。其主要表現在或者使工程建設的投資、進度、質量目標與運營的成本、接收、功能目標脫節，最終用戶需求自決策階段開始定義偏離，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；或者使業主不能利用競爭提高管理效率，不能通過相互制衡來規避風險。隨著管理思想、管理理論、管理實踐和信息技術的飛速發展，嘗試用信息集成、過程集成、技術集成、供應鏈集成、內部業務集成、外部資源集成和工具集成等系統集成的思想和方法，對城市軌道交通工程現行的管理模式進行變革，提高城市軌道交通工程的管理水平和管理效率，已經十分必要。

3、城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的思路和內容

3.1城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的思路

城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理主要是將現行管理模式中相對分離的建設項目決策階段業主方開發管理（DM）、實施階段業主方項目建設管理（OPM）和運營階段業主方物業運營管理（FM），運用管理集成思想，在管理目標、管理任務、管理組織、管理手段等方面進行有機集成，建立業主開發管理、建設管理、運營管理集成化的管理系統，同時解決業主主體利用市場進行充分選擇管理者的問題，實現城市軌道交通工程整體功能的優化和整體價值的提升及城市軌道交通工程全壽命周期目標。

3.2城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的內容

城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的內容主要由目標系統、任務系統、組織系統幾個方面組成。3.2.1目標系統

城市軌道交通工程全壽命周期管理的目標系統必須符合如下要求：

①應從建設項目的整體出發，反映項目全壽命周期的要求，既包括建設期的目標，更注重運營期的目標；

②應有較大的包容性，既注重業主和用戶的需求，也應包括其它相關方的需求；

③應體現對社會的貢獻，反映社會環境、可持續發展對項目的要求。

目標系統包括建設目標、運營目標、資源利用目標、全壽命周期總體目標。建設目標著重指向工程質量目標、工期目標、投資控制目標。運營目標著重指向服務質量目標、運營成本目標、經濟收益目標。資源利用目標強調整合延伸資源，創造延伸收益。全壽命周期總體目標是指對上述目標的整合，著重體現功能目標、費用目標、時間目標、社會目標的統一。全壽命周期功能目標著眼于工程質量、服務質量目標的統一性，涉及設計質量、施工質量、運營質量、使用功能等，追求系統的整體功能、技術標準、安全保證的優化。全壽命周期費用目標整合了建設投資、運營成本、運營收益、延伸收益目標，追求全壽命周期費用和收益的統一及優化。全壽命周期時間目標包括設計壽命期、建設工期、服務壽命期目標，涉及工程物理壽命與經濟壽命的相互關系，追求合理延長物理壽命和正確把握經濟壽命。全壽命周期社會目標主要強調項目的社會效應，追求各方滿意、環境協調、資源集約、可持續發展的實現。

3.2.2任務系統

城市軌道交通工程全壽命周期管理的任務系統主要包括過程管理任務、接口管理任務、信息管理任務。

1）過程管理任務

過程管理任務是任務系統的主體，主要涉及：①項目策劃；②項目計劃，包括總體計劃（前期工作計劃，招標計劃，工期計劃，質量計劃，資金計劃，資源計劃）、各任務分項計劃、計劃管理；③任務結構分解，包括建設任務結構分解（線網規劃、項目立項、可行性研究、勘測設計、土建施工、設備采購、安裝調試、工程驗收、資源利用準備、運營籌備）、運營任務結構分解（運營乘務、車輛保障、設施設備）、資源利用任務結構分解（房地產、廣告媒介、商貿、通信、咨詢）；④項目籌資與財務管理，包括籌資模式與方案、財務管理方法與方案；⑤項目招標，包括招標范圍、招標模式、招標方案；⑥合同管理，包括合同分類、合同管理模式、合同結構內容、合同風險防范、合同管理方案；⑦項目實施控制，包括總體控制和各任務分項控制，涉及工期控制、質量控制、投資控制、資源控制、安全控制；⑧調試與驗收，包括單系統調試、系統總聯調、工程與設備驗收；⑨運營管理，包括運營模式、運營組織、運營方案、安全保障。

2）接口管理任務

接口管理是任務系統的界面聯系，主要涉及接口特點、接口條件、各任務間接口、各任務內接口、接口整合、接口方案。

3）信息管理任務

信息管理是任務系統的交互平臺，主要涉及信息標準化（任務結構分解與編碼規則）、信息溝通（不同組織、不同過程、不同方面的溝通與信息共享）、信息集成化（基于計算機數據庫技術、網絡技術、集成平臺框架技術）。

3.2.3組織系統

城市軌道交通工程全壽命周期管理組織系統是指業主組織管理模式，包括建設管理組織模式、運營管理組織模式和資源利用管理組織模式。他既涉及不同管理組織之間的相互關系和業主對全壽命周期管理組織系統的一體化考慮，又涉及同一組織中的整合。

組織系統的一體化考慮主要包括：①不同階段目標、任務下的項目組織選擇；②不同項目組織管理目標的一致性；③管理任務的銜接性；④管理界面的協調性。在同一組織中主要考慮：①崗位設置，包括崗位橫向結構（任務部門、職能部門、崗位分解、崗位職責）、崗位縱向結構（扁平化與垂直化、分權與集權）、崗位設置原則（因事設崗、權責對應、指揮集中）、崗位設置方案；②人員配備、考核、培訓，包括配備原則（因崗擇人、因物器使、擇優選用、能級對應）、考核原則（堅持標準、規范程序、觀察過程、注重結果、考核與獎懲升遷相結合）、培訓原則（更新知識、強化觀念、加強溝通、發展潛能）、實施方案；③組織文化與制度建設，強調文化、制度建設的基礎與優化；④力量整合，突出整合組織力量，調動各方積極性，實現組織目標優化。

4、城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的重點

城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的重點主要有：全壽命周期目標整合、任務銜接、功能優化、費用控制、組織創新和集成化管理信息系統的構建。

4.1全壽命周期目標整合

城市軌道交通工程全壽命周期目標整合著重解決建設期投資、進度、質量目標與運營服務目標的脫節，使建設目標、運營目標、資源利用目標服從于全壽命周期總體目標，最終突出交通功能目標，優化費用效益目標，重視服務壽命目標，提升社會發展目標。

4.2全壽命周期任務銜接

城市軌道交通工程全壽命周期任務系統有著內在的聯系，必須十分重視各任務的銜接，既要做好不同主體所承擔任務的銜接，又要處理好同一主體所承擔任務的各種接口關系，特別應注意策劃、設計、施工、運營等任務的銜接。

4.3全壽命周期功能優化

城市軌道交通工程全壽命周期功能優化應著重功能分析，力求用較低的全壽命周期費用，可靠地實現全壽命周期功能，提升全壽命周期價值?？梢杂脙r值工程的基本表達式V=F/C進行功能優化的分析，其中V代表全壽命周期價值，F代表全壽命周期功能，C代表全壽命周期費用。軌道交通工程的價值取向應是合理的全壽命功能實現、經濟的全壽命周期費用下全壽命價值的提升，思路應放在確定全壽命周期功能的合理匹配，追求全壽命周期費用降低上。尤其是功能定位要全面反映工程滿足城市軌道交通規定和潛在的需要，這種需要應該包括實用性、可靠性、安全性、環境要求、經濟性、美觀性等諸多方面，這種滿足應貫穿工程的整個壽命周期，以實現合理的需要、適度的滿足。要注意功能的匹配，保持功能結構的合理。要著重對工程的基本功能、輔助功能、外觀功能等進行分類、整理、評價、定位，保證工程實施的功能前提是正確的，確?；竟δ埽匾曒o助功能，兼顧外觀功能。功能優化的最好時機是在工程的決策和實施階段，功能優化的效果檢驗和提升是在工程的運營階段。

4.4全壽命周期費用控制

城市軌道交通工程全壽命期費用控制，①是指項目業主和管理者在投資決策、建設管理、運營管理、資源利用中，在確保功能實現和優化及收益較大化的同時，使全壽命周期的總費用合理并最小化，從而實現全壽命周期費用和收益的統一及優化。②是對項目全過程費用的控制，其控制流程應貫穿項目的決策、建設、運營、開發全過程，通過對項目費用的計劃、貫徹、執行、反饋、糾偏、修正和再貫徹這樣一個循環管理程序，盡量將項目費用控制在系統最小的范圍內。③也是對項目全方位費用的控制，項目管理者要有效地處理項目的費用目標與項目其它目標之間的關系，如功能、時間、收益等目標的關系，以實現合理功能、時間、收益條件下的費用優化，從而達到項目總體目標的實現。

城市軌道交通全壽命周期費用控制主要考慮以下方面。①分析整個系統全壽命周期費用結構和控制重點。要從整個系統的結構中分析其全壽命費用的構成，了解系統各部分全壽命周期費用的大小，確定整個系統全壽命周期費用的比例結構。根據費用比重分析法（也稱ABC分析法）的原理，結合城市軌道交通工程的特點，整個系統10%—20%的部分其費用占總費用的比例很高，可定位為A類，作為重點控制考慮，其余可定位為B類和C類，作為次要和一般控制考慮。各個部分的建設費用（一次性投資）和使用費用的比例也有很大差異，可考慮將不同部分的建設費用或使用費用作為費用控制的重點。系統的全壽命周期分為策劃、建設、運營等過程，根據經驗，越是項目的前期，費用節約的可能性越大，越應該成為費用控制的重點。②分析系統各部分的費用結構和組成。要從系統各部分全壽命周期中分析建設費用和使用費用之間的比例關系，在功能分析指導下尋找合理的結合點，確定系統各部分全壽命周期費用的縱向結構。③分析系統各部分建設費用降低的內容、方法、手段和措施。要重視招標采購的公開、公平、公正和充分競爭。要充分利用強有力的組織措施、技術措施、經濟措施、合同措施來降低費用。④分析系統各部分使用費用降低的內容、方法、手段和措施等。要研究不同的運營維護和設備維修模式，考慮社會化、專業化服務對降低費用的作用。⑤分析全壽命周期費用與全壽命周期收益之間的關系，尋找收益減費用的最大化。

4.5全壽命周期組織創新。

城市軌道交通工程全壽命周期組織創新的重點，應解決業主在全壽命周期總體目標優化下項目管理組織的選擇；解決業主在不同階段、不同項目管理組織中管理目標的一致性、管理任務的銜接性、管理組織的互補性。無論選擇何種組織管理模式，應是以業主或業主聯合體為主體，選擇一個相對穩定的全壽命周期集成管理方或集成管理班子，對項目進行全壽命周期的開發、建設、運營管理等進行一體化考慮。在一個城市軌道交通建設起步階段，業主可通過市場選擇或委托的方式確定一個管理方或自己作為管理方，既作為全壽命周期的集成管理者，又承擔項目開發、建設、運營等具體的管理任務，進行一體化整合，同時，業主要加強對管理質量、效益的監管和考核，及時糾偏，提高效率。

當一個城市軌道交通建設發展到一定規模，市場又具備了多個投資主體和可供選擇的多個管理者時，業主或業主聯合體可通過市場選擇的方式，確定一個獨立的全壽命周期集成管理方，全面考慮城市軌道交通全壽命周期中需要集成整合的一體化問題，并委托或與其一起通過市場選擇不同的建設管理方、運營管理方或某條線路項目建設、運營一體化管理方；業主或業主聯合體也可直接選擇不同的建設管理方、運營管理方并與其共同建立一個全壽命周期集成管理聯合班子，全面考慮軌道交通全壽命周期集成化管理。不管何種組織模式，都必須有一個穩定的組織或班子全面考慮全壽命周期集成化管理問題，這是全壽命周期組織創新的核心。這一組織創新的根本動力來自于業主。

4.6全壽命周期集成化管理信息系統的構建

要實施城市軌道交通全壽命周期集成化管理，必須有一個穩定的組織或整合建設管理方、運營管理方組成聯合班子，運用公共的、統一的、信息共享的平臺，始終全面地考慮全壽命周期的集成問題，以實現全壽命周期總體目標。這一平臺就是城市軌道交通全壽命周期集成化管理信息系統，它是以一個城市的所有城市軌道交通工程項目參與方為用戶對象，利用現代化的計算機和信息處理技術，在項目全壽命周期過程中進行信息處理，為所有參與各方提供信息服務，輔助其進行決策、控制、實施的集成化人機系統。這一系統構建應由業主推動，通過城市軌道交通全壽命周期集成化管理組織或委托專門班子進行實施。

參考文獻：

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金屬性故障主要是指由于第三軌或者是接觸網與走形軌間產生直接金屬性接觸后，造成其絕緣支架擊穿，從而形成與大地的短路。比如在2010年時，北京地鐵一名乘客隨身攜帶的金屬水平尺從站臺中墮落，造成正在運行中的列車與第三軌之間的通路，從而導致了金屬性短路故障的發生。造成該種故障的另外一種原因也可能是在停電檢修作業的過程中，沒有及時將接觸網接地線撤銷，從而在恢復供電時發生金屬性短路故障，如果此時特別是在運行期間不能及時對故障位置進行確定和排出，勢必會對軌道交通的運行產生較大的影響。

2非金屬性短路

非金屬性短路主要是指第三軌與走形軌經過渡電阻短路或者是絕緣泄漏，從而發生非金屬性短路故障。比如在雨雪天氣環境下，暴露在戶外的城市輕軌在雨水或者是積雪作用下被覆蓋，間接的成為導體從而與行軌發生短路。另一方面，也可能是在長時間的運行過程中接觸網或者是第三軌的出現絕緣老化現象，從而導致電流外放和泄漏，泄漏的電流通過絕緣支座在流向接地扁銅后經由變電所地網，最終回流至變電所負極，從而引發非金屬性短路故障。同金屬性故障相比，非金屬性故障下產生的短路電流相對較小，所以造成了其短路現象不容易被察覺。但是隨著運行時間的不斷加長，可能會產生接觸電壓或者是跨步電壓，嚴重情況下還會出現電弧，從而使短路故障進一步擴大，給城市交通軌道電力系統的穩定運行以及人身安全都帶來了較為嚴重的影響。

二、城市軌道交通供電直流側短路故障定位的幾種方法

當前階段，城市軌道交通運輸中供電直流側短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法兩大類：

1阻抗法

城市軌道交通供電直流側短路故障定位方法中的阻抗法又可以分為單端量阻抗法和雙端量阻抗法兩種：（1）單端量阻抗法。該種供電直流側短路故障定位方法的工作原理相對較為簡單且易于實現，并且具有著裝置成本優廉的特點。但是其在實際運行過程中的故障定位精度較差，主要原因是在定位過程中容易受到對側系統過渡電阻的影響。在對該種方法的實際運用過程中，可以采用微分方程工頻法、一元二次方程法以及迭代法和電壓法等，從而消除過渡電阻或者是對側系統對單端量抗阻法故障測量精度造成的影響。（2）雙端量阻抗法。該種故障定位測量方法是當前城市軌道運輸供電直流側短路故障定位中被廣泛運用的技術方法，其主要是通過對兩端電壓流量的推算，并在故障點電壓相等的基礎上實現故障位置信息的獲取，其憑借著對現代通信技術和高精度互感器以及故障錄波裝置等現代技術和設備的支撐，實現了強大的故障定位功能。

2行波法

行波法是城市軌道交通直流輸電系統中較為常用的一種方法，主要是在行波傳輸的理論基礎上達到實現故障定位的目的，通過對不同的故障行波到達測量裝置的速度以及時間差等，對故障位置進行計算。以上兩種主要的故障定位方法具有著較多的優點，在直流輸電系統的故障定位中得到了較為廣泛的應用，但是在城市軌道交通直流供電系統中應用時，其對測量設備以及通訊設備具有著較高的要求，相應的設備投資較大。

三、基于貝瑞隆模型的時域故障定位原理和實現

1基本原理分析

對于城市軌道交通來說，其供電直流側發生短路故障后，導致了保護裝置動作，在該故障造成的過程中，其進行故障定位時能夠采用的主要數據為在保護動作發生前饋線保護裝置所記錄的電流和電壓信息，不利于故障定位的實現。不論是對于以上單端測距還是雙端測距方法來說，其都是以電壓以及電流的基波相量為基礎的，但是在當前故障發生和切除時間越來越短的情況下，大多數基波相量數據是無法進行準確提取的。對于基于分布參數模型的輸電線路時域故障定位方案來說，其可以通過對跳閘前原始數據的采用，不需要進行相應的濾波處理，直接性的在時域對故障距離進行測算，其與直流輸電線路本質上不存在較大的區別，僅僅是兩者能量集中頻域不同，所以該方案模型能夠有效實現對城市軌道交通主流側輸電線路短路故障的定位。

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一、供電系統的簡介及中壓網絡的概念

1、城市軌道交通供電系統的功能

城市軌道交通供電系統，擔負著運行所需的一切電能的供應與傳輸，是城市軌道交通安全可靠運行的重要保證。

城市軌道交通的用電負荷按其功能不同可分為兩大用電群體。一是電動客車運行所需要的牽引負荷，二是車站、區間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動力照明用電，諸如：通風機、空調、自動扶梯、電梯、水泵、照明、AFC系統、FAS、BAS、通信系統、信號系統等。

在上述用電群體中，有不同電壓等級直流負荷、不同電壓等級交流負荷；有固定負荷、有時刻在變化的運動負荷。每種用電設備都有自己的用電要求和技術標準，而且這種要求和標準又相差甚遠。城市軌道交通供電系統就是要滿足這些不同用戶對電能的不同需求，以使其發揮各自的功能與作用。

保證電動客車暢行，安全、可靠、迅捷、舒適地運送乘客，是供電系統的根本目的。

2、供電系統的構成

根據功能的不同，對于集中式供電，城市軌道交通供電系統可分成以下幾部分：外部電源、主變電所、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控(SCADA)系統。對于分散式供電，城市軌道交通供電系統則可分成以下幾部分：外部電源、(電源開閉所)、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控(SCADA)系統。牽引供電系統，又可分成牽引變電所與牽引網系統。動力照明配電系統，又可分成降壓變電所與動力照明。

但在進行初步設計與施工設計時，為便于設計管理，供電系統往往被劃分成：系統設計；主變電所設計；牽引變電所(或牽引降壓混合變電所)及降壓變電所設計；牽引網設計；電力監控系統設計；雜散電流腐蝕防護設計(注：動力照明隨同土建一起設計)。

3、外部電源方案

城市軌道交通系統的外部電源方案，根據城市電網構成的不同特點，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。

(1)確定外部電源方案的原則

城市軌道交通作為城市電網的特殊用戶，一般用電范圍多在10km~30km之間。城市軌道交通系統的外部電源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何種方式，應通過計算確定需要負荷之后，根據城市軌道交通路網規劃、城市電網構成特點、工程實際情況綜合分析確定。

(2)集中式供電

在城市軌道交通沿線，根據用電容量和線路長短，建設專用的主變電所，這種由主變電所構成的供電方案，稱為集中式供電。主變電所進線電壓一般為110kV，經降壓后變成35kV或10kV，供牽引變電所與降壓變電所。主變電所應有兩路獨立的進線電源。集中式供電，有利于城市軌道交通供電形成獨立體系，便于管理和運營。上海、廣州、南京、香港、德黑蘭地鐵等即為集中式供電方案。

(3)分散式供電

根據城市軌道交通供電的需要，在地鐵沿線直接由城市電網引入多路電源，構成供電系統，稱為分散式供電。這種供電方式一般為10kV電壓級。分散式供電要保證每座牽引變電所和降壓變電所均獲得雙路電源，要求城市軌道交通沿線有足夠的電源引入點及備用容量。建設中的沈陽地鐵、長春輕軌、大連輕軌、北京城鐵、北京八通線、北京地鐵5號線等即為分散式供電方案。

(4)混合式供電

將前兩種供電方式結合起來，一般以集中式供電為主，個別地段引入城市電網電源作為集中式供電的補充，使供電系統更加完善和可靠。這種方式稱為混合式供電。北京地鐵一線和環線、建設中的武漢軌道交通工程、青島地鐵南北線工程等即為混合式供電方案。

通過中壓電纜，縱向把上級主變電所和下級牽引變電所、降壓變電所連接起來，橫向把全線的各個牽引變電所、降壓變電所連接起來，便形成了中壓網絡。

根據網絡功能的不同，把為牽引變電所供電的中壓網絡，稱為牽引網絡；同樣，把為降壓變電所供電的中壓網絡稱為動力照明網絡。

中壓網絡有兩大屬性：一是電壓等級，二是構成形式。

中壓網絡不是供電系統中獨立的子系統，但是它卻是供電系統設計的核心內容。它的設計牽扯到外部電源方案、主變電所的位置及數量、牽引變電所及降壓變電所的位置與數量、牽引變電所與降壓變電所的主接線等。

二、中壓網絡的電壓等級

1、國家中壓配電現狀及發展趨向

我國現行中壓配電標準電壓等級有：66kV、35kV、10kV。隨著城鄉電氣化事業的發展，只有一種10kV作為中低電壓的分界，顯然已不能滿足城鄉配電網發展要求。

我國第一個20kV一次配電的供電區，已經于1996年5月在蘇州工業園區投入運行。從前一段運行情況來看，其線損率大大低于10kV系統。

對于農村電網，從電源電壓直接送到中壓一次配電層，形成高壓電源層──中壓一次配電層──低壓戶內三級配電，可以簡化電網、降低造價、減少線損、利于發展。采用20kV作為中壓一次配電層，功能上可以替代35kV與10kV兩個配電層，而造價上則與10kV設備差異不大。由此可見，20kV電壓等級的這種特點，也適合于高密度負荷地區的城市電網。例如：早在1999年中電聯供電分會發表的“北京電網實施城網建設和改造的規劃原則”中表明：北京市區內電壓等級按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)設計，其中新建開發區可選20kV電壓等級。

2、國內城市軌道交通中壓網絡現狀及發展思路

以往，因國家城鄉電網中沒有采用20kV這一電壓等級，相應的開關柜等20kV設備，也沒有跟上發展。在這樣的大環境下，要在城市軌道交通工程中使用20kV電壓級，是比較困難和不現實的。因而，國內既有城市軌道交通的中壓網絡電壓等級采用了35kV(若采用國外設備則是33kV)或10kV。北京地鐵、天津地鐵、長春軌道交通環線一期工程、大連快速軌道交通3號線的中壓網絡為10kV；上海地鐵1、2號線的牽引網絡采用了33kV，動力照明網絡采用了10kV；上海地鐵明珠線的牽引網絡采用了35kV，動力照明網絡采用了10kV；廣州地鐵1、2號線采用了33kV的牽引動力照明混合網絡；南京地鐵南北線一期工程、深圳地鐵采用了35kV的牽引動力照明混合網絡；武漢軌道交通一期工程、重慶軌道交通較新線工程采用了10kV的牽引動力照明混合網絡。

然而，隨著城鄉電力消費的增長，發展城鄉20kV配電網已提到議事日程上來。20kV是目前公認的具有發展前景的優選電壓級。20kV開關柜、變壓器、電力電纜等一系列設備，也完全實現了國產化。

近年已頒布的國家標準GB156—93中表明，20kV也是可使用的電壓級。另外，已經完成送審稿的《地鐵設計規范》中規定：地鐵中壓網絡的電壓等級可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此，在我國城鄉電網及20kV設備這個大環境，已經發生變化的情況下，在城市軌道交通中壓網絡的電壓等級選用上，也應該拓寬思路，認真比較，優化選用。換言之，不能僅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框，應該認識到，20kV也是可用的，并已成為一個備選電壓級。這是因為：城市軌道交通供電系統，尤其是集中式供電系統，與其他公用用戶相比，相對獨立，自成系統。無論從施工建設，還是運營管理、養護維修等均相對獨立。從這個角度來說，城市軌道交通中壓網絡的電壓等級不一定與外部電網電壓等級相一致。實際上，上海地鐵、廣州地鐵，已采用了國外的33kV設備，而我國電壓等級是35kV，并非33kV。另外，象南京地鐵、深圳地鐵采用的35kV，也是這兩座城市市區電網所要取消的電壓級。換言之，在城市軌道交通中壓網絡電壓等級與外部市網電壓等級的關系上，是采用35kV還是采用33kV或者20kV，其性質和概念上是一樣的。

3、不同電壓等級的中壓網絡的特點

(1)35kV中壓網絡，國家標準電壓級。輸電容量較大、距離較長；設備來源國內；設備體積較大，占用變電所面積較大，不利于減小車站體量；設備價格適中；國內沒有環網開關，因而不能用(相對于斷路器柜)價格較便宜的環網開關，構成接線與保護簡單、操作靈活的環網系統；廣州地鐵、上海地鐵已經采用。

(2)33kV中壓網絡，國際標準電壓級。輸電容量較大、距離較長，基本與35kV一致；設備來源國外，不利于國產化；國外開關設備體積較小、價格較高，廣州、上海地鐵已經采用；國外C－GIS產品有環網單元。

(3)20kV中壓網絡，國際標準電壓級。輸電容量及距離適中，比10kV系統大。設備完全實現國產化；引進MG、ALSTHOM等技術的開關設備，體積較小，占用變電所面積遠小于國產35kV設備，有利減小車站體量，節省土建投資；價格適中；有環網單元，能構成接線與保護簡單、操作靈活的環網系統；國內地鐵尚沒有采用，但國外地鐵多有采用。

(4)10kV中壓網絡，國家標準電壓級。輸電容量較小、距離較短；設備來源國內；設備體積適中；設備價格較低；環網開關技術成熟、運營經驗豐厚，可用其構成保護簡單、操作靈活的環網系統；國內外地鐵廣為采用。

4、不同電壓等級的中壓網絡的綜合比較

三、中壓網絡的構成

1、概述

對于集中式外部電源方案，牽引網絡和動力照明網絡，可以采用相對獨立的形式，即牽引動力照明獨立網絡，也可以共用同一個中壓網絡，即牽引動力照明混合網絡。對于分散式外部電源方案，采用牽引動力照明混合網絡。

牽引動力照明獨立網絡的特點：牽引網絡與動力照明網絡，兩者相對獨立、相互影響較??；35(33)kV較高的電壓級與較重的牽引負載相適用，而10kV較低的電壓級則與較小的動力照明負荷相適用。

牽引動力照明混合網絡的特點：供電系統的整體性比較好，設備布置可以統籌考慮。

牽引網絡與動力照明網絡，可以采用同一個電壓級，也可以采用兩個不同電壓級。

目前，我國城市軌道交通工程有的采用了牽引動力照明混合網絡，有的則采用了牽引動力照明獨立網絡；國外有的地鐵采用了牽引動力照明獨立網絡。

2、中壓網絡的構成原則

(1)滿足安全可靠的供電要求；

(2)滿足潮流計算要求，即設備容量及電壓降要滿足要求；

(3)滿足負荷分配平衡的要求；

(4)滿足繼電保護的要求；

(5)滿足運行管理、倒閘操作的要求；

(6)每一個牽引變電所、降壓變電所均應有兩路電源；

(7)系統接線方式盡量簡單；

(8)供電分區應就近引入電源，必要時可從負荷中心處引入電源，盡量避免返送電；

(9)全線牽引變電所、降壓變電所的主接線盡量一致；

(10)滿足設備選型要求。

3、集中式外部電源方案下的中壓網絡構成

(1)獨立35(33)kV牽引網絡＋獨立10kV動力照明網絡的接線方式

1)35(33)kV牽引網絡的接線方式

當中壓網絡為兩個不同電壓級時，35(33)kV牽引網絡的常用接線方式，如插圖一所示。這些基本接線方式可以分成A、B、C、D四種類型。

lA型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于同一個主變電所的不同母線；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分、主變電所附近的牽引變電所電源引入。

lB型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；兩個牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于同一個主變電所的不同母線，每個牽引變電所均從主變電所接入一路主電源，兩個牽引變電所通過聯絡電纜實現電源互為備用；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分的牽引變電所電源引入。

lC型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；兩個牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于不同的主變電所，左側牽引變電所從左側主變電所接入一路主電源，右側牽引變電所從右側主變電所接入一路主電源，兩個牽引變電所通過聯絡電纜實現電源互為備用；該類型接線適用于位于兩個主變電所之間的牽引變電所電源引入。

lD型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于左右兩側不同的主變電所；該類型接線適用于位于兩個主變電所之間的牽引變電所電源引入。

2)10kV動力照明網絡的接線方式

當中壓網絡為兩個不同電壓級時，10kV動力照明網絡的基本接線方式，如插圖二所示。

全線的降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所(或中心降壓變電所)的35(33)/10kV主變壓器，就近引入兩路10kV電源；中壓網絡采用雙線雙環網接線方式；相鄰供電分區間通過環網電纜聯絡；降壓變電所主接線采用分段單母線形式；降壓變電所進線開關采用斷路器。該接線方式運行靈活。

(2)35(33)kV牽引動力照明混合網絡的接線方式

當中壓網絡采用一個電壓級時，35(33)kV牽引動力照明混合網絡的基本接線方式，如插圖三所示。

在有牽引變電所的車站，牽引變電所與降壓變電所合建成牽引降壓混合變電所，對大型地下車站，除牽引降壓混合變電所或降壓變電所外，還會設置跟隨式降壓變電所。

全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路35(33)kV電源；中壓網絡采用雙線雙環網接線方式，牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用斷路器；兩個主變電所之間的供電分區間通過環網電纜聯絡，其他供電分區間可以不設聯絡電纜。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的主接線，均采用分段單母線形式。

該接線方式運行靈活。35(33)kV牽引動力照明混合網絡，因其輸電容量大、距離長，因而更適合于地下線路。

(3)10kV牽引動力照明混合網絡的接線方式

當中壓網絡采用一個電壓級時，10kV牽引動力照明混合網絡的基本接線方式，如插圖四所示。

全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個車站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路10kV電源(對于地面線路，供電分區的來自于主變電所的兩路10kV電源也可以從牽引變電所處引入，不一定就近引入)。

牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線均采用分段單母線形式。地下降壓變電所主接線可采用分段單母線形式，地面降壓變電所主接線則可以采用兩段母線形式，同一工程的地下降壓變電所與地面降壓變電所主接線，應盡量一致。地面降壓變電所的配電變壓器，也可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。

中壓網絡采用雙線雙環網接線方式。牽引降壓混合變電所、牽引變電所的環網進線開關均采用斷路器；地面降壓變電所的環網進線開關可以采用負荷開關，地面降壓變電所的配電變壓器，也可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。如果兩個主變電所10kV母線間設有專門的聯絡電纜，那么兩個主變電所之間的供電分區間不必再設聯絡電纜；同一個主變電所供電范圍內的供電分區間可以不設聯絡電纜(尤其是當這些供電分區分別只有一個牽引變電所時)。

該接線方式運行靈活。10kV牽引動力照明混合網絡，因其輸電容量小、距離短，因而更適合于地面線路。

(4)20kV牽引動力照明獨立網絡的接線方式

當中壓網絡采用一個電壓級時，除前面已經分析的35(33)kV牽引動力照明混合網絡、以及10kV牽引動力照明混合網絡外，伊朗德黑蘭地鐵采用了20kV牽引動力照明獨立網絡，即牽引網絡與動力照明網絡相對獨立，但均為20kV電壓級。該接線方式如圖五所示。

20kV牽引網絡的構成方式為：兩個63/20kV主變電所之間的牽引變電所，以相互間隔的方式分成兩組，每一組均以類似于(開環運行的)單線單環網接線方式，分別從兩個主變電所各引入一個20kV電源，即這些牽引變電所從兩個主變電所各取得一路20kV電源。位于線路端頭的牽引變電所，則以傳統的(開環運行的)雙線雙環網接線方式，從一個就近主變電所的不同母線取得兩路20kV電源。

20kV動力照明網絡的構成方式為：全線的降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過4個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線以類似于(開環運行的)雙線雙環網接線方式就近引入兩路20kV電源。兩個供電分區間可以設聯絡電纜。

牽引變電所的主接線采用分段單母線形式，即設有兩段環網電源母線及一段牽引電源母線。降壓變電所的主接線采用兩段母線形式。牽引變電所與降壓變電所的電源進線均采用負荷開關作為環網開關。降壓變電所的配電變壓器，采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。

該接線方式的特點是，實現了以“負荷開關”構成環網接線，保護簡單；另外牽引網絡與動力照明網絡相互影響小。但是由于牽引網絡與動力照明網絡的分離，以及牽引網絡采用了單線單環網接線方式，導致區間中壓電纜過多。

4、分散式外部電源方案下的中壓網絡構成

對分散式外部電源方案，中壓網絡采用10kV牽引動力照明混合網絡，基本接線方式有以下四種。下面逐一分析其構成特點。

(1)接線方式一

接線方式如插圖六所示。

全線的牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從城市電網就近引入兩路10kV電源；中壓網絡采用雙環網接線方式，牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用斷路器；兩個相鄰供電分區間通過兩路環網電纜聯絡。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的主接線，均采用分段單母線形式。

該接線方式運行靈活。為同一個供電分區供電的從城市電網引來的兩路10kV電源，可以來自不同的地區變電所，也可以來自同一地區變電所。該方式要求城市電網有比較多的10kV電源點。

(2)接線方式二

接線方式如插圖七所示。

全線的牽引降壓混合變電所(或牽引變電所)，每兩個分成一組。每一組均從城市電網引入兩路10kV電源，分別作為兩個牽引降壓混合變電所的主電源，同時同一組的兩個牽引降壓混合變電所間設雙路聯絡電纜，實現電源互為備用。相鄰兩組牽引降壓混合變電所之間設單路聯絡電纜，增加系統的供電可靠性。

牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。無牽引變電所的地面車站，其降壓變電所，可按跟隨式降壓變電所考慮。無牽引變電所的地下車站，其降壓變電所的10kV電源可以由相鄰兩組間的單路聯絡電纜提供(該降壓變電所應采用分段單母線主接線)。

該接線方式比較簡潔。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多，但要求每組從城市電網引來的兩路10kV電源應來自不同地區變電所，以增加供電的可靠性。該接線方式適合于地面線路。

(3)接線方式三

接線方式如插圖八所示。

全線的牽引降壓混合變電所(或牽引變電所)，前后關聯，渾然一體。除最后一個牽引降壓混合變電所從城市電網直接引入兩路10kV電源以外，其他牽引降壓混合變電所均從城市電網引入一路10kV電源，這路電源既是本變電所的主電源，又是前一個變電所的備用電源，換言之，當前變電所的主電源直接來自城市電網的10kV電源，而備用電源則來自于下一個變電所。依次類推，最后一個變電所則需要從城市電網引入兩路10kV電源。

牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。對于無牽引變電所的車站，其降壓變電所，可按跟隨式降壓變電所考慮。

該接線方式最為簡潔。N個變電所需要N＋1路10kV電源，相鄰變電所間只有一路聯絡電源。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多，但要求這些城市電網引來的10kV電源應來自不同地區變電所，以增加供電的可靠性。該接線方式適合于地面線路。

(4)接線方式四

接線方式如插圖九所示。

全線的牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過4個車站。每一個供電分區由一個電源開閉所供電，每個電源開閉所均從城市電網就近引入兩路10kV電源。

該電源開閉所可以獨立設置，也可以與就近的牽引變電所合建。若電源開閉所采用獨立設置方式，則需與規劃部門配合協調，另外該方式的土建投資與設備投資都比合建方式要大，故該方式，僅在地面線可以考慮。

插圖九表示的是電源開閉所與牽引變電所合建情況。合建處的牽引整流機組及配電變壓器，由電源開閉所直接供電。對于電源開閉所之間的某些牽引降壓混合變電所，其電源分別來自與左右兩側的電源開閉所，并通過在這些牽引降壓混合變電所的牽引母線段上設置與電源開閉所間的專用聯絡電纜，將相鄰的兩個電源開閉所聯系起來；對于不參與這種開閉所聯絡的牽引降壓混合變電所，其電源就近來自同一個電源開閉所。

牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。降壓變電所的主接線可按跟隨式降壓變電所考慮。

該接線方式比較復雜。為同一電源開閉所供電的兩路市網10kV電源，最好來自于不同的地區變電所。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多。

四、一種新型接線方式研究－20kV牽引動力照明混合網絡

通過對前面各種接線方式的分析，對于集中式外部供電方案，本文現提出提出一種新型接線方式：20kV牽引動力照明混合網絡。接線方式如插圖十所示。

全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路20kV電源(對于地面線路，供電分區的來自于主變電所的兩路20kV電源也可以從牽引變電所處引入，不一定就近引入)。

牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線均采用分段單母線形式，即設有兩段環網電源母線及一段牽引電源母線，牽引母線與兩段環網電源母線間設有進線斷路器，任何時候只允許一個進線斷路器處于合閘位置，另一進線斷路器投入的條件是“失壓自投，過流閉鎖”。兩套牽引整流機組均接入牽引母線段，牽引降壓混合變電所的兩臺配電變壓器則分別接入兩段環網電源母線段。降壓變電所主接線采用分段單母線形式，配電變壓器可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。

中壓網絡采用雙線雙環網接線方式。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用負荷開關。兩個主變電所之間的供電分區間通過環網電纜聯絡，其他供電分區間可以不設聯絡電纜。

該接線方式最大特點分析：前面已經介紹過，傳統的10kV動力照明網絡、10kV牽引動力照明混合網絡、35(33)kV牽引動力照明混合網絡，盡管也采用了環網接線方式，但除了10kV牽引動力照明混合網絡中的降壓變電所可采取了“負荷開關”外，基本上是以“斷路器”

作為環網進線開關。這樣，當變電所主接線采用分段單母線時，那么當中壓網絡發生故障，(多個)環網進線開關跳閘以后，故障處理及等待備用電源投入的時間就比較長，這是傳統環網接線方式的弊端。而這里提出的20kV牽引動力照明混合網絡，其最大構成特點是利用20kV負荷開關作為環網進線開關，同時設置了兩段環網電源母線。

該接線方式最大優點分析：當中壓網絡中的一路環網電纜故障時，主變電所中相應的20kV饋出斷路器將跳閘，相關牽引變電所的主進線斷路器也將失壓跳閘，隨之備用進線斷路器將自動投入，保證對牽引整流機組的不間斷供電。這就克服了傳統的10kV動力照明網絡、10kV牽引動力照明混合網絡、35(33)kV牽引動力照明混合網絡環網接線方式的弊端。另外，該20kV接線方式與德黑蘭地鐵的20kV牽引動力照明獨立網絡相比，除保護簡單、運行操作靈活以外，接線更簡單，投資更經濟。南京地鐵南北線一期工程、武漢軌道交通一期工程、杭州市軌道交通一號線工程等前期研究工作，都充分表明了這一點。

五、結束語

目前環網接線方式，越來越受到重視，并且已在許多城市和地區積極推廣應用。同時，20kV也逐漸成為城市中壓網絡的電壓級，并且已成為地鐵中壓網絡的標準電壓級。另外，加上20kV環網設備已逐步走向國產化。在這種形勢下，我國城市軌道交通領域，在供電系統中壓網絡方面，應拓寬思路，認真研究，積極探討采用20kV牽引動力照明混合網絡的工程實施，尤其是對那些新建城市軌道交通的城市。

篇（4）

中圖分類號：TU98文獻標識碼： A

目前，國內城市軌道交通的研究已從建設的必要性、重要性轉向技術與管理等具體領域，工程建設已進入到網絡化、區域化與制式多樣化的新階段。特別是近二十年城市軌道交通工程的建設實踐，表明我國已基本走出了城市軌道交通建設的初級階段。隨著愈來愈多的城市開展城市軌道交通建設。今后，國內城市軌道交通建設的發展將會進入到一個更加理性、更加成熟的時期。因此，有必要對城市軌道交通工程建設的發展趨勢和管理予以足夠的關注和重視。

1、城市軌道交通工程建設發展現狀

目前，國內有近十個城市開通了城市軌道交通，近三十個城市正在進行或籌建城市軌道交通。特別是近20年來，國內北京、上海、廣州等城市的城市軌道交通工程建設規模和技術水平有了較大的進展。近二十年的城市軌道交通建設實踐證明，國內在工程建設的許多技術上并不落后。例如：明挖法、盾構法等技術已達到了國際先進水平，大跨度暗挖法隧道施工技術接近了國際領先水平。然而,在城市軌道交通綜合規劃與設計、關鍵技術與設備以及運營管理等方面，國內尚有一定差距。

2、城市軌道交通建設的發展趨勢

2.1城市軌道交通建設統籌化

為加強與促進城市軌道交通網絡化建設，國家采取了先批線網規劃再進行項目立項審批的政策，就是從政策上要求城市軌道交通建設統籌規劃。城市軌道交通建設規劃的前提是城市總體規劃和城市綜合交通規劃，這有利于不同交通資源的整合與綜合利用，以充分發揮城市軌道交通在城市建設中的輻射和帶動作用，形成一個地上、地下統一規劃建設的城市交通發展模式。

城市軌道交通與鐵路、地面公交之間的接駁換乘產生交通樞紐問題，需要從城市綜合交通系統上綜合規劃與設計，充分考慮地上與地下、長途與短途、高速與低速、汽車與火車等多種交通方式的立體接駁與平行換乘。目前，國內交通樞紐存在的最嚴重問題就是乘客換乘不方便，一個主要原因就是技術與管理方面缺乏統籌規劃和統一設計。

2.2城市軌道交通建設的區域延伸化

大城市在由單中心結構向多中心城鎮區域體系發展的進程中，產生了一種提供由中心城區到郊區城鎮（副中心區）的市郊城市軌道交通客運服務需求，即市域城市軌道交通。由于市域城市軌道交通站間距大，一般采用公交化運營模式。因此，市域城市軌道交通在交通制式上、線路敷設方式上可以多樣化，在系統技術與設備標準上也應適當降低。目前，國內一些城市在開展中心城區城市軌道交通建設的同時，已著手開展市域城市軌道交通線網規劃的編制工作，個別城市已啟動了市域城市軌道交通建設。

2.3城市軌道交通建設的環保節能化

城市軌道交通建設的發展必須重視協調生態建設和資源綜合利用等重大問題。建設生態城市對城市軌道交通的有關設施（如風井、出入口、冷卻塔等）提出了更高的環境要求。為使城市軌道交通與周圍環境融為一體，城市軌道交通應當加強環保與節能研究，技術裝備與管理過程中應當協調好安全、環保、節能、低維護之間的關系。此外，在建設集約型社會的要求下，如何節省建設投資及運營成本，也是一項非常重要的任務。例如，城市軌道交通變電所為城市軌道交通專用，但如果將其當作一項社會化的資源，如果利用它為社會服務，將有利于節約能源，降低城市軌道交通建設運營成本。

3、城市軌道交通工程建設發展的管理策略

3.1加強宏觀領導和管理，成立國家級領導與協調機構，會同規劃、技術與運營等部門，協調城市軌道交通發展中的重大技術問題，在引進、消化和吸收國外先進經驗的基礎上，制定城市軌道交通系統的發展規劃及實施計劃，明確城市軌道交通發展戰略的相關產業政策、技術政策和建設標準，并在適當時機制定相關法規，加強對城市軌道交通建設行業的監督管理和組織協調，促進城市軌道交通建設快速、有序、健康的發展。

3.2加強技術研發，提高產業水平。開展城市快速軌道交通系統成套技術研究，提升我國城市軌道交通的整體技術水平，完成行業技術跨越，打破國外的技術壟斷，促進產業發展。城市軌道交通管理部門、研發機構與運營商應就技術開發項目的立項、籌資、研發、鑒定、知識產權管理等密切合作并達成一致性意見，以促進技術開發項目管理有序、高效開展。

3.3促進技術整合并加強協同管理。技術整合是技術創新活動的一種形式，是城市軌道交通發展過程中解決技術創新問題的一種快速有效途徑。它是通過系統集成的方法評估、選擇適宜的新技術，并將新技術與城市軌道交通現有技術有機地融合在一起，從而推出新產品和新工藝的一種創新方法。技術整合的過程管理注重新舊技術的相融，其核心就是合作各方的協同管理。

3.4加強技術聯盟的管理。技術聯盟是通過共同的研究開發信念,將聯盟內研發人員緊密聯系起來。它已成為新技術、新產品研發的最新方式。隨著國際化進程的發展，為了完成城市軌道交通中一些高投入的技術研究開發項目，有必要開展國內城市、國外機構或企業聯合一起組建技術聯盟進行技術研發。

4、城市軌道交通建設管理的幾點認識

4.1組織結構與管理模式是城市軌道交通建設各項目標順利實現的根本保障。實行規范化、標準化、程序化的管理，是城市軌道交通工程倆圓滿建成的基礎。

4.2城市軌道交通工程綜合性、復雜性、系統性的特點，要求建設管理者必須站在項目綜合驗收與開通運營的高度構建工程建設管理體系。同時決定了各項工作的開展必須采用系統論的方法統籌策劃（規劃）、精心組織才能順利完成。

4.3人是管理的核心，是實現管理目標的基本保證。城市軌道交通工程是綜合復雜的系統工程，需要一大批有能力、綜合素質高的人才團結協作起來才能圓滿建成。

4.4新技術與新管理方法的綜合運用，對優質、高效、安全的建設好城市軌道交通工程十分關鍵。

綜上所述，城市軌道交通建設應朝著統籌化、區域化、國產化的方向發展，并逐漸建立起信息化的建設管理系統和智能化的運營管理控制系統，從而把國內城市軌道交通工程建設成一種安全、準時、便捷、環保、節能、低維護的新型骨干交通方式。

篇（5）

中圖分類號：F572；F224 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0245-02

近年來，由于國民經濟的迅猛增長、人民生活水平的提高、小汽車擁有量也不斷攀升，導致城市地面擁堵狀況日益加劇。為緩解地面交通擁堵狀況，各大城市出臺了眾多交通政策，其中“公交優先”政策取得了良好的收效，而作為城市交通主骨架的城市軌道交通更是該政策的主力軍。客流量是反映城市軌道交通系統效益的重要評價指標，然而時至今日也沒有形成統一的城市軌道交通客流預測評價體系，許多城市的軌道交通客流量預測值與實際值大相徑庭。因此，本文在參考眾多城市的城市軌道交通客流量預測方案和相關學者的研究論文的基礎上，總結概括出了城市軌道交通沿線土地利用性質及開發強度、與城市公交等其他交通方式的接駁等十余項影響因素，通過建立解釋結構模型分析影響城市軌道交通客流量的直接原因和間接原因，由此提出相應投資、運營的改進意見。

1 解釋結構模型的原理

解釋結構模型（ISM）是美國J.N.沃菲爾德教授于1973年作為分析復雜的社會經濟系統結構問題的一種方法而開發的。其基本思想是：通過各種創造性技術，提取問題的構成要素，利用有向圖、矩陣等工具和計算機技術，對要素及其相互關系等信息進行處理，最后用文字加以解釋說明，明確問題的層次和整體結構，提高對問題的認識和理解程度。

1.1 建立鄰接矩陣

系統各要素兩兩之間的直接聯系可由鄰接矩陣反映出來。研究者在確立的系統影響要素的基礎上，對系統各要素進行兩兩比較，若前一要素能對后一要素產生直接影響則記為“1”，否則記為“0”。通過對各要素間比較結果進行整理歸納得到鄰接矩陣A。

1.2 生成可達矩陣

可達矩陣具有轉移特性，即能到達，而能到達，則說能到達?？蛇_矩陣的生成方法為：對鄰接矩陣A和n階單位矩陣I求和，并對其和做冪運算，當下式成立時則求得可達矩陣。

其中，n為系統中各要素個數，且滿足r≤n-1，矩陣相乘遵循布爾代數規則。

1.3 系統結構的建立

建立系統結構是基于可達矩陣的分解的基礎之上的。通過對可達矩陣系統級的劃分、同級要素不連通集與強連通集的劃分、強連通集中回路集的劃分等步驟得到重新整理排列后的可達矩陣，并根據該矩陣繪制系統結構圖。

找到最高級要素后在可達矩陣中將其對應的行和列劃去，在剩下的要素中尋找最高級要素，如此循環，直到所有的要素都有所屬級別為止。然后將可達矩陣的行列按要素級別進行劃分、重排，根據新可達矩陣反映出的各要素之間的關系建立解釋結構模型。

2 城市軌道交通客流影響因素

本文在參考眾多城市的城市軌道交通客流量預測方案和相關學者的研究論文的基礎上，總結概括出了城市軌道交通沿線土地利用性質及開發強度、與城市公交等其他交通方式的接駁、城市經濟水平、城市軌道交通票價水平等十余項影響因素。

2.1 城市軌道交通沿線土地利用性質及開發強度

城市軌道交通沿線土地的利用性質及開發強度能很大程度上影響城市軌道交通初期和近期客流量。一般來說，沿線土地利用率越高，開發強度越大，人口越稠密，出行需求也會越大，城市軌道交通的初期和近期客流量也就越大。這部分客流稱之為追隨型客流，他們大多是有其他交通方式轉向城市軌道交通的。當城市軌道交通建成通車后，沿線土地交通的可達性和便利性增強，從而吸引了開發商對沿線土地進行投資開發，由此帶動了城市軌道交通客流量的增長。

2.2 與城市公交等其他交通方式的接駁

城市軌道交通是城市交通的主骨架，需與其他交通方式有良好便利的接駁才能更好地發揮它的作用，吸引更多的乘客乘坐。調查顯示有近6成的人乘坐軌道交通后需要換乘其他交通方式才可到達目的地。因此能否合理規劃“P+R”換乘模式，優化與城市公交的接駁，解決“最后一公里”的問題都成為能否吸引更多客流的關鍵因素。

2.3 城市經濟水平

研究表明，城市經濟水平越高，市民的出行需求量越大，出行次數越多。此外城市經濟水平的高低直接影響到了城市居民社會活動的頻率、出行方式的選擇和政府對城市基礎設施投資建設的力度。城市經濟水平越高，城市居民社會活動頻率也越高，此時在選擇出行方式時出行費用對人的影響程度降低而舒適度的影響程度提高，因而極大地影響到了人們的出行方式的選擇，一定程度上影響到城市軌道交通的客流量。同時城市經濟水平能決定政府對城市軌道交通及其配套設施的建設情況和投資力度。

2.4 城市軌道交通票價水平

城市軌道交通票價政策很大程度上影響了城市軌道交通建成初期和近期的客流量。若建成初期城市軌道交通的票價水平高出城市公交太多，人們大多會由于“現狀偏見”的心理維持原來的出行方式，因而城軌的客流量就會大大低于設計預測的客流量。此外城市經濟發展水平直接影響了人們的經濟承受能力也就決定了城軌票價對客流量的影響程度。

2.5 城市總人口數

當人們選擇城軌出行的比例一定時，城市規模越大，城市人口總數越多，總出行量越大，城市軌道交通的客流量也就越大。所以國家規定修建地鐵的城市城區人口必須在300萬人以上；修建輕軌的城市城區人口必須達150萬人以上。

2.6 出行者特性及出行特征

出行者特性包括是否擁有私家車、家庭結構、收入等。出行特征包括出行目的、出行時間等。出行者特性及出行特征極大地影響了出行者對交通工具的選擇，且此要素極易受外界客觀條件的變化而發生改變，是影響城市軌道交通客流量的重要因素之一。

2.7 城市軌道交通服務狀況

城市軌道交通服務狀況主要包括車站候車條件、車內服務質量、發車間隔、始發到達的準點率、單程票易獲取程度等。城市軌道交通的服務狀況與票價水平性價比的高低很大程度上影響了客流量的大小，因而服務狀況要與票價水平相適應。

2.8 政府交通政策

政府的交通政策主要是指政府根據當前的交通狀況和未來城市發展戰略所指定的交通發展政策，包括公交優先政策、機動車尾號限行、搖號上牌、大力發展城市軌道交通等。政府的交通政策對市民交通方式的選擇有極大的導向作用，能夠極大影響城市軌道交通的客流量。

2.9 城市未來發展布局

城市未來發展布局主要是指城市的發展方向，土地的空間分布與組合。城市的未來發展布局決定了城市未來人口密度的分布情況，從而一定程度上影響了城市軌道交通的潛在客流增量。

3 建立城市軌道交通客流影響因素解釋結構模型

3.1 建立城市軌道交通客流影響因素的鄰接矩陣

為了更為客觀準確地反映城市軌道交通客流影響因素之間的關系，在此我們采用德爾菲法（專家評分法）來構建鄰接矩陣。

3.2 生成可達矩陣

3.3 構建系統解釋結構模型

4 城市軌道交通客流量影響因素分析

根據圖2的解釋結構模型，城市軌道交通客流量的影響因素可分為三個層次。

第一層次為沿線土地開發利用強度、與其他交通方式的接駁、城軌票價政策、出行者特征及出行特性、城軌服務質量、政府交通政策這6項因素，且這6項因素為強連接要素，他們之間相互可達，共同決定著城市軌道交通客流量的大小，它們中的任一要素水平的變動都會直接影響到城市軌道交通的客流量。就拿沿線土地開發利用強度這個因素來說，若城市軌道交通沿線土地開發利用強度大，人口稠密，則該線路的客流基礎好，在城市軌道交通開通初期客流增長快。若城市軌道交通線路途經的是一些新開發區，沿線土地開發利用強度低，人口稀疏，則該線路的客流基礎較弱，在設備開通初期客流量相對較少，但由于此處交通便捷、可達性強，加之政府對開發新區的扶持政策的實施，從而吸引了大批開發商到此投資開發，其沿線土地的開發利用強度也就逐漸增強，人口密度增加，這就是TOD（交通帶動城市發展）效益。因此，沿線土地開發利用強度與其客流量呈現著相互影響的關系，沿線土地開發利用強度大，客流基礎好，線路開通初期的客流量增長快；城市軌道交通開通后，便捷性和可達性增強，吸引更多開發商對其沿線土地進行開發利用，使得沿線土地開發利用強度增強。另外，若城市軌道交通的票價水平過高，高于人們能夠承受的出行費用或高出城市公交票價水平太多，則會直接影響到城市軌道交通的客流量，而城市軌道交通的票價過低又會加重政府的財政負擔，因而應權衡該因素的影響，制定合適的票價政策。同理可分析出其他6項因素對城市軌道交通客流的影響情況。

第二層次為城市未來發展布局，該要素直接影響了第一層次的要素水平。國家及地方對城市未來發展方向的規劃和城市規劃方案的制定能夠直接影響到沿線土地開發利用強度、政府交通政策等因素，從而間接影響了城市軌道交通的客流量。因此，在預測城市軌道交通客流量時應結合當地城市未來發展布局進行合理估算。

第三層次為城市經濟水平、城市規模及人口總數，這兩項因素是影響城市軌道交通客流量最根本的因素。國家規定，申報地鐵的城市的地方財政一般預算收入必須在100億元以上，GDP總值在1000億元以上，城區人口在300萬人以上；申報輕軌的城市的地方財政一般預算收入須在60億元以上，GDP總值在600億元以上，城區人口在150萬人以上。城市經濟水平、城市規模及人口總數能夠直接影響到該地區的城市規劃方案，也能間接影響到城市軌道交通的客流量。城市軌道交通作為運量大、建設周期長、建設費用高的交通工程項目，它的修建需要強大的財政支持，其后的開通運行除了巨額的財政補貼外，還需客流量的支撐。一般來說，城市經濟水平越高，城市規模越大，城區人口總數越多，城市公共交通的需求量越大，城市軌道交通的客流量也越大。

5 結語

通過建立ISM模型對城市軌道交通客流量的影響因素進行分析得到：城市軌道交通客流量受沿線土地開發利用強度、與其他交通方式的接駁、城軌票價政策、出行者特征與出行特性、城軌服務質量、政府交通政策這6項因素的直接影響，其中任一因素水平發生變化都能直接影響到城市軌道交通的客流量。城市經濟水平、城市規模及人口總數是影響城市軌道交通客流量的最根本的因素，在這兩個因素一定的情況下，城市軌道交通客流量的基數也就大體確定下來了。城市未來發展布局這個因素既受到城市經濟水平、城市規模及人口總數的影響，同時又直接影響了沿線土地開發利用強度等6項因素，因而在預測城市軌道交通客流量時應充分考慮當地的城市規劃方案的影響。

參考文獻

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[3] 朱海燕，郝勇.上海城市軌道交通客流量宏觀影響因素分析[J].鐵道運輸與經濟，2009，31（6）.

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Abstract: city rail as an important mode of transport in the city, its importance is increasingly prominent. In the big city of our country, city rail transit has become many people travel choice, which greatly facilitates people's life. However, city track traffic requires a lot of money for the construction and operation, if unable to effectively control the cost will make the rail transit cannot achieve earnings, have hindered the will to rail transit construction in china. Therefore, for a better control method of project cost is of great realistic significance.

Keywords: city track traffic engineering; cost control;

中圖分類號： C913.32文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

城市軌道作為城市中的重要運輸方式，其重要性正在日益凸顯出來。由于經濟的發展以及我國城市化進程的加快，我國城市交通變得異常擁擠。在這種背景下，我國加大了對城市軌道交通的建設力度，地鐵、輕軌等已經成為了我國各大城市的重要交通方式，很多城市也計劃或者準備興建城市軌道交通。但是，城市軌道交通的造價非常高，其工程量十分大，這也給城市軌道交通工程的造價控制帶來了困難。

我國軌道交通發展現狀及存在的問題

（一）我國軌道交通發展現狀

發展至今，我國在城市軌道交通建設上已經有了很大的成就，全國約有20座城市編制了城市軌道交通建設發展規劃，像北京市、上海市等其軌道線路線路已經多到二十余條，為城市居民出行帶來了巨大的便利。并且隨著我國經濟實力的快速增長和城市化進程的加快，我國各大城市都認識到了城市軌道交通對于緩解城市交通壓力的巨大作用，于是紛紛建造城市軌道?？梢哉f，城市軌道交通建設工程在未來會有非常廣闊的發展空間。

（二）我國軌道交通發展存在的問題

城市軌道交通有非常好的社會效益和經濟效益，但是其仍然存在著一定的問題。由于我國的軌道交通工程施工技術仍然比不上西方發達國家，使得我國的軌道交通工程造價卻遠比其他國家和地區高出很多。這使得我國在建造軌道交通時需要投入巨大的人力、財力、物力，以至于我國的軌道交通的收益下降，這對我國目前仍處于財政收入總量有限、投資主體相對單一及各方面建設資金缺口很大的狀況來說，是無法承受和長期支持的。因此，資金投入已經成為了我國發展城市軌道交通的重要限制性因素。

城市軌道交通造價構成分析

想要更好地控制城市軌道交通造價，就要能夠掌握工程的造價構成。具體說來，城市軌道工程造價的一般構成為，土建工程造價占50%～55%；技術設備的建設、購置及安裝費用約占50%（其中軌道占2%～7%、機車車輛占13%～17%、車輛段停車場占5%～6%、牽引供電占7%～10%、通信信號占10%～12%、其他占1%～4%）技術設備中車輛、牽引供電和通信信號等的購置費用占工程總造價的30%～35%，借款利息占工程總投資的4%～8%。

通過分析，我們可以知道，土建工程造價所占的比重是最大的，占了多達一半以上的造價，而牽引供電和通信信號等的購置費用占工程總造價的30%～35%，如果把控制造價工作的重點放在對土建工程的造價部分以及提高技術設備國產化水平上，就可以很好地控制城市軌道工程的造價。

城市軌道交通工程項目造價控制探討

通過對城市軌道交通的造價進行分析，對工程造價進行控制可以從以下幾點著手：

（一）合理規劃軌道交通網

城市軌道交通工程是一次性投入較大的工程，在投入運行后還要有大量的資金支持。因此，發展城軌交通一定要根據具體的需要進行合理的規劃，避免盲目發展和太過超前。具體來說，做好城市軌道交通線網規劃，要將城市軌道交通線設立于于各大城市的人口稠密和商業發達地區。在建造過程中免不了要進行一系列的拆遷工作，這也是一筆很大的支出，如果能夠很好地降低拆遷費用也會對造價進行有效地控制。為此，在施工過程中要減少拆遷，避免重復建設等無效投入。城市規劃部門要做好城市規劃工作，要對城市的交通網絡進行完善的、長遠的規劃。在對城市交通進行規劃時，要合理設置線路走向、車站、出入口等。這樣就會大大減少在建造過程中需要拆遷的建筑物數量。

合理設置交通線路配套的設施

在建造城市軌道交通時，要結合實際的需要并根據運營功能要求，設置必要的車輛段和停車場，避免不必要的浪費。不僅如此，施工單位要對城市的交通網進行分析，以尋找能夠做到多條線協調共享車輛段和停車場資源的方法。在投入地鐵等運行設施時，要做到統一配備車輛運營檢測設施，減少車輛段規模。這樣一來，就可以讓設施得到更為充分的利用，減少因為盲目建造與投入而帶來的造價過高的情況。

嚴格控制城市軌道交通工程的建設規模

嚴格控制城市軌道交通工程的建設規模是控制工程造價的重要方法。而要做到控制工程的規模，就要對城市的客流有一個科學正確的認識，然后根據城市的客流量來合理控制建設規模，在客流量大的地區擴大建設規模，在客流量小的地方嚴格控制工程的規模，以此來降低工程的造價。值得注意的是，在對客流量進行分析時，一定要考慮未來地區的客流量的可能值，這就需要施工單位以及城市規劃部門要掌握科學的預測方法，在設計中應結合線網的實施計劃，對遠期的高峰斷面流量猜測值進行調整，進而依據這些猜測值建立相應的車站，并建立適合未來客流量需要的相關配套設施，比如車輛組的數量和間距等。只有這樣，才可以在滿足客流量需求的情況下，降低工程的造價。

除此之外，在規劃設計軌道交通時，也要充分考慮城市景觀，要盡量做到與其保持協調，選擇適宜的線路敷設方式，以做到性能造價比最優。

完善城市軌道交通施工技術

施工單位一定要不斷完善自己的施工技術，以此來提高施工的效率，進而降低工程造價。當前，我國的地鐵技術以及建設設備主要依賴進口，價格十分昂貴，這無疑增加了工程的造價。因此，我國應該大力完善城市軌道交通施工技術，降低對國外技術和設備的依賴度，要加大對我國的通信、信號系統和牽引供電設備的研發力度。在完善技術和設備時，要充分考慮我國的國情和實際需要，不必過分地追求現代化，這樣會造成運營初期的功能過剩、設備維修工作量增大等問題。只要施工技術和設備能夠在一定的時段內滿足客流量的需要即可，而為了可以滿足未來客流量的需要，可以在施工時對軌道設施進行預留，以便在未來需要時進行擴建或者改建，這樣一來就可以大大降低工程的造價。因此，完善城市軌道交通施工技術對控制工程造價有非常重要的作用。

結論：城市軌道交通的建造時間較長、投資較大，是一個龐大的工程。在投入使用后，城市軌道交通需要投入較高的資金才能運行軌道交通。這使得控制城市軌道交通的造價變得十分有必要。只有在保證軌道建設的質量的基礎上，更好地對工程造價進行控制，我國的城市軌道交通才能夠真正發揮其在我國城市及城際公共交通系統中的骨干作用。

參考文獻：

[1] 柳林;吳駿;;可持續發展的城市軌道交通與自行車交通結合模式研究[A];2007中國可持續發展論壇暨中國可持續發展學術年會論文集（3）[C];2007年

[2] 孫靜;城市軌道交通基礎設施項目的投融資方式研究[D];武漢理工大學;2004年

[3] 趙亞楠;;淺析如何加強工程監理全過程的工程造價控制[J];現代物業(上旬刊);2011年06期

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每個刊物的字數都是不一樣的，要是發省級刊物的話一般字數在2000字到3000字之間不等，一般多數在2500字左右

哈爾濱市職稱論文

淺談城市軌道交通

[摘要]隨著城市化和機動化進程的不斷加快,交通擁擠正迅速成為制約我國城市發展的重要問題之一。從城市交通的現狀出發,闡述軌道交通的特點,討論城市建設中軌道交通系統在環保、快捷、安全等方面的巨大優勢。

[關鍵詞]軌道交通 地鐵 輕軌 可持續發展

現代城市交通的發展促進了社會生產力的大進步,滿足了人們日益增長的交通消費需求,促進了城市的繁榮,給人類帶來了巨大的財富。但同時道路擁擠、事故頻發、大氣及噪聲污染、能源緊張等問題也相應而來。由于現代城市居民的出行和人口流動,在一天的高峰時間里,客流高度集中、流向大致相同的現象很普遍,而僅僅依靠車輛運輸已很難適應現代客運交通的需要,尤其是在大城市和一些迅速崛起的中等城市。

國外大城市交通發展的經驗也證明,單靠路面交通不可能從根本上解決城市交通問題,我國高度密集的城市居住人口和有限的道路空間資源,決定了我國要優先發展“人均占用道路空間資源最少、能耗和污染最低”的城市軌道交通系統。重點發展以快速軌道交通為骨干的城市公共交通網絡新體系勢在必行。

一、城市軌道交通工程的特點

城市快速軌道交通系統(地下鐵道、輕軌)屬于集多種、多專業于一身的復雜系統。近百年來世界上許多大城市的發展經驗告訴我們,只有采用快速軌道交通系統作為公共交通的骨干網絡,才能有效地解決城市交通問題。

1.城市軌道交通提供了大容量運輸服務的方式

城市軌道交通提供了資源集約利用、環保舒適、安全快捷的大容量運輸服務方式,它與城市其他交通工具互不干擾,具有強大的運輸能力、較高的服務水平、顯著的資源環境效益,是解決特大型城市交通問題和可持續發展的根本出路。

2.軌道交通集約化的交通方式

軌道交通不僅提供高效、優質的公交出行服務,而且是一種集約化的交通方式,節約能源和土地資源。大城市機動化進程加快,簡單的闊路增車方法已無法解決城市交通問題,公交專用道的潛在利用能力畢竟有限,個體分散交通對土地資源利用的效率低下也是有目共睹的,中央商業區土地資源可提供的地面交通供給正逐漸耗盡,利用開發寶貴的地下空間資源,提供新的交通供給,以緩解地面空間資源緊張狀況,支持城市的持續發展。

3.城市軌道交通是巨大的綜合性復雜系統

(1)建設規模大,一個城市的軌道交通線網一般有百余千米至數百千米。

(2)技術要求高,幾乎涉及到現代土木工程、機電設備工程所用高新技術領域。

(3)項目投資大,每千米造價達3-4億元。

(4)建設周期長,單線建設周期要4-5年,線網建設一般要30-50年。

(5)參與單位多,有成百上千家。

(6)信息海量。建設、運營過程中所產生的信息量很大,處理工作非常繁重。

(7)系統復雜,要考慮軌道交通與其它交通方式、城市發展的關系,考慮軌道交通線網布局、建設次序、資源共享的關系,考慮到軌道交通工程策劃、建設、運營、資源利用的關系等。

二、快速軌道交通和其他交通方式比較的優勢

目前,中國城市交通需求正在持續增長,而經濟增長和收入增加將對未來的城市交通需求起到一種推波助瀾的刺激作用,從而導致環境污染惡化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。

城市社會經濟的發展需要安全、高效、清潔、經濟的城市交通運輸系統;城市居民生活質量的提高需要安全、方便、舒適、快捷、低價的公共交通服務;城市環境的改善需要有利于環境改善的交通政策。因此,城市交通發展目標必須與城市社會的經濟發展目標相協調。

以軌道交通為基礎的運輸系統與其競爭的模式相比具有較大技術優勢:較大的運量,有效的土地利用,每人公里較低的能量消耗和環境污染。環境是現代社會十分關注的問題,由于城市軌道交通一般采用電力牽引和大運量、集中化運輸方。因此,每運送一位乘客所產生的污染大大低于其他交通方式。

此外,軌道交通的發展軸作用可引導城市形態的變化,有助于實現商貿的聚集效益。它是特大城市及其交通可持續發展的必然選擇。

三、軌道交通系統與交通方式比較的優勢

(1)改善城市環境。用軌道交通替代公共電汽車成為大眾通勤工具的首選,由于減少在市中心運行的轎車和公交汽車的數量,將在很大程度上減少城區汽車尾氣的排放,改善空氣質量。國外研究表明,軌道交通單位運輸量的二氧化碳排放量僅為小汽車的10%和公共汽車的25%;

(2)大大地緩解交通擁擠。軌道交通還是一種運量大的交通工具,國外許多大城市軌道交通承擔的客運量占全部客運量的―半甚至80%以上。地鐵每小時單向運送能力為3～6萬人次,輕軌為2～2.5萬人次,而公共電汽車為2 000～5000人次。

(3)提高了交通的安全性,軌道交通的安全性要比轎車和公交汽車的安全性高出若干倍;

(4)方便快捷的軌道交通系統,將提高市民的流動性和機動性;

(5)交通可達性的改善必然使沿線城市地價上漲,提高沿線物業及房地產開發價值;

(6)帶動軌道交通沿線的舊城改造和新城區的開發。由于軌道交通可以為中長距離的通勤問題提供快速和低成本的工具,因而,城區居民將沿軌道線向城郊擴散;

(7)軌道交通系統的建設、運營與維護,將拉動內需,創造新的就業崗位;

(8)軌道交通的發展軸作用有助于實現商貿的聚集效應,使城市形態發生變化,資源分配降更加趨向合理化,助于推動產業結構和消費結構的升級。

總之,通過對軌道交通與其他幾種常見的出行方式的比較分析,我們發現,快速軌道交通相對于公共汽車、私人汽車、自行車等大眾交通工具而言,具有運量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒適、全天候等得天獨厚的優勢,是其他交通方式無法替代的。在大城市特別是特大城市我們應當構筑以軌道交通為骨干的一體化綜合城市運輸體系,才能解決城市的交通擁擠問題,為城市的可持續發展提供保證。

四、軌道交通系統給一個城市或地區所帶來的利益

由于軌道交通系統快捷、準時、舒適,乘客將更加愿意乘坐,并將吸引原先乘用轎車和自行車以及步行者,從而提高客運量。尤其如能爭取乘坐私家車的乘客,將可緩解道路交通給環境所造成的壓力如噪音、廢氣的排放和道路用地等,提高道路安全性,在不損害人員流動的情況下有助于減少市中心的交通壓力。

大力發展軌道交通,對于提升城市結構,解決城市發展中面臨的經濟與社會矛盾,實現可持續發展戰略,具有特別重要的意義。

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中圖分類號：U23 文獻標識碼：A

當今社會經濟飛速發展，城市的現代化進程也不斷加快。由于城市交通的需求量日益增大，導致路況復雜、擁擠堵塞，帶來出行時間被迫延長、環境污染、交通事故的頻繁發生的惡果，對城市的進一步發展提出了嚴峻的考驗。在這樣的形勢下，發展軌道交通運輸則成為重中之重，不同城市的建筑構造及道路特征決定了其軌道交通具有不同的發展趨勢。

一、城市軌道交通的概況分析

作為一種運量大、速度快、時間精準、節能環保等優點集于一身的交通運輸方式，城市軌道交通已經被世界上大多數國家和城市使用。由于軌道交通同時具備無污染、低能耗等特點，發展軌道交通對于城市自身實現保護環境、可持續發展也具有十分重大的意義。常規意義而言的軌道交通包括輕軌、地鐵、有軌電車等等，其中輕軌與地鐵因為更加合理化地利用城市地下空間、積極誘導用地規劃、解決中長距離運輸難題而廣受歡迎。

從第一個標志著軌道交通發展開始的地鐵在倫敦建成，距今已經有100多年的歷史，它至今仍擔負著承載一半以上的客流量的重要使命。近年來，我國的軌道交通也已經實現從無到有的現狀，并呈現良好的發展趨勢。目前，我國擁有軌道交通的城市如北京、天津、上海、南京、深圳等，多為國內一線城市，依托于軌道交通的建設發展，上述城市基本進入網絡化運營，人們可通過多途徑選擇交通購票方式，無形中拉近了城市的空間距離，加速了信息化發展的步伐，對促進城市建設發展具有不可忽略的重大意義。

二、軌道交通發展存在的問題及不足

由于軌道交通存在諸多優點，確實能為城市帶來便捷、安全的運輸，并且各大城市及部分二線城市人口持續增長、道路交通的不斷惡化，迫使軌道交通的發展成為能解決城市交通現狀的根本問題。然而城市軌道交通建設的目的是為了滿足初期、中期的客流量需求，面對社會飛速發展，依舊存在亟待解決的問題。

（1）城市軌道交通運輸的投資存在風險

軌道交通事業需要大量的資金投入，例如廣州地鐵二號線中三元里站至琶州站，全地下線長度為18.25km，預算投資達106.08億元人民幣。所以，對于城市軌道交通建設必須始終保持謹慎的態度，避免在投入建設滯后發生不滿足原計劃的運輸能力從而改建或者擴建的情況。

（2）城市軌道交通運輸的設計存在不合理因素

國內的許多城市軌道交通建設存在不合理因素，例如早期的北京、廣州的地鐵軌道使用的是十字形換乘設計，這樣的設計方案是兩條地鐵交匯在一個站，而換乘則集中在同一個站，乘客可同時向4個方向發散。一旦乘客想換乘另外的線路，就必須經過長途跋涉才能尋找到各自的站臺，單一的運營線路無法滿足尤其是處在高峰期的交通運輸的需求。造成這樣的尷尬局面的原因，是在于對地鐵線路的規劃和設計。如果按照國外的平行換乘設計，將地鐵的平行線路從相反線路改成換乘線路，則能解決許多類似的問題。

（3）城市軌道交通存在安全隱患

城市軌道交通運輸是一個為廣大群眾解決實際交通出行問題的服務行業，在服務質量中，最重要的是注重所有人的安全。在正常的營運狀態下，不僅要保證軌道交通所搭載的乘客、職工的安全，還要保證通道、設備的安全。乘客的安全意識薄弱、職工的大意失職、平時不注重設備的檢修保養，很可能會造成軌道交通的突發事故。因此，軌道交通對于職工、檢修人員提出更高的要求，防微杜漸，杜絕一切隱患，才可能保證每一次交通運輸的平安順利。

二、對于城市軌道交通發展提出的意見

城市軌道交通之所以能在全世界的范圍內發展的如此廣泛，最重要的原因在于它具備的城市道路交通不可比擬的優勢，因此發展軌道交通對于我國今后的經濟、社會發展起到至關重要的作用。對于城市軌道交通 的發展，提出以下幾點意見：

（1）政府加大領導作用，媒體加大監督力度。

不同于道路交通，軌道交通建設是操作技術難、步驟繁瑣、涉及面廣泛的一個巨大的工程項目，只有完善政府的領導體系，出臺宏觀調控方案，加強領導作用，媒體加大監督力度，對于不負責任的設計、建造過程給予曝光，才能促進城市軌道交通建設的順利進行。

（2）建立應急處理管理機制。

各類不同的突發事件的發生，在處置方法和事后相關信息的處理上應該建立管理機制，以便對于在軌道交通運行中的突發事件實現統一與協調處理。對于應急處理的全過程進行監控，并且根據實際情況制定出乘客疏散方案，避免發生不知情的乘客大量擁堵，導致事態進一步惡化的結果。建立良好的應急管理機制，可大大提高城市軌道交通對于突發事件的處理能力。

（3）提高規劃管理水平。

科學合理、實事求是地規劃城市軌道交通，提升城市軌道交通的規劃管理水平，進行實地考察評估，對于線路的建設規模、網絡布局、技術難題實現精準的評估分析，充分利用整體資源系統，實現對于日常維護、維修管理、材料設備的綜合化管理，同時確保維修昨夜對于交通運輸過程的影響降到最低。

城市軌道交通不僅與廣大群眾的日常生活息息相關，同時也可以充分利用地下空間，節約土地資源，對于一個城市經濟發展的起到至關重要的作用，為此，我們必須要重視城市軌道交通的設計規劃布局，加大生產投入，加強施工質量監督管理，加大力度對城市軌道交通建設的質量進行嚴格的控制和檢驗把關，提高規劃管理水平，促進現代城市軌道交通事業的全面發展。

參考文獻

[1]錢良輝，林航飛，陳小鴻.信息技術下的交通規劃流程再造研究的評述[J].鐵道運輸與經濟，2008，(6)：92-94．

篇（9）

隨著我國城市化進程的快速推進，城市人口規模越來越大，城市問題日益增多，特別是日益增長的小汽車數量，對城市道路等基礎設施的壓力日益增大，對城市環境破壞也已經危害到城市居民的生活。為了不重蹈歐美各國的覆轍，我國的城市交通發展戰略必須以發展公共交通為主，尤其要把發展城市軌道交通作為重中之重。根據國際經驗，建立以城市軌道交通為主，常規公共交通為輔助的城市公共交通體系，是將來一個時期內解決城市交通問題唯一可行的方法。

2.我國城市軌道交通的發展情況

2.1 發展現狀

目前，北京、上海等城市的城市軌道交通的建設已經了三十年的實踐，其他城市的軌道交通建設也陸續展開，截至2007年12月31日，中國已經開通運行軌道交通的城市12個（含香港、臺灣地區），通車線路總計達30條，通車總里程729公里。全國“十一五”期間計劃建設的軌道交通共計1500公里左右，總投資額在4000-5000億左右[1]。從上面的數據可以看出中國的城市軌道交通已經進入一個快速發展的時期。

2.2 動力分析

2.2.1快速的城市化導致大城市過分擁擠，交通堵塞、環境污染日益嚴重。這就要求城市政府大力發展公共交通，以緩解這一困難局面，而城市軌道交通無論在緩解交通壓力還是在環境保護上都具有很好的效果，因而成為多數大城市的首要選擇。

2.2.2城市是軌道交通的技術條件已經成熟。隨著高速鐵路在中國的大規模修建，我國已經積累了相當豐富的軌道交通規劃、建設的經驗，特別是高速列車的制造已經達到世界先進水平，這將極大的推動我國的城市軌道交通建設。此外，四十多年的城市軌道交通建設經驗的積累也為進一步發展城市軌道交通打下了堅實的基礎。

2.2.3國家大規模推進城市基礎設施建設的政策推動。在當前，我國正大力推進城市基礎設施建設，一方面為了滿足當前城市發展的需要，另一方面也是在響應國家關于擴大內需的宏觀經濟政策。

2.3 城市軌道交通建設中存在的問題

2.3.1發展資金短缺，融資方式有待于進一步創新

城市軌道交通的發展需要大量的資金，以西安地鐵為例，一公里地鐵的建設成本平均在6億元人民幣，目前規劃的線路總長251.8公里，所需資金1500億元。如此大的資金需求對于一個還處于發展中的國家的城市確實是一個不小的負擔。此外，我國城市軌道交通建設的投資主體是政府，資金來源主要是中央撥款和城市財政，缺少民間資本的進入。一方面增加了城市政府的財政壓力，另一方面延緩了城市軌道交通的建設速度，不利于城市的均衡發展。

2.3.2 城市軌道交通建設產生的效益分配不合理

城市軌道交通具有高效、快速的特點，對改善沿線交通條件，優化沿線的土地利用，提高土地開發的強度，促進沿線經濟繁榮有著非常重要的作用，主要表現在沿線土地價格的上升和經濟活動的繁榮。以芝加哥的輕軌為例，據芝加哥運輸局的估算，軌道系統產生的商業銷售額達46億美元、提供就業崗位41209個、每年的稅收收入1.54億美元，一美元的輕軌投資回報為6美元[2]。而我國的城市軌道交通投資主體――政府，在投資時基本上是全資，但在回收方式上卻過于簡單（主要運營盈利的方式回收）。

總結：二者是息息相關的，投資效益分配不合理就很難吸引民間資本進入，沒有民間資本的進入就必然影響到軌道交通的建設和效益的發揮，也會影響政府在促進經濟發展過程中的作用。

3.城市軌道交通的實踐經驗

撇開城市軌道交通建設的工程技術問題和線路規劃問題，我們這里重點分析城市軌道交通建設的融資和沿線土地開發。城市軌道交通建設的國際經驗是要實現投資主體的多元化，軌道交通與沿線土地利用相結合，綜合開發沿線土地，并通過稅收和房地產開發等方式來實現投資效益的返還。

兩個典型的案例：

3.1 深圳地鐵建設

在地鐵建設資金問題上，深圳進行了多方探索，在地鐵建設的過程中采用了不同的融資模式。由表1可以看出，深圳地鐵一期工程的建設與運營主要依賴中央政府、深圳市政府及沿線各區政府的財政支持。政府作為投資人兼運營商，這種模式稱為BO模式。在BO模式下，地鐵工程的運營和建設雖然得以正常有序的進行，但卻給政府帶來巨大的財政負擔。而深圳地鐵二期工程的2、3號線則由政府出資組建公司負責開發，而政府只負責土建工程建設，建好后有償或無償的交給公司，其他部分則交給公司負責，并給予公司一定期限的特許經營權，這種方式稱之為BOST模式。這種模式將城市軌道交通建設的投資、建設、運營權分開，既發揮了政府在城市基礎設施建設中的主導作用，又導入了市場化、商業化的運作模式。而深圳地鐵4號線工程則由港鐵負責全部投資和后期運營，并附以沿線土地的開發權，政府只在初期給予一定的財政補助，這種投融資方式稱之為BDOT模式[3] 。

表1 深圳城市軌道交通投資額

項目 一號線 二號線 三號線 四號線在建

投資總額 115.53 182.87 255.10 58.78

資本金比例 35.0 45.0 49.7

政府出資百分比 69.7 45.0 49.7

銀行借貸百分比 30.3

55.0

50..3

地鐵公司投資額 0 0 0 58.78

地鐵公司全資建設不僅可以獲得更大自主性還可以實現投資主體的多元化，擴大建設資金的來源。政府則負責關系協調、規劃編制，并履行監督檢查職責。相比前兩種方式，BDOT模式即明確了政府、公司各自的責任，還實現了完全市場化。這不僅是政府職能轉變的需要，也是經濟市場化的需要。因此BDOT模式是未來軌道交通發展的一種趨勢。

3.2香港地鐵建設

香港政府通過獨資建立的地鐵公司，并根據審慎的商業原則興建及經營一個集體運輸鐵路系統。為了彌補地鐵建設和運營的巨大成本，香港政府從一開始就采取了“地鐵+土地”的開發策略，在地鐵站的上面及周圍劃出一定面積的土地協議出讓給地鐵公司，與地鐵站場一并規劃、設計和實施。地鐵公司按照未建地鐵之前的市場估價向政府繳納地租。地鐵公司則通過公開招標的方式確定房地產開發商，建造費用及風險由開發商承擔，而地鐵公司則需分享開發商的開發利潤，并負責對地鐵商場進行統一管理。

從效果上看，在建設的3條地鐵線路上，香港地鐵公司共開發了18處房地產，其中10處由地鐵公司自行管理，包括28000套公寓、3個購物中心以及128500平方米的寫字樓。18處房地產開發項目的收益為40億港元，約占建設成本的16%。不僅如此，港鐵公司所轄的物業也產生了很好的經濟效益，港島線的建設費用的60%就是來自物業發展利潤。以下（表2）是香港地鐵公司經營的10年統計數字[2]。

表2 香港地鐵公司經營的10年統計數字（百萬港元）

年份 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992

總收入 10840 10949 9282 8400 6850 6173 5664 5128 4527 3998

營業額 7592 7573 7252 6981 6574 6171 5665 5122 4528 3994

車費收入 5728 5715 5639 544 5192 5078 4715 4315 3824 3391

租務及管業 890 867 790 679 616 527 519 454 414 351

其它收入 969 991 823 843 767 566 431 353 290 252

物業發展利潤 3248 3376 2030 1419 276 2 -1 6 -1 4

利潤 4284 4055 2116 2819 2783 1535 1196 1038 735 403

從表2可以看出，香港地鐵的物業發展利潤還是相當大的，也很好的扭轉了地鐵建設初期的虧損局面，并實現了自身的發展壯大，目前，香港地鐵公司已經成功上市，并成為香港最大的不動產管理機構之一，并將業務進一步向其他地區伸展，前面提到的深圳地鐵4號線就是由香港地鐵公司建設的。

4.實踐反思與建議

反思：

因為在早期，中國的城市軌道交通建設主要集中在少數的幾個特大城市，中央政府的支持力度很大，同時因為這幾個城市的人口眾多，交通壓力也很大，因而在后期運營過程中也不會出現虧損的問題，但是隨著需要建設城市軌道交通的城市日益增多，中央財政的支持力度將逐漸減少，地方政府的財政壓力將逐漸凸顯，實施“政府+公司”的模式在未來是一種趨勢，這就要求政府在轉變職能方面做出跟多的努力。此外，由于軌道交通的設備的一次性投資也是相當巨大的，因而，公司在定位方面還應做好權衡，是定位于城市軌道交通的施工單位還是城市物業的管理機構，要看公司未來的發展方向。

另外，公司的組建也不一定由政府出資，也可以采取公司聯盟的方式，由幾個大型的公司或者由大量的小企業共同組建，也是一種很好的方式。這樣既可以借助大公司的實力，也可以利用小企業的資金。但是，要處理好短期投資與長期回報的關系，處理好企業對利潤的追求[4]與公共福利的關系，處理好政府與公司聯盟的關系。在具體操作過程中，要實行快慢結合的方式，既要注意吸引長期投資，也可以在短期內利用一些閑散資金，建設項目也應該包括一定數量的可以在短期回收成本的項目。

此外，在中國大多數的房地產開發商都有不同程度的負債，他們的資金只能作為短期周轉，無法做到長期利用，民間的閑散資金倒是可以通過發行股票的方式來加以利用。

建議：

4.1 將原有的城市軌道交通施工單位改組成專門的城市軌道發展公司

目前，國內的城市軌道交通的施工主要是中鐵集團來承擔，他們并不是專門的城市軌道交通的施工單位，還承擔大量的工程施工任務，這就會出現機械設備重復投資的問題，而且建設標準不同，很難做到多個施工單位的同時施工，也很難協調城市軌道交通的長遠發展。因而建立專門的城市軌道發展公司，實現專業化，并鼓勵公司走出去，還是十分有必要的。

4.2 加快政府職能的轉變

政府對微觀經濟的干預不當與市場競爭秩序維護“缺位”并存，影響到經濟活動的正常進行，事實證明，把經濟決策權歸還給市場主體，同時提供各類市場主體自由競爭、公平交易的市場環境，讓市場主體分散決策并獨立承擔經濟后果和社會影響，政府專注于市場環境和市場秩序維護的有限理性思維，更有利于市場經濟的發展。城市軌道交通的建設本來就是一個經濟活動，完全可以按照正常的商業原則進行，政府完全可以只實施監管職能而不必事必躬親。城市軌道交通發展公司完全能夠實現公共福利與自身盈利的雙贏，而且效果也非常顯著。

4.3 建立完善的地產增值稅收體系

城市軌道交通是因其快速、準時、舒適、安全等特性，大大縮短了從住宅到就業單位的出行時間，拉近了住宅和城市中心的距離，節省居民出行的交通成本，從而引起了房地產的增值[5]。而在中國，這個增值并沒用為投資主體所獲得，反而以超額利潤的方式為房地產開放商和所有者占有，這對城市軌道交通的投資主體來說是不公平的，因而需要建立一個完善的地產增值稅收體系，來實現投資主體的投資回報需求。

4.4 合理選擇城市軌道交通的類型

不同的城市軌道交通類型所需要的資金不同，在城市軌道交通的幾種主要類型中，地鐵的建設投資最大，每公里需要4-6億人民幣，而輕軌則只需地鐵投資的1/4―1/2[6]，其他形式的城市軌道交通方式也有不同程度的差異；不同的地區的發展條件不同，面臨的問題也不盡相同，因而不存在相同的建設模式，需要因地制宜，合理選擇城市軌道交通的形式，不僅可以節省建設資金，還可以形成地方特色，展現一個城市的魅力。

參考文獻：

[1]張燕鐳.淺議城市軌道交通空間中的商業開發―以福田火車站工程為例.鐵道勘察與設計,2010,4:124―126.

[2]鄭捷奮.城市軌道交通與周邊房地產價值關系的研究.博士論文，2004，2.

[3]趙小窕，張家春.深圳城市軌道交通投融資模式的發展變化及探討.百家論壇，2011，2：9-12.

[4]孫永福.城市軌道交通工程政府應關注的重大問題.隧道建設（31），201，2：149-153.

篇（10）

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.

篇（11）

摘 要：針對常州大學軌道交通信號與控制專業如何培養出符合軌道交通產業需求的具有工程應用及創新能力的優秀人才，確立了“科學制定培養方案、校內校外實踐并重、多學科交融校內外團隊指導”的人才培養模式。論文從培養方案設置、實驗室建設、實習基地建設等多個方面進行研究，為培養軌道交通信號與控制特色專業應用型人才進行了一些有益的嘗試。

關鍵詞：軌道交通；人才培養模式；信號與控制；培養方案

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2015）07-0079-02

收稿日期：2014-11-09

作者簡介：屈霞（1968—），女，甘肅張掖人，常州大學城市軌道交通學院副教授，主要從事嵌入式系統應用研究。

基金項目：常州大學教育研究課題“卓越教學理念及其實踐研究”（SCZ131950000V/002）

從2005年開始，國內軌道交通建設一直處于高速發展期。截至2014年，我國獲得國家批準建設軌道交通的城市已達到37個，高居世界第一。目前，包括蘇州、無錫、常州、徐州等9座城市的長三角軌道交通線路規劃總量將達到3383.87公里。未來3年，至少還有10個以上城市將獲得批準。也就是說，我國城市軌道交通的建設熱潮至少要持續10年以上，這將在軌道交通信號與控制領域急需大批具有工程應用及創新能力的優秀人才。常州大學為推進立足常州、服務地方的辦學實踐，在整合現有優質學科資源的基礎上，于2013年成立城市軌道交通學院，開設軌道交通信號與控制專業，以深入培育軌道交通產業新領域人才。逐步確立了“科學制定培養方案、校內校外實踐并重、多學科交融校內外團隊指導”的人才培養模式，本文針對城市軌道交通領域的發展需求，從培養方案、實驗室建設、實習基地建設等多個方面進行研究，為培養軌道交通信號與控制特色專業應用型人才奠定良好基礎。

一、科學設置培養方案

（一）確立培養目標和辦學定位

從調研各高校尤其是長三角地區高校本專業辦學的經驗及其目前就業實際形勢，確立了培養目標：為軌道交通建設和發展培養優秀人才，培養掌握自動化專業基礎理論，掌握軌道交通系統理論和軌道交通信號工程領域的專業知識、方法和技能，能從事軌道交通信號與控制方面工作的應用型人才。

從蘇州大學、上海工程技術大學的畢業生就業情況看，30—50%的學生進入軌道交通產業，其他出國、考研及其從事通信、自動化控制類崗位占多數。將辦學定位為“在寬基礎之上重視軌道交通信號控制”，即以城市軌道交通工程技術為主線，培養通信工程、控制工程、信息工程、電子信息工程等專業領域工作的復合型人才。

（二）課程體系建設

應用型人才培養的終極目標是培養各種能力，而能力的獲得必須有相應完善的課程體系來支撐。課程體系建設是根據專業培養目標與辦學特色自主設置，本著為軌道交通行業服務的宗旨，突出軌道交通行業的特色，明確人才培養的目標。從應用型人才培養的辦學實踐出發，改變學科導向為專業導向，先從培養專業能力入手，分析所需的專業知識從而確定專業課，由專業課導向專業基礎課，再根據專業課和專業基礎課來確定基礎課程的內容[1]。

1.專業課程的確定。軌道類專業課程的設置是在企業和行業專家參與下，根據自動化學科大類與專業內涵對創新型人才培養目標的要求，從加強核心專業基礎教育，強調綜合性和完整性出發，整合出9門軌道交通信號與控制課程。確定列車運行控制技術、車站信號自動控制、城市軌道交通設備檢測、城市軌道交通綜合監控4門課程作為專業課程，列車運行監控系統原理及應用作為專業選修課，城市軌道交通概論和城市軌道交通運營管理基礎作為專業基礎必修課程，城市軌道通信系統和系統可靠性原理作為專業基礎選修課。

2.專業支撐課程的設置。配合軌道專業課程，設置了信號與系統、數字信號處理、通信原理、自動控制原理、運動控制系統、電機學、單片機原理及應用和嵌入式系統設計等電子信息、通信、自動化和計算機類基礎課程，以擴展學生知識面，更好地適應就業形勢。

二、實踐平臺搭建

培養方案的有效實施以及教學目標的最終實現需要依托實踐教學平臺的建設，良好的實踐教學平臺保障了實踐教學活動的系統性和完整性。好的實踐平臺要貼近工程實際和科技前沿。

（一）專業能力進階的校內實驗室建設

依據專業基本能力培養、專業能力提高和職業能力提升的要求，按照專業基礎實訓、專項技能實訓、專業綜合實訓三個層次[2]，搭建軌道交通信號基礎設備、城市軌道交通信號控制和微機連鎖實驗室，為學生提供了校內的城軌課程課內實驗及實訓場所。信號基礎設備實驗室包括軌旁信號控制設備及城軌動車轉向架模型等基礎設備。城市軌道信號控制實驗室分為城市軌道綜合監控模塊、城市軌道通信模塊、城軌信號及列車監控沙盤模塊等。城市軌道綜合監控模塊實時地模擬地鐵車站控制、運行，包括車控室IBP一體化工作臺及車站級ISCS綜合監控工作站二部分。

（二）建立校外實習及實踐教育基地

工程應用型人才的培養關鍵是通過實踐教學將專業理論知識要素與工程應用能力培養要素進行有機結合，提高學生的動手能力和創新能力。教師應該主動到企業進行廣泛調研，了解城市軌道交通的最新發展技術，進一步與蘇州地鐵公司、上海申通地鐵公司等企業建立實習及“工程實踐教育基地”。通過校企合作建立穩定的校外聯合培養基地，共同制定實習培養方案，學生進入企業實習或畢業設計，參與真正的軌道信號的檢測、診斷與維修等具體的工作。由企業高級工程師擔任學生在企業實習的指導教師，為學生開設專業課程及現場學習指導等。通過校企合作，提升了學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力，確保學生的培養質量。

（三）高校教授、企業專家技術講座

學院聘請了西南交通大學、蘇州大學、上海工程技術大學、中國南車長江車輛有限公司、四方車輛研究所等軌道交通領域專家教授、企業家擔任客座教授，定期為學生開展技術講座，學生通過現場與專家教授的交流，把握城市軌道交通技術前沿，拓寬其知識視野，激發了學生的創新思維和工程應用能力。

三、多學科交融的團隊指導模式

軌道交通信號與控制是一個多學科交叉、行業相關性很強的專業，涉及到自動化、通信、電子信息、計算機等學科，培養工程應用和創新能力強的學生，開展課堂教學、實踐指導和城市軌道的實際工程項目研究需要具有學科交融的教學團隊的群策群力。

（一）成立教學指導委員會監督教學

由西南交通大學教授、中國南車車輛、學校教學校長等校內外專家組成教學指導委員會委員，對培養方案、實驗室建設方案、日常教學等進行指導和監督。

（二）跨學科、校內外指導團隊的形成

本專業教師全部來自原通信工程系，具有企業或相關工程實踐經驗的教師占80％。有較強的理論功底和一定的實踐生產能力。但由于信控專業具有起點高、發展快、技術更新快的特點，因此，專業教師都需要到地鐵公司參加培訓，參與企業正常的生產和運營；需要經常性地去企業現場調研，通過調研展開課題研究；吸納其他相關專業教師，并聘請企業技術骨干擔任校內實訓課兼職教師，自有實驗教師負責助課，共同構成教學指導團隊，指導學生校內實踐及畢業設計，實現學生培養過程中的知識交叉和融合[3]。

（三）課堂項目教學激發學生創新潛質

作為實踐教育創新的主體，教師需將學科前沿的最新成果和自身科研成果滲透到教學過程中，采用項目教學，即在相關課程授課過程中，結合研究項目進行案例教學，有意識地啟發學生思考相關問題[4]，例如對于“列車運行控制技術”課程，教師可以采用列車自動駕駛系統ATO的設計和速度控制器的設計、有軌電車車載控制器的設計、軌旁區域控制器ZC的設計等案例，啟發學生思考，讓學生課后通過查閱文獻設計相關系統方案。在專業課教學中，尤其要注重讓學生掌握仿真工具及軟硬件設計方法。以“單片機原理及應用”課程為例，學生應熟練掌握KeilVision軟件模擬仿真和Proteus對電路交互式仿真，課后每位學生要動手焊接并調試出一個具有實際功能的作品。在EDA技術課程后，學生應該能夠用VHDL語言設計一些基本的通信信號。

（四）將提升工程應用能力和創新能力貫穿本科教學

進一步綜合各學科優勢，搭建和完善學生實踐創新能力培養的軟硬件平臺，鼓勵更多的學生積極參與到實踐創新活動中來。以教師科研項目、各類學科競賽、各級科技創新項目為實踐創新活動板塊形成多個學生創新實踐團隊。鼓勵學生申報省大學生實踐創新訓練計劃項目，積極參加全國大學生“飛思卡爾”杯智能車競賽、全國大學生電子設計競賽等競賽。

通過大學生參與教師科研項目、各類學科競賽、各級創新性實訓計劃項目、創新基金項目、校企合作、科技創新活動等實踐，構建多樣化人才培養模式。引導學生參與科研項目和各類競賽等方式，激勵學生自主學習，激發學生創新動力，激活學生創新潛質。

常州大學城市軌道交通學院的成立為常州市圍繞軌道交通產業進行人才培養及科技創新增添了新的力量。軌道交通信號與控制專業自2013年招生以來，報考人數位居常州大學前列，學生錄取分數高、生源好。2013級學生一年級英語四級考試，通過率93.5%人，六級通過25.8%人，多人獲得江蘇省數學競賽二等和三等獎。部分學生已參與到專業教師的科研項目或進入大學生創新實驗項目，培養了良好的研究習慣和功底。

參考文獻：

[1]魏朱寶，劉紅.“錯位”與“重構”——應用型人才培養方案設計的思考[J].中國大學教學，2011，（7）.