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北京市近年來在道路建設(shè)上花費了大量資金、人力,取得了明顯成績,人均道路面積增加了不少??墒菑穆肪W(wǎng)的密度看,北京城區(qū)的支路密度是偏低的。原來東北部的和平里小區(qū)、西郊的百萬莊小區(qū)都在近郊區(qū),現(xiàn)在都變成鬧市區(qū)中的大街坊了。原來設(shè)想在小區(qū)中的封閉道路,現(xiàn)在卻成為城市的支路了。按規(guī)范,城市支路道路網(wǎng)密度是3-4公里/平方公里,如果是一般商業(yè)集中地區(qū)應(yīng)為10-12公里/平方公里,如果市中心區(qū)的建筑容積率達到8時,宜為12-16公里/平方公里。支路道路網(wǎng)密度低于這個指標,堵車是必然的。再寬的主干道,再多的快速路和立交,也解決不了交通堵塞問題。
城市各級道路應(yīng)成為劃分城市各分區(qū)、組團、各類城市用地的分界線。比如城市一般道路和次干道可能成為劃分小街坊或小區(qū)的分界線;城市次干道和主干道可能成為劃分大街坊或居住區(qū)的分界線;城市交通性干道和快速道路及兩旁綠帶,可能成為劃分城市分區(qū)或功能區(qū)的分界線。
不同的城市設(shè)計、建筑設(shè)計、建筑風(fēng)格和社區(qū)文化,會形成豐富多彩的各具特點的城市形象。北京的胡同、四合院成為北京古城風(fēng)貌的重要元素。而在曼哈頓的棋盤式街道中,南北斜穿了一條百老匯大街,形成許多三角地帶,如時報廣場、熨斗大樓,豐富了城市景觀。在北部又安排了一個中央公園和大片綠地,成為城市的一葉“綠肺”。在美國大學(xué)任教的丹麥建筑教授——漢普列根,創(chuàng)導(dǎo)了SAR理論即支撐體理論。該理論認為,住宅基本上由支撐體結(jié)構(gòu)、交通管道核心筒和填充體隔墻、房間組成。前者不能隨意變化,后者則是可以靈活布置的。推而廣之,在城市中也有支撐體和填充體。前者是道路、市政條件,后者是指由街道圍成的街坊、小區(qū)建筑。只要把支撐體規(guī)劃好,填充體就可豐富多彩、百花競放。這就是一種很實際的、有可持續(xù)觀點的城市規(guī)劃策略。居住區(qū)規(guī)劃不能成為小城鎮(zhèn)模式
中國近現(xiàn)代的城市住區(qū)形式大致出現(xiàn)了街區(qū)如里弄式、街坊式、胡同四合院、鄰里單位、居住區(qū)和綜合區(qū)如開發(fā)區(qū)、商務(wù)區(qū)中混建住宅區(qū)等各種形式。居住小區(qū)和住宅區(qū)的模式已有大量的實踐經(jīng)驗,并有相應(yīng)的國家規(guī)范作指導(dǎo),但這不是唯一的住區(qū)建設(shè)模式。由于住區(qū)和城市道路系統(tǒng)有密切的關(guān)系,在城市不同區(qū)位,住區(qū)的形式應(yīng)有不同的方式。以北京為例,住宅小區(qū)成片開發(fā),規(guī)模越來越大。有的開發(fā)商已提出“造城運動”、“新住宅運動”,要造新城,要在風(fēng)景區(qū)、綠化水景邊大造低密度住宅。原有的居住區(qū)規(guī)劃模式不能無限擴大,成為小城鎮(zhèn)的模式。前者可由開發(fā)商去建設(shè),后者可就是政府職能范圍的事了。開發(fā)商沒必要,也不可能去替代政府職能,總攬城市規(guī)劃與建設(shè)的問題。如果在三環(huán)路內(nèi)再成片開發(fā)居住小區(qū),勢必造成“腸梗塞”,打亂街道路網(wǎng)的合理布局;如果在五、六環(huán)路綠化帶附近大片開發(fā)低密度住宅區(qū),勢必成為“羊拉屎”。這不僅違背了中國“地少人多”的國情,有悖于節(jié)地原則,而且這些孤立的小區(qū)各自為政,勢必帶來交通、市政、公建配套、城市管理、節(jié)能、環(huán)保等隱患。亦莊模式及TOD模式值得借鑒
北京的開發(fā)區(qū)中,我認為亦莊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)是做得最成功的。首先,它不是單一的工業(yè)開發(fā)區(qū),而是綜合性開發(fā)區(qū),現(xiàn)在已明確是衛(wèi)星城了。在該區(qū)有大量的就業(yè)機會工廠生產(chǎn)崗位和第三產(chǎn)業(yè)服務(wù)崗位。該區(qū)的居住區(qū)不是“臥城”,不少居民可以就地上班;其次,它的區(qū)位離城市較遠,通過京津塘高速路連接,是典型的衛(wèi)星城布局形式,不會成為城市“攤大餅”式的邊緣地帶;第三,它的街道采取了棋盤式格網(wǎng)形式,既有北京舊城的傳統(tǒng)格局,又為分期開發(fā)創(chuàng)造條件。街道之間的地塊大小適中,既可小塊開發(fā),又可聯(lián)片開發(fā):第四,它的建設(shè)模式采用了二級開發(fā)。第一級開發(fā),由區(qū)管委會負責(zé),負責(zé)將生地開發(fā)成熟地,保證“六通一平”,先建熱力、動力、電訊、管理中心。二級開發(fā)就由開發(fā)商或公司單位業(yè)主自行開發(fā)。在城區(qū)內(nèi)三、四環(huán)路以內(nèi)大片開發(fā)綜合區(qū),交通問題往往成為瓶頸問題。例如北京中關(guān)村西區(qū)規(guī)劃方案中,收集了國內(nèi)外十多個方案,在評標時,認為交通問題是最突出的問題。解決不好,這塊有50公頃的地塊,大量的車流與城市道路不相適應(yīng),在上下班高峰時期,車子進不去出不來。幾個出入口便成了交通瓶頸。再如,北京國貿(mào)三期在第一階段方案策劃時要建330米高的塔樓。交通專家的評估分析認為,如果建30萬平方米,目前道路還可承受負擔(dān),如果擴建到35萬平方米,就要加建一條城市支路通過地塊。目前北京正在建五環(huán)路,不到100公里的路程上設(shè)了近20個左右出入口和收費站。按國際慣例每25-35公里設(shè)一個出入口,按國內(nèi)標準,每10-15公里設(shè)一個。而五環(huán)路平均每5公里就要設(shè)一個,這就大大降低了高速路的效率??傊?,城市的快速路主干道和次干道、支路的合理配置與系統(tǒng)設(shè)計,對于疏導(dǎo)交通有著決定性的意義,對于開發(fā)區(qū)的建設(shè)有著舉足輕重的影響。
軌道交通工程投資控制有其自身的特點和規(guī)律,貫穿于項目建設(shè)的全過程和建設(shè)程序的所有步驟。但每個階段投資控制的重要性卻不一樣,越是建設(shè)前期,投資控制的作用越大。設(shè)計階段是投資控制的關(guān)鍵階段。因此,結(jié)合工程特點,在設(shè)計階段明確投資控制目標、分析結(jié)構(gòu)與過程、選擇方法與措施、優(yōu)化關(guān)系處理、突出控制重點,將對降低工程造價起到關(guān)鍵作用。
1、投資控制目標的設(shè)置
軌道交通工程項目投資控制目標是隨著工程建設(shè)實踐的不斷深人而分階段設(shè)置的,設(shè)計階段投資控制目標是其中最重要的階段目標。一般說來,軌道交通工程項目的建設(shè)過程分為5個階段,即項目建議書階段、可行性研究階段、設(shè)計階段、建設(shè)實施階段、試運營與竣工驗收階段。這5個階段的投資控制目標既是相對獨立的,又是相互聯(lián)系和不斷遞進的。
在項目建議書階段,主要設(shè)定投資的初步估算目標。其投資分析、測算的數(shù)據(jù)精度要求較粗,內(nèi)容相對簡單,往往通過對項目主要工程量和內(nèi)容的框算,并參考同類項目的有關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)綜合平衡,結(jié)合項目特點給出投資的初步估算,其估算誤差一般在士20%左右。但此階段作為項目的投資策劃,第一次明確提出了投資控制的初步目標。
在項目可行性研究階段,主要是確定投資估算目標,即對項目建設(shè)中的工程量和各種可能涉及的費用合理性進行考慮,并進行較為全面的動態(tài)估算,估算誤差應(yīng)控制在±10%左右。國家規(guī)定,此階段的估算投資額應(yīng)對項目總造價起控制作用。
在項目設(shè)計階段,可研投資估計是編制設(shè)計概算的依據(jù),設(shè)計概算一般不應(yīng)超過可研估算10%原則上,這是項目總投資的最高限額,不得任意突破,如有突破須報原審批部門批準。因此,設(shè)計概算是編制投資計劃、進行投資包干、考核設(shè)計經(jīng)濟性、實行項目招標、核定合同價格的最重要依據(jù),也是項目投資控制目標的重點。經(jīng)驗表明,設(shè)計階段影響項目投資的權(quán)重可達80%~90%左右,抓住此階段的投資控制目標就抓住了根本。
在項目建設(shè)實施階段,以設(shè)計概算及設(shè)計為指導(dǎo)的工程招投標活動確定的中標合同價格,將是此階段投資控制的目標。這個階段投資控制的任務(wù)是按設(shè)計圖施工,使實際支出控制在中標確定的合同價格范圍內(nèi)。
在項目的竣工驗收階段,投資控制的任務(wù)就是搞好項目結(jié)算和決算,檢驗項目投資是否控制在國家批準的項目設(shè)計概算或修正概算內(nèi)。
綜上所述,設(shè)計階段作為實施投資控制的關(guān)鍵階段,其投資控制目標的設(shè)置必須科學(xué)合理,必須按其規(guī)律依次確立。
2、工程項目的結(jié)構(gòu)與過程分析
從軌道交通工程的項目內(nèi)容劃分,人們一般把投資結(jié)構(gòu)劃分為幾大組成部分,即施工準備、土建(車站、區(qū)間等)、設(shè)備(車輛、供電、信號、通信、空調(diào)通風(fēng)、給排水與消防、電動扶梯、自動售檢票、環(huán)境監(jiān)控、防災(zāi)報警、車輛段等)、鋼軌及扣件、其他費用(征地拆遷、勘測設(shè)計、研究實驗等)、預(yù)備費、建設(shè)周期貸款利息等。根據(jù)廣州、深圳、南京等城市軌道交通建設(shè)投資概算分析,其中各部分占投資的大致比例分別為:施工準備占1%~3%,土建占25%~35%,設(shè)備占30%~40%,鋼軌及扣件占2%左右,其他費用占10%~15%,不同籌措方案建設(shè)期銀行利息占5%~7%.
軌道交通工程設(shè)計階段投資控制也是一個逐步推進的完整過程,一般包括以下幾個主要內(nèi)容。
首先,對已獲批準的可行性研究報告中投資估算部分進行認真分析,在此基礎(chǔ)上編制設(shè)計招標文件(或設(shè)計委托書)。一般說來,工程可行性研究報告都有投資估算偏小的傾向。如果將這一估算作為設(shè)計階段投資控制的基本目標,無疑有很大的壓力。因此,在設(shè)計招標文件中應(yīng)對設(shè)計目標中的投資控制提出原則意見,并就合理選用相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟指標、制定節(jié)約投資降低成本措施等提出詳細要求。這就是控制過程中限定范圍的工作。如在南京地鐵的設(shè)計招標文件中,明確提出設(shè)計必須實現(xiàn)“安全可靠、功能合理、經(jīng)濟適用、技術(shù)先進、用戶滿意”的目標,在安全可靠、功能合理的前提下,應(yīng)盡可能追求經(jīng)濟適用、降低造價,必須實行限額設(shè)計。
其次,在設(shè)計招示中重點對設(shè)計投標方案作投資控制分析與評價。應(yīng)在考察設(shè)計單位的資質(zhì)、信譽和人財物保障條件時著重考慮其對投資控制的能力,應(yīng)對設(shè)計投標方案的設(shè)計指導(dǎo)思想是否正確、建設(shè)標準是否合理、限額設(shè)計是否有保障、投資控制措施是否得力等方面進行綜合比選,以確定最合適的設(shè)計單位中標。這就是控制過程中識別主要特性的工作。南京地鐵在設(shè)計招標時就將設(shè)計單位的設(shè)計投資控制能力作為主要的特性來考核。
第三,設(shè)計單位制定經(jīng)濟評價體系,明確主要經(jīng)濟控制指標,推行限額設(shè)計,選用科學(xué)合理的設(shè)計概算編制方法。這就是控制過程中訂立標準的工作。標準是衡量投資控制績效的依據(jù)和準繩。標準來自控制目標并服務(wù)于控制目標,訂立標準必須根據(jù)設(shè)計階段投資控制的特點定量確定。
第四,業(yè)主與設(shè)計單位共同采取行之有效的控制方法及組織措施、經(jīng)濟措施、技術(shù)措施、合同措施,及時收集控制中的各種動態(tài)數(shù)據(jù),認真對比分析研究,確保設(shè)計方案的優(yōu)化與概算文件編制質(zhì)量。
第五,抓好過程控制,及時衡量績效。所謂衡量績效就是摳出投資控制中的實際工作情況與標準之間的偏差信息,并根據(jù)這種信息來評估實際控制工作的優(yōu)劣。只有在投資控制過程中不斷地將實際控制狀態(tài)和效果與標準進行對比,找出差異,才能對控制活動進行客觀公正的評價,才能不斷趨近控制目標。
第六,認真診斷及糾正,精心做好設(shè)計概算審查和調(diào)整。如果設(shè)計階段投資控制衡量績效后發(fā)現(xiàn)偏差,就要診斷偏差,分析偏差產(chǎn)生的原因并加以糾正,直至最后完成對設(shè)計概算的審查和修正。3、投資控制的方法與措施選擇
設(shè)計階段投資控制必須借助科學(xué)合理的方法。技術(shù)經(jīng)濟分析方法是軌道交通工程設(shè)計階段投資控制較為有效的方法,主要有方案比較法和價值分析法。
方案比較法是一種簡便而適用的方法。軌道交通工程設(shè)計根據(jù)功能需求提出各種技術(shù)方案,對各種方案在安全可靠、功能合理的前提下進行技術(shù)經(jīng)濟指標系列對比分析,從中挑選經(jīng)濟指標最優(yōu)的方案,并同時達到控制投資的目的。在同樣滿足功能要求的前提下,技術(shù)經(jīng)濟合理的設(shè)計方案,可以降低工程投資5%~20%。因此,凡能進行定量分析對比的設(shè)計內(nèi)容,均應(yīng)通過計算,用數(shù)據(jù)說明其技術(shù)經(jīng)濟合理并比較選擇。特別要注意占工程造價比例較大的建筑材料和機電設(shè)備選用的經(jīng)濟性,盡量采用標準化、系列化設(shè)計。
價值分析法是以較低的壽命周期費用,可靠地實現(xiàn)必要的功能,較適用于對軌道交通工程設(shè)計方案進行分析和優(yōu)選,投資控制的效果比較明顯。價值分析法的表達式用V=F/C表示。式中V為價值,F(xiàn)為功能,C為壽命周期費用。提高設(shè)計價值有以下途徑,即:功能提高、費用不變;功能不變,費用降低;功能提高,費用降低;功能稍降,費用大降;功能大增,費用稍增。在軌道交通工程設(shè)計中,通過價值分析控制投資的二個步驟是:一是在功能合理的前提下識別非必要費用;二是抓住功能與費用之間的數(shù)量關(guān)系,找出減少費用的環(huán)節(jié);三是尋找消除非必要費用的多種辦法,如修改設(shè)計,改變原材料品種、規(guī)程和供應(yīng)來源,選擇更合適的機電產(chǎn)品,采用更合理的運營模式、生產(chǎn)組織形式及管理方法等。同時,價值分析應(yīng)側(cè)重在降低費用潛力大的對象上。
南京地鐵1號線在工程設(shè)計的許多方面都進行了技術(shù)經(jīng)濟分析,作了多方案比選。全線13個車站共做了40多個方案。很多車站方案多次論證,投資控制效果明顯??傮w設(shè)計單位在設(shè)計中,對全線的12段線路進行了全面的優(yōu)化和完善,既確保了功能合理,又降低了造價。設(shè)備的選型定型及按設(shè)計招標采購是影響投資的重要方面。業(yè)主與設(shè)計單位在每個設(shè)備系統(tǒng)的用戶需求書編制中都是幾易其稿,進行嚴格的技術(shù)經(jīng)濟分析,效果良好。
設(shè)計階段投資控制必須依靠強有力的組織、技術(shù)、經(jīng)濟、合同措施保障。組織措施主要是建立合理的設(shè)計管理模式,明確業(yè)主、設(shè)計單位及監(jiān)理單位在設(shè)計階段投資控制中各自的任務(wù)及職責(zé),確定投資控制流程,制定相應(yīng)的規(guī)章制度,落實投資控制人員。技術(shù)措施主要是發(fā)揮業(yè)主、設(shè)計單位及監(jiān)理單位的技術(shù)優(yōu)勢,協(xié)調(diào)、平衡好設(shè)計工作的各個方面,特別要通過系統(tǒng)分析、價值分析、方案比較、限額設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計等技術(shù)手段,將投資控制落實在實處,從源頭控制設(shè)計輸人的正確性以及技術(shù)標準和文件深度的合理性、統(tǒng)一性。經(jīng)濟措施是調(diào)動設(shè)計人員控制投資積極性的重要方面。經(jīng)濟獎懲既是對設(shè)計成果的價值確定,更是為設(shè)計提供激勵和制約的基本動力。對設(shè)計方在設(shè)計中通過技術(shù)措施而節(jié)約了工程投資的,或功能較原來基礎(chǔ)有較大提高的,業(yè)主應(yīng)給予一定的獎勵。對設(shè)計方未取得業(yè)主同意的不合理超投資限額設(shè)計,業(yè)主應(yīng)扣減設(shè)計費。鼓勵監(jiān)理方發(fā)揮主觀能動性,多提優(yōu)化設(shè)計方案,盡心盡責(zé)實施投資控制,效果明顯者給予重獎。合同措施是通過設(shè)計合同、監(jiān)理合同的簽定,明確業(yè)主、設(shè)計單位、監(jiān)理單位的權(quán)責(zé)利,這是投資控制落實的有效保障。合同措施必須對設(shè)計目標中投資控制定位。南京地鐵1號線就是將“經(jīng)濟適用”作為設(shè)計目標之一明確定位的。
4、投資控制與設(shè)計費用、標準的關(guān)系優(yōu)化
4.1投資控制與設(shè)計費用的關(guān)系
按照慣例,設(shè)計單位設(shè)計的費用,與其設(shè)計工程的投資額掛鉤。國家發(fā)文規(guī)定了不同種類、大小的工程設(shè)計費取費的指導(dǎo)費率。這種設(shè)計費的取費方式帶來的問題是:進行了限額設(shè)計,或通過設(shè)計階段的投資控制降低了工程造價,如何分解設(shè)計費,調(diào)動設(shè)計單位和設(shè)計人員積極性?在南京地鐵工程的設(shè)計中,設(shè)計總費用計算基數(shù)為國家批準的工程可行性研究報告中投資估算的相關(guān)部分,選取某一確定的費率,確定設(shè)計總費用??傮w總包設(shè)計費及分項設(shè)計費根據(jù)投資估算,考慮各設(shè)計單位設(shè)計工作的技術(shù)含量、難易程度、復(fù)雜性、重復(fù)性、實際投人工作量和行業(yè)收費水平等因素,在設(shè)計總費用的范圍內(nèi),經(jīng)綜合平衡先一次確定相應(yīng)設(shè)計費用,業(yè)主也在其中預(yù)備一塊作為設(shè)計獎勵基金和設(shè)計變更費。設(shè)計費由各設(shè)計單位包干使用。設(shè)計方在確認設(shè)計費合理、完整的基礎(chǔ)上,包干完成合同規(guī)定的所有設(shè)計任務(wù)。設(shè)計費用與設(shè)計概算投資脫鉤,不因項目投資的增減而增減,確保設(shè)計人員科學(xué)對待設(shè)計,推行限額設(shè)計。業(yè)主重視并處理好投資與設(shè)計費、設(shè)計質(zhì)量的關(guān)系,做好設(shè)計工作總體評價,盡量使設(shè)計工作量和設(shè)計業(yè)績與設(shè)計費匹配。根據(jù)設(shè)計工作評價結(jié)果,對確因?qū)嶋H原因增加了設(shè)計工作量的給予適當補償;對通過精心設(shè)計提高質(zhì)量降低造價的給予獎勵;對沒有做好限額設(shè)計、投資控制的設(shè)計除責(zé)令修正外還可作適當處罰。投資控制與設(shè)計費用這種關(guān)系的建立,避免出現(xiàn)長期以來設(shè)計工作中存在的怪圈:設(shè)計費用與投資費用按比例掛鉤,誰將設(shè)計概算做得大,誰就可以按比例多拿設(shè)計費用,最后導(dǎo)致優(yōu)化設(shè)計、控制投資的設(shè)計費降低,而放棄控制、突破限額的反而可得額外得好處。
4.2投資控制與設(shè)計標準的關(guān)系
1.1.1跨座式單軌車輛車輛跨座在軌道梁上方,其軌道由預(yù)應(yīng)力混凝土制作。第一輛跨座式單軌車輛是在1958年,由德國人Ax-elienardwenner-Gren研發(fā)出的ALWEG型[2]單軌車輛。車輛采用跨座式無搖枕二軸轉(zhuǎn)向架設(shè)計,中央懸掛裝置為空氣彈簧。走行輪軸和水平輪軸均為單懸臂固定在轉(zhuǎn)向架上,且裝有4個走行輪,分配在兩個走行輪軸上;采用無內(nèi)胎鋼絲橡膠輪胎,內(nèi)充氮氣,其彈性主要緩沖豎直方向的振動;轉(zhuǎn)向架兩側(cè)上方有4個導(dǎo)向輪,下方有2個穩(wěn)定輪,均采用帶有尼龍絲無輪緣的橡膠車輪,內(nèi)充入壓縮空氣,可以緩沖車輛橫向振動[3]。為了防止橡膠輪胎爆胎等事故,導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪均設(shè)置了一個鋼制輔助車輪,走行輪不僅安裝橡膠實心輔助車輪,還設(shè)置內(nèi)壓檢測等裝置[4]??缱絾诬壾囕v轉(zhuǎn)向架如圖2所示。構(gòu)架采用鋼板焊接結(jié)構(gòu),有足夠的度;中央懸掛裝置采用空氣彈簧,可減小車體振動,提高乘坐舒適度。因其受橡膠輪胎載重的限制,為了實現(xiàn)車體輕量化,故采用鋁合金焊接結(jié)構(gòu)。由于橡膠車輪壽命短,能耗相對大,使車輛更換輪胎頻繁,故維修成本高。而且因其處于高架,當事故發(fā)生時,不容易救援。澳大利亞、美國、日本、意大利等許多國家都建設(shè)了這種形式的單軌交通,其中日本是使用單軌最多的國家。日本有6個城市有單軌鐵路,分別是東京羽田機場線、奈良線、大阪萬國博覽會線、北九州線、多摩線、沖繩那霸線,其中東京的單軌鐵路年載客量超過1億人次。在美國,加州迪士尼樂園觀光線及佛羅里達州的華特迪士尼世界度假區(qū)線[5],每年載客量超過500萬人次。美國加州迪士尼樂園觀光線跨座式單軌車輛如圖3所示。單軌列車可4輛~6輛編組,單向運能為1萬~2.5萬人次/h,最高速度可達80km/h,一般運營速度30~35km/h。中國首條跨座式單軌線路于2006年在重慶正式開通運營。由于重慶市道路坡陡、彎急、路窄,所以跨座式單軌車適合在重慶推廣應(yīng)用。重慶跨座式單軌列車如圖4所示,供電接觸網(wǎng)軌道梁側(cè)面剛性接觸,1500V直流供電,車輛長度為15500mm,寬度為2980mm,高度為5300mm,走行輪直徑為1006mm,導(dǎo)向輪直徑為730mm,穩(wěn)定輪直徑為730mm,最大爬坡度是6%,最小通過半徑為50m[6]。
1.1.2懸掛式單軌車輛第一輛懸掛式單軌車輛是由德國Langen發(fā)明,于1901年在德國的烏泊塔開始運營,如圖5所示。德國烏帕塔懸掛式單軌線,線路總長13.3km[2],經(jīng)過20個站點,最高速度60km/h,年載客量達到2500萬人次。懸掛式單軌車輛的軌道梁采用下端開口式鋼制箱型斷面,車輛懸掛在軌道梁下方,轉(zhuǎn)向架采用懸掛式二軸轉(zhuǎn)向架設(shè)計,且為鋼板焊接結(jié)構(gòu)。與跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架走行部的不同是:懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架(見圖6)沒有穩(wěn)定輪,設(shè)走行輪和導(dǎo)向輪各4個,均為橡膠充氣輪胎,為保障安全預(yù)防輪胎泄氣或爆裂,橡膠車輪也配有鋼制輔助車輪。車體的懸掛裝置由懸掛吊桿、液壓減振器構(gòu)成。因為膠輪在封閉環(huán)境下運行,所以不受惡劣天氣影響,但也受轉(zhuǎn)向架和軌道形式的影響,遇到突發(fā)狀況時無法及時處理,維修困難。目前,懸掛式單軌車輛在我國尚未運用,但是在德國、日本等許多國家都得到廣泛應(yīng)用。懸掛式單軌車輛建設(shè)周期短、制造車本低、無需擴展城市公路設(shè)施,而且在高架上運行,增強城市景觀,結(jié)合我國的交通實際情況,適合在我國建設(shè)和推廣。但是單軌車輛也存在橡膠車輪與軌道梁摩擦產(chǎn)生橡膠粉塵的現(xiàn)象,對環(huán)境有輕度污染,列車運行在此區(qū)間發(fā)生事故時救援相對較為困難。
1.2新型交通系統(tǒng)
目前,世界各國對新型交通系統(tǒng)還沒有一個明確的概念。廣義上指的是那些所有現(xiàn)代化新型公共交通方式的總稱。狹義上講,即自動化導(dǎo)軌交通系統(tǒng)(Au-tomatedGuidewayTransit,簡稱ATG),該系統(tǒng)是中小運量型車輛運行在具有側(cè)向或中央導(dǎo)軌專用混凝土軌道上,車輛通常采用小輕量的橡膠輪胎,由電氣牽引,可單車或數(shù)輛編組[7]。ATG是在1963年由美國西尼電氣公司研發(fā)并應(yīng)用的,在美國多作為機場內(nèi)的交通工具。經(jīng)過多年發(fā)展,尤以日本和法國在技術(shù)和規(guī)模上處于領(lǐng)先地位。在日本稱AGT,在法國稱為VAL(VehiculeAutomatiqueLeger,即全自動捷運系統(tǒng))。
1.2.1AGT1981年,日本首次開通營業(yè)運行“神戶港島線”和“大阪南港港口城市線”兩條線路。由于采用橡膠輪胎,噪聲小[7],對城市生態(tài)環(huán)境有很好的保護,并且建設(shè)費用低,所以AGT系統(tǒng)在日本深受歡迎和重視,到目前,已有14條線。運行在日本神戶港島線的2000型列車如圖7所示,線路總長度10.8km,采用600V、60Hz側(cè)向接觸軌受流。AGT車輛的走行部采用橡膠輪胎,并具有轉(zhuǎn)向機構(gòu),其分為三種導(dǎo)向方式(如圖8所示):一種是側(cè)面導(dǎo)向方式,導(dǎo)向軌布置于行駛面兩側(cè),導(dǎo)向輪沿著導(dǎo)向軌導(dǎo)向行駛;一種是中央導(dǎo)向方式,導(dǎo)向軌設(shè)置于走行軌道間的中心線處的工型鋼質(zhì)導(dǎo)軌,導(dǎo)向輪夾其腹板導(dǎo)向行駛;另一種是中央溝槽導(dǎo)向方式,在兩條行車軌道間的中央槽中,導(dǎo)向輪沿著行車軌道側(cè)壁導(dǎo)向行駛[4]。如果車輛采用兩側(cè)導(dǎo)向方式,轉(zhuǎn)向架為單軸轉(zhuǎn)向架,由2個走行輪和2個導(dǎo)向輪構(gòu)成;若采用中央導(dǎo)向方式,轉(zhuǎn)向架為兩軸轉(zhuǎn)向架,由4個走行輪和4個導(dǎo)向輪構(gòu)成。因采用膠輪,所以設(shè)置了在漏泄狀態(tài)也能運行的鋼制輔助車輪;而且新型交通系統(tǒng)是雙向運行,因此前后軸必須都能轉(zhuǎn)向。車輪與軌面的黏著性能好,與鋼輪鋼軌相比能產(chǎn)生較大的摩擦力,可縮短加減速度時間,增大爬坡能力。列車最小平面曲線半徑僅為30m,又具有較強的爬坡能力,因此可以適應(yīng)較為復(fù)雜的地形。橡膠輪壽命能達到10萬km左右,列車編組一般在4~6節(jié),最高速度在60km/h左右。北京首都機場也采用了AGT車輛(見圖9),在機場T3航站樓A座、B座和C座之間承擔(dān)運載任務(wù)。該系統(tǒng)采用加拿大龐巴迪公司設(shè)計方案,無人駕駛,單程行車線路為2080m,設(shè)有3個乘車站,2008年3月正式運營。
1.2.2VALVAL是20世紀80年代基于RobertGabi-llard教授發(fā)明的膠輪路軌系統(tǒng)技術(shù),由Matra公司設(shè)計的一套軌道運輸系統(tǒng),于1983年5月在法國里爾開通營運。為了減小成本,剔除了橡膠和鋼輪并用的設(shè)計,采用單軸轉(zhuǎn)向架;前后4個導(dǎo)向輪,一般采用內(nèi)部充填聚胺脂的實心膠輪;中間2個走行輪,內(nèi)部通常充入氮氣[4];構(gòu)架前后兩端設(shè)有導(dǎo)向滾輪,如圖10所示。法國里爾VAL車輛,全自動無人駕駛,最高速度可達80km/h,運營速度可達34km/h,每天運量可達12萬人次。由于膠輪磨耗大,有粉塵,所以不如鋼輪經(jīng)久耐用。膠輪使用壽命相對較短,同時運行能耗也相應(yīng)加大,其載客能力相對較低,使這種交通擴大載運量也受到了一定限制。此外,該系統(tǒng)采用充氣橡膠車輪,還需要有預(yù)防爆裂和發(fā)生爆裂后的安全措施和裝置。
1.3現(xiàn)代有軌電車傳統(tǒng)有軌電車采用鋼輪鋼軌系統(tǒng),沒有隔聲措施,以至于引起的噪聲大,對城市的生態(tài)環(huán)境影響較大。為了克服缺點,近年來,法國勞爾重工(Rollindustry)公司研制出膠輪導(dǎo)向巴士電車系統(tǒng),也就是現(xiàn)代有軌電車(Translohr),如圖11所示,法國克萊蒙費朗勞爾電車。Translohr是Roll公司于2001年開發(fā)出的橡膠車輪的低地板有軌電車,采用單軌導(dǎo)向技術(shù),膠輪負責(zé)牽引車輛,導(dǎo)輪負責(zé)引導(dǎo)車輛的行駛方向,中央軌道導(dǎo)向系統(tǒng)如圖12所示。與傳統(tǒng)的有軌電車相比,Translohr爬坡能力強(最大坡度可達13%),通過小半徑曲線能力強(可達10.5m)[8],噪聲小,并且保留了傳統(tǒng)有軌電車便利性、中等規(guī)模運輸量等特點。2007年5月10日,天津濱海新區(qū)開通了全長7.6km的從法國引進的勞爾電車,是我國大陸境內(nèi)第一個使用勞爾電車的城市。2009年12月31日,上海浦東張江高科新區(qū)也開通了全長10km的膠輪有軌電車,走行輪采用充入氮氣的無內(nèi)胎橡膠車輪,上海張江地區(qū)勞爾電車非動力轉(zhuǎn)向架如圖13所示。為減小線路的影響范圍,實現(xiàn)有軌電車和社會車輛混行的方式,道路中央雙車道獨立雙向運行,如圖14所示,為運行在上海浦東張江高科新區(qū)的勞爾電車。其采用接觸網(wǎng)受電,3節(jié)車輛鉸接式編組,最高運營速度可達20km/h,最高時速70km,總載客量約167人/列,地板高僅為260mm。但也有一定的缺點,由于當?shù)芈访娴慕Y(jié)構(gòu),車內(nèi)的噪聲較大,候車的時間較長,不適合在繁華的街道運行,所以還需要進一步地研究強化,并結(jié)合我國道路交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點來發(fā)展此類電車。
1.4我國最早的橡膠車輪車輛1932年5月22日,在已經(jīng)運行于滇越鐵路線(昆明—河內(nèi))的內(nèi)燃動車組上安裝了由米其林輪胎公司生產(chǎn)的橡膠輪胎,通常叫它“米其林動車組”(曾經(jīng)改名為紅旗號),同時是國內(nèi)唯一一條米軌鐵路。如圖15所示,我國最早的米其林橡膠車輪內(nèi)燃動車組,車長16m,寬2.6m,自重8t,采用汽油內(nèi)燃發(fā)動機。該車組最為獨特的部分在于它的走行部,每個轉(zhuǎn)向架上有4對車輪,采用鋼制輪輞和橡膠車輪一體化設(shè)計,車輪踏面都套裝可自動也可人工充氣的凸形橡膠輪胎,可以使噪聲減小,減振好,乘坐舒適性加強,而且還能提高車速,在當時最高速度可達100km/h,曾創(chuàng)下時速記錄。到20世紀80年代因零件不易購置而失修,后經(jīng)國家花費大量財力修復(fù)并移至昆明米軌鐵路博物館。
2橡膠輪胎的選擇及其特性
車輛通過輪胎與地面的附著作用產(chǎn)生各種運動,其特性對車輛性能有著至關(guān)重要的作用。輪胎有4個基本功能:1)支撐整車重量;2)緩沖因路面不平順引起對車輛的沖擊力;3)為驅(qū)動和制動提供附著力;4)提供轉(zhuǎn)彎所需的側(cè)向力[9]。橡膠車輪系統(tǒng)城市軌道交通車輛大多采用無內(nèi)胎、膠質(zhì)實心輪胎。無內(nèi)胎輪胎通常也稱“真空胎”,在輪胎內(nèi)部充入惰性氣體。從安全角度講,真空胎是高速行車最為理想的輪胎。真空胎發(fā)熱低、質(zhì)量輕、節(jié)省燃料、使用壽命長,鑒于走行輪需要承受整個車體重量,于是為了安全,幾乎所有的橡膠車輪城市軌道車輛的走行輪均采用無內(nèi)胎輪胎。膠質(zhì)實心輪胎適應(yīng)于低速高負載苛刻使用條件下運行的車輛,所以通常作為輔助車輪或者用于一些車輛的導(dǎo)向輪。選擇輪胎主要是根據(jù)每種車輛的運行特點、承載能力和路面情況而定。與鋼輪相比,橡膠車輪具有很好的彈性和抓地力,故具有更好的爬坡能力,并且能降低運行時的噪聲。爬坡的能力與地面附著力的大小有很大關(guān)系,附著力取決于路面狀況、粗糙度以及輪胎橡膠材質(zhì)、花紋、幾何尺寸、氣壓。對于傳統(tǒng)的鋼輪鋼軌系統(tǒng),輪軌接觸屬于金屬與金屬之間的接觸,所以附著力很小,在超過牽引力所能承受的坡度時,容易滑坡。與傳統(tǒng)輪軌系統(tǒng)比較,橡膠車輪具有復(fù)雜的力學(xué)特性,輪胎的力學(xué)特性對車輛的穩(wěn)定性、舒適性、動力性、安全性起著舉足輕重的作用。輪胎力學(xué)特性如下:1)輪胎縱向力學(xué)特性。影響縱向力學(xué)特性的主要因素是滾動阻力,車輪滾動時,輪胎與路面的接觸區(qū)域產(chǎn)生法向、切向的相互作用力以及相應(yīng)的輪胎和支撐路面的變形。當輪胎在硬路面滾動時,輪胎徑向變形是主要的,由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性遲滯損失使輪胎變形時對它做的功不能全部回收[10]。2)輪胎垂向力學(xué)特性。充氣輪胎的緩沖作用與輪胎的彈性有關(guān),輪胎的剛度特性對車輛的行駛平順性、行駛穩(wěn)定性和制動性均有著重要影響。3)輪胎的側(cè)向力學(xué)特性。其中輪胎的側(cè)偏特性很大程度上決定了車輛的操縱穩(wěn)定性,包括各種垂直載荷下輪胎的縱向力、側(cè)向力和回正力矩與側(cè)偏角、縱向滑移率的關(guān)系[11]。
2城市軌道交通信號系統(tǒng)方案
通常情況下在城市交通疏解任務(wù)中城市軌道交通線路承擔(dān)著十分重要的任務(wù),為確保人們出行的安全性,應(yīng)采用完整的、先進的、高效的列車控制系統(tǒng)作為地鐵信號系統(tǒng)。正線信號系統(tǒng)采用完整的列車自動控制(ATC)系統(tǒng),由ATS、ATP、ATO、聯(lián)鎖設(shè)備組成。車輛段/停車場由聯(lián)鎖設(shè)備、微機監(jiān)測設(shè)備、ATS分機等主要設(shè)備組成。目前城市軌道交通的信號系統(tǒng)主要有準移動閉塞和移動閉塞系統(tǒng)選擇。
2.1基于目標距離模式的準移動閉塞ATC系統(tǒng)通常選用音頻數(shù)字無絕緣軌道電路作為目標距離模式,這種模式的主要特點為信息傳輸量較大及抗干擾能力很強。列車車載設(shè)備依據(jù)由鋼軌傳輸而接收到的聯(lián)鎖、軌道電路編碼、線路參數(shù)、控制管理等報文信息,連續(xù)對列車追蹤運行及折返作業(yè)進行速度監(jiān)督,最大限度對其進行超速防護,控制列車運行間隔,以滿足規(guī)定的通過能力。由于音頻數(shù)字軌道電路具有極大的傳輸信息量,可以將目標速度、目標距離、線路狀態(tài)等信息提供給車載設(shè)備,為計算出列車相適應(yīng)的運行模式速度曲線,將ATP車載設(shè)備與固定的車輛性能數(shù)據(jù)進行充分地結(jié)合。
2.2基于通信的移動閉塞系統(tǒng)(CBTC)基于通信的移動閉塞列車控制系統(tǒng)具有極為先進的發(fā)展技術(shù),是列車控制技術(shù)的發(fā)展趨勢,是國際ATC先進水平的代表。是獨立于軌道電路的高精度列車定位。CBTC系統(tǒng)為實現(xiàn)車與地、地與車間之間的雙向數(shù)據(jù)通信,可以選用自由空間無線天線、交叉感應(yīng)電纜環(huán)線、漏泄電纜以及裂縫波導(dǎo)管等方式進行有效通信。依據(jù)列車的位置信息及進路情況軌旁ATP設(shè)備可以有效對每一列車的移動權(quán)限進行準確計算,同時根據(jù)列車位置速度的變化不斷更新數(shù)據(jù),利用連續(xù)車地通信設(shè)備向列車進行信息的發(fā)送。依據(jù)接收到的移動授權(quán)及本身的運行狀態(tài)車載設(shè)備可以對列車運行速度曲線及防護曲線進行有效計算,在ATP子系統(tǒng)的保護防御過程中,在該速度曲線下ATO子系統(tǒng)或人工駕駛控制列車可以正常運行??梢宰畲笙薅鹊貙崿F(xiàn)后續(xù)列與前行列車尾部的緊密性,并始終處于安全距離范圍內(nèi)。在確保安全的基礎(chǔ)上,CBTC系統(tǒng)可以實現(xiàn)區(qū)間通過能力的有效提高,同時不受軌道電路區(qū)段分割的限制。雖然CBTC系統(tǒng)在調(diào)試時因?qū)ΜF(xiàn)場環(huán)境要求高、調(diào)試周期較長等一些不盡如人意的地方,但是CBTC系統(tǒng)在具有自身優(yōu)越性的同時已經(jīng)成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的首選方案。其相對于準移動閉塞系統(tǒng)的優(yōu)越性是不可取代的。
3城市軌道交通信號系統(tǒng)通信設(shè)備的傳送方式
3.1通過軌道電路進行傳送軌道電路不僅可以檢測列車占用情況,也可以傳遞報文信息給車載設(shè)備。在軌道電路不忙的情況下,將軌道電路信息傳送給聯(lián)鎖系統(tǒng),當列車對軌道進行占用時,利用裝置切換,并將發(fā)送軌道電路信息的作業(yè)進行停止,開始采用軌旁設(shè)備將ATP報文信息連續(xù)向鋼軌進行發(fā)送,將接收和發(fā)送設(shè)備裝置在列車底部,可將接收到的信息向車載設(shè)備進行傳遞,同時也可以向地面發(fā)送列車信息。
3.2通過軌間電纜傳送單獨沿著鋼軌鋪設(shè)一條線路,專門用于傳送ATP報文信息,此方法安全可靠,但費用較高。
3.3通過點式應(yīng)答器傳送在軌道電路的部分地方進行應(yīng)答器的設(shè)置,應(yīng)答器的設(shè)置主要有兩種形式:固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器與可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器。用于存儲固定數(shù)據(jù)的應(yīng)答器為固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器,可變應(yīng)答器通過對中心進行控制來取得數(shù)據(jù),將接收和發(fā)送天線安裝在列車底部,當列車運行在應(yīng)答器位置經(jīng)過時可以感應(yīng)到應(yīng)答器的信息,然后進行雙向數(shù)據(jù)交換,因為這種信息的傳送不具有連續(xù)性,只能在一定位置才能進行接收,因此這些位置被叫做點式ATC。
3.4通過無線方式進行傳送無線車地通信主要采用無線方式,由控制中心來實現(xiàn)車載ATP/ATO的功能,利用無線交換器和軌旁無線單元AP與車載無線通信設(shè)備進行時時數(shù)據(jù)的交換。一般情況下一個控制中心可以實現(xiàn)對一條線路上所有車站的控制,當控制中心設(shè)備發(fā)生故障時,為了確保整條線路不出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象,可以將車站現(xiàn)地工作站和車站ATS遠程控制單元設(shè)置在車站。這樣當控制中心出現(xiàn)故障之后,車站工作人員可通過車站現(xiàn)地工作站進行操作來實現(xiàn)聯(lián)鎖計算機的功能,ATS遠程控制單元可代替中央ATS系統(tǒng)向聯(lián)鎖系統(tǒng)和軌旁設(shè)備發(fā)送相關(guān)信息,此時ATS遠程控制單元所具有的信息不全面,但能夠保證列車在本站的正常運行。
1.1抗干擾能力強
從工作頻段的情況來看,國內(nèi)主流的WLAN采用的是2.4GMHz、共計80MHz的帶寬,每個信道的帶寬為22MHz,完全不重疊的信號僅有3個。這意味著在隧道區(qū)間內(nèi)AP有效的覆蓋距離僅有200m左右,故地鐵采用WLAN+TETRA技術(shù)實現(xiàn)CBTC、專用無線調(diào)度及PIS系統(tǒng)顯然會對安全運營帶來不確定的因素。相比WLAN網(wǎng)絡(luò),LTE有著完善的抗干擾技術(shù),采用正交頻分復(fù)用技術(shù)即OFDM具有完善的編碼、重傳和IRC(干擾抑制合并)機制,擁有毫秒級的調(diào)度機制,可根據(jù)干擾情況動態(tài)調(diào)度資源。
1.2傳輸速率較高
較高的傳輸速率,可滿足高速移動及大容量網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蟆?02.11b采用2.4GHz頻段,可支持11Mbit/s的共享接入速率;802.11a工作在5.8GHz頻段,其速率高達54Mbit/s。但是,在快速移動下,系統(tǒng)需要很大的控制信息開銷來克服由于移動帶來的頻移、衰落等,不能很好地滿足移動的要求。TETRA滿足語音通信和28.8Kbit/s的無線數(shù)據(jù)傳輸需求,但是面對著越來越多的視頻信息等傳輸需求,窄帶無線集群技術(shù)已經(jīng)不能勝任。LTE在20MHz頻譜帶寬上能夠提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率,能夠為350km/h高速移動用戶提供接入服務(wù),并同步支持語音、視頻、數(shù)據(jù)傳輸,完全可與PIS、信號車地?zé)o線共享網(wǎng)絡(luò)。
1.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單
LTE以分組域業(yè)務(wù)為主要目標,取消了電路交換域,趨近于典型的IP寬帶網(wǎng)結(jié)構(gòu),意味著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與目前WLAN類似。LTE結(jié)構(gòu)簡單,維護方便,系統(tǒng)時延較小。同時,無線融合技術(shù)方案取代了各系統(tǒng)分設(shè)的大量的區(qū)間設(shè)備,能夠凈化安裝空間。
1.4QoS保證
WLAN二元安全架構(gòu)對應(yīng)3個物理實體,AP無獨立身份,易受攻擊,無法保證安全。LTE擁有9級QoS算法,帶寬基于業(yè)務(wù)需求按需分配,在與PIS、無線列調(diào)等系統(tǒng)共用網(wǎng)絡(luò)時,可以最大程度地保證CBTC帶寬需求。
1.5技術(shù)日漸成熟,商業(yè)化程度也較高
LTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全球應(yīng)用,中國移動率先在中國部署LTE網(wǎng)絡(luò)提供公眾服務(wù),國內(nèi)主要LTE供貨商均可提供成熟可靠的產(chǎn)品。采用LTE技術(shù),尤其是采用具有完全知識產(chǎn)權(quán)的TD-LTE無線寬帶集!群技術(shù),將是我國城市軌道交通車地?zé)o線系統(tǒng)融合的最重要選擇。
2軌道交通各系統(tǒng)的功能需求
2.1專用無線調(diào)度系統(tǒng)
采用專用無線調(diào)度,實現(xiàn)了軌道交通固定用戶與移動用戶之間的語音、數(shù)據(jù)信息、視頻信息及附屬網(wǎng)管信息的傳輸和交換。專用無線調(diào)度分為了行車調(diào)度、維修調(diào)度、環(huán)控調(diào)度及車輛段/停車場無線調(diào)度4個部分。按照一個TD-LTE小區(qū)并發(fā)10路無線通話考慮,包括選呼、組呼、全叫和緊急呼叫的任何一種呼叫形式,每路呼叫帶寬需要32Kbit/s,10路并發(fā)需要320Kbit/s,同時在一個小區(qū)內(nèi)要有1~2路的視頻通話,傳輸?shù)膸挵凑?84Kbit/s考慮。
2.2乘客信息系統(tǒng)
PIS車地?zé)o線通信主要指控制中心向運營車輛下發(fā)一些視頻和各類文本信息等,為下行業(yè)務(wù)。在列車正常運營情況下,每列車可接收1路高清晰數(shù)字視頻信息,視頻編碼采用MPEG-2、MPEG-4或H.264格式,每路占用帶寬一般為4~6Mbit/s。
2.3列車視頻監(jiān)視
列車視頻監(jiān)視業(yè)務(wù)主要指運營車輛將列車內(nèi)實時視頻監(jiān)控圖像傳輸至控制中心,為上行業(yè)務(wù)。在列車正常運營情況下,軌道交通內(nèi)的運營人員以及地鐵公安分局人員,利用視頻監(jiān)視等設(shè)備接收、觀看列車內(nèi)實時視頻監(jiān)控圖像,圖像的壓縮格式宜采用MPEG-4或H.264等。一般情況下,每節(jié)車廂內(nèi)設(shè)置2臺攝像機,首尾司機室各設(shè)置1臺攝像機。6輛編組列車共14路視監(jiān)視頻信息,控制中心根據(jù)需要可實時隨意調(diào)看其中2~4路圖像,每列車通過無線系統(tǒng)將圖像信息上傳至車站,再經(jīng)主干網(wǎng)絡(luò)傳到控制中心。按每路視頻圖像占帶寬1.5Mbit/s考慮,視頻業(yè)務(wù)需要6Mbit/s以上帶寬。
2.4信號系統(tǒng)車地通信
信號系統(tǒng)的車地通信可以保證列車和乘客安全,是實現(xiàn)列車運行高效、指揮管理有序的手段。信號系統(tǒng)具有安全性高、通過能力強、較好的抗干擾能力、可靠性高、自動化程度高、限界條件苛刻等特點,其車地通信主要為CBTC業(yè)務(wù),系統(tǒng)需要占用100Kbit/s的上下行帶寬。
2.5車輛檢測信息及列車FAS信息
能為傳送列車車輛內(nèi)部溫度、煙度、有害氣體濃度和列車軸溫、實時車速等環(huán)境信息提供通道,以便中心對列車進行監(jiān)控;信息傳輸需要帶寬不超過200Kbit/s。提供列車FAS火災(zāi)告警信息的傳輸通道,滿足中心對列車火災(zāi)信息的監(jiān)控。信息傳輸需要帶寬不超過100Kbit/s。各業(yè)務(wù)實時性及帶寬需求。在列車高速運行的情況下,車地?zé)o線系統(tǒng)要保證無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬(下行大于8Mbit/s、上行帶寬大于7Mbit/s),以滿足運營指揮的需要?;谀壳爸髁鱈TE設(shè)備技術(shù)情況,需申請10MHz以上專用頻段(含保護頻段),才能滿足上述車地?zé)o線業(yè)務(wù)的需要。此外,通過LTE系統(tǒng)提供的寬帶無線環(huán)境,在帶寬允許的情況下,還可支持未來各類無線業(yè)務(wù)的擴展。例如,實現(xiàn)各類專用移動終端的無線通信業(yè)務(wù),包括維修系統(tǒng)的無線維修終端、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的無線監(jiān)控終端等,保證各類業(yè)務(wù)的終端靈活化,滿足現(xiàn)場維修、監(jiān)控、指揮等業(yè)務(wù)需求。
3TD-LTE解決方案
基于TD-LTE技術(shù)的城市軌道交通無線通信系統(tǒng)融合解決方案應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。整個應(yīng)用系統(tǒng)依場所設(shè)置分為3個子系統(tǒng),分別為控制中心子系統(tǒng)、車站/車輛段及停車場子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)。下面分別簡要論述3個子系統(tǒng)組成及功能。
3.1控制中心子系統(tǒng)
控制中心子系統(tǒng)是該融合解決方案專用系統(tǒng)的核心,主要包括LTE核心網(wǎng)設(shè)備、無線調(diào)度業(yè)務(wù)服務(wù)器DSS,信號系統(tǒng)ATS服務(wù)器、CCTV和PIS等業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(含網(wǎng)管終
端及打印機等)及TD-LTE基站設(shè)備等。TD-LTE基站設(shè)備用以實現(xiàn)控制中心的室內(nèi)覆蓋,TD-LTE核心網(wǎng)EPC向上和各類業(yè)務(wù)控制平臺CCTV中心、PIS系統(tǒng)、信號系統(tǒng)等連接,無線調(diào)度業(yè)務(wù)服務(wù)器DSS可提供專業(yè)的無線集群調(diào)度業(yè)務(wù)。同時,在控制中心調(diào)度大廳,設(shè)置行車調(diào)度、防災(zāi)調(diào)度、維修調(diào)度臺及錄音設(shè)備等。 3.2車站/車輛段及停車場子系統(tǒng)
車站內(nèi)主要安裝TD-LTE基站設(shè)備,包括BBU、RRU?;驹O(shè)備可以實現(xiàn)本車站的站內(nèi)覆蓋,也可以通過漏泄同軸電纜對線路區(qū)間進行覆蓋,并可以通過RRU實現(xiàn)拉遠覆蓋。在沿線各車站值班員處設(shè)置車站固定電臺,給移動作業(yè)人員配備便攜臺。在車輛段及停車場通信機房內(nèi)設(shè)BBU,RRU設(shè)備和天線均安裝于機房樓頂?shù)奶炀€桿塔上,對于封閉空間等弱場區(qū)需增加RRU進行覆蓋。在車輛段/停車場信號樓內(nèi)設(shè)置行車調(diào)度臺,在檢修庫內(nèi)的運轉(zhuǎn)排班室內(nèi)設(shè)置運轉(zhuǎn)調(diào)度臺。另外,給車輛段/停車場的移動作業(yè)人員配備便攜臺。
3.3車載子系統(tǒng)
1城市軌道交通工程管理的特點
城市快速軌道交通系統(tǒng)(地下鐵道、輕軌等)是屬于集多工種、多專業(yè)于一身的復(fù)雜系統(tǒng)。近百年來世界上許多大城市的發(fā)展經(jīng)驗告訴我們,只有采用快速軌道交通系統(tǒng)作為公共交通的骨干網(wǎng)絡(luò),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(fā)展到采用先進技術(shù)組成的復(fù)雜而通暢的軌道交通網(wǎng)絡(luò),為城市交通建設(shè)引入了立體布局的概念,給城市的可持續(xù)發(fā)展提供了條件。
自改革開放以來,我國的經(jīng)濟增長和城市化水平都有了迅速發(fā)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(xiàn)有北京、上海、廣州、天津等城市的軌道交通系統(tǒng)投入運營,共計約250余km。正在建設(shè)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(shè)城市軌道交通。全國各城市的軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃已達數(shù)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(wù)的方式
城市軌道交通提供了資源集約利用、環(huán)保舒適、安全快捷的大容量運輸服務(wù)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(wù)水平、顯著的資源環(huán)境效益,是解決特大型城市交通問題和可持續(xù)發(fā)展的根本出路。
1.1.2城市軌道交通是巨大的綜合性復(fù)雜系統(tǒng)
①建設(shè)規(guī)模大。一個城市的軌道交通線網(wǎng)一般有百余千米至數(shù)百千米;②技術(shù)要求高。幾乎涉及到現(xiàn)代土木工程、機電設(shè)備工程的所用高新技術(shù)領(lǐng)域;③項目投資大。每千米造價達3-4億元人民幣;④建設(shè)周期長。單線建設(shè)周期要4-5年,線網(wǎng)建設(shè)一般要30-50年;參與單位多,有成百上千家;⑤信息海量。建設(shè)、運營過程中所產(chǎn)生的信息量很大,處理工作非常繁重;⑥系統(tǒng)復(fù)雜。要考慮軌道交通與其它交通方式、城市發(fā)展的關(guān)系,考慮軌道交通線網(wǎng)布局、建設(shè)次序、資源共享的關(guān)系,考慮軌道交通工程策劃、建設(shè)、運營、資源利用的關(guān)系等。
1.1.3城市軌道交通工程管理難度大
對項目業(yè)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(tài)(單元、部門、單位),包括各種技術(shù)(設(shè)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(fù)雜系統(tǒng)的管理。理論和實踐證明,基于復(fù)雜系統(tǒng)的管理必須考慮集成化管理。我們將集成化管理的內(nèi)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(gòu)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(zhì)上講,集成化管理強調(diào)集成體形成后的整體優(yōu)化性、功能倍增性、共同進化性、相互協(xié)同性、結(jié)構(gòu)層次性等。集成化管理的效應(yīng)最終體現(xiàn)在管理活動的經(jīng)濟效果上,主要包括聚集經(jīng)濟性、規(guī)模經(jīng)濟性、范圍經(jīng)濟性、速度經(jīng)濟性、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟性等。同樣,基于復(fù)雜系統(tǒng)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(jié)束所經(jīng)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(yīng)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(shù)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(tǒng)管理,提高項目的整體功能和管理效應(yīng)。
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(tǒng),根據(jù)各參與方在整個工程中管理內(nèi)容和重點的不同,一般分為兩個管理層次。第一個層次是業(yè)主方項目管理,它是業(yè)主對項目建設(shè)、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(nèi)容從項目立項到項目終結(jié)的全過程,包括項目策劃,項目建設(shè)投資控制、進度控制、質(zhì)量控制、合同管理,項目投產(chǎn)運營,在工程項目管理的整個系統(tǒng)中,業(yè)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(yè)主委托的設(shè)計單位、施工單位、供應(yīng)單位、運營單位實施項目中標簽約的那一部分工作內(nèi)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(yè)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(jié)束所經(jīng)歷的各個階段全過程,它可定義為對整個線網(wǎng)系統(tǒng)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(shè)實施階段(設(shè)計、施工和竣工驗收),運營管理階段(運營準備、運營使用)。建設(shè)項目的價值是通過建成后的運營實現(xiàn)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(shè)面向運營,要求項目策劃、建設(shè)和運營的資源、組織、技術(shù)、過程一體化,即在項目的策劃和建設(shè)過程中充分考慮運營的情況,通過工程項目的策劃、建設(shè)、運營等環(huán)節(jié)的充分結(jié)合,使工程項目面向運營最終功能,創(chuàng)造最大的經(jīng)濟效益、社會效益和資源環(huán)境效益。
2.3我國城市軌道交通工程現(xiàn)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(shè)、運營、監(jiān)管“四分開”管理模式,即投資以政府控股公司為主,建設(shè)、運營分別由幾家公司參與競爭,政府負責(zé)監(jiān)管;二是以政府投資為主,融資、建設(shè)、運營、資源利用“一體化”管理模式,即以政府為主負責(zé)資本金投入,一家法人公司負責(zé)融資、建設(shè)、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(yè)主沒有解決責(zé)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(tǒng)管理的完整性和全過程管理的一致性,削弱了建設(shè)、運營、資源利用的內(nèi)在聯(lián)系;“一體化”管理模式中業(yè)主沒有解決通過市場對建設(shè)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(huán)節(jié)的制約和監(jiān)管,削弱了對工程效率的比較、分析、選擇和控制。要加快發(fā)展我國城市軌道交通事業(yè),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(xiàn)行的管理模式,或者使建設(shè)項目策劃階段業(yè)主方開發(fā)管理(DM)、實施階段業(yè)主方項目建設(shè)管理(OPM)和運營階段業(yè)主方物業(yè)運營管理(FM)相互分離,或者使管理者的選擇缺少競爭性,導(dǎo)致不少弊端。其主要表現(xiàn)在或者使工程建設(shè)的投資、進度、質(zhì)量目標與運營的成本、接收、功能目標脫節(jié),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(jīng)驗不能很好地為全壽命周期目標的實現(xiàn)服務(wù),對不同階段的任務(wù)不能進行很好的銜接,對不同任務(wù)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(yè)主不能利用競爭提高管理效率,不能通過相互制衡來規(guī)避風(fēng)險。隨著管理思想、管理理論、管理實踐和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,嘗試用信息集成、過程集成、技術(shù)集成、供應(yīng)鏈集成、內(nèi)部業(yè)務(wù)集成、外部資源集成和工具集成等系統(tǒng)集成的思想和方法,對城市軌道交通工程現(xiàn)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(jīng)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(nèi)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(xiàn)行管理模式中相對分離的建設(shè)項目決策階段業(yè)主方開發(fā)管理(DM)、實施階段業(yè)主方項目建設(shè)管理(OPM)和運營階段業(yè)主方物業(yè)運營管理(FM),運用管理集成思想,在管理目標、管理任務(wù)、管理組織、管理手段等方面進行有機集成,建立業(yè)主開發(fā)管理、建設(shè)管理、運營管理集成化的管理系統(tǒng),同時解決業(yè)主主體利用市場進行充分選擇管理者的問題,實現(xiàn)城市軌道交通工程整體功能的優(yōu)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(nèi)容
城市軌道交通工程全壽命周期集成化管理的內(nèi)容主要由目標系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)、組織系統(tǒng)幾個方面組成。3.2.1目標系統(tǒng)
城市軌道交通工程全壽命周期管理的目標系統(tǒng)必須符合如下要求:
①應(yīng)從建設(shè)項目的整體出發(fā),反映項目全壽命周期的要求,既包括建設(shè)期的目標,更注重運營期的目標;
②應(yīng)有較大的包容性,既注重業(yè)主和用戶的需求,也應(yīng)包括其它相關(guān)方的需求;
③應(yīng)體現(xiàn)對社會的貢獻,反映社會環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展對項目的要求。
目標系統(tǒng)包括建設(shè)目標、運營目標、資源利用目標、全壽命周期總體目標。建設(shè)目標著重指向工程質(zhì)量目標、工期目標、投資控制目標。運營目標著重指向服務(wù)質(zhì)量目標、運營成本目標、經(jīng)濟收益目標。資源利用目標強調(diào)整合延伸資源,創(chuàng)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(xiàn)功能目標、費用目標、時間目標、社會目標的統(tǒng)一。全壽命周期功能目標著眼于工程質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量目標的統(tǒng)一性,涉及設(shè)計質(zhì)量、施工質(zhì)量、運營質(zhì)量、使用功能等,追求系統(tǒng)的整體功能、技術(shù)標準、安全保證的優(yōu)化。全壽命周期費用目標整合了建設(shè)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(tǒng)一及優(yōu)化。全壽命周期時間目標包括設(shè)計壽命期、建設(shè)工期、服務(wù)壽命期目標,涉及工程物理壽命與經(jīng)濟壽命的相互關(guān)系,追求合理延長物理壽命和正確把握經(jīng)濟壽命。全壽命周期社會目標主要強調(diào)項目的社會效應(yīng),追求各方滿意、環(huán)境協(xié)調(diào)、資源集約、可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)。
3.2.2任務(wù)系統(tǒng)
城市軌道交通工程全壽命周期管理的任務(wù)系統(tǒng)主要包括過程管理任務(wù)、接口管理任務(wù)、信息管理任務(wù)。
1)過程管理任務(wù)
過程管理任務(wù)是任務(wù)系統(tǒng)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(zhì)量計劃,資金計劃,資源計劃)、各任務(wù)分項計劃、計劃管理;③任務(wù)結(jié)構(gòu)分解,包括建設(shè)任務(wù)結(jié)構(gòu)分解(線網(wǎng)規(guī)劃、項目立項、可行性研究、勘測設(shè)計、土建施工、設(shè)備采購、安裝調(diào)試、工程驗收、資源利用準備、運營籌備)、運營任務(wù)結(jié)構(gòu)分解(運營乘務(wù)、車輛保障、設(shè)施設(shè)備)、資源利用任務(wù)結(jié)構(gòu)分解(房地產(chǎn)、廣告媒介、商貿(mào)、通信、咨詢);④項目籌資與財務(wù)管理,包括籌資模式與方案、財務(wù)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(jié)構(gòu)內(nèi)容、合同風(fēng)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(wù)分項控制,涉及工期控制、質(zhì)量控制、投資控制、資源控制、安全控制;⑧調(diào)試與驗收,包括單系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)總聯(lián)調(diào)、工程與設(shè)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(wù)
接口管理是任務(wù)系統(tǒng)的界面聯(lián)系,主要涉及接口特點、接口條件、各任務(wù)間接口、各任務(wù)內(nèi)接口、接口整合、接口方案。
3)信息管理任務(wù)
信息管理是任務(wù)系統(tǒng)的交互平臺,主要涉及信息標準化(任務(wù)結(jié)構(gòu)分解與編碼規(guī)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(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集成平臺框架技術(shù))。
3.2.3組織系統(tǒng)
城市軌道交通工程全壽命周期管理組織系統(tǒng)是指業(yè)主組織管理模式,包括建設(shè)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(guān)系和業(yè)主對全壽命周期管理組織系統(tǒng)的一體化考慮,又涉及同一組織中的整合。
組織系統(tǒng)的一體化考慮主要包括:①不同階段目標、任務(wù)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(wù)的銜接性;④管理界面的協(xié)調(diào)性。在同一組織中主要考慮:①崗位設(shè)置,包括崗位橫向結(jié)構(gòu)(任務(wù)部門、職能部門、崗位分解、崗位職責(zé))、崗位縱向結(jié)構(gòu)(扁平化與垂直化、分權(quán)與集權(quán))、崗位設(shè)置原則(因事設(shè)崗、權(quán)責(zé)對應(yīng)、指揮集中)、崗位設(shè)置方案;②人員配備、考核、培訓(xùn),包括配備原則(因崗擇人、因物器使、擇優(yōu)選用、能級對應(yīng))、考核原則(堅持標準、規(guī)范程序、觀察過程、注重結(jié)果、考核與獎懲升遷相結(jié)合)、培訓(xùn)原則(更新知識、強化觀念、加強溝通、發(fā)展?jié)撃埽?、實施方案;③組織文化與制度建設(shè),強調(diào)文化、制度建設(shè)的基礎(chǔ)與優(yōu)化;④力量整合,突出整合組織力量,調(diào)動各方積極性,實現(xiàn)組織目標優(yōu)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(wù)銜接、功能優(yōu)化、費用控制、組織創(chuàng)新和集成化管理信息系統(tǒng)的構(gòu)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(shè)期投資、進度、質(zhì)量目標與運營服務(wù)目標的脫節(jié),使建設(shè)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(yōu)化費用效益目標,重視服務(wù)壽命目標,提升社會發(fā)展目標。
4.2全壽命周期任務(wù)銜接
城市軌道交通工程全壽命周期任務(wù)系統(tǒng)有著內(nèi)在的聯(lián)系,必須十分重視各任務(wù)的銜接,既要做好不同主體所承擔(dān)任務(wù)的銜接,又要處理好同一主體所承擔(dān)任務(wù)的各種接口關(guān)系,特別應(yīng)注意策劃、設(shè)計、施工、運營等任務(wù)的銜接。
4.3全壽命周期功能優(yōu)化
城市軌道交通工程全壽命周期功能優(yōu)化應(yīng)著重功能分析,力求用較低的全壽命周期費用,可靠地實現(xiàn)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(yōu)化的分析,其中V代表全壽命周期價值,F(xiàn)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(yīng)是合理的全壽命功能實現(xiàn)、經(jīng)濟的全壽命周期費用下全壽命價值的提升,思路應(yīng)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(guī)定和潛在的需要,這種需要應(yīng)該包括實用性、可靠性、安全性、環(huán)境要求、經(jīng)濟性、美觀性等諸多方面,這種滿足應(yīng)貫穿工程的整個壽命周期,以實現(xiàn)合理的需要、適度的滿足。要注意功能的匹配,保持功能結(jié)構(gòu)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?,重視輔助功能,兼顧外觀功能。功能優(yōu)化的最好時機是在工程的決策和實施階段,功能優(yōu)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(yè)主和管理者在投資決策、建設(shè)管理、運營管理、資源利用中,在確保功能實現(xiàn)和優(yōu)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(xiàn)全壽命周期費用和收益的統(tǒng)一及優(yōu)化。②是對項目全過程費用的控制,其控制流程應(yīng)貫穿項目的決策、建設(shè)、運營、開發(fā)全過程,通過對項目費用的計劃、貫徹、執(zhí)行、反饋、糾偏、修正和再貫徹這樣一個循環(huán)管理程序,盡量將項目費用控制在系統(tǒng)最小的范圍內(nèi)。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(guān)系,如功能、時間、收益等目標的關(guān)系,以實現(xiàn)合理功能、時間、收益條件下的費用優(yōu)化,從而達到項目總體目標的實現(xiàn)。
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(tǒng)全壽命周期費用結(jié)構(gòu)和控制重點。要從整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中分析其全壽命費用的構(gòu)成,了解系統(tǒng)各部分全壽命周期費用的大小,確定整個系統(tǒng)全壽命周期費用的比例結(jié)構(gòu)。根據(jù)費用比重分析法(也稱ABC分析法)的原理,結(jié)合城市軌道交通工程的特點,整個系統(tǒng)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(shè)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(shè)費用或使用費用作為費用控制的重點。系統(tǒng)的全壽命周期分為策劃、建設(shè)、運營等過程,根據(jù)經(jīng)驗,越是項目的前期,費用節(jié)約的可能性越大,越應(yīng)該成為費用控制的重點。②分析系統(tǒng)各部分的費用結(jié)構(gòu)和組成。要從系統(tǒng)各部分全壽命周期中分析建設(shè)費用和使用費用之間的比例關(guān)系,在功能分析指導(dǎo)下尋找合理的結(jié)合點,確定系統(tǒng)各部分全壽命周期費用的縱向結(jié)構(gòu)。③分析系統(tǒng)各部分建設(shè)費用降低的內(nèi)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(shù)措施、經(jīng)濟措施、合同措施來降低費用。④分析系統(tǒng)各部分使用費用降低的內(nèi)容、方法、手段和措施等。要研究不同的運營維護和設(shè)備維修模式,考慮社會化、專業(yè)化服務(wù)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(guān)系,尋找收益減費用的最大化。
4.5全壽命周期組織創(chuàng)新。
城市軌道交通工程全壽命周期組織創(chuàng)新的重點,應(yīng)解決業(yè)主在全壽命周期總體目標優(yōu)化下項目管理組織的選擇;解決業(yè)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(wù)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(yīng)是以業(yè)主或業(yè)主聯(lián)合體為主體,選擇一個相對穩(wěn)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(fā)、建設(shè)、運營管理等進行一體化考慮。在一個城市軌道交通建設(shè)起步階段,業(yè)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(dān)項目開發(fā)、建設(shè)、運營等具體的管理任務(wù),進行一體化整合,同時,業(yè)主要加強對管理質(zhì)量、效益的監(jiān)管和考核,及時糾偏,提高效率。
當一個城市軌道交通建設(shè)發(fā)展到一定規(guī)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(yè)主或業(yè)主聯(lián)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(shè)管理方、運營管理方或某條線路項目建設(shè)、運營一體化管理方;業(yè)主或業(yè)主聯(lián)合體也可直接選擇不同的建設(shè)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(lián)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(wěn)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(chuàng)新的核心。這一組織創(chuàng)新的根本動力來自于業(yè)主。
4.6全壽命周期集成化管理信息系統(tǒng)的構(gòu)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(wěn)定的組織或整合建設(shè)管理方、運營管理方組成聯(lián)合班子,運用公共的、統(tǒng)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(xiàn)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(tǒng),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(xiàn)代化的計算機和信息處理技術(shù),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(wù),輔助其進行決策、控制、實施的集成化人機系統(tǒng)。這一系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)由業(yè)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。
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2軌旁骨干網(wǎng)技術(shù)方案制定與對比分析
運用實際軌道交通與通信協(xié)調(diào)動機進行嚴密規(guī)范,涉及特定應(yīng)用環(huán)境與中心網(wǎng)絡(luò)的交織化整編工作可以具體圍繞兩類組網(wǎng)技術(shù)進行科學(xué)延續(xù),包括以太網(wǎng)與綜合業(yè)務(wù)傳送平臺。結(jié)合CBTC網(wǎng)絡(luò)開發(fā)環(huán)境特征認證,軌旁中心格局掌控能力應(yīng)該聯(lián)合多重業(yè)務(wù)疏導(dǎo)潛質(zhì)與信息傳輸媒介穩(wěn)定功效進行同步開發(fā)、設(shè)計。
2.1節(jié)點獨立傳輸功能
工業(yè)以太網(wǎng)體系建設(shè)工作主要依靠民用CSMA進行多路檢測,并且依據(jù)多重業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)執(zhí)行無序狀態(tài)下的信息傳輸工作,確保任何數(shù)據(jù)的綜合調(diào)控績效。CBTC系統(tǒng)在適應(yīng)多元空間信息調(diào)試標準過程中,會面臨數(shù)據(jù)識別、接收壓力,如果任何細節(jié)工作處理不當,安全隱患危機便可瞬間釋放。而MSTP技術(shù)按照各類虛容裝置進行物理層障礙清除,并借此穩(wěn)固業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的獨立傳輸潛質(zhì),確?;靵y空間效應(yīng)下也不會滋生各類調(diào)停障礙,相對于傳統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)來講,開發(fā)前景實在大有可觀。
2.2故障調(diào)試潛能保障
傳統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)在進行環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)梳理環(huán)節(jié)中,根據(jù)傳輸媒介故障隱患進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點質(zhì)量鑒定,如若產(chǎn)生2處以上不良反應(yīng)結(jié)果,則整個布局任務(wù)失敗。而MSTP則廣泛適應(yīng)多類型組網(wǎng)要求,同時提供2纖復(fù)用段保護措施,確保在不同媒介故障空間之內(nèi)進行有序矯正。這類技術(shù)主張全面遵守國際規(guī)整要求,尤其在現(xiàn)下電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)廣布的階段流程中,涉及既定產(chǎn)品成熟、可靠地位已經(jīng)得到廣泛認可。按照工業(yè)以太網(wǎng)與國家通用技術(shù)要領(lǐng)的矛盾狀況進行相關(guān)鑒別,設(shè)備生產(chǎn)技能指標便由此得到全新定義。在這種流程標準下,CBTC系統(tǒng)顯然適應(yīng)了綜合業(yè)務(wù)傳送平臺規(guī)整動力要求,并且在DCS軌旁中心網(wǎng)操作媒介中灌輸靈活適應(yīng)潛質(zhì)。
2.3多基站小區(qū)制系統(tǒng)規(guī)整
此類無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案結(jié)合既定地鐵系統(tǒng)布置要求進行中心集群式交換裝置、調(diào)度媒介梳理,根據(jù)現(xiàn)下沿線與車輛段規(guī)范條件進行基站調(diào)度系統(tǒng)搭建。其中必要技術(shù)問題就是基站在實施有線傳輸通道連接環(huán)節(jié)中,有關(guān)中繼器與同軸電纜的場強覆蓋潛力指標的鑒定,進而穩(wěn)固地下各站交流功能。不同站點在信道設(shè)置上共預(yù)留8個調(diào)試空間,盡管此類方案管控要領(lǐng)較為復(fù)雜,但是內(nèi)部系統(tǒng)擴充容量與切換性能畢竟廣占優(yōu)勢,因此后期多元改造活動已經(jīng)勢在必行。上述各類布置方案普遍存在優(yōu)劣勢跡象,尤其在落實單獨建網(wǎng)工程中存在必要疏通限制狀況。因為現(xiàn)在大多數(shù)地鐵管理系統(tǒng)應(yīng)用2.4G免費頻段進行空間擴張,特定信號發(fā)射裝置如若應(yīng)用相同頻段進行應(yīng)對,會令整個地鐵空間管理效應(yīng)失去平衡管制能力,最終影響類車的調(diào)度應(yīng)用前景;另外,技術(shù)人員在深刻考慮泄漏電纜安裝工序基礎(chǔ)上,仍舊無法擺脫成本歸控因素。因此,在落實整體布局方案過程中,有必要聯(lián)合多種調(diào)試技術(shù)進行現(xiàn)場規(guī)模調(diào)整,爭取鞏固覆蓋空間的貯存功效,滿足內(nèi)部成本的有機搭配要求。這是現(xiàn)如今地鐵管制工作的必要動機原理,應(yīng)該按照CBTC系統(tǒng)細致延展標準進行逐層應(yīng)對。
金屬性故障主要是指由于第三軌或者是接觸網(wǎng)與走形軌間產(chǎn)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(dǎo)致了金屬性短路故障的發(fā)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(yè)的過程中,沒有及時將接觸網(wǎng)接地線撤銷,從而在恢復(fù)供電時發(fā)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(chǎn)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(jīng)過渡電阻短路或者是絕緣泄漏,從而發(fā)生非金屬性短路故障。比如在雨雪天氣環(huán)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(dǎo)體從而與行軌發(fā)生短路。另一方面,也可能是在長時間的運行過程中接觸網(wǎng)或者是第三軌的出現(xiàn)絕緣老化現(xiàn)象,從而導(dǎo)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(jīng)由變電所地網(wǎng),最終回流至變電所負極,從而引發(fā)非金屬性短路故障。同金屬性故障相比,非金屬性故障下產(chǎn)生的短路電流相對較小,所以造成了其短路現(xiàn)象不容易被察覺。但是隨著運行時間的不斷加長,可能會產(chǎn)生接觸電壓或者是跨步電壓,嚴重情況下還會出現(xiàn)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(tǒng)的穩(wěn)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)短路故障定位方法的工作原理相對較為簡單且易于實現(xiàn),并且具有著裝置成本優(yōu)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(cè)系統(tǒng)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(cè)系統(tǒng)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(cè)短路故障定位中被廣泛運用的技術(shù)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(chǔ)上實現(xiàn)故障位置信息的獲取,其憑借著對現(xiàn)代通信技術(shù)和高精度互感器以及故障錄波裝置等現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備的支撐,實現(xiàn)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(tǒng)中較為常用的一種方法,主要是在行波傳輸?shù)睦碚摶A(chǔ)上達到實現(xiàn)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(yōu)點,在直流輸電系統(tǒng)的故障定位中得到了較為廣泛的應(yīng)用,但是在城市軌道交通直流供電系統(tǒng)中應(yīng)用時,其對測量設(shè)備以及通訊設(shè)備具有著較高的要求,相應(yīng)的設(shè)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(xiàn)
1基本原理分析
對于城市軌道交通來說,其供電直流側(cè)發(fā)生短路故障后,導(dǎo)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(shù)據(jù)為在保護動作發(fā)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(xiàn)。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(chǔ)的,但是在當前故障發(fā)生和切除時間越來越短的情況下,大多數(shù)基波相量數(shù)據(jù)是無法進行準確提取的。對于基于分布參數(shù)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(shù)據(jù)的采用,不需要進行相應(yīng)的濾波處理,直接性的在時域?qū)收暇嚯x進行測算,其與直流輸電線路本質(zhì)上不存在較大的區(qū)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(xiàn)對城市軌道交通主流側(cè)輸電線路短路故障的定位。
分析、識別、評估高架橋工程施工過程中所存在的危險因素并對其進行預(yù)防、管理、控制,這就是安全管理的職責(zé)所在。當安全管理發(fā)現(xiàn)危險因素時,因及時對其進行分析評估,分析其所產(chǎn)生的危害程度、施工的風(fēng)險以及所造成的財產(chǎn)損失,并根據(jù)所得到的評估策劃出切合實際的預(yù)防措施,及時對高架橋工程施工進行安全管理。
(二)城市軌道交通高架橋工程的解決方案
1、建立并落實安全責(zé)任制。城市軌道交通高架橋工程雖然投資風(fēng)險大,工程施工期長,但卻為居民做實事,促進交通的流暢性。高架橋工程的安全性能高,更能保障人民群眾的人身健康和財產(chǎn)安全,因此,加強高架橋工程的高質(zhì)量建設(shè),建立建設(shè)安全管理責(zé)任制,健全安全生產(chǎn)保證體系,落實安全責(zé)任制,保障工程的安全進行。2、加強安全建設(shè),做好預(yù)防工作。將每一個施工過程中所存在的危險因素都是為大隱患,及時提出解決策劃,保障施工安全進行;也要勤于檢查,以便于及時發(fā)現(xiàn)隱患并安全的解決隱患。堅持安全第一的原則,提高施工預(yù)防意識,做到監(jiān)督到位,把住安全大關(guān)。加強全員的防范意識,施工相關(guān)的安全部門需事必躬親,事事監(jiān)督,關(guān)關(guān)了解,全程跟進,確保安全工作做到位。有些安全部門為了自身利益,往往不注重施工的安全和質(zhì)量,沒有嚴格把關(guān),這種事不關(guān)己高高掛起的態(tài)度也影響基層人員。使他們形成懶散的工作態(tài)度,不以高度集中的態(tài)度對待工作,對于所存在的安全隱患視而不見,終釀成大錯。因此,施工單位的領(lǐng)導(dǎo)要樹立起安全的責(zé)任意識,領(lǐng)導(dǎo)基層工作人員樹立安全意識和預(yù)防意識,用高質(zhì)量完成高質(zhì)量的工作,提高自我保護意識。3、團結(jié)一致、相互協(xié)作。城市規(guī)劃交通高架橋工程的建設(shè)是一項大規(guī)模的工程,不僅投資大、風(fēng)險大,而且工程所需時間較長,在此期間,工程建設(shè)所需信息量較大,需依據(jù)所需的信息進行施工,為避免施工效率低下,所受干擾大,避免產(chǎn)生信息孤島,就需要施工建設(shè)隊各個階段的相互協(xié)作。通過所得到的信息,對施工安全進行監(jiān)控,時刻分析施工的建造設(shè)計,靈活的反應(yīng)出施工過程中所存在的問題,并及時解決,形成完整的檢測制度體系。4、及時對危害因素進行控制。對于施工時期所造成的污染,應(yīng)盡量減小,選擇在下風(fēng)向位置進行混合建筑材料,減少粉末污染;設(shè)置排水溝,減少對水源的污染。當在道路之上施工時,應(yīng)與交通管理部門進行協(xié)商后再施工,盡量將阻礙交通的影響降至最低,并及時了解施工進度,隨時跟進。針對施工場地周圍建筑物的影響,施工單位應(yīng)制定合理的相關(guān)措施,提出應(yīng)急的解決方案。
2軌道交通工程的風(fēng)險要素評估
(1)制定風(fēng)險管理體系。應(yīng)結(jié)合軌道交通建設(shè)管理標準與要求,著眼于軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀,針對軌道交通質(zhì)量安全策劃相應(yīng)的風(fēng)險管理方案,其內(nèi)容涉及參建各方職責(zé)、風(fēng)險管理內(nèi)容以及各部分管理要求等。
(2)整體性評估。應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場情況、工程相關(guān)文件以及各類管理要求,根據(jù)工程自身特征、水文工程地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境制約因素對軌道交通項目建設(shè)存在的風(fēng)險因素展開綜合評估,由此對軌道交通項目形成整體性的風(fēng)險評估結(jié)果,對其管理要求以及風(fēng)險等級予以明確。組織專家小組負責(zé)風(fēng)險評審工作,與參建各方展開風(fēng)險交底,明確關(guān)鍵風(fēng)險點,例如軌道交通建設(shè)線路是否穿越保護性設(shè)施、歷史建筑、局部不良地質(zhì)、立交橋與鐵路橋以及市政重要管線,或者在機場臨近區(qū)域施工、橋樁基礎(chǔ)施工風(fēng)險以及盾構(gòu)小曲率推進要點、下穿地表水體或穿越高速公路等等。
(3)動態(tài)性評估。開工前應(yīng)根據(jù)工程水文地質(zhì)、施工工藝、總體籌劃、周邊環(huán)境以及施工工序,由監(jiān)理方指導(dǎo)參建各方評估本部單位工程中存在的風(fēng)險要素,明確管理過程中的各個關(guān)鍵風(fēng)險點。然后由安全管理機構(gòu)對各單位提交的風(fēng)險評估報告進行匯總,然后交由專家小組評估審核,制定初步的風(fēng)險申報文件,并向建設(shè)單位提交。
3軌道交通工程施工現(xiàn)場安全管理
安全管理機構(gòu)應(yīng)為參建各方制定相應(yīng)的安全管理標準,用于對安全管理標準化模式的執(zhí)行做出相應(yīng)的檢查和考核?,F(xiàn)場安全管理以規(guī)范化的行為和管理程序為主要對象,而巡檢則是主要執(zhí)行方式。巡檢執(zhí)行者由專家工作組以及施工現(xiàn)場監(jiān)察小組組成,其工作內(nèi)容涉及如下幾個方面:
(1)參建各方。對現(xiàn)場各項建設(shè)程序進行檢查,評估其規(guī)范與否;審核各項審批以及備案程序是否已經(jīng)到位;檢查工程關(guān)鍵部位、工序以及分部分項工程中具有較高危險性的部分,尤其是具有較高危險性且已超出一定規(guī)模的分項工程,應(yīng)確認其遵循既定規(guī)程接受審批,或根據(jù)專家論證后施工技術(shù)方案貫徹落實;應(yīng)對現(xiàn)場施工行為安全進行嚴密監(jiān)控,關(guān)注現(xiàn)場危險源以及各環(huán)節(jié)施工違規(guī)操作行為,嚴格執(zhí)行安全管理制度。
(2)施工企業(yè)。評估現(xiàn)場施工方是否就總分包行為構(gòu)建質(zhì)量安全保證體系;應(yīng)對施工企業(yè)施工資質(zhì)所發(fā)生的動態(tài)性變化予以嚴格審查,同時還應(yīng)全面掌握企業(yè)工作人員資質(zhì)動態(tài)變化、安全教育培訓(xùn)制度以及各項規(guī)章制度;應(yīng)對專業(yè)分包以及勞務(wù)分包進行檢查,確認其合法與否;確認總承包方在主體工程結(jié)構(gòu)施工方面是否如約完工,或檢查其有無非法轉(zhuǎn)包行為;應(yīng)對施工方現(xiàn)場管理控制工作進行檢查和評估,確認其是否存在以包代管的行為,或者是否存在兩級管理(施工單位與項目部)現(xiàn)象。
(3)監(jiān)理方。應(yīng)對監(jiān)理企業(yè)資質(zhì)動態(tài)變化予以檢查,掌握其工作人員資質(zhì)變化情況,了解其安全教育培訓(xùn)制度以及其他規(guī)章制度;應(yīng)對監(jiān)理方安全監(jiān)理工作人員以及監(jiān)理數(shù)量進行檢查,確認其有無違背合同之舉;應(yīng)在施工現(xiàn)場對監(jiān)理方執(zhí)業(yè)行為、總監(jiān)與工作人員到位情況、服務(wù)承諾是否實現(xiàn)等管理行為進行檢查;應(yīng)就現(xiàn)場監(jiān)理工作展開評估,確認其有無及時察覺施工違規(guī)行為,并提出相應(yīng)的書面整改要求,后期是否及時開展整改復(fù)查工作。
(4)應(yīng)做好薄弱部位的質(zhì)控工作,根據(jù)《危險性較大的分部分項工程的安全管理辦法》可知,申請安全監(jiān)督手續(xù)辦理或者申領(lǐng)施工許可證時建設(shè)單位應(yīng)出具具有較大危險性的分部分項工程清單以及相應(yīng)的安全管理策略。其次應(yīng)遵循《城市軌道交通工程安全質(zhì)量管理暫行辦法》,由建設(shè)單位全權(quán)負責(zé)工程項目管理工作。
城市公共交通是指由公共汽車、電車、軌道交通、出租汽車、輪渡等交通方式組成的公共客運交通系統(tǒng),是重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施,是關(guān)系國計民生的社會公益事業(yè)。本文所討論的公共交通是指由公共汽車、電車所組成的傳統(tǒng)的城市公共交通行業(yè)。
一、公共交通行業(yè)規(guī)制的依據(jù)
1.城市公共交通行業(yè)具有自然壟斷性
城市公共交通的運營必須借助于能覆蓋全市范圍的道路網(wǎng)絡(luò),生產(chǎn)者(公交企業(yè))才能將其產(chǎn)品(客運服務(wù))銷售給最終用戶(乘客),具有明顯的網(wǎng)絡(luò)性、范圍經(jīng)濟性和規(guī)模經(jīng)濟,因此,城市公交行業(yè)由一家或少數(shù)幾家企業(yè)經(jīng)營比由多數(shù)企業(yè)經(jīng)營更有效率。對城市公交行業(yè)實行政府規(guī)制,一方面,控制進入行業(yè)的公交企業(yè)數(shù)量,維護公交行業(yè)一定程度的壟斷經(jīng)營,可以避免不必要的重復(fù)投資和過度競爭所造成的資源配置的損失;另一方面,賦予進入企業(yè)以相應(yīng)的供給責(zé)任,限制其退出,從而保證城市公共交通市場的有效供給。
2.城市公共交通行業(yè)具有準公共產(chǎn)品的特性
城市公共交通是介于公共產(chǎn)品與私人產(chǎn)品之間的準公共產(chǎn)品,其消費既具有公共產(chǎn)品的非競爭性,但又存在明顯差異,有的社會成員消費的多,有的社會成員消費的少;同時,也具有私人產(chǎn)品的排他性,但又存在與私人產(chǎn)品不同的壟斷性。因此,城市公交企業(yè)具有企業(yè)性和公共性的復(fù)合特性,既要追求企業(yè)利益的最大化,以實現(xiàn)其企業(yè)性;同時,為保證公交產(chǎn)品的有效供給和廣大市民的出行,政府要對其進行嚴格的規(guī)制,限定價格,以維護消費者的利益,實現(xiàn)社會福利的最大化。
3.城市公交行業(yè)具有很強的外部性
所謂外部性,是指某種商品的生產(chǎn)和消費所產(chǎn)生的效應(yīng)擴散或波及到當事人之外的一種情況,包括正外部性和負外部性。如城市公交保證了市民順暢的出行,節(jié)約了時間;或者由于政府對公交票價的管制所帶給消費者的額外收益都是正外部性的體現(xiàn)。而另一方面,公共交通也造成了負外部性,如空氣污染、噪聲污染,以及交通事故風(fēng)險的增加和更加嚴重的交通擁擠問題。因此,要解決公共交通的外部性問題,對其實行政府規(guī)制也是十分必要的。
二、城市公共交通行業(yè)的政府規(guī)制
1.城市公共交通行業(yè)的市場結(jié)構(gòu)規(guī)制
政府對城市公交行業(yè)市場結(jié)構(gòu)規(guī)制的基本問題是:第一,在目前的市場需求總量和需求結(jié)構(gòu)下,在公交行業(yè)究竟應(yīng)該存在多少家公交企業(yè),以及這些企業(yè)在各個地區(qū)和業(yè)務(wù)領(lǐng)域的分布;第二,對公交行業(yè)自然壟斷業(yè)務(wù)和非自然壟斷業(yè)務(wù)的規(guī)制問題。
長期以來,我國城市公共交通行業(yè)采取垂直一體化的組織結(jié)構(gòu),形成了國有公交公司一家壟斷的局面,制約了城市公共交通的發(fā)展。雖然從20世紀90年代以來,我國公交行業(yè)進行了一系列改革,但根本性問題仍普遍存在:(1)城市公共汽(電)車、出租汽車、軌道交通分屬不同的政府部門管理,運營和發(fā)展缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃協(xié)調(diào);(2)政府補貼機制不科學(xué),補貼不到位;(3)公交企業(yè)經(jīng)營效率低下,企業(yè)虧損嚴重。
要改變制約公共交通發(fā)展的現(xiàn)狀,就必須對現(xiàn)有的公交行業(yè)政府規(guī)制進行改革:(1)改革公共交通規(guī)制體制,轉(zhuǎn)變政府職能,切實做到政企分開,實現(xiàn)“三種職能”,即政府社會經(jīng)濟管理職能、公交企業(yè)所有者職能和公交企業(yè)經(jīng)營者職能的分離;(2)深化國有公交企業(yè)的改革,改善經(jīng)營管理,減少經(jīng)營性虧損;(3)實施公交線路的特許專營制度;(4)調(diào)整公交市場結(jié)構(gòu),促進合理有序的競爭,保證公共交通的有效供給;(5)改革政府公交補貼制度。
2.城市公共交通行業(yè)的價格規(guī)制
城市公共交通行業(yè)具有自然壟斷性,若不進行規(guī)制,容易形成壟斷價格,損害其公益性,造成社會福利的損失,因此必須由政府進行價格規(guī)制。
我國的公交行業(yè)一直被視為“福利事業(yè)”,長期以來一直采用以成本為基礎(chǔ)的低效率價格形成機制,以政府指令性的背離價值的低價格來提供服務(wù),依賴國家給予虧損補貼,價格基本不受供求關(guān)系和成本變動的影響。這種價格形成機制帶有濃厚的計劃經(jīng)濟色彩,也越來越不適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展的要求,它也是導(dǎo)致公交企業(yè)的長期虧損的一個重要原因。
因此,對我國當前公共交通行業(yè)的價格規(guī)制體制的改革顯得尤為重要,主要有:(1)制定科學(xué)規(guī)范的定價原則,采用分段定價、分時定價等差別定價方法;(2)推行公交價格聽證會制度,體現(xiàn)價格決策的民主化、公開化和透明化;(3)盡快出臺《城市公共交通法》,完善公交價格管理的法律體系。
3.成都市公共交通行業(yè)規(guī)制的改革實踐
成都市對公共交通行業(yè)的規(guī)制進行了有益的探索。2005年12月組建了成都市交通委員會,打破了原來公共交通行業(yè)中市交通局、市政公用局、市公安局、市經(jīng)委各自為政的局面,進而實施統(tǒng)一的規(guī)劃管理。市交委作為行業(yè)管理者,統(tǒng)籌管理公交車、出租車、長途客運、軌道交通等事宜,并對全市公共交通運輸行業(yè)實施調(diào)控和監(jiān)管。國資委作為公交集團國有資產(chǎn)的出資人和所有者,對公交集團國有資產(chǎn)的保值增值進行監(jiān)督。而公交集團作為企業(yè)的經(jīng)營管理者對日常營運進行管理。通過對公交行業(yè)規(guī)制體制的改革,既整合了資源,由交通委員會對全市的公共交通的運營和發(fā)展實施統(tǒng)一的規(guī)劃協(xié)調(diào),又實現(xiàn)了“三種職能”的分離。