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關鍵詞:城軌交通;土建工程;招標策劃
引言
我國城市軌道交通工程自1965年北京地鐵一號線建設至今,已走過將近60年的發展歷程,截止2020年底,我國開通城市軌道交通的城市已達到45個。營業線路244條,運營里程7970km,2020全年完成建設投資6286億元,在建項目可研批復投資累計45289億元,在建項目總里程6798km,建設規模、建設水平目前均處于世界領先地位。城市軌道交通土建工程投資額約占建設總投資的40%,土建工程內容多、工期緊、管理復雜、安全質量風險大,投資控制難度大。故要擇優選擇土建工程承包商,若因招標策劃出現漏洞,導致選定的承包商無法勝任建設任務,則項目的進度、質量、安全、投資等管控,必然出現問題,建設目標將難以實現。因此,招標成功與否是項目建設管理能否順利實施的關鍵。
1城市軌道交通工程招標現狀及存在問題
我國軌道交通市場目前均采用公開招標方式,通過合理設置投標人資格條件,合理設置招標控制價,合理設置合同執行條件,合理設置項目建設目標,合理設置評標方法和評標指標等條件,基本能選定合格的施工承包商。土建招標目前大多采用綜合評標法。因招標文件編制的水平存在差異,各地的習慣和特點也不盡相同,軌道交通工程招標中仍存在以下問題:
1.1限制競標
盡管招投標法中明卻要求,招標人不得以排他性條款限制潛在投標人參與競標。但在實踐中,因軌道交通工程建設本身管理難度大、技術復雜度高、風險點多、風險高且頻發。導致招標人對投標人經驗業績要求不得不高,甚至會設置一些特定行業、特定區域的業績要求,這些明顯不合理,甚至違法。針對此類問題,首先必須明確的是,搞行業壁壘、區域保護肯定違規違法。要嚴禁杜絕在業績設置中犯此類錯誤。其次,把握好業績條件設置的適應性,過高會排斥潛在投標人,降低競標的充分性,難以選定高性價比的承包商。過低會增加招標評標工作量,造成不必要的社會資源浪費,甚至會造成無序競爭,擾亂市場環境。
1.2細則偏差
評標細則是招標人根據項目特點以建設目標實現為導向,設置擇優選定承包商的評審標準和方法,評標細則設置是否合理直接關系“擇優價廉”選擇承包商,直接關系到項目實施的成敗。因此,評標細則設置需結合項目特點,體現招標人的意志、需求,能全面響應項目的進度、質量、安全、成本等建設目標。目前,在部分城市軌道交通工程項目招標中,由于招標人和招標機構的業務水平有限,在評標細則設置上不合理、不全面、不客觀。導致評審操作性差,評審結果無法體現投標人的真正實力,評審結果與招標人實際采購需求存在一定差距,給項目的進度、質量、安全等建設目標實現埋下隱患。
1.3低價中標
部分無經驗的招標人,為了控制工程投資,盲目選用低價評標辦法,導致投標人為博取中標而可以壓低報價,采取不平衡報價策略應對低價中標。不平衡報價是指投標人為謀取中標在不違反投標規則的前提下,通過分析預判,調整一部分清單的報價,對未來可能減少工程量的清單價格盡可能調低,對未來工程量可能會大幅提高的清單項,盡可能報高價,對未來預計先期實施的,提高報價,未來預計后期實施的,降低報價,通過調整實現項目在未來收益的最大化。不平衡報價如果不能有效識別和防范,則會發生低價中標高價結算的問題。因此,不平衡報價可能會導致工程的實際投資增加,引發建設市場競標價格混亂,甚至造成工程項目質量、安全風險。為避免投標人的不平衡報價,招標人在公布招標限價時,應對可能發生不平衡報價的清單項單價進行公布,將單價評分納入報價評審打分,對過高或過低的綜合報價提出修正意見,要求投標人承諾,一旦中標須在合同報價中進行修正,這樣可以在一定程度上消除投標人的不平衡報價。
2軌道交通土建工程招標策劃
2.1招標策劃依據
招標策劃是招標工作的計劃醞釀階段,是招標調研、方案研討、方案擬定的總稱。招標策劃的依據比較多,主要包括:(1)項目概況:包括城市軌道交通工程立項批復、規劃批復、線位布置、車站車場設置、施工工法、建設投資等。(2)法律法規:招投標工作必須遵守建設工程相關法規,如民法典、建筑法、建設工程勘察設計條例、建設工程質量安全條例、招投標法、招投標法實施條例,國家建設部門頒布的各類規范、標準,地方關于招投標方面的法規、制度等。(3)項目管理:包括招標人擬采取的建設管理模式、標段劃分、工程籌劃、質量安全及文明施工要求、環境保護要求、前期工作要求等,應在符合相關法規前提下最大化滿足招標人的管理需求。(4)市場競爭:對城市軌道交通工程施工承包商進行摸底調研,了解市場競爭情況及成交價格,如具備承攬資格的潛在投標人、實際作業能力、專業特長優勢、區域分布及經營戰略、企業規模及從屬關系、本區域市場價格、本區域承攬項目及信譽評價等。(5)項目經驗,主要包括參照已有類似項目的經驗,合理進行建設模式選定、標段劃分、資格設定、評標定標辦法選定、項目進展計劃、可能出現的問題及應對預案等。
2.2招標策劃內容
城市軌道交通土建工程招標策劃要以項目基本概況為依據,以法律法規、規章制度為準則,以項目管理需求作為導向,圍繞如何合理、合規、全面、系統的編制招標方案這條主線開展編制工作。確保招標方案具有可行性和操作性。其主要內容如下:(1)項目概況信息:包括項目的立項批復、規劃批復、初勘報告、可行性研究方案、初設批復、各項專項方案評審等。(2)建設管理要求:包括施工承包模式、施工標段劃分、工程籌劃及工期安排、質量安全文明施工要求、環境保護要求、投資控制等。(3)招標文件內容:包括招標工作程序、招標工作計劃、招標文件組成、投標保證金設置、評標方法、評標細則及定標辦法、招標限價設置等。(4)承包合同內容:主要合同條款、工期質量安全考核條款、主要權利義務、驗工計價付款程序、履約保證金、質量保證金、履約考評辦法等。
2.3招標策劃流程
軌道交通工程專業復雜,體量大,牽扯方方面面的工作,招標策劃工作一般會委托有經驗的招標機構實施,其正常的業務流程有以下幾步:(1)簽約:招標人委托招標機構,組建招標業務組,進行分工安排、時間計劃。(2)進場會:雙方就招標計劃、招標人訴求進行初步溝通了解,擬定招標方案編制時間,確定招標策劃各要素。(3)專項溝通會:招標機構與前期、工管、法務、合約等招標人職能部門溝通,了解項目基本信息和招標人需求,編制招標方案相關內容。(4)專項匯報會:招標策劃專項問題匯報,招標人根據機構的初步意見,確定施工承包模式、施工招標范圍、施工標段劃分等招標要素。(5)專項審查會:招標機構編制招標初步方案,專題會議匯報,由招標人相關部門及行業專家研討、評審、確定。(6)審議審批:招標機構根據評審意見修改完善招標方案,報招標領導委員會審查、決策。(7)方案定稿:招標機構按照招標委員會的審批意見修改招標方案,招標方案定稿。
2.4招標策劃要點
根據以往城市軌道交通土建工程招標方案的主要內容,相關策劃要點如下:(1)施工承包模式:根據城市軌道交通工程行業發展現狀,目前,各大城市軌道交通建設單位都在推行大標段總承包模式,這種模式既減輕了建設管理的壓力,又能確保建設目標的實現,優勢較大,因此得到廣泛采用。(2)施工承包范圍:以大標段總承包模式為例,施工承包范圍一般為前期管線遷改、交通導改、綠化移栽恢復、臨時租地、文物勘探、土建施工、軌道施工等。或者采用全專業總承包,除了前期工程和土建、軌道工程外還包括安裝裝修、四電系統、外電源工程、輔助設施等,既全專業大標段總承包。(3)施工標段劃分:標段劃分應以綜合考慮施工承包范圍、施工工法、水文地質、工點位置、投資等要素,以便于施工管理、便于節約資源。近年來隨著城市軌道交通投資加大,建設速度、建設規模不斷擴大,建設單位的管理任務越來越重。因此,大標段總承包模式倍受青睞,一般一條線路劃分成2至3個大標段,每個標段的建安費約50至80億元。(4)資格條件:城市軌道交通土建工程投標人資格條件應滿足一定限度的競爭數量,避免以不合理的條件排斥、限制潛在投標人。企業資質,包括施工總承包資質、軌道交通工程施工專業資質,總承包資質分特級、一級、二級,專業承包資質分一級和二級。類似業績,一般是指與招標項目在專業、結構形式、使用功能、建設規模等方面相似的建設項目。業績設置注意禁止設定限制特定行業或者特定行政區域的條件,另需注意合理設置業績數量。負責人資歷,軌道交通項目屬于大型建設項目,項目負責人業績和資質一般要求較高,必須為一級注冊建造師和高級工程師,并執掌過同類規模的建設項目的負責人。(5)資格審查方式:城市軌道交通土建工程施工競爭異常激烈,潛在投標人眾多,為減少評標工作量,一般要進行資格預審,但缺點是增加了評標時間。也可選擇資格后審方式,能夠大幅縮減評標時間。選用預審方式時,推薦評審方式采用合格制,可增強投標的競爭性。(6)投標保證金:按照招投標法實施條例規定,投標保證金數額不得超過招標項目估算費用的2%。保證金有效期需與投標有效期一致。依法必須進行招標的項目的境內投標單位,以現金或者支票形式提交的投標保證金應當從其基本賬戶轉出。因各地招辦相關規定存在差異,招標機構應和招辦事先溝通投標保證金相關事宜,如保證金形式、提交階段、是否轉給當地交易中心等。(7)招標限價:合理設置招標限價,是建設項目投資控制的關鍵。目前,在軌道交通工程招標時,都會委托專業造價咨詢單位,依據招標設計圖編制招標限價,并報送地方財政、定額站等部門評審。合理設置報價清單及報價,并納入評標打分,確保投資可控。(8)市場調研:市場調研、收集信息是投標策劃和決策的重要依據,招標機構要安排專人搜集整理包括項目概況信息、承發包模式、標段劃分、承包范圍、投標資格、潛在投標人信息、評標方法和分制設置、控制價設置、成交價格、合同價款等信息,供招標策劃、決策參考。(9)評標方法:目前,軌道交通工程土建招標大多選用綜合評標法定標,這種方法的優點是納入了資質、業績、人員配置、技術方案、質量、安全、進度、文明施工、報價等多項評分指標,能客觀全面的反映投標人的綜合實力。因此,得到各地廣泛采用。
一、交通運輸行業發展現狀
交通運輸業是國民經濟的基礎產業和重要的服務行業,關系到人民生活、經濟增長、社會進步和各行業的運轉。伴隨著全球化的進程,國家間的區域交流、貿易往來與日俱增,更加凸顯出交通運輸業的重要地位。鐵路作為國民經濟的大動脈、國家重要基礎建設和大眾化的交通運輸工具,在我國的經濟發展中具有至關重要的地位和作用。我國城鎮化進展迅速,人口集中度提高,車輛猛增,道路設計不合理等因素導致城市擁堵日趨嚴重,地鐵和城際鐵路等軌道交通成為重要的解決途徑。在如此背景下,交通運輸(軌道交通)專業的開設和發展就顯得尤為重要。
(一)軌道交通在西安市發展規劃
城市化進程增速和日益擁堵的交通現狀必然給軌道交通創造黃金發展期。陜西省政府日前出臺加強城市基礎設施建設的實施意見,明確提出以西安國際化大都市為核心,10個中心城市、楊凌示范區、西咸新區和83個縣城(市)及重點示范鎮、文化旅游名鎮為重點,提升城市基礎設施建設水平和質量,創建生態、綠色、宜居城市。意見提出,要推進西安城市軌道交通建設,加快西安地鐵1號線延伸段,3、4、5、6號線以及臨潼市軌道交通建設。到2015年,西安市建成90公里的地鐵運營線路。到2017年,西安地鐵運營總里程達到126公里,日均客流量超過150萬人次。推進城市群內主要城市之間的快速鐵路建設,加快西安北客站-咸陽機場、西安-富平-銅川等關中城際鐵路建設,形成覆蓋西安、咸陽、銅川以及西咸新區的城市軌道交通主骨架。
(二)西北地區高校交通運輸專業開設情況
目前全國多家本科院校均開設有交通運輸類專業,其中西北地區共有5所本科開設交通運輸專業,分別為陜西省:長安大學、西安建筑科技大學、西北工業大學;甘肅省:蘭州交通大學;新疆自治區:新疆農業大學。以上院校交通運輸專業專業主要培養:公路交通相關部門高層次的運輸管理人才、總圖設計與工業運輸方面的科研、規劃、設計、管理型人才、空中交通管制、飛行簽派、航行情報及機場管理等高級工程技術與管理人才。
綜上所述,目前西北地區雖然有部分本科院校開設了交通運輸專業,但都集中在道路交通運輸、設計和航空交通方向,并沒有本科院校開設交通運輸軌道交通方向,結合目前西北地區城市軌道交通發展現狀,開設交通運輸軌道交通專業很有必要。
二、軌道交通在陜西電子科技職業學院建設情況分析
隨著國家經濟的發展和科學技術的進步,陜西電子科技職業學院也緊跟時代步伐,在專業建設上與時俱進,適時新增符合社會發展需求的新型專業。
目前,已經形成了城市軌道交通控制、城市軌道交通運營管理和城市軌道交通工程技術三個專業鼎立的特色。
(一)專業建設概況
城市軌道交通控制專業是本院的特色專業。該專業突出計算機在城市軌道交通控制專業中的應用,培養了一大批具有地鐵系統控制基本理論和基本操作技能,能在地鐵控制系統、控制系統調度指揮,設備維護等方面進行實際操作的應用型高級技術人才。
城市軌道交通運營管理專業培養在城市軌道交通車站站務、行車、客運組織、行車調度、票務管理等一線工作中具備列車接發、車站調度、旅客運輸等高素質、高技能的專門型人才。
城市軌道交通工程技術專業為社會培養了一批從事城市軌道交通道路與橋梁工程設計、施工、監理、養護技術等方面的高素質、技能型人才。
(二)師資隊伍建設
在學校“高層次人才引進、培養計劃”,加強教學團隊、專業帶頭人建設的大背景下,學院教師隊伍不斷壯大。學院對青年教師定期進行培訓,組織講課大賽,并鼓勵青年教師學習深造,提升教師學歷層次和職稱結構,教師隊伍質量和結構不斷優化。目前,學院教師隊伍全部是本科以上學歷,其中,碩士研究生及以上學歷教師人數約占50%。在年齡、學歷、職稱結構等方面形成了良好的學術梯隊,能較好地滿足教學需求。
(三)實驗室、實訓基地建設
實驗室、實習基地建設是學科專業建設的保障。為了貫徹職業教育理念,全面培養學生職業技能,學院利用中央財政提升專業服務能力建設項目資金、中央財政支持的實訓基地建設資金、學院自籌的資金,加大了校內實訓基地建設力度,逐步完善了各專業校內實訓條件,滿足了實訓要求,建成了城市軌道交通控制沙盤實訓室、城市軌道交通設備實訓室、城市軌道交通車輛塞拉門實訓室、地鐵售檢票系統實訓基地、地鐵機車模擬駕駛實訓基地、地鐵機車駕駛技術模擬訓練基地、地鐵交通信號控制技術實訓基地、地鐵車輛維修控制實訓基地8個城市軌道交通實訓基地。實訓基地的建設,強化了教學過程的實踐性、開放性和職業性,提高了人才培養質量和辦學水平。現有的軌道交通實訓基地,為軌道交通教學、實訓奠定了設備基礎。
(四)校企合作建設
學院成立“學生就業指導服務中心”和“校企合作辦公室”,把畢業生的就業工作作為一項系統工程來抓,采取“全院參與、全員參與、全程參與”的三全就業體系,切實加強就業指導服務工作。目前,學院的校企合作方式:一是實行“訂單式”教育,定向招生、定向培養、定向就業;二是與有關企業建立長期穩定的用人關系,保證畢業生的就業質量和就業率。主要合作企業有:上海地鐵、北京地鐵、廣州地鐵、西安地鐵等。
具體到專業,城市軌道交通運營管理專業、城市軌道交通控制專業全部實現了學生畢業后就能頂崗操作,在較短的時間內就成為企業的骨干,畢業生在工作崗位上憑著“思想素質高、專業技能強、協作精神好、適應速度快”而贏得企業一致好評,滿意度達到90%以上。學院
三、交通運輸(軌道交通)專業在學院的建設展望
我校交通運輸(軌道交通)專業的總體建設目標是“以就業為導向,加強與企業的深度融合,以構建基于工作過程的課程體系和課程標準為抓手,建立與軌道交通行業發展需求相適應、有利于學生職業能力培養的教學體系”。
(一)全方位,深層次推進校企合作
(1)優化現有的校企合作項目。繼續做好地鐵訂單班的管理和教學工作,互換雙通,建設強大雙師隊伍。讓校內教師(包括實習指導教師)和企業的能工巧匠互換身份、互換工作環境,通過企業和學校對他們的培訓及鍛煉,使其在校企間可以雙向通用,建立一支既具有扎實專業理論知識,又具有較強的實踐能力的雙師型教師隊伍。
(2)根據企業需求動態調整課程設置、教學方法。學校在課堂教學中注重知識的“有用性”。在專業知識的課堂教學中,以教授學生專業基礎知識、基礎技能為根本,同時根據企業需求的不斷變化調整教學內容,以傳授新知識、新技術、新技能為目標,使學生與企業之間針對性更強、適用性更好,從而縮短學生進入企業后的適應期,以期畢業后能立即上崗。
(3)拓展校企合作領域。在開發項目、提供專業技術服務、利用校內實訓室進行地鐵LOW操作上崗證、職業技能考證培訓等方面進行校企合作。
(二)進一步加強實踐教學資源建設
按照緊貼崗位、能力為先的育人思路,以軌道交通對應崗位要求為出發點,研究崗位職業資格標準,結合本校教院理念和教學現狀,明確專業學習領域,完善交通運輸(軌道交通)專業課程體系和課程標準,建立以思想道德、職業道德為前提,外語、計算機等為工具,學科基礎知識為根本、專業技能培訓為導向的多層次的教學體系,組織建設符合專業技能發展客觀規律的課程體系。
四、結語
通過以上分析,軌道交通行業在西北地區乃至全國迅速發展,在交通運輸行業開設城市軌道交通方向顯得很有必要。陜西電子科技職業學院有一支教學水平高、實踐經驗豐富、結構合理的師資隊伍;有先進的實驗、實習設備;有優越的區域環境;有現成的基本建設用地和用房;經過整合,能形成特色鮮明的人才培養方案及配套的教學管理制度和產學研配套的運行機制。綜上所述,陜西電子科技職業學院達到了開設交通運輸(軌道交通)專業的基本教學要求。
關鍵詞:城市軌道交通人防工程施工方案控制重點
中圖分類號:U213文獻標識碼: A
城市軌道交通(Urban Rail Transit)是城市公共交通系統中的一個重要組成部分,泛指在城市中沿特定軌道運行的快速大、中運量公共交通工具,其中包括了地鐵、輕軌、市郊通勤鐵路以及磁懸浮鐵路等多種類型。城市軌道交通具有安全舒適、準點快捷、能源利用率高、對環境幾乎無污染等優越性,顯然是理想的城市公共交通方式,可以有效緩解城市交通擁堵狀況。而南寧軌道交通的建設,無疑在廣西交通發展的舞臺上,博得了響亮的頭彩。
南寧軌道交通從建設初期就考慮兼顧人防工程(Civil Air Defence)。人防工程是保護人民生命財產安全,保障戰時人員與物資等掩蔽的防空地下室。城市軌道交通是人防工程體系中的重要組成部分之一,兼顧人防的地鐵工程平時是城市交通的主動脈,戰時即為人員物資掩蔽場所及運送轉移通道。
1、 軌道交通建設中人防工程的重要作用
1 .1 南寧市軌道交通建設概況
南寧市軌道交通由8條線路組成,線路全長252.1千米。南寧市軌道交通1號線是南寧軌道交通的第一條線路,西起石埠,東至南寧東站,全長32.1公里,共設25座車站,其中換乘車站8座,全為地下站。全線土建施工于2012年底動工建設,預計2016年底建成通車。
1 .2 軌道交通建設中人防工程的主要防護措施
軌道交通建設中的人防工程,是利用軌道交通平時已有的結構強度以及設施設備,并對其口部關鍵部位增加防護功能,通過一定的平戰轉換措施來達到人防要求。
一般來講,地鐵工程兼顧人防建設,是將地鐵的一個車站和一個區間合并為一個防護單元,每個防護單元在防護和內部設施方面均是自成體系的使用空間;當相鄰的一個人防分區被破壞后,鄰近的人防單元仍能正常使用。這些防護單元在地鐵工程中,是通過區間隔斷門來分隔實現的,作為重要設施,區間隔斷門信號接入車站設備監控系統(BAS)。
對于每個地鐵防護單元,為了阻止室外沖擊波、輻射、毒氣等的進入,戰時所有進出人防的出入口、風井、孔洞要進行封閉。常規的封閉方法為:人員出入口和風井等一些經常開啟的通道設置防護(密閉)門;其他孔洞臨戰封堵;戰時仍需穿越人防的各類管線,其與孔口間的空隙采用填料等措施保證密閉。
軌道交通建設中人防工程大多數只采用清潔式(常規武裝襲擊時)和隔絕式(核武器和生化武器襲擊時)兩種通風方式。這意味著戰時通風系統基本利用了平時的通風設施,平戰轉換工作量不大。部分平時不便于安裝的設備,如戰時水箱,柴油發電機等一般戰時安裝。但必須將給排水接口、吊鉤、電源、排煙道等預留好;而防爆波地漏,人防進出水管及管道閘閥等應平時安裝完成。經過兼顧人防建設的地鐵,戰時將發揮更重要的作用。
2 .1 地鐵隔斷門的技術要求
地鐵隔斷門主要是保證地鐵工程分區防護,目前防護密閉隔斷門多用立轉式,門要雙向受力,滿足大尺寸門的運輸安裝。門扇的轉動與壓縮膠條時的平移,道床平面和鋼軌側槽密封,以及門扇安裝定位等都必須嚴格按照《11SFJ07城市軌道交通人防工程口部防護設計(GJBT-1161)》制作。要求結構合理,密閉可靠,操作簡便,啟閉靈活,使用安全,易于維護。
2. 2 質量控制的重要性
城市軌道交通的建設是一項多專業、跨學科的系統工程,其設備涉及面廣、技術水平要求高,通常是高新技術集中利用的典范。質量控制是重中之重的一項指標,因為城市軌道交通是一座城市的生命線,稍有因細小問題而帶來的短暫停運,極有可能引起社會群體的突發事件,北京地鐵4號線就曾出現過類似事件。
2 .3 質量控制措施:
在施工前,先進行包括工程特點、設計要求及工藝規定內容的施工技術交底。增強施工人員的質量意識,保證施工質量要從生產加工這個源頭抓起,設立專職質檢員進行過程控制。完善質量控制體系,實行分級控制,每道工序都要進行檢查,合格后方可進入下道工序。同時,研究制定相應的預防措施及應急對策,對于改善地鐵的安全現狀,具有十分重要的意義。
3、人防事業的發展前景
3 .1 人防工程與地下交通相結合
人防工程建設已不僅僅局限于房地產項目的地下車庫和人員隱蔽建設,地鐵、地下快速通道、地下步行街等地下交通設施,不僅有利于緩解地面交通擁塞,而且有利于平時改善城市環境和為戰時人員疏散掩蔽提供便利條件,因此各國都十分重視地下交通設施的發展。
南寧市自新華街地下人防工程步行街投入使用以來,又相繼開工建設人民東路和火車東站地下人防工程。南寧市軌道交通建設人防工程的開工,標志著開發地下空間已作為城市可持續發展和防空防災的重要組成部分。
3 .2人防事業發展的新局面
人防建設已逐漸融入經濟建設、城市建設和公共安全事業,越來越重視對人防信息系統和人防指揮中心防輻射屏蔽的問題研究,充分利用人防的指揮場所、警報通訊、設備設施等資源,為處置突發公共事件、搶險救災和更好地融入應急救援服務,發揮更大功效的作用。
[結束語]本文就城市軌道交通中人防工程施工方案及控制重點進行分析和研究,在實際的施工過程中,質量控制是一個很復雜的過程,需要在實踐中不斷的去探索和完善。
[參考文獻]
[1]、軌道交通工程建設風險管理及其應用(黃宏偉等著同濟大學出版社2009.12出版)
[2]、 11SFJ07城市軌道交通人防工程口部防護設計(GJBT-1161)(中國建筑標準設計研究院2011.3出版)
關鍵詞:土地價格軌道交通
1. 城市軌道交通建設對土地價格的影響
土地價格的高低是由眾多影響土地價格的因素綜合作用的結果,這些因素主要包括地理位置、自然條件、人口、行政區劃、城鎮性質、城鎮發展過程、社會經濟狀況、土地制度、住房制度、土地利用規劃及計劃、社會及國民經濟發展規劃等,這些因素是決定土地價格的基礎[1]。
城市軌道交通對沿線土地價格產生影響的原因可歸納為三方面:一是城市軌道交通可以大大改善沿線土地的交通狀況,縮短沿線土地與城市中心區域的空間距離,節省出行者的交通時間和費用,提高沿線土地的可達性和交通便利程度;二是城市軌道交通的發展為沿線土地提供了調整規劃、改變用地性質的機會,通過交通引導規劃、規劃改變用地屬性,促進了土地集約利用,提高了土地收益;三是城市軌道交通能夠改善沿線土地的相對區位條件,加強沿線土地的相互聯系,提高土地的互補效應,使沿線土地成為相互支撐的有機整體,相鄰地塊的土地價值聯動提高了土地價格[2]。
2.西安軌道交通2號線建設概況
西安市快速軌道交通二號線(鐵路北客站~韋曲段)為西安市城市快速軌道交通線網中南北向骨干線,線路北起待建的鄭西客運專線西安北站,向東南穿過麻家什字、北繞城高速及城運村進入草灘路,經張家堡廣場后沿未央路、北關正街南行至北門,后沿北大街南下,經蓮湖路、鐘樓后進入南大街,并沿之南行至南門,下穿南門城墻后沿長安路-長安南路布設,過航天南路后由地下過渡至高架線,并沿長安北街-長安南街一路南行至終點韋曲站。正線全長26.302km,設置車站21座。
3. 西安市軌道交通2號線建設及其對土地價格影響研究
城市軌道交通是公益性、經濟外部性很強的大型公共基礎設施,高度的可達性刺激著沿線物業開發及商業聚集,帶來了顯著的房地產增值。
本文通過搜房網、安家網等比較權威的房地產相關網站分別對正在建設的軌道2號線、準備建設的一號線以及遠期規劃的軌道交通沿線附近的房地產進行篩選,并對部分樓盤進行電話咨詢,搜集相關價格變化數據,進行分析研究,考慮到房地產開發性質的不同對其價格的影響,本次數據以同類型的商住樓的歷史動態價格作為參考樣本進行分析,盡管西安軌道交通建設剛剛開始,但已經能夠發現其對地價的明顯刺激作用。軌道交通建設對地價的影響見圖1。
對于本文中樣本數據的篩選,軌道交通二號線沿線樣本樓盤以城北區即經濟技術開發區為主,因為該區域內開發時間較晚,受早期其他影響地價的因素較少,更能突出地價對軌道交通建設的反應敏感性;對于一號線沿線樣本樓盤的選取則避開本來就“寸土寸金”的城中區,而選擇城東區和城西區的樓盤,除了分析軌道交通規劃對其地價的影響外,還試圖預測軌道交通建設對其沿線土地利用性質的變化;遠期規劃線路選取三、六號線在高新區的部分,目前高新區規劃較為合理,尤其交通規劃較為完善,本次主要分析軌道交通規劃能否進一步刺激該區域地價的升級。
通過對圖1的閱讀可以初步得出以下結論:
(1)軌道交通二號線建設以前,即2003年8月到2007年6月以前,西安市房價價格差異變化不大,呈上揚趨勢,但上揚緩慢,房價主要集中在2500~4000元。
(2)軌道交通二號線開始建設以后,即2007年7月以后,城北區房價突然出現“拐點”,快速上揚,以賽高國際街區為例,從2007年8月到2008年4月,其房價上漲44.7%,最高漲幅65.8%。
(3)城北區自2004年下半年到二號線建設前期,房地產開發相對于其他區域數量較少,或者上市較少,而在軌道交通建設以后則呈“井噴”趨勢。
(4)通過以上分析可以預測,隨著一號線建設的臨近和遠期規劃的成熟,其沿線或周圍區域地價將出現不可避免的大幅上漲。
4.結論
以政策法規保障規劃的實施。規劃方案一經確定應具有法律效應,必須依法嚴格控制軌道交通用地,對軌道交通沿線土地資源要進行一體化經營,把沿線土地資源轉化為資本,資本再以不同還原方式返還軌道交通建設,尤其沿線房地產項目必須按照規劃用途開發建設,并以法律保護規劃的實施。
參考文獻:
隨著城市軌道交通建設的快速發展,其安全問題也引起了社會的廣泛關注,加強安全管理,提高應急效率,對城市軌道交通的發展具有重要的現實意義。本文基于物聯網的特點及其在安全應急領域的應用前景,對城軌交通安全應急體系概況和物聯網的應用現狀進行分析,探討物聯網在城市軌道交通安全應急領域的應用情況,以此來提高城市軌道交通的安全管理水平和應急響應效率。
【關鍵詞】物聯網 城市軌道交通 安全應急 應用
近年來,我國城市軌道交通事業已經進入快速發展階段,現已投入運營的線路總里程穩居世界第一,而且在建項目也在逐年增長,預計到2020年,城市軌道交通線路規劃總里程將達到6100公里。全國各大城市著力發展軌道交通的同時,出現的一些安全問題也引起了社會的廣泛關注,相關安全應急工作受到了高度重視,鑒于各行業對物聯網的廣泛應用,并取得了顯著的成果,將其應用于城市軌道交通的安全應急領域,也得到了認可,對這一課題進行研究,有利于完善城軌交通安全應急體系,推進城市軌道交通事業的持續發展。
1 城軌交通安全應急體系概況及物聯網的應用現狀
1.1 城軌交通安全應急體系概況
城軌交通安全應急體系由多種信息系統構成,主要包括數據采集與監控系統(SCADA)、公共廣播系統(PA)、環境和設備監控系統(BAS)、列車自動控制系統(ACT)和火災自動報警系統(FAS)等,這些系統應用于安全應急領域,作為底層支持系統,保障著城軌交通的安全運營。
具體而言,安全應急體系主要包括四項內容:一是組織體系,即安全應急的組織架構,由管理機構、功能部門和專業隊伍構成,其中,管理機構主要負責城軌交通運營的安全維護和應急管理工作,不同城市情況不同,設置形式也有所不同;功能部門主要負責相關安全問題的處理,應急工作需要與多部門聯合開展,涉及到消防、醫療、環保、安全監管、新聞媒體等;專業隊伍負責線路的運營、調度、維護和監控,需要通信、供電、設備維護等各類專業人員的配合行動。二是法制體系,即安全應急的預案、管理條例、工作規范等法規文件,其中,預案包括不同級別部門的預案,主要分為決策層預案、控制層預案和操作層預案,與其他的管理條例等文件一同從制度上保障城軌交通的穩定運營。三是運作體系,即安全應急的運作原則,主要包括統一指揮、分工協作、分級響應等內容,應急響應流程為接警判斷級別應急指揮中心啟動應急預案應急行動應急恢復事故總結完善預案。四是保障體系,即安全應急的信息、保障、設備、隊伍、資金等保障,以此構成安全應急保障系統,其中信息系統的作用作為重要。
1.2 物聯網的特點及應用
嚴格意義來講,物聯網是互聯網的分支,在虛擬的網絡環境下,賦予“物件”所屬身份,便于人們識別,通過人對物理世界的智能化管理,實現人與物的智能對話。物聯網在應用過程中,體現為三個特點:第一是全面感知的特點,利用智能計算技術,如傳感器、二維碼等,可對物體信息進行采集;第二是可靠傳輸的特點,將物理對象接入信息網絡,與互聯網融合,實現信息的共享;第三是智能處理的特點,運用智能計算技術對采集的信息和獲取的數據進行分析和處理,為智能化決策提供依據。概括而言,物聯網應用于城市軌道交通安全應急領域,主要指的是通過智能視頻分析技術對各線路人流量和密度進行監控,利用智能傳感器對獲取的溫度、煙霧等信息進行分析,對異常情況進行預警,還能夠通過情報板向公眾及時通報運營狀況,向應急控制中心提供信息服務。
2 物聯網在城軌交通安全應急的關鍵技術和應用模型
2.1 關鍵技術
結合物聯網的特點以及城軌交通的實際情況,物聯網在安全應急領域的應用,應考慮到以下四種智能技術問題:
一是傳感技術,物聯網的核心構件是傳感器,通過敏感原件來檢測周圍環境,并采集分布區域的信息,如光電信號的變化,并向應用層傳輸數據,接受應用層發出的指令,這是安全應急系統自動檢測和自動控制得以實現和基礎,物聯網應用于城軌交通,對安全應急領域的各類災害信息、機車運行狀態信息、機電設備狀態信息、人員流動信息等進行探測,降低電磁等干擾因素對探測結果的影響,使系統能夠實時、準確地反映機車及設備的運行狀態,提高智能分析能力。探討傳感技術,還要考慮到傳感器網絡、無線傳輸技術(包括無線局域網、藍牙、超寬帶等內容)、節點定位技術,在此不做一一列述。
二是視頻分析技術,城軌交通視頻監控系統引入視頻分析技術,利用智能攝像頭收集信息,組建基于物聯網的安全應急防控系統,該系統運用的視頻分析技術,可以細化為人臉檢測、人形檢測、火災識別、危險動作識別等技術,其中,人臉檢測技術是根據人臉特征,來識別人員的身份,該技術的檢測方法分為靜態和動態兩種,識別方法分為二維和三維兩種,后一種是近年來研究的熱點,其準確度明顯高于二維,這也是人臉檢測和識別技術發展的重要方向;火災識別技術可以感知到早期火災煙霧,根據其變化特征來探測火災,這是一種新型的火災探測方法,借助數據融合和模式識別技術提取圖像特征數據,并進行共性分析,識別火災。視頻火災識別流程如圖1。
三是自組網技術,通過自組網可以構建成一個臨時性的自治系統,其中的移動節點可以自動移動,與無線信道連接形成的網絡拓撲結構也會隨著節點的變化而變化,自組網在現有網絡基礎設施上可獨立運行,具有強魯棒性、強抗毀性、生存時間短、配置速度快等優點,應用于城軌交通安全應急領域,能夠更好地適應火災等突發性事故現場環境,滿足快速布置網絡環境、靈活通信的要求,為救援工作和應急指揮創造有利條件。
四是數字融合和數字挖掘技術,所謂數據融合,是對傳感器數據進行綜合分析和處理,對各方面的信息進行歸類、各級別的信息進行過濾、各層次的信息進行篩選,獲取有意義的信息,為工作人員對系統運行環境的探測、診斷提供必要的依據;所謂數據挖掘,是對獲取的信息進行深層次的挖掘,這是一個提取有意義信息的處理過程,該功能的實現需要數據庫技術的支持,其基本流程為數據選擇數據處理數據縮減目標挖掘模式解釋及評價。前一種技術重視模式的識別,后一種技術重視模式的發現。
2.2 應用模型
安全應急系統的構建,應借助控制中心的網絡,在現有專業系統基礎上融入物聯網智能技術,達到感知、處理、決策、聯動智能化的目標,提高城軌交通安全監管水平和應急相應效率。在此對基于功能和層次的兩種應用模型進行探討:
一是功能模型,物聯網應用于城軌交通,應結合安全應急的業務特點,從功能上看,可以設定為三大模塊,即安全監控、應急指揮和應急管理。
二是層次模型,物聯網應用于城軌交通,應結合其自身三層架構,對其進行細分,可以設定為五個層次,即采集層、接入層、承載層、支撐層和應用層。其中,采集層既要負責收集數據信息,又要對其來源進行控制,它處于整個架構的最底層,對應的是現場級設備,視頻采集、射頻識別等信息感知設備負責采集城軌交通安全方面的數據,廣播、消防等終端設備負責監控設備的運行狀態,終端感知設備智能化的實現,有利于物聯網應用效率的提高;接入層是連接采集層和主干網絡的過渡層,由無線傳感網、終端設備接入點等構成,物聯網架構的聯通就是在此基礎上實現的;承接層是整個架構的網絡通道,負責各類數據的傳輸,其主體為軌道交通專網;支撐層實際上就是一個服務支撐平臺,由主機設備、數據庫、各類服務器構成,是系統的數據運算中心;應用層最終要服務于用戶,因此要考慮到用戶的多重需求,在此基礎上設定使用權限和職責范圍。
3 基于物聯網的智能安全應急系統解決方案
火災是城軌交通安全的主要威脅,對其進行監測和預警是安全應急管理工作的重點,基于物聯網的功能模型和層次模型,對火災方面的監測和預警進行探討,設計有針對性的解決方案,以此來驗證物聯網應用于安全應急領域的有效性。作為安全監控系統的重要組成部分,火災監測與報警系統主要負責城軌交通火災、有毒氣體等災害的監測和報警任務,該系統的智能化建立在火災自動報警系統基礎上,融入物聯網相關技術形成的,該系統按照中央級、車站級和現場級等三級控制方式設置而成,由主控和分控兩級管理,通過對防災指令的接受來達到控制設備運行的目的。根據《火災自動報警系統設計規范》、《FAS系統施工及驗收規范》的相關規定,制定解決方案,對FAS系統的設備信息狀態進行測試和驗證,評估其是否符合設計要求,能否將報警信息傳遞到控制中心,通常采用全測和抽測相結合的方法,對各站點實施全測,對各回路實施抽測。該系統的智能處理體現在兩個方面:一是火災信號的智能處理,主要依托BP算法,借助神經網絡模型(見圖2)。
二是應急聯動的智能處理,遵循聯動原理,按照聯動規則向各專業系統發送模式指令,報警區域的滅火設備啟動,通常布置的是氣體滅火系統;空調系統停止運行,通風排煙設備啟動;此外,消防電源設備、應急照明設備、廣播系統等同時啟動,進行火災模式運行,實現自動控制干預。
4 結論
綜上所述,城市軌道交通的發展,除了要解決交通供求平衡的問題,還要重視對其安全問題的解決,結合物聯網的特點以及城軌交通的實際情況,物聯網在安全應急領域的應用,具有明顯的優勢。基于物聯網的智能安全應急系統解決方案,對安全應急工作提供了一定的指導建議,有助于城市軌道交通的安全管理水平和應急響應效率的提高,安全應急體系的完善,從而更好地推進我國城市軌道交通事業的持續發展。
參考文獻
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作者簡介
曲騰飛,男,現為渤海大學學生,研究方向物聯網。
鄂旭,男,博士學位。現為渤海大學信息科學與技術學院教授,通訊作者。研究方向物聯網。
[關鍵詞] 青島 軌道交通快線 土地開發利用
中圖分類號:C913.32文獻標識碼:A 文章編號:
1 前言
隨著中央關于積極穩妥推進新型城鎮化戰略目標的日益清晰,積極穩妥推進城鎮化,著力提高城鎮化質量勢在必行。為此,青島市提出,將遵循城市發展規律,科學規劃,穩步推進,促進城鎮化健康發展,充分發揮青島在對外開放中的龍頭作用,進一步提高中心城市的輻射帶動作用。
城市軌道交通以大容量、智能高效、綠色環保、低碳的優勢成為城鎮化建設的重要組成部分,有效的解決了城市交通問題,在我國大中城市掀起了新一輪的軌道交通建設。
根據青島市城市交通發展戰略,青島市將建立以公共交通為主導、以軌道交通為骨干的交通發展模式。《青島市城市軌道交通建設規劃》(2013~2020)青島市軌道交通線網規劃總規模420.6km,由市區軌道(地鐵線230 km/7條)和軌道快線組成(190km/7條)。
作者有幸主持本項目的前期建設方案研究工作,深感項目在青島軌道交通中的建設意義,以下從沿線土地綜合開發利用方面進行了初步研究。
2、西海岸軌道交通快線概況
青島市以“走向深海、走向高端”的戰略為目標,規劃了以“藍海戰略”為核心的“大青島”城市空間發展格局。本項目響應國家“山東半島藍色經濟區”和青島市“藍色跨越”戰略,對青島市加快轉化經濟發展形式,培育形成區域經濟發展新引擎,推動山東半島藍色經濟區建設,落實國家區域發展總體戰略具有重要意義。將推動西海岸經濟新區功能提升,成為“青濰日”城市圈示范區、核心區。是推動青島市西海岸經濟新區快速發展,支撐董家口、古鎮口新興港區的建設,帶動沿線各組團發展、拓展組團功能、提高沿線土地資源利用的重要基礎設施,是青島市“一環四線”快速軌道交通網的重要組成部分。
本線起于黃島區嘉陵江路站(與M6、R9、M1線換乘),經由黃島區、朝陽山CBD,膠南市、古鎮口服務保障區、港城CBD,終到于董家口港城站,并預留延伸日照條件。線路全長68km。
項目最高速度為120km/h,采用高架、地下和地面線相結合的敷設方式,其中高架線48.9km,占75.2%,地下線9.3km,
占14.3%,地面線6.8km,占10.5%。全線共設13個車站。
3、沿線土地綜合開發利用研究
建設環境友好型城市和集約高效利用土地的城市建設方針要求對軌道交通沿線土地進行綜合開發和高效利用,保持軌道交通與沿線土地的協調發展。對軌道交通沿線土地進行存量挖潛和資源儲備,既有利于提高土地開發效益,將軌道交通引發的土地開發增值收益回饋于政府,也有利于為軌道提供穩定的客流支撐,支持軌道交通及各項城市建設的可持續發展,構建和諧城市。西海岸軌道交通快線的實施,將對沿線區域空間產生強大的吸引效應,刺激沿線區域的深度開發并增強軌道走廊的開發強度,提升功能,優化城市用地布局。使土地從原有的粗放型利用,轉向高附加值的利用,新的人口和就業中心將向軌道交通線路和站點周圍轉移,區域的土地開發將走向集約化發展,土地資源的利用效率也必將得到較大提升。
3.1青島西海岸現狀及規劃
西海岸經濟新區現狀建設用地337平方公里,占總用地的16.07%。現狀景觀資源有海島12處、沙灘9處、濕地205平方公里,風景旅游度假區9處,港口資源合計吞吐能力超過7億噸。
未來西海岸經濟新區將立足青島市、服務山東半島藍色經濟區、依托長三角和渤海城市群、面向東北亞,建設“一門戶二中心三基地”。成為國際高端海洋產業聚集區、國際航運樞紐、海洋經濟國際合作示范區、國家海路統籌發展實驗區和山東半島藍色經濟先導區,將逐步構建半島藍色經濟區的重要發展核心和“青濰日”城市發展組團的重要海路統籌增長軸,成為現代海港之城、國際合作之窗、藍色創新之核和世界旅游之灣。
西海岸經濟新區規劃布局為“一核兩港”和“九灣七區”。
本項目線路全長68km,其中位于建成區約21km,分布于黃島區及膠南市,新建區44km。
3.2城市軌道交通土地綜合開發利用理論
城市軌道交通土地綜合開發利用理論歐美日等經濟發達國家做了大量的研究工作,經濟學家(諾貝爾獲獎者)William Vickrey認為大容量的軌道交通通過沿線土地開發可帶來顯著的增值效益,軌道交通的高度能達性能夠吸引各種商業、金融、文化、生活等設施向軌道交通高度集結,刺激周邊土地的高效開發利用,從而沿線實現土地的增值。
國外城市軌道交通沿線土地開發的計算方法主要有資產估值法、部分均衡分析法、一般均衡分析法和特征價值模型等
我國目前常用理論主要有廊道效應理論、TOD相關理論及特征價格模型等。
3.2.1 廊道效應理論
該理論研究對土地的利用側重效應分析,在城市和軌道交通共同作用下,城市土地結構是在城市與軌道交通形成階梯度場,即人工廊道效應,廊道效應包括廊道效本身及其輻射區域。廊道產生的實質在于圍繞廊道一定范圍內存在效應梯度,理論上可用對數函數表示
式中:e為梯度場效應;D為距離;a為常數,表示最大廊道效益。其函數圖形如圖 ,當d1擴展增大到d3時,廊道效應則由e1降至e 3,廊道效應的強度隨廊道等級高低變化。廊道效應其決定城市景觀結構和人口空間分布模式,城市廊道距離衰減函數曲線如下圖。
廊道效應由流通效應和場效應組成,軌道交通對城市土地利用的影響側重于廊道的場效應。軌道交通的建成大大改變了沿線土地的可達性,使城市的交通區位發生重構。土地的可達性隨著距離城市中心區距離增大逐漸衰減,使城市土地的效益潛力遞減,從而引起城市地價由中心向外星帶狀排列。因此,軌道交通對城市發展和結構變遷起著重要的誘導作用,主要表現在刺激城市土地開發、改變城市人口空間分布模式以及促進城市形態的發展等方面。
基于廊道效應原理,通過對上海軌道交通和土地利用數據采用GIS技術進行空間分析比較,表明軌道交通改變了沿線可達性,產生了人工廊道效應。這種效應隨著距車站的距離增加而逐漸衰減,同時地價增值也隨之衰減。可見,軌道交通的廊道效應調整了沿線土地利用結構,它使得車站2km范圍土地增值了約40%。
3.2.2 TOD理論
公共交通導向式的土地開發(Transit Oriented Development)建成TOD,是一種結合土地利用的交通戰略,適用于大都市或小的社區。它是城市從靠小汽車低密度蔓延的發展模式轉變為以公共交通走廊為發展軸、公交站點為節點的布局方式,在各節點集中土地開發,是一種集居住、工作、商業等功能的混合開發,并且這些節點都在步行距離范圍內。
TOD開發區的節點位置,主要布置商貿、金融、郵電等公共服務設施,組成一個核心商業區,每一個TOD開發區都需要一個與他相鄰的次要區域,其有低密度的住宅,公共學校,社區公園,密集的工作機構,停車場等。次要區域支持TOD區的商業運轉,同時為公交系統提供足夠的乘客。
上海城市軌道交通網絡規劃建設總長約500km,共由21條線路組成,其中地鐵一號線沿途分布10個站點,附近均出現房地產開發的熱潮,而且站點地區還逐漸形成核心服務區,其中大的樞紐站包括金融、商業、郵電、咨詢和交通等多個行業,隨著不斷的建設和發展,上海軌道交通地區已逐步走向成熟。在站點地區土地規劃、核心商圈的形成、交通換乘等方面己逐漸呈現出TOD區的特點,其思想也在潛移默化中得以發展和運用
3.23特征價格模型
特征價格模型(Hedonlc Price Model,I-IPM)是國際上分析軌道交通對沿線房地產價格影響的重要方法。它揭示了消費者對商品中所包含的各種特征的效用大小的評估,雖然內在價值不能單獨交易,但卻反映了一些可交易商品(如住宅)的屬性。特征價格模型通常用函數的形式表示,有線性、半對數、對數等幾種。
同濟大學何寧博士根據運輸成本和土地價格的理論關系,修正了日本學者Aoki的定量關系式,構造運輸成本和土地價格的理論模型:
P=e-aTC+b
或P=e-aTc+b eb=Pmax e-Atc
式中:P為地價,TC為距離市中心區的交通成本,a、b為模型參數。
廣州市的地鐵物業比其他物業的價值高20%~30%,有的地方房地產漲幅也在100~150%。如芳村區地鐵沿線的商品房隨花地大道與珠江隧道的建成,特別是廣州地鐵一號線的通車運行、鶴洞大橋的通車等交通條件的巨大改善,土地升值很快,升值約1000元/m。由于地鐵的建成,坐落于地鐵車站周邊的物業,尤其是商服業對地鐵的敏感程度非常高,其租金的增長為40%~500%。
3.3沿線土地綜合開發利用方式
青島西海岸軌道交通快線沿線土地利用規劃應靈活運用以上理論,并結合青島市城市總體規劃和城市軌道交通線網規劃,使其規劃與城市土地利用規劃形成互動,以便使沿線城市土地資源效益得到最大化。規劃思路從土地開發規模和站點周邊土地開發模式兩方面進行規劃。
(1)車站周邊規劃
車站是客流的集散點,也是網絡節點,是城市軌道最重要的建筑物,做好用地控制和高強度開發是關鍵。按交通合理區、土地價值影響范圍法及節點導向型分類法,車站可分為:綜合樞紐站、換乘站、片區中心站及一般站,其中綜合樞紐站和換乘站客流強度高,車站周邊土地含金量最高。車站影響范圍可用下式確定:
式中:m 為車站類別;P為接駁方式;T為接駁耗時;V為交通工具出行速度。
從東京、首爾、新加坡、香港、北京、上海、廣州等成熟開發的實踐看,車站周圍800m以內開發效果最佳,建議青島西海岸軌道交通快線以車站800m周圍作為重點開發區域。
青島西海岸交通快線車站周邊開發強度依次為朝陽山CBD站、嘉陵江路、三江路、江山路、上海路、古鎮口、港城CBD、董家口港城、靈山衛,其它車站依據規劃擇機開發,其中西海岸新區朝陽山CBD站為本線的重中之重。
規劃的朝陽山CBD是整個西海岸的核心及經濟新區發展的啟動區,規劃擬利用2km2地下空間形成高速公路、快軌、城市道路及海運的綜合交通樞紐及地下商業中心。
朝陽山CBD站所在區域目為新建區,土地利用空間巨大,是西海岸軌道交通土地綜合開發利用的重點。規劃需從戰略角度,結合朝陽山CBD規劃統一布局,采用地下、地上及樞紐周邊綜合開發格局,實現開發效益最大化。
(2)距軌道交通快線車站2km范圍內的土地利用統一規劃
城市軌道交通通過改善沿線地域的通達性,極大地刺激了沿線土地的開發利用,從而提高了沿線土地和其他不動產產業的開發利用價值,距車站的遠近不同,土地利用類型具有明顯差異,按地價劃分土地利用類型,其利用類型依次為居住、商用、公共建設、工業和其他類型,建議青島西海岸軌道交通快線按下表分配。
西海岸軌道交通快線主要用地分配表
(3)沿線土地綜合開發利用方式還應主要的問題
青島西海岸軌道交通快線沿線68 %為新建區,開發條件較好。在土地綜合開發規劃時,需注重以下幾方面的問題:
1)沿線土地利用現狀分析
針對西海岸軌道交通快線的走向和城市土地利用基本現狀,對現狀土地利用和軌道線網圖進行疊加分析, 得出西海岸軌道交通快線沿線各站點800m及周邊2km范圍內的土地利用情況。
2)沿線土地利用規劃分析
以城市總體規劃為基礎,結合本線線路走向,在沿線各站點800m及周邊2km范圍內依據城市用地分類標準, 對規劃用地性質進行分析,包括居住用地、商業金融用地、行政辦公用地、公共設施用地、工業用地等。
3)沿線現狀用地權屬分析
結合《土地管理法》,對沿線土地權屬進行調查和分析,結合現狀用地性質,明確各個地塊的使用權。對于線路經過的未開發區域確定其土地的所有制形式。
4)全線土地儲備情況分析
以沿線土地利用現狀分析、沿線現狀用地權屬分析、沿線建筑質量分析為依據,對全線的土地儲備情況進行定量統計。
4、結論
(1)青島西海岸軌道交通快線與沿線土地協調綜合開發,以軌道交通快線建設為契機,引導青島西海岸經濟新區產業結構與空間形態的良性發展,合理高效開發項目沿線土地綜合利用。
(2)根據本項目的功能定位,城市軌道交通土地綜合開發利用理論及國內外成熟的開發經驗,結合項目的特點,提出項目沿線土地綜合開發的思路。同時為類似項目沿線土地開發綜合利用提供借鑒。
(3)結合本項目特點,合理選擇沿線土地開發模式及強度,建議按沿線土地利用的優選次序為:商業辦公―居住―工業。在新建區加大開發力度,特別是朝陽山CBD、上海路、古鎮口、港城CBD等站點。
參考文獻:
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關鍵詞 儲能式 軌道交通 高效 能耗
中圖分類號:U29 文獻標識碼:A
1 應用背景
隨著我國城市化進程的不斷推進,城市規模迅速擴張,城市交通擁堵成為制約城市發展的突出問題。軌道交通由于具備能耗低、污染小、時刻準、速度快等諸多特點,已成為解決城市交通擁擠最有效的方式。
與傳統有軌電車相比,儲能式現代有軌電車采用超級電容作為儲能元件,能夠無接觸網運行。以超級電容作為儲能元件的目的是實現能量的高效利用和循環利用,在車輛制動時可以將80%以上的制動能量即時回收,達到綠色節能的雙重目標。另外,地鐵因其造價高昂,需要有雄厚的財政實力做支撐,基本局限在省會城市。相比而言,儲能式輕軌交通系統更適合在全國中小城市范圍內推廣,具有更廣闊的產業空間。
2 儲能式輕軌交通系統功能定位
按照我國城市軌道交通工程項目建設標準《建標104-2008》①規定,每小時單向客流量在1~3萬人次為中運量,適用于城市城區人口規模不低于150萬人;3萬人次以上為大運量,適用于城市城區人口規模不低于300萬人。目前,中小運量軌道交通系統一般采用輕軌車輛或有軌電車。隨著超級電容技術的不斷發展進步,超級電容在城市軌道交通中的應用越趨成熟,儲能式輕軌交通系統已成為城市軌道交通未來發展的一種趨勢。它適用于中心城市中小運量輕軌交通;可實現全線無供電網高效運行;可實現能量高效、循環利用;全面改善城市景觀與交通安全。
3 儲能式輕軌交通系統的特點和核心技術
3.1 儲能式輕軌交通系統三大特點
3.1.1 最高效的能源利用
3.2 儲能式輕軌交通系統五大核心技術
3.2.1 大容量、高比功率、高比能量超級電容器件
超級電容是與電解電容相似的電物理過程,沒有化學反應過程,不會像電池那樣內部產生氣體,更安全可靠;功率容量為電池容量的20倍,并比蓄電池具有更高的功率密度(可達18KW/kg數量級)。
3.2.3高效、低噪永磁同步電機驅動
永磁同步驅動技術可以大大提高驅動系統的效率,在整個調速范圍內都可以保持較高的效率和功率因數。在整個速度范圍內,相比異步驅動系統效率提高3~5個百分點,④實際使用工況下可節能10%以上。未來如采用直接驅動永磁同步電機技術,可進一步提高傳動效率2~3個百分點,并能顯著降低車輛重量和減少機械維護成本,同時提高減振降噪性能。
3.2.4 機、電、磁軌式智能控制復合制動系統
(1)常用制動。采用電制動優先、電制動不足時由機械制動補足的智能控制的混合制動方式。
(2)速度低于5km/h時,平穩的施加機械制動取代電制動。
3.2.5 基于能量最優運營模式的自動駕駛控制系統
4 經濟效益和社會效益分析
4.1 初步經濟效益分析
4.1.1 建設成本低
由于取消了接觸網或第三軌的供電線路,且無需考慮鋼軌雜散回流電流的處理措施,可大大降低線路和供電系統的初期投資。目前國內地鐵架空接觸網供電系統的初期建設成本大約在3 850萬/公里⑤以上,儲能式輕軌交通系統的成本,根據列車編組的不同大約在600~1000萬元/公里之間,每公里初略測算至少可降低3 000萬元以上。線路允許彎道較小(50 m
4.1.2 維護成本低
無論采用接觸網還是接觸軌,由于接觸線/接觸軌存在磨耗,每列車按2個受電弓核算30年壽命周期內需要更換數十萬元的滑板;每列車按20個三軌受流器核算30年壽命周期內需要更換上百萬元的滑塊。同時,還需要定期維護受電弓和三軌受流器,對供電網實施定期維護、調整和保養。而儲能式輕軌供電系統由于車輛進站停車時受電,基本無集電器電磨耗和機械磨耗,理論上可以做到全壽命周期免維護。
4.1.3 運營成本低
儲能式現代有軌電車是以儲能電源為主動力源,并設計有制動能量回饋系統,采用“制動即充電”模式,使得車輛一次能夠回收80%以上的制動減速能量,實現能量的循環利用和高效利用,節能效果非常明顯。與既有城軌車輛相比,牽引能耗有望降低30%左右。
4.2 初步社會效益分析
4.2.1 完善我國城市軌道交通運輸方式
傳統的輪軌交通運量大、速度快,已經成為城市公共軌道交通的主要模式。但在環境要求高的地方,需建設隔音墻降低對周邊居民的噪音,使傳統輪軌交通方式受到一定限制。
儲能式現代有軌電車采用彈性輪,有效降低車輛運行的噪音。可作為獨立交通系統,適用于中小客流城市和城郊的大眾交通線、大城市中心城區對噪音和選線具有特殊要求的交通線以及風景名勝區的旅游交通線。
4.2.2 提升我國在國際合作計劃項目中的競爭力
近年,我國軌道交通的建設,用短短數年的時間,走過了發達國家幾十年的道路,形成了巨大的影響(下轉第204頁)(上接第179頁)力。同樣,我國軌道交通裝備制造業也得到了世界認可。
儲能現代有軌電車技術建立在已有軌道交通裝備基礎上并加入個性專有化技術,因此,若在其個性專有化技術上取得完全突破,無疑可提升我國在該行業的整體實力,進一步增強國際影響。
4.2.3 促進我國節能減排及和諧社會的建設
與傳統軌道交通方式不同,儲能現代有軌電車具有環境友好、適用性強、安全可靠、可維護性和可用性高、成本低等優勢。因此,儲能現代有軌電車對促進我國節能減排及和諧社會的建設具有非凡意義。
綜上所述,由于儲能式輕軌交通系統投資成本較低,初步測算每公里僅為1~2億元,建設周期短(2~3年),環境友好,運營成本低,較適合中小運量的城市和郊區運營。據統計資料,我國人口在100~300萬之間的中小城市近百個,推廣應用前景將非常廣泛,將成為建設兩型社會的主流交通模式之一。
注釋
① 沈景炎,秦國棟等.建標104-2008《城市軌道交通工程項目建設標準》[S].北京:中國計劃出版社,2008.
② 楊穎,陳中杰.儲能式電力牽引輕軌交通的研發[J].電力機車與城軌車輛,2012(5).
③ 桂長清.新型貯能元件超級電容器[J].船電技術,2003(1).
關鍵詞:軌道交通 學習平臺 模塊 數據庫 開發技術
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)07(b)-0047-03
Abstract:With the combination of network technology and teaching, the present curriculum teaching mode is also changing, more and more courses in the application of modern technology. In order to adapt to the students on actual urban rail transit learning, design the self-study platform, the platform uses .Net development, database using SQL Server 2008, on this platform students can independent learning and teacher interaction, simulation training and online testing. Convenient for students of actual urban rail transit learning, through the trial, generally reflect good and expected results were obtained.
Key words:rail transit;study platform;modeling;database;develop technology
隨著現代網絡技術的廣泛應用,課程教學與計算機網絡相結合是一個發展趨勢。目前國家的精品課程工程大力推動了相關課程資源的共享,起到了引領、示范、帶動的作用。課程自主學習平臺有利于學生的課后復習、答疑解惑、與老師互動的功能,如果能通過移動終端(例如手機)訪問該平臺,可以時時刻刻進行學習,方便學生自主學習也利于教師對課程的展開、深入,有利于學生從傳統的、被動地知識接受轉換到自主探索、主動學習的知識模式中來。目前的教學資料不再是一本書、一份教案,現在的教學資源非常豐富多彩,即有傳統的資源(如:課程標準、教案、進度表、課件等)又有視頻、動畫等非傳統資源,網上也有非常多的相關信息。如果教師能把自己的教學資源共享給學生,可以極大地方便學生對本門課程的學習,對于優化課程的教學也有好處。
《城市軌道交通實務》是計算機信息管理專業的專業核心課程,也是計算機技術專業群的中層分立課程,在課程體系上是城市軌道交通方向的專業基礎課,采用循序漸進的方式,從城市軌道交通的概念與歷史,到城市軌道交通系統的設計與施工;接下來講述城市軌道交通系統的構成:軌道、車站與車站設備、車輛與車輛段、信號與通信系統、安全防護管理、客運組織管理、行車調度。由易及難,逐步樹立起學生對城市軌道交通系統有一個概括性的了解,以形成一個系統化的概念為原則,達到理論部分深入了解、技能部分廣泛認知的教學目標,最終達到激發學生的學習興趣、培養學生的探究習慣、積累科學的學習方法,為后續的《城市軌道交通運營管理》、《票務管理》、《城市軌道交通運營數據分析與報表處理》等專業課程奠定堅實的理論基礎的目的。也為后續實踐環節《軌道交通運營實訓》和《專業綜合實訓》等打下良好的基礎,達到培養學生具有分析問題和解決問題的能力。如果本門課程學生不完全掌握,后續課程很難展開良好地教學,如果本門課程學生能掌握良好,后續課程的展開就會非常方便。對學生在本專業課程的整個學習過程也大有裨益。
1 自主學習平臺的設計與實現
1.1 平臺的系統架構
平臺采用B/S架構,VS2010, IIS(WEB服務器),數據庫采用SQL Server2008。根據學生對課程學習的分析,平臺主要有如下模塊:課程概況、課程內容、課程實訓、互動交流、作業管理、后臺管理。課程概況和課程內容模塊主要介紹課程的教學方法、教學條件、提供的學習資源等信息,可以讓學生對本門課程有一個全面的了解。課程實訓模塊列出了相應的實訓任務、安排、報告,學生可以在模擬平臺進行一些實驗,極大地方便了學生的實訓。作業管理模塊學生可以上傳自己的作業,查看老師的評價,老師可以掌握學生的作業情況。互動交流模塊提供了學生與學生、學生與老師相互間的交流,突破了時空與時間的限制,體現了以學生為中心的自主學習。平臺的整體框圖如圖1所示。
1.2 功能分析
從用戶的角度出發,根據權限的不同,平臺把用戶分為以下幾種角色,管理員、教師、學生、訪客。訪客只有對網站內容瀏覽的權限,通過注冊訪客可以成為學生,學生可以把系統內的課程資源下載供自己學習、上傳作業和修改自己的信息、進行互動交流,教師可以查看學生上傳的作業,可以對作業做出批復,對互動交流模塊的信息進行回復或刪除,教師擁有部分管理員的權限。管理員擁有最高權限,可以維護平臺的所有信息,可以批準學生和教師的注冊、查看和刪除留言等,可以維護平臺上的模塊(增加或刪除)。各種角色的權限如下:
(1)管理員,擁有最高權限,可以維護平臺的所有信息。可以批準學生和教師的注冊、查看和刪除留言等,可以維護平臺上的模塊(增加或刪除)。教師也具有管理員的部分功能。
(2)學生,要使用平臺必須注冊成為學生才可以,可以維護自己的信息,查詢課程的相關資源,向老師提出問題、做練習、上傳作業、下載資源、自選知識點學習、模擬相關實訓、參與教學互動。
(3)教師,要使用平臺必須注冊成為教師才可以,可以維護自己的信息,公告、布置作業、查看學生的學習情況、與學生互動交流,對課程進行管理。
(4)訪客,只擁有瀏覽的權限,要能使用平臺的資源,參加互動交流必須注冊成為學生才可以。
1.3 建模及設計
平臺采用三層,第一層為用戶層,面向學生,分為PC端和移動端(APP);第二層是業務邏輯層,使用IIS服務器;第三層為數據庫服務器層,采用SQL Server2008,負責數據的存取。
根據2.2的功能分析,用戶關系用例圖如圖2所示。平臺中的實體數據主要有教師、學生、課程資源、試題、留言板等。
1.3.1 平臺流程設計
學生可以通過PC端或移動端注冊成為合法用戶,在平臺上可以瀏覽課程的相關資源和教師交流、模擬考試、實訓練習等。教師進行課程的管理,包括課程相關資源的修改、刪除、、查看作業和學生進行交流學習等。管理員對平臺進行維護與管理。平臺的流程如圖3所示。
1.3.2 數據庫設計
數據是平臺的靈魂,因此,數據庫設計直接影響著城市軌道交通實務自主學習平臺系統的功能。所以數據結構應該穩定,變化的只是處理過程。本平臺在側重信息需求的同時兼顧處理需要,滿足關系模型和第三范式理論,直接面向數據設計。數據庫設計有如下三個階段:
(1)需求信息的收集:與同學、老師討論確定需求的過程。數據如何處理、人員信息、當前所使用的數據庫信息等。
(2)數據建模:通過可視化的方式分析數據,并最終將業務模型轉換為數據模型,所產生的數據模型用來創建表、視圖和數據庫所需的處理對象。
(3)數據庫設計和規范化:在具體的設計過程中按規范來操作,減少數據冗余。
根據平臺系統所需的信息,以及它們之間的對應關系,可以確定數據庫中的信息包括以下幾個方面:
教學內容:單元名稱,主要知識點,學習目標及能力要求,學習情境。
課件信息:課件名稱,課件內容,課件大小,課件類型,課件格式,下載次數,上傳時間,上傳者,文件所在地址。
用戶信息:用戶ID,用戶名,密碼,性別,身份,出生日期,民族,政治面貌,入學時間,家庭住址,職位,專業,班級。
留言信息:留言人,留言主題,留言內容,留言時間。
回復留言:回復人,回復主題,回復內容,回復時間,回復人ID。
作業處理:編號,作業名,作業介紹,文件大小,文件類型,是否審核,上傳時間,上傳者。
根據數據庫需求分析的結果,可以確定并概括出學習平臺中所包含的實體及實體之間的關系,得出的實體-關系E-R圖,如圖4所示。
1.3.3 詳細設計
(1)前臺是進入平臺的主窗口,它以按鈕的形式為用戶提供導航。在該窗口的設計中使用設計視圖創建窗體并且單擊按鈕就可以實現按鈕的相應功能,極大地方便了使用者對平臺的訪問。前臺母板如圖5所示。
(2)后臺是管理員登錄系統后,對系統進行維護和管理,它的功能是方便管理者。后臺母板如圖6所示。
(3)模塊設計-以作業處理模塊為例。
作業處理模塊由上傳作業、我的作業和作業處理模塊組成,是為實現學生在“上傳作業”模塊將自己的作業以word、excel、ppt等形式上傳到平臺系統中,在文件上傳成功后,會提示“文件上傳成功”,然后學生既可以在“我的作業”模塊中查看自己的作業狀態是審核還是未審核,也可以通過此模塊對自己的作業進行編輯。而教師則可以在“作業處理”模塊通過下載或者編輯對學生上傳的作業進行審核或者查看,若教師對學生上傳的作業不滿意,則可以通過撤消審核,要求學生對其作業進行修改,或者刪除,再讓學生重新提交作業。效果如圖7到9所示。
2 結語
該平臺在學校軌道交通專業進行了試用,與以前不使用該平臺相比,教學效果明顯,尤其在實踐教學環節。以前學生在軌道交通實訓室進行實訓,受時間和場地的限制,使用該平臺學生能隨時進行軌道交通相應模擬實訓,也為后續《軌道交通運營管理》的教學打下堅實基礎,學生普遍反映良好。但移動端登錄該平臺還有時登錄不上去,大型的模擬實訓還不能完成。今后還要改進平臺移動端的登錄和后臺數據庫的存取操作來最大的滿足學生自主學習的需要。本平臺的開發和使用適應了當前教學與互聯網相結合的發展方向,也為課程的教學改革提供了可以參考的模式。
參考文獻
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[2]陸錫聰.基于IIS的WEB相關課程實驗平臺的設計與實現[J].課程教育研究,2013(7):254-256.
[3]謝新就.基于網絡自主學習平臺的計算機基礎教學改革[J].電腦知識與技術,2013(9):7535-7536.
[4]陳艷平.基于自主學習平臺的高職生自主學習能力的培養[J].成人教育,2013(2):63-65.
[5]岳俊梅.基于網絡環境的自主學習平臺設計與實現[J].電腦開發與應用,2014(6):22-24.
【關鍵詞】城市公共交通;電子收費;自動售檢票;需求變化;技術變化
1.前言
在軌道交通機電設備系統中,絕大多數的機電設備系統在建設初期的設計階段所賦予的功能,在其十年乃至數十年的整個生命周期內都較少發生變化,系統投入運營后,需要做的基本就是保證設備系統已有功能處于正常狀態,即保證該設備系統能夠滿足或符合最初的設計規格和技術指標。唯獨自動售檢票系統是個例外,在其生命周期中恐怕會不斷地演變,甚至不排除革命性的變化。這主要源于自動售檢票系統并不是保證列車運行所不可或缺的機電設備系統。事實上,城市軌道交通自動售檢票系統是城市公共交通電子收費系統的一個組成部分,是一個信息管理和自動化系統,其職能是方便、高效、準確地實現公共交通系統收費管理的自動化和智能化。軌道交通自動售檢票系統的基本屬性如下:
(1)為了實現自動收費而建立的系統;
(2)一個直接面向公眾的系統,需要根據市民大眾不斷提升的服務要求不斷尋求技術進步,以提高服務質量;
(3)系統的技術規格需要適應市民大眾的消費支付方式和手段的變化;
(4)運營企業為了追求經營效益,需要尋求新的票務運營模式以吸引客流;
(5)為政府的城市規劃服務,如:疏導客流、引導出行等;
(6)為運營商的決策服務,如:通過客流統計預測來編制車輛運行圖等;
(7)隨著信息技術的進步,需要考慮可能給系統帶來的革命性變化需求等。
正因為如此,就意味著城市軌道交通自動售檢票系統與整個城市的公共交通電子收費系統密不可分。
本文試圖通過探討城市軌道交通自動售檢票系統可能面臨的技術發展與演變,想借此來給正在建設、運營,和即將建設城市軌道交通自動售檢票系統的投資方、運營方和設計方提供一個參考和借鑒。
2.導致城市軌道交通自動售檢票系統技術發展和變化的因素
目前主流的軌道交通自動售檢票系統是以IT技術(計算機、網絡、通信、軟件、數據庫、自動控制、非接觸IC卡、模式識別、傳感技術等)和機電一體化技術為核心的大型高科技機電裝備系統和信息化系統。由于IT技術和機電一體化裝備的工藝及材料發展極為迅速,因此,軌道交通自動售檢票系統的技術規格和性能指標必然會隨著其核心技術的進步而發展和變化。
2.1 用戶需求的變化
軌道交通自動售檢票系統建設的目的是實現乘客收費及客流引導與控制的電子化、自動化和信息化,其功能和技術性能要求與城市公共收費政策和城市經濟發展密切相關。為配合城市公共交通收費政策的變化,常常需要對系統進行技術調整和技術改造,以支持新的收費政策和客流調控需要。這種政策方面的變化有時可能會很頻繁,而有些變化甚至可能會導致技術上進行重大改變與調整。
2.2 技術發展與進步
隨著技術的發展,當出現了新的支付工具時,通常會給電子收費系統帶來重大的技術變革。例如:國內外軌道交通中曾經流行的磁卡電子收費系統,目前已被IC卡電子收費系統所取代,而正在快速興起的手機支付電子收費和移動互聯網支付等必定會對城市公共電子收費系統帶來革命性的變化。
2.3 城市軌道交通路網建設
城市軌道交通自動售檢票系統通常是按線路規劃和建設的,而收費系統的網絡化運營(多條線路無障礙換乘的聯合收費)是對城市軌道交通收費系統的基本要求,因此要求后續建設系統必須要與先前建設的系統互聯互通。然而先前建設的系統與后續建設的系統在技術上可能存在著巨大的差異,尤其是建設年代相隔久遠的系統之間,這種差異就更加突出,這可能導致讓新系統改變去遷就老系統,也可能會通過改造老系統來適應新系統。
未來的趨勢是城市軌道交通與城市其他公交系統之間的聯合收費,如地面公交系統與地下的軌道交通系統聯合收費(如換乘優惠等),以及城際之間電子收費系統互聯互通的需求。
2.4 市民大眾對公共服務要求的提升
隨著城市的進步與發展,對于城市軌道交通自動售檢票這樣一個通過技術手段的進步來直接服務于市民大眾的自動化系統平臺,如果長期停留在一個低層次上,會被市民大眾所詬病,必須要不斷尋求技術進步與改良來提高服務水平。
2.5 運營企業的經營要求
在地鐵的長期運營過程中,運營企業必定要從降低系統運營成本,提高系統的可用性、安全性、可維護性和可擴展性等角度提出技術改進的需求,以及從提高服務質量吸納更多客流的角度出發尋求技術進步與改變。
2.6 城市軌道交通運營商的變化
城市軌道交通的運營并沒有固定的模式,常常會因為一些外部因素的變化而改變。例如:一個城市的軌道交通網,可能會是一家運營商獨立運營,利益獨享,但也可能會是多家運營商共同運營,利益分享。最為復雜的情況是:一個城市中存在多個公共交通的運營商,而且每個運營商除運營軌道交通外,還兼營其他公共交通運輸工具,在不同交通工具之間要求實行聯合自動收費,這將導致軌道交通自動售檢票系統的覆蓋范圍進一步擴展,并要求在兩個差異較大的電子收費系統之間實現互聯互通。不同城市,不同的運營商構成,都會導致電子收費系統的結構、管理和功能發生變化。在一個龐大、統一、面向公眾的電子收費系統中,各個獨立的運營主體的利益與所運營管理的范圍(運營線路)直接相關,如果運營商的既有范圍發生了變化,必將導致部分系統功能的變化。
綜上所述,說明軌道交通自動售檢票系統在技術上和運營模式上,會隨著時間的推移不斷改變,甚至出現重大改變。因此,如何降低這種改變所帶來的技術實現的難度,以及如何降低正在運營的系統上進行這種技術改變所到來的運營風險,這無疑是近十年來,國內同行在重點關注和解決了軌道交通自動售檢票系統的票制(車票標準)、設備系統需求規格、主要部件選型、線路建設、線路之間互聯互通幾個難題之后的又一需要關注的重大課題。要解決好這個問題,就需要在系統規劃、設計和建設之初考慮到技術上如何適應未來的各種需求變化。
3.深圳地鐵自動售檢票系統的技術發展
3.1 深圳地鐵概況
深圳地鐵一期工程包括一號線東段15個車站、四號線南段5個車站,中間一個換乘站,按照單線運營,實現一票通無障礙換乘。系統于2004年12月開通運營。
深圳地鐵二期工程包括一、四號線的延伸線,二號線、三號線和五號線,車站數將近100座,此外,二期工程還包括一個軌道交通票務清算管理中心,五條線實現了一票通無障礙換乘。
深圳地鐵一期工程由深圳地鐵公司建設和運營,二期工程由深圳地鐵公司、龍崗地鐵公司和香港地鐵公司共同建設和運營,其中一、二、五號線由深圳地鐵公司負責,三號線由龍崗地鐵公司負責,四號線由香港地鐵公司負責。2010年6月,深圳地鐵四號線一期5個車站的運營由深圳地鐵公司轉移至香港地鐵公司。
3.2 深圳地鐵車票的變遷及其對系統的影響
深圳地鐵一期工程自動售檢票系統于2004年12月投入運行,單程票和儲值票(卡)全部采用非接觸IC卡,實現了全球首創。最初全部類型的車票(芯片)均為SONY公司的Felica標準系列產品,并且儲值車票(深圳通卡)由深圳通公司發行,在深圳地鐵投入運營之日,實現了城市一卡通。
2007年,深圳通公司為了降低儲值卡的采購成本,決定發行了新的儲值卡(符合ISO/IEC14443 Type A標準),同時先前發行的符合Felica標準的儲值卡繼續使用。這次深圳通公司發行新標準的儲值卡,導致深圳地鐵一期工程自動售檢票系統進行了一次較大的升級改造。這次升級改造包括:更換了全部終端設備讀寫器的硬件,并對所有終端設備讀寫器軟件、終端設備讀寫器的驅動軟件和終端設備的部分業務軟件進行了升級,歷時將近一年時間。
2008年,深圳地鐵公司為了降低單程票的采購成本,也決定使用符合ISO/IEC14443 Type A標準的單程票,同時先前發行的符合Felica標準的單程票繼續使用,這次地鐵發行新單程票導致所有終端設備的的讀寫器軟件及讀寫器設備驅動軟件進行了升級,目前深圳地鐵符合Felica標準和符合ISO/IEC14443 Type A標準的兩種單程票同時使用。
2010年,深圳軌道交通為了提高車票的安全性,發行了帶有較高安全機制的單程票,因此導致了車票的數據規劃改變,同時再次對所有終端設備的車票讀寫器軟件及終端設備讀寫器驅動軟件進行了升級。
2011年,深圳軌道交通為方便市民出行、節省社會資源、提高城市的信息化水平,在國內率先推出了手機支付電子收費的功能,為此,深圳軌道交通再次對所有終端設備讀寫器硬件進行了擴展改造,即在原讀寫器模塊上增加了兼容RF-SIM標準(即深圳市國民技術公司的2.4G手機錢包支付標準)的專用模塊,同時對車票讀寫器軟件及終端設備讀寫器驅動軟件進行了升級。
3.3 深圳地鐵自動售檢票系統的發展與改變
深圳地鐵自2004年投入運營以來,自動售檢票系統經歷了一期和二期建設,分別使用了高新現代智能系統股份有限公司的兩代系統,兩代系統均具有自主的知識產權,其中第一代系統的國產化率達到了75%,第二代系統的國產化率達到了90%,兩代系統所使用的軟件100%實現了國產化。
應用于深圳地鐵一期工程的自動售檢票系統,是國內第一套自主研發的系統,這套系統的設計起點高,大量采用了當時國際上最為先進的IT技術,無論是在系統功能、性能、安全性、可靠性、可用性和可維護性都達到了同期國際領先水平,其系統架構和所選擇的技術至今仍幾乎與主流技術保持同步,是同時期建設的系統中技術性能表現最為優秀的系統之一。主要設備見如圖1、圖2所示:
圖1
圖2
應用于深圳地鐵二期工程的自動售檢票系統是在一期工程第一代系統的基礎上進一步完善和提高的系統,其中尤其注重了系統的人性化設計和技術的統一性和標準化,在安全性、準確性、可擴展性、可維護性方面進一步提升,國產化程度進一步提高,用戶操作更為方便、界面更加友好,同時為軌道交通的長期運營擴展和變化以及售后服務提供了全面保障。深圳地鐵二期工程的首個系統于2009年9月成功投入運營。主要設備如圖3、圖4所示:
圖3
圖4
深圳地鐵自動售檢票系統自2004年投入運營以來的變化:
(1)硬件方面
a.全部的車票讀寫器進行了升級更換
變化的原因:2007年深圳通公司發行ISO/IEC14443 Type A標準的儲值IC卡,因此,地鐵公司要求售檢票系統不僅能支持Felica標準的儲值卡(2007年之前深圳地鐵自動售檢票系統只支持該標準),同時要兼容ISO/IEC14443 Type A和Type B標準的儲值卡,因此集成商不得不開發了同時兼容兩種標準的車票讀寫器以替代之前的讀寫器。
b.終端設備讀寫器增加RE-SIM模塊
變化的原因:深圳市城市信息化的發展要求,為方便市民出行、增加小額消費支付手段,由政府主導提出了要在深圳市的公共交通領域實現使用手機刷卡完成支付的功能。為此,集成商與深圳市國民技術公司合作,開發支持手機RF-SIM卡的2.4G射頻讀寫模塊,并將其嵌入到讀寫器中,實現了讀寫器同時兼容Felica、ISO/IEC14443 Type A和RF-SIM三個標準,使得多個標準的非接觸IC卡及加載了RF-SIM的中國移動手機可同時在深圳地鐵使用。這也是全球支持最多標準支付工具的地鐵自動售檢票系統。
c.終端設備主控單元(工控機)升級
變化的原因:進入2006年,深圳地鐵(一號線)客流明顯增加,尤其是像老街站、華強北站、羅湖站和世界之窗站的客流成倍大幅增加,導致這些車站的乘客在售、檢票過程中排長隊的情況日益突出,也給地鐵安全運營帶來了威脅。地鐵公司為了提升服務質量,決定在部分大客流車站增加售、檢票終端設備,而此時深圳地鐵一期工程售檢票終端設備所使用的工業控制計算機已經停產,只能采購新規格的產品來替代原有產品。為此,對售、檢票終端設備的局部結構、硬件和軟件進行了相應的改造和升級。
d.自動售票機乘客界面改造升級
變化原因:為了適應深圳軌道交通多線路網絡化運營的需要,在二期工程(五條地鐵線路)的設計中,確定自動售票機的乘客界面(乘客自助方式購票的人機操作界面)為觸摸、顯示一體化屏,并采用大尺寸顯示器,將含有車站站點信息的軌道交通線網圖集中顯示在自動售票機乘客顯示器的一幅畫面中。而深圳地鐵一期工程自動售票機的乘客界面則采用了觸摸屏與顯示器分離的結構(香港的模式),為了統一一期工程設備與二期工程設備的乘客界面,故將原一期工程自動售票機12寸的液晶顯示器及固定式紅外觸摸屏更換為22寸的觸摸、顯示一體化屏。為此,2008年對深圳地鐵一期工程自動售票機的結構和顯示器驅動軟件進行了改造升級。
e.硬幣處理模塊(錢幣識別、分揀、循環找贖和儲存的系統)替代更換
變化原因:硬幣處理模塊的國外供貨商停止了該產品的技術服務和零部件供貨,集成商不得不自主研發替代產品。從2010年開始,國產的替代產品開始逐步替換因故障無法修復的進口產品。這導致了一期工程的自動售票機內部結構的局部改造,以及硬幣模塊的設備驅動軟件的升級。
(2)軟件方面
a.終端設備讀寫器軟件及終端設備讀寫器驅動軟件
變化原因:深圳通公司發行符合ISO/IEC14443 Type A標準的儲值卡和地鐵公司發行符合ISO/IEC14443 Type A標準的單程票,以及深圳地鐵使用2.4G手機作為乘客乘坐地鐵的支付工具。
b.檢票機通行識別算法
變化原因:一期工程自動檢票機的通行識別和控制系統采用國外產品,其識別算法按照發達國家的情況(即乘客數量較少、素質較高、檢票秩序良好)設計,不適合中國國情(擁擠、無序的客流情況)。2006年,高新現代智能系統股份有限公司按照國內乘客的習慣和集中大客流的模型設計開發了采用神經網絡技術的智能乘客通行識別及控制系統,取代了原有的乘客通行識別控制系統。由于自主研發的硬件控制系統在尺寸和外部接口方面完全兼容國外產品,因此,改造工程只更換控制電路板及通行識別算法和控制軟件。
c.終端設備軟件和票務系統軟件
變化原因:地鐵公司和深圳通公司提出新需求和系統外部情況發生變化。如:
公交與地鐵實現換乘優惠(政府要求);發行新芯片標準(ISO/IEC14443 Type A標準)的車票和使用RF-SIM手機支付標準;二期工程軌道交通實現線網化運營;硬件處理模塊售后服務受到制約進行替代產品開發。
3.4 運營管理方面
3.4.1 將一號線南段和四號先北段由單線運營模式轉變為分線運營
變化原因:政府將深圳地鐵一期工程(一號線東段15各車站和四號線南段4個車站)按照一條線建設的AFC系統,一分為二,將一號線東段的經營權交予了深圳地鐵公司,而將四號線南段的經營權給予了香港地鐵公司。這導致原來按一條線運營設計和建設的系統分割成分屬兩家運營公司的兩條線運營,因此,不得不對原有系統進行改造分離,將一個線路中心系統一分為二,并在兩個線路中心系統之間進行數據遷移和系統割接。
3.4.2 由一家運營公司運營變為三家運營公司運營
變化原因:政府主導。這導致了需要建立一個公平、公正,數據透明的軌道交通票務清算管理中心,以體現各方的責、權、利。需要做到:
a.在網絡化運營(無障礙的線路換乘)情況下,軟件要盡可能準確地分析出乘客出行的路徑和換乘車站;
b.需要軟件準確地統計出單程票流失數量和去向;
c.需要軟件對異常交易(如單邊交易)進行準確跟蹤;
d.要準確統計降級模式下的收益和行政處罰下的各方收入。因此,要求在系統設計方面進行深化,軟件要實現精確計算。
4.軌道交通自動售檢票系統建設和投入運營后面臨的技術挑戰
通過上述分析,我們可以得出以下結論:對于城市軌道交通自動售檢票系統而言,無論是線網建設期間還是每條線投入運營之后,都不可能不面對各種變化,這種變化有可能是升級,也有可能是技術改造,甚至有可能是更替;同時,這種變化可能發生在局部,但也有可能發生在全局,這就決定了城市軌道交通自動售檢票系統是一個建設和運營期間都會面對諸多技術挑戰的系統。從過往的經驗和對未來的預測,可以將這些可能的挑戰歸納如下:
4.1 讀寫器的變化
變化原因:
a.發行新技術標準的車票,原讀寫器不能支持和兼容;
b.為提高和改善終端設備性能,終端設備負責的業務下移至讀寫器;
C.新支付工具引入(如手機支付需求提出)。
為實現上述變化將要展開系統的設計、改造、升級和擴展工作。
4.2 通用部件(如:工控機、顯示器、電源模塊、乘客檢票通行識別傳感器及其它通用電子零部件等)的變化
變化原因:
a.IT技術升級換代,使用新技術產品提高設備性能(例如:目前普遍采用的光電式乘客通行識別傳感器被圖像識別傳感器所取代);
b.正在使用的產品停產,不能提供技術服務和備品備件,以新產品替代老產品。
為實現上述變化將要展開終端設備的改造、升級工作。
4.3 專用部件(如:車票讀寫器、車票處理模塊、硬幣處理模塊、紙幣識別模塊、檢票閘門控制單元等)的變化
變化原因:
a.運營要求提高,原有設備部件不能滿足要求;
b.人民銀行錢幣發行變化,原有設備不能識別和處理新的錢幣幣種;
c.正在使用的產品停產,不能提供技術服務和備品備件,以新產品替代老產品。
為實現上述變化將要展開終端設備部件的研發、改造和替換工作。
4.4 終端設備軟件架構發生變化,即售、檢票終端設備主控系統所承擔的業務下移至讀寫器
變化的原因:為適應日益增長的客流和地鐵不斷發行的新的車票種類給運營帶來的壓力,需要進一步提升售、檢票終端設備的性能。比方說,如果要對檢票設備檢票速度進行提升,一個可行的辦法就是將原來由終端設備主控系統與讀寫器交互完成的業務處理下移至讀寫器,由讀寫器獨立完成。這一改變將伴隨如下變化:1)讀寫器的負擔加重,而終端設備主控系統的負擔減輕,因此,必須提高讀寫器的硬件配置甚至更換讀寫器,同時設備主控系統的硬件配置可以適當降低;2)修改讀寫器軟件和設備主控軟件;3)有可能的話,在讀寫器上加載軟件操作系統。
4.5 設備功能變化
變化原因:應用需求改變。例如:
a.由于城市缺少流通硬幣,以及運營希望減少工作強度,運營商提出自動售票機要增加紙幣找零功能,甚至紙幣循環找零功能;
b.由于假幣的泛濫,運營商提出售票機提升紙幣識別和硬幣識別的準確性(安全需求),導致更換識別器,或增加輔助識別裝置(如硬幣圖像識別等);
c.由于政府規定1.1米以下的兒童免費乘坐公共交通,自動檢票機要增加乘客高度檢測功能;等等。
為實現上述變化將要展開研發、改造和替換工作。
4.6 系統性能變化
變化原因:運營商管理精細化要求。例如:
a.數據審計、稽核要求提高;
b.交易容錯及數據恢復功能需求;
c.單邊交易跟蹤;
d.車票流失跟蹤;
e.網絡化運營情況下出行路徑的精確判斷;等等。
為實現上述變化將要展開軟件設計、開發和升級工作。
4.7 支付工具變化
變化原因:
隨著技術和經濟的發展和人們消費支付方式的進步,新的支付工具將不斷出現和被消費者所接受,這必將導致自動售檢票系統出現革命性的變化。
為實現上述變化,將展開全局性的改造、升級和替換工作。
5.對城市軌道交通設計、建設部門的啟示
城市軌道交通自動售檢票系統在生命周期內的技術改變是不可避免的,而且可能會發生重大改變和關乎全局的改變,導致這些改變的因素是多種多樣的,有些是建設、運營商為了自身的利益而主動提出的;也有些是外部因素影響導致,而運營商必須被動接受。