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軌道交通工程投資控制有其自身的特點和規律,貫穿于項目建設的全過程和建設程序的所有步驟。但每個階段投資控制的重要性卻不一樣,越是建設前期,投資控制的作用越大。設計階段是投資控制的關鍵階段。因此,結合工程特點,在設計階段明確投資控制目標、分析結構與過程、選擇方法與措施、優化關系處理、突出控制重點,將對降低工程造價起到關鍵作用。
1、投資控制目標的設置
軌道交通工程項目投資控制目標是隨著工程建設實踐的不斷深人而分階段設置的,設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過程分為5個階段,即項目建議書階段、可行性研究階段、設計階段、建設實施階段、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,又是相互聯系和不斷遞進的。
在項目建議書階段,主要設定投資的初步估算目標。其投資分析、測算的數據精度要求較粗,內容相對簡單,往往通過對項目主要工程量和內容的框算,并參考同類項目的有關經驗數據綜合平衡,結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估算,估算誤差應控制在±10%左右。國家規定,此階段的估算投資額應對項目總造價起控制作用。
在項目設計階段,可研投資估計是編制設計概算的依據,設計概算一般不應超過可研估算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,設計概算是編制投資計劃、進行投資包干、考核設計經濟性、實行項目招標、核定合同價格的最重要依據,也是項目投資控制目標的重點。經驗表明,設計階段影響項目投資的權重可達80%~90%左右,抓住此階段的投資控制目標就抓住了根本。
在項目建設實施階段,以設計概算及設計為指導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是按設計圖施工,使實際支出控制在中標確定的合同價格范圍內。
在項目的竣工驗收階段,投資控制的任務就是搞好項目結算和決算,檢驗項目投資是否控制在國家批準的項目設計概算或修正概算內。
綜上所述,設計階段作為實施投資控制的關鍵階段,其投資控制目標的設置必須科學合理,必須按其規律依次確立。
2、工程項目的結構與過程分析
從軌道交通工程的項目內容劃分,人們一般把投資結構劃分為幾大組成部分,即施工準備、土建(車站、區間等)、設備(車輛、供電、信號、通信、空調通風、給排水與消防、電動扶梯、自動售檢票、環境監控、防災報警、車輛段等)、鋼軌及扣件、其他費用(征地拆遷、勘測設計、研究實驗等)、預備費、建設周期貸款利息等。根據廣州、深圳、南京等城市軌道交通建設投資概算分析,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%,不同籌措方案建設期銀行利息占5%~7%.
軌道交通工程設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,在此基礎上編制設計招標文件(或設計委托書)。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計階段投資控制的基本目標,無疑有很大的壓力。因此,在設計招標文件中應對設計目標中的投資控制提出原則意見,并就合理選用相關技術經濟指標、制定節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。如在南京地鐵的設計招標文件中,明確提出設計必須實現“安全可靠、功能合理、經濟適用、技術先進、用戶滿意”的目標,在安全可靠、功能合理的前提下,應盡可能追求經濟適用、降低造價,必須實行限額設計。
其次,在設計招示中重點對設計投標方案作投資控制分析與評價。應在考察設計單位的資質、信譽和人財物保障條件時著重考慮其對投資控制的能力,應對設計投標方案的設計指導思想是否正確、建設標準是否合理、限額設計是否有保障、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。南京地鐵在設計招標時就將設計單位的設計投資控制能力作為主要的特性來考核。
第三,設計單位制定經濟評價體系,明確主要經濟控制指標,推行限額設計,選用科學合理的設計概算編制方法。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和準繩。標準來自控制目標并服務于控制目標,訂立標準必須根據設計階段投資控制的特點定量確定。
第四,業主與設計單位共同采取行之有效的控制方法及組織措施、經濟措施、技術措施、合同措施,及時收集控制中的各種動態數據,認真對比分析研究,確保設計方案的優化與概算文件編制質量。
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,并根據這種信息來評估實際控制工作的優劣。只有在投資控制過程中不斷地將實際控制狀態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,精心做好設計概算審查和調整。如果設計階段投資控制衡量績效后發現偏差,就要診斷偏差,分析偏差產生的原因并加以糾正,直至最后完成對設計概算的審查和修正。3、投資控制的方法與措施選擇
設計階段投資控制必須借助科學合理的方法。技術經濟分析方法是軌道交通工程設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。軌道交通工程設計根據功能需求提出各種技術方案,對各種方案在安全可靠、功能合理的前提下進行技術經濟指標系列對比分析,從中挑選經濟指標最優的方案,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,技術經濟合理的設計方案,可以降低工程投資5%~20%。因此,凡能進行定量分析對比的設計內容,均應通過計算,用數據說明其技術經濟合理并比較選擇。特別要注意占工程造價比例較大的建筑材料和機電設備選用的經濟性,盡量采用標準化、系列化設計。
價值分析法是以較低的壽命周期費用,可靠地實現必要的功能,較適用于對軌道交通工程設計方案進行分析和優選,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為功能,C為壽命周期費用。提高設計價值有以下途徑,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量關系,找出減少費用的環節;三是尋找消除非必要費用的多種辦法,如修改設計,改變原材料品種、規程和供應來源,選擇更合適的機電產品,采用更合理的運營模式、生產組織形式及管理方法等。同時,價值分析應側重在降低費用潛力大的對象上。
南京地鐵1號線在工程設計的許多方面都進行了技術經濟分析,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。總體設計單位在設計中,對全線的12段線路進行了全面的優化和完善,既確保了功能合理,又降低了造價。設備的選型定型及按設計招標采購是影響投資的重要方面。業主與設計單位在每個設備系統的用戶需求書編制中都是幾易其稿,進行嚴格的技術經濟分析,效果良好。
設計階段投資控制必須依靠強有力的組織、技術、經濟、合同措施保障。組織措施主要是建立合理的設計管理模式,明確業主、設計單位及監理單位在設計階段投資控制中各自的任務及職責,確定投資控制流程,制定相應的規章制度,落實投資控制人員。技術措施主要是發揮業主、設計單位及監理單位的技術優勢,協調、平衡好設計工作的各個方面,特別要通過系統分析、價值分析、方案比較、限額設計、優化設計等技術手段,將投資控制落實在實處,從源頭控制設計輸人的正確性以及技術標準和文件深度的合理性、統一性。經濟措施是調動設計人員控制投資積極性的重要方面。經濟獎懲既是對設計成果的價值確定,更是為設計提供激勵和制約的基本動力。對設計方在設計中通過技術措施而節約了工程投資的,或功能較原來基礎有較大提高的,業主應給予一定的獎勵。對設計方未取得業主同意的不合理超投資限額設計,業主應扣減設計費。鼓勵監理方發揮主觀能動性,多提優化設計方案,盡心盡責實施投資控制,效果明顯者給予重獎。合同措施是通過設計合同、監理合同的簽定,明確業主、設計單位、監理單位的權責利,這是投資控制落實的有效保障。合同措施必須對設計目標中投資控制定位。南京地鐵1號線就是將“經濟適用”作為設計目標之一明確定位的。
4、投資控制與設計費用、標準的關系優化
4.1投資控制與設計費用的關系
按照慣例,設計單位設計的費用,與其設計工程的投資額掛鉤。國家發文規定了不同種類、大小的工程設計費取費的指導費率。這種設計費的取費方式帶來的問題是:進行了限額設計,或通過設計階段的投資控制降低了工程造價,如何分解設計費,調動設計單位和設計人員積極性?在南京地鐵工程的設計中,設計總費用計算基數為國家批準的工程可行性研究報告中投資估算的相關部分,選取某一確定的費率,確定設計總費用。總體總包設計費及分項設計費根據投資估算,考慮各設計單位設計工作的技術含量、難易程度、復雜性、重復性、實際投人工作量和行業收費水平等因素,在設計總費用的范圍內,經綜合平衡先一次確定相應設計費用,業主也在其中預備一塊作為設計獎勵基金和設計變更費。設計費由各設計單位包干使用。設計方在確認設計費合理、完整的基礎上,包干完成合同規定的所有設計任務。設計費用與設計概算投資脫鉤,不因項目投資的增減而增減,確保設計人員科學對待設計,推行限額設計。業主重視并處理好投資與設計費、設計質量的關系,做好設計工作總體評價,盡量使設計工作量和設計業績與設計費匹配。根據設計工作評價結果,對確因實際原因增加了設計工作量的給予適當補償;對通過精心設計提高質量降低造價的給予獎勵;對沒有做好限額設計、投資控制的設計除責令修正外還可作適當處罰。投資控制與設計費用這種關系的建立,避免出現長期以來設計工作中存在的怪圈:設計費用與投資費用按比例掛鉤,誰將設計概算做得大,誰就可以按比例多拿設計費用,最后導致優化設計、控制投資的設計費降低,而放棄控制、突破限額的反而可得額外得好處。
4.2投資控制與設計標準的關系
城市作為社會文明進步標志之一,在國家政治、經濟及文化諸多方面的作用日益突出,可以說城市化水平的高低是一個國家文明程度、社會進步和經濟發達的重要參數所以大力發展城鎮建設,對城市進行合理而健康的規劃和管理極為重要,城市軌道交通安全問題,貫穿于設計、施工、運營等全過程。在城市軌道交通安全問題越來越受到重視的今天,設計作為城市軌道交通安全建造與安全運營的首要環節,設計單位及其廣大設計人員,應如何面對軌道交通“安全問題”?本文就此幾方面進行探討。
一、城市軌道交通安全工程的概念
1.1定義
城市軌道交通安全工程,是影響城市軌道交通安全建造與安全運營的全部工作的總稱。
1.2安全工程的設計范圍
安全工程貫穿于各設計研究階段,這包括:預可行性研究階段;可行性研究階段;總體設計階段;初步設計階段;施工圖設計階段;后續服務階段。
1.3安全工程的設計內容
按照“安全第一、預防為主”的方針,在設計中采取有效措施,避免因設計不合理導致城市軌道交通工程在施工和運營中發生安全事故,這就是城市軌道交通安全工程的設計內容。對于下述安全事故,在設計時就應給予充分考慮,以避免或減少事故損失。
1.3.1火災
在火災情況下,人員的傷亡,主要有以下幾方面:燒死燒傷;高溫灼傷;缺氧窒息;煙氣中毒;踩踏;不正確逃生方式造成的摔死、摔傷;引發其他并發癥等。
1.3.2撞擊
撞擊事故,包括:車撞車;車撞物;車撞人。
車撞車:追尾事故或乘客列車與其他車輛相撞(當線路不封閉時)。
車撞物:列車與永久性物體相碰,如:在永久性建筑物及構筑物變形、斷裂、松動、脫落時,侵入限界,未能及時處理,而導致與列車碰撞或剮蹭;列車與臨時性物體相碰。
車撞人:列車與工作人員、乘客、闖入或穿越行車線路者、平交道口搶行者等相碰。
1.3.3電擊
產生電擊的因素很多,主要有:觸及電氣設備的帶電體(或絕緣破壞);觸及漏電電氣設備的外殼(接觸電位差超標);電纜金屬屏蔽層感應電壓超標等。
1.3.4踩踏
在發生突發客流、突發事件、自動扶梯失控等情形下,處理不當,會造成不同程度的踩踏事故。產生突發客流的因素有:節假日(如北京清明節)、大型群眾活動、惡劣氣象等。
1.3.5人為襲擊等
爆炸、縱火、毒氣等。
1.3.6建筑物垮塌
運營期間,車站、隧道、其他建筑物或構筑物發生垮塌
1.3.7其他災害
針對地震等地質災害、透水、洪水、雨雪風霧、沙塵等,設計應考慮防震、防淹、防洪、防雷、防風等。
1.4施工期間
城市軌道交通工程,在施工安裝期間,也會發生各種各樣的安全事故,如:結構開裂、坍塌以及建設項目周邊環境出現沉降或坍塌等。施工不當或設計失誤會導致這些事故的發生。
1.5設計期間
項目前期決策失誤,雖不會直接威脅到人身安全,但會給項目帶來財產損失或影響項目經濟效益。二、安全工程的設計原則
主要原則城市軌道交通安全工程的設計,應以下述要求為目標,在正常使用時:
必須防止因乘客使用系統而造成對乘客的傷害與危險;必須防止系統對運營人員及其他人員的傷害與危險;必須防止運營設施及車輛遭受損害與損失。
城市軌道交通車輛和運營設備的選擇,必須技術成熟、安全可靠、滿足功能、維修方便、經濟合理。乘客使用或操作的設備,必須易于識別,設置在便于觸及的地方,并保證不當的操作或使用也不會導致系統發生危險。必須為殘疾人、老人、孕婦及帶領兒童的人在使用該系統時提供安全舒適的措施。應當在軌道線路、隧道及車站站臺、站廳、疏散通道、出入口、通風亭、列車車廂內及其他運營場所的醒目位置設置保障城市軌道交通安全運營的各類發光導向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全標志。對于起火風險大的設施必須加以圍護,減少可能的火情蔓延;在對火情及有害燃燒氣體與熱量控制的基礎上,應保障有效疏散措施;鋪設在地下車站、隧道及車輛上的電纜應不含鹵化物,并避免燃燒時產生有毒氣體;一旦發生火災,通風排煙系統應能進入火災運行模式,以保障人員疏散或滅火。
三、防火設計的重點提示
在城市軌道交通工程的各種災害中,火災是首位的。所謂火災,是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災害。
3.1火源
在城市軌道交通工程中,引起火災的火源是多方面的,歸結起來,主要有以下幾種。了解這些火源,將有利于防火設計。
電氣火災:絕緣老化、違反用電規定、電氣設備設計或安裝不當、過負荷、電氣短路等,都可能導致火災;生活用火引燃:如煙頭等引燃可燃物;生產用火引燃:如施工中由電焊、氣割、打磨、切割等的火花或其他火種引燃可燃物;人為破壞縱火。
3.2火災應急處置預案的編制
在系統投入試運行前,設計單位應協助業主單位編制火災應急處置預案。
3.3建筑防火的設計要素
疏散通道、疏散門、安全出口、疏散用樓梯及自動扶梯、隧道聯絡通道的設置;疏散能力;設備及管理用房的門至安全出口的距離。
3.4消防給水與滅火裝置的設計要素
消防給水系統、滅火器配置、自動噴水(或噴霧)滅火系統、氣體滅火系統、消火栓系統
3.5防煙、排煙與事故通風系統的設計要素
機械防煙、排煙設施的設置、防煙、排煙系統與事故通風的功能、防煙分區的劃分、設備的排煙能力、排煙設備的耐熱能力、送風量的要求
3.6防災用電、應急照明與疏散指示的設計要素
消防用電的要求、應急照明的連續供電時間、應急照明的設置、疏散指示標志的設置
四、結語
城市軌道交通安全工程的設計工作,需要給與重點關注。這樣做的目的在于,強化城市軌道交通安全工程設計的重要性,使城市軌道交通安全工程的設計更加系統化、程序化、規范化。為實現這個目的,只研究設計導則還不夠,還應該建立一套安全工程的設計評價體系。
2軌道交通工程的風險要素評估
(1)制定風險管理體系。應結合軌道交通建設管理標準與要求,著眼于軌道交通發展現狀,針對軌道交通質量安全策劃相應的風險管理方案,其內容涉及參建各方職責、風險管理內容以及各部分管理要求等。
(2)整體性評估。應結合施工現場情況、工程相關文件以及各類管理要求,根據工程自身特征、水文工程地質條件以及周邊環境制約因素對軌道交通項目建設存在的風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險評估結果,對其管理要求以及風險等級予以明確。組織專家小組負責風險評審工作,與參建各方展開風險交底,明確關鍵風險點,例如軌道交通建設線路是否穿越保護性設施、歷史建筑、局部不良地質、立交橋與鐵路橋以及市政重要管線,或者在機場臨近區域施工、橋樁基礎施工風險以及盾構小曲率推進要點、下穿地表水體或穿越高速公路等等。
(3)動態性評估。開工前應根據工程水文地質、施工工藝、總體籌劃、周邊環境以及施工工序,由監理方指導參建各方評估本部單位工程中存在的風險要素,明確管理過程中的各個關鍵風險點。然后由安全管理機構對各單位提交的風險評估報告進行匯總,然后交由專家小組評估審核,制定初步的風險申報文件,并向建設單位提交。
3軌道交通工程施工現場安全管理
安全管理機構應為參建各方制定相應的安全管理標準,用于對安全管理標準化模式的執行做出相應的檢查和考核。現場安全管理以規范化的行為和管理程序為主要對象,而巡檢則是主要執行方式。巡檢執行者由專家工作組以及施工現場監察小組組成,其工作內容涉及如下幾個方面:
(1)參建各方。對現場各項建設程序進行檢查,評估其規范與否;審核各項審批以及備案程序是否已經到位;檢查工程關鍵部位、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模的分項工程,應確認其遵循既定規程接受審批,或根據專家論證后施工技術方案貫徹落實;應對現場施工行為安全進行嚴密監控,關注現場危險源以及各環節施工違規操作行為,嚴格執行安全管理制度。
(2)施工企業。評估現場施工方是否就總分包行為構建質量安全保證體系;應對施工企業施工資質所發生的動態性變化予以嚴格審查,同時還應全面掌握企業工作人員資質動態變化、安全教育培訓制度以及各項規章制度;應對專業分包以及勞務分包進行檢查,確認其合法與否;確認總承包方在主體工程結構施工方面是否如約完工,或檢查其有無非法轉包行為;應對施工方現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)現象。
(3)監理方。應對監理企業資質動態變化予以檢查,掌握其工作人員資質變化情況,了解其安全教育培訓制度以及其他規章制度;應對監理方安全監理工作人員以及監理數量進行檢查,確認其有無違背合同之舉;應在施工現場對監理方執業行為、總監與工作人員到位情況、服務承諾是否實現等管理行為進行檢查;應就現場監理工作展開評估,確認其有無及時察覺施工違規行為,并提出相應的書面整改要求,后期是否及時開展整改復查工作。
(4)應做好薄弱部位的質控工作,根據《危險性較大的分部分項工程的安全管理辦法》可知,申請安全監督手續辦理或者申領施工許可證時建設單位應出具具有較大危險性的分部分項工程清單以及相應的安全管理策略。其次應遵循《城市軌道交通工程安全質量管理暫行辦法》,由建設單位全權負責工程項目管理工作。
2工程建設中風險管理
工程建設中的風險管理[4-10]是1號線建設風險管理實施的關鍵環節,因此,在工程建設中,蘇州軌道建設有限公司聯合課題研究單位和工程施工單位共同成立了現場風險管理小組(見圖1),繪制了現場風險管理實施技術路線圖(見圖2),編制了工程建設風險管理工作制度,制定了現場風險管理體系,明確了現場風險管理日常工作內容.工程建設中的風險管理具體實施內容如下.
2.1工程建設現場風險管理工作制度
1)工程建設風險管理例會制度.每周參加工程例會,風險管理小組通報上周安全狀況,違章處罰情況,宣傳近期有關安全教育文件,分析本周安全風險形勢,點評工程施工中潛在的風險源及防范問題,強調風險意識的重要性和必要性.施工方在周例會中應總結上階段土建工程進展情況和現場風險控制的效果及存在的問題,并且在下階段工程進度安排的基礎上,對相關土建技術風險的各項工作進行具體部署.2)現場風險告示制度.對于三級及以下風險,在不同施工階段、不同施工區域的醒目位置樹立“危險作業每日告示牌”,予以提醒和警示(見圖3).3)重大風險管理PDCA制度.針對重大風險源(四級及以上),引入PDCA(Plan、Do、Check、Action)管理方法.要求工程設計方、施工方與建設指揮部等單位共同完成潛在的風險識別,并完成重大風險點匯編.隨后,由設計方編制重大風險專項設計,施工方編制重大風險專項施工組織,我方編制專項技術指南.最后由施工方制定相應的風險施工控制措施并落實到具體的相關責任人,在不同施工階段、不同施工區域的醒目位置樹立“危險作業每日告示牌”,予以提醒和警示.要求在工程例會上進行前期部署和后期總結.4)日常巡查與記錄管理制度.建立定期安全風險管理檢查制度,對施工重點環節進行檢查,并對施工現場的安全文明施工狀況進行檢查.對現場進行巡查,巡查過程中若發現安全隱患,應立即拍照留存,并予以上報.若發現重大安全隱患,應及時召開安全工作碰頭會,交代隱患事實,要求落實整改,并對整改情況進行復查,以整改后附照片進行閉環回復.
2.2現場風險管理職責與權限
1)施工風險管理責任明確.結合工程施工管理與參與單位的具體工作內容,明確工程施工風險管理責任如下:①建設單位工程風險管理采用分級管理策略.建設單位是工程施工風險管理協調與組織主體,負責統領工程施工現場風險管理,對工程施工各參與單位的風險管理方案實行審查,監督實施施工過程風險監控、安全狀態判定和風險事故處理.對重大安全事故,及時上報上級主管單位和政府部門,啟動工程事故應急預案,并負責組織工程現場搶險.②設計單位負責完成重大安全風險源的辨識、確定其安全專項設計.結合土建工程施工進度要求進行重大風險的專項設計交底、變更交底等.③施工單位承擔工程風險管理實施責任,主要負責施工準備期和施工過程中風險源的補充識別與動態風險評估,編制工程施工安全管理方案和具體風險控制措施,執行風險管理實施細則及風險事務處理等.④監理單位和第三方監測單位承擔合同中約定的相關風險管理責任.⑤技術風險課題組,承擔工程施工風險察勘責任,主要為工程建設單位進行現場施工全過程的風險動態察勘,匯報現場風險管理現狀,預測下階段風險管理的重點及發展趨勢等.⑥工程風險管理小組由總師室負責組織成立,主要由建設單位、設計單位、施工單位、監理單位、第三方監測單位和技術風險課題組分派人員組成,負責現場施工風險管理的組織、督促與協調等責任,同時協助工程風險事故的應急決策與組織.2)風險管理人員權限,包括:①獲得現場技術資料.各相關單位應予以提供相應的現場技術資料;②現場巡查.風險管理人員有權進入現場進行巡查,對風險點進行跟蹤,定期、不定期地對現場的安全文明施工狀況進行巡查,作好記錄并向總師室匯報;督促施工單位定期和不定期地對施工現場安全生產、文明施工工作進行自查,發現問題及時整改;③現場監測數據.第三方監測單位負責收集、匯總和及時提供給風險管理人員,確保監控數據的真實、準確;④信息上報.現場風險管理人員在每周末、每月末,依據監測數據、工況進度和巡查情況,總結分析和預測所負責范圍內的風險源和工點的安全狀態變化情況,形成周報和月報,經負責人簽字,報送總師室和工程部;⑤周報和月報文件記錄;⑥參加工程例會.風險管理人員應參加每周的工程例會,將本周風險工作進行總結匯報.并根據施工方提供的施工進度以及相關風險點,對下周工作進行安排.
2.3現場風險管理日常工作內容
1)現場查勘及風險補充分析.工作內容包括:①現場查勘.在施工過程中,風險管理小組現場管理人員應當定時和不定時地進入施工現場進行現場風險查勘.主要包括:施工現場情況核查與補充調查:若在施工過程中發現新的或是與原勘察報告中有重大不同的環境情況,應上報總師室和工程部,由總師室和工程部聯合安排相關單位進行核查及補充調查.工程施工動態查勘:在施工過程中,對工程進展及相應動態變化進行查勘,從而能夠密切關注并跟蹤風險點是否有新增、轉移或是風險等級變化,為補充分析提供第一手資料.施工對環境影響變化的查勘:在施工過程中密切關注施工過程對周圍環境的影響,跟蹤其變化過程及預測其發展趨勢及變化動向.②風險補充分析.通過現場查勘,總結與技術相關的重大風險點的新增情況與變動情況,會同建設單位、施工單位和監理單位進行補充分析,并由設計和施工單位制定《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險修訂表》,報總師室和工程部審核.2)施工過程現場巡查.在施工過程中,進行動態的風險管理.通過現場巡查,了解施工進度、施工情況及風險源現場風險控制的落實情況.同時跟蹤風險點,及時掌握風險點的變化情況.3)監測數據分析整理.每日由第三方監測單位向風險管理小組提供當日的相關監測數據,并確保監測數據真實、準確.風險管理小組應及時整理當日監測數據,并對數據做有針對性的有效分析,從而確定當日的施工情況是否存在風險,并預估次日的風險情況,如存在重大風險及時呈報總師室和工程部.4)資料分析處理和信息上報.①資料分析處理.將一周內的現場查勘、巡查所得的資料進行整理,并作土建技術方面風險的針對性分析,結合第三方監測數據的分析,將每周的工程進展情況、風險管理情況匯總、下周風險管理重點以及風險管理情況建議匯總,形成《蘇州軌道交通1號線施工動態風險管理工作周報》.將一個月內的4次周報進行分析,必要時補充風險管理過程中的相關內容,編制《蘇州軌道交通1號線施工動態風險管理工作月報》.②信息上報,包括:周報,將上述編制的《蘇州軌道交通1號線施工動態風險管理工作周報》以一周為周期向各分段管理公司總師室和工程部提交;月報,將上述編制的《蘇州軌道交通1號線施工動態風險管理工作月報》以一月為周期向蘇州軌道交通有限公司總師室和工程部提交.5)風險響應.①預警預報.現場施工應建立一套系統的風險監控和預警預報體系.特別是對于工程重大風險點,應通過對監測數據的動態管理,及時掌握其發展狀態,編制《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險監控數據分析表》.具體工作包括:根據蘇州軌道交通1號線土建過程中的風險特點,配合確定合理的工程監測方案,根據施工要求由設計單位和施工單位制定風險預警標準;將施工過程中的各項監測結果和風險事故建立對應關系,以便使用監測數據的分析結果對風險事故進行預判;確定基于監測結果的風險評價等級;根據監測結果進行風險的動態評價;如果發現異常或超過警戒值,應及時進行風險報警,采取規避措施,做好風險事故處理準備工作.②風險事故處理.風險事故發生時,風險管理小組現場人員:及時了解事故現狀;立即向風險小組負責人上報事故情況;立即向工程總師室和工程部上報事故情況;事故處理后,風險管理小組應如實記錄,內容有風險事故情況、風險事故處理方法、風險事故處理效果、風險事故損失情況;根據蘇州軌道交通1號線土建工程建設進度,按照項目要求按期形成《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險事故記錄表》.6)重大風險源的專項風險管理.①重大風險源的專項分析.對于施工過程中危險性較大的工程的重大風險源,應要求設計方、施工方、風險咨詢方共同識別并完成重大風險點匯編,做出針對性的專項風險分析.根據《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險清單》和《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險等級表》所匯總出的重大風險,有針對性地選擇重要風險事故進行風險決策、管理和控制,制定土建施工技術風險事故“一說明三處理”方案.由工程經驗豐富的專家、技術人員填寫表格,并由監理專家和總師室、工程部進行審核.根據對蘇州軌道交通1號線土建工程風險評估與控制措施研究,最終形成如下成果:《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險事故說明》、《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險事故預防處理》、《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險事故征兆處理》、《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險事故后處理》.②重大風險源的專項管理.由設計方編制重大風險專項設計,施工方編制重大風險專項施工組織,技術風險課題組編制專項指南.在施工過程中,根據重大風險源的專項分析結果,以工程進度和具體分部工程為節點,風險管理小組現場進行高密度的巡查,確保各項施工保護措施的實施.如實填寫《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險控制措施落實表》.同時確保及時跟蹤重大風險源的動態變化狀況.③重大風險源的專項控制措施.由工程建設單位、施工單位、監理單位、風險咨詢單位和專家小組共同對工程中重大風險源進行分析討論,最終形成重大風險源專項控制措施《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險控制措施》.在重大風險點相應分部工程施工前,制定《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險跟蹤表》,并在施工過程中,根據各項風險控制措施的落實情況,如實填寫《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險控制措施落實表》.④重大風險事故的專項處理.若有重大風險事故發生時,應及時上報工程總師室和工程部,由總師室和工程部組建的重大風險事故處理小組赴現場進行事故了解、分析并決策形成處理方案.風險事故處理結束后,應形成事故情況、事故處理方案、事故處理結果和事故損失情況的記錄備案,形成《蘇州軌道交通1號線土建工程技術風險事故記錄表》.
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。
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、相互影響較小;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。
一、實踐教育與工程教育的內涵
隨著對于實踐教育重視的提升,2000年MIT和瑞典三所大學創立了CDIO工程教育理念,提出了把現代工業產品從構思研發到運行乃至終結廢棄的全生命過程,為載體培養學生的工程能力,包括個人的工程科學和技術知識,學生的終生學習能力、團隊交流能力和大系統調控等方面的能力。并于2004年成立了CDIO國際合作組織。2006年MIT以CDIO為理論基礎提出了“基于項目的學習”――面向產業需求重新設計課程體系。
二、城市軌道交通運營管理專業工程教育開展
在國際工程教育發展背景下,我國高教司2007年成立“中國CDIO工程教育模式研究與實踐課題組”,2007年底成立CDIO工程教育模式試點學校組,實施“求職導向、產學合作、工學結合”模式。
城市軌道交通運營管理專業的實踐教育主要存在問題,以城市軌道交通運營管理實踐環節中行車模塊為例:該模塊包含行車調度實驗、行車組織方案課程設計、行車崗位實習三個層次,在實施過程中,部分實踐教學環節實效性差,由于受城市軌道交通運營密集性、安全性等方面的條件約束,如行車崗位實習:學員在車站基本上不能動手操作行車設備,且車站工作人員帶教積極性不高,存在學生夜班睡覺現象,學生參與度不高;實驗室有利于培養學生工程素質的軟硬件設施及課程建設相對滯后,行車調度實驗是以上海軌道交通3、4號線的操作系統為實驗平臺,教學平臺功能單一,教學實驗難以直觀模擬現場運營狀態。
三、基于“工程教育”城市軌道交通運營管理實踐體系的探索
1.通過學院專業實驗室和企業的實踐基地,實現的課堂理論教學、實驗室綜合訓練、生產現場應用實踐的“三位一體”實踐教學體系,有效保障了學生的專業技術能力與企業工作零對接。
實踐教學體系建設包括:實驗、實習、實訓、課程設計、畢業設計(論文)、社會實踐和社會調查等。根據城市軌道交通運營管理專業的特點,充分考慮目前國內大力發展城市軌道交通行業對人才的強烈需求,本專業始終堅持學生知識、能力、素質協調發展的考慮,堅持大力加強學生創新能力和實踐能力培養的原則,從有利于培養學生的創新意識、動手能力和社會實踐能力出發,將創新精神和實踐能力的培養貫穿于整個教學過程,強化專業實習、實驗教學、課程設計、社會實踐、畢業論文(設計)等實踐教學環節。
2.通過上海申通地鐵培訓中心的龍陽路基地和張江“三站兩區間”的組合,建立了一個的城市軌道交通運營管理專業實訓體系。
在龍陽路基地至2號線原張江車站建有實訓線,線路總長1.6公里,采用了國產化的CBTC信號設備,并安裝了自主研發的新型道岔和轉轍機,并由原2號線張江站、龍陽路基地以及一個模擬車站構成了“三站兩區間的”線路形態,為列車駕駛員、行車值班員及行車調度員進行各類聯動操作演練提供了硬件基礎。
實訓基地開發“城市軌道交通運營模擬仿真系統”,該系統結合上海城市軌道交通實際運行特點,采用仿真與實物相結合的交互式方法,系統、完整地模擬再現城市軌道交通網絡化運營環境。該系統有效克服以往現場培訓只能看不能動,以及純軟件仿真缺乏真實感的缺陷,為城市軌道交通專業學生的行車實習、調度實習、行車課程設計等提供了嶄新手段和可靠保障。
3.建立上海乃至全國地鐵首條“大學生自管線”,實現集“地鐵志愿服務”、“專業實習實踐”、“線路運營管理”的階梯式人才培養新模式。
1)從單個“自管站”到多個“自管站”,形成大學生“自管線”,覆蓋了城市軌道交通運營管理專業四個年級本專科在校學生,從基礎實習、專業實習、崗位實習,給學生提供了持續、系統的學習機會,能夠始終保持理論知識學習和實踐環節的緊密銜接。
2)學生在自管線各車站擔任站務員、值班員、值班站長、區域站長助理,使城市軌道運營企業對學生的認知了解提前到學習階段,有利于選拔優秀畢業生進入關鍵崗位工作,同時可極大縮短學生入職培訓時間,及早使學生進入預“就業”狀態。
2.大數據時代的交通工程
3.重大交通工程項目經濟領域社會穩定風險評估方法研究
4.交通工程專業實踐和實驗教學探討
5.中國交通工程學術研究綜述·2016
6.交通工程專業實驗教學體系研究
7.交通仿真技術在道路交通工程中的應用研究
8.交通工程學科實驗教學體系研究
9.基于出行特征的交通工程設計研究
10.交通工程專業人才培養模式研究
11.交通工程施工安全防治和監管體系研究
12.城市道路交通工程設計技術方法的完善及實踐
13.交通工程生態環境影響評價的景觀生態學方法研究
14.深圳市交通工程質量監督研究
15.交通工程本科專業特色探討
16.山區縣交通工程安全生產監管研究
17.交通工程企業人力資源績效管理創新研究
18.交通工程專業實踐教學環節的改革與完善
19.大型交通工程項目施工管理中的風險與預防
20.遼寧LQ交通工程公司項目質量管理案例研究
21.智能模式識別方法在道路交通工程中的應用研究
22.省域高速公路網交通工程總體規劃系統
23.汽車駕駛模擬器在交通工程中的應用
24.交通工程專業實踐教學體系研究
25.高速公路交通工程設施系統分析及評價研究
26.交通工程專業本科生能力結構探討
27.探討交通工程專業建設與發展
28.公路交通工程設施基本信息量分析方法
29.天津市軌道交通工程風險管理研究
30.探討交通工程專業特色發展
31.中山市交通工程質量監督管理信息系統的研究與分析
32.BIM技術在軌道交通工程設計中的應用
33.城市軌道交通工程建設期間地面交通管理與組織方法研究
34.排隊論在交通工程中的應用研究
35.低碳理念在城市綜合交通工程規劃設計中的體現
36.交通工程專業實驗教學體系的設計
37.我國交通工程管理存在的問題及對策
38.VISSIM在交通工程專業實驗教學中的應用
39.交通工程專業結構課程體系多維教學方法探索
40.微觀仿真軟件在交通工程專業課實驗教學中的應用
41.深圳市交通工程建設政府監管研究
42.中國交通工程面臨的挑戰
43.交通工程檢測技術現狀與對策
44.中國交通工程展望
45.交通工程質量監督管理信息系統的設計與實現
46.交通工程項目虛擬動態優化管理技術的研究及應用
47.交通工程施工管理與質量控制探討
48.交通工程專業大學生實踐能力培養途徑研究
49.交通工程管理存在的問題及對策
50.基于工程案例的交通工程專業開放實驗教學探究
51.城市軌道交通工程實施策劃問題研究
52.交通工程安全設施設計技術研究
53.廣州市內環路交通工程標志標線設計與思考
54.保險在軌道交通工程風險管理中的應用研究
55.在生態脆弱區交通工程建設的生態影響與生態恢復研究
56.青島市交通工程施工安全監管信息系統設計及實現
57.城市道路交通分析與交通工程設計技術研究
58.淺析交通工程專業本科教學中開放實驗的意義
59.交通工程試驗檢測工作的重要性
60.交通工程專業應用型人才培養模式分析
61.關于交通工程企業技術創新體系的分析與研究
62.提高交通工程機械管理與維護工作的措施研究
63.淺談我國交通工程的現狀與發展
64.從就業趨勢看交通工程本科專業課程優化
65.城市重大交通工程項目的交通影響分析研究
66.GIS在交通工程領域的幾項應用探索
67.交通工程施工中環保理念的運用
68.淺談我國城市軌道交通工程建設風險控制
69.軌道交通工程日常安全管理系統設計與開發
70.試論展望國內交通工程
71.論交通工程施工現場管理
72.工作分解結構在軌道交通工程項目管理中的應用
73.試析交通工程質量監督中的幾大問題及改善對策
74.交通工程專業創新型人才培養途徑探討
75.城市大型交通工程建設項目社會風險評價研究
76.法國公路交通工程標志標線設計
77.建立科學合理的交通工程專業課程體系的探索
78.交通工程質量監督管理系統的設計實現
79.面向工程的“交通工程”課程教學改革探索與實踐
80.談交通工程施工監理的質量控制
81.交通工程中防雷技術應用探討
82.試論我國目前交通工程的現狀與改進措施
83.如何加強交通工程施工資料的管理
84.大數據、云計算在軌道交通工程中的應用需求
85.交通工程專業學生計算機應用能力培養體系研究
86.交通工程專業課程改革的研究
87.交通工程專業應用型人才培養模式的研究與實踐
88.城市軌道交通工程建設期安全事故分析與研究
89.北川新縣城一體化交通工程設計方法與實踐
90.結合交通工程專業特點加強科研活動促進本科教學質量的提高
91.城市軌道交通工程安全管理模式研究
92.交通工程中的仿生結構
93.交通工程CAE軟件系統的設計與實現方法
94.實驗交通工程法的應用實踐和理論探索
95.交通工程專業校企共建實驗室的探索與實踐
96.高速公路網交通工程系統評估方法
97.我國中低速磁浮交通工程的自主創新技術研究
1.蘇州各種公交協同研究的作用
蘇州人口密集,人均道路占有率和國外城市相比更低,蘇州市城市化進程已經發展到比較高的程度,用于交通設施建設的土地資源已非常緊張,車輛擁擠、道路堵塞、車禍頻繁、污染嚴重已成為當前的主要交通問題。改善蘇州市交通擁堵的最好措施就是擴大公共交通的主導地位,尤其要以軌道交通和公共交通做為首先選取的途徑,公共交通體系的骨架要轉為快速軌道交通,其他客運交通方式作為體系的輔助部分。在這個過程中,要重視軌道交通與常規公交的協同問題,使出行者換乘方便,交通協同的整體作用不可忽視。
城市公共交通系統的兩個子系統包含城市軌道交通系統與常規公交系統,它們是兩個競爭、協調的系統,需要采取一系列的協同、規劃方法,使交通總體出現有序的結構,從而使公共交通系統的整體優勢充分體現出來。蘇州市公共交通主要包括公共汽車、出租車、地鐵、輕軌等,是蘇州的重要交通設施,也是蘇州客運交通的主要方式。為居民出行提供方便,也推動國民經濟和社會的發展。在我國,對城市軌道交通與常規公交協同的研究才剛剛開始,資料數據也不充分。隨著蘇州城市化進程快速發展,研究蘇州市各種交通方式的協調配合,分析換乘銜接中存在的矛盾,尋找解決的途徑等成為交通部門以及城市規劃部門的主要工作內容。
2. 蘇州市公共交通工程的建設情況
經歷多年的潛心研究,蘇州市軌道交通工程終于拉開帷幕。根據相關建設規劃審批意見,截止到2020年,蘇州市將完成1號線、2號線、2號線延伸線、3號線、3號線支線、4號線、4號線支線等線路,產生“井”字型骨架網絡布局,地鐵網絡包含了平江區、滄浪區、金閶區、工業園區、高新區(虎丘區)、相城區、吳中區七個區。目前1號線、2號線已經投入使用。
2.1、投入使用的軌道交通一號線基本情況。蘇州軌道交通一號線全部是地下隧道,全線設置的車站達到24個,其中換乘站為4個。1號線位于蘇州市東西向軸線上,具有極其重要戰略影響,對于交通的疏導起到關鍵的作用。蘇州市的客流大部分集中在此地。1號線沿途經蘇州樂園、市政府、蘇州大學、園區中心,將蘇州古城區、蘇州高新區和蘇州工業園區緊密的聯系起來。
2.2、投入使用的軌道交通一號線基本情況。2號線及延伸線是城市南北向的骨干線路,與1號線形成“十”字形線網骨架,2號線及延伸線位于蘇州市的南北向發展軸線上,對于疏導南北方向的客流起到舉足輕重的作用。是聯系中心城區與相城區、吳中區、園區的一條關鍵線路,地位非常重要。沿線串聯的城市:“兩新城、三樞紐、一商業區”。平江新城和滄浪新城為兩新城,高速鐵路蘇州站、滬寧城際鐵路是蘇州火車站和通蘇嘉城際鐵路園區站為三樞紐,石路商業區為一商業區。
2.3蘇州市軌道交通對公交及其他交通的影響。軌道交通1號線與公交規劃線網共有39條公交線路銜接,其中公交干線6條,公交支線27條,公交輻射線6條。三縱兩橫兩環的公交干線和地鐵一線形成城市運輸的全部任務,通過他們形成一個客運走廊,運輸范圍包括:古城區、高新技術開發區、蘇州工業園區、吳中區、相城區,并且垂直接駁于2路、4路、6路,橫向相接于1路、5路,縱向相割于7路、8路,快速客運系統骨架通過良好的連通形成放射環狀的客運過道,具有方向性和客流的集散性的特點。
3.蘇州市公共交通不同層次協同研究
根據蘇州市的歷史文化和城市自身的特點,把城市軌道系統和常規公交系統分層次進行研究,從而提高整個公共交通服務水平意識,使公交系統分層次,各個系統也能有序的連接,站點布局更為合理。城市公共交通系統不同層次協同研究主要應該根據各層次公交線網布局和公交換乘樞紐布局來進行。
在1號、2號地鐵建成以前,常規公交起著主導的作用,公共交通的設置主要根據客流的方向、經濟發展的趨勢以及教育培訓等公共設施的位置進行布置。在1號、2號地鐵建成后,但是仍然覆蓋不完善,常規公交可以對軌道交通未到達的區域進行必要的補充,為地鐵起到疏散和聚集客流的作用。在1-4號地鐵全部投產以后,集散客流的主要任務由軌道交通負責,為軌道交通輸送客流由常規交通來負責。
盡量結合常規公交與軌道交通站點的布局設置站點,根據新興開發區,城鎮的建設,經濟的發展,合理的選擇公交首末站,緊密結合地鐵站點布置公交站點,必要時可改變公交線網的分布格局。實時調度城市公交車,特別要關注堵車、到站延遲活提前,等車間距時間長,公交的車速效率低等問題。
5.結論與展望
改善蘇州市交通擁堵的最好措施就是擴大公共交通的主導地位,尤其要以軌道交通和公共交通做為首先選取的途徑,公共交通體系的骨架要轉為快速軌道交通,公共交通體系的骨架要轉為快速軌道交通,其他客運交通方式作為體系的輔助部分。通過對蘇州交通規劃及現狀和蘇州市軌道交通工程及公共交通的情況及相互關系進行分析,把城市軌道系統和常規公交系統分層次進行研究,從而能夠提高整個公共交通服務水平意識,使公交系統分層次運行,各個系統也能有序的連接,站點布局更為合理。在這個過程中,要重視軌道交通與常規公交的協同問題,使出行者換乘方便,交通協同的整體作用便體現出來。
參考文獻
0 引言
車站是城市軌道交通路網中一種重要的建筑物,它是供旅客乘降,換乘和候車的場所,應保證旅客使用方便,安全,迅速地進出車站,并有良好的通風,照明,衛生,防火設備等,給旅客提供舒適,清潔的環境。車站應容納主要的技術設備和運營管理系統,從而保證城市軌道交通的安全運行[1]。地鐵車站里的輔助設備包括:自動扶梯、直升電梯、卷簾門、防洪門、旅客引導、照明、售檢系統、車站設備自控系統等。地鐵車站機電設備安裝調試和裝修工程是一個系統工程,涉及到很多的專業交通論文,交叉作業多[2]。因此,應在全線中考慮地理環境與工期等因素選取一個典型站進行施工試驗,并且總結施工經驗,為后續工程的開展提供幫助。在可能的情況下可以將研究的成果進行現場施工測試,以進一步研究和驗證地鐵車站機電設備安裝裝修策劃,不斷梳理和論證有關管理和技術方案,形成的相對固定和有效的模式,以促進后續車站機電設備安裝裝修工程的優質、安全、高效地開展,在確保軌道交通工程按工期高質量完成的情況下,有足夠的時間和精力全面體現建設特色的要求
1典型站的選取標準
根據軌道交通的有關專業要求,本文認為應在考慮地鐵車站地理位置與地理環境的條件下,選取典型站開展機電設備安裝裝修工程管理研究。例如在無錫軌道工程中選取了湖濱路站作為1號線的工程施工典型站。湖濱路站位于觀山路與五湖大道路口,沿觀山路東西向靠北側布置。五湖大道為南北向的城市主干道,觀山路為東西向的城市次干道。湖濱路站站位沿五湖大道東側為菜地,西側為既有的教育用地,西南象限現狀為低矮民房。五湖大道與觀山路路側均設置規劃綠化帶,寬度為20米。從全局來看湖濱路站具有很好的地理位置與地理環境。該站土建主體結構完工較早,,但受盾構機接收和過站的影響,土建移交機電安裝的時間較晚,車站機電設備安裝計劃于1年內完工。具備作為典型站的良好條件論文開題報告范文。
2 典型站機電設備安裝工序
地鐵車站機電設備專業復雜,系統眾多。主要由車站風水電設備、供電系統設備、通信系統設備、信號系統設備、自動售檢票系統設備、火災自動報警和高壓細水霧滅火系統設備、綜合監控系統設備、電扶梯系統設備、乘客信息系統設備、屏蔽門系統設備等設備及系統組成[3]。每一個系統的安裝既受到系統本身安裝工序的限制,同時又受到其他設備系統的安裝工序的影響。按照施工時間順序主要可以分為工程施工準備工作階段以及工程施工階段兩個階段。本文中主要就施工準備階段和重點施工階段進行論述。
a)工程施工準備工作階段
工程施工準備階段任務至關重要,決定了后面車站設備安裝工程能否順利實施。具體實施很大可能與后續工作工期存在搭接關系,工期緊時此項工作最多考慮30天左右。
主要工序如下:(1)簽定施下合同及確認項目經理及總工程師;(2)組建現場工程管理機構,主要技術及管理人員與首批施工人員到崗;(3)構筑工程管理人員及監理辦公用房,公共及衛生設旅、員工宿舍及用具、倉庫、加工場地、道路、空外場地照明及圍檔、現場的臨時排水設施、配置辦公用其等;(4)業主提供施工設計圖及相關工程資料;(5)熟悉消化施工圖,匯總各專業設計沖突、漏項、設計不準確,需現場明確等問題;(6)制定質量及進度控制目標、編制施工技術方案及用工、機具設備、材料采購和施工進度計劃交通論文,制定現場安全、質量和進度控制、用電與污水排故、文明施工、設備材料、機具、施工資料等管理措施、甲供設備的現場保護措施;(7)施工現場土建和水電沒施交接,檢查土建結構、預留孔洞、設備基礎、結構梁柱、暗敷管線、遺留垃圾及渣土;(8)相關施工人員、機具與首批材料進場;(9)監理工作交底;(10)提交開工報告;(11)設計院施工設計技術交底;(12)設備供貨單位技術交底;(13)現場旅工場地規劃、清理及標識、施工配電、機具、照明設施就位、孔洞衛檔、臨時排水設施;(14)制定質量及進度控制目標、編制施工技術方案等任務中要注重實用性、可實施性,尤其是與相關系統設備施工、裝修施工、土建施工的接口處的銜接處理,要有針對性,不要漏項。
表1某典型站工程施工準備工作階段主要工序及時間節點實例
b)重點工程施工階段
供電及電力監控設備車站安裝主要工序如下:(1)槽鋼預埋;(2)車站及站臺板下電纜橋支架安裝;(3)機柜設備安裝;(4)車站及區間電纜敷設;(5)機柜設備單元實驗;(6)整組試驗;(7)配合電力監控調試;(8)供電分區站際聯調;(9)供電分區站際送電。
表2某典型站供電及電力監控設備安裝主要工序即時間節點實例
c)車站通訊設備安裝
車站通訊設備安裝主要工序:(1)通訊橋架安裝;(2)車站通訊電管、分線盒預埋;(3)車站通訊線纜穿放(廣播、CCTV、電信、時鐘);(4)區間通訊線纜支架安裝;(5)區間光、電纜敷設及引入(含漏纜);(6)設備房的通訊設備安裝;(7)室內配線及光纜烙接、測試;(8)無線車站站廳設備及出入口漏纜或無線器材安裝;(9)無線鐵塔安裝(高架站);(10)前端設備(揚聲器、攝像頭、子鐘)安裝;
表3某典型站車站通訊設備安裝主要工序即時間節點實例
3結論與建議
Abstract: in the rail transit station there exist in many place the stairs and escalator coexisting phenomenon, travelers choose to use escalator and the stair preference is endless and same, by the influence of various factors. This thesis at many times based on the practical research, won the 1618 group of effective data, in which 1282 group used to model calibration, 336 group used to model testing, and through the analytic hierarchy process (ahp) and software established factors mat lab, based on the maximum utility theory, establish two Logit model for rail transit station pedestrian choice stair and escalator choice behavior for research. This paper use of SPSS software, and the establishment of database of two Logit model for calibration, through model test, the overall model in the prediction accuracy can reach 70.8%.
Keywords: rail transit station: the stairs and escalator choice: two Logit model: utility maximization
中圖分類號:U213.2 文獻標識碼:A 文章編號
軌道交通己成為城市居民主要出行方式之一,它以快捷、安全、舒適的特性,受到越來越多城市居民的青睞。對軌道交通車站行人選擇樓梯及自動扶梯的行為進行研究,尋找出影響行人選擇的各種因素,并分析各個因素對行人選擇偏好的 影響,以得到一般性結論。研究成果對于行人樓梯設施的規劃和設計具有參考意義,同時,一些交通行為規律也可應用于交通微觀仿真系統。
1 .行人選擇行為影響因素分析
用層次分析法選取參數的具體步驟主要包括:建立問題的遞階層次結構,構造兩兩比較判斷矩陣,進行組合權重及一致性檢驗,以及根據總排序權值確定影響因素及思路。
通過matlab軟件,計算組合一致比例CR=0.05256588
2.行人選擇行為模型構建
2. 1模型假設
(1)軌道交通客流以通勤為主,通勤者出行目的單一,受行為習慣影響較小,一般選擇相似路徑,決策方式為單階段決策方式
(2)假設行人個體的路徑選擇具有相似性。由于通勤者有大致相同的出行經歷,假定出行者所有的決定都是理性的,是依據客觀信息產生的,如步行時間和擁擠度等,即假設這些行人進行路徑選擇時考慮的主要因素沒有實質性差別。
(3)平峰時期行人全部選擇走自動扶梯的情況下,設定其擁擠度為0,在各影響因素中擁擠度占主導地位,其他因素對行人選擇結果的影響十分微小,該種情況不予以研究。
2.2模型建立
結合上文對參數的選擇情況,建立的模型如下:
表2:建模
效用函數表達形式 Ur=αXl+βX2+r X3+θX4+λXs+ηX6+~r
參數含義 XI:行人性別X2.; .樓梯級數; X3:上下行;
X4.擁擠度. XS:樓梯的寬度X6.; .行人年齡:
r :效用的不可觀測部分
待定系數 α、β、r、θ、λ、η、~r
3. 模型標定
本論文使用社會統計軟件包SPSS進行數據標定,使用SPSS軟件中的二項 logistic回歸分析工具對采集數據中的1282組進行分析,為考慮每個變量在回歸方程中的重要性,直接比較各個變量的Wald值(或Sig值), Wald值大者(或Sig值小者)顯著性高,也就越重要o由上表可知,年 齡的Wald值為0.027,值較小,顯著性不高。因此,年齡變量對結果不具備顯著 解釋能力,可以從變量中刪除。刪除年齡變量后,再次對其他變量進行二項logistic 回歸分析,得數據如下:
圖2:參數標定結果2
最終標定的函數為:
Ur = -O.419X]-O.020X 2+ 1.061X3+0.024X4+ 1.063Xs- 3.658
其中,XI:,性別, 0為男性, 1為女性: X2:樓梯級數
X3:方向, 0為上行, 1為下行: X4:擁擠度: X5.樓梯的寬度。
則行人選擇走樓梯的概率為:P1=1/1+e*-u
P2=1-P1
行人選擇走扶梯的概率為:
對標定的結果進行分析,可以得到以下結論:
*性別項前的系數為負,說明女性與男性相比,更加傾向于選擇走自動扶梯。
*方向項前的系數為正,說明下行時行人選擇走樓梯的概率要大于上行,這是因為在垂直方向上,上行比下行要消耗更多體力,行人更加愿意走自動扶梯。
*對于樓梯設施,級數越多,行人選擇行走的概率越小;
*寬度越寬,行人選擇樓梯的概率越大。
*當扶梯口過于擁擠時,會有更多行人選擇走樓梯,這主要因為行人需要等待較長時間,而直接走樓梯所節省的時間抵消體力消耗帶來的影響。
4. 結語
本文結合大量實地調查數據并借鑒國外相關研究,建立了軌道交通車站行人 選擇樓梯及自動扶梯行為的Logit模型,標定了出行者選擇情況的效用函數,利 用SPSS軟件將各影響因素進行量化。經檢驗模型的總體正確率達到70.80%檢驗結果非常理想,這與所采集的數據量樣本較多、能夠有效消除個體差異帶來的 偏差有關。軌道交通車站內的客流分配分析有助于實際工程中的車站設計,如新 建車站空間布局評價、設施規模評價等。同時也為進一步研究車站內客流的微觀 交通特性、交通運行狀況等提供了基礎。
參考文獻z
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