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論文摘要摘要:本文運(yùn)用了TOD(交通引導(dǎo)發(fā)展)理論,結(jié)合杭州市長(zhǎng)期戰(zhàn)略布局和軌道交通建設(shè),從各層面分析了實(shí)施軌道交通對(duì)杭州城市發(fā)展的重要意義,并對(duì)此提出了自己的一些建議。
交通對(duì)城市發(fā)展的影響一直是學(xué)者和政府關(guān)心的新問(wèn)題之一,進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的城市化進(jìn)入了一個(gè)新階段,它已不僅僅是以城市化率為指標(biāo)來(lái)衡量城市發(fā)展的一個(gè)新問(wèn)題,同時(shí)也融進(jìn)了西方發(fā)達(dá)國(guó)家第二次城市化的一些特征,即城市人口和就業(yè)向周邊地區(qū)分散并逐步形成城市次級(jí)中心的過(guò)程。軌道交通在這此轉(zhuǎn)型中扮演一個(gè)怎樣重要的角色呢?如何利用軌道交通的建設(shè)來(lái)更好的促進(jìn)城市的發(fā)展呢?本文將以軌道交通對(duì)杭州市城市發(fā)展的意義作一分析。
杭州實(shí)施軌道交通的必要性
杭州市是長(zhǎng)三角重要的中心城市之一,經(jīng)濟(jì)總量位居全國(guó)省會(huì)城市第二。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)著人口和就業(yè)的持續(xù)攀升,道路交通已經(jīng)不堪重負(fù),并嚴(yán)重制約了杭州旅游業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí),也使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)高度集中在主城區(qū),人們出于通勤成本、通勤時(shí)間之綜合考慮,在主城區(qū)購(gòu)房成為第一選擇,而城區(qū)土地有限性和需求大量性的矛盾刺激房?jī)r(jià)不斷上揚(yáng),使杭州成為全國(guó)第四個(gè)房?jī)r(jià)跨越萬(wàn)元級(jí)的城市。因此,發(fā)展新的公交方式,建設(shè)新的城市次級(jí)中心來(lái)緩解市中心的人口和交通壓力,已迫在眉睫,同時(shí)對(duì)平仰房?jī)r(jià)有十分積極的意義。
運(yùn)用TOD理論充分發(fā)揮軌道交通效益
TOD(交通引導(dǎo)發(fā)展)模式主要思想是利用軌道交通引導(dǎo)城市軸向發(fā)展。即沿軌道交通線路進(jìn)行高強(qiáng)度的土地開發(fā),建設(shè)新的居住區(qū)和商業(yè)區(qū)。上個(gè)世紀(jì)末廣泛應(yīng)用于美國(guó)及東亞的各大都市,有效的改變了過(guò)去城市攤大餅式的擴(kuò)張和嚴(yán)重的交通擁擠等狀況,促進(jìn)了城市土地的集約利用。杭州正處于城市化高速發(fā)展的初始階段,運(yùn)用TOD模式來(lái)指導(dǎo)城市開發(fā)對(duì)于減輕城市化帶來(lái)的負(fù)面影響具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
在宏觀層面上,利用軌道交通建設(shè),引導(dǎo)杭州市區(qū)人口和產(chǎn)業(yè)向副城轉(zhuǎn)移。把杭州市的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),如電子產(chǎn)業(yè),信息產(chǎn)業(yè),生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)等遷至規(guī)劃中的三大副城,實(shí)施副城的功能劃分,同時(shí)實(shí)施商住混合開發(fā),在同一城區(qū)同時(shí)解決生活生產(chǎn)需要,避免大多城市面臨的鐘擺式的交通擁擠。上個(gè)世紀(jì)90年代,漢城為了抑制城區(qū)人口過(guò)度集中,緩解住宅緊張局面,決定在城區(qū)四周進(jìn)行了大規(guī)模的衛(wèi)星城建設(shè),由于在開發(fā)這些城市的時(shí)候,土地利用上片面強(qiáng)調(diào)住宅的供給,忽視和產(chǎn)業(yè)土地利用之間的協(xié)調(diào),因此新建城市缺乏自立性,變成職能單調(diào)的臥城,并且臥城的大部分人口到漢城去上班,反而加大了市區(qū)的交通量和擁擠程度。
在微觀層面上,借鑒香港經(jīng)驗(yàn)。加強(qiáng)土地利用規(guī)劃,開發(fā)高密度的住宅居住區(qū),香港一直都很強(qiáng)調(diào)區(qū)域規(guī)劃控制,在地鐵走廊已被納入總體規(guī)劃的情況下,大量住宅樓宇開發(fā)和商業(yè)區(qū)的建設(shè)都已充分考慮到地鐵可達(dá)性的影響,同時(shí)完善的公共交通設(shè)施以及良好的住宅區(qū)建設(shè)吸引了大量香港家庭在此購(gòu)置物業(yè)。半數(shù)以上的香港居民通過(guò)地鐵上下班,這就為地鐵的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了穩(wěn)定的收益。地鐵融資和房地產(chǎn)開發(fā)相結(jié)合,香港地鐵公司通過(guò)和地產(chǎn)商合作開發(fā),物業(yè)建造費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)主要由開發(fā)商承擔(dān),地鐵公司享有五成的利潤(rùn)。同時(shí)策略性地保留部分已落成之物業(yè)作租賃用途,以提供穩(wěn)定的租金收入。1999年地鐵公司的物業(yè)租務(wù)及管理收入為75.52億元。所獲得的利潤(rùn),全部用于地鐵建設(shè),成為香港地鐵發(fā)展重要資金來(lái)源之一。
對(duì)杭州市軌道交通建設(shè)的若干建議
車站區(qū)的規(guī)劃和布置因地制宜,充分考慮所在區(qū)的功能定位。比如在江南城中心車站應(yīng)配備較大的廣場(chǎng)和停車場(chǎng),設(shè)置高效優(yōu)質(zhì)的公交服務(wù)系統(tǒng),而在其他一些較小的車站節(jié)點(diǎn)上,緊密的用地,良好的步行系統(tǒng),較小的停車場(chǎng)反而可以促進(jìn)人們通過(guò)自行車和步行外出,美麗的步行環(huán)境,提升了居民步行意愿和步行距離。
實(shí)施交通需要管理,實(shí)現(xiàn)城市交通從需求跟進(jìn)型向公交導(dǎo)向型轉(zhuǎn)變。交通需要管理是指對(duì)非有效交通手段,尤其是對(duì)過(guò)度利用私人轎車進(jìn)行適度的管制,以提高通行效率的一種交通政策。
1折返作業(yè)方式
城市軌道交通折返站一般采用站前折返和站后折返兩種形式。目前,城市軌道交通折返站多使用站后折返作業(yè)方式進(jìn)行折返,本文僅對(duì)站后折返能力進(jìn)行研究。本文以廈門地鐵1號(hào)線鎮(zhèn)海路站為例,鎮(zhèn)海路站線路示意圖見(jiàn)圖1。圖中,A點(diǎn)和B點(diǎn)為道岔,C點(diǎn)為上行出站信號(hào)機(jī)。鎮(zhèn)海路站站后折返作業(yè),可以采用站后單線折返,也可以采用站后雙線折返。
2折返間隔時(shí)間計(jì)算
運(yùn)用圖解法,將組成列車折返作業(yè)過(guò)程的各個(gè)單項(xiàng)作業(yè)時(shí)間,按作業(yè)順序繪制在折返技術(shù)作業(yè)程序圖上,在圖上即可找出相鄰兩列折返列車的折返間隔時(shí)間。
2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在CBTC模式下,折返作業(yè)過(guò)程中各單項(xiàng)作業(yè)的作業(yè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
2.2站后單線折返間隔時(shí)間計(jì)算站后單線折返是各列車用同一折返線完成折返的作業(yè)方式,見(jiàn)圖2。站后單線折返作業(yè)技術(shù)作業(yè)程序見(jiàn)圖3。站后單線折返作業(yè)過(guò)程為:(1)列車進(jìn)入下行站臺(tái)停穩(wěn),乘客下車。(2)入折返線進(jìn)路信號(hào)機(jī)開放,車運(yùn)行至折返線停穩(wěn),司機(jī)換端。(3)出折返線信號(hào)機(jī)開放,列車運(yùn)行至上行站臺(tái)停穩(wěn),乘客上車。(4)出站信號(hào)機(jī)開放,列車從上行站臺(tái)發(fā)車。由圖3可知,采用站后單線折返作業(yè)時(shí),折返間隔時(shí)間取進(jìn)出折返線間隔時(shí)間。當(dāng)行車間隔時(shí)間小于80s時(shí),車站接車能力受限,列車無(wú)法進(jìn)站;當(dāng)行車間隔時(shí)間在[80,127)范圍內(nèi)時(shí),折返間隔時(shí)間為127s,車站折返能力限制線路通過(guò)能力;當(dāng)行車間隔時(shí)間大于等于127s時(shí),折返間隔時(shí)間為行車間隔時(shí)間,車站折返能力能滿足線路通過(guò)能力的要求。
2.3站后雙線折返間隔時(shí)間計(jì)算站后雙線折返是利用站后兩條折返線交叉組織折返的作業(yè)方式,見(jiàn)圖4。站后雙線折返作業(yè)技術(shù)作業(yè)程序見(jiàn)圖5。站后雙線折返應(yīng)遵循先進(jìn)后出的原則,其作業(yè)過(guò)程為:(1)1號(hào)車從折返線Ⅱ運(yùn)行至上行站臺(tái),上客結(jié)束后發(fā)車;(2)3號(hào)車從下行站臺(tái)進(jìn)入折返線Ⅱ;(3)2號(hào)車從折返線Ⅰ運(yùn)行至上行站臺(tái),上客結(jié)束后發(fā)車;(4)4號(hào)車進(jìn)入折返線Ⅰ;(5)重復(fù)以上步驟。當(dāng)行車間隔時(shí)間小于80s時(shí),車站接車能力受限,列車無(wú)法進(jìn)站;當(dāng)行車間隔時(shí)間在[80,102),折返間隔時(shí)間為102s,車站折返能力限制線路通過(guò)能力;當(dāng)行車間隔時(shí)間大于等于102s時(shí),折返間隔時(shí)間為行車間隔時(shí)間,車站折返能力滿足線路通過(guò)能力的要求,且車站的接車能力和入折返線能力富裕,接車間隔和入折返線間隔時(shí)間取值均為一個(gè)時(shí)間范圍,具有一定的彈性,便于行車調(diào)整。
3折返能力
采用站后單線折返作業(yè)時(shí),折返能力N=折3600/T=3600/127=28.3折,取28列,鎮(zhèn)海路站每小時(shí)最多可折返28列車;采用站后雙線折返時(shí),折返能力N=3600/T=3600/102=35.3折折,取35列,鎮(zhèn)海路站每小時(shí)最多可折返35列,采用站后雙線折返,比站后單線折返的最大折返能力增多了7列。
4結(jié)論
“半城綠樹半城樓”,10月份的廣西壯族自治區(qū)首府南寧綠蔭如蓋,細(xì)雨瀝瀝,正是一年中最好的季節(jié)。《中國(guó)信息化》記者隨著來(lái)自全國(guó)各地的軌道交通建設(shè)單位、設(shè)計(jì)研究院所、設(shè)備制造企業(yè)以及相關(guān)機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)專家一起,參觀了位于南寧市中心的地鐵控制中心,實(shí)地體驗(yàn)了南寧地鐵1號(hào)線,并參加了同期舉行的以“新IT?悅無(wú)線?耀綠城”為主題的前沿技術(shù)研討會(huì)。
總體感受,南寧市作為我國(guó)智慧城市試點(diǎn)之一,在城市管理、交通規(guī)劃信息化方面可圈可點(diǎn)。作為我國(guó)少數(shù)民族自治區(qū)率先建設(shè)地下軌道交通的城市,除了開通1號(hào)線之外,2號(hào)線也在同期進(jìn)行。在高科技無(wú)孔不入的今天,南寧地鐵從規(guī)劃到施工、運(yùn)行、調(diào)試等各個(gè)階段,包括信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、車地通信系統(tǒng)、閘機(jī)等多個(gè)子系統(tǒng)都使用了新IT技術(shù),在國(guó)內(nèi)軌道交通行業(yè)保持了多項(xiàng)第一。南寧軌道交通集團(tuán)建設(shè)分公司副總經(jīng)理莫志剛介紹,南寧地鐵是國(guó)內(nèi)首個(gè)將IEEE802.11ac車地?zé)o線通信技術(shù)應(yīng)用在PIS系統(tǒng)的地鐵線路,高帶寬的車地?zé)o線通信技術(shù)在支持地鐵車廂高清視頻播放的同時(shí),還能將全列車24路監(jiān)控圖像全部回傳,業(yè)界領(lǐng)先。同時(shí)在地鐵的云計(jì)算應(yīng)用、采用大數(shù)據(jù)技術(shù)指導(dǎo)地鐵生產(chǎn)與營(yíng)銷方面也屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。有了新IT技術(shù)的保障,南寧市加快了向生態(tài)城市目標(biāo)前進(jìn)的步伐。
“智慧”融入南寧地鐵
近日,國(guó)家發(fā)改委、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)的《交通基礎(chǔ)設(shè)施重大工程建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃》指出:2016-2018年重點(diǎn)推進(jìn)103個(gè)城市軌道交通項(xiàng)目前期工作,新建城市軌道交通2000公里以上,涉及投資約1.6萬(wàn)億元。可以看出,未來(lái)3~5年城市軌道交通業(yè)將會(huì)迎來(lái)建設(shè)高峰期,北京、上海等地的地鐵也面臨著多條線路升級(jí)的需求。
相對(duì)于普通交通而言,地鐵建設(shè)由于各種特殊因素,在技術(shù)要求中非常嚴(yán)格:跨線運(yùn)營(yíng)要求對(duì)原來(lái)以線路為單位的獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合,實(shí)現(xiàn)資源合理調(diào)度和減少浪費(fèi);在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的影響下,地鐵現(xiàn)有系統(tǒng)與新技術(shù)如何銜接順利過(guò)渡也是個(gè)挑戰(zhàn);由于現(xiàn)有地鐵最高行駛速度已經(jīng)超過(guò)80Km/h,未來(lái)還會(huì)持續(xù)提升,而與此同時(shí)列車最短發(fā)車間隔短已經(jīng)小于2分鐘,這對(duì)行車安全提出越來(lái)越高的要求,必須要考慮如何應(yīng)對(duì)軌道交通各子系統(tǒng)日益繁忙、信號(hào)干擾等問(wèn)題。
在南寧期間,應(yīng)大會(huì)主辦方、協(xié)辦方的邀請(qǐng),記者對(duì)南寧地鐵1號(hào)線控制中心(指揮大廳)進(jìn)行了參觀,對(duì)新IT技術(shù)在提升地鐵運(yùn)營(yíng)水平和乘車感受方面深有體會(huì)。
南寧軌道交通調(diào)度指揮大廳中,中央主屏幕和幾排辦公座位占據(jù)了大部分的空間。據(jù)控制中心負(fù)責(zé)人介紹,通過(guò)車地?zé)o線通信系統(tǒng)可以對(duì)1號(hào)線地鐵在軌列車和各項(xiàng)設(shè)備、指標(biāo)、人員進(jìn)行監(jiān)控,并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度指揮。本次南寧1號(hào)線中采用了新華三的車載無(wú)線系統(tǒng),包括PIS系統(tǒng)(乘客信息服務(wù)系統(tǒng))和CCTV(視頻監(jiān)控)系統(tǒng),其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為兩部分,一部分負(fù)責(zé)地鐵運(yùn)營(yíng)情況的監(jiān)控,另一部分是公安監(jiān)控系統(tǒng)。
這兩套系統(tǒng)對(duì)技術(shù)方案提供商有很高的要求。首先要求系統(tǒng)提供高質(zhì)量的視頻播放;其次要求將車上的視頻監(jiān)控資料實(shí)時(shí)回傳,回傳就需要足夠的帶寬,同時(shí)按照公安部門的要求資料要被保存90天以上,這就對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方案提出了嚴(yán)格要求。與傳統(tǒng)車載監(jiān)控方案只能上傳兩路車廂標(biāo)清監(jiān)控圖像相比,南寧地鐵將全部視頻實(shí)時(shí)回傳可將錄像在控制中心集中存儲(chǔ),使得數(shù)據(jù)可靠性和存儲(chǔ)成本都具有更大優(yōu)勢(shì)。更重要的是,突發(fā)列車事件時(shí),地鐵控制中心能迅速定位故障車廂位置和事件原因,使得應(yīng)急響應(yīng)速度更快。
據(jù)介紹,南寧地鐵1號(hào)線P I S系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次采用IEEE802.11ac車地?zé)o線通信技術(shù),保障了視頻的流利播放,也解決了回傳視頻監(jiān)控資料回傳的帶寬問(wèn)題。“WLAN技術(shù)成熟、穩(wěn)定、高性價(jià)比,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市多條線路的信號(hào)、PIS、車廂WIFI覆蓋等系統(tǒng)中。其對(duì)車地?zé)o線系統(tǒng)的一個(gè)要求就是要做到無(wú)縫連接,而這一點(diǎn)我們已經(jīng)在過(guò)去的案例中做到了?!蹦蠈幍罔F1號(hào)線車地?zé)o線系統(tǒng)技術(shù)提供商新華三集團(tuán)交通系統(tǒng)部總監(jiān)于志宏在接受記者采訪時(shí)說(shuō)。
現(xiàn)在,在南寧乘坐地鐵的旅客不僅可以在車廂內(nèi)觀看流暢的直播內(nèi)容,還能第一時(shí)間接收到新聞消息,享受愉悅暢快的地鐵之旅。南寧軌道交通集團(tuán)充分利用了新技術(shù)方案,推動(dòng)了整個(gè)城市邁入智慧出行時(shí)代。
智能化,軌道交通的下一步
智能化時(shí)代,新IT技術(shù)在各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)是無(wú)孔不入。地鐵作為傳統(tǒng)行業(yè)的一個(gè)重要領(lǐng)域,近年來(lái)也被云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新概念所包圍。
當(dāng)前虛擬化和云計(jì)算技術(shù)極大的提升了IT資源的利用效率,并使新業(yè)務(wù)的上線更為便捷,能動(dòng)態(tài)適應(yīng)業(yè)務(wù)處理壓力。北京、深圳多個(gè)城市地鐵都已經(jīng)在TCC、NOCC等控制中心應(yīng)用到云技術(shù)。據(jù)記者了解,其他地方的地鐵業(yè)主也都提出了云計(jì)算的方案??傮w來(lái)說(shuō),目前云計(jì)算在地鐵行業(yè)的應(yīng)用并不算深入,很多還只是停留在虛擬化的階段。
“地鐵的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)是一個(gè)趨勢(shì),未來(lái)一定會(huì)向云計(jì)算方向靠攏。云的核心理念是更加具有彈性,當(dāng)單個(gè)系統(tǒng)資源不能滿足要求時(shí),通過(guò)云計(jì)算可以動(dòng)態(tài)地協(xié)調(diào)其他系統(tǒng)中的IT資源進(jìn)行支撐,隨著地鐵各種系統(tǒng)的增多,云計(jì)算的效益會(huì)越來(lái)越高?!庇谥竞陮?duì)記者說(shuō)。
舉例來(lái)說(shuō),目前北、上、廣城市軌道交通都有多條線路,將來(lái)可以動(dòng)態(tài)地將一些閑置的資源分配到需要的系統(tǒng)上。比如某條地鐵線的突發(fā)事件視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)要做圖像比對(duì)的大數(shù)據(jù)分析,在該條線路的視頻圖像處理服務(wù)器計(jì)算能力不足時(shí),可動(dòng)態(tài)調(diào)用其他線路的計(jì)算資源滿足這一需求,這就是云計(jì)算的核心理念。同時(shí)云計(jì)算讓維護(hù)操作更簡(jiǎn)便,過(guò)去多條線路多個(gè)站點(diǎn)都要逐一單點(diǎn)進(jìn)行維護(hù),在云環(huán)境下可以遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)地集中對(duì)它們進(jìn)行維護(hù),一旦設(shè)備壞了,不需要更換設(shè)備,可以直接將系統(tǒng)切換到別的設(shè)備上。
作為一條新建的少數(shù)民族地區(qū)的地鐵,南寧地鐵實(shí)現(xiàn)了新業(yè)務(wù)創(chuàng)新,通過(guò)云計(jì)算的概念,實(shí)現(xiàn)了云購(gòu)票機(jī)、市民一卡通無(wú)縫對(duì)接,并可以實(shí)現(xiàn)無(wú)卡、無(wú)現(xiàn)金,通過(guò)手機(jī)APP或支付寶購(gòu)票等等。目前地鐵1號(hào)線處于初建階段,2號(hào)線也已經(jīng)開工,未來(lái)隨著各種系統(tǒng)的增加,向云計(jì)算過(guò)渡是水到渠成。
隨著地鐵互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展,大數(shù)據(jù)同樣會(huì)在未來(lái)的軌道交通中發(fā)揮重要的作用。于志宏認(rèn)為,大數(shù)據(jù)在地鐵領(lǐng)域的應(yīng)用最為主要的有幾個(gè)方面:首先是針對(duì)乘客的增值業(yè)務(wù),在開展地鐵乘客WiFi業(yè)務(wù)以后,向乘客推送一個(gè)符合其需求的精準(zhǔn)應(yīng)用或廣告所得的收益,可能會(huì)比乘客的地鐵票價(jià)高很多。但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),最關(guān)鍵的是精準(zhǔn)了解乘客的潛在需求,這就是無(wú)線大數(shù)據(jù)技術(shù)。
其次,是針對(duì)地鐵公司生產(chǎn)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析和利用價(jià)值。比如,通過(guò)在車輛上、隧道內(nèi)安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,傳感器會(huì)監(jiān)控各種參數(shù)并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳,再通過(guò)大數(shù)據(jù)分析就可以判斷車輛的運(yùn)行狀況以及何時(shí)需要維護(hù),并通知維修人員按時(shí)檢修?!耙郧拔覀兊脑O(shè)備運(yùn)維叫做故障修,就是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候進(jìn)行修理,這不可避免的造成業(yè)務(wù)中斷和收入損失,但是今天我們通過(guò)大數(shù)據(jù)分析對(duì)設(shè)備可以做到實(shí)時(shí)監(jiān)控,在設(shè)備未出問(wèn)題之前就對(duì)其進(jìn)行更換或維修,我們稱之為狀態(tài)修?!庇谥竞赀@樣介紹。
開啟西南地鐵信息化新時(shí)代
據(jù)數(shù)字統(tǒng)計(jì),截至2015年末,我國(guó)共有44個(gè)城市的軌道交通規(guī)劃獲批;有26個(gè)城市已開通城市軌道交通線路3618公里。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新IT技術(shù)的發(fā)展,智慧軌道交通應(yīng)該不會(huì)離我們太遠(yuǎn)。
南寧地鐵此次在國(guó)內(nèi)率先使用IEEE802.11ac車地?zé)o線通信技術(shù),還部署了車站云購(gòu)票機(jī)等諸多創(chuàng)新技術(shù),使得乘客從便捷購(gòu)票開始,到順利通過(guò)閘機(jī),乘坐列車后觀看高清視頻,一路上都能體會(huì)到新IT技術(shù)帶來(lái)的諸多便利。
【關(guān)鍵詞】軌道交通;公交接駁;公交場(chǎng)站;場(chǎng)站布局
0 引言
軌道交通公交接駁場(chǎng)站作為常規(guī)公交與軌道交通聯(lián)系的節(jié)點(diǎn),是保證軌道交通運(yùn)能發(fā)揮的重要基礎(chǔ),是擴(kuò)大軌道交通服務(wù)范圍,構(gòu)建多模式、一體化的公共交通體系的重要保障。但從我國(guó)軌道交通接駁體系建設(shè)與發(fā)展來(lái)看,公交接駁場(chǎng)站的建設(shè)和使用情況并不理想,部分公交接駁站建設(shè)規(guī)模不足、布局型式欠合理,很大程度上限制了軌道交通運(yùn)能的發(fā)揮。
1 場(chǎng)站建設(shè)內(nèi)容
軌道交通公交接駁場(chǎng)站是專門為軌道交通提供公交接駁服務(wù)的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)地,是軌道交通運(yùn)能發(fā)揮的重要保障,其功能以客流集散為主,兼有車輛運(yùn)營(yíng)功能。為實(shí)現(xiàn)其功能,軌道交通公交接駁場(chǎng)站的建設(shè)內(nèi)容主要強(qiáng)化其與乘客服務(wù)相關(guān)的設(shè)施,如上下客區(qū)、候車?yán)?、人行道等,適當(dāng)弱化車輛停放、調(diào)度管理等車輛運(yùn)營(yíng)服務(wù)設(shè)施。具體建設(shè)內(nèi)容詳見(jiàn)表1。
表1公交接駁場(chǎng)站功能與建設(shè)內(nèi)容一覽表
序 號(hào) 功能 建 設(shè) 內(nèi) 容
1 客流集散 上下車區(qū)、候車?yán)龋ㄟB廊),人行通道、無(wú)障礙設(shè)施、廁所等。
2 車輛運(yùn)營(yíng) 調(diào)度室、蓄車位、回車道。
3 場(chǎng)站管理 場(chǎng)站管理辦公室、監(jiān)控室、臨時(shí)休息室(兼飯廳)、值班室、圍墻、大門、崗?fù)さ取?/p>
4 節(jié)能環(huán)保 垃圾收集設(shè)備、臨近居民區(qū)的場(chǎng)站應(yīng)設(shè)置隔音環(huán)保等設(shè)施等。
2 場(chǎng)站總平面布置
2.1 建設(shè)用地
軌道交通公交接駁場(chǎng)站與一般公交總站在設(shè)施布置方面基本一致,但行人設(shè)施的占地面積要大于一般公交總站的行人設(shè)施占地面積。參考《城市公共交通站、場(chǎng)、廠設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ 15―87)》中提出的公交總站用地指標(biāo)90~100m2/標(biāo)準(zhǔn)車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在保證場(chǎng)站功能布局合理、交通組織順暢、安全環(huán)保的基礎(chǔ)上,按照“滿足需求、經(jīng)濟(jì)節(jié)約”的原則,軌道接駁公交場(chǎng)站的車均占地指標(biāo)建議取為100/標(biāo)準(zhǔn)車。
根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)研究,軌道交通接駁公交場(chǎng)站的集散客流規(guī)模一般均超過(guò)2500人次/高峰小時(shí)。按1條公交線路高峰小時(shí)運(yùn)送能力500~600人計(jì)算,每個(gè)接駁公交場(chǎng)站至少需滿足5條公交線路的運(yùn)營(yíng)要求。
按照實(shí)際運(yùn)營(yíng)需要,每條線路需設(shè)置1個(gè)發(fā)車位、2~3個(gè)蓄車位和0.5個(gè)下客位,折合為5~6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車的占地空間,每條線路的使用面積為500~600 m2,則配置5條公交線路至少需要2500~3000 m2??紤]到大多數(shù)場(chǎng)站用地形狀不規(guī)則,無(wú)法實(shí)現(xiàn)100%的利用,因此,公交接駁場(chǎng)站的使用面積不宜小于3000 m2。
2.2 布局型式
參照國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),軌道交通公交接駁場(chǎng)站布局大致分為兩種類型:環(huán)繞式和通道式,布局示意圖詳見(jiàn)圖1和圖2。其中:環(huán)繞式是指乘客到發(fā)區(qū)布置在接駁場(chǎng)站內(nèi)部四周;通道式是指候車區(qū)呈通道形式布置在場(chǎng)站內(nèi)部。
圖1 公交接駁場(chǎng)站環(huán)繞式布局示意圖圖2 公交接駁場(chǎng)站通道式布局示意圖
2.3 布局類型分析
公交接駁場(chǎng)站的環(huán)繞式和通道式布局類型在乘客安全性與舒適性、線路容量與客流集散量,以及用地要求等方面存在一定的差異如表2所示。
(1)乘客的安全性、舒適性方面:環(huán)繞式布局乘客步行空間較大,人、車完全分離且無(wú)交織,安全性和舒適性優(yōu)于通道式布局;
(2)線路及客流容量方面:通道式布局能夠布置得發(fā)車位較多,相同占地面積的條件下,通道式布局可容納的線路條數(shù)和換乘客流規(guī)模較大;
(3)用地適應(yīng)性方面:環(huán)繞式布局不適用于建筑柱網(wǎng)較密、車輛折返不便的公交接駁場(chǎng)站。
表2 環(huán)繞式和通道式布局型式對(duì)比分析表
序號(hào) 布局型式 乘客安全性
舒適性 線路容量
及客流集散量 用地要求
1 環(huán)繞式 高 較小 嚴(yán)格
2 通道式 低 較大 寬松
圖3 公交接駁場(chǎng)站環(huán)繞式布局和通道式實(shí)例圖
3 結(jié)語(yǔ)
采用環(huán)繞式布局的公交接駁場(chǎng)站乘客步行空間較大,人、車完全分離且無(wú)交織,所以環(huán)繞式布局型式的安全性和舒適性優(yōu)于通道式。為乘客服務(wù)是軌道接駁公交場(chǎng)站的主要功能,因此軌道交通公交接駁場(chǎng)站應(yīng)優(yōu)先選用環(huán)繞式布局型式。
在相同占地面積的條件下,通道式布局容納的線路條數(shù)和換乘客流規(guī)模較大,且環(huán)繞式布局不適用于柱網(wǎng)密、折返不便的場(chǎng)站。因此,當(dāng)需要布置的發(fā)車位數(shù)量超過(guò)環(huán)繞式布局場(chǎng)站的設(shè)置能力時(shí),或者對(duì)于受用地條件限制或受柱網(wǎng)影響致使車輛在場(chǎng)站內(nèi)折返不便的公交接駁場(chǎng)站,應(yīng)采用通道式布局型式。
參考文獻(xiàn)
[1] 葉霞飛,譚復(fù)興,城市公交的換乘與接駁,城市軌道交通研究,1998年第3期。
[2] 周立新,城市軌道交通系統(tǒng)的換乘研究,城市軌道交通研究,2001年第4期。
關(guān)鍵詞 軌道交通;CBTC;通信融合
中圖分類號(hào):U285 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)03-0006-02
21世紀(jì)以來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,中國(guó)的軌道交通也發(fā)生了翻天覆地的變化,不僅高速鐵路在大鐵上從無(wú)到有,城市軌道交通中的通車?yán)锍毯图夹g(shù)水平上也發(fā)生了巨大的變化,而通信與軌道交通這兩種看似“不相關(guān)”的系統(tǒng)結(jié)合的越來(lái)越緊密。
1 國(guó)內(nèi)軌道交通的發(fā)展現(xiàn)狀
由于城市軌道交通和國(guó)家鐵路的車輛的形態(tài)、運(yùn)輸組織以及配套設(shè)施大致相同,因此在廣義上,兩者均屬于大軌道交通的范圍。
1)在城市軌道交通領(lǐng)域,自1863年世界上第一條地下鐵路在倫敦正式運(yùn)營(yíng)之后,城市軌道交通系統(tǒng)得到了全球均得到了較快的發(fā)展,城市軌道交通己成為世界各主要特大城市倍受青睞的一種交通方式。在中國(guó),截止2013年底,我國(guó)軌道交通運(yùn)營(yíng)線路累計(jì)已達(dá)到80條,運(yùn)營(yíng)總里程已突破2400千米,涉及運(yùn)營(yíng)車站達(dá)到1600座。同時(shí),我國(guó)近期已獲得國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)軌道交通的城市已達(dá)到37個(gè),高居世界第一,據(jù)預(yù)測(cè)我國(guó)城市軌道交通的建設(shè)熱潮至少持續(xù)10年以上。
2)而在國(guó)家鐵路(大鐵)領(lǐng)域,自2004年中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃后,中國(guó)開始進(jìn)入高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)時(shí)期。截至2013年底,全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)10.3萬(wàn)千米,其中高鐵運(yùn)營(yíng)里程1.1萬(wàn)千米,居世界第一位。根據(jù)中國(guó)鐵路總公司近期調(diào)整后的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,預(yù)計(jì)到2015年,中國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程將達(dá)到1.9萬(wàn)千米;到2020年,中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到12萬(wàn)千米以上,快速客運(yùn)網(wǎng)基本覆蓋中國(guó)各省省會(huì)及50萬(wàn)以上人口城市。
2 基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC系統(tǒng))
隨著現(xiàn)代軌道交通的運(yùn)輸效率越來(lái)越高,要求前后兩列列車的行車間隔也越來(lái)越短,這勢(shì)必需要專門的鐵路行車指揮或列車控制系統(tǒng)來(lái)代替人工來(lái)指揮列車運(yùn)行。以地鐵為例,傳統(tǒng)行車指揮系統(tǒng)一般采用基于軌道電路的固定閉塞形式,其能夠支持的最小列車運(yùn)行間隔一般為100秒,而如果采用基于無(wú)線通信的列車控制系統(tǒng),能夠支持的最小列車間隙則能夠達(dá)到75秒,相當(dāng)于運(yùn)輸效率能夠再提高25%。此外,基于CBTC信號(hào)系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)也有著其他顯著優(yōu)勢(shì),包括:
1)無(wú)需繁雜的電纜,轉(zhuǎn)而以無(wú)線通信系統(tǒng)代替,減少電纜鋪設(shè)及維護(hù)成本。
2)車輛與控制中心可實(shí)現(xiàn)雙向通信,大幅度提高了列車區(qū)間通過(guò)能力。
3)信息傳輸流量大、效率高、速度快,容易實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。
4)適應(yīng)各種車型、不同車速、不同運(yùn)量、不同牽引方式的列車,兼容性強(qiáng)。
5)支持信息分類傳輸,可以集中發(fā)送和處理,提高調(diào)度效率。
可以看出,在軌道交通中,無(wú)線通信系統(tǒng)已不再是僅僅承擔(dān)傳統(tǒng)的語(yǔ)音功能,而是還要承擔(dān)更加重要的列車控制數(shù)據(jù)的傳輸通道功能。目前在大鐵領(lǐng)域,CBTC系統(tǒng)已經(jīng)有了比較成熟的基于GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3列控系統(tǒng),而在城市軌道交通領(lǐng)域,也已經(jīng)開始了基于WiFi的列車控制系統(tǒng)的嘗試。因此,從支撐列車高效和安全運(yùn)行的角度來(lái)說(shuō),通信系統(tǒng)對(duì)于軌道交通有了更加重要的作用和意義。
3 目前CBTC系統(tǒng)存在的問(wèn)題
雖然CBTC系統(tǒng)能夠大幅提高列車的運(yùn)行效率,但是在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中現(xiàn)有的CBTC系統(tǒng)還是存在比較大的問(wèn)題。
1)頻率受限。在大鐵領(lǐng)域,由于歷史原因,分配的GSM-R帶寬僅有4M,可用頻點(diǎn)也僅有19個(gè),因此在進(jìn)行頻率規(guī)劃時(shí)非常困難;而在城市軌道交通領(lǐng)域,沒(méi)有專門給CBTC系統(tǒng)分配專屬頻譜,而是與民用WiFi 2.4G共享頻段。
2)頻率干擾。在大鐵領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)分配的4M GSM-R帶寬與中國(guó)移動(dòng)共享,因此存在嚴(yán)重的互相干擾卻無(wú)法解決的現(xiàn)狀;而在城市軌道交通領(lǐng)域,由于與民用共享2.4G頻譜,因此也存在與其他WiFi系統(tǒng)的嚴(yán)重干擾,無(wú)疑帶來(lái)極大的安全隱患。
3)傳輸瓶頸。在大鐵領(lǐng)域,GSM-R系統(tǒng)由于采用低速CSD(電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))來(lái)承載列控業(yè)務(wù),所能提供最高9.6 kbps的帶寬顯然非常有限,而目前通過(guò)GPRS承載的一些PS域業(yè)務(wù),也由于其最多提供171 kbps的傳輸能力顯得捉襟見(jiàn)肘;而在城市軌道交通領(lǐng)域,雖然WiFi技術(shù)相比CSD和GPRS能夠提供較高傳輸帶寬,但是由于與其他車載民用WiFi系統(tǒng)共享信道以及相互干擾也會(huì)極大的影響傳輸速率,而且在高速運(yùn)行時(shí),WiFi的有效速率將更低,甚至無(wú)法使用。顯然,諸如未來(lái)視頻監(jiān)控和實(shí)時(shí)電視等高帶寬業(yè)務(wù)無(wú)法在既有系統(tǒng)上承載。
4 未來(lái)大軌道交通通信系統(tǒng)的融合趨勢(shì)
鑒于目前CBTC系統(tǒng)存在的問(wèn)題,需要有一種全新的通信系統(tǒng)來(lái)解決目前列控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃砸?,同時(shí)又要兼顧未來(lái)軌道交通中新業(yè)務(wù)的承載需求以及車上乘客對(duì)于無(wú)線寬帶接入的要求。
在城市軌道交通領(lǐng)域,目前每個(gè)城市除了大力建設(shè)傳統(tǒng)的地鐵、輕軌項(xiàng)目之外,城際和市郊鐵路也在同步快速發(fā)展,以滿足城鄉(xiāng)之間的快速交通的需求。而從目前城際和市郊鐵路的建設(shè)來(lái)看,由于都是1.435米的標(biāo)準(zhǔn)軌距,所以絕大部分將采用城市周邊以往廢棄的大鐵軌道來(lái)進(jìn)行改造,從而大幅縮減土建成本;但是,我們也應(yīng)該看到這種建設(shè)方式也必將帶來(lái)城市軌道車輛的復(fù)用,實(shí)現(xiàn)跨線套跑,從運(yùn)營(yíng)和維護(hù)方面也可大幅節(jié)約投資。
而在大鐵領(lǐng)域,由于鐵路系統(tǒng)機(jī)制改革以及公司化運(yùn)作,在未來(lái)也不排除既有線路復(fù)用為城際鐵路,尤其是既有的一些貨運(yùn)線路或者一些等級(jí)較低的線路。
此外,我們還應(yīng)該看到未來(lái)諸如視頻監(jiān)控、實(shí)時(shí)電視、乘客信息系統(tǒng)(PIS)、乘客高速上網(wǎng)等新業(yè)務(wù)在未來(lái)通信系統(tǒng)承載的需求。
綜合考慮以上幾種情況,不難看出作為CBTC系統(tǒng)必將有融合趨勢(shì),即未來(lái)的通信系統(tǒng)不僅需要滿足高速鐵路的列控?cái)?shù)據(jù)承載,又要能夠滿足城市軌道交通的列控?cái)?shù)據(jù)的承載,同時(shí)又能兼顧未來(lái)高帶寬的新業(yè)務(wù)的承載。從目前通信行業(yè)發(fā)展方向來(lái)看,無(wú)疑只有基于下一代LTE技術(shù)的CBTC系統(tǒng)能夠有效解決上述問(wèn)題,同時(shí)又能夠滿足目前既有通信系統(tǒng)的演進(jìn)要求以及未來(lái)大軌道交通通信系統(tǒng)的融合。
5 大軌道交通通信系統(tǒng)的新挑戰(zhàn)
對(duì)于未來(lái)軌道交通CBTC系統(tǒng)的融合,基于LTE技術(shù)的LTE-R不僅能夠有效解決目前CBTC系統(tǒng)遇到的各種問(wèn)題和瓶頸,還能夠大幅降低業(yè)主單位的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。
LTE-R是基于4G LTE技術(shù)的下一代軌道交通通信系統(tǒng),不僅能夠滿足傳統(tǒng)語(yǔ)音以及高達(dá)100Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?,還能夠提供非常強(qiáng)大和專業(yè)的集群通信功能,比如組呼、廣播、優(yōu)先級(jí)呼叫、功能號(hào)碼、位置路由等等,完全能夠滿足未來(lái)軌道交通對(duì)于語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。此外,由于LTE-R在接入層提供的數(shù)據(jù)傳輸“管道”的強(qiáng)大承載能力,未來(lái)可以有效兼顧軌道車輛上不同的信號(hào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“多個(gè)信號(hào)系統(tǒng)+1個(gè)通信系統(tǒng)”的組網(wǎng)格局,同時(shí)又能兼顧未來(lái)高帶寬業(yè)務(wù)的接入需求;不僅能夠大幅降低業(yè)主單位的建設(shè)和維護(hù)成本,還能夠?yàn)闃I(yè)主單位帶來(lái)諸如乘客上網(wǎng)業(yè)務(wù)等新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。
由于LTE-R扁平化組網(wǎng),相比傳統(tǒng)通信系統(tǒng)建設(shè),也將大幅減少通信子系統(tǒng)的建設(shè)成本。
圖2 LTE-R扁平化組網(wǎng)示意圖
此外LTE-R系統(tǒng)需要提供CBTC系統(tǒng)中最重要的QoS保障以及可靠性組網(wǎng),最大程度的提高了可靠性和安全性,為信號(hào)和列控系統(tǒng)提供了“永不掉線”的技術(shù)保障;而針對(duì)高速鐵路的抗多普勒頻移、MIMO優(yōu)化、分布式基站等關(guān)鍵技術(shù)也應(yīng)在下一代LTE-R系統(tǒng)中保留和優(yōu)化,保證移動(dòng)終端的高速移動(dòng)和無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋的需求。
6 結(jié)束語(yǔ)
軌道交通的發(fā)展日新月異,下一代LTE-R系統(tǒng)不僅能夠有效解決未來(lái)軌道交通的綜合通信需求以及技術(shù)瓶頸。但是,我們也應(yīng)該看到,由于軌道交通對(duì)于通信系統(tǒng)的安全性和可靠性的嚴(yán)格要求,通信系統(tǒng)的融合雖然是未來(lái)發(fā)展的方向,但是在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,新技術(shù)勢(shì)必會(huì)與既有的系統(tǒng)。因此,未來(lái)的通信系統(tǒng)也應(yīng)充分考慮到這一行業(yè)特點(diǎn),在充分保證軌道交通的運(yùn)營(yíng)安全的前提下,為融合的大趨勢(shì)保駕護(hù)航。