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1.1.1直接经济效益城市轨道交通直接经济效益包括以下几个来源:①车票收入;②车站及沿线广告收入;③车站及上盖物业开发,这一部分物业将由当地地铁公司所持有经营,收入直接归属于地铁公司。
1.1.2间接经济效益城市轨道交通间接经济效益主要包括:①周边地产升值。轨道交通工程的建成与运行,极大提高了沿线区域的可达性,缩短了乘客交通出行的时间,地产价值也获得了较大的提升。②道路交通与其它基础设施的节约。城市轨道交通运营后分担了较大的交通运量,减少了市政道路的建设以及公交车辆购置的投入,并可以节约建设停车设施所需花费的成本。③促进周边经济的发展。其可以带动相关建筑工程专业经济的发展。
1.2城市轨道交通社会效益城市轨道交通的社会效益可以概括为两点:①提供快捷安全的出行方式。②提升城市的整体形象,增加城市对外来企业和游客的吸引力。
1.3城市轨道交通环境(资源)效益城市轨道交通是一种低污染、低能耗、高运量的交通工具。低污染体现在没有尾气排放且噪音污染相对较小;低能耗指单人每公里所消耗能源较小。同时能更有效地利用土地资源,减少交通拥挤。
2城市轨道交通建设融资模式的探讨
2.1城市轨道交通工程开发受益群体及受益关系分析城市轨道交通工程开发过程中受益群体及受益关系。
2.1.1乘客列车的乘客是城市轨道交通运营的最直接受益人,相比传统的交通出行方式,乘坐城市轨道交通出行可以节约出行时间,提高时间利用效率,同时出行的安全性也有所增加。乘客乘坐城轨的成本包括:①乘车成本,即车票费用。这笔费用直接流入到城轨运营公司。②住房价格上升的成本,由于城轨的开发能有力带动沿线周边的房价,若乘客想有效的享受交通带来的便利,则需要承受相应住房价格上升的成本。
2.1.2地面道路使用者随着轨道交通的运营,地面交通得以改善,拥挤程度降低。
2.1.3政府政府的获益主要包括与城轨开发的有关税收以及土地出让金。对于城轨沿线的国有土地,政府以土地出让的形式获取一次性收入;而税收则涵盖了整个开发周期,特别是当沿线物业进行多次转让或再建设时,政府可获取多次税收收益。除此之外,由于城轨的替代效应,可以减少公交车辆的购置费用及管理费用,减少相应的停车设施费用,减少道路的扩建以及维护费用等。
2.1.4沿线物业持有者城轨沿线的原有物业的持有者,可以获得一笔高于获取物业成本的转让或安置费用。这笔收益由沿线物业的持有者独自持有。
2.1.5房地产开发商由于本次研究仅限于城轨开发相关收益,因此仅限于与城轨同步开发或晚于城轨开发的地产项目。由于城市轨道的开通提高了交通便利同时带动了周边经济的发展,使得大部分房地产开发商可以获取相比其他地段更高的利润率,是城轨开发的主要受益对象之一。房地产开发商的成本主要包括土地开发成本以及向政府所需缴纳的税费。其中土地开发成本中土地出让金占据较大比重。根据以上分析发现,受益群体都可以从城市轨道交通项目获取相匹配的收益,除原物业持有者以外,其他几类受益群体都需付出与收益相关的成本。因此总体来看,成本和收益的分配较协调一致,能够实现“谁出资,谁受益”的原则,而出现的问题主要集中在项目如何短期内获得较大融资,从而降低项目整体融资风险。
2.2城市轨道交通融资模式探讨
2.2.1传统模式该种模式即由政府主导,政府同时负责投资与经营。该种模式下由政府牵头成立项目法人公司,并由政府向项目公司注入自有资金,同时剩余的资金缺口以项目公司的名义进行银行贷款或其它融资活动。该种融资模式下,城市轨道交通工程的最终收益都指向政府,实现出资与受益的相统一,但由于城市轨道交通工程的投资额限制的影响,会影响整体项目的进度,增大了政府的融资风险。
2.2.2以项目主导融资模式该种融资模式主要以项目为主导,项目开发建设模式大多采用BT、BOT或PPP等模式,在该种模式下,私人部门的资金能够有效在项目开发的早期投入到项目建设当中,能够有效缓解政府的资金压力,平衡融资风险,加快城市轨道交通工程的建设进度。
2.2.3项目资产化融资模式该模式下是将未来建成项目资产化,通过在证券市场发售证券的方式进行融资。如1998年上海地铁为建设地铁2号线,发行了共5亿元总量的债券。该种融资方式进一步拓展了城市轨道交通工程建设的融资渠道,提高了项目的整体融资能力,与此同时也减轻了业主方的融资压力。但该种融资方式特别是股权融资的方式容易受到金融市场波动的影响,提高了项目整体的金融风险。
2.2.4TOD开发模式TOD(Transit-OrientedDevelopment),即公共交通运输导向的土地开发模式,强调以公共交通为主要交通方式、将土地利用与公共交通系统紧密结合,实现城市土地的集约化利用及发展。在该种开发模式下,政府通过出让城轨沿线的土地一级开发与二级开发权来吸引私人部门进行投资,通过土地一、二级开发的收入来补偿城市轨道交通建设的成本。该种开发模式能最大程度发挥私人资本的使用效率,减少相应的交易成本,提高项目整体的收益率。
2运营介入策划
介入工作策划应与新线工期策划同步进行。针对目前轨道交通介入工作普遍存在的问题,需从组织机构、工作机制、工作计划等方面入手精心策划。
2.1成立组织机构
组织机构需精简高效。依据轨道交通项目管理特点,可成立三层(决策层、指挥层、执行层)垂直管理架构(见图1),统筹管理、分层对接。此机构专门针对运营介入工作成立,不影响也不替代原公司各部门职能,同时满足后期验收接管、联调演练等工作组织需求。决策层的领导组由监管部门、建设单位、运营单位领导组成。负责制定介入工作的指导方针,决策工作组上报事宜,决定重大问题处理意见。指挥层的工作组由建设单位及运营单位的相关部门经理组成,负责统筹指挥介入工作的开展、协调处理各类问题、督促相关方落实问题整治。执行层的各专业组由建设单位、运营单位专业(车间)负责人组成,负责介入工作的具体实施,汇总、对接、处理各类问题,提出问题处理意见。
2.2建立工作机制
为使组织机构有效运作,必须配套对应的工作机制。运营介入需制定系统化工作机制,包括管理办法、规章文本、工作制度、资料归档等。运营介入总体工作机制见图2。(1)审定、《运营介入新线建设管理办法》。此办法是运营参与新线建设的核心管理文件,明确界定运营介入新线建设工作中各相关方职责,明确工作内容、方式、要求等,并组织实施运营介入工作。(2)建立规章文本体系。依据轨道交通工程特点,与介入工作相关的规章文本主要包括安全(含工地)管理规章、验收工作流程、移交管理办法、联调演练总体方案、试运营基本条件评审方案等。以上规章,部分可结合前述参与管理办法相关规定进行修订或新编。(3)制定工作制度。工作制度具体体现为运营介入过程中采取的各种有效运作手段,主要包括例会制度、周报制度、对接制度、协调制度、考核制度等。(4)成果总结与资料归档。所有介入过程相关的技术资料、会议纪要、问题记录表、现场记录、调试记录、专题报告等均按照工程验收资料归档。在线路开通运营后,进行运营介入总结,形成介入成果文件,作为后续线路工程建设的重要参考依据。
2.3制定工作计划
2.3.1采取WBS(工作结构分解)进行工作分解原则上轨道交通开通试运营前的工程行为均属于建设方职能。“运营全介入”要求运营方全面参与试运营前工程建设相关工作。可采取WBS对轨道交通工程进行工作结构分解(见图3),以明确运营介入工作的主要工作内容。2.3.2依据工期策划制定介入计划在WBS基础上,提前制定总体计划及实施计划。总体计划应结合轨道交通工程工期总策划进行制定,主要是统一各部门之间的阶段性工作安排,并落实年度人、财、物等筹备工作计划。实施计划应结合各设备设施设计、施工、调试具体计划制定,是介入工作的落地执行计划。2.3.3动态调整实施计划因受诸多因素影响,原工程进展会实时变动。一方面,介入实施计划必须随工期实况动态调整、优化,提高计划可行性;另一方面,运营介入也应根据运营筹备的需求(如试运行期3个月等),对工期的实施提出调整的建议和措施,以期轨道交通线路能如期、顺利、安全地开通试运营。
3运营介入组织
轨道交通工程建设期可划分为工程前期、工程实施、验收接管、综合联调演练等4个阶段。运营介入新线建设工作需结合工程实况采取有效方式分阶段逐步组织实施。有效地介入工作方式包括组织调研、开展专题、提供或审核各类资料、参与会议、现场检查、跟进施工作业、参与调试等。
3.1工程前期阶段
(1)规划及工程可行性研究。建设方应向运营方提供规划选线等基本情况;运营方应根据线路运营经验,对工程可行性报告运营相关章节内容提出修编意见,并参加工程可行性报告交流和专家评审会。(2)总体及初步设计。建设方、总体设计单位就设计技术原则及依据征求运营方意见;运营方应选取部分内容进行专题研究,并就设计文件相关章节内容提出意见。设计文件编制完成后,建设方向运营方提供设计文件初稿,安排运营方参加设计文件会审,并就运营方所提意见的采纳情况进行反馈。(3)施工图设计。设计单位完成施工图设计(含设计变更)后,建设方向运营方提供施工图目录和具体图纸资料,并组织运营方参加施工图设计文件会审、强审工作,运营方及时提出意见。
3.2工程实施阶段
(1)工程招标。在编制工程招标技术文件时,建设方安排运营方参与用户需求书及技术要求的研讨工作,运营方应组织调研并安排相关专业人员对设备的功能要求、技术规格、维护保养、备品备件、专用工器具、专业培训等方面提出明确的需求。建设方安排运营方参与设备系统开标、授标前澄清、合同谈判等工作,运营方及时安排人员参与。(2)设计联络。建设方向运营方提供设备系统设计联络相关文件,组织运营方专业人员参与设备系统设计联络、设计沟通等相关会议。运营方应结合运营需求审核技术资料,对设备系统的具体技术细节提出意见,积极配合完成设计联络工作。(3)设备系统生产制造。建设方组织运营方相关专业人员参与设备的监造、调试、出厂验收等工作。运营方需依据设计文件、合同技术文本、试验大纲、运营需求等,参与相关设备的制造、验收过程,及时提出优化建议。(4)施工、设备安装、装修。运营方依据工程筹划、计划、工程进度等相关文件,跟进现场施工(含隐蔽工程)进度,掌握工程施工动态和重点工程进度,及时调整优化运营筹备工作。建设方敦促施工单位、供货商及时提交设备安装相关技术资料并向运营方提供,协助运营方参与现场施工、设备安装等监理、工地例会。运营方依据技术资料、相关规范要求,及时提出施工安装存在的相关问题。建设方将相关例会会议纪要抄送运营方相关部门。(5)单体(系统)调试。运营方需根据运营筹备、人员培训计划需要,向建设方、供货商提出设备系统资料需求及培训需求;建设方、供货商根据运营方需求,按计划提供设备系统的技术功能说明书、维护手册、操作手册等文件资料。运营方应及时学习研究并提出资料的优化及补充意见;各供货商应按要求进行修订,并组织开展相关技术培训。建设方组织运营方参与设备(系统)单体调试,运营方安排专业人员配合,完成后在调试记录上签字确认。单体(系统)设备调试完成后,供货商向运营方提供系统调试报告、测试记录表、遗留问题汇总表等。
3.3验收接管阶段
(1)工程验收。运营方应作为建设方代表成员参与各阶段工程验收工作,就验收过程中发现的问题及时与建设方相关人员沟通协商;建设方相关人员对问题作跟踪处理并明确回复。为确保试运营评审顺利进行,建设方须在各阶段验收后向运营方提供1份非正式的验收资料。正式验收资料应在竣工资料交接时一并向运营方移交。(2)三权接管。三权接管主要包括属地管理权、设备使用权、调度指挥权的交接。运营方与建设方共同起草编制接管方案,并经领导组审核后实施。移交前及移交过程中工作组召开专项工作会议,协调解决各专业组交接过程中发现的问题,落实整改措施及期限。对重大行车、消防、设备的安全问题,专业组、工作组组织相关单位在规定的时间内进行整改;不能协商一致的问题,报领导组决定处理意见。
3.4联调演练阶段
(1)综合联调。运营方牵头组织,协同建设方各部门共同实施综合联调工作。运营方及时向相关部门通报综合联调发现的问题。建设方相关部门敦促各相关设计、施工、供货商积极处理运营方提出的问题并作回复。(2)运营演练。运营方应负责编制试运行演练方案,并组织实施;建设方需组织设计单位、施工单位、设备供应商配合试运行的演练、保障等工作,确保在试运营基本条件评审前基本完成试运行及各项演练。运营方应将试运行及运营演练的有关情况形成书面报告。建设方就报告所列问题及时组织整改。(3)试运营基本条件评审。运营方需及时全面配合评审主办部门编制试运营准备综合报告及提供相关资料,并参加评审会议,负责运营相关内容汇报及交流。根据试运营专家评审会的评审报告,建设方负责实施相应工程整改工作;运营方应积极配合为整改工作创造条件,做好整改相关记录及备案。
4问题收集与处理
4.1问题收集
运营介入实施过程中,各方应采用统一EXCLE表格对问题进行记录、汇总。对于每个问题,所需填写的内容不限于表1所列项。填写问题纪录表的具体规范填写要求见表1。
4.2问题处理
所有发现问题应按收集、反馈、协调、整改或消除、归档等进行处理。处理过程总体遵循分层协调、逐级上报原则。遇重大问题,专业组可直接上报工作组、领导组处理,具体流程见图4。
1.1.1跨座式单轨车辆车辆跨座在轨道梁上方,其轨道由预应力混凝土制作。第一辆跨座式单轨车辆是在1958年,由德国人Ax-elienardwenner-Gren研发出的ALWEG型[2]单轨车辆。车辆采用跨座式无摇枕二轴转向架设计,中央悬挂装置为空气弹簧。走行轮轴和水平轮轴均为单悬臂固定在转向架上,且装有4个走行轮,分配在两个走行轮轴上;采用无内胎钢丝橡胶轮胎,内充氮气,其弹性主要缓冲竖直方向的振动;转向架两侧上方有4个导向轮,下方有2个稳定轮,均采用带有尼龙丝无轮缘的橡胶车轮,内充入压缩空气,可以缓冲车辆横向振动[3]。为了防止橡胶轮胎爆胎等事故,导向轮和稳定轮均设置了一个钢制辅助车轮,走行轮不仅安装橡胶实心辅助车轮,还设置内压检测等装置[4]。跨座式单轨车辆转向架如图2所示。构架采用钢板焊接结构,有足够的度;中央悬挂装置采用空气弹簧,可减小车体振动,提高乘坐舒适度。因其受橡胶轮胎载重的限制,为了实现车体轻量化,故采用铝合金焊接结构。由于橡胶车轮寿命短,能耗相对大,使车辆更换轮胎频繁,故维修成本高。而且因其处于高架,当事故发生时,不容易救援。澳大利亚、美国、日本、意大利等许多国家都建设了这种形式的单轨交通,其中日本是使用单轨最多的国家。日本有6个城市有单轨铁路,分别是东京羽田机场线、奈良线、大阪万国博览会线、北九州线、多摩线、冲绳那霸线,其中东京的单轨铁路年载客量超过1亿人次。在美国,加州迪士尼乐园观光线及佛罗里达州的华特迪士尼世界度假区线[5],每年载客量超过500万人次。美国加州迪士尼乐园观光线跨座式单轨车辆如图3所示。单轨列车可4辆~6辆编组,单向运能为1万~2.5万人次/h,最高速度可达80km/h,一般运营速度30~35km/h。中国首条跨座式单轨线路于2006年在重庆正式开通运营。由于重庆市道路坡陡、弯急、路窄,所以跨座式单轨车适合在重庆推广应用。重庆跨座式单轨列车如图4所示,供电接触网轨道梁侧面刚性接触,1500V直流供电,车辆长度为15500mm,宽度为2980mm,高度为5300mm,走行轮直径为1006mm,导向轮直径为730mm,稳定轮直径为730mm,最大爬坡度是6%,最小通过半径为50m[6]。
1.1.2悬挂式单轨车辆第一辆悬挂式单轨车辆是由德国Langen发明,于1901年在德国的乌泊塔开始运营,如图5所示。德国乌帕塔悬挂式单轨线,线路总长13.3km[2],经过20个站点,最高速度60km/h,年载客量达到2500万人次。悬挂式单轨车辆的轨道梁采用下端开口式钢制箱型断面,车辆悬挂在轨道梁下方,转向架采用悬挂式二轴转向架设计,且为钢板焊接结构。与跨座式单轨车辆转向架走行部的不同是:悬挂式单轨车辆转向架(见图6)没有稳定轮,设走行轮和导向轮各4个,均为橡胶充气轮胎,为保障安全预防轮胎泄气或爆裂,橡胶车轮也配有钢制辅助车轮。车体的悬挂装置由悬挂吊杆、液压减振器构成。因为胶轮在封闭环境下运行,所以不受恶劣天气影响,但也受转向架和轨道形式的影响,遇到突发状况时无法及时处理,维修困难。目前,悬挂式单轨车辆在我国尚未运用,但是在德国、日本等许多国家都得到广泛应用。悬挂式单轨车辆建设周期短、制造车本低、无需扩展城市公路设施,而且在高架上运行,增强城市景观,结合我国的交通实际情况,适合在我国建设和推广。但是单轨车辆也存在橡胶车轮与轨道梁摩擦产生橡胶粉尘的现象,对环境有轻度污染,列车运行在此区间发生事故时救援相对较为困难。
1.2新型交通系统
目前,世界各国对新型交通系统还没有一个明确的概念。广义上指的是那些所有现代化新型公共交通方式的总称。狭义上讲,即自动化导轨交通系统(Au-tomatedGuidewayTransit,简称ATG),该系统是中小运量型车辆运行在具有侧向或中央导轨专用混凝土轨道上,车辆通常采用小轻量的橡胶轮胎,由电气牵引,可单车或数辆编组[7]。ATG是在1963年由美国西尼电气公司研发并应用的,在美国多作为机场内的交通工具。经过多年发展,尤以日本和法国在技术和规模上处于领先地位。在日本称AGT,在法国称为VAL(VehiculeAutomatiqueLeger,即全自动捷运系统)。
1.2.1AGT1981年,日本首次开通营业运行“神户港岛线”和“大阪南港港口城市线”两条线路。由于采用橡胶轮胎,噪声小[7],对城市生态环境有很好的保护,并且建设费用低,所以AGT系统在日本深受欢迎和重视,到目前,已有14条线。运行在日本神户港岛线的2000型列车如图7所示,线路总长度10.8km,采用600V、60Hz侧向接触轨受流。AGT车辆的走行部采用橡胶轮胎,并具有转向机构,其分为三种导向方式(如图8所示):一种是侧面导向方式,导向轨布置于行驶面两侧,导向轮沿着导向轨导向行驶;一种是中央导向方式,导向轨设置于走行轨道间的中心线处的工型钢质导轨,导向轮夹其腹板导向行驶;另一种是中央沟槽导向方式,在两条行车轨道间的中央槽中,导向轮沿着行车轨道侧壁导向行驶[4]。如果车辆采用两侧导向方式,转向架为单轴转向架,由2个走行轮和2个导向轮构成;若采用中央导向方式,转向架为两轴转向架,由4个走行轮和4个导向轮构成。因采用胶轮,所以设置了在漏泄状态也能运行的钢制辅助车轮;而且新型交通系统是双向运行,因此前后轴必须都能转向。车轮与轨面的黏着性能好,与钢轮钢轨相比能产生较大的摩擦力,可缩短加减速度时间,增大爬坡能力。列车最小平面曲线半径仅为30m,又具有较强的爬坡能力,因此可以适应较为复杂的地形。橡胶轮寿命能达到10万km左右,列车编组一般在4~6节,最高速度在60km/h左右。北京首都机场也采用了AGT车辆(见图9),在机场T3航站楼A座、B座和C座之间承担运载任务。该系统采用加拿大庞巴迪公司设计方案,无人驾驶,单程行车线路为2080m,设有3个乘车站,2008年3月正式运营。
1.2.2VALVAL是20世纪80年代基于RobertGabi-llard教授发明的胶轮路轨系统技术,由Matra公司设计的一套轨道运输系统,于1983年5月在法国里尔开通营运。为了减小成本,剔除了橡胶和钢轮并用的设计,采用单轴转向架;前后4个导向轮,一般采用内部充填聚胺脂的实心胶轮;中间2个走行轮,内部通常充入氮气[4];构架前后两端设有导向滚轮,如图10所示。法国里尔VAL车辆,全自动无人驾驶,最高速度可达80km/h,运营速度可达34km/h,每天运量可达12万人次。由于胶轮磨耗大,有粉尘,所以不如钢轮经久耐用。胶轮使用寿命相对较短,同时运行能耗也相应加大,其载客能力相对较低,使这种交通扩大载运量也受到了一定限制。此外,该系统采用充气橡胶车轮,还需要有预防爆裂和发生爆裂后的安全措施和装置。
1.3现代有轨电车传统有轨电车采用钢轮钢轨系统,没有隔声措施,以至于引起的噪声大,对城市的生态环境影响较大。为了克服缺点,近年来,法国劳尔重工(Rollindustry)公司研制出胶轮导向巴士电车系统,也就是现代有轨电车(Translohr),如图11所示,法国克莱蒙费朗劳尔电车。Translohr是Roll公司于2001年开发出的橡胶车轮的低地板有轨电车,采用单轨导向技术,胶轮负责牵引车辆,导轮负责引导车辆的行驶方向,中央轨道导向系统如图12所示。与传统的有轨电车相比,Translohr爬坡能力强(最大坡度可达13%),通过小半径曲线能力强(可达10.5m)[8],噪声小,并且保留了传统有轨电车便利性、中等规模运输量等特点。2007年5月10日,天津滨海新区开通了全长7.6km的从法国引进的劳尔电车,是我国大陆境内第一个使用劳尔电车的城市。2009年12月31日,上海浦东张江高科新区也开通了全长10km的胶轮有轨电车,走行轮采用充入氮气的无内胎橡胶车轮,上海张江地区劳尔电车非动力转向架如图13所示。为减小线路的影响范围,实现有轨电车和社会车辆混行的方式,道路中央双车道独立双向运行,如图14所示,为运行在上海浦东张江高科新区的劳尔电车。其采用接触网受电,3节车辆铰接式编组,最高运营速度可达20km/h,最高时速70km,总载客量约167人/列,地板高仅为260mm。但也有一定的缺点,由于当地路面的结构,车内的噪声较大,候车的时间较长,不适合在繁华的街道运行,所以还需要进一步地研究强化,并结合我国道路交通系统的结构特点来发展此类电车。
1.4我国最早的橡胶车轮车辆1932年5月22日,在已经运行于滇越铁路线(昆明—河内)的内燃动车组上安装了由米其林轮胎公司生产的橡胶轮胎,通常叫它“米其林动车组”(曾经改名为红旗号),同时是国内唯一一条米轨铁路。如图15所示,我国最早的米其林橡胶车轮内燃动车组,车长16m,宽2.6m,自重8t,采用汽油内燃发动机。该车组最为独特的部分在于它的走行部,每个转向架上有4对车轮,采用钢制轮辋和橡胶车轮一体化设计,车轮踏面都套装可自动也可人工充气的凸形橡胶轮胎,可以使噪声减小,减振好,乘坐舒适性加强,而且还能提高车速,在当时最高速度可达100km/h,曾创下时速记录。到20世纪80年代因零件不易购置而失修,后经国家花费大量财力修复并移至昆明米轨铁路博物馆。
2橡胶轮胎的选择及其特性
车辆通过轮胎与地面的附着作用产生各种运动,其特性对车辆性能有着至关重要的作用。轮胎有4个基本功能:1)支撑整车重量;2)缓冲因路面不平顺引起对车辆的冲击力;3)为驱动和制动提供附着力;4)提供转弯所需的侧向力[9]。橡胶车轮系统城市轨道交通车辆大多采用无内胎、胶质实心轮胎。无内胎轮胎通常也称“真空胎”,在轮胎内部充入惰性气体。从安全角度讲,真空胎是高速行车最为理想的轮胎。真空胎发热低、质量轻、节省燃料、使用寿命长,鉴于走行轮需要承受整个车体重量,于是为了安全,几乎所有的橡胶车轮城市轨道车辆的走行轮均采用无内胎轮胎。胶质实心轮胎适应于低速高负载苛刻使用条件下运行的车辆,所以通常作为辅助车轮或者用于一些车辆的导向轮。选择轮胎主要是根据每种车辆的运行特点、承载能力和路面情况而定。与钢轮相比,橡胶车轮具有很好的弹性和抓地力,故具有更好的爬坡能力,并且能降低运行时的噪声。爬坡的能力与地面附着力的大小有很大关系,附着力取决于路面状况、粗糙度以及轮胎橡胶材质、花纹、几何尺寸、气压。对于传统的钢轮钢轨系统,轮轨接触属于金属与金属之间的接触,所以附着力很小,在超过牵引力所能承受的坡度时,容易滑坡。与传统轮轨系统比较,橡胶车轮具有复杂的力学特性,轮胎的力学特性对车辆的稳定性、舒适性、动力性、安全性起着举足轻重的作用。轮胎力学特性如下:1)轮胎纵向力学特性。影响纵向力学特性的主要因素是滚动阻力,车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑路面的变形。当轮胎在硬路面滚动时,轮胎径向变形是主要的,由于轮胎内部摩擦产生弹性迟滞损失使轮胎变形时对它做的功不能全部回收[10]。2)轮胎垂向力学特性。充气轮胎的缓冲作用与轮胎的弹性有关,轮胎的刚度特性对车辆的行驶平顺性、行驶稳定性和制动性均有着重要影响。3)轮胎的侧向力学特性。其中轮胎的侧偏特性很大程度上决定了车辆的操纵稳定性,包括各种垂直载荷下轮胎的纵向力、侧向力和回正力矩与侧偏角、纵向滑移率的关系[11]。
苏州市轨道交通集团有限公司自2002年成立以来,积极向其他有建设轨道交通经验的公司学习,并根据苏州当地特色,探索出有苏州特色的轨道交通建设方法,积累了宝贵的经验,创造了轨道交通1号线前期工程的“苏州速度”。苏州市轨道交通集团有限公司始终坚持以“民心工程、共建和谐”为导向,以文明施工为管理主线,不断加强现场管理,尽可能地减少施工对居民出行和环境的影响,得到了广大市民的一致赞誉。自2007年起,苏州轨道交通工程连续5年被评为“苏州十大民心工程”。苏州市轨道交通集团有限公司在规划建设方面,积极与相关规划、发改、财政、国土、环保、消防、人防、残联等主管部门沟通,确保轨道交通建设符合城市规划,严格控制工程投资及变更,积极削减建设工程的社会风险。在客运组织方面,着力打造服务软环境,创“贴心服务”品牌;树立品牌形象,开展轨道交通优势宣传;开展互动活动,扩大轨道交通公众认知度。在行车组织方面,积极听取民声,广纳箴言,合理调整行车计划;精细规划,精致服务,制定节假日运输组织方案;全面总结,逐步提高,做好行车质量分析工作。在公众参与方面,对选线、车站站名、车站装修等均广泛征求民意,引入社会力量共同参与。通过前几年的轨道交通建设经验,苏州市轨道交通集团有限公司培养了一批专业素质过硬的建设管理队伍。随着苏州轨道交通建设的不断深入,轨道建设管理部门会不断总结经验,提高管理水平。本着改善苏州城市交通结构,满足城市日益增长的交通客运需求,促进苏州地区经济发展,提高苏州人民生活水平的宗旨,着力构建一个安全、快捷、舒适、环保的城市现代化轨道交通网络系统,为苏州市的经济和社会发展作出更大贡献。
1.2积极适应城市总体规划
苏州市城市总体规划(2007—2020年)提出构建多轴多心的城市空间结构,在中心城区形成“T轴双城两片”的空间格局,置换古城公共服务功能,疏解古城交通,进而保护古城。规划研究范围涵盖了苏州市各区和部分城镇,总面积扩大为2597km2,城市规模迅速扩大,城市构架进一步拉开[10]。新的城市总体规划目标的实现需要轨道交通的支持,2004年版轨道交通线网已不能覆盖城市的部分重要发展区域。因此,在总规划编制过程中,苏州市对轨道交通线网进行了适当调整,线网总体构架保持不变,对局部线路进行了延伸,扩大了轨道交通的覆盖范围,增加了与长三角区域轨道网的衔接,起到了支持城市总体规划,促进城市发展的作用。2号线延伸线、4号线及其支线的建设可以引导城市发展方向,实现组团之间的快速联系,提升沿线地区土地综合价值,支持园区科教创新区和相城北部新城、南太湖地区的开发建设。3号线和4号线将实现古城区与城市组团快速联系,可以快速疏散古城人口;同时,规划线路均以地下线敷设方式经过古城区,能有效地减轻古城地面交通压力,对保护古城意义重大。苏州市轨道交通2号线延伸段和4号线建成以后,将苏州火车站、苏州北站、苏州园区站3座苏州市城市对外交通枢纽通过城市轨道交通线路紧密地衔接在一起,为苏州市加快融入长三角区域交通系统,增强苏州在长三角区域的地位和作用,提高城市竞争力,促进经济发展提供了绝佳条件。
1.3同步考虑公交一体化、及时调整公套
苏州市积极开展了轨道交通与客运公交一体化的研究和推进工作,积极开展综合交通枢纽、一般换乘枢纽等一体化换乘衔接设施的建设。通过轨道交通的建设,完善了城市客运枢纽,并在站点周边规划了社会停车场和公交枢纽,特别重视自行车接驳和沿线公交线路的优化整合。苏州市开展了《轨道交通与地面交通一体化衔接研究》,深入研究地面一体化衔接换乘设施的规划设计理论方法,作为下一步具体实施的理论依据和方法基础。在此基础上,陆续开展了《苏州市轨道交通1号线与地面交通衔接换乘规划》、《苏州市轨道2号线与地面交通衔接换乘规划》、《苏州市轨道4号线与地面交通衔接换乘规划》,为科学指导轨道站点周边地面交通衔接换乘设施的建设提供了依据。为便于常规公交与轨道的衔接,在轨道1号线沿线共规划11处公交首末站和换乘枢纽用地,并对用地进行了规划控制。1号线开通后,苏州市及时开展了轨道交通公套方案研究,优化调整了原有线路43条,新增接驳线路8条;线路优化后与轨道1号线直接衔接的公交线路从140条增加到156条,加强与轨道交通的衔接;调整与轨道重复较多的区段,进一步扩展轨道交通的辐射范围,减少常规公交与轨道交通的竞争。为便于自行车与轨道的街接,轨道1号线沿线各区及时开展街接规划。如1号线在吴中区只有起点站木渎站,考虑到出行方便,吴中区在木渎公交换乘枢纽内增加公共自行车的停靠点布置;园区则在轨道交通1号线的10个站点及附近设置20多个公共自行车停靠点,采用一南一北对角线设点。1号线沿线设立了超过40个公共自行车停靠点,总共投入2000多辆公共自行车,大部分自行车停靠点与轨道交通1号线同时投入使用。
1.4积极做好与其他层次交通网络的衔接
1.4.1统一规划市区轨道交通与市域轨道交通线网
一般城市轨道交通经过2期的建设后,市区轨道交通达到一定的规模,均会考虑由单一的市区线建设模式转向市区线+市域线建设模式。苏州地处长三角城市连绵发展带,跨区的沟通需求旺盛,因此,早在2009年,在苏州市域轨道交通管理主体尚不明确、建设时机尚不成熟的情况下,第2期线网规划就将市区线与市域线进行一体化考虑。随着地区一体化态势逐渐清晰,在市域轨道交通对外方面,苏州市在规划与所辖县、市的轨道服务对接的同时,还考虑市域线与上海相关线路的衔接;市域轨道线网与市区线网的衔接也由早期的“单点衔接”方式,转变为“多点多线”衔接,进一步统一市区线网与市域线网的规划,锚固两网的衔接换乘点。
1.4.2积极做好与有轨电车的衔接
城市交通是各种交通出行需求层次的组合,包含大运量的地铁,中等运量的磁悬浮系统、自动导轨系统、轻轨系统等,中低运量的BRT系统和现代有轨电车系统,低运量的常规公交[11]以及个体交通。大运量地铁由于建设周期和造价等原因,不可能在短时间内基本覆盖,并且苏州市近期轨道交通线网规划已做统一部署;而新型公共交通系统具有运输能力大、运送速度快、舒适性好、服务质量高以及低碳环保等优点[12],能更好地适应苏州新型城市化的发展要求,满足市民高品质的交通需求,可作为中心城区轨道交通的延伸和补充,弥补轨道交通线网的不足,亦可作为新区的骨干公共交通模式或者旅游特色功能的线路制式。北京、上海、广州等城市已基本形成轨道交通骨干网络,初步形成轨道交通+常规公交的公共交通系统,正在寻求在轨道交通与常规公交之间建立中间层次的公共交通系统。因此,均规划有1000多km的有轨电车线网。目前,苏州轨道交通已经过了2期的建设规划,且正在开展下一期的建设规划工作,至2020年,苏州市轨道交通将基本形成骨干网络。在此基础上,苏州市各区积极开展有轨电车等中等运量交通规划,苏州高新区规划有6条有轨电车线路共100km的线网,与轨道交通线网衔接。其中,有轨电车1号线已于2012年9月开始全面开工建设,全长18km,预计2014年底开通运营。现代有轨电车是高新区内部公交次骨干系统,是轨道交通的延伸、过渡和补充,以满足客流需求,适应并引导城市发展,展示高新区特色风貌的生态公交系统。苏州高新区的有轨电车网络同轨道交通网络的1号线、规划的3号线、6号线和9号线以及常规公交系统共同组成高新区多层次、多模式的公共交通网络。吴中和吴江的有轨电车线网规划亦在进行中,另外,园区北侧地区由于轨道交通线网覆盖不足,也在规划通过中等运量交通系统进行补充。苏州市轨道交通线网规划积极纳入有轨电车线网,统一规划,做好两者的合理分工和衔接换乘,形成“模式多样、层次分明、等级合理、衔接有序”的绿色、低碳、高效、优质一体化公共交通系统。
1.5及时开展线网资源共享研究
苏州市在开展线网规划和建设规划的同时,从整体线网上进行了资源共享研究,对线网的资源共享、信息互通、高效节能等问题进行了综合考虑。不仅保证了线网系统功能的统一与匹配,从规划上实现了线网各系统的资源共享,避免系统的重复设置、改造与返工;同时,也将节约建设投入与运营成本,保证了城市轨道交通线网及近期建设规划的顺利实施,实现了线网系统性和协调性的目的。在后续的线网规划和建设规划工作中,应及时进行线网资源共享研究。
1.6高度重视征地拆迁、管线迁改工作
苏州市轨道交通工程的征地拆迁工作由市委、市政府统一部署,采取“以区为主、属地管理”的模式,由沿线各区政府承担实施,市轨道交通指挥部负责总体协调。已建和在建的苏州市轨道交通工程1,2,4号线的征地拆迁工作均采取边施工、边拆迁的模式,前期工作的快慢直接决定着土建工程能否全面开工。因此,苏州市人民政府及时制定了《苏州轨道交通房屋拆迁资金管理办法》等相关文件。在思想观念上高度重视,敢于直面矛盾;在政策制定上公平合理,市场运作,保障群众利益;在安置补偿上立足实际,统筹兼顾,解决群众后顾之忧;在操作模式上积极转变,与三大民生实事工程相互借鉴;在拆迁进程上任重道远,确保不拖工程后腿。自前期工作正式启动以来,各区、各职能部门抽调大批党员干部组成工作小组和会办小组,上下齐心,左右联动,合力找准政府和涉拆居民间利益的最佳平衡点,在维护最广大群众合法权益的同时,力保轨道交通工程建设的质量和速度。苏州市轨道交通工程的管线迁改工作经验也是值得借鉴的,苏州市政府通过多项措施确保轨道交通工程管线迁改工作顺利推进。市轨动迁处结合管线迁改工作实践,积极总结管线迁改经验,梳理工作流程,提前预见影响工期的工作环节。在规划阶段,充分考虑轨道交通工程的控制管线,紧密与市供电局、照明中心、电信公司等管线主管部门沟通,提前就管线综合平衡相关机制、各项行政审批程序等工作进行沟通协调,确保各项工作顺利进行;在设计阶段,科学统筹谋划,认真研究制定管线迁改工作方案,为市委市政府统筹轨道交通工程管线迁改工作献计献策;在施工阶段,积极动员协调,形成管线迁改工作合力,通过加强组织领导,全面启动轨道交通工程管线迁改工作,开展业务培训,确保管线迁改工作规范有序。
1.7高度重视工程安全及质量
苏州轨道交通工程建设自2007年开工至今,已开通1号线25.7km,2号线26.6km,在建2号线延伸线、4号线及支线68.3km。在轨道交通工程建设的6年里,苏州市轨道交通集团有限公司始终高度重视质量和安全2项基本工作,严把设计关口,强化责任落实,突出现场管控,提升应急管理,并通过全面深入、细致、彻底的质量、安全检查,保证将各类隐患和问题跟踪到底,整改到位。经过前2期的轨道交通规划建设,在质量控制方面,苏州市逐渐总结出了有苏州特色的“菜单式管理”模式,制定了“钢筋、混凝土工程质量控制流程”及“地下连续墙施工质量控制办法”等一系列管理体系;在工程安全方面,不断提炼适合苏州地质条件的“苏州经验”,总结了盾构同步注浆“准厚浆”工艺、盾构穿越建筑物“BAT”管理办法、高架桥梁模板支架“五步验收挂牌控制法”等工艺措施。苏州市轨道交通集团有限公司以住建部颁布的《质量安全法律法规》及相关规范性文件为依据,结合苏州实际,制定了苏州轨道交通工程质量安全管理等一系列规章制度。在狠抓制度落实的同时,结合1号线和2号线的工程实践,在新线项目开工伊始,从基础工作和日常管理着手,全面推广质量管理和安全管理,通过标准化管理,保障工程质量、安全各项工作规范有序,落到实处。为更好地保障轨道交通工程质量,苏州市轨道交通在规划阶段及时开展各线的预可行性研究,本着源头控制源头,从规划设计入手,认真开展风险辨识,通过分析苏州地质特点,优化设计方案,落实切实可行的过程控制措施。
2有待完善的方面与建议
苏州市经过2期的规划建设,积累了许多宝贵的经验,但也存在一些有待完善的问题。
2.1沿线用地控制不能完全落实
为实现城市用地与轨道交通线路的有机结合,使轨道交通引导城市开发,为轨道交通培育稳定客流;同时,为预留轨道交通建设用地,并落实到城市用地规划与控制管理体系,需对轨道交通沿线用地进行控制规划。苏州市轨道交通前2期的线路沿线用地控制未能完全落实,出现部分在规划轨道交通线路控制范围内的建设工程控制不当,导致部分线路在设计阶段需调整方案的情况。这主要是由于部分地块的开发设计方案未报轨道公司审批,或设计方案通过了规划审查,但支护结构采用锚索等侵入轨道交通规划控制范围的工法,影响了轨道交通的规划方案。后续轨道交通规划建设需进一步加强对沿线用地的控制管理,逐步建立起以轨道公司为主体,以规划报建控制为手段,制定一套健全的轨道交通沿线用地控制体系。
2.2线路沿线土地利用规划未能完全同步
交通基础设施的建设必须与沿线发展区的建设一致,在主要的客流走廊方向培育合理的交通方式结构。2号线东延线沿线经过东部新城南端的吴中尹山湖片区和科教创新区,它的建设可以有力促进吴中尹山湖片区和科教创新区的发展,能充分发挥轨道交通对土地开发的引导作用,促进科教创新区和尹山湖片区的开发建设;但因各线站点周边土地性质的匹配问题,使轨道交通线路引导沿线地区的规划发展仍有不足。后续轨道交通规划建设可进一步改善轨道交通规划的设计技术体系,协调轨道交通建设与城市规划的衔接关系,进一步加强轨道交通工程规划设计与城市详细规划阶段的同步互动,尽可能地避免土地利用与规划同步不足的问题。