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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。
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1、投资控制目标的设置
轨道交通工程项目投资控制目标是随着工程建设实践的不断深人而分阶段设置的，设计阶段投资控制目标是其中最重要的阶段目标。一般说来，轨道交通工程项目的建设过程分为5个阶段，即项目建议书阶段、可行性研究阶段、设计阶段、建设实施阶段、试运营与竣工验收阶段。这5个阶段的投资控制目标既是相对独立的，又是相互联系和不断递进的。
在项目建议书阶段，主要设定投资的初步估算目标。其投资分析、测算的数据精度要求较粗，内容相对简单，往往通过对项目主要工程量和内容的框算，并参考同类项目的有关经验数据综合平衡，结合项目特点给出投资的初步估算，其估算误差一般在士20%左右。但此阶段作为项目的投资策划，第一次明确提出了投资控制的初步目标。
在项目可行性研究阶段，主要是确定投资估算目标，即对项目建设中的工程量和各种可能涉及的费用合理性进行考虑，并进行较为全面的动态估算，估算误差应控制在±10%左右。国家规定，此阶段的估算投资额应对项目总造价起控制作用。
在项目设计阶段，可研投资估计是编制设计概算的依据，设计概算一般不应超过可研估算10％原则上，这是项目总投资的最高限额，不得任意突破，如有突破须报原审批部门批准。因此，设计概算是编制投资计划、进行投资包干、考核设计经济性、实行项目招标、核定合同价格的最重要依据，也是项目投资控制目标的重点。经验表明，设计阶段影响项目投资的权重可达80%～90%左右，抓住此阶段的投资控制目标就抓住了根本。
在项目建设实施阶段，以设计概算及设计为指导的工程招投标活动确定的中标合同价格，将是此阶段投资控制的目标。这个阶段投资控制的任务是按设计图施工，使实际支出控制在中标确定的合同价格范围内。
在项目的竣工验收阶段，投资控制的任务就是搞好项目结算和决算，检验项目投资是否控制在国家批准的项目设计概算或修正概算内。
综上所述，设计阶段作为实施投资控制的关键阶段，其投资控制目标的设置必须科学合理，必须按其规律依次确立。
2、工程项目的结构与过程分析
从轨道交通工程的项目内容划分，人们一般把投资结构划分为几大组成部分，即施工准备、土建（车站、区间等）、设备（车辆、供电、信号、通信、空调通风、给排水与消防、电动扶梯、自动售检票、环境监控、防灾报警、车辆段等）、钢轨及扣件、其他费用（征地拆迁、勘测设计、研究实验等）、预备费、建设周期贷款利息等。根据广州、深圳、南京等城市轨道交通建设投资概算分析，其中各部分占投资的大致比例分别为：施工准备占1％～3%，土建占25％～35％，设备占30％～40%，钢轨及扣件占2%左右，其他费用占10％～15％，不同筹措方案建设期银行利息占5％～7%.
轨道交通工程设计阶段投资控制也是一个逐步推进的完整过程，一般包括以下几个主要内容。
首先，对已获批准的可行性研究报告中投资估算部分进行认真分析，在此基础上编制设计招标文件（或设计委托书）。一般说来，工程可行性研究报告都有投资估算偏小的倾向。如果将这一估算作为设计阶段投资控制的基本目标，无疑有很大的压力。因此，在设计招标文件中应对设计目标中的投资控制提出原则意见，并就合理选用相关技术经济指标、制定节约投资降低成本措施等提出详细要求。这就是控制过程中限定范围的工作。如在南京地铁的设计招标文件中，明确提出设计必须实现“安全可靠、功能合理、经济适用、技术先进、用户满意”的目标，在安全可靠、功能合理的前提下，应尽可能追求经济适用、降低造价，必须实行限额设计。
其次，在设计招示中重点对设计投标方案作投资控制分析与评价。应在考察设计单位的资质、信誉和人财物保障条件时着重考虑其对投资控制的能力，应对设计投标方案的设计指导思想是否正确、建设标准是否合理、限额设计是否有保障、投资控制措施是否得力等方面进行综合比选，以确定最合适的设计单位中标。这就是控制过程中识别主要特性的工作。南京地铁在设计招标时就将设计单位的设计投资控制能力作为主要的特性来考核。
第三，设计单位制定经济评价体系，明确主要经济控制指标，推行限额设计，选用科学合理的设计概算编制方法。这就是控制过程中订立标准的工作。标准是衡量投资控制绩效的依据和准绳。标准来自控制目标并服务于控制目标，订立标准必须根据设计阶段投资控制的特点定量确定。
第四，业主与设计单位共同采取行之有效的控制方法及组织措施、经济措施、技术措施、合同措施，及时收集控制中的各种动态数据，认真对比分析研究，确保设计方案的优化与概算文件编制质量。
第五，抓好过程控制，及时衡量绩效。所谓衡量绩效就是抠出投资控制中的实际工作情况与标准之间的偏差信息，并根据这种信息来评估实际控制工作的优劣。只有在投资控制过程中不断地将实际控制状态和效果与标准进行对比，找出差异，才能对控制活动进行客观公正的评价，才能不断趋近控制目标。
第六，认真诊断及纠正，精心做好设计概算审查和调整。如果设计阶段投资控制衡量绩效后发现偏差，就要诊断偏差，分析偏差产生的原因并加以纠正，直至最后完成对设计概算的审查和修正。3、投资控制的方法与措施选择
设计阶段投资控制必须借助科学合理的方法。技术经济分析方法是轨道交通工程设计阶段投资控制较为有效的方法，主要有方案比较法和价值分析法。
方案比较法是一种简便而适用的方法。轨道交通工程设计根据功能需求提出各种技术方案，对各种方案在安全可靠、功能合理的前提下进行技术经济指标系列对比分析，从中挑选经济指标最优的方案，并同时达到控制投资的目的。在同样满足功能要求的前提下，技术经济合理的设计方案，可以降低工程投资5%～20％。因此，凡能进行定量分析对比的设计内容，均应通过计算，用数据说明其技术经济合理并比较选择。特别要注意占工程造价比例较大的建筑材料和机电设备选用的经济性，尽量采用标准化、系列化设计。
价值分析法是以较低的寿命周期费用，可靠地实现必要的功能，较适用于对轨道交通工程设计方案进行分析和优选，投资控制的效果比较明显。价值分析法的表达式用V＝F/C表示。式中V为价值，F为功能，C为寿命周期费用。提高设计价值有以下途径，即：功能提高、费用不变；功能不变，费用降低；功能提高，费用降低；功能稍降，费用大降；功能大增，费用稍增。在轨道交通工程设计中，通过价值分析控制投资的二个步骤是：一是在功能合理的前提下识别非必要费用；二是抓住功能与费用之间的数量关系，找出减少费用的环节；三是寻找消除非必要费用的多种办法，如修改设计，改变原材料品种、规程和供应来源，选择更合适的机电产品，采用更合理的运营模式、生产组织形式及管理方法等。同时，价值分析应侧重在降低费用潜力大的对象上。
南京地铁1号线在工程设计的许多方面都进行了技术经济分析，作了多方案比选。全线13个车站共做了40多个方案。很多车站方案多次论证，投资控制效果明显。总体设计单位在设计中，对全线的12段线路进行了全面的优化和完善，既确保了功能合理，又降低了造价。设备的选型定型及按设计招标采购是影响投资的重要方面。业主与设计单位在每个设备系统的用户需求书编制中都是几易其稿，进行严格的技术经济分析，效果良好。
设计阶段投资控制必须依靠强有力的组织、技术、经济、合同措施保障。组织措施主要是建立合理的设计管理模式，明确业主、设计单位及监理单位在设计阶段投资控制中各自的任务及职责，确定投资控制流程，制定相应的规章制度，落实投资控制人员。技术措施主要是发挥业主、设计单位及监理单位的技术优势，协调、平衡好设计工作的各个方面，特别要通过系统分析、价值分析、方案比较、限额设计、优化设计等技术手段，将投资控制落实在实处，从源头控制设计输人的正确性以及技术标准和文件深度的合理性、统一性。经济措施是调动设计人员控制投资积极性的重要方面。经济奖惩既是对设计成果的价值确定，更是为设计提供激励和制约的基本动力。对设计方在设计中通过技术措施而节约了工程投资的，或功能较原来基础有较大提高的，业主应给予一定的奖励。对设计方未取得业主同意的不合理超投资限额设计，业主应扣减设计费。鼓励监理方发挥主观能动性，多提优化设计方案，尽心尽责实施投资控制，效果明显者给予重奖。合同措施是通过设计合同、监理合同的签定，明确业主、设计单位、监理单位的权责利，这是投资控制落实的有效保障。合同措施必须对设计目标中投资控制定位。南京地铁1号线就是将“经济适用”作为设计目标之一明确定位的。
4、投资控制与设计费用、标准的关系优化
4.1投资控制与设计费用的关系
按照惯例，设计单位设计的费用，与其设计工程的投资额挂钩。国家发文规定了不同种类、大小的工程设计费取费的指导费率。这种设计费的取费方式带来的问题是：进行了限额设计，或通过设计阶段的投资控制降低了工程造价，如何分解设计费，调动设计单位和设计人员积极性？在南京地铁工程的设计中，设计总费用计算基数为国家批准的工程可行性研究报告中投资估算的相关部分，选取某一确定的费率，确定设计总费用。总体总包设计费及分项设计费根据投资估算，考虑各设计单位设计工作的技术含量、难易程度、复杂性、重复性、实际投人工作量和行业收费水平等因素，在设计总费用的范围内，经综合平衡先一次确定相应设计费用，业主也在其中预备一块作为设计奖励基金和设计变更费。设计费由各设计单位包干使用。设计方在确认设计费合理、完整的基础上，包干完成合同规定的所有设计任务。设计费用与设计概算投资脱钩，不因项目投资的增减而增减，确保设计人员科学对待设计，推行限额设计。业主重视并处理好投资与设计费、设计质量的关系，做好设计工作总体评价，尽量使设计工作量和设计业绩与设计费匹配。根据设计工作评价结果，对确因实际原因增加了设计工作量的给予适当补偿；对通过精心设计提高质量降低造价的给予奖励；对没有做好限额设计、投资控制的设计除责令修正外还可作适当处罚。投资控制与设计费用这种关系的建立，避免出现长期以来设计工作中存在的怪圈：设计费用与投资费用按比例挂钩，谁将设计概算做得大，谁就可以按比例多拿设计费用，最后导致优化设计、控制投资的设计费降低，而放弃控制、突破限额的反而可得额外得好处。
4.2投资控制与设计标准的关系
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城市轨道交通采用以旋转电机驱动为代表的传统地铁的历史源远,从1865年英国伦敦世界上第一条地铁(Metro)投入运营,迄今已经有140多年的历史。传统地铁主要依靠的是轮轨的作用力来传递牵引(制动)力的一种技术模式。城市轨道交通的另一种新的模式是直线电机驱动系统,此项技术从20世纪70年代后期,主要是国外(德国、日本等)开始研制,直到20世纪中才应用于铁路运输、煤矿、冶金等自动化生产各方面。其中直线电机在铁路运输方面的应用尤为引人关注。城市轨道交通用直线电机是采用直线同步电动机,实质就是把直线电机的初级(定子)安装在车上,次级(转子)铺设在线路上,需要接触轨和变流器牵引驱动的一种技术模式。
2003年广州市城市轨道交通地铁四号线在国内首次采用直线电机技术,2005年12月首通段已开始投入运营。之后的几年,广州市城市轨道交通五号线、六号线及北京市机场线均采用该项技术。笔者主要对两种运营模式下,对无缝线路的强度和稳定性做一个分析比较。
2线路轨道主要技术标准比较
2.1线路的最大坡度
传统地铁正线的最大坡度不宜大于30‰,困难地段可采用35‰。直线电机线路设计一般地段最大坡度为50‰,困难地段可采用55‰。直线电机理论计算的最大爬坡能力在100‰,但实际应用值到80‰。在无缝线路强度检算中,应注意轨道在制动的条件下,产生的制动附加力。
2.2最小曲线半径
时速100km/h条件下,传统地铁B型车正线最小曲线半径500m,困难的条件下为400m;直线电机车辆设计线路最小曲线半径200m,困难条件下为15m。在不同曲线半径条件下,轨道结构的强度稳定性需进一步的检算。
2.3车辆主要参数比较
传统地铁B型车辆及直线电机主要参数见表1。
其中,对于直线电机车辆应考虑其转子与定子间吸力,广州市四号线直线电机车辆采用日本技术,其吸力为20kN,纵向推进力最大可达到40kN,在轨道强度检算过程中均应考虑此部分的影响。
3无缝线路钢轨强度检算
依据《铁路轨道强度检算法》(TB—2034—88)将钢轨视为支承在等弹性的连续点支座上的连续长梁进行检算。钢轨轨底动拉应力与轨道结构刚度D、速度V、偏载系数β、曲线水平力系数f等因素有关。
直线电机车辆在动态运行的过程,为有效的保证输出功率,轨道结构刚度的连续性尤为重要。直线电机强度检算钢轨支承刚度40~50kN/mm;传统地铁其刚度均小于30kN/mm。由于传统列车重心高度比直线电机车辆大,因此传统地铁列车通过时,由于存在未被平衡的超高,所产生的偏载比直线电机列车大约12%。
按弹性支承连续长梁方法,在曲线半径400m、时速100km等同条件下,传统地铁轨底的拉应力δgd=107·5MPa,动位移yd=1.4mm。直线电机轨底的拉应力Md=98.9MPa,动位移yd=1.1mm。
直线电机车辆轴重轻,车辆重心底,其紧急制动减速度较传统地铁大,但综合的制动附加力又比传统地铁小。在列车运行的条件下,直线电机钢轨只是导向牵引作用,强度检算计算应力小,有利于延长钢轨的使用寿命。超级秘书网
4无缝线路稳定性检算
无缝线路稳定性检算其主要目的是通过力学模型研究胀轨跑道的轨道,以求保持轨道稳定。轨道胀轨跑道基本分成持续发展、胀轨渐变、胀轨跑道三个阶段。国内无缝线路稳定性分析研究理论很多,其中应用比较广泛有“统一无缝线路稳定性计算公式”和“波长不等模型”两种。
“统一无缝线路稳定性计算公式”采用等效道床阻力Q,最早较多的应用于50kg/m钢轨,后长沙铁道学院对60kg/m钢轨的原始弹性弯曲矢度foe、塑性矢度fop等参数进行优化研究,这些参数在秦沈跨区间无缝线路设计中得到应用。公式如下
“波长不等模型”采用幂函数模式回归横向阻力方程(Q=Q0-ByZ+Cyn)分析计算,运用势能的驻值理论,建立无缝线路的稳定计算公式,其允许温度力与钢轨压缩变形能τ1、轨道框架弯曲变形能τ2、道床变形能τ3、扣件的变形能τ4有关。该方法数学推导较为严密,但计算的过程比较的复杂,公式如下
应用VB程序对两种方法编程计算,程序结果与铁路工务技术手册《轨道》和《铁道工程》(西南交通大学)书中范例在同条件下结果一致。笔者主要是针对传统和直线电机的线路最小曲线半径标准,用两种不同的稳定性计算模型,采用1667根/kmⅢ型枕道床q=14.6-357.2y+784.7y0.75同条件下的横向阻力,计算曲线半径R=200m、R=500m钢轨的允许温度力P,计算结果见表2。
从两种稳定性计算公式可见,两种模式地铁在无缝线路稳定性计算方法上没有明显的差别。两种稳定性计算结果的差异原因可能在阻力的取值方式上,统一公式采用常阻力方式及安全系数K=1.25取值等因素。
由于直线电机可适应较小的曲线半径,为保证轨道平顺性,应尽量铺设无缝线路。由表2计算的允许温度压力可见,曲线半径越小允许的温度力越小,可允许温升也越小,因此直线电机轨道结构应尽量高温锁定。
5结语
直线电机做为国内一种新的城市轨道交通模式,由于车辆的转子安装在轨道线路中,轨道结构参数选取与车辆结构的匹配尤为重要。通过对比分析传统和直线电机地铁系统线路轨道标准、无缝线路强度、稳定性检算几个方面,直线电机曲线半径条件应做为无缝线路的控制因素。直线电机地铁由于车辆轻、转向架固定轴距小的特点,可适当提高锁定轨温,有利于轨道稳定。对于直线电机这种新的城市轨道交通模式,无缝线路设计的强度及稳定性检算的参数选取还需在实践中逐步优化。
参考文献:
[1]广钟岩.铁路无缝线路[M].北京:中国铁道出版社,2001.
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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。
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从工作频段的情况来看,国内主流的WLAN采用的是2.4GMHz、共计80MHz的带宽,每个信道的带宽为22MHz,完全不重叠的信号仅有3个。这意味着在隧道区间内AP有效的覆盖距离仅有200m左右,故地铁采用WLAN+TETRA技术实现CBTC、专用无线调度及PIS系统显然会对安全运营带来不确定的因素。相比WLAN网络,LTE有着完善的抗干扰技术,采用正交频分复用技术即OFDM具有完善的编码、重传和IRC(干扰抑制合并)机制,拥有毫秒级的调度机制,可根据干扰情况动态调度资源。
1.2传输速率较高
较高的传输速率,可满足高速移动及大容量网络传输的要求。802.11b采用2.4GHz频段,可支持11Mbit/s的共享接入速率;802.11a工作在5.8GHz频段,其速率高达54Mbit/s。但是,在快速移动下,系统需要很大的控制信息开销来克服由于移动带来的频移、衰落等,不能很好地满足移动的要求。TETRA满足语音通信和28.8Kbit/s的无线数据传输需求,但是面对着越来越多的视频信息等传输需求,窄带无线集群技术已经不能胜任。LTE在20MHz频谱带宽上能够提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率,能够为350km/h高速移动用户提供接入服务,并同步支持语音、视频、数据传输,完全可与PIS、信号车地无线共享网络。
1.3网络结构简单
LTE以分组域业务为主要目标,取消了电路交换域,趋近于典型的IP宽带网结构,意味着网络架构与目前WLAN类似。LTE结构简单,维护方便,系统时延较小。同时,无线融合技术方案取代了各系统分设的大量的区间设备,能够净化安装空间。
1.4QoS保证
WLAN二元安全架构对应3个物理实体,AP无独立身份,易受攻击,无法保证安全。LTE拥有9级QoS算法,带宽基于业务需求按需分配,在与PIS、无线列调等系统共用网络时,可以最大程度地保证CBTC带宽需求。
1.5技术日渐成熟,商业化程度也较高
LTE网络已经在全球应用,中国移动率先在中国部署LTE网络提供公众服务,国内主要LTE供货商均可提供成熟可靠的产品。采用LTE技术,尤其是采用具有完全知识产权的TD-LTE无线宽带集！群技术,将是我国城市轨道交通车地无线系统融合的最重要选择。
2轨道交通各系统的功能需求
2.1专用无线调度系统
采用专用无线调度,实现了轨道交通固定用户与移动用户之间的语音、数据信息、视频信息及附属网管信息的传输和交换。专用无线调度分为了行车调度、维修调度、环控调度及车辆段/停车场无线调度4个部分。按照一个TD-LTE小区并发10路无线通话考虑,包括选呼、组呼、全叫和紧急呼叫的任何一种呼叫形式,每路呼叫带宽需要32Kbit/s,10路并发需要320Kbit/s,同时在一个小区内要有1~2路的视频通话,传输的带宽按照384Kbit/s考虑。
2.2乘客信息系统
PIS车地无线通信主要指控制中心向运营车辆下发一些视频和各类文本信息等,为下行业务。在列车正常运营情况下,每列车可接收1路高清晰数字视频信息,视频编码采用MPEG-2、MPEG-4或H.264格式,每路占用带宽一般为4~6Mbit/s。
2.3列车视频监视
列车视频监视业务主要指运营车辆将列车内实时视频监控图像传输至控制中心,为上行业务。在列车正常运营情况下,轨道交通内的运营人员以及地铁公安分局人员,利用视频监视等设备接收、观看列车内实时视频监控图像,图像的压缩格式宜采用MPEG-4或H.264等。一般情况下,每节车厢内设置2台摄像机,首尾司机室各设置1台摄像机。6辆编组列车共14路视监视频信息,控制中心根据需要可实时随意调看其中2~4路图像,每列车通过无线系统将图像信息上传至车站,再经主干网络传到控制中心。按每路视频图像占带宽1.5Mbit/s考虑,视频业务需要6Mbit/s以上带宽。
2.4信号系统车地通信
信号系统的车地通信可以保证列车和乘客安全,是实现列车运行高效、指挥管理有序的手段。信号系统具有安全性高、通过能力强、较好的抗干扰能力、可靠性高、自动化程度高、限界条件苛刻等特点,其车地通信主要为CBTC业务,系统需要占用100Kbit/s的上下行带宽。
2.5车辆检测信息及列车FAS信息
能为传送列车车辆内部温度、烟度、有害气体浓度和列车轴温、实时车速等环境信息提供通道,以便中心对列车进行监控;信息传输需要带宽不超过200Kbit/s。提供列车FAS火灾告警信息的传输通道,满足中心对列车火灾信息的监控。信息传输需要带宽不超过100Kbit/s。各业务实时性及带宽需求。在列车高速运行的情况下,车地无线系统要保证无线网络的带宽(下行大于8Mbit/s、上行带宽大于7Mbit/s),以满足运营指挥的需要。基于目前主流LTE设备技术情况,需申请10MHz以上专用频段(含保护频段),才能满足上述车地无线业务的需要。此外,通过LTE系统提供的宽带无线环境,在带宽允许的情况下,还可支持未来各类无线业务的扩展。例如,实现各类专用移动终端的无线通信业务,包括维修系统的无线维修终端、综合监控系统的无线监控终端等,保证各类业务的终端灵活化,满足现场维修、监控、指挥等业务需求。
3TD-LTE解决方案
基于TD-LTE技术的城市轨道交通无线通信系统融合解决方案应用网络架构。整个应用系统依场所设置分为3个子系统,分别为控制中心子系统、车站/车辆段及停车场子系统、车载子系统。下面分别简要论述3个子系统组成及功能。
3.1控制中心子系统
控制中心子系统是该融合解决方案专用系统的核心,主要包括LTE核心网设备、无线调度业务服务器DSS,信号系统ATS服务器、CCTV和PIS等业务应用服务器、网络管理系统(含网管终
端及打印机等)及TD-LTE基站设备等。TD-LTE基站设备用以实现控制中心的室内覆盖,TD-LTE核心网EPC向上和各类业务控制平台CCTV中心、PIS系统、信号系统等连接,无线调度业务服务器DSS可提供专业的无线集群调度业务。同时,在控制中心调度大厅,设置行车调度、防灾调度、维修调度台及录音设备等。 3.2车站/车辆段及停车场子系统
车站内主要安装TD-LTE基站设备,包括BBU、RRU。基站设备可以实现本车站的站内覆盖,也可以通过漏泄同轴电缆对线路区间进行覆盖,并可以通过RRU实现拉远覆盖。在沿线各车站值班员处设置车站固定电台,给移动作业人员配备便携台。在车辆段及停车场通信机房内设BBU,RRU设备和天线均安装于机房楼顶的天线杆塔上,对于封闭空间等弱场区需增加RRU进行覆盖。在车辆段/停车场信号楼内设置行车调度台,在检修库内的运转排班室内设置运转调度台。另外,给车辆段/停车场的移动作业人员配备便携台。
3.3车载子系统
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城市轨道交通车地无线通信系统作为车辆和地面之间进行信息传输的通道，可为视频监控系统和乘客信息系统提供车站和车辆之间，乃至控制中心之间的无线传输媒介，是一种传输网络的延伸。除此之外，车地无线通信系统还要求具有较高的可靠性，支持列车在运行速度达到80km/h或者比其更高速度之下的视频信息和多媒体信息的可靠传输，整个系统进行实时传输过程中应能有效的避免黑客和非法信息的侵入，确保整个信息播出时的安全和可靠。当前主要的无线传输技术主要有以下几种：
（1）TETRA、GSM、CDMA：这几种为非常成熟的无线传输技术，应用较为广泛，但是，这三种技术对于车地无线通信系统来说，都满足不了其所要求的传输速率。TETRA其上行速率大约为几kb/s，下行速率大约为几十kb/s，GSM和CDMA的运行速率大致相同，其上行速率和下行速率分别为十几kb/s和几十kb/s。
（2）3G的传输速率与CDMA、TETRA、GSM相比，其在数据的传输速率方面已经有了大幅度的提高，在低速运行状态时的下行速率可以达到几百kb/s，上行速率可以达到几十kb/s；静止状态下的下行速率甚至可以达到2Mb/s。尽管如此，3G的传输速率仍然不能满足车地无线通信系统的需求。
（3）TRainCom-MT是德国得力风根公司专有的车地无线通信技术，其应用领域主要是面向城市轨道无线通信技术，其也是为了城市轨道车地无线交通系统特别研制和发明的。其可以支持高速移动环境下，车地双向无线通信最高达到16Mb/s的传输速度。TRainCom-MT作为一项非标转化的无线传输技术，此系统的协议并不具有开放性，因此，整个系统相关的升级、二次开发与维护都需要依赖技术的开发部门和持有公司，即该项技术只能由德国得力风根公司进行，因此，也就决定其具有较差的市场维护和选择性。
（4）WLAN作为一项宽带的无线传输网络技术，与其他技术相比，具有宽带化、网络化等优势。其目前具有的标准也多样化，例如，其具有802.11a，其工作频段在5.8G，传输的速度一般也可以达到54Mb/s，具有干扰较少的特性，除此之外，一般在5.8G频段的无线传输技术具有非免费开放的特点，因此需要进行申请；802.11b，其工作频段在2.4G，传输速度一般最高能达到11Mb/s；此外，802.11g其工作频段也在2.4G，其主要采用了OFDM调制技术，其数据传输速度同样可高达54Mb/s。WLAN作为一种宽带无线传输网络系统，虽然具有较大的通道带宽，但是其覆盖范围不能满足车地无线通信系统的需求，轨道AP在直线隧道一般每隔二百米就需要进行无线网路设置，导致系统切换和调制较为频繁；同时，与公用WLAN技术采用相同的频段也使得其安全性无法得到有效保障。
（5）WiMax（802.16），即802.16无线域网，其已在2007年10月成为新的3G标准中的一员，当前其主要具有802.16d固定宽带无线接入标准和802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准。802.16无线域网采用了未来通信技术OFDM、OFD-MA、MIMO、AAS等先进技术，OFDM、MIMO、AAS，OFDMA也是未来通信技术的发展方向，其最高可达到70Mbps的传输速度，数据传输的距离也达到了50km，除此之外，还具有应用频道较宽、Qos制度完善、业务丰富灵活、频谱利用较高、灵活分配宽带等优势。尽管如此，WiMax技术还是存在高速移动中无法达到无缝切换的最大问题；同时，受制于产业链的发展缓慢等因素，都使得WiMax技术并未得到广泛的推广和应用。
（6）LTE无线传输技术，其主要是3G技术的不断演进和改善，其也是当前3G和4G技术的过渡阶段，作为3.9G的全球无线标准，其在市场上受到了极力的推广，大部分国内外的厂商也对LTE技术给予很大的期望。其主要是改进和增强了当前3G中的空中接入技术，同时也是目前众多无线传输技术之中，少数几个引入OFDM和MIMO概念的技术之一。与3G相比，其还具有延迟降低、极高数据传输速度、分组传送、向下兼容和光域覆盖等技术上的支持和优势，因此，也被作为3G向4G的主流技术的转变，主流运营商一般也都采取LTE技术标准。因此，通过对比以上几种目前较为成熟的无线传输技术，分析得出目前LTE无线传输技术应用在城市轨道交通车地无线通信技术中，能够提高信息的传输速度，实现大数据量信息的共享，完善并解决了车载视频监控系统实时数据传输难的问题，有效保障了信息的及时性和可靠性。
3LTE技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用
为了从根本上解决城市轨道交通车地无线通信系统中的干扰问题，保证数据通信不断的稳定工作和系统的可靠，只能通过采取优秀的无线通信技术来达到技术上的解决和完善。工作者根据对城市轨道交通车地无线通信系统的相关研究发现，城市轨道交通无线通信系统主要具有：高效的数据业务传输效率、较低的数据业务传输延迟、较高的可靠性、良好的移动性能等特点。LTE技术主要应用在城市轨道交通车地无线通信系统中，具有如下的特点：
（1）LTE系统采取了扁平化的组织方案，具有较为简化的组织网络结构，因此，减少了网元的数量、系统的可靠性也较高。
（2）LTE技术的数据频谱的利用率也较高，数据业务速率也较强，优于TETRA、WIFI、GSM-R等技术。
（3）LTE技术系统扁平化的组织结构，也有效的缩短了两端之间的传输效率，使得信息及时传输，更加满足了城市轨道交通信息传输的实时性和共享性，能够满足城市轨道交通车地无线通信系统的应用需求。
（4）LTE技术可支持列车移动速度达到350km/h的移动传输性能，而目前城市轨道交通行车一般不会超过100km/h的速度，否则会导致移动数据传输性能下降，但是LTE技术却避免了此项不足，使得移动状态下，也能较好的进行数据传输，同时也为未来列车提速创造了有利条件。
（5）LTE技术还具有频谱较为灵活的特点，可以适应不同大小频率的频谱分配，使其在不同频谱中进行分配和部署。车地无线通信技术在隧道中都设置有天线，也可以采用商用的通信泄漏电缆实现信号覆盖。隧道内的单个RRU覆盖可以达到1.2km，提供更为稳定的覆盖面积。而通过多个RRU共小区，可以减少由于更新和切换，导致的信息传输的延迟和抖动，甚至丢失的情况，保证城市轨道交通高速度切换下带宽和频率的稳定。
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1.2安全工程的设计范围
安全工程贯穿于各设计研究阶段，这包括：预可行性研究阶段；可行性研究阶段；总体设计阶段；初步设计阶段；施工图设计阶段；后续服务阶段。
1.3安全工程的设计内容
按照“安全第一、预防为主”的方针，在设计中采取有效措施，避免因设计不合理导致城市轨道交通工程在施工和运营中发生安全事故，这就是城市轨道交通安全工程的设计内容。对于下述安全事故，在设计时就应给予充分考虑，以避免或减少事故损失。
1.3.1火灾
在火灾情况下，人员的伤亡，主要有以下几方面：烧死烧伤；高温灼伤；缺氧窒息；烟气中毒；踩踏；不正确逃生方式造成的摔死、摔伤；引发其他并发症等。
1.3.2撞击
撞击事故，包括：车撞车；车撞物；车撞人。
车撞车：追尾事故或乘客列车与其他车辆相撞(当线路不封闭时)。
车撞物：列车与永久性物体相碰，如：在永久性建筑物及构筑物变形、断裂、松动、脱落时，侵入限界，未能及时处理，而导致与列车碰撞或剐蹭；列车与临时性物体相碰。
车撞人：列车与工作人员、乘客、闯入或穿越行车线路者、平交道口抢行者等相碰。
1.3.3电击
产生电击的因素很多，主要有：触及电气设备的带电体(或绝缘破坏)；触及漏电电气设备的外壳(接触电位差超标)；电缆金属屏蔽层感应电压超标等。
1.3.4踩踏
在发生突发客流、突发事件、自动扶梯失控等情形下，处理不当，会造成不同程度的踩踏事故。产生突发客流的因素有：节假日(如北京清明节)、大型群众活动、恶劣气象等。
1.3.5人为袭击等
爆炸、纵火、毒气等。
1.3.6建筑物垮塌
运营期间，车站、隧道、其他建筑物或构筑物发生垮塌
1.3.7其他灾害
针对地震等地质灾害、透水、洪水、雨雪风雾、沙尘等，设计应考虑防震、防淹、防洪、防雷、防风等。
1.4施工期间
城市轨道交通工程，在施工安装期间，也会发生各种各样的安全事故，如：结构开裂、坍塌以及建设项目周边环境出现沉降或坍塌等。施工不当或设计失误会导致这些事故的发生。
1.5设计期间
项目前期决策失误，虽不会直接威胁到人身安全，但会给项目带来财产损失或影响项目经济效益。
二、安全工程的设计原则
主要原则城市轨道交通安全工程的设计，应以下述要求为目标，在正常使用时：
必须防止因乘客使用系统而造成对乘客的伤害与危险；必须防止系统对运营人员及其他人员的伤害与危险;必须防止运营设施及车辆遭受损害与损失。
城市轨道交通车辆和运营设备的选择，必须技术成熟、安全可靠、满足功能、维修方便、经济合理。乘客使用或操作的设备，必须易于识别，设置在便于触及的地方，并保证不当的操作或使用也不会导致系统发生危险。必须为残疾人、老人、孕妇及带领儿童的人在使用该系统时提供安全舒适的措施。应当在轨道线路、隧道及车站站台、站厅、疏散通道、出入口、通风亭、列车车厢内及其他运营场所的醒目位置设置保障城市轨道交通安全运营的各类发光导向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全标志。对于起火风险大的设施必须加以围护，减少可能的火情蔓延；在对火情及有害燃烧气体与热量控制的基础上，应保障有效疏散措施；铺设在地下车站、隧道及车辆上的电缆应不含卤化物，并避免燃烧时产生有毒气体；一旦发生火灾，通风排烟系统应能进入火灾运行模式，以保障人员疏散或灭火。
三、防火设计的重点提示
在城市轨道交通工程的各种灾害中，火灾是首位的。所谓火灾，是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
3.1火源
在城市轨道交通工程中，引起火灾的火源是多方面的，归结起来，主要有以下几种。了解这些火源，将有利于防火设计。
电气火灾：绝缘老化、违反用电规定、电气设备设计或安装不当、过负荷、电气短路等，都可能导致火灾；生活用火引燃：如烟头等引燃可燃物；生产用火引燃：如施工中由电焊、气割、打磨、切割等的火花或其他火种引燃可燃物；人为破坏纵火。
3.2火灾应急处置预案的编制
在系统投入试运行前，设计单位应协助业主单位编制火灾应急处置预案。
3.3建筑防火的设计要素
疏散通道、疏散门、安全出口、疏散用楼梯及自动扶梯、隧道联络通道的设置；疏散能力；设备及管理用房的门至安全出口的距离。
3.4消防给水与灭火装置的设计要素
消防给水系统、灭火器配置、自动喷水(或喷雾)灭火系统、气体灭火系统、消火栓系统
3.5防烟、排烟与事故通风系统的设计要素
机械防烟、排烟设施的设置、防烟、排烟系统与事故通风的功能、防烟分区的划分、设备的排烟能力、排烟设备的耐热能力、送风量的要求
3.6防灾用电、应急照明与疏散指示的设计要素
消防用电的要求、应急照明的连续供电时间、应急照明的设置、疏散指示标志的设置
四、结语
城市轨道交通安全工程的设计工作，需要给与重点关注。这样做的目的在于，强化城市轨道交通安全工程设计的重要性，使城市轨道交通安全工程的设计更加系统化、程序化、规范化。为实现这个目的，只研究设计导则还不够，还应该建立一套安全工程的设计评价体系。
参考文献：
[1]雷全胜,唐祯敏.城市公交平衡流研究的几个关键问题.综述[J].系统工程学报,2003,18(10):62-70.
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2非金属性短路
非金属性短路主要是指第三轨与走形轨经过渡电阻短路或者是绝缘泄漏，从而发生非金属性短路故障。比如在雨雪天气环境下，暴露在户外的城市轻轨在雨水或者是积雪作用下被覆盖，间接的成为导体从而与行轨发生短路。另一方面，也可能是在长时间的运行过程中接触网或者是第三轨的出现绝缘老化现象，从而导致电流外放和泄漏，泄漏的电流通过绝缘支座在流向接地扁铜后经由变电所地网，最终回流至变电所负极，从而引发非金属性短路故障。同金属性故障相比，非金属性故障下产生的短路电流相对较小，所以造成了其短路现象不容易被察觉。但是随着运行时间的不断加长，可能会产生接触电压或者是跨步电压，严重情况下还会出现电弧，从而使短路故障进一步扩大，给城市交通轨道电力系统的稳定运行以及人身安全都带来了较为严重的影响。
二、城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的几种方法
当前阶段，城市轨道交通运输中供电直流侧短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法两大类：
1阻抗法
城市轨道交通供电直流侧短路故障定位方法中的阻抗法又可以分为单端量阻抗法和双端量阻抗法两种：（1）单端量阻抗法。该种供电直流侧短路故障定位方法的工作原理相对较为简单且易于实现，并且具有着装置成本优廉的特点。但是其在实际运行过程中的故障定位精度较差，主要原因是在定位过程中容易受到对侧系统过渡电阻的影响。在对该种方法的实际运用过程中，可以采用微分方程工频法、一元二次方程法以及迭代法和电压法等，从而消除过渡电阻或者是对侧系统对单端量抗阻法故障测量精度造成的影响。（2）双端量阻抗法。该种故障定位测量方法是当前城市轨道运输供电直流侧短路故障定位中被广泛运用的技术方法，其主要是通过对两端电压流量的推算，并在故障点电压相等的基础上实现故障位置信息的获取，其凭借着对现代通信技术和高精度互感器以及故障录波装置等现代技术和设备的支撑，实现了强大的故障定位功能。
2行波法
行波法是城市轨道交通直流输电系统中较为常用的一种方法，主要是在行波传输的理论基础上达到实现故障定位的目的，通过对不同的故障行波到达测量装置的速度以及时间差等，对故障位置进行计算。以上两种主要的故障定位方法具有着较多的优点，在直流输电系统的故障定位中得到了较为广泛的应用，但是在城市轨道交通直流供电系统中应用时，其对测量设备以及通讯设备具有着较高的要求，相应的设备投资较大。
三、基于贝瑞隆模型的时域故障定位原理和实现
1基本原理分析
对于城市轨道交通来说，其供电直流侧发生短路故障后，导致了保护装置动作，在该故障造成的过程中，其进行故障定位时能够采用的主要数据为在保护动作发生前馈线保护装置所记录的电流和电压信息，不利于故障定位的实现。不论是对于以上单端测距还是双端测距方法来说，其都是以电压以及电流的基波相量为基础的，但是在当前故障发生和切除时间越来越短的情况下，大多数基波相量数据是无法进行准确提取的。对于基于分布参数模型的输电线路时域故障定位方案来说，其可以通过对跳闸前原始数据的采用，不需要进行相应的滤波处理，直接性的在时域对故障距离进行测算，其与直流输电线路本质上不存在较大的区别，仅仅是两者能量集中频域不同，所以该方案模型能够有效实现对城市轨道交通主流侧输电线路短路故障的定位。
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轨道交通的安全性,对城市发展有着不可低估的影响,有必要从经济学角度对轨道交通安全问题作出一些思考。
1轨道交通安全的“公共产品”特性思考
“公共产品”是指具有非竞争性和排他性的产品。非竞争性是指消费上的非竞争性,就是同一单位的公共产品可以供许多人共同消费,某些人对该产品的享用,并不影响他人的享用;排他性是指公共产品一旦提供给公众,不论何人都可以享用,任何人不得加以排斥。
安全属于社会秩序的范畴,是对人、对财产、对环境保护类的无形产品。轨道交通安全具有“公共产品特性”,表现在消费上不具有排他性,不会因一些人的“消费”而影响其他人的“消费”。但是,会因某个人或某一些人的不安全行为而导致安全这一公共产品的隐性短缺或显性短缺。例如,城市轨道交通安全,在没有形成事故以前,个人是“免费”消费着他人所制造的“安全”这一产品。但若个别人不遵守安全规程甚至违法犯罪导致安全事故的发生,将会危及无辜,不仅造成人身伤害和财产损失,同时会严重地影响了社会秩序的稳定。例如,今年7月份英国伦敦地铁爆炸;1995年3月日本东京地铁毒气;2003年2月韩国大邱地铁纵火;2004年2月莫斯科地铁爆炸、大火等案件,伤亡惨重,损失、影响巨大。
地铁公司作为企业,其力量毕竟有限,不可能无限制地承担这类公共安全的社会责任。市场取向的改革带来了发展和繁荣已被实践证明,但市场不是万能的。公共产品的特性导致市场失灵,使政府调节成为必要。关系到社会整体利益的公共交通安全问题,单个企业无力承担起全部义务,政府应当作为公共产品来供给。
公共产品可以分为广义和狭义两种。狭义的公共产品是指政府通过微观参与提供生产性基础设施。轨道交通的投资与建设可由政府部门负责,授权地铁运营公司以经营权,并将基础设施以租赁形式租赁给地铁运营公司,象征性地收取租赁费。由于轨道交通安全所具有的公共产品特性,决定了国有企业能够更好地完成相关任务。国有企业的投资主体主要是国家,国家比任何个人更有全局观念,更关注社会的均衡发展与民众的利益,能够在追求经济效益的同时充分考虑社会效益。相对而言,非国有市场主体往往更注重经济效益,不愿意为承担社会责任而承受利益损失。因此,从轨道交通安全所具有的“公共产品”特性出发,经营轨道交通产业一般仍应以国有经济为主,有条件地允许一部分非国有经济的介入。
广义的公共产品除了基础设施外,还包括立法执法、反恐防暴、公共政策、各项制度安排等。针对地铁运营中可能发生的灾害性事故,需要政府向社会提供防治这些社会性灾害的公共产品。为保证轨道交通运行的安全,越来越需要政府提供如公共政策、政府规制等广义的公共产品。公共政策是政府实施调控和管理的重要手段和工具,可以为轨道交通各经营主体提供行为规范、基本准则和行动指南,并为广大乘客制定安全乘车的行为依据。政府规制作为政府的一种治理工具,意味着政府通过制定特定规则约束企业经营者的经营行为,也就是要约束因为个人利益最大化动机的过分膨胀而导致他人与社会公众安全利益受损。
在保证轨道交通安全问题上,政府的作用应当进一步加强,要根据需要和可能不断推进政策创新,保证公共产品供给的安全性。
2轨道交通安全的生产力特性思考
安全不仅仅是一种技术物态和条件,还是一种具有经济效益的活动,是通过对投入的人力、物力和财力,进行合理组织、控制和调整,以减少事故和降低事故损失,达到人、技术、环境的最佳结合,间接促进了经济增值的一种活动。安全活动既具有自然属性,又是在一定的社会生产方式下进行的有目的的活动,它在遵循自然规律的同时,还受到社会生产关系的影响,因此,安全具有生产力的特性。
生产力是生产能满足人类需要的有用物品的能力。轨道交通安全具有生产力特性,一方面是指它体现了一定的社会关系和经济关系,具有一定的社会和经济属性,由于轨道交通安全涉及到社会的方方面面,已成为影响社会生产力发展的一个重要因素;另一方面轨道交通安全状况受生产力发展水平的制约,从一定程度上讲,轨道交通安全程度是一定生产力发展水平的标志。
生产力是由人的要素和一系列物的要素结合而成的有机体系,轨道交通安全也是受到人、车辆、机电等人的和物的因素的作用。近年来,国内外轨道交通事故分析证明,这些因素是导致轨道交通事故发生的主要原因。
从人的因素看,既有因乘客未遵守安全乘车规则所导致的事故,也有因为工作人员职责疏忽而引发的险性事故。从物的因素看,车辆、轨道、供电、信号等故障都可导致事故的发生。
生产力反映的是人类的劳动能力,生产力的发展归根结底是人类劳动能力的发展,是人类科学知识、实践经验、操作技能和社会结合能力不断累积和提高的结果,因而人是生产力中的首要因素。
统计表明,几乎每一起重大事故都与工作人员的基本素质有关,所以抓运行安全首先要抓对工作人员的教育和培训包括法制教育,技术教育,安全教育和职业道德教育,使工作人员牢记“安全第一”的运营准则,任何时候都不能心存侥幸和麻痹大意。
迅速的反应和正确的措施是处理紧急事故和灾害的关键,只有增强员工对突发性事件的应急处理能力,才能把事故与灾害造成的人员伤亡和财产损失降到最低限度。为了保证轨道交通运营安全,除了加强对员工的安全思想教育,还必须进行事故应急处理模拟演练,逐步提高各有关专业和工种工作人员的应变能力、协同配合能力和对事故的综合救援能力,达到锻炼员工队伍的目的。
为了提高轨道交通的运营安全和运输效能,提高生产力水平,还必须抓住其他车辆、轨道、供电、信号设备等一系列物的因素,因为这些因素都直接关联到列车的安全运行,必须引起建设和运营企业的高度重视,采取相应对策。
生产力的发展归根结底是人的能力的发展,而人的能力的发展又归根结底是科学技术的发展。科学通过革新生产工具和生产技术、扩展新的劳动对象、提高劳动者素质和促进管理的科学化等多种途径,被运用于生产过程,形成现实的生产力。在科学技术日新月异的现代社会,生产力的发展越来越多地取决于科学水平和技术进步,取决于科学技术在生产上的应用。
“科学技术是第一生产力”,它的作用渗透于轨道交通安全的每一个要素,离开了现代科学技术的综合应用,安全运营就不可能得到强有力的保证。首先要用科学技术促进人员素质提高,用科学的理论和正确的思想观念教育广大员工,使他们掌握科学的管理方法和工作方法,掌握岗位所需的科学知识和技能。其次要提高车辆等装备的科技含量,用新技术、新设备提高运营系统的可靠性和安全性。其中采用自动化程度高、安全性能好的系统设备,是提高运营系统安全性的重要基础。现代城市中,地铁是人流最为密集的公共场所之一,其可靠运行是地铁安全运营的前提条件。把这些机电设备纳入统一的智能化的管理,通过自动化系统对这些设备进行科学高效的监控管理,是确保地铁内安全的关键因素。
3轨道交通安全的资源配置特性思考
满足人类欲望的物品可分为“自由物品”和“经济物品”。“自由物品”是指人类无需通过努力就能取用的物品,如阳光、空气等,它的数量是无限的;“经济物品”是指人类必须付出代价方可得到的物品,即必须借助生产资源通过人类加工出来的物品。相对于人的无穷无尽的欲望而言,“经济物品”或者说生产这些物品的资源是不足的,稀缺的。从经济资源稀缺性的事实出发,就产生了资源配置的问题。
轨道交通安全属于“经济物品”,它是通过政府、企业、乘客和车辆、轨道、控制系统等一系列因素相结合而生产出来的。社会资源是有限的,社会对安全的投入受到客观经济水平的限制,它的数量不是无限的,如何在有限的安全投入下,获得最大的安全效益?这使轨道交通安全具有了资源配置的特性,即必须在现有的条件下,通过资源的合理配置,最大限度地增进轨道交通的安全,实现最优化。
安全资源配置是安全活动与安全产品生产之间的资源配置比例和安全活动各环节之间的资源配置比例问题。可以这样认为,轨道交通的设计和建设属于安全产品的生产,而轨道交通的运营则属于安全活动。
一方面,在一定时期可控资源是一定的,这些资源一部分配置在产品生产上,另一部分配置在安全活动上。产品生产与安全活动之间的资源配置比例决定着生产与安全之间能否协调统一,决定着轨道交通安全所能达到的广度和深度。所以,在安全资源配置总量一定的情况下,安全资源配置问题首先要解决多少资源配置在产品生产上、多少配置在安全活动上,安全资源配置应该以最优化作为配置效率的标准,以实现安全产品生产与安全活动的协调统一。
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在施工过程中需要占用大量空间，拆迁、开挖、回填以及渣土的运输堆放和装卸过程中所产生的扬尘污染等都会对周围的空气产生较大影响。施工过程中机械产生的废液随着雨水的下渗会对地表水产生污染，尤其是地铁等下挖深度较大的工程对含水地层存在一定的影响。此外，大规模的开挖基坑、工程降水都对工程周围的地下水造成一定的影响，由于轨道交通工程的施行导致地面沉降问题也越来越受到人们的关注。
1.2对社会环境的影响城市轨道交通对于环境影响
根据时间段的区分，大体可以分为施工期间的社会环境影响和运营期间的社会环境影响。其中，施工期间的社会环境影响主要是指轨道交通在施工前的征地拆迁、基础开挖对于城市景观的破坏和对城市交通所带来的影响；施工期间施工中所填挖的土方堆置过程中如果防护不当，一旦遇到雨雪天气便会造成道路泥泞，对周围市民的出行造成影响。有的城市轨道交通还位于城区的主要干道附近，在轨道施工过程中会对周围路干进行围挡以方便施工，这就使得本来就十分拥挤的道路更加堵塞。
2城市轨道交通环评内容
2.1环评原则
2.1.1科学、客观原则
城市轨道交通建设与其他城市公共交通建设相比属于一种清洁的环保交通方式，因此，在对轨道交通建设项目进行环评时要做到客观、科学，综合考虑项目建设后的经济、社会等各种环境要素及其构成对周边生态系统可能产生的正面或负面影响。
2.1.2整体性原则
城市轨道交通建设是一项重要的、投资巨大的基础性工程，因此，城市轨道建设要与该市的整体发展规划要协调起来，把轨道建设与城市其他大型的项目建设规划衔接起来，做到与城市的整体发展相一致。
2.1.3公众参与原则
城市轨道交通建设对于居民生活、出行的影响是显而易见的，因此，要在编制城市轨道交通环评时要充分的鼓励、引导和支持公众广泛参与其中，听取社会各方面的利益和主张，不断提升轨道交通环评的科学化水平。
2.2环境影响因子及减缓措施
2.2.1声环境影响及对策
根据轨道交通噪声的预测结果，高架线路所产生的噪声影响比地面线路的噪声影响范围要大，尤其是夜间噪声影响更为明显，而地下线路的噪声影响主要集中在地面风亭和冷却塔噪声。因此，建议在工程高架段要做到全线预留声屏障或隔声窗；调整土地利用规划，把临路建筑规划设计为高层商业建筑，减少在线路周边建设居住、文教以及医疗等。
2.2.2电磁影响及对策
轨道交通建设规划范围内基本都有电视网，因此，电磁辐射会对周围的无线电视存在较大影响。在技术允许的条件下，尽量将主变电站建于地下，对于地面的变电所在选址时要尽量与学校、居住区、医院等保持一定的距离。
2.2.3振动环境影响及对策
轨道交通建成后对周边的环境影响还突出表现在振动影响，因此，要采取合适的减振措施，可以考虑采取浮置板道床、弹性短轨枕等减振措施来减轻二次结构噪声源影响，合理选择线路走向和隧道埋深，重点从车辆、轮轨以及隧道结构来考虑减轻振动的具体措施，必要的敏感区需要支撑结构加固和基础加固以减少振动带来的损害。
2.2.4大气环境影响及对策
城市轨道交通建设对于周围大气环境的影响主要是施工期和后期的运营期。其中，施工期主要有施工车辆废气、挖土、运输以及回填过程中所产生的扬尘；而运营期的大气环境影响主要是正面影响，可以有效降低交通汽车的尾气排放量，负面影响则主要表现在停车场周围的废气以及地面风亭排风对大气的影响。因此，施工时要注意降低扬尘，对运输工程材料的车辆做好防尘措施。此外，要做好风亭的选址，改善风亭进风质量，以减少汽车尾气对地下车站空气质量的影响。
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一、公共交通行业规制的依据
1.城市公共交通行业具有自然垄断性
城市公共交通的运营必须借助于能覆盖全市范围的道路网络，生产者（公交企业）才能将其产品（客运服务）销售给最终用户（乘客），具有明显的网络性、范围经济性和规模经济，因此，城市公交行业由一家或少数几家企业经营比由多数企业经营更有效率。对城市公交行业实行政府规制，一方面，控制进入行业的公交企业数量，维护公交行业一定程度的垄断经营，可以避免不必要的重复投资和过度竞争所造成的资源配置的损失；另一方面，赋予进入企业以相应的供给责任，限制其退出，从而保证城市公共交通市场的有效供给。
2.城市公共交通行业具有准公共产品的特性
城市公共交通是介于公共产品与私人产品之间的准公共产品，其消费既具有公共产品的非竞争性，但又存在明显差异，有的社会成员消费的多，有的社会成员消费的少；同时，也具有私人产品的排他性，但又存在与私人产品不同的垄断性。因此，城市公交企业具有企业性和公共性的复合特性，既要追求企业利益的最大化，以实现其企业性；同时，为保证公交产品的有效供给和广大市民的出行，政府要对其进行严格的规制，限定价格，以维护消费者的利益，实现社会福利的最大化。
3.城市公交行业具有很强的外部性
所谓外部性，是指某种商品的生产和消费所产生的效应扩散或波及到当事人之外的一种情况，包括正外部性和负外部性。如城市公交保证了市民顺畅的出行，节约了时间；或者由于政府对公交票价的管制所带给消费者的额外收益都是正外部性的体现。而另一方面，公共交通也造成了负外部性，如空气污染、噪声污染，以及交通事故风险的增加和更加严重的交通拥挤问题。因此，要解决公共交通的外部性问题，对其实行政府规制也是十分必要的。
二、城市公共交通行业的政府规制
1.城市公共交通行业的市场结构规制
政府对城市公交行业市场结构规制的基本问题是：第一，在目前的市场需求总量和需求结构下，在公交行业究竟应该存在多少家公交企业，以及这些企业在各个地区和业务领域的分布；第二，对公交行业自然垄断业务和非自然垄断业务的规制问题。
长期以来，我国城市公共交通行业采取垂直一体化的组织结构，形成了国有公交公司一家垄断的局面，制约了城市公共交通的发展。虽然从20世纪90年代以来，我国公交行业进行了一系列改革，但根本性问题仍普遍存在：(1)城市公共汽（电）车、出租汽车、轨道交通分属不同的政府部门管理，运营和发展缺乏统一的规划协调；(2)政府补贴机制不科学，补贴不到位；(3)公交企业经营效率低下，企业亏损严重。
要改变制约公共交通发展的现状，就必须对现有的公交行业政府规制进行改革：(1)改革公共交通规制体制，转变政府职能，切实做到政企分开，实现“三种职能”，即政府社会经济管理职能、公交企业所有者职能和公交企业经营者职能的分离；(2)深化国有公交企业的改革，改善经营管理，减少经营性亏损；(3)实施公交线路的特许专营制度；(4)调整公交市场结构，促进合理有序的竞争，保证公共交通的有效供给；(5)改革政府公交补贴制度。
2.城市公共交通行业的价格规制
城市公共交通行业具有自然垄断性，若不进行规制，容易形成垄断价格，损害其公益性，造成社会福利的损失，因此必须由政府进行价格规制。
我国的公交行业一直被视为“福利事业”，长期以来一直采用以成本为基础的低效率价格形成机制，以政府指令性的背离价值的低价格来提供服务，依赖国家给予亏损补贴，价格基本不受供求关系和成本变动的影响。这种价格形成机制带有浓厚的计划经济色彩，也越来越不适应市场经济发展的要求，它也是导致公交企业的长期亏损的一个重要原因。
因此，对我国当前公共交通行业的价格规制体制的改革显得尤为重要，主要有：(1)制定科学规范的定价原则，采用分段定价、分时定价等差别定价方法；(2)推行公交价格听证会制度，体现价格决策的民主化、公开化和透明化；(3)尽快出台《城市公共交通法》，完善公交价格管理的法律体系。
3.成都市公共交通行业规制的改革实践
成都市对公共交通行业的规制进行了有益的探索。2005年12月组建了成都市交通委员会，打破了原来公共交通行业中市交通局、市政公用局、市公安局、市经委各自为政的局面，进而实施统一的规划管理。市交委作为行业管理者，统筹管理公交车、出租车、长途客运、轨道交通等事宜，并对全市公共交通运输行业实施调控和监管。国资委作为公交集团国有资产的出资人和所有者，对公交集团国有资产的保值增值进行监督。而公交集团作为企业的经营管理者对日常营运进行管理。通过对公交行业规制体制的改革，既整合了资源，由交通委员会对全市的公共交通的运营和发展实施统一的规划协调，又实现了“三种职能”的分离。
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一、城市轨道交通安全工程的概念
1.1定义
城市轨道交通安全工程，是影响城市轨道交通安全建造与安全运营的全部工作的总称。
1.2安全工程的设计范围
安全工程贯穿于各设计研究阶段，这包括：预可行性研究阶段；可行性研究阶段；总体设计阶段；初步设计阶段；施工图设计阶段；后续服务阶段。
1.3安全工程的设计内容
按照“安全第一、预防为主”的方针，在设计中采取有效措施，避免因设计不合理导致城市轨道交通工程在施工和运营中发生安全事故，这就是城市轨道交通安全工程的设计内容。对于下述安全事故，在设计时就应给予充分考虑，以避免或减少事故损失。
1.3.1火灾
在火灾情况下，人员的伤亡，主要有以下几方面：烧死烧伤；高温灼伤；缺氧窒息；烟气中毒；踩踏；不正确逃生方式造成的摔死、摔伤；引发其他并发症等。
1.3.2撞击
撞击事故，包括：车撞车；车撞物；车撞人。
车撞车：追尾事故或乘客列车与其他车辆相撞(当线路不封闭时)。
车撞物：列车与永久性物体相碰，如：在永久性建筑物及构筑物变形、断裂、松动、脱落时，侵入限界，未能及时处理，而导致与列车碰撞或剐蹭；列车与临时性物体相碰。
车撞人：列车与工作人员、乘客、闯入或穿越行车线路者、平交道口抢行者等相碰。
1.3.3电击
产生电击的因素很多，主要有：触及电气设备的带电体(或绝缘破坏)；触及漏电电气设备的外壳(接触电位差超标)；电缆金属屏蔽层感应电压超标等。
1.3.4踩踏
在发生突发客流、突发事件、自动扶梯失控等情形下，处理不当，会造成不同程度的踩踏事故。产生突发客流的因素有：节假日(如北京清明节)、大型群众活动、恶劣气象等。
1.3.5人为袭击等
爆炸、纵火、毒气等。
1.3.6建筑物垮塌
运营期间，车站、隧道、其他建筑物或构筑物发生垮塌
1.3.7其他灾害
针对地震等地质灾害、透水、洪水、雨雪风雾、沙尘等，设计应考虑防震、防淹、防洪、防雷、防风等。
1.4施工期间
城市轨道交通工程，在施工安装期间，也会发生各种各样的安全事故，如：结构开裂、坍塌以及建设项目周边环境出现沉降或坍塌等。施工不当或设计失误会导致这些事故的发生。
1.5设计期间
项目前期决策失误，虽不会直接威胁到人身安全，但会给项目带来财产损失或影响项目经济效益。二、安全工程的设计原则
主要原则城市轨道交通安全工程的设计，应以下述要求为目标，在正常使用时：
必须防止因乘客使用系统而造成对乘客的伤害与危险；必须防止系统对运营人员及其他人员的伤害与危险;必须防止运营设施及车辆遭受损害与损失。
城市轨道交通车辆和运营设备的选择，必须技术成熟、安全可靠、满足功能、维修方便、经济合理。乘客使用或操作的设备，必须易于识别，设置在便于触及的地方，并保证不当的操作或使用也不会导致系统发生危险。必须为残疾人、老人、孕妇及带领儿童的人在使用该系统时提供安全舒适的措施。应当在轨道线路、隧道及车站站台、站厅、疏散通道、出入口、通风亭、列车车厢内及其他运营场所的醒目位置设置保障城市轨道交通安全运营的各类发光导向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全标志。对于起火风险大的设施必须加以围护，减少可能的火情蔓延；在对火情及有害燃烧气体与热量控制的基础上，应保障有效疏散措施；铺设在地下车站、隧道及车辆上的电缆应不含卤化物，并避免燃烧时产生有毒气体；一旦发生火灾，通风排烟系统应能进入火灾运行模式，以保障人员疏散或灭火。
三、防火设计的重点提示
在城市轨道交通工程的各种灾害中，火灾是首位的。所谓火灾，是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
3.1火源
在城市轨道交通工程中，引起火灾的火源是多方面的，归结起来，主要有以下几种。了解这些火源，将有利于防火设计。
电气火灾：绝缘老化、违反用电规定、电气设备设计或安装不当、过负荷、电气短路等，都可能导致火灾；生活用火引燃：如烟头等引燃可燃物；生产用火引燃：如施工中由电焊、气割、打磨、切割等的火花或其他火种引燃可燃物；人为破坏纵火。
3.2火灾应急处置预案的编制
在系统投入试运行前，设计单位应协助业主单位编制火灾应急处置预案。
3.3建筑防火的设计要素
疏散通道、疏散门、安全出口、疏散用楼梯及自动扶梯、隧道联络通道的设置；疏散能力；设备及管理用房的门至安全出口的距离。
3.4消防给水与灭火装置的设计要素
消防给水系统、灭火器配置、自动喷水(或喷雾)灭火系统、气体灭火系统、消火栓系统
3.5防烟、排烟与事故通风系统的设计要素
机械防烟、排烟设施的设置、防烟、排烟系统与事故通风的功能、防烟分区的划分、设备的排烟能力、排烟设备的耐热能力、送风量的要求
3.6防灾用电、应急照明与疏散指示的设计要素
消防用电的要求、应急照明的连续供电时间、应急照明的设置、疏散指示标志的设置
四、结语
城市轨道交通安全工程的设计工作，需要给与重点关注。这样做的目的在于，强化城市轨道交通安全工程设计的重要性，使城市轨道交通安全工程的设计更加系统化、程序化、规范化。为实现这个目的，只研究设计导则还不够，还应该建立一套安全工程的设计评价体系。
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随着我国经济的发展和城市化进程的加快，如何合理地解决城市迅速增长所引发的交通需求和有限的城市空间资源规划与管理是目前我国各大城市所关注的问题。国内外实践证明，发展以轨道交通系统为骨干、以公共交通为主体、各种交通方式相结合的多层次、多功能、多类型的城市综合交通运输体系是解决城市交通问题的主要途径。城市快速轨道交通工程是一项大型的系统工程，技术复杂、涉及专业多、投资大、建设周期长。快速轨道交通线网规划（以下简称“线网规划”）作为轨道交通发展的基础和先决条件，具有举足轻重的作用，是关系到今后地铁建设及运营能否顺利实施，并能否有效地节省投资的重要问题。
线网规划设计中所涉及的问题很多。最近，笔者有幸参加了关于北京快速轨道交通线网规划的设计工作。笔者将结合此工程实例和一些粗浅的体会，谈谈线网规划中的一些新思路和方法。本文将从线网规模的确定、线网规划合理的设计原则、线网详细的统计分析、多标准评价体系、最佳方案的功能、技术和运营分析、最优方案分期实施计划等方面进行介绍。
二、线网规模的确定
线网的规划研究首先要确定城市轨道交通线网合理的规模，以此在宏观上判断一个城市大概的轨道交通规模范围。线网规模要以城市今后的发展、经济发展、城市交通发展政策和服务水平目标为依据，应当是出行需求与交通服务之间的最佳结合点，坚持近远期相结合、定性定量分析相结合原则和经济性原则。线路走向尽可能满足城市布局结构和出行总量需要，并适当兼顾城市将要开发地区发展的需要。线网规模的准确把握应使其在不同阶段都能满足出行客流的要求，发挥最大的作用。线网的规模要包括不同阶段线网的编织密度和服务水平等级。
1定性的确定
（1）线网的规模与城市发展规划紧密结合
根据城市发展规划，结合城市特点、出行需求、客流预测，对重点发展地区、商业区、高新技术开发区等进行重点开发。对人口增长和就业岗位的分布进行科学的预测，以指导和帮助我们更合理地确定不同区域中线网的编织密度。北京目前的规划布局为，进一步加强由天安门广场、长安街、复兴门、建国门组成的“超级中心”；发展CBD商务区；发展王府井、西单、朝外等主要商业区；优先发展具有战略意义的海淀高新技术开发区以及上地、丰台、石景山、望京等技术园区、2008年奥运会在北京的举行将为增加北京的城市活力以及发展交通基础设施起到积极推动作用；积极推动边缘集团和卫星城发展；加强对绿化环带和市区的规划绿地建设；加大对北京文化遗产的保护力度。作为首都、国家政治文化中心、历史名城，在保护其特色的基础上，改善生活环境、交通状况，提高市民生活水平和出行需求。
（2）线网的规模与经济发展政策紧密相关
经济发展是支持城市进步，活跃城市社会活动和影响全市居民出行的重要因素之一。很显然，出行率与市民富裕程度休戚相关。同时，发展交通的投资力度也与经济发展紧密相连。
由于经济发展与机动化程度，总出行率和私人机动化出行率之间有紧密的联系，因此，未来GDP的增长趋势对交通发展有重大的意义。根据经济发展的预测，可推算出未来各种交通模式的综合投资潜力及未来公共交通的投资潜力，从而更好地确定不同时期线网的规模。
（3）线网的规模与城市交通发展政策紧密相关
进行准确的交通调查，掌握居民的出行情况。如进行出行方式、出行率、主要出行客流分配等调查，以此确定合理的交通发展政策。
积极发展公共交通，有效控制私人机动化出行，对自行车出行人员合理引导，使这部分人能转向公共交通。必须推行合理的总体交通发展政策，使各交通体系协调发展。
（4）轨道交通服务水平目标的制定
轨道交通服务水平目标的制定对线网规模的确定起到重要指导作用，很大程度上决定了线网的发展方向和未来建设速度。北京市轨道线网服务水平目标制定时考虑如下几点:
a.易达性：居民住所或上班地点距与其最近车站的距离不超过750m；
b.出行时间：在市区范围内，出行时间不超过60min；
c.候车时间：高峰小时候车时间不超过3min；
d.舒适度：除座位外，6人/m2标准。
2定量的分析
在定性确定设计原则后，可根据公共交通客流总量、人均指标测算法和面积密度测算公式分别定量计算轨道线网规模。
对线网规模的影响作用有的可以量化，有的无法量化，所以确定城市轨道交通线网规模要采用定量计算和定性分析相结合的方法。定性分析对线网规模具有宏观指导作用，而定量计算是对定性分析的一种合理验证和修正，在以往的工作中，由于技术手段和调查数据积累的不足，定量计算的可信度大打折扣。今后随着数据采集手段的提高和城市公共交通信息化平台的建立，将为城市轨道交通的合理规划提供有力的技术保障。
三、制定线网规划的原则
在线网规模确定的基础上，制定合理的轨道线网规划设计原则，为下一步规划线网提供依据。北京作为首都，是政治、经济和文化中心,人口繁多、地域面积很大、地下状况复杂，为达到较高的交通服务等级，制定了很多的设计原则，列举以下部分内容来说明。
1.支持城市多中心发展和经济发展的政策，重点支持CBD、金融街、主要商业中心、文化旅游中心、边缘集团、奥林匹克公园、高新技术开发区及卫星城等已建、在建和规划建设的地区的发展。按照SOD和TOD结合的方式合理规划线网，是其更加适应城市发展和经济发展的需要。
2.根据不同的标准对各种交通模式进行分类，选择适合不同城市的不同功能等级和交通服务等级的交通模式。北京作为特大城市，其人口较多，我们就选择了重型大运量的市域线和市区线的模式。市域线服务于市区和城郊，站间距相对较大、速度快、运量大，较好地吸引远程的客流。市区线主要服务于市中心区域，站间距相对小一些，发车间隔较小，较好的吸引近距离乘客，但较小的站间距就势必造成工程造价的升高。所以，有效的确定站间距对于线网的合理性也是很重要的。而对于小型的人口相对较少的城市，也许，发展有轨电车就可满足出行的需求。
a.按照线路的服务功能等级不同分为市域线、市区线、局域线。
b.按照运量的大小分为重型大运量的地铁、轻轨、有轨电车系统。
c.按照封闭形式分为混合交通、半封闭、全封闭线路。
d.为满足不同等级的交通服务，车站分为大型枢纽站、一般换乘车站和一般车站。
e.根据客流的要求选择不同的车辆类型，目前我国规范规定：有A、B、C三种车型。
3.依据城市的出行特征来确定线网的结构形式。经过科学的客流预测，分区域测算出城市中的主要交通走廊，是从市区-市郊的放射形出行、还是穿越市中心的穿越形出行；是优先考虑线路走向，还是先锚固住车站的站位；多种设计思路组合运用可构造出不同的线网结构形式。但无论以哪种思路为出发点来设计的结构形式都需要用客流预测来验证其适用性，并根据结果进行调整后，再进行测试，直到其合理为止。
4.线路的铺设形式需根据所处的地理位置、地质情况、城市景观等来确定地下、地面和高架形式。例如，北京在三环路以内规定均采用地下线形式；而颐和园地区虽处三环外，但由于景观原因，从其门口通过的线路需埋入地下。
5.对线网中线路和车站进行设计和施工的可行性研究，分析并选取最优方案。施工中针对不同情况选取与之相适应的施工方法，包括暗挖、明挖、盖挖；同时，车站设计中还需考虑站台的形式、站台和站厅的相对位置等问题。这些都是应该在线网规划中需考虑和确定的。线网规划作为前期工作，应该在大的原则上具有规范作用，一旦确定，就不应轻易改变。因此，在做这项工作，一定要慎之又慎，通盘考虑。
6.对于大型公交枢纽，我们应当根据枢纽站周边的环境条件及其所发挥的作用，以及对此区域的土地规划、预留发展和客流预测进行深入的研究，合理确定枢纽站的规模。并且优化其易达性，方便乘客进入车站或与其他交通模式的换乘（地面公交、出租车、自行车、步行），从而使其更有效地吸引客流。这就需要规划部门的大力支持，对于此规划区域得到合理安排和监控，尽量减少原则性的变动。
大型公交枢纽站的换乘形式多种多样，我们以前设计的车站换乘形式多为十字换乘、T型换乘和通道换乘，设计不够合理。一方面是设计上较为死板老套，另一个造成目前状况的重要原因是，规划和前期的准备工作做的不够细致深入，控制规划的后续工作执行的又不严格。比如多条线路在某一地段交汇，往往缺乏深入地综合分析和规划。在车站设计时，哪条线先设计，就把有利的土地资源占尽，很少为后续线路统筹考虑，从而导致土地资源的浪费、并使后续工程的施工设计难度加大、费用增加、换乘形式单一、换乘距离加长，甚至造成许多好的规划方案难以实施。因此，在开始建设时就需要统筹考虑,把大型枢纽站的土建结构一次建成，为后续工程的建设提供条件。例如：在西客站和东直门站的下方就已考虑和建成预留的地铁车站。
7.我们经常认为多线交汇的交通枢纽在设计上较为困难，因交汇线路越多，车站规模越大，投资越多。但为了提高乘客的换乘方便，对线路可进行适当合理的优化，使其换乘合理，同时有效降低投资。以3条线路交汇为例：图1(a)是有两条线路平行通过车站，形成换乘，另一条线路分别与其形成换乘，此形式为两层的较理想的车站线路形式。若遇到图1（b）的形式，即3条线路相互交叉，形成三层的规模较大的车站。我们可以对其进行合理的优化调整，使其中的两条线在同一标高平行通过交汇处，这样使其形成同站台换乘形式，即在同一站台上就可换乘其他线路上的车辆，大大地方便了乘客，在香港等许多城市都采用了这种换乘形式；也可使两条或更多的线路在此车站区域共用同一条线路和站台，形成共线运营的形式，德国法兰克福等城市的地铁就有许多车站采用这种形式，换乘极为方便，但同时对运营管理的要求大大提高，为图1（c）所示。
8.在规划阶段还应该考虑到线网中各条线路之间的联络线，使整个线网在各个阶段都能达到最佳的运营效果，成为一个有机的整体，相互协调，资源共享。同时还应考虑到与外部铁路专用线的衔接，使外部的资源有效的通过铁路专用线运送进入线网中来。
四、线网的规划
线网规模确定后，依据所设定的设计原则，在分析研究的基础上，设计并规划出合理的线网，形成城市交通骨架。
五、对线网进行详细的统计
随后对所设计的线网进行详细的统计和分析，得出的统计数据反映了路网的各方面的特征，为下一步对各线网方案做出客观的评价提供了有利的依据。详细统计分析包括如下几个方面：
1.分类统计体现线网主要特征的数据。包括线网总长、不同类型线路（市域线、市区线、局域线）的总长度和数目、各种功能等级的车站总数，包括一般车站、一般换乘站和大型公交枢纽站的总数。
2.体现交通服务水平的数据。此项是由线网对各大型城市活动中心和公共设施的覆盖程度来体现，包括商务区、商业中心、体育设施、医院、学校、工业区、高新技术开发区以及旅游景区等。这些区域都是城市规划中大力支持的项目。
3.客流预测分析是评价线网结构质量的有力数据。包括出行结构、出行量、出行率、各交通模式的出行比例以及对公交产生的影响。
4.线路铺设形式。统计不同铺设形式（高架、地面、地下）的线路总长度和不同铺设形式车站总数。
5.车辆总数。按照高峰时段市区线、市域线的不同行车间隔、旅行速度及车辆编组等数据来计算每天运营线路所需的车辆总数和需备用的车辆数。
6.车辆段和维修车间。统计线网中，所需设置的车辆段和维修车间的总数量。
7.投资总额。对基础设施（线路、车站）和设备（车辆、沿线设备和车站设备）进行估算，计算出整个线网所需的投资总额。
六、多标准评价体系
对各备选方案进行了详细分析并获得了相关数据后，要对各方案进行客观的评价。评价的标准应由乘客、运营者、建设者、经营管理和市政府等各方商讨形成一个全面、客观的多标准评价体系。评价体系应由以下几个方面组成：
1．乘客要求高品质的交通服务，提出线网的吸引性指标。
2．运营者要求降低运营成本、增加收入，提出运营目标。
3．建设者要求施工的可行性和简便性，提出建设目标。
4．经营管理者需要降低投资，并使各种交通模式之间良好衔接，提出经营管理目标。
5．市政府要求维持城市可持续发展战略，提出发展战略和对资源的全面管理目标。
各个不同的城市所适用的评价体系不同，这需要在长期的实践中进行摸索，形成了一套适合本城市发展的多标准评价体系。这套评价体系对于我们今后城市的发展、轨道交通的发展都有极为深远的意义。
在形成了完善的评价体系后，我们就须依照该评价体系对各备选方案进行客观的评价比较计算，其中需要针对各指标的重要程度进行适当的加权处理。在经过综合评价比选过后，较客观地评选出最佳的线网方案。
七、对最佳方案进行作进一步的分析
对评选出的最佳方案进行进一步详细的功能、技术以及运营管理方面的分析。对其进行总体评价，以检验这个线网是否符合所确定的相关原则。下面就从3个方面具体分析。
1．对各条线的长度、走向、车站定位、枢纽数目进行分析；对重点发展区域的覆盖、对城市布局、经济发展的支持程度等进行详细的功能分析。按公认的经验数据，市中心的线网覆盖率应在90%左右，线网的密度1~1.2km/km2，车站密度为1座/km2，即一个车站为市中心区1km2的市民出行服务，服务半径约为500m。
2．对线路走向、铺设形式及换乘车站的构成和组织形式进行详细的技术分析。尤其要对线网中的大型换乘枢纽进行深入的分析研究，如线与线间的换乘、地铁与城市公交的衔接、车站与城市地下空间的开发相结合等。例如:上海就在人民广场、徐家汇、静安寺、虹口体育场四大城市中心区组织了大量的人力、物力进行了方案研究，为下一步的设计、施工的顺利进行打下了坚实的基础。
3．检测线网在今后运营上是否能达到快捷、准点、安全、舒适；线路设计是否简便、灵活。科学的客流预测对确定合理的运营模式和选定合理的车型有很大的帮助。在运营中，可根据不同的线路特性和客流需求（各区段客流量不同）制定不同等级的服务（例如：常规服务、中间折返区间运营、支线运营、跨站运营等）；制定紧急事故处理方案；合理设置中间折返站和联络线；设置终点站折返区间和方案；设置运营规程、时刻表等问题。
在对最优方案进行详细的分析后，可对其不完善处进行适当的调整和优化，使其满足我们的设计原则和要求。
八、最优方案分期实施计划的研究
在对最优方案进行详细的分析和优化后，对此最优方案进行分期实施计划的研究。分期实施计划是使线网能够分阶段、有计划、有步骤、连贯协调的实施。对不同阶段制定不同的发展目标和实施计划。
