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对于高职人才的培养目标，其实现的根本是依靠课程教学，其中合理、科学的课程结构是目前专业标准制定的核心，这一核心也是保证质量的标准，第一步就是对高铁专业的岗位群进行全面的调研，并针对高铁专业比较重要部门的职业能力要求，进一步分析岗位的工作特性以及工作任务，确定职业教育的领域范围，分析出相对应的应知领域，从这些方面分析出教育的大体规律，科学合理地进行课程的设置，以此在学习领域实施安排，体现高速铁道技术专业的特色。对于学习领域的课程结构设置，我们分为三个方面：公共学习领域、专业学习领域、素质拓展。其中能够突出专业学习针对性的是专业拓展学习领域。
2.1公共学习领域
第一，公共学习领域包括的课程范围是比较广的，主要课程有思想道德修养与法律基础、应用文写作、思想与中国特色社会主义理论体系概论、大学英语、计算机基础等。第二，专项素质学习领域主要是针对宏观的方面进行的学习，它所包含的课程有入学教育、安全教育、国防教育、军事理论、毕业教育以及大学生的职业发展与就业指导。
2.2专业学习领域
第一，专业基础学习领域包括工程力学应用、工程测量技术、工程识图与CAD、土木工程材料试验与检测、高速铁路精密测量、工程土质与土工试验。第二，专业拓展学习领域包括专业英语、工务模块、高速铁路工务维护、施工技术资料管理实务、工务安全应急管理、工务管理、铁路施工临时结构检算。第三，专业核心学习领域包括高速铁路隧道施工与维护、高速铁路路基施工与维护、高速铁路工程施工组织与预算、高速铁路轨道施工与维护、高速铁路桥梁施工与维护。第四，专业实训学习领域包括高速铁路施工实训、铁道概论、土工实训、概预算实训、毕业设计、高速铁路工务实训、新技术新工艺讲座。
2.3素质拓展领域
我们通过校园文化活动、科技技能活动、社会实践以及志愿服务活动来锻炼学生的交流创新能力、学生的组织能力和团队协作能力，素质拓展教育的目的是为了促进学生的综合素质的提高，使学生能够在各个领域全面发展，成为一个德才兼备、视野开阔、脚踏实地的人。
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1引言
铁路的发展必须以安全性、可靠性、舒适性等为前提，以线路的高平顺性和轨下基础的稳定性作保证。高速铁路的建设不可避免地会遇到不同轨下基础连接处的过渡段，这些地段恰恰是高速铁路线路的薄弱环节，由于强度、刚度、沉降等差异的存在必然会引起钢轨的弯折变形，致使不平顺的产生。为了保证高速铁路线路的高平顺性，必须对线路刚度有突变的区域进行过渡段的设置。
2国外轨道过渡段的研究现状
随着高速铁路的修建并成功投入运营，国外在高速铁路的修建过程中，一直非常注重过渡段部位，并对过渡段的处理措施做过专门的研究。90年代初德国Gobel和Weisemann等人在室内模拟时速160km的列车作用下，由土工格栅加固后路堤承载力的增加和沉降量减小的问题。意大利国家铁路公司曾经应用双向土工格栅加固铁路路堤，在不同的横断面上安装测试原件，以确定不同类型车辆经过时产生的动应力场。美国TTCI研究人员CharityD.Sasaoka和David Davis为解决大轴重对轨道过渡段的影响，利用NUCARSTM和GeotrackTM软件模拟轨道刚度和阻尼对过渡段的影响分析，得出提高过渡段区域轨道结构的阻尼可以使车轮对轨过渡段的作用衰减30%，此外还认为减小桥梁刚度的最好方法是调整桥上枕下刚度；美国TTCI研究人员Dingqing Li和David Davis对引起和加速路桥过渡段及轨道过渡段破坏的因素进行了研究并得出评估过渡段和一些减缓过渡段破坏的措施。
对于路基与桥梁、涵洞、隧道、隧道与桥梁等过渡段的研究国外己有不少，日本在路基与桥梁过渡段设置碎石填筑段；德国则是加宽路基与桥梁过渡段中路基的宽度，道柞厚度沿桥梁至路基方向逐渐递减，以使线路刚度逐渐变化；法国是在路基与桥梁过渡段设置过渡桥台等。
3国内轨道过渡段的研究现状
在国内，我国铁道部科学研究院、西南交通大学、原上海铁道大学等有关研究者也先后通过模拟试验研究了在列车重复荷载作用下路基基床的动应力响应特性，但这些试验和研究一般都是针对路基而言,而非针对过渡段。另外，我国在秦沈客运专线、遂渝客运专线等对路基与桥梁、涵洞、隧道等过渡段都进行过大量试验研究,对于路基与桩板结构过渡段的研究，我国也己在遂渝线进行过研究。石家庄铁道学院杨广庆等进行了高速铁路路基与桥梁过渡段的技术措施分析,并指出设置钢筋混凝土过渡板对路桥间的刚度平顺过渡非常有利,但必须配以其他级配粗粒料或加筋土路堤结构等处理措施才`能解决路桥间沉降差引起的轨面弯折对行车的影响。西南交通大学罗强、蔡英等间等运用车辆一轨道一路基相互作用的动力学理论,全面分析了路桥过渡段的轨面弯折变形、轨道基础刚度的变化、不同的行车速度、车辆进出过渡段等情况对车辆垂向加速度和轮轨垂向力等动力学性能指标的影响规律，并指出路桥结构的工后沉降差引起过渡段轨面弯折变形是影响行车安全与舒适的主要因素,而路桥间的刚度差、列车的行车方向对行车的动力学性能指标影响不显著，并对过渡段的变形限值和过渡段长度的确定方法进行了一些研究。
西南交通大学王于等以有碎和无碎轨道的过渡段为例，进行了车辆一轨道垂向动态相互作用的仿真研究，指出了在确定轨道过渡段长度时，应考虑动力学性能评价指标，并提出了确定轨道过渡段长度的“临界长度法”。西南交通大学王其昌、蔡成标等对高速铁路路桥过渡段的轨道折角限值进行了分析，试提出了高速铁路路桥过渡段轨道折角容许的限值，确定了一套轨道过渡段动力特性的评价指标，分析了由基础沉降差引起的钢轨初始变形及行车方向、行车速度对轮轨系统动力性能的影响，提出了确定路桥过渡段长度应根据最高行车速度、基础沉降差，由动力学评判指标来确定。西南交通大学翟婉明等应用动力学理论建立了车辆一轨道祸合模型，详细研究了过渡段长度对高速列车与过渡段轨道动态相互作用性能的影响情况，确定了高速铁路不同类型过渡段在不同速度等级下的最小长度理论建议值。华东交通大学雷晓燕等建立轨道过渡段基础刚度突变的轨道振动微分方程，进行了轨道刚突变对轨道振动的影响性分析，提出了轨道过渡段的整治原则。
孔祥仲、刘伟平等从静力学角度对板式轨道与普通轨道之间设置轨道刚度渐变的板式轨道过渡段提出了刚度设计方法,并建议采用不同厚度的沥青混凝土道床宽轨枕轨道结构作为有柞与无柞轨道过渡段型式。中南大学陈雪华[28]基于无柞轨道路一桥一隧过渡段祸合动力学理论，应用高速铁路路一桥一隧过渡段与无柞轨道相互作用的动力学模型，研究了轮重、车速、不平顺和材料特性对无柞轨道过渡段结构系统相互作用的响应特征。施光夏运用动力学分析程序ANSYS/LS-DYNA在二维模型里面模拟了直结式轨道与普通有柞轨道过渡段中钢轨和轨床(道床板)的动态响应,既而讨论了轨下胶垫刚度对过渡段的影响,认为适当提高轨下胶垫的刚度可以有效地降低钢轨的变形,最后讨论了轨枕共振、轨枕间距、支承刚度与行车速度之间的关系，认为轨枕间距越大、支承刚度越大则列车的临界速度越高。
综上所述,目前路桥过渡段的分析是高速铁路过渡段分析的重点，分析的方法仍是基于车辆与线路相互作用的动力学理论，一般采用理论建模、数值求解与试验验证相结合的方法。首先对车辆一轨道相互作用中的具体问题建立适当的数学物理模型，进而寻求有效的数学分析方法以获取系统响应，再将动力学关键指标(如轮轨力、车体加速度等)的试验测量结果与理论分析结果进行对比，从而验证并改进理论模型。
4结论
从国内外的过渡段研究现状可以知道，目前研究的工作大多数集中在路桥、路隧过渡段上,绝大多数针对的是路基、桥梁或者隧道，可以说以往研究的过渡段包括秦沈客运专线上有碎与无柞轨道(线路上部结构)的过渡段都是放在了基础(线路下部结构)的过渡段上，由此不论是从施工设计还是实际运营来看都带来了许多问题,而系统研究路基上有柞轨道与无碎轨道过渡段的几乎空白。
参考文献：
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多天线技术在概念上是用多根发送天线或接收天线的技术，包括Single Input Multiple Out（单发多收）、Multiple Input Single Out（多发单收）和Multiple Input Multiple Out（多发多收）三种形式，它们在铁道铁路信号处理中得到了广泛应用。作为多天线系统支撑技术的空时码，适用于天线间距偏远和相关性偏小的情形，是目前的研究热点，包括基于空间分集和基于空分复用两种空时码。空时码技术在铁路空间信号处理和铁路时间信号处理基于其空间域和时间域联合处理接收信号的特征优势能够抵抗符号间的干扰、减少多地址干扰、增加分集增益和提高天线阵增益。
1 多发多收技术（MIMO）的原理
多发多收传输方案是基于铁路特征空间信号的，要求发送端的信道信息是确定的。多发多收技术的基本原理图如图1-1所示。铁路特征信号在发送端和接收端处理之后，即在这两端之间存在部分独立并行子信道，而这些信道需要通过特征值分解或者奇异值分解处理二产生，因此叫做基于特征空间的多发多收技术。一个加权网络在发送端把来自每个子信道的发送信号映射到多个发送天线，而另一个加权网络在接收端在把多个接收天线上的接收信号映射为传输信号。鉴于独立并行的特征子信道，多个信号在特征子信道上传输时能够实现互不干扰的并行传输。于是多发多收信道能够分解为n个特征子信道时，系统的信道容量也相应地为单天线系统信道容量的n倍。因此，基于特征空间的多发多收算法可以依据发送端加权网络和接收端加权网络的计算方式不同而存在多个算法。
2 算法分析及推导
对进行SVD分解为，，分别是左右酉矩阵，即，，是维对角阵，其主对角线的元素非负，并按排列，其中，且。有效的特征子信道满足。左酉矩阵分块为，右酉矩阵分块为，则有。
由此可将发送加权网络设置为；接收加权网络设置为。，分别为酉矩阵，的前列所构成的矩阵，满足列正交，即，，因此，经过接收网络加权后检测输出信号为。其中。发送信号总功率为，即，表示求积，因此，第个特征子信道上接收信号的为，其中为信道互相关矩阵。
3 仿真实验
仿真中假设发送天线数和接收天线数均为4，且分别呈均匀直线排列，设发送相邻天线和接收相邻天线之间的相关数相同，即。当空间相关性较强时，只存在较少的可利用的特征子信道，进而影响信道的频谱效率，先到容量随着空间相关性的增强而降低。
4 结语
铁道信号中基于空间特征的MIMO技术不需要居于发射分集，对接收天线和信道环境均不作要求，只在发送端需要信道信息，译码复杂度适中。随着阵列矩阵处理、矩阵运算等信号处理技术的成熟和DSP芯片处理能力的提高，MIMO技术必将在未来的铁道移动通信系统中的到广泛的应用。
参考文献
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KEYWORDS：anti-skid；adhesion/creep；fuzzy control；simulation
中图分类号：U260.37 文献标识码：A
1 国内外防滑器的研究现状
防滑器经过几十年的发展，经历了最初的机械式防滑器，后来的电子防滑器，到现在的第三代防滑器――微机控制的防滑器。随着现代科技的发展，如通讯技术、微电子技术、控制技术和网络技术的发展，世界发达国家的铁路客运争先进入了微电子的高速化时代，如日本新干线、德国ICE和法国TGV等，现在国外的高速列车已全部采用微机控制防滑器。
近年来我国防滑器的研制取得了很大的进展，但与国外先进水平还有一定的差距。同时，由于近几年我国铁路发展较快，防滑控制的很多参考条件也发生了很大变化，因此有待对其进行更加深入的研究。
2 轮轨间粘着分析
粘着――宏观上表现为轮轨之间的一种切向力，它是机车牵引与制动得以实现的最重要的物理现象。粘着力就是轮轨接触部分伴随蠕滑所传递的切向力。法国专家的研究成果表明：理想的粘着系数与滑移率的关系曲线具有两个极值点：点和点，如图1所示。
图1 粘着系数与滑移率关系曲线
在微观滑行(蠕滑)区，随着滑移率的增大，粘着系数在点(蠕滑力饱和点)达到极大值，此时滑移率约为1.5%；在宏观滑行区，随着滑移率的增大，粘着系数在点又达到另一个极大值，此时滑移率约为5%～25%。
3 基准速度的确定
（1）轴速检测
防滑控制系统的一切控制与动作都是以精确、灵敏与可靠的速度测量为前提的，通过安装在轴端的速度传感器产生速度脉冲信号，经过滤波、轮径补偿，计算可以得到车轮速度。轴速V按公式（1）计算。
(1)
（2）轮径补偿
为了消除轮对固有的转速差，应对轮径进行补偿。当车速超过13km/h且处于惰行时，将轴重变化较小的牵引电机的速度作为基准速度，并把其它轴的转速与基准速度进行比较，每个轴得到一个轮径修正比例因子，利用该比例因子可以基本消除车轴固有的轮径偏差对计算轴速的影响。
（3）基准速度的确定
在不是所有轮对都发生滑行的情况下，即车轮的减速度在允许的范围内时，比较机车六根车轴的速度，取速度最高者为基准速度。
当粘着条件极差，六根车轴速度都突然下降，此时车轮的最大线速度不能反映车速，这时将用一个替代的减速度来计算车速，直到速度最快的一根轴的速度超过计算的基准速度时，将最快的轴速作为基准速度。
4 防滑控制参数的比较
（1）速度差判据
速度差是车轴速度与基准速度的差值。当机车将要发生滑行时，该轴的转速必然低于其他轴的转速，当速度差达到滑行判断标准时，即认为该轴发生滑行，防滑器对其进行控制。实践表明，车轮在连续滑行时，宜采用速度差判据控制，它需要将所有车轴联系在一起，受速度范围的制约和由于车轮磨耗造成的轮对圆周尺寸的差特别敏感，因此速度差标准的制定很复杂。
（2）滑移率判据
滑移率是某一车轴的速度与基准速度之差值同基准速度的比值。当某一车轴的滑移率达到一定值时便判断为滑行。为了得到最大的轮轨粘着，必须使车轮保持一定的滑移率。滑移率太小，容易造成制动力不足；滑移率太大，又容易导致滑行。因此，一般把滑移率控制作为一个辅助控制。
（3）减速度判据
减速度是车轮速度在单位时间间隔内的变化量，减速度判据与其它轴无关，是独立的标准，它可以弥补速度差基准的不足，可检测出六根轴同时发生滑行的情况。
综上所述，本研究选取滑移率和减速度作为防滑控制参数。
5.防滑控制的MATLAB/SIMULINK实现
（1）求取防滑控制规则
模糊控制是一种基于规则的控制，只要对现场工作人员及专家的经验、知识以及操作数据加以总结、归纳就可以构成控制算法，不需要对控制对象建立精确的数学模型。
根据控制精度的要求，选择滑移率和减速度两个模糊变量的基本论域分别为：滑移率[0，0.26]、减速度[-4，+4]，滑移率量化论域{0，+1，+2，+3，+4，+5，+6}，减速度的量化论域{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6}，滑移率的量化因子K=6/0.26=23.08，减速度的量化因子K=6/4=1.5。
选取制动缸压力的调整量作为输出量U，U的论域[-1，1]，量化论域{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6}，U的量化因子K=6/6=1。
从控制经验出发，用语言形式来表达模糊推理决策如下：
IF (滑移率正大) AND （减速度正大）THEN（制动缸压力调整量负大）……类似于上述推理可得到一系列控制规则，本文共有35条控制规则，汇总成模糊控制规则表，如表1所示。
表1 模糊控制规则表
本文仿真应用MATLAB模糊逻辑工具箱中的模糊控制器(Fuzzy Logic Controller)，将它嵌入到Simulink当中，调用模糊控制文件。通过FIS编辑器，可以确定输入、输出变量的维数，选择所使用的模糊化方法、解模糊方法及运算规则设定等。
（2）防滑控制模型的建立
为了研究防滑控制过程，车轮可简化成如图2所示的模型。
图2车轮受力模型
研究防滑时，只考虑车轮滚动引起的运行阻力和轮轨间滑动的摩擦阻力，忽略其它因素，根据轮轨间的动力关系得：
（2）
即：
式中FB在不同的情况下，取值不同。
根据数学公式建立如图3所示的滑行车轮模型：
图3滑行车轮模型
防滑控制系统仿真模型如图4所示，它由输入变量模块、模糊控制模块、制动缸压力模块、粘着限制和滑行车轮模块组成。
图4防滑控制系统仿真模型
(3)仿真结果及分析
设置整车初速度为200km/h，以一定的减速度减速，滑行车轮的减速度由滑行车轮模型得到，当系统的滑移率和减速度出现偏差时，系统通过调整制动缸压力调整滑移率和减速度，减小偏差，以达到防滑控制的目的。
如图5所示，仿真开始阶段控轮速度与整车速度存在一定的速度差，即存在一定滑行，但相对滑移率在允许的范围内。长时间的微小滑移，会形成滑行，此时，防滑器及时作出反应，通过调整制动缸压力调整制动力，有效防止了滑行。
图5速度曲线
如图6所示，制动缸压力初始调整量为65KPa，并一直作微量调整。当遇到大滑行时，制动缸压力能够大幅调整，当粘着有所改善，制动缸压力能够及时上升，以保证足够大的制动力。
图6制动缸压力调整量
图7制动距离曲线
如图7所示，在200km/h初速下，整车制动距离为1760米，加上3秒空走距离168米，实际制动距离为1928米，满足设计要求的2000m。而被控轮实际制动距离为1828m(1928-1828=100m)，共滑行100m，之所以滑行这段距离，是因为低滑移率时，为了更好地利用粘着，没有对滑移加以控制，从滑移率来看，这段滑行是允许的。
6 结论
本文针对200km/h客运电力机车制动工况，对车轮的受力情况进行分析，建立了车轮的制动动力学受力模型，并在此基础上应用仿真工具MATLAB/Simulink设计仿真模型，并对整个系统进行仿真，在仿真过程中，逐步优化控制规则和参数，从仿真的结果来看，取得了很好的防滑控制效果。
参考文献
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我国是世界上高速铁路投入商业运营里程最长的国家，目前高速铁路运营里程已经突破1.6万公里，近7年的高速铁路运营实践表明：由于环境条件变化和列车冲击荷载的反复作用，局部地段已经先后出现了不同程度的路基病害，例如无砟轨道翻浆冒泥，沪宁城际铁路自2011年底开始常规检查以来，共发现有数十公里的路基地段发生了路基翻浆病害，大多数病害发生在混凝土支承层的底部附近，严重影响到列车运行的平稳性和行车的安全性。
无砟轨道出现冒浆的原因主要基床表层材料性质及当地气候有关，当地气候湿润，降水较多，雨水沿着轨道缝隙渗入支承层与基床表面的缝隙内，由于采用的级配碎石透水性差，缝隙进水后，在列车动荷载长期作用下，细颗粒被水冲出，产生冒浆现象。较硬的颗粒在动荷载作用下，相互摩擦形成碎屑在动水压力作用下液化并随着水从裂缝中流出。因此通过检测高速铁路无砟轨道支承层与基床表层脱空、离缝，可以对翻浆冒泥情况进行判断。
地质雷达具有快速、无损、高精度的优点，在工程病害检测领域得到广泛应用。文章以沪宁城际铁路某段无砟轨道翻浆冒泥病害检测为实例，在整治处理前，对无砟轨道翻浆冒泥病害情况进行检测，查明冒浆分布范围与发育程度，为确定整治处理方案提供依据；在整治处理后对注浆处理效果进行检测，通过注浆前后的雷达资料对比分析，评价注浆处理效果。
1 面波探测岩溶路基原理
地质雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR），是一种对地下的或物体内不可见的目标体或界面进行定位的电磁技术。
地质雷达勘探是以地下不同介质的介电常数差异为基础的一种物探方法，其工作原理就是利用高频电磁波（主频从数兆至上千兆赫）以宽频带短脉冲的形式，由地表通过发射天线向地下发射电磁波，由接收天线接收电磁波，当电磁波在地下旅行时，遇到具有电性差异的介质时（如空洞、分界面等），电磁波反射回地面由接收天线接收，根据电磁波的旅行时间、波形特征可以确定地下介质（目标体）的空间位置、几何形态等。
图1 地质雷达测试原理及采集示意图
2 工程实例
2.1 工程概况
沪宁城际铁路K245+780～K246+080段为低填浅挖地段，两侧各预留一股道，路堑边坡防护形式拱形截水骨架内植草灌木防护。轨道板为CRTSⅠ型板。该段支承层底部翻浆较严重，主要表现为在路肩上流淌着或堆积着由水与碎石垫层中细颗粒混合而成的泥浆渗出物，严重处渗出物厚度达10～50mm，个别地段泥浆渗出物被抽吸至轨道板表面道心内。
2.2 现场检测工作
测网密度、天线间距和天线移动速度应反映出检测对象的异常。根据高铁无砟轨道现场勘察和试验，一般沿线路纵向布置3～4条测线，分别沿上、下行线内外两侧支承层表面布置。
地质雷达检测使用美国Geophysical Survey Systems Inc生产的双通道SIR-20型地质雷达施测，天线频率900MHz，连续采集数据模式，每秒扫描100道，记录长度25ns，每道采样点数512。
2.3 资料处理流程
资料处理采用RADAN6.5雷达专用软件，采用人机对话的方式处理，其流程见图2：
图2 地质雷达数据处理流程图
2.4 实测资料解释
（1）无砟轨道支承层与基床表层接触良好特征
正常铁路路基一般具有填筑密实、厚度均匀等特点，无砟轨道支承层与基床表层接触良好，其雷达图像表现为波形平缓、规则、无杂乱反射等特征（图3），而有病害的路基的雷达图像则与此有明显不同。
图3 支承层与基床表层接触良好地质雷达时间剖面图
（2）无砟轨道支承层与基床表层脱空异常特征
通过对同相轴连续的追踪，找出振幅稍强的反射波来确定支承层与基床表层的分界面，可确定脱空、离缝的规模及延展范围，判定其严重程度。如图4所示，K245+907～+913支承层与基床表层界面的同相轴反射信号强，三振相明显，推测支承层与基床表层之间存在脱空、离缝。
（3）注浆整治前后对比
针对混凝土支承层与基床表层间的脱空、离缝，目前采取的整治措施为钻孔灌注高聚物化学浆，填充支承层与基床表层之间的空隙，恢复路基支承强度。通过注浆整治前后地质雷达资料的对比，可以对注浆整治效果进行评价。
如图5所示，K245+870～+874在注浆处理前，支承层与基床表层的分界面同相轴反射信号强，三振相明显，推测支承层与基床表层存在脱空、离缝（图5a）；经注浆加固后，K245+870～+872雷达同相轴较连续，且相对较均匀，注浆前存在的脱空、离缝异常区域信号幅度变弱（图5b），说明经注浆处理后，支承层与基床表层耦合情况得到改善，加固效果良好；K245+872～+873.5同相轴反射信号仍然较强，三振相明显，说明注浆充填效果不好，需要进一步补注处理。
a、注浆前 b、注浆后
图5 地质雷达检测无砟轨道脱空时间剖面图
3 结束语
（1）地质雷达能够快速、有效地检测无砟轨道支承层底部与基床表层脱空、离缝，支承层底部与基床表层接触良好的雷达图像表现为波形平缓、规则、无杂乱反射等特征；支承层底部与基床表层存在脱空、离缝，雷达异常表现为同相轴反射信号强，三振相明显。
（2）通过对比分析整治处理前后地质雷达反射波组同相轴连续性和同一异常的振幅变化，可以有效地对支承层底部注浆加固效果进行评价。
（3）本次地质雷达在沪宁城际铁路无砟轨道支承层底部检测中的实际应用，效果显著，可以为以后同类工程检测提供参考。
致谢
本次检测试验与论文编写，得到了中铁第四勘察设计集团有限公司“铁路路基填筑质量检测物探技术研究（2013K98）”科研项目资金的支持，在此表示感谢。
参考文献
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高职院校在社会服务方面的主要资源是人才、知识和技术，社会服务的主要手段和形式都依托人才、知识和技术，高等职业院校需要根据行业特点、所处区域社会经济特点，认准社会需求，结合学校已有资源，在实践中探索具有特色的服务模式。
实施“校企一体化”订单培养模式
高职院校在确定人才培养目标时应以企业需要为主体，构建课程体系时应以实践能力为主体，职业岗位的能力、标准及其岗位数量的确定应取决于企业的需求，因此，企业在人才培养过程中与学校同样起着主体作用。
南京铁道职业技术学院长期与南京地铁合作，每年接收大批培养订单，具备构建校企办学共同体的良好条件，可更好地发挥南京地铁在人才培养中的主体作用，实现校企一体化办学。
（一）理事会领导下的院长负责制
南京地铁公司与南京铁道职业技术学院联合成立办学共同体“地铁学院”，实行理事会领导下的院长负责制，理事长由地铁公司总经理担任，副理事长由南京铁道职业技术学院院长担任。理事由7名成员组成，其中地铁公司的领导和专家有4人，凸显办学共同体中企业的主体地位，从运行体制机制上解决了长期以来主体关系不明、企业积极性不高、合作比较松散、难以为继的“瓶颈”问题。同时，通过制定理事会合作章程，明确各方在校企合作机构中的权利与义务，以及相应的考核、奖惩等一系列管理制度。随着长三角地区城市轨道交通的快速发展，地铁学院将吸纳其他城市地铁企业加盟，为更多的城市地铁提供人才培养培训服务，逐步形成“1（南京铁道职业技术学院）+1（南京地铁公司）+N（若干城市地铁公司）”的理事会结构。
理事会负责地铁学院的管理制度制定、目标定位、发展规划、人事安排、人才培养等重大事项决策。地铁学院主要负责统筹人才培养方案制定、师资聘用、教学管理等方面的工作。在地铁学院的指导与统一安排下，由南京铁道职业技术学院相关二级院系和地铁公司相关部门联合开展教学实施工作。
（二）校企一体化运行机制
在办学过程中，地铁学院积极探索校企四个“一体化”运行机制，即管理一体化、育人一体化、资源一体化、文化一体化，形成校企一体，合作办学、合作育人、合作育人、合作就业的长效机制。
管理一体化 以理事会形式实现校企双方对地铁学院的共同管理。由地铁公司人力资源、培训、生产组织等部门负责人和南京铁道职业技术学院相关职能部门、教学单位负责人组成一体化的管理团队。在团队合作中取长补短，提高了专业教师的实践操作技能和对生产实践、企业文化的理解，同时也提高了企业技术人员的理论素养和研究水平。团队共同制定专业标准、课程标准，共同编写工学结合教材，建立双方员工相互任职的长效机制，在校企深度合作的过程中，实现互相支撑、共同发展的校企合作新局面。
育人一体化 严格贯彻“以职业能力为标准、工学交替为手段、企业参与为主导”的指导思想。校企双方按照职业岗位需求制定人才培养方案，将企业的生产经营活动与教学改革相互结合，在教学中不断融入新理念、新知识、新技术和新工艺。校企共同实施教学，引入企业评价模式，建立由学习过程评价、传统考试、职业技能鉴定、职业技能大赛等构成的人才培养质量综合评价体系，共同评价人才培养质量。近年来，订单班的毕业设计（论文）在企业完成，企业的技改项目和攻关难题成为学生实践技能训练和毕业设计（论文）选题的首要来源。学生在学校和企业两个场所交替学习，校企共同担负订单人才培养任务。
资源一体化 地铁学院教学团队由南京铁道职业技术学院教师和地铁公司专业技术人员组成。校企人员相互兼职、岗位互换；加强企业技术人员教学能力培训，提高教学水平；派教师下企业，提高专业教师的“双师”素质。校企双方可用于教学的资源向“地铁学院”全面开放，满足地铁专业学生实习实训的需要。在地铁公司建立具有校企深度融合特色、以职业能力培养为核心的稳定的校外实习基地，通过合作共管、共同建设、强化管理，不断提高校外实习实训基地建设质量，逐步实施校外实习基地的多功能开发，着重开发教学车间或教学工作室，建设了生产实景同步视频传输系统，初步实现了车间与课堂整合、学生与员工一体。
文化一体化 将地铁企业愿景、价值观念、经营理念、员工行为规范、企业精神等地铁企业文化融入课程，融入教学全过程，培养学生的职业素养和精神品格。校企共同编写了《地铁运营职业化员工读本》，通过开展“迈向南京地铁”系列活动、地铁志愿服务活动、地铁工程技术人员走进校园开设讲座等活动，将地铁企业理念和企业文化元素融入校园文化建设之中，为学生创造富有地铁文化特色的学习环境。
“校企一体化”订单培养模式将学院的人才培养、科学研究、社会服务三大职能有机地结合起来，不断碰撞出新的发展思路。
（三）校企共同构建科研平台
通过建设科研创新团队，集中学院内有限的人力、物力和财力，加强各专业之间的交叉综合，能够有效地提高学院的科研水平和科研成果的质量，提升科技服务能力。通过科研创新团队的组建，既培养了专业带头人，锻炼了科研队伍，促进了教师科研水平和教学水平的提高，又提高了学校的社会服务能力。
根据全国轨道交通的发展需求，南京铁道职业技术学院与南京浦镇车辆有限公司共建了江苏省轨道交通控制工程技术研究开发中心，开展了轨道交通控制工程技术领域的技术研究、产品开发和成果转化，针对轨道交通控制工程技术水平以及关键设备与应用技术，培养技术开发人才，开展轨道交通通信信号、机车车辆、铁道工程、供电、电气自动化、信息技术等职业岗位的技术技能培训。
南京铁道职业技术学院二级院系依托专业成立了轨道交通信号研究中心等机构，与企业共同开展课题研究，共同研发项目，同时也能够在资金、设备和技术等方面获得企业的支持。近年来，学院承接了南京地铁公司的《南京地铁远程诊断系统》、上海铁路局的《基于2006版微机监测信息分析应用的研究》等科研项目。
为保障学校科研创新团队功能的实现，学校在提供稳定充足的经费、办公实验场所、器材设施、充裕的时间等方面，给予可靠的保障，营造出宽松和谐的工作环境。同时，建立和完善科研和技术服务工作激励机制，充分运用科研和技术服务工作的政策导向作用来激励科技人员，创设良好的科技工作氛围，调动教师参与科研和技术服务工作的积极性、主动性和创造性。
“政企校”合作共建实训基地和轨道交通培训学院
校企合作是高等职业教育改革发展的动力。高职院校要坚持开放办学、互利双赢的校企合作方式，不断创新办学思路，充分利用行业办学的优势，挖掘行业资源，大力推动与行业企业的联动互动。高职院校要结合自身的办学特点，从地方经济社会发展出发，从培养职业人才的需要出发，尤其应重视研究依托行业产业求发展问题，加强学校资源配置，使有限的资源发挥出倍增、放大的作用。同时，高职院校应积极主动地开发自身的吸引力，使企业增强对校企合作“互利互赢”的信心。与企业开展多方面广泛的合作，积极帮助企业解决发展中遇到的问题，形成密切互动的关系，从而形成稳定的校企合作的关系。
南京铁道职业技术学院与铁道部安监司、上海铁路局、南京地铁公司等相关轨道交通企业充分发挥各自的优势，建立了政、企、校多方合作建设投入机制。实训基地包括高速铁路、地铁设备，高速铁路设备采用具有国际领先水平的CTCS-2级列车运行控制系统等新设备，并预留升级为CTCS-3级列车运行控制系统接口。地铁设备采用基于无线通信的列车控制系统（CBTC）及行车指挥系统（ATS）。
在实训基地建设过程中，校企加强合作，逐步完善基地的教学、科研、培训、职业技能鉴定、示范展示推广“五位一体”功能。一是教学功能，职业教育中的实习或实训，通常是在真实的职业环境中进行的。实训基地可以为铁道运输、信号、通信、机车车辆、供电等专业进行理论实践一体化教学，为多项技能实训提供真实的实验、实训环境。二是科研功能，为轨道交通的科研单位及合作院校、企业在高速铁路领域的科研开发提供试验平台和基础条件，为工程实验提供技术平台。三是培训功能，双方共同建立轨道交通培训学院，将轨道交通培训学院建成企校双方共同培训、共担就业、共铸文化、共谋发展的办学共同体，实行“融合管理、共享使用”的合作管理机制，填补国内高铁培训基地的空白，提升企业员工培训质量和后备人才培养质量，满足各路局技术培训、高速铁路新技术新设备技术培训、上海铁路局每年的技师培训、铁道部技师培训以及未来海外客户的培训项目。四是职业鉴定功能，用作铁路特有工种职业技能鉴定训练和考试的基地。五是示范展示推广功能，建成高速铁路工程施工的示范线，成为轨道交通新产品新技术、新工艺、新设备、新材料的对外展示的平台及推广应用基地。
社会服务是高等教育教学和科研职能的延伸，学校的社会服务能力建设任重而道远。高职院校要充分挖掘科研项目和社会服务项目中的育人功能，正确处理教学、科研与社会服务的关系，在学校的社会服务能力建设中，要根据各自学校的特点，加强科研、教学与社会服务之间的有机联系，发挥自身优势，服务注重实效，服务的内容和形式可以丰富多样。在社会服务过程中求得生存、发展，增强学校总体实力。建立长期合作、互惠互利有效的校企合作关系，努力开创高职教育的新局面，为培养高质量的高端技能型人才，更好地服务行业、区域经济发展做出应有的贡献。
参考文献：
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[2]戴勇.校企合作服务战略性新兴产业发展的探索与实践[J].中国职业技术教育，2011（33）：36-38.
[3]吴学敏.高职教育实训基地建设的理念与策略探讨[J].中国职业技术教育，2011（33）：92-95.
篇7
关键词 ：胶济客运专线；有砟轨道；轨道质量
中图分类号：U213.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0229-02
作者简介：张紫菱（1990-），女，河南周口人，天津铁道职业技术学院，助教，硕士，研究方向为高速铁道技术。
0 引言
随着高速铁路的发展，高速、重载的要求使得轨道线路的维修工作变得日益艰巨，研究轨道质量状态的发展规律对指导线路维修具有重要意义。轨道检查是评估轨道质量状态的重要方法，也是工务部门合理制定养护计划的重要手段。本文通过研究胶济客运专线的轨道检测数据对其轨道状态进行分析，并对其养护维修工作提出合理建议。
1 线路概况
胶济客运专线东起青岛，向西经潍坊、淄博至济南，是“四横”客运专线的重要部分。胶济客运专线正线全长361.7km，正线数目为双线，最小曲线半2200m，速度目标值为200至250km/h，区间直线段线间距不小于4.4m，最大限制坡度一般为12‰，最小竖曲线半径15000m，到发线有效长度为700m，牵引种类为电力牵引。胶济客运专线新建路基采用A、B组填料进行填筑，表层60cm采用级配碎石填筑，一次铺设跨区间无缝线路，正线采用60kg/m钢轨、Ⅱ型弹条扣件、Ⅲa型有挡肩混凝土枕、一级碎石道碴。
2 轨检数据
轨道检查分为静态检查和动态检查。相对于静态检查而言，动态检查是在轨道受到列车实际动载的情况下进行检测的，因此更能精确反映列车运行中的轨道质量状态。综合轨道检测列车是我国获取动态轨道状态几何参数的主要工具之一。
分析用的轨检数据是在2009年2月至2011年10月期间内采用CRH2-010A综合检测列车和0号综合检测列车，对胶济客运专线上行k243+000～k250+700试验段，以0.25m作为采样间隔采集所得。每10天检查1遍，并剔除检测系统的干扰。捡测数据包括路轨道质量指数（TQI）及单项标准差等，本文主要对单项指数和TQI进行分析和评价。
3 数据分析
在列车重复荷载的作用下，轨道质量状态随着时间的发展而逐渐恶化，当轨道状态恶化到一定程度时，工务部门就会对其进行养护维修，此时轨道状态又会恢复到一个新的水平，周而复始。胶济客运专线自开通以来，经历了许多次大机维修作业。下面分别对一个维修周期内和维修前后的轨道检测数据进行分析，得到轨道质量状态在运营和维修条件下轨道质量状态的发展过程。
3.1 维修周期内单项不平顺指数的变化 通过对单个维修周期内高低、轨向、轨距、水平和三角坑五个单项不平顺指数随时间变化的曲线图可以看出，高低指数从1.5左右开始，随时间的发展呈上下不规则波动，有上升趋势；轨向指数由1.2左右开始呈上下不规则波动，有上升趋势；轨距指数保持在0.5左右，随时间没有太大变化；水平指数从0.6左右开始，呈明显波动上升趋势；三角坑指数从0.8左右开始，随时间呈明显波动上升趋势。分析可知，在轨道逐渐恶化的过程中，轨距对轨道质量状态的影响较小，高低、轨向、水平和三角坑是轨道质量状态恶化的主要因素，在不规则波动的前提下持续恶化。（图1、图2）
3.2 维修周期内TQI指数的变化 由一个维修周期内TQI指数随时间变化的曲线图可以看出，经历过大机维修，TQI值恢复到4和5之间，满足大机维修作业的标准；在随后的时间里TQI指数在上下波动的同时逐渐增大，显示出有砟轨道质量状态的发展规律。通过对TQI数据变化曲线进行线性拟合可以看出，TQI值随时间的变化呈现出线性增长的趋势。（图3、图4）
3.3 大机维修前后的轨道质量状态变化 当轨道质量状态恶化到一定程度时，铁路局就会组织大机维修作业，用以消除复杂动力作用下轨道结构积累的塑性变形，给列车提供一个平顺、稳定的运行条件。图5是从2009年3月4日至2010年6月23日期间内TQI指数的变化图。在此期间，轨道结构经历了两次大机维修作业，轨道质量均有所改善。第一次大机维修作业前后TQI指数由5.09降低到4.44，轨道质量改善量为0.65。第二次作业前后TQI由5.04降低到4.67，轨道质量改善量为0.37。图6是自2011年1月26日至2011年8月29日期间内TQI指数的变化图，轨道结构在5月到7月之间经历了一次大机维修，TQI指数由7.09降低至4.37，改善量为2.72。
2009年3月至2010年6月9个月的时间内经历了两次大机维修作业，维修间隔为2个月左右，而且两次作业之前的TQI指数均为5左右，轨道状态改善量均不足1，说明这段期间内大机维修作业过于频繁，可适当降低大机修的频率，减少对轨道结构的扰动。2010年5月至2011年8月期间15个月的时间里进行了一次大机维修作业，作业前TQI指数为7.09（管理值为8），轨道状态改善量达到2.72，说明大机维修作业时间安排合理。
可见，胶济客运专线大机作业之后轨道质量TQI指数可以降低到4.5左右，维修之前的轨道状态对其无太大影响。TQI指数增长到7左右时安排大机维修作业较为合理，可以延长维修周期，降低维修成本，并减少对轨道结构的扰动。
4 结论
经过对胶济客运专线k243+000～k250+700区段2009年2月至2011年10月的轨检数据进行分析研究，得出如下结论：
①五个单项指数中，轨距对轨道质量状态的影响较小，高低、轨向、水平和三角坑的影响相对较大并呈现波动式增长。②维修周期内轨道TQI指数的发展规律为上下波动的同时逐渐增大，并呈现出线性增长的趋势。③大机维修作业后轨道TQI指数可以降低到4.5左右，维修之前的轨道质量状态对其无太大影响。④TQI指数增长至7左右时安排大机维修作业较为合理。
参考文献：
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[2]张新奎，高亮.提速200km/h线路路桥过渡段轨道几何状态变化规律的研究[J].铁道建筑，2007（5）:81-83.
篇8
很惭愧,我一直没去弄清楚五分车、七分车、欧洲车、美国铁轨的宽度有什么差别,为什么会采用这么不同的规格。这件事拖到2001年初,我读到Douglas Puffert(2000)的论文后,才把整个事情弄清楚。
复杂的轨宽
1995年夏,我在慕尼黑大学三个月,在经济史研讨会上认识Puffert,是个温文儒雅的年轻学者,他在斯坦福大学的博士论文(1991),就是以北美铁轨的宽度为主题,在主要的经济史期刊上发表好几篇论文。我从维基百科(Wikipedia)查“轨距”,得到许多具体的数字。
国际上通用的标准轨是143.5厘米,现在欧洲大部分国家都使用标准轨,例外的国家有:爱尔兰与北爱尔兰(160厘米)、西班牙(167.4厘米,正在改为标准轨)、葡萄牙(166.5厘米),阿根廷与智利的轨距是167.6厘米,俄罗斯及邻近国家,以及蒙古、芬兰都是152厘米。
日本的轨距是106.7厘米,日据时期修筑的台湾轨宽也是106.7厘米,这是国际标准轨(143.5厘米)的74%,称为“七分车”。台湾的糖业铁路和阿里山的森林铁路,是76.2厘米的窄轨,是143.5厘米的53%,简称“五分车”。日本在1960年代修建新干线(高速铁路)时,采用143.5厘米的国际宽轨,提高行驶的稳定性。台湾高铁、台北和高雄的捷运,都采用143.5厘米的标准轨。清朝末年中国的铁道,由英国和比利时承建,采用143.5厘米标准轨。
有人说,1937年制定的国际标准轨143.5厘米是英国提出的,这个说法不够准确,待会儿会详细解释。最让人感兴趣的是,为什么143.5厘米的轨宽,会在诸多规格的激烈竞争下脱颖而出?
1835~1890年间,北美(美国与加拿大)至少有9种轨道:91.4厘米、106.7厘米、143.5厘米、144.8厘米、147.3厘米、152.4厘米、162.6厘米、167.6厘米、182.9厘米。
为什么会这么复杂?
原因很多,大致有三种。其一是各地区修筑铁路时,铁路工程师的技术来源与传承不一,有些采用英国体系,有些则不是。其二是故意不兼容,阻挡其它地区的农工业产品进入。其三是各地区的地形地势不一,对轨道的需求自然不同。
为什么后来会统一使用145.3厘米,1937年之后这个尺度成为国际标准轨宽呢?这就是本文的要点:说不出合乎逻辑的道理,这是政治与经济交互角力后,一步步发展的结果,这正是典型的path dependence问题(依发展途径而异、受到随机性的因素干扰)。市场机能、竞争、效率、最适合这类的观念,在这个议题上无法发挥功能,因而称为“市场失灵”。
143.5厘米的起源与变迁
美国最早的铁道,是承袭英国的142.2厘米规格,这是18世纪末,在英国矿区发展的原初型铁路,在纽卡斯尔地区最通行。
有位叫史蒂文生的工程师,在斯托克顿和达灵顿之间建造了一条运煤铁道。1826~1830年间,他被任命在利物浦(Liverpool)和曼彻斯特(Manchester)之间建造铁路(L&M),特点是用蒸汽机来推动火车头。这是第一条靠蒸汽机推动的铁路,也是第一条完全依靠运载乘客与货运的铁路,更是第一条与矿冶完全无关的铁路,在铁道史上有显著的开创地位。不知什么原因,史蒂文生把铁轨加宽了1.3厘米,成为143.5厘米,这就是日后国际标准轨的规格。
1826年,史蒂文生在竞争L&M铁路时,他的对手刻意提出167.6厘米的宽轨(加大24.1厘米),但没被采用。史蒂文生的儿子罗伯特,后来在国会的委员会上说:143.5厘米轨宽也不是他父亲订的,而是从家乡地区的系统“承袭”来的。斯迈尔斯是史蒂文生的朋友与早期传记的作者,他说143.5厘米的轨宽,“没有任何科学理论上的依据,纯粹是因为已经有人在用了。”
美国早期的铁路建造者,参观L&M与其他地区的铁道,认为L&M的规格较适合,就把整套工程技术搬回美国。另有一批工程师,1829年参观英国铁路,回国后在巴尔的摩(Baltimore)与俄亥俄(Ohio)之间筑了另一条铁路(B&O),将轨宽改为143.5厘米,目的是要和L&M铁路的火车“接轨”。
但有几批工程师却另有盘算,有些认为152.4厘米较易使用,有些人用144.8厘米,有人坚持147.3厘米也不错。简言之,在最复杂的时候,美国铁路有过9种轨宽并存。
现在回过头来看铁道的发源国英国,他们在建筑Great Western Railways(GWR)时,把轨宽扩大为213.4厘米,几条较短的路线,用其它规格。有些美国工程师,看到铁路老大改为宽轨,为了迎头超越,就把纽约与爱力(Erie)之间的铁路,建为182.9厘米,希望能达到三个目的:最高速、最舒适、最低成本。
但事与愿违,有些人认为167.6厘米就够了。几经实验,19世纪中叶的美国铁道工程师,在考虑火车头的拉牵力之后,觉得还是以152.4～167.6厘米之间较合适。加拿大的铁路学者也有同感,而这正是英国当时采用的轨宽。
1860年之后,又有人感觉宽轨太耗动能,对蒸汽机的负担过重,认为还是老规格较合适。在地势变化较大的地区,其实106.7厘米更合用,因为较容易转弯。在多山的地区,若用91.4厘米宽的铁轨,就不必挖太宽的隧道,可以省下不少成本:91.4厘米的铁路成本,比143.5厘米的建造费用便宜三分之一(枕木、石块、人工、管理都较省)。
建造铁路时,美国政府只负责土地与公共事务,对具体的投资、兴建、技术规范都不插手。如果你是第一位在某个区域的铁道投资者,只要考虑自己喜欢哪种轨宽;第二位投资者,或许也可以自由选择轨宽;但第三位投资者,就必须考虑接轨问题,没有多大选择空间。在这种机制下,美国的铁道系统就出现一项特质:地区性的轨宽整合度很高,但全国性的相似度很低。
简言之,美国的轨宽是由民间工程师决定,而这又受到他们之前的经验影响:或是向英国某个地区学来的,或是依所购买的火车头带动力,来决定轨宽。为什么143.5厘米最后会成为主流?因为采用者最多,滚雪球效应最大。
偶然与必然
换个角度来问:政府为何不出面协调呢?
其实很简单,南北战争之前,有谁能预期日后会建造出全国性的铁路网呢?那时投资铁路的人,只想运载货物和非乘客的人员,从河运抢些生意做,占据某个地区的地盘。他们甚至不想和其它区域的铁路接轨,基本的心态是互不侵扰地盘。加拿大也不希望美国的火车驶入,铁道的规格因而形成割据。现在美加两国的铁路、电话号码、电压、影印纸规格都已统一化,那是很后来的事了。
其实加拿大的国会,很早就知道轨宽标准化的重要性。美国国会把横跨大陆的轨宽选择权,授给林肯总统,他决定采用152.4厘米。但是中西部的铁道业者不愿接受,就和东部的同行结盟,游说国会采用最老式的英国轨宽143.5厘米。
某些较贫困的地区,资本不够,希望采用窄轨,就在1872年另组一个“国家窄轨联盟”:之后全国各地的窄轨,95%采用91.4厘米的规格。在这种“地区性整合度高、全国性相似度低”的结构下,美国的铁道系统,怎么可能在20年内(1866~1886年),就完成规格统一呢?143.5厘米的规格获胜,是因为它有特殊的优越性吗?
其实在1860年代时,谁也不知道143.5厘米会成为日后的国际标准,当时存在9种规格,工程师并无明显的偏好。为何会有统一化的认知呢?主要是各地区的经济发展后,运输量大幅增加,东西两岸的产品与人员相互运送,无法透过较受地域性限制的水运。当时东西横向的铁路,大都采用143.5厘米,产生大者恒大的雪球效应,市场占有率愈来愈高。各地区的铁路公司,在利益的考虑下愈来愈合作:发展跨区的铁道系统,共同管理相互协助,这是推动铁道标准化的重要因素。
大家会问:把原来不是143.5厘米的轨宽,不论是拉宽或缩窄,转换的成本不是很高昂吗?是的,费用看起来是不小,但相对于铁道的总价值,百分比并不高。主要的花费是整修路基,尤其是在扩宽轨道时,如果只是把轨道稍微拉宽或缩小,这属于“移轨”的问题,成本并不高。较贵的部份,是更换为143.5厘米的车厢和火车头(机头)。
1871年时,把俄亥俄和密西西比铁路,从182.9厘米缩为143.5厘米的平均成本,是每英里1066美金,再加上价值5060美金的新车头。到了1885~1886年间,这些成本更低了:更改南方轨道与设备的成本,每英里约只需150美金。把窄轨拉宽的成本,每英里约7500美金。对那些和143.5厘米较接近的轨道,就建造可以调整轮子宽度的车体,来相互通车。一旦整合的意愿明确化,确知每英里的更改成本,占铁道总价值的百分比不高后,20年内很快地就整合完成了。143.5厘米成为美加的标准规格,1937年成为国际标准,沿用到今日。
美国轨宽的故事告诉我们:市场的需求,是规格统一化的重要推手。1880年代统一的143.5厘米,以今日的车头牵动能力而言,并不是最具能源效率的规格;但这已是国际标准,改动不了了。143.5厘米能一统天下,并不在于规格上的优越性,而是历史的偶然造成,并不是最有效率、最具优势的东西,就能存活得最好。这种path dependence的现象,在度量衡上最常见。听说1英尺的定义,就是某位国王鼻尖和手指之间的距离。
链接:
马屁股距离决定轨宽
经济学中有个名词称为“路径依赖”,它类似于物理学中的“惯性”,一旦选择进入某一路径(无论是好的、还是坏的),就可能对这种路径产生依赖。这个美国铁轨的故事,也许有助于我们理解这一概念,并且加深对其后果的印象。
美国铁路两条铁轨之间的标准距离,是4.85英尺。这是一个很奇怪的标准,究竟从何而来的?原来这是英国的铁路标准,因为美国的铁路,最早是由英国人设计建造的。
那么,为什么英国人用这个标准呢?原来英国的铁路,是由建电车轨道的人设计的,而这个4.85英尺,正是电车所用的标准。
电车轨标准又是从哪里来的呢?原来最先造电车的人,以前是造马车的。而他们是用马车的轮宽做标准。
好了,那么,马车为什么要用这个轮距标准呢?因为那时候的马车,如果用任何其它轮距的话,马车的轮子很快就会在英国的老路上撞坏。为什么?因为这些路上的辙迹宽度,为4.85英尺。这些辙迹又是从何而来呢?答案是古罗马人定的,4.85英尺正是罗马战车的宽度。如果任何人用不同的轮宽,在这些路上行车的话,轮子的寿命都不会长。
我们再问:罗马人为什么用4.85英尺,作为战车的轮距宽度呢?原因很简单,这是两匹拉战车的马的屁股宽度。故事到此应该完结了,但事实上还没有完。
篇9
中国铁路拥有十分辉煌的过去。然而，随着中国航空业的重组和大量高速公路的修建，航空运输和长途公路运输开始兴起，到1996年，中国的公路客运量甚至超过了铁路客运量。从1997年开始，中国铁路开始进行全国性的铁路提速。此后中国铁路经过了几次提速，到2003年客车最高运行时速已经达到了200公里以上。[1]
在国外，高速铁路客车发展非常迅猛。例如，法国的高速铁路技术是一种比较成熟的技术，高速铁路（TGV）(Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意)已达到每小时513公里的实验速度。而日本也正在开发"21世纪之星"高速列车，这种列车除时速达350公里的超高速外，在性能上较以往有大幅度的提高，还具有乘坐舒适和车内安静的特点[2]。德国将磁悬浮列车作为未来的新型交通工具，几年内这种列车最高时速将达到400公里。
国内外高速铁路客车的发展告诉我们，铁路即将进入一个高速时代。为适应铁路高速化的要求，必须对现有的空调系统进行改进或提出新的空调理念。
2 铁路高速化对客车空调装置提出的挑战
与普通空调客车相比，高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别，因此只有针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统，才能保证客车内达到所要求的空气参数和空气品质，为旅客提供舒适的旅行环境。
针对高速客车的运行特点对其空调系统提出了如下要求：
1）空调设备的安装位置要求降低
高速客车由于其速度快（一般都在200km/h以上），为了保证行车的安全并且为了提高运行的平稳性，其辅助设备（包括空调系统）及车体重心位置必须降低，以利于整车重心的降低。
2）空调系统的运转部件要求少
高速客车由于其停站间隔长，同时维护正常运营的人员少，因此必须保证其空气调节系统具有较高的稳定性和可靠性，这就要求高速客车空气调节系统的运转部件尽可能减少，以降低事故率，易于维护管理。
3）空调装置的安装空间要求小
高速客车由于其独特的设计结构（车体一般采用流线型优化设计），给其空气调节系统设备预留的安装空间较小，因此，只有针对其预留空间的结构特点设计研制合适的空气调节系统，才能满足车内的空气参数设计要求。
4）空调系统的运行品质要求高
高速客车由于其速度快，车厢的气密性高，车内人员较密集，同时客车运行时间比较长，因此对车内的空气品质要求高，否则旅客极易产生疲劳、恶心、乏力等不适症状。
5）空调系统的调节性能要求好
高速客车中一般都将整个车厢分割为若干个小包间，要求每个包间内都能够方便的单独调节每个包间内的空气参数，而且由于客车经过的地域室外参数差别较大，这就要求其空气调节系统的调节性能好，以利于适应不同的工况要求。
6）空调系统的工作条件差
高速客车空调系统的空气处理装置置于野外高速行驶的运动载体上，经常处于不稳定的环境条件下工作，列车本身的振动和与车轨的撞击会给其空调系统的运行带来很大的负面影响。
综合以上条件可以看出，高速客车对空调系统有较高的要求，因此，必须针对高速客车实际的运行工作条件研制设计相应的空气调节系统。针对高速铁路客车对空调系统的新的、更高的要求，本文提出了诱导空调系统在高速客车上应用。
3 全空气诱导空调系统在高速客车上的应用分析
按照诱导器内是否设置盘管，诱导空调系统可以分为两种类别：“空气－水”诱导器系统和全空气诱导器系统。“空气－水”诱导器系统的一部分夏季室内冷负荷由空气负担，另一部分由水（通过二次盘管加热或冷却二次风）负担。但是由于此种系统内部结构较复杂，一旦损坏维修量大，且占用空间大，同时需要一套单独的水系统，所以不适于高速客车的要求。在高速客车上采用的是另一种诱导空调系统——全空气诱导空调系统。
采用全空气诱导空调系统时，车内所需的冷负荷全部由空气（一次风）负担。这种诱导器不带二次冷却盘管，实际是一个特殊的送风装置，能够诱导一定数量的室内空气，达到增加送风量和减少送风温差的作用，有时也可以在诱导器内部装置电加热器以适应室内负荷变动的需要。
全空气诱导空调系统在客车上工作过程是：一次风（车外空气经过处理由风机送入车内）进入到诱导器的静压箱，经喷嘴高速喷出。由于高速喷射气流的引射作用使得车内的空气（二次风）被诱导到诱导器中，在混合箱中与一次风充分混合，然后经出风口送入到车内[3]。
全空气诱导空调系统特别适用于高速客车，与高速客车对空调系统的特殊要求相对照可以看出，全空气诱导空调系统具有以下优点：
节省车厢内的空间 高速客车由于其独特的设计结构，对于空间要求极为严格，空调占用的车厢空间应尽可能的小。由于诱导器系统空气处理设备的送风量仅为一次风量，因而风量小，使得系统处理设备及风道截面也较小，与以往的集中式空调系统相比，较好的解决了风道安装空间狭小的矛盾。且诱导器在车内布置灵活，能适应各种车型的需要。
2）提高车厢内的空气品质及人体的舒适性
由于高速客车密闭性高，运行时间长，所以对车厢内的舒适性及空气品质要求较高。而全空气诱导空调系统送风温差较小，送风量大，新风量充足，人体的舒适感和室内的空气品质较高。另外，在软硬座客车中，常用的顶送风空调系统气流直接吹向旅客头部，这样，在冬季会使旅客感觉头晕、不适，而夏季冷风先吹头部也容易使人感冒。而诱导器通常安装在客车车窗下部，不会对人体直吹，而且从送风口出来的气流沿车窗贴附流动到车顶部，在横断面方向形成环流，使旅客居留区处于空气的回流区内，大大提高了舒适度；并且由于新风量大，人体的舒适感也会明显提高。而对于软硬卧客车来讲，由于一般是两层或三层卧铺，车内空间有限，如采用大风道通风系统，冷风会直接从顶部吹到上铺旅客身上，人体的舒适感较差；而采用全空气诱导空调系统，风道布置于车厢下部，而诱导器布置于车窗下部，不会造成直吹，这样会大大提高车厢内人体的舒适度。
系统的稳定性与可靠性高 高速客车由于停站间隔较长，且由于列车高速行驶，工作条件恶劣，要求空调的稳定性与可靠性较高。诱导器空调系统的运转部件远远少于其他空调系统，这对于稳定性与可靠性都要求很高的高速列车来讲无疑是一个很大的优势；而且由于系统需要处理的风量变少了，这样，空气处理设备的使用寿命会大大提高，同时也就降低了空气处理设备的损坏率，为高速列车在恶劣工作环境下正常运行提供了保证。
转贴于 4）设备安装位置低
高速客车由于速度快，为了保证车身平稳及运行安全，要求车体的重心尽可能低。相比于顶置式空调系统来说，全空气诱导空调系统采用下部送风，空调机组可以安装在车下，且诱导器安装于车厢下部，从而降低了车体重心。
5）系统适用范围大，并可以单独调节
铁路客车由于经过的区域范围大，外部环境差别非常明显，因此要求空调系统能根据情况，及时调整。诱导空调系统可以在诱导器内装置电加热器以适应车内负荷变化的需要。当车内负荷变化时，可以通过开启电加热装置进行适应调整，使得系统的工况调节范围变大，更好的保证车内空气参数。同时，在每个诱导器入口处可以设置锥形调节阀，以实现包间内系统的单独调节[4]。
6）诱导器通常安装于车窗下部，这样，冬季由于热风首先接触玻璃窗，可以解决窗口由于温度低而产生凝结水和结霜问题。
综上所述可以看出，诱导空调系统是一种非常适用于高速铁路客车的空调形式，但是，其也存在着一些缺点需要进行改进。
4 高速铁路客车诱导空调系统的改进
4.1诱导空调系统存在的缺点
虽然全空气诱导空调系统非常适合于高速铁路客车的要求，但是它还存在着以下缺点需要加以改进：
新风比大，风机压头高，致使系统的能量消耗大。 系统的噪声较大，会造成噪声污染，影响车内的舒适度。 春秋过渡季节无法充分利用室外新风，系统冷量消耗大。 4.2诱导空调系统的改进措施
针对以上存在的缺点，可以采用以下措施加以克服：
集中排风，设置能量回收装置 根据文献[5]，可以设置集中排风装置，并在排风与新风管道系统设置全热交换器，以利于回收排风冷量，降低系统能量消耗。
采取消声措施，降低系统噪声 为了降低系统噪声，在风机的出口管路设置消声静压箱，以降低风机噪声；在诱导器内部的静压箱内壁以及混合箱内壁贴高频吸声材料，以消除喷射噪声。由于诱导器噪声主要是由于喷嘴气流速度太大而引起噪声，因此可以通过增加喷嘴数量，增大喷嘴面积，降低喷嘴的气流速度来降低喷嘴喷射噪声。
设置旁通风道，充分利用自然冷量 为了在春秋季节充分利用室外新风，可以在空调包间的送风支管上设置旁通风道，使过渡季节的室外新风不经过静压箱和喷嘴而直接进入室内，这样，既节约了冷量，又提高了空气品质。
5 结语
本文对诱导器的基本原理及特点进行了简单介绍，针对高速铁路客车进行了全空气诱导空调系统的适用性分析，并对其某些缺点采取了改进措施。诱导空调系统在高速列车上的应用目前在国内尚无研究，而在国外已经进行了多项研究并部分投入使用。随着我国高速铁路客车的发展，诱导空调系统由于其对高速客车的良好适用性定将渐受重视。
参考文献
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篇10
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2009)07-0191-03
1工程概况
本论文以某高墩大跨预应力混凝土连续-刚构组合梁桥为研究对象。该桥主桥为72m+3×128m+72m预应力混凝土刚构-连续梁组合体系,梁体为单箱单室变高度、变截面箱梁,梁高4.4~8.8m,梁体下缘除中跨中部34m和边跨端部各25.7m为4.4m等高直线段外,其余为圆曲线,箱梁顶板宽8.1m,箱宽6.1m 。该桥主墩采用钢筋混凝土横向圆弧端形空心墩,在底部设置5m高的实体段。墩身顶部外壁顺桥向宽8m,采用1:0直坡。横桥向宽7.1m,外边坡:8#墩除墩顶9.172m内为直坡外,其余坡度为20:1,9#~11#采用双坡,梁底以下70m坡度为20:1,70m以下坡度为5:1,墩顶纵向壁厚为1.1m,内边坡为1:0直坡横向壁厚为1.2m,横向内边坡为60:1。墩的高度:H7=61 m,H8=70m,H9=94.5m,H10=107m,H11=103m,H12=51m。属于典型的高墩连续刚构桥。结构示意图见图1。
2列车-桥梁时变系统空间振动分析模型
2.1车辆(包括机车)空间振动分析模型
机车、车辆空间振动分析中,假定车体空间振动有:侧摆、侧滚、摇头、点头、浮沉等5个自由度;每个构架有侧摆、侧滚、摇头、浮沉等4个自由度;每个轮对有侧摆,浮沉等2个自由度。每辆车(包括机车)共有21个自由度[2](见图2所示)。
2.2 桥梁空间振动分析模型
对主梁采用梁段有限元法建模,对桥墩采用空间梁元建模,桩基础采用刚度等效理论直接等效为墩底刚度,弹性模量E和泊桑比μ按现行桥规取值。桥梁有限单元划分示意图见图3。分析模型确定后,就可由动力学势能驻值原理及形成矩阵的“对号入座”法则,建立桥梁刚度、质量、阻尼等矩阵。
3车桥时变系统空间振动方程的建立[4-6]
将桥上列车与桥梁视为整体系统。考虑各车辆与桥梁空间振动位移的相互关系,计算任一时刻t的桥上列车及桥梁空间振动的弹性总势能。按弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的“对号入座”法则,建立t时刻此系统空间振动的矩阵方程及荷载列阵{P},得出t时刻车桥系统空间振动的矩阵方程
(1)
方程(1)中荷载列阵{P}仅由列车重力构成,还不能根据它解出车桥系统的空间振动响应。必须以实测的构架蛇行波或构架人工蛇行波和轨道竖向几何不平顺函数代替矩阵方程(1)左边的对应振动参数,才能解出此系统在列车重力与列车走行共同作用下的空间振动响应。详细演引过程见文献[2]。
4自振频率的计算
桥梁的自振频率反映了桥梁的刚度及桥梁的动力特性,它对桥梁在动荷载作用下的动力响应有着根本的影响,是桥梁进行动力设计时必须考虑的重要参数。因此,正确计算桥梁的自振特性是解决桥梁横向刚度问题的关键之一,见表1。
5列车走行性分析
对旅客列车采用常规编组,即:对DF11旅客列车采用1辆DF11内燃机车牵引18辆准高速客车进行计算;对SS8旅客列车采用首尾各1辆SS8电力机车牵引12辆准高速客车进行计算;对货物列车而言,按至少布满中跨进行计算,本文暂取编组工况为1辆DF4内燃机车牵引20辆C62货车。线路不平顺当车速不超过140km/h即对C62货物列车和DF11旅客列车暂采用美国五级谱模拟轨道不平顺进行计算,当车速为160km/h以上即对SS8旅客列车暂采用郑武线实侧轨道不平顺进行计算,各类工况的车桥系统空间振动响应详细计算结果见表2~5,评价结果见表6。
从计算结果可以看出:
1)当货车以车速50~80km/h、DF11客车以车速80~140km/h、SS8客车以车速160~200km/h通过桥梁时,桥梁及列车的加速度响应均在容许值以内,列车行车的安全性指标(脱轨系数≤0.8,轮重减载率≤0.6)均满足要求,故列车行车的安全性有保证。
2)当货车以车速50~80km/h通过桥梁时:机车司机台处横向、竖向舒适度指标均达到“良好”及以上标准。车辆竖向平稳性指标均达到“良好”及以上标准;车辆横向平稳性指标均达到“良好”及以上标准。
3)当DF11客车以车速80~140km/h通过桥梁时,机车司机台处横向、竖向舒适度指标均达到“良好”及以上标准,客车各车辆横向、竖向舒适度指标也均达到“良好”及以上标准。
4)当SS8客车以车速160~200km/h通过桥梁时,机车司机台处横向、竖向舒适度指标均达到“良好”及以上标准,客车各车辆横向、竖向舒适度指标也均达到“良好”及以上标准。
6结论
6.1横桥向弯曲振动基频的计算值大于《铁道桥梁检定规范》对预应力钢筋混凝土简支梁横桥向基频f≥90/L=0.703IHz的规定;基本周期T满足铁道部建鉴(1992)93号文“关于南昆线四座大桥横向刚度的补充技术要求”关于基本周期T
2)列车行驶过桥时,桥梁的振幅和振动形式,与列车的编组状况及列车的行驶速度有关,具有较强的随机性,全桥横向振幅的计算结果最大值出现在边墩上。
3)根据《铁道桥梁检定规范》(1978)对预应力钢筋混凝土梁跨中横桥向振幅Amax≤L/16.5的规定,对于128m跨跨中横桥向振幅Amax≥L/16.5=7.76mm的规定。
4)通过计算结果可以看出,对高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥而言,最大响应并不一定出现在最高墩处,也不一定出现在全桥跨中,而边墩或边跨出现最大响应的可能性非常大。因此,在高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥设计中对边墩的考虑应予以足够重视。
5)该桥对本文所分析的工况而言均具有足够的横、竖向刚度;列车行车的安全性与舒适性良好。
参考文献:
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篇11
Abstract： China have been constructing high-speed passenger railway on a large scale recently， however its economic performance does not behave well due to the expensive capital expenditure and operating expense， meanwhile express industry is rapidly developing， which causes demand exceeding supply. In this situation， the introduction of high-speed railway express may produce great social and economic benefits. This paper illustrates the social and economic necessity through the unit cost analysis and social analysis， then， combines successful cases and the high-speed railway technical condition in our country to prove its feasibility.
Key words： high-speed railway； express logistics； social benefit； economic benefit
随着我国“四纵四横”铁路快客通道和城际快客系统的实现，高速铁路网将于不久形成网络效应。高速铁路带来了巨大的社会效益。而在经济效益方面，巨额的投资成本和运营成本导致其无法在短时间内回收，如何实现高铁盈利将成为今后高铁发展中的新课题。2013年，铁道部的体制改革也将进一步催化这一问题的解决。与此同时，我国快递行业发展十分迅速，其中小件快运尤为突出，呈现供不应求的趋势。因此，结合快运和高铁的需求，本文提出利用高速铁路开展快运物流的设想。
1 基于双重效益发展高速铁路快运物流的必要性研究
1.1 基于经济效益发展高速铁路快运物流的必要性
1.1.1 增加运营收入。近几年我国投入了巨额成本建设高铁路网，而高铁客运收入无法平衡每年的折旧和利息，除了几条发达地区的线路，高铁上座率普遍达不到设计标准，这与经济发达国家高速铁路可以带来巨大经济效益的经验有很大差异。因此，新成立的铁路总公司必须创造更大的利润来弥补之前的亏损，真正走向市场化。
提高收入可以从客运和货运两方面入手，在客运方面，运营收入与票价和运载人次等因素有关，虽然调整票价可以增加收入，但是必然会带来一系列社会问题，并不利于高速铁路公司的长远发展。在货运方面，一方面，普通铁路的运能释放可以为传统铁路货运带来新的利润；另一方面，也可以通过高速铁路发展新的货运产品——高铁快运。普通铁路更适合大宗货物运输，而高铁具有更高的时效性、安全性，更适合快递快运物流产品的服务需求，两者的目标市场具有很大差异。且当今快运市场有巨大的利润空间，因此，在高铁上开展快运业务，不仅可以有效利用高铁的剩余运能，还可以增加运营收入，减少亏损。
1.1.2 单位运输成本低。本文以沪宁客运专线为例，简要计算了各种运输方式下的单位成本（见表1）。
为了简化计算过程，本了如下假设：
（1）基础设施的建设成本很难分摊，且使用年限足够长，成本能够收回，因此这里不考虑基础设施的建设成本（如车站、铁路、机场、高速公路等）；
（2）不考虑融资成本，即贷款利息对运输成本的影响。
根据《中国统计年鉴》显示，2011年全国异地快递量为27.3亿件，其中上海异地快递量为2.5亿件，江苏异地快递量为3亿件，假设南京异地快递量占江苏省的20%，预计上海至南京的日快递量=2.5*3/27.3*100%*20%/365=1.5万件。
假设为了完成每日1.5万件的快递运输，预计每日卡车需来回4趟，高铁需2趟，飞机需2趟。上海至南京的距离按300km计算。
各种运输方式的单位成本d■计算公式如下：
d■=■
其中，f■——第i种运输方式的固定成本（元/年）
c■——第i种运输方式的变动成本（元/km）
n■——第i种运输方式每日需输运的次数
L——运输距离（km）
D——运输量（件）
经计算，各种运输方式下上海至南京快运单位成本如表2所示：
故当运距为300km时，航空单位成本最高，高铁略小于公路。由于高铁每公里变动成本远小于公路，因此，其单位成本递远递减，当运距增大时，高铁单位成本低的优势越来越明显；而航空的单位成本虽然也呈递远递减的趋势，但其每公里变动成本高于高铁，因此，在任何运距下，高铁的单位成本都远低于航空。
综上所述，高速铁路的单位成本比公路和航空运输低，体现其良好的经济效益。
1.2 基于社会效益发展高速铁路快运物流的必要性
除了经济效益，发展高速铁路快运物流还能够带来众多深远的社会效益，其主要表现在以下几个方面：
1.2.1 适应快运需求快速增长。我国快运物流虽然起步较晚，但近年来，随着电子商务（尤其是网络购物）的快速发展，快递需求量与日俱增。目前，国内快运市场形成了京津环渤海、长三角和珠三角三大快递区域，区域内基本上实现了次晨达或次日达，三大快运区域以公路运输为主。在国内快件运输市场中，80%是公路运输，15%是航空运输，其他形式不足5%。图1反映了我国近年快递业务量的增长趋势，快递量平均每年增长25%；图2反映出城际间快运量占整个市场的四分之三，具有巨大的市场需求空间。
目前，城际公路快运供给已趋于饱和，快运行业面临着发展瓶颈。在此情况下，发展高铁快运为解决这一难题带来了新的希望。首先，发展高速铁路快运物流能够增加快运供给量，大大满足不断增长的快运需求，实现快运市场的供需平衡；其次，公路干线快运的服务质量存在不足之处，货损、延误情况都较为严重。而高铁快运可以做到定时定点，能大大提高快运物流的准时性，改善快运服务质量。
1.2.2 促进综合交通运输发展。目前，快运物流以公路和航空为主，普通铁路货运速度慢、运输时间长，不适合快运物流。高速铁路克服了普通铁路的弊端，其运输速度快，服务质量高的特点不仅促进了铁路客运的发展，也能够与快运追求快速和便捷的特点很好的契合，在合理运距内，高速铁路比公路和航空更适合快运物流。因此，高铁、公路和航空应当发挥各自优势开展快运物流，做到分工协作、有机结合，促进综合交通运输的发展。
1.2.3 减少公路交通拥挤。我国80%的快递以公路运输为主，城际快递大多走高速公路。因此，快运需求的不断增长使公路运输的交通拥挤愈加严重，导致快运服务质量普遍较差。开展高铁快运可以吸引公路快运量，有效缓解交通拥挤对公路运输造成的压力。
1.2.4 促进低碳环保的可持续发展道路。面对巨大的快运需求，寻求一条低碳环保、可持续的发展道路是快运物流发展的重中之重。
据权威部门研究显示，民航、公路、铁路单位运输量平均能耗比约为11∶8∶1，尤其是高速铁路使用电能，不仅节约了宝贵的燃油，且碳排放量几乎为零。
同时，我国高速铁路仍处于发展阶段，客运量离达到饱和还差很远，势必会产生相当大的剩余运能，高铁快运的低碳环保还体现在能有效利用剩余运能创造更多财富。
2 发展高速铁路快运物流的可行性分析
2.1 国内外研究现状
2.1.1 国内研究现状。已经开行多年的中铁快运公司行邮、行包专列是我国铁路快运发展最具代表的两种形式。特快行邮专列的运行时速可以达到160km/h，快速行邮专列和行包专列的运行速度可以达到120km/h。目前，高铁上还没有开行类似行邮、行包这样的快运专列，但其需求确实存在，行邮、行包专列对高铁快运物流在编制开行方案方面有许多可以借鉴的经验。
2.1.2 国外研究现状。目前，高速铁路货运已成为国外铁路公司一项高利润且快速增长的业务。以法国、德国、美国为代表的一些国家早就开始利用高铁运送特快邮件和包裹。
（1）法国高速铁路货运分为TGV邮政专列和Semam200包裹列车。1984年，法国将2列TGV旅客列车抽取掉座位后运送快件和包裹等小型货物，其速度达到270km/h。Semam为国营包裹快件列车，速度为200km/h。1997年，法国在高速客运专线上开行营业性货物列车。该列车是由经过改造的G13型普通货车编组而成，每天22：00后开行。
（2）德国对速度在200km/h以上的旅客列车和货物列车分时段运行，夜间高速旅客列车运行结束30min后至次日高速旅客列车运行开始前30min为货物列车运行时段。
（3）美国曾开行Talgo XXI型摆式列车，以最高速度200km/h运送旅客的同时，设置2辆车装载特快包裹。另外，美国铁路开展了如汽车零配件、食品等限时达货运业务，成为了发展最快的运输产品。
综合国内外铁路快运的发展情况，可见高铁快运物流在货运组织模式上已较为成熟，对于我国发展高铁快运有很大启示，充分说明开展高铁快运的设想是可行的。
2.2 技术条件分析
发展高速铁路快运物流业务是否具有可行性，应当综合考虑快运列车的选择、作业站场设计配置、运输组织模式、运营安全性和信息系统保障等问题。
2.2.1 快运列车的选择。我国高速铁路列车是根据客运要求设计的，对于发展高铁快运有很大限制。根据国内外成功经验，高铁快运可以采用改造客运车厢和新建专用快运列车两种方式，且在技术上都具有可行性，但各有其优缺点。改造客运车厢成本较低，但适用性较差；新建专用快运列车能最大程度利用车厢空间，适用性较强，但初期投入的成本较高，影响经济效益。因此，对于货运列车的最终选择要考虑经济效益、适用性等因素。另外，车辆载重限制也可能影响列车的选择。
2.2.2 作业站场设计配置。目前，高速铁路的配套设施都是按照客运要求设计的，为了避免客货混行，不影响旅客出行，还需要有配套的货运设施。
为了对快件进行临时保管，方便集送和分拣货物，需要设置货物站台、仓库和装卸线等设施。货物站台便于装卸车作业；仓库用于存放和分拣快件货物；装卸线可供快运列车停靠进行装卸作业和快件集送，且与客运列车作业分离。
图3为高速铁路客运专线横列式动车段设备布置图，在此基础上，可加设快运作业线和货物站台、仓库、货棚等配置，满足快运物流列车到发、装卸作业及车辆的移动，但需尽量节省铺轨和用地。
为了满足沿线各站快件作业，可以对站房站台进行适度改造，利用客流流线空间完成快件装卸、集散、暂存等作业，而不影响客运站的正常运行和旅客出行。
2.2.3 运输组织模式。根据国内外经验，铁路货运的运输组织模式主要分为以下三种。
（1）客货同车。客货同车是指客、货车厢共存于同一列高速列车。在该模式下，客、货运输混合程度最高。美国曾经开行的Talgo XXI型摆式列车便是这一模式的代表。
（2）货车加挂。货车加挂是指旅客和货物分别在不同的列车中运输，但可联挂，也可独立运营。在该模式下，不同起点和终点的客、货列车在一段共同的线路上可以联挂运行，且货物列车可在不同旅客列车之间转换，这将使货物的装卸和运输更加便捷，且不受客运站装卸货物的限制。
（3）快运专列。快运专列和客运列车共线独立运行。在该模式下，快运专列必须与客运列车在运行图上协调一致，一般可在客运运行图中插入一班快运专列，或在夜间单独开行。目前，德国和法国的高速铁路货运采取这种模式。
三种模式的配置如图4所示。
由于我国高速列车车型为8辆或16辆固定编组，不支持列车的加挂，故在现有模式中，只有客货同车和快运专列两种模式适用于我国高铁快运，而货源需求的大小是决定采取何种模式的主要因素之一，其优缺点如表3所示。
2.2.4 运营安全性。由于高速铁路的安全性要求严格，因此对于快运货物必须要有安检措施。如今，安检已经从机场延伸到了轨道交通，可见，对于高铁快运物流来说，安检更是一个必不可少的、可行的举措。对快运列车应规定具体的货物承运范围，并禁止托运易燃、爆炸、腐蚀、有毒、放射性物品以及其他危险物品。
2.2.5 信息系统保障。完善的信息系统对于高铁快运系统运作效率起着很大的作用。信息化能够有效降低成本、提高经济效益和管理水平。缺乏高效的信息系统是传统铁路货运竞争力不够强的主要原因之一。因此，为了提升竞争力、走向市场化，建立一套高效的信息系统是高铁发展快运物流的重中之重。
3 结束语
本文提出了利用高速铁路发展快运物流的设想，并从经济效益和社会效益对其进行了必要性分析，结合了国内外成功经验与现实技术条件对其做了可行性分析。
由于我国高速铁路运行尚不成熟，所以本文在具体开行方案方面没有做出更深入的研究，期望今后有机会加深这方面的研究。
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篇12
运输通道是连接主要经济区并承担大量客货运任务的运输线路，运输通道内不同运输方式之间客运量的分担率问题是近年来对运输通道领域研究较多的内容。本文考虑成渝运输通道内旅客的出行全过程，包括市内出行和通道内出行两部分，综合分析影响旅客出行的几个衡量指标，从而计算出成渝运输通道内各种运输方式的分担率[1]。
1.成渝运输通道系统分析
成渝运输通道是西南地区内部交流的主轴，是连接西南和华东地区主要的客运通道[2]。成渝运输通道内运输方式有铁路和公路，其中公路分为国道、高速公路，铁路分为普通铁路和客运专线（动车组列车）。
以成渝运输运输通道沿途主要客运站作为网络的节点，用Di表示，i=1，2，…，n；四种不同运输方式采用的运行线路作为连接相邻节点之间的弧，用Ekij表示，i，j=1，2，…，n，k=1，2，3，4，5，分别表示客运专线、既有铁路、高速公路、普通公路四种不同运输方式；两个不同节点Dv、Dj间连接弧的弧权用Ckij表示。将四种不同运输方式的经济性、快速性、方便性、舒适度、安全性5个衡量指标转换成对应的费用指标后，作为两个客运站间某种运输方式的连接弧的权值。如此可得到成渝运输通道间的加权有向图G=（Di， Ekij， Ckij）。
假设运输通道内旅客出行都选择交通方式效用最大的路径，且预先知道每种交通运输方式的效用，基于以上理论，就可得到运输通道各种运输方式的分担模型。
2.通道内客运量分担率模型
目前对于运输通道内客运量分担率的研究主要是基于Logit模型的流量分配为主，Logit模型是预测运输通道上各种运输方式客流分担率的一种比较成熟的方法。本文通过建立各种运输方式的广义费用函数，然后根据客运专线建成前的现状对模型参数进行标定，进而研究当客运专线建成后各种运输方式分担率情况，从而得到不同运输方式的分担率[4]。
2.1各种运输方式的广义费用函数
关于广义费用值的计算，一般有加法原理和乘法原理两种。若决定某一属性的诸因素具有独立性，它们各自所起的作用只有程度上的差别而无本质上的差别，且可以相互地补偿，则宜采用加法规则对各因素的广义费用加以合并。如果决定某一因素属性的各因素相互独立，所起的作用也是只有程度上的差别而无本质上的差别，但只有当各因素都较优时，它们所决定的属性才能较优，而一旦其中某一因素较差，即使其他因素较优，整个属性也很差，则采用乘法规则求解[4]。
根据四种不用运输方式的特点，结合旅客在出行过程中的行为选择分析[2]，确定将经济性、快速性、方便性、舒适度、安全性作为衡量指标，并计算相应的广义费用函数。
（1）经济性
用各种运输方式的票价Mk作为经济性的衡量指标。
Mk=RkgLK （1）
式中，Rk为第k种运输方式的运价率；Lk为第k种运输方式的运行里程。
（2）快速性
将旅客在途中的旅行时间和市内交通的耗费时间作为快速性的衡量指标。城市内的旅行时间应包含在通道两端城市内的交通时间，即考虑旅客全程的旅行时间。
Fk=（Lk/υk+2lk/υ）gv（T） （2）
式中，υk为第k种运输方式的旅行速度；Lk为第k种运输方式枢纽与居民小区间的距离；υ为市内交通的速度；V（T）为旅客的时间价值。
对于距离在300km以内的出行者来说，城市内交通耗时占整个旅行时间的比重为20%～50%。这说明市内的交通衔接对高速条件下的运输具有十分重要的作用。
旅客时间价值的计算公式为：
式中，GDP为地区国民生产总值；P为地区人口数量；T为劳动者平均劳动时间。
从i地到j地或从j地到i地的旅客平均时间价值，可视为两地旅客时间价值的平均值，即V（T）=（Vi（T）+Vj（T））/2
（3）方便性
这里考虑将由于某种运输方式的发车频率、站内走行时间等因素而造成旅客等待时间看做候车时间（W）进行分析。由候车时间W造成的费用损失为：
Bk=WkgV（T） （4）
（4）舒适度
舒适性用旅客恢复疲劳所需的时间来反映各种运输方式的舒适性，恢复疲劳所需时间越长，其舒适性越差，反之则舒适性越好。由于各种运输方式的不同运行特性和服务设施导致其具有不同的舒适度（Pk），为了在效用函数中体现各种运输方式的舒适度特性，必须将舒适度量化。由于票价在一定程度上反映了运输方式的舒适程度，经综合考虑，推荐舒适度的基础值取各种运输方式票价的5%～10%。
（5）安全性
根据文献[5]的研究，运输通道内客运专线、既有铁路、高速公路、普通公路这四种运输方式的安全性Sk依次下降。
由于安全性无法用时间和价格来衡量，我们认为安全性相对于其他服务特性具有独立性， 并且其他特性与安全性同时较优时，该方式的效用才能最优，因而安全性与其他特性应是乘法关系。由于舒适度含有乘客的主观成分， 因而为其单独设置系数。因Mk、 Fk和Bk同为价格单位，故采用同一系数。因此，研究用如下加法乘法相结合的关系式表示运输通道各种运输方式的广义费用[4]：
（5）
式中，μ、ψ为服务特性的系数。
2.2各种运输方式分担率的Logit模型
Logit模型的一般形式如下：
（6）
为消除指数级增长导致的结果差异严重扩大，对模型进行改进，把广义费用值进行平均，改进后的模型为：
（7）
式中， 为各种运输方式的广义费用平均值[4]。
3.算例分析
以成都——重庆间的各种运输方式的竞争为例进行分析。考虑成渝运输通道间客运专线、既有铁路、高速公路、普通公路四种不同运输方式。根据现有数据和国内学者的研究，确定不同运输方式经济性、快速性、方便性、舒适度、安全性的对应参数。
相关数据来源于参考文献[2]和文献[4]。
（1）经济性
根据现有开行的动车组列车、快速列车、高速大巴车、普通大巴车和航班的评价，参考文献[2]、[4]中的相关研究数据，客运专线的票价取为硬座和软座票价的平均值，为110元；既有铁路的票价按现有三类快速列车的硬座、硬卧和软卧票价的加权后的平均值，为70元；高速大巴车得票价取为110元、普通大巴车取为90元。
（2）快速性
根据《2010年成都市国民经济和社会发展统计公报》，2009年年末成都市常住总人口为1286.6万人，全市地区生产总值为5551.3亿元，根据劳动保障部的《关于职工全年月平均工作时间和工资折算问题的通知》，全年工作日为250天，按每个工作日8h计算，全年平均劳动总时间为2000h，从而计算出成都市人均时间价值为：
同理，2009年年末重庆市常住总人口为112.3万人，全市地区生产总值为300.04亿元，计算出重庆市人均时间价值为：
二者的平均值为17.7元/h。
客专：客专在途运行时间取为现有动车组运行时间的平均值2.25h
既有铁路： 既有铁路在途运行时间取为线性主要快速列车运行时间的平均值5.6h
高速公路：高速大巴的单程运行时间根据文献[4]，取为3.5h。
普通公路：普通大巴车的单程运行时间取为4h。
（3）方便性：四种运输方式的候车时间分别为0.7h、0.96h、0.25h、0.5h。
（4）舒适度：根据前面的分析，舒适度取为票价的8%。
（5）安全性：安全性指标来源于文献[5]中的数据。
表1 不同运输方式衡量指标计算表
根据文献[4]中的数据，确定服务特性系数的取值：μ=0.021，ψ=0.087
从而得到运输通道各种运输方式的广义费用函数为：
根据运输通道内客运量分担率的广义费用模型，计算各个指标值，最终计算出客运专线、既有铁路、高速公路、普通公路四种运输方式的分担率。如下表所示。
表2 不同运输方式分担率计算表
从上表中可以看出，客运专线凭借其技术经济优势，承担了最大的旅客运输任务，既有铁路和高速公路的分担率相当，普通公路的分担率最低。
4.结论
Logit模型是研究多种运输方式分担率的有效方法。本文利用该模型研究了成渝运输通道内客运专线、既有铁路、高速公路和普通公路四种种运输方式的分担率。客运专线因其固有的快速性、安全性，为旅客节省了大量旅行时间，同时价格相对低廉，对于提高客运专线的市场份额具有积极作用。另外， 随着国民经济水平的提高，旅客的时间价值也相应提高，旅行速度将是乘客选择运输方式的主要考虑因素之一，而客运专线因其速度高，将更加得到乘客的青睐。因此，成渝间客运专线在客运市场的竞争力将会得到有效提高。
参考文献：
[1]张铱莹，彭其渊.客运专线对运输通道分担率的影响[J].铁道运输与经济，2008，28（12）：16-19.
[2]孙秀倩.客运通道内旅客出行方式选择研究[D].西南交通大学硕士学位论文，2010.
[3]张迦南，赵鹏.综合运输通道规划方法研究[N].北京交通大学大学学报.2010，34（3）：142-147.
[4]何宇强，毛保华，陈团生，杨静.高速客运专线客流分担率模型及其应用研究[N].铁道学报.2006，28（3）：18-21.
篇13
高铁运营环境成本是高铁运营企业在运输生产过程中为了解决环境污染和生态破坏所需的全部费用。它是高铁运营企业进行经营决策和盈亏分析的重要内容，也是高铁建设前和运输生产过程中环境评价的内容，所以，高铁的绿色出行和良好的运营环境对其成本的影响非常值得我们研究。
1.1绿色高铁运营环境成本的内容研究
本文的环境成本是“本着对环境负责的态度，为高铁运营单位在高铁运营过程中，为了预防和治理环境污染而采取的一系列措施的成本，以及因高铁运营单位为了执行环境目标和要求所付出的其他成本。”
1.1.1噪声污染及电磁辐射成本。高速铁路噪声大致来源于高速列车产生的轮轨噪声，列车受电弓和接触网导线摩擦产生的集电系统的噪声，高速运行列车的空气动力噪声，基础建筑物受振动产生的二次辐射噪声，来自动力源和车上设备的机械噪声。
通过大量实测及运营实践表明，电气化铁路运行产生的磁场不会对线路附近人员的身体健康产生有害影响，但列车运行产生的电磁辐射对沿线居民收看电视将产生不利影响。此外，牵引变电所等固定设施产生的工频电磁场以及GSM-R基站的辐射，也会引起附近居民对电磁影响的担忧。
1.1.2水污染的治理成本。高速铁路沿线污水主要来自动车组、高速车站、动车段（动车运用维修所）、工务段（综合维修段）、供电段等生产、维修场所，主要污水有含油污水、生活污水、洗车废水和高浓度粪便污水，以 CODcr、BOD5为特征污染物。
1.1.3固体废弃物的处理成本。沿线固体废物主要来自到站列车下交的袋装垃圾、站台旅客丢放垃圾、车站广场及候车室的垃圾、车站工作人员产生的垃圾、维修部门的垃圾和附属车站的经营单位产生的垃圾。
因为铁路客车垃圾的量比较大，分布范围比较广，所以将固体废弃物做妥善处理是现在我们社会所面临的难题之一，各国都在不断寻求处理固体废弃物的具体而有效的方法。目前固体废弃物的处理技术主要有：焚烧法（Incineration），热解法（Pyrolysis），堆肥法（Composing）和填埋法（Landfill）。
1.2运营环境成本的估算原则
1.2.1 内、外区分原则。区分内外环境成本是本文的基础，哪些费用计入企业，哪些费用属于社会影响，必须严格区分。内部环境成本由企业承担，外部环境成本则是考察对社会造成的损失。例如，高铁运行中产生的噪音应该按照相关标准，采取防护措施，产生的这部分费用由企业承担，属于内部环境成本。而如果高铁在运营过程中尽管采取了措施，但是还是无法避免噪音超标，超标造成的影响就属于外部成本。
1.2.2 逻辑系统原则。有些费用属于环境成本，但是所发生的费用已经在其他项目中考虑了，虽然不再重复计算，但是在归类时，本文仍然将其化为环境成本。之所以这样划分，一方面避免重复计算，另一方面保证了环境成本在逻辑和系统上的完整性。
1.2.3 方法适当原则。对于同一项环境成本特别是外部环境成本，经常有多种估算方法。外部环境成本的估算方法应该结合实际情况，选择最符合实际、最贴近真实情况的方法。同时，还要考虑造价估算人员自身的技术水平，选择适合的方法。
1.2.4 可获性原则。在对环境成本进行估算时，所选择和依据的数据和指标应该是可获得的。否则，再好的方法没有基础数据也是没用的。有些方法可能在发达国家能够很好的使用，但是在我国现在的技术条件下没法使用，硬性套用国外先进方法做出的估算是不可靠的。
1.3环境成本估算方法体系
1.3.1 防护费用法。防护费用法是指测算消除或减少环境破坏的有害影响而承担的防护费。在高铁建设和运营过程中，防护费用法很常用。例如，为了防止高铁运营过程中的噪音污染而设置声屏障，计算设置声屏障的费用就是防护费用法的一种应用。
1.3.2 第三者裁定法。这种方法更多的应用于污染之后对利益相关者的补偿。通常是由法院或者其他协商部门对污染的环境资源补偿费用进行裁定。例如，对周边居民的补偿，就可以作为内部环境成本。对于一些外部环境成本难以计量的环境污染，可以采用专家意见法、德尔菲法等方法来确定其价格，这也可以归为第三者裁定法。
1.3.3 替代市场法。替代市场法指的是用有市场价格的某种替代品来间接衡量没有市场价格的环境物品的价值。替代市场法又主要包括了下面的三种方法：
（1）后果阻止法
为了阻止环境质量恶化对经济发展的损害，通常需要改善环境质量。但遇到环境恶化到无法改善的情形时，就需要通过加大其它方面的投入或支出来降低或着抵消环境质量恶化的后果。我们把投入或支出的变动额作为环境价值变动的货币价值。
（2）资产价值法
资产价值法主要应用于那些与环境相关的资产上面。例如，铁路两旁的房子的价格要低于一般的房屋，这就是环境的变化引起的某一资产价值的变化。如果没有其他因素影响，环境变化影响了消费者心里感受，进而影响了支付意愿，最后影响到相关资产的价格。资产价值法就是用因为周围环境质量改变而引起的同类资产价值变动的金额来衡量环境质量变动的货币价值。
（3）工资差额法
由于高铁的运营，使高铁两旁的企业、工厂等工作环境变差，如噪音污染、辐射等。铁路附近的企业、工厂在招聘工人时就会陷入劣势，不得不提高工资来吸引工人，工资差额法就是用工资的差异来衡量环境质量变动的货币价值。
本论文通过对绿色高铁运营环境成本的内容和估算方法展开深入探讨和研究，主要结论如下：①在总结高速铁路项目在运营期间出现的环境问题基础上，深入分析概括了解决这些问题的具体措施。得出在进行环境估算的过程中应该重视环境影响评价，还应该分清内外部环境成本的区别与联系。②建立了条件估值法、防护费用法、恢复费用法、生产力变化法、人力资本法等对高铁运营环境成本估算方法体系，提高了运营环境成本估算准确性和适用性。（作者单位：石家庄铁道大学研究生学院）
参考文献
[1]李世，高速列车运营成本计算方法的探讨[J] 会计师， 2012年05期
[2]前田达夫.日本高速铁路沿线的环保技术[J].中国铁路，2004（5）：64-67.
