序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了一篇城市軌道交通設(shè)計(jì)論文范文，愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通建筑一體化公共空間設(shè)計(jì)

摘要:伴隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展，我國(guó)的城鎮(zhèn)化建設(shè)以及工業(yè)建設(shè)的進(jìn)程也是在不斷的加快，但是其土地資源以及人口增長(zhǎng)之間的矛盾也是越來(lái)越突出，同時(shí)城市的交通壓力也是在不斷的增加。為了能夠有效的去緩解城市的交通壓力，多數(shù)的城市都是開展城市軌道交通一體化的公共空間設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)城市之中的各項(xiàng)資源進(jìn)行有效的整合，并且充分的去結(jié)合相互之間的功能，能夠在一定程度上促進(jìn)城市的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞:城市軌道;交通建筑;一體化;公共空間;設(shè)計(jì);分析

對(duì)于目前我國(guó)的城市軌道交通一體化公共空間而言，因?yàn)檎w的設(shè)計(jì)水平以及質(zhì)量并不是很高，直接的導(dǎo)致了在實(shí)際進(jìn)行運(yùn)行的過(guò)程中依然是存在著比較多的問(wèn)題，同時(shí)也是限制了我國(guó)公共空間功能發(fā)揮。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要能夠提高對(duì)地上以及地下空間資源能夠有效的利用，使其看可以提高資源的利用效率，通過(guò)整合去實(shí)現(xiàn)整體效益能夠達(dá)到最大化。

1軌道交通建筑的一體化公共空間具有的功能分析

1．1可以對(duì)建筑單元的空間進(jìn)行整合

在一體化的建筑公共空間之中，可以更好的去整合軌道交通的功能空間以及周邊的建筑空間，也是可以讓兩者之間能夠形成一個(gè)關(guān)聯(lián)的整體，這種其中任何的一個(gè)局部功能將會(huì)直接的影響著整個(gè)公共空間的功能。但是需要引起注意的則是，不管是兩者之間的整合方式是如何，局部的功能以及整體的功能之間都是需要相互的滲透以及結(jié)合，從而可以一同的去組成城市的空間體系。然而其屬性上也是直接的體現(xiàn)出了城市的公共空間，這樣也是直接的表示了需要承擔(dān)著一部分城市公共空間活動(dòng)的功能，使其能夠?qū)ζ鋸椥砸筝^大。

1．2關(guān)于轉(zhuǎn)換以及緩沖人流的分析

城市的軌道交通建筑一體化的公共空間的屬性主要是為交通，同時(shí)相互之間也是通過(guò)交通去實(shí)現(xiàn)進(jìn)行整合的，從而對(duì)人流進(jìn)行匯聚以及輸送，這樣也是表示出具有著一定的交互性。所以在一些特殊的驅(qū)動(dòng)之下，軌道交通的建筑一體化公共空間復(fù)雜的程度也是得到了顯著的提高，也是直接的刺激了周邊的每一個(gè)公共空間。在此之外，在公共空間當(dāng)中，根據(jù)其功能的不同也將會(huì)匯集不同的人流，所以在空間上是需要能夠具有著緩沖人流的一個(gè)功能。

1．3關(guān)于建筑單元的活力催化分析

要是建筑空間的系統(tǒng)自我獨(dú)立封閉性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較強(qiáng)的情況下，那么便直接的便使功能也是出于在一個(gè)封閉的狀態(tài)之下，在一體化的建筑空間當(dāng)中，每一個(gè)彼此相熟獨(dú)立的系統(tǒng)之間也是提高了相互聯(lián)系的元素，同時(shí)在空間結(jié)構(gòu)以及功能上也是相互滲透和復(fù)合的，這樣也是更加有效的去提高了整體的功能，使其人們自身的日常生活以及工作都是可以更加的方便。通過(guò)采取這種方式人們的相互之間交流也將會(huì)得到一定的提高，使整個(gè)空間的活力將會(huì)被充分的調(diào)動(dòng)起來(lái)。

2軌道交通建筑一體化的公共空間設(shè)計(jì)分析

2．1空間的組織以及布局分析

一是整體式。對(duì)于城市公共空間進(jìn)行整合的目的便是為了能夠提高每一個(gè)建筑單元之間的同化以及功能的滲透，提高城市的復(fù)合化以及密集化的程度，在設(shè)計(jì)城市軌道交通一體化公共空間的過(guò)程中，復(fù)合的媒介主要是公共空間，同時(shí)在功能上夜市需要具有著多重的一個(gè)屬性，這樣才可以更好的去滿足人們生活以及工作方面的需求，建筑的空間內(nèi)部和外部都可以得到充分的利用。在公共空間之中的城市功能得到全面發(fā)揮之后，自然便可以有效的去延伸建筑的功能，使其可以提高周邊空間的整體活力，帶動(dòng)兩者之間可以互動(dòng)。二是疊層式。因?yàn)橥恋刭Y源存在著緊缺以及人口增長(zhǎng)之間的矛盾越來(lái)越劇烈，在一定程度上已經(jīng)是促進(jìn)了高層建筑的一定發(fā)展，也是提高了城市的復(fù)合化以及集約化的程度。然而疊層式的城市軌道交通一體化的公共空間具有著的層疊交互，這樣對(duì)于進(jìn)一步整合城市交通以及提高建筑公共空間一體化也是具有著重要的意義。在疊層式的空間組織模式之下，公共空阿金的建筑內(nèi)部功能分布也是比較明顯的，在對(duì)地上的空間進(jìn)行充分利用的同時(shí)，也是能夠提高地下空間資源的合理利用，這樣不僅僅能夠全面的去提高土地的使用效率，與此同時(shí)也是能夠使其空間的容量可以得到全面的拓展，使其有效的解決城市交通和人口擁擠等方面的問(wèn)題，促進(jìn)其城市化進(jìn)程可以得到更加快速的發(fā)展，帶動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)水平和人生生活質(zhì)量的提高。

2．2交通的流線組織分析

一是交通流線的立體分層分析。所謂的交通流線立體分層主要是為在城市軌道交通建筑一體化的空間站會(huì)中，分別的對(duì)其城市軌道交通以及車流和人流等不同的交通流線進(jìn)行差異化的組織設(shè)計(jì)。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要對(duì)其城市之中的層面資源進(jìn)行充分的考慮，可以在不同的城市層面之中能夠設(shè)計(jì)出差異化的交通方式，之后則是根據(jù)其豎向步行交通系統(tǒng)可以將其統(tǒng)一到一起，在能夠保證相互的獨(dú)立性也是能夠讓每一個(gè)系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)。二是交通路線的三維交疊。針對(duì)于交通流線的三維交疊而言，基礎(chǔ)和前提主要是交通流線的組織立體分層，然而原則是相互之間能夠彼此獨(dú)立，之后對(duì)其各個(gè)空間的系統(tǒng)進(jìn)行交叉和重疊。通過(guò)三維交疊每一層都能夠?qū)崿F(xiàn)水平的轉(zhuǎn)換，并且也是可以在垂直的方向能夠更好的實(shí)現(xiàn)相互之間的轉(zhuǎn)換，從而可以在這個(gè)基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，更好的去保證城市公共空間的彈性。

3總結(jié)

通過(guò)對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行分析研究之后可以得出，為了能夠更好的去滿足我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的要求，每一個(gè)城市都是在逐漸的去開展著軌道交通的建設(shè)，但是逐漸凸顯出來(lái)的整體功能不協(xié)調(diào)以及空間脫節(jié)等方面的問(wèn)題也是越來(lái)越嚴(yán)重，所以必須要提高對(duì)城市軌道交通建筑一體化公共空間的設(shè)計(jì)，這樣對(duì)于提高城市的發(fā)展也是存在著十分重要的一個(gè)作用，并且?guī)?dòng)人們自身的生活質(zhì)量可以得到一定的提高，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。

作者:徐東 單位:北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通建筑一體化公共空間設(shè)計(jì)探討

摘要：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的城鎮(zhèn)化建設(shè)和工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，但是土地資源緊缺和人口增長(zhǎng)之間的矛盾越來(lái)越激烈，同時(shí)城市交通的壓力也隨之增加。為了有效的緩解交通壓力，很多城市都逐漸開展城市軌道交通建設(shè)一體化公共空間設(shè)計(jì)，通過(guò)有效的整合城市中的各項(xiàng)資源，結(jié)合相互之間的功能，在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)城市發(fā)展。文章主要分析城市軌道交通建筑一體化公共空間功能和城市軌道交通建筑一體化公共空間設(shè)計(jì)，這對(duì)加快我國(guó)城市軌道交通建筑一體化公共空間設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：

城市軌道交通；建筑一體化；公共空間設(shè)計(jì)；集約化

針對(duì)當(dāng)前的城市軌道交通建筑一體化公共空間來(lái)說(shuō)，由于整體的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量不高，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，限制著公共空間工的充分發(fā)揮。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)地上、地下以及空間資源的有效利用，提高資源利用率，通過(guò)整合來(lái)實(shí)現(xiàn)整體效益的最大化。

1軌道交通建筑一體化公共空間功能

為了滿足城鎮(zhèn)化發(fā)展需求，提高城市發(fā)展的復(fù)合化和集約化程度，加強(qiáng)軌道交通建筑一體化是十分必要的，這對(duì)提高公共空間的復(fù)合化、集約化、公共化以及開放化的程度具有重要意義，為城市活動(dòng)的開展提供了重要的平臺(tái)。而且就公共空間自身來(lái)說(shuō)，也具有建筑單位空間性質(zhì)，這也就表示會(huì)在一定程度上影響著建筑內(nèi)部空間的功能。

1.1整合建筑單元空間

在一體化建筑公共空間中，能夠有效的整合軌道交通功能空間和周邊相應(yīng)的建筑功能空間，進(jìn)而兩者之間就能夠直接形成一個(gè)關(guān)聯(lián)整體。這樣一來(lái)，其中任何一個(gè)局部的功能都會(huì)影響著整個(gè)公共空間的功能。但其中需要注意的是，無(wú)論兩者之間整合的方式是怎樣的，局部功能和整體功能之間都需要相互滲透、相互結(jié)合，共同組成城市空間體系。而且在其屬性上體現(xiàn)出城市公共空間，這也就表示需要承擔(dān)著部分城市公共空間活動(dòng)的功能，進(jìn)而對(duì)其彈性要求比較大。

1.2轉(zhuǎn)換和緩沖人流

城市軌道交通建筑一體化公共空間的基本屬性主要是交通，而且相互之間也是通過(guò)交通實(shí)現(xiàn)整合的，對(duì)人流進(jìn)行匯聚和輸送，這也就在一定程度上體現(xiàn)出交換性。因此，在這種特性的驅(qū)使下，軌道交通建筑一體化公共空間的復(fù)雜程度顯著提升，刺激著周邊的各個(gè)公共空間。另外在公共空間中，根據(jù)其功能的不同會(huì)匯聚不同的人流，因此在空間上面需要具備必要的緩沖人流的能力。1.3建筑單元活力催化如果建筑空間系統(tǒng)的自我獨(dú)立封閉性比較強(qiáng)的話，就表示其功能也處于封閉的狀態(tài)當(dāng)中。在一體化建筑公共空間中，各個(gè)彼此獨(dú)立的系統(tǒng)之間增加了相互聯(lián)系的新元素，而且在空間結(jié)構(gòu)和功能上也相互滲透、復(fù)合，有效的提高了整體的功能，使人們的日常生活和工作更加的便利。通過(guò)這種形式，人們相互之間的交往也顯著增加，整個(gè)空間活力被充分的帶動(dòng)起來(lái)。

2軌道交通建筑一體化公共空間設(shè)計(jì)

2.1空間組織和布局

對(duì)于城市軌道交通建筑一體化公共空間的組織來(lái)說(shuō)，最主要的就是需要有效的組織和聯(lián)合起各個(gè)獨(dú)立的建筑功能單位，有效的滿足城市生活高效的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。在空間形態(tài)布局方面，需要加強(qiáng)對(duì)空間組織需求的充分考慮，不僅需要實(shí)現(xiàn)相互之間的聯(lián)系，同時(shí)還需要滿足各種交通組織需求。（1）整體式。整合公共空間的目的是為了加強(qiáng)各個(gè)建筑單位之間的同化和功能滲透作用，提高整個(gè)城市復(fù)合化、密集化程度。在設(shè)計(jì)城市軌道交通一體化公共空間的時(shí)候，其復(fù)合媒介主要就是公共空間，同時(shí)在功能上需要具備多重屬性，這樣才能夠更好的滿足人們的生活和工作需求，建筑空間的內(nèi)外部都可以得到充分利用。當(dāng)公共空間中的城市功能得到有效發(fā)揮之后，自然就能夠有效的延伸建筑功能，增加周邊空間的活力，促進(jìn)兩者之間的互動(dòng)。比如香港朗豪坊城市綜合體，就是集商業(yè)設(shè)施、酒店、辦公、汽車客運(yùn)、地鐵等各種功能為一體的綜合體建筑物，這屬于代表性的整體式空間結(jié)構(gòu)。其中三層的中庭整體地就是聯(lián)合各種功能的主體，在中庭中同時(shí)具備活動(dòng)場(chǎng)所、商業(yè)以及交通的功能，實(shí)現(xiàn)彼此之間在相互獨(dú)立的同時(shí)，又能保持自身的獨(dú)立性。（2）疊層式。由于土地資源緊缺和人口增長(zhǎng)之間的矛盾越來(lái)越激烈，在很多程度上促進(jìn)了高層建筑的發(fā)展，這也是提高城市復(fù)合化、集約化程度的必要途徑。疊層式的城市軌道交通一體化公共空間設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上指的是在豎向角度實(shí)現(xiàn)各種功能的層疊交互，這對(duì)進(jìn)一步整合城市交通和加強(qiáng)建筑公共空間一體化具有重要意義和作用。在疊層式空間組織模式中，公共空間建筑內(nèi)部的功能分布是十分分明的，在利用地上空間的同時(shí)，還加強(qiáng)對(duì)地下和空中空間資源的有效利用，這樣一方面提高了土地使用效益，另一方面空間容量得到了充分拓展，進(jìn)而城市交通問(wèn)題、人口擁擠問(wèn)題以及綠化問(wèn)題都得到了有效解決。比如香港FC國(guó)際金融中心，是集地面交通、輪渡交通、軌道交通、辦公、商業(yè)為一體的大型城市綜合體，其空間組合形式就是典型的疊層式。在地下一層主要是軌道交通人流，地面層主要是公共汽車換乘樞紐，二層主要是輪渡碼頭和中環(huán)人流，三層交通的人流匯聚在共享中庭位置，屬于更高一級(jí)的交通轉(zhuǎn)換中心。（3）綜合式。將上述兩種模式有機(jī)整合，既解決了軌道交通與周邊建筑空間的復(fù)合化與密集化的問(wèn)題，又解決了軌道交通空間與城市高層建筑之間的垂直溝通問(wèn)題。將空間和土地資源的潛在價(jià)值發(fā)揮到最大化。如北京麗澤商務(wù)區(qū)，在平面上有軌道交通、城市交通樞紐、商務(wù)中心、居民住宅等，在垂直方向上從下向上依次有軌道交通、地下機(jī)動(dòng)停車、商業(yè)中心、地面交通、住宅等。這個(gè)方案最大化的聚合了城市空間，屬于城市軌道交通建筑一體化中較前沿且成功的方案，為今后一體化設(shè)計(jì)導(dǎo)明了一個(gè)更合理的方向。

2.2交通流線組織

在交通流線組織方面，城市軌道交通一體化建筑公共空間需要充分的考慮到組織布局方式方面，為了充分的發(fā)揮出交通流線組織的有效作用，提高公共空間建筑的運(yùn)行效率，在設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要充分的利用城市設(shè)計(jì)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。（1）交通流線立體分層。交通流線立體分層指的是在城市軌道交通建筑一體化公共空間中，分別針對(duì)軌道交通、車流以及人流等不同的交通流線做出差異化設(shè)計(jì)組織。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中就需要對(duì)城市中的層面資源進(jìn)行充分考慮，在不同的城市層面中分別設(shè)計(jì)出差異化的交通方式，然后再利用豎向步行交通系統(tǒng)將其統(tǒng)一在一起，在保證相互之間獨(dú)立性的同時(shí)，各個(gè)系統(tǒng)也能協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）交通流線三維交疊。交通流線三維交疊的基礎(chǔ)和前提主要是交通流線組織的立體分層，其原則主要是相互之間彼此獨(dú)立，然后對(duì)各個(gè)空間系統(tǒng)進(jìn)行重疊和交叉。通過(guò)三維交疊，每層都能夠?qū)崿F(xiàn)水平轉(zhuǎn)換，同時(shí)在垂直方向也能夠?qū)崿F(xiàn)相互之間的有效轉(zhuǎn)換，而實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換的途徑主要是步行系統(tǒng)，在相互獨(dú)立的同時(shí)實(shí)現(xiàn)融合，有效保證城市公共空間的彈性。

3結(jié)束語(yǔ)

為了滿足我國(guó)的城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展需求，各個(gè)城市都逐漸開展軌道交通建設(shè)，但與此同時(shí)，逐漸凸顯出整體功能不協(xié)調(diào)、空間脫節(jié)等方面的問(wèn)題，因此就需要加強(qiáng)對(duì)城市軌道交通建筑一體化公共空間設(shè)計(jì)，這對(duì)提高城市發(fā)展的復(fù)合化和集約化具有重要的意義和作用。

作者:劉鑫華 單位:北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司新疆分院

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

摘要:隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的迅猛增長(zhǎng)，城市交通建設(shè)也隨之快速發(fā)展起來(lái)。城市軌道交通作為新型便捷的交通工具，已日益發(fā)展成為城市交通的重要組成部分。軌道交通供電系統(tǒng)作為維持軌道交通運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，理應(yīng)受到更多的重視與關(guān)注。在各個(gè)城市的交通系統(tǒng)中，軌道交通的快速、便捷、投資省等多方面優(yōu)勢(shì)使得其發(fā)展迅速，對(duì)于提高人們的生活水平發(fā)揮了重要的作用。對(duì)城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討與研究，為優(yōu)化軌道交通的建設(shè)與發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞:城市軌道交通;供電系統(tǒng);設(shè)計(jì)方法

引言

在經(jīng)濟(jì)科技水平迅速發(fā)展與進(jìn)步的今天，人們的生活水平也在不斷提高，對(duì)交通的需求越來(lái)越大，城市軌道交通的出現(xiàn)和發(fā)展無(wú)疑是緩解城市交通緊張狀況的關(guān)鍵。城市軌道交通對(duì)于人們的生活有著重要的意義與作用，需要相關(guān)人員重視它的建設(shè)與發(fā)展。本文對(duì)城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析與探討，通過(guò)對(duì)以往軌道交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，以及對(duì)設(shè)計(jì)要求與規(guī)范的理解，進(jìn)一步探討軌道交通設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容以及相關(guān)條件和要求。

1城市軌道交通發(fā)展以及供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)概況

1．1城市軌道交通發(fā)展的現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，對(duì)交通的需求越來(lái)越大，為了更好地解決交通不便的問(wèn)題，一些城市正在大力發(fā)展城市軌道交通建設(shè)。城市軌道交通是緩解城市公共交通壓力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其其自身的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)，不僅具有節(jié)能、便捷、環(huán)保、安全以及運(yùn)輸能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，而且符合環(huán)保出行和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，因此十分適用于現(xiàn)今城市的發(fā)展需求。我國(guó)的城市軌道交通建設(shè)已迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期，目前有大約30多個(gè)城市正在規(guī)劃或者已經(jīng)實(shí)施了軌道交通的建設(shè)工作。尤其是北京、上海等發(fā)展比較快的城市，都在大力發(fā)展城市軌道交通建設(shè)。城市軌道交通具有較多的種類，按其用途的差異可分為多種類別。我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的特點(diǎn)是多城市同步展開，發(fā)展勢(shì)頭較猛，且軌道交通更加多元化，如上海、大連、天津等多個(gè)城市已經(jīng)構(gòu)建了輕軌交通系統(tǒng)。截至2014年，中國(guó)大陸已經(jīng)建成并通車運(yùn)行的城市軌道交通線路合計(jì)超過(guò)1700km。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，全國(guó)將有近50個(gè)大中城市擁有城市軌道交通，總里程超過(guò)7000km，更多的現(xiàn)代化大都市將不斷地加入到城市軌道建設(shè)中來(lái)。

1．2城市軌道交通供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介

供電系統(tǒng)是城市軌道交通的基礎(chǔ)，同時(shí)也是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因此在軌道交通建設(shè)的前期要給予足夠的重視。隨著我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的繁榮與發(fā)展，相關(guān)的設(shè)計(jì)水平與施工技術(shù)也得到了較快的發(fā)展，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與理論以及相關(guān)的處理軟件工具也更加科學(xué)合理，在軌道交通設(shè)計(jì)過(guò)程中起到了較好的促進(jìn)作用。然而目前的許多方法大多只適合軌道交通供電系統(tǒng)的初始規(guī)劃設(shè)計(jì)以及方案設(shè)計(jì)過(guò)程中。通過(guò)對(duì)城市軌道交通工程建設(shè)前期準(zhǔn)備的探索以及相關(guān)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容的深入研究，并結(jié)合軌道交通供電系統(tǒng)的分析，對(duì)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有了更多的了解與深入的歸納，從而構(gòu)建了一套科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，能夠較好地完成現(xiàn)今軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備以及相關(guān)設(shè)計(jì)工作。

2城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

2．1軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)

軌道交通設(shè)計(jì)的前期，也就是軌道交通建議書編制以及工程可行性研究報(bào)告編制的過(guò)程中，最主要的目標(biāo)是項(xiàng)目立項(xiàng)的實(shí)施可行性與必要性的研究。在軌道交通設(shè)計(jì)以及建設(shè)期間，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施是整個(gè)軌道交通建設(shè)的一部分，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最初目標(biāo)是針對(duì)整體軌道交通的電負(fù)荷需求進(jìn)行估計(jì)預(yù)算工作，然后結(jié)合具體技術(shù)方法以及經(jīng)濟(jì)這兩個(gè)方面找到科學(xué)合理且切實(shí)可行的電源方案以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，使其作為供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本依據(jù)，并能夠?qū)⒐╇娤到y(tǒng)中的子項(xiàng)目工程預(yù)算大致推算出來(lái)。在軌道交通建設(shè)的前期階段，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案可以大致分為以下幾種類型:一是外部電源與變電站的設(shè)計(jì)方案;二是中壓網(wǎng)站的電壓等級(jí)以及主線方案;三是牽引供電制式和牽引網(wǎng)的根本形式;四是全線降壓變電所以及牽引變電所的設(shè)置方案。從目前的軌道交通發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，根據(jù)供電系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行分項(xiàng)評(píng)估和預(yù)算，在整個(gè)工程可行性研究階段，不需要將全部的工程量清單都列出來(lái)，主要任務(wù)是將變電工程、電纜工程以及牽引變電所工程相應(yīng)的工程量清單列出即可。

2．2軌道交通供電系統(tǒng)涉及的前期設(shè)計(jì)條件

在城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初始階段，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要收集和具備大量的資料與資源，例如交通線路資料以及城市車輛資料等，這些資料能夠更好地幫助供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的展開，為接下來(lái)的設(shè)計(jì)工作提供科學(xué)合理的依據(jù)。如果出現(xiàn)一些較為特殊的狀況，例如某些重要的專業(yè)資料不能夠獲取到，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以將與之相似的工程資料作為參照。在驗(yàn)算過(guò)程中，參與這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)人員借助用電負(fù)荷以及電壓水平進(jìn)行驗(yàn)算。

2．3估算用電負(fù)荷

城市軌道交通用電負(fù)荷大致的構(gòu)成內(nèi)容包括車輛牽引負(fù)荷、系統(tǒng)負(fù)荷以及控制中心等。其中的列車牽引負(fù)荷在很大程度上與列車型號(hào)以及供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的承載運(yùn)輸量有關(guān)。結(jié)合相關(guān)情況來(lái)看，商業(yè)通信、BAS、AFC以及信號(hào)綜合監(jiān)控等方面均是對(duì)用電負(fù)荷造成一定影響的因素。從現(xiàn)有的城市軌道交通設(shè)計(jì)方案研究與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來(lái)看，軌道交通的兩個(gè)車站之間的距離大多在1～2km的范圍內(nèi)，部分區(qū)域較大的郊區(qū)站與站之間的間隔可擴(kuò)大到2～3km，從總體上來(lái)講，軌道交通對(duì)電力的要求較為平穩(wěn)。

3城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法研究

3．1供電系統(tǒng)中外部電源以及主變電所的設(shè)計(jì)

城市軌道交通的運(yùn)行需要較為強(qiáng)大的電源作為支撐，在正常情況下用電負(fù)荷大多是一級(jí)負(fù)荷。一般運(yùn)量較大的軌道交通所需的電功率以及與之對(duì)應(yīng)的用電負(fù)荷需求很少被我們關(guān)注，因此大多沒有被劃分到城市用電的整體計(jì)劃中。現(xiàn)今供電系統(tǒng)所遇到的最大難題，便是怎樣借助技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃好電源設(shè)計(jì)方案，然后從集中供電或者分散供電兩種方式中選擇一個(gè)較為科學(xué)合理的方式，或者將兩種方式相結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)。城市軌道交通在進(jìn)行主變電站設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要依據(jù)兩方面的內(nèi)容:首先，要把城市軌道的中心點(diǎn)當(dāng)作基點(diǎn)，再沿線路進(jìn)行延伸，使得軌道交通線網(wǎng)電源資源能夠得到一定的共享。其次，是主變電站的供電范圍，每個(gè)主變電站之間的距離在大運(yùn)量的線路要＜15km，中運(yùn)量應(yīng)該＜20km，小運(yùn)量應(yīng)該在25km以內(nèi)。

3．2直流牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

在軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要能夠?qū)╇娤到y(tǒng)有全面的把握，如牽引供電制式設(shè)置方案以及牽引變電所設(shè)置方案等。根據(jù)GB50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB/T3317—2006《電力機(jī)車通用技術(shù)條件》等的有關(guān)規(guī)定，直流牽引供電變電式分為DC750V以及DC1500V兩種，其中后者在經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)方面都占有較大的優(yōu)勢(shì)。因此，在城市軌道交通建設(shè)中提倡選擇DC1500V供電制式。結(jié)合我國(guó)的現(xiàn)狀來(lái)看，直流牽引供電系統(tǒng)大致包括了牽引網(wǎng)供電以及走行軌回流方式，而牽引網(wǎng)又分為架空接觸網(wǎng)和接觸網(wǎng)兩種。地面和高架線路方面主要分為柔性架空接觸網(wǎng)和接觸網(wǎng)兩種。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)行車專業(yè)所提供的最大運(yùn)輸能力來(lái)確定牽引變電所的設(shè)置方案和整流機(jī)組容量。供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員要能夠按照軌道交通所負(fù)擔(dān)的運(yùn)輸量，來(lái)具體設(shè)計(jì)牽引變電所方案與整流機(jī)組容量。

3．3中壓網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)直流牽引供電系統(tǒng)電壓水平的計(jì)算，設(shè)計(jì)人員要能夠根據(jù)列車運(yùn)行圖展開合理的運(yùn)算，從而構(gòu)建出等效線路模型，該環(huán)節(jié)需要專業(yè)間的配合才能更好地進(jìn)行。在開始的分析過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要通過(guò)基礎(chǔ)的公式展開驗(yàn)算工作，對(duì)牽引網(wǎng)的電壓水平以及鋼軌電位進(jìn)行估測(cè)預(yù)算，以便于對(duì)接下來(lái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行判斷，并滿足相關(guān)規(guī)范要求。在最初的分析研究過(guò)程中，供電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要能夠充分地將中壓網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)以及主接線兩者進(jìn)行劃分。

4結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通對(duì)于城市的發(fā)展和建設(shè)有著重要的意義，也是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步發(fā)展，提高人們生活水平的重要內(nèi)容。軌道交通供電系統(tǒng)作為城市軌道交通建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要有完整的、系統(tǒng)的、科學(xué)合理且能夠滿足建設(shè)需求的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案作為支撐。因此，需要對(duì)城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法給予更多的重視與研究，為優(yōu)化城市的交通系統(tǒng)做好準(zhǔn)備，以更好地推動(dòng)城市軌道交通的建設(shè)與發(fā)展。

作者：吳凡 單位：廈門軌道交通集團(tuán)有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通運(yùn)營(yíng)控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1工程概況

根據(jù)功能組成及規(guī)劃條件，某城市軌道交通運(yùn)營(yíng)控制中心為集中式的控制中心，規(guī)模按6條軌道交通線路(1～6號(hào)線)的控制中心(OCC)及線網(wǎng)指揮協(xié)調(diào)中心(TCC)考慮。控制中心出地面后分為主塔、裙樓。裙樓地上5層，高度22．85m，主要功能為OCC的設(shè)備用房及控制大廳，框架結(jié)構(gòu);主樓地上11層，高度54．15m，主要為TCC，ACC等中心和管理辦公用房，框剪結(jié)構(gòu)。室內(nèi)外高差0．45m，設(shè)置1層地下室，地下室層高6．89m(純地下室4．80m、夾層2．09m)，地上層高4．5m，4．2m。純地下室頂板(無(wú)上部結(jié)構(gòu))覆土1．74m。地下室最大長(zhǎng)度為171m，最大寬度為71m。為減小溫度應(yīng)力影響，出地面后主樓與裙樓之間設(shè)置一道變形縫，兼作抗震縫，縫寬150mm。主樓縱向尺寸100m，橫向尺寸30m;裙樓縱向尺寸150m，橫向尺寸21m，長(zhǎng)寬比7．1。

2主要設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)使用年限100年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)。建筑抗震設(shè)防類別為乙類(重點(diǎn)設(shè)防類)。抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0．15g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場(chǎng)地類別為Ⅱ類。按照GB50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，其震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0．40s，水平地震影響系數(shù)最大值為0．168。按照當(dāng)?shù)匾?guī)定，軌道交通項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià);根據(jù)本項(xiàng)目《工程場(chǎng)地地震安全報(bào)告》。小震計(jì)算采用安評(píng)報(bào)告提供參數(shù)與抗震規(guī)范參數(shù)的包絡(luò)值計(jì)算。

3主體結(jié)構(gòu)體系及難點(diǎn)處理

3．1單跨結(jié)構(gòu)及處理

主樓采用框架—剪力墻形式，裙樓采用框架結(jié)構(gòu)。裙樓4層、5層控制中心大廳由于建筑使用功能限制，需抽掉??軸部分柱，形成大空間方便使用，使得結(jié)構(gòu)出現(xiàn)單跨結(jié)構(gòu):屋頂連續(xù)梁10根，單跨梁6根。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6．1．5條“甲、乙類建筑以及高度大于24m的丙類建筑，不應(yīng)采用單跨框架結(jié)構(gòu)”。故裙房頂層大跨度單跨框架結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件采取性能化設(shè)計(jì)，即斜截面承載力中震彈性、正截面承載力中震不屈服。同時(shí)考慮到裙樓體型復(fù)雜，采用了兩個(gè)不同力學(xué)模型的結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行整體計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，PKPM與YJK計(jì)算主要參數(shù)近似，且均滿足規(guī)范要求。性能化構(gòu)件配筋計(jì)算見表3。計(jì)算表明，中震不屈服時(shí)，斜截面箍筋加密區(qū)基本無(wú)變化，非加密區(qū);中震彈性時(shí)，斜截面箍筋加密區(qū)和非加密區(qū)都增加，非加密區(qū)增加一半。中震不屈服時(shí)，正截面縱筋較小震彈性增加2．2倍;中震彈性時(shí)，正截面縱筋較小震彈性增加2．8倍。

3．2走廊及處理

建筑功能需要，OCC控制大廳在4層、5層通高設(shè)置，且5層需要設(shè)置參觀走廊，即4層頂板大范圍開洞。故一般的樓板剛性假定不成立，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮樓板削弱產(chǎn)生的不利影響，采用了樓板彈性膜假定計(jì)算。同時(shí)走廊對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響采取PK單榀模型核算，在構(gòu)造上適當(dāng)加強(qiáng)。

3．3懸挑及處理

主樓、裙樓存在懸挑結(jié)構(gòu)，最大懸挑5．2m，裙樓頂層存在18m大跨結(jié)構(gòu)。在地震工況計(jì)算時(shí)，考慮豎向地震作用，并驗(yàn)算結(jié)構(gòu)變形。

4地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

4．1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

本工程裙樓、純地下室基礎(chǔ)采用樁基+防水板，主樓基礎(chǔ)采用樁筏，樁基為水下灌注樁。考慮到場(chǎng)地鉆孔遇孤石比例達(dá)32．2%，樁采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)。工程樁坐落在瑏瑧-2散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，防水板坐落在瑏瑡-1殘積砂質(zhì)粘性土。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)。

4．2沉降計(jì)算

由于變形縫自地下室頂以上貫通，地下室及基礎(chǔ)連成一體，故必須對(duì)基礎(chǔ)整體沉降、差異沉降進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)控制，以滿足整體地基基礎(chǔ)變形要求。通過(guò)樁基布置及調(diào)整，計(jì)算表明主樓最大沉降46mm，裙樓最大沉降44mm，純地下室最大沉降32mm。最大差異沉降0．00575，滿足規(guī)范要求。從施工角度出發(fā)，沿主樓、裙樓外輪廓設(shè)置沉降后澆帶，待兩側(cè)結(jié)構(gòu)封頂，根據(jù)沉降觀測(cè)結(jié)果，確定后澆帶封灌時(shí)間，并不少于兩個(gè)月;以減少地基基礎(chǔ)的不均勻沉降，同時(shí)加強(qiáng)整個(gè)建筑的沉降觀測(cè)等。

4．3抗浮設(shè)計(jì)

抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高為室外標(biāo)高以下0．5m，即基礎(chǔ)底標(biāo)高以上6．3m，需要考慮地下水浮力對(duì)結(jié)構(gòu)不利影響。以純地下室為例，考慮到結(jié)構(gòu)自重、地下室頂覆土、基礎(chǔ)板上回填，抗浮系數(shù)為1．00＜1．05，不滿足抗浮要求。考慮到工程樁對(duì)抗浮的要求，抗浮系數(shù)為1．15＞1．05，滿足抗浮要求。同時(shí)工程樁單樁豎向抗拔承載力特征值按照抗浮計(jì)算需要確定，在確保安全的前提下，以方便試樁及節(jié)約造價(jià)。

5超長(zhǎng)設(shè)計(jì)

運(yùn)營(yíng)控制中心由主樓和裙樓兩部分組成，地下室最大長(zhǎng)度為171m，最大寬度為71m。為減小溫度應(yīng)力影響，出地面后主樓與裙樓之間設(shè)置一道變形縫，兼作抗震縫，縫寬150mm。主樓縱向尺寸100m，橫向尺寸30m;裙樓縱向尺寸150m，橫向尺寸21m。因建筑功能、工藝需要，主樓、裙樓結(jié)構(gòu)不能再增設(shè)變形縫。為解決結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)、溫度應(yīng)力及混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取以下結(jié)構(gòu)措施:

1)縱向結(jié)構(gòu)梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁，考慮到施工方便，框架梁施加緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。樓板、屋面板采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，施加溫度預(yù)應(yīng)力。

2)加強(qiáng)梁、板內(nèi)溫度抗裂構(gòu)造鋼筋。適當(dāng)增加通長(zhǎng)鋼筋，盡量采用直徑細(xì)、間距密的布筋方法，以減小可能出現(xiàn)的溫度、收縮裂縫寬度。

3)混凝土原材料應(yīng)采用低收縮、低水化熱水泥(例如粉煤灰水泥等)，采用碎石骨料;頂?shù)装寰捎醚a(bǔ)償收縮混凝土;同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土外加劑的品種、質(zhì)量和劑量，嚴(yán)格控制水灰比不大于0．5。

4)設(shè)置沉降后澆帶、溫度收縮后澆帶，后澆帶寬度0．8m～1．0m，溫度收縮后澆帶內(nèi)的混凝土在兩側(cè)結(jié)構(gòu)完成兩個(gè)月后澆筑，澆筑時(shí)應(yīng)用高一強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹混凝土澆筑。控制后澆帶封灌時(shí)間，應(yīng)盡量選擇溫度較低時(shí)進(jìn)行后澆帶的澆筑。

5)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，使結(jié)構(gòu)緩慢降溫，以防溫度驟變、溫差過(guò)大引起裂縫;基礎(chǔ)部分及早回填保濕保溫，以減少溫度收縮裂縫;頂板保水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

6)屋面設(shè)建筑保溫層，建筑物周邊建筑圍護(hù)墻封閉，減小室內(nèi)外溫差對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響。

6結(jié)語(yǔ)

本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境、建筑方案、周邊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對(duì)性解決本工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)問(wèn)題，采取了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，工程達(dá)到了安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

作者：李寶雄 張雪濤 谷宇春 單位：北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通設(shè)計(jì)論文

摘要:通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)地鐵和直線電機(jī)地鐵線路軌道標(biāo)準(zhǔn)、軌道強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算比較分析,了解國(guó)內(nèi)一種新的城市軌道交通模式,探討這種軌道交通無(wú)縫線路計(jì)算的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:城市軌道交通;無(wú)縫線路;強(qiáng)度及穩(wěn)定性

1概述

城市軌道交通采用以旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)為代表的傳統(tǒng)地鐵的歷史源遠(yuǎn),從1865年英國(guó)倫敦世界上第一條地鐵(Metro)投入運(yùn)營(yíng),迄今已經(jīng)有140多年的歷史。傳統(tǒng)地鐵主要依靠的是輪軌的作用力來(lái)傳遞牽引(制動(dòng))力的一種技術(shù)模式。城市軌道交通的另一種新的模式是直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),此項(xiàng)技術(shù)從20世紀(jì)70年代后期,主要是國(guó)外(德國(guó)、日本等)開始研制,直到20世紀(jì)中才應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸、煤礦、冶金等自動(dòng)化生產(chǎn)各方面。其中直線電機(jī)在鐵路運(yùn)輸方面的應(yīng)用尤為引人關(guān)注。城市軌道交通用直線電機(jī)是采用直線同步電動(dòng)機(jī),實(shí)質(zhì)就是把直線電機(jī)的初級(jí)(定子)安裝在車上,次級(jí)(轉(zhuǎn)子)鋪設(shè)在線路上,需要接觸軌和變流器牽引驅(qū)動(dòng)的一種技術(shù)模式。

2003年廣州市城市軌道交通地鐵四號(hào)線在國(guó)內(nèi)首次采用直線電機(jī)技術(shù),2005年12月首通段已開始投入運(yùn)營(yíng)。之后的幾年,廣州市城市軌道交通五號(hào)線、六號(hào)線及北京市機(jī)場(chǎng)線均采用該項(xiàng)技術(shù)。筆者主要對(duì)兩種運(yùn)營(yíng)模式下,對(duì)無(wú)縫線路的強(qiáng)度和穩(wěn)定性做一個(gè)分析比較。

2線路軌道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較

2.1線路的最大坡度

傳統(tǒng)地鐵正線的最大坡度不宜大于30‰,困難地段可采用35‰。直線電機(jī)線路設(shè)計(jì)一般地段最大坡度為50‰,困難地段可采用55‰。直線電機(jī)理論計(jì)算的最大爬坡能力在100‰,但實(shí)際應(yīng)用值到80‰。在無(wú)縫線路強(qiáng)度檢算中,應(yīng)注意軌道在制動(dòng)的條件下,產(chǎn)生的制動(dòng)附加力。

2.2最小曲線半徑

時(shí)速100km/h條件下,傳統(tǒng)地鐵B型車正線最小曲線半徑500m,困難的條件下為400m;直線電機(jī)車輛設(shè)計(jì)線路最小曲線半徑200m,困難條件下為15m。在不同曲線半徑條件下,軌道結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度穩(wěn)定性需進(jìn)一步的檢算。

2.3車輛主要參數(shù)比較

傳統(tǒng)地鐵B型車輛及直線電機(jī)主要參數(shù)見表1。

其中,對(duì)于直線電機(jī)車輛應(yīng)考慮其轉(zhuǎn)子與定子間吸力,廣州市四號(hào)線直線電機(jī)車輛采用日本技術(shù),其吸力為20kN,縱向推進(jìn)力最大可達(dá)到40kN,在軌道強(qiáng)度檢算過(guò)程中均應(yīng)考慮此部分的影響。

3無(wú)縫線路鋼軌強(qiáng)度檢算

依據(jù)《鐵路軌道強(qiáng)度檢算法》(TB—2034—88)將鋼軌視為支承在等彈性的連續(xù)點(diǎn)支座上的連續(xù)長(zhǎng)梁進(jìn)行檢算。鋼軌軌底動(dòng)拉應(yīng)力與軌道結(jié)構(gòu)剛度D、速度V、偏載系數(shù)β、曲線水平力系數(shù)f等因素有關(guān)。

直線電機(jī)車輛在動(dòng)態(tài)運(yùn)行的過(guò)程,為有效的保證輸出功率,軌道結(jié)構(gòu)剛度的連續(xù)性尤為重要。直線電機(jī)強(qiáng)度檢算鋼軌支承剛度40~50kN/mm;傳統(tǒng)地鐵其剛度均小于30kN/mm。由于傳統(tǒng)列車重心高度比直線電機(jī)車輛大,因此傳統(tǒng)地鐵列車通過(guò)時(shí),由于存在未被平衡的超高,所產(chǎn)生的偏載比直線電機(jī)列車大約12%。

按彈性支承連續(xù)長(zhǎng)梁方法,在曲線半徑400m、時(shí)速100km等同條件下,傳統(tǒng)地鐵軌底的拉應(yīng)力δgd=107·5MPa,動(dòng)位移yd=1.4mm。直線電機(jī)軌底的拉應(yīng)力Md=98.9MPa,動(dòng)位移yd=1.1mm。

直線電機(jī)車輛軸重輕,車輛重心底,其緊急制動(dòng)減速度較傳統(tǒng)地鐵大,但綜合的制動(dòng)附加力又比傳統(tǒng)地鐵小。在列車運(yùn)行的條件下,直線電機(jī)鋼軌只是導(dǎo)向牽引作用,強(qiáng)度檢算計(jì)算應(yīng)力小,有利于延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命。超級(jí)秘書網(wǎng)

4無(wú)縫線路穩(wěn)定性檢算

無(wú)縫線路穩(wěn)定性檢算其主要目的是通過(guò)力學(xué)模型研究脹軌跑道的軌道,以求保持軌道穩(wěn)定。軌道脹軌跑道基本分成持續(xù)發(fā)展、脹軌漸變、脹軌跑道三個(gè)階段。國(guó)內(nèi)無(wú)縫線路穩(wěn)定性分析研究理論很多,其中應(yīng)用比較廣泛有“統(tǒng)一無(wú)縫線路穩(wěn)定性計(jì)算公式”和“波長(zhǎng)不等模型”兩種。

“統(tǒng)一無(wú)縫線路穩(wěn)定性計(jì)算公式”采用等效道床阻力Q,最早較多的應(yīng)用于50kg/m鋼軌,后長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院對(duì)60kg/m鋼軌的原始彈性彎曲矢度f(wàn)oe、塑性矢度f(wàn)op等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究,這些參數(shù)在秦沈跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。公式如下

“波長(zhǎng)不等模型”采用冪函數(shù)模式回歸橫向阻力方程(Q=Q0-ByZ+Cyn)分析計(jì)算,運(yùn)用勢(shì)能的駐值理論,建立無(wú)縫線路的穩(wěn)定計(jì)算公式,其允許溫度力與鋼軌壓縮變形能τ1、軌道框架彎曲變形能τ2、道床變形能τ3、扣件的變形能τ4有關(guān)。該方法數(shù)學(xué)推導(dǎo)較為嚴(yán)密,但計(jì)算的過(guò)程比較的復(fù)雜,公式如下

應(yīng)用VB程序?qū)煞N方法編程計(jì)算,程序結(jié)果與鐵路工務(wù)技術(shù)手冊(cè)《軌道》和《鐵道工程》(西南交通大學(xué))書中范例在同條件下結(jié)果一致。筆者主要是針對(duì)傳統(tǒng)和直線電機(jī)的線路最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn),用兩種不同的穩(wěn)定性計(jì)算模型,采用1667根/kmⅢ型枕道床q=14.6-357.2y+784.7y0.75同條件下的橫向阻力,計(jì)算曲線半徑R=200m、R=500m鋼軌的允許溫度力P,計(jì)算結(jié)果見表2。

從兩種穩(wěn)定性計(jì)算公式可見,兩種模式地鐵在無(wú)縫線路穩(wěn)定性計(jì)算方法上沒有明顯的差別。兩種穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果的差異原因可能在阻力的取值方式上,統(tǒng)一公式采用常阻力方式及安全系數(shù)K=1.25取值等因素。

由于直線電機(jī)可適應(yīng)較小的曲線半徑,為保證軌道平順性,應(yīng)盡量鋪設(shè)無(wú)縫線路。由表2計(jì)算的允許溫度壓力可見,曲線半徑越小允許的溫度力越小,可允許溫升也越小,因此直線電機(jī)軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量高溫鎖定。

5結(jié)語(yǔ)

直線電機(jī)做為國(guó)內(nèi)一種新的城市軌道交通模式,由于車輛的轉(zhuǎn)子安裝在軌道線路中,軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)選取與車輛結(jié)構(gòu)的匹配尤為重要。通過(guò)對(duì)比分析傳統(tǒng)和直線電機(jī)地鐵系統(tǒng)線路軌道標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)縫線路強(qiáng)度、穩(wěn)定性檢算幾個(gè)方面,直線電機(jī)曲線半徑條件應(yīng)做為無(wú)縫線路的控制因素。直線電機(jī)地鐵由于車輛輕、轉(zhuǎn)向架固定軸距小的特點(diǎn),可適當(dāng)提高鎖定軌溫,有利于軌道穩(wěn)定。對(duì)于直線電機(jī)這種新的城市軌道交通模式,無(wú)縫線路設(shè)計(jì)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算的參數(shù)選取還需在實(shí)踐中逐步優(yōu)化。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通設(shè)計(jì)

摘要：按一般的設(shè)計(jì)慣例，牽引計(jì)算工作僅僅是在線路方案穩(wěn)定后所作的列車運(yùn)行模擬計(jì)算，從而得出列車在各個(gè)區(qū)間內(nèi)的走行時(shí)間、走行速度以及能耗。但隨著城市軌道交通項(xiàng)目綜合技術(shù)要求的不斷提高，如何從最經(jīng)濟(jì)合理的角度確定設(shè)計(jì)規(guī)模，以最小的投入得到最大的回報(bào)，這就存在各專業(yè)之間相互制約的一系列復(fù)雜關(guān)系，而牽引計(jì)算工作在這中間所起的作用，就是從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度，找出最合理的技術(shù)參數(shù)，從而指導(dǎo)線路、車輛、信號(hào)、供電及環(huán)控專業(yè)的設(shè)計(jì)工作。

關(guān)鍵字：牽引計(jì)算、指導(dǎo)、線路、車輛、信號(hào)、牽引供電、環(huán)境控制、設(shè)計(jì)

1、指導(dǎo)線路專業(yè)對(duì)平、縱斷面的優(yōu)化設(shè)計(jì)

選線就是選擇軌道交通路線，它是城市軌道交通工程設(shè)計(jì)的龍頭。選線首先是經(jīng)濟(jì)

選線，或稱行車路線的選擇，然后是技術(shù)選線。經(jīng)濟(jì)選線就是選擇行車路線的起訖點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，主要是站在吸引客流量，切實(shí)解決交通擁擠狀況的角度出發(fā)的。行車路線的選擇應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃，符合客流產(chǎn)生、流動(dòng)和消失的規(guī)律，并要符合城市客流發(fā)展的規(guī)劃。技術(shù)選線就是按照行車路線，結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，平縱斷面設(shè)計(jì)要求，落實(shí)線路位置的技術(shù)工作。在城市軌道交通項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，由于城市已有道路的既有條件或管線埋設(shè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，使得線路定線工作難度頗大。牽引計(jì)算工作主要在技術(shù)選線過(guò)程中，根據(jù)列車在線路上的自由運(yùn)行速度值，核算緩和曲線長(zhǎng)度、夾直線長(zhǎng)度的設(shè)置是否符合要求，以及曲線超高的設(shè)置是否滿足速度要求，從而確定曲線超高的加寬值是否達(dá)到限界要求。反之，線路對(duì)緩和曲線長(zhǎng)度、夾直線長(zhǎng)度以及曲線超高、超高的加寬值的核算結(jié)果又影響牽引計(jì)算列車運(yùn)行速度的確定。

以重慶跨座式單軌交通為例。由于跨座式單軌交通線路不同于鋼輪鋼軌，它的超高直接在軌道梁上反映，且必須在線路設(shè)計(jì)中結(jié)合列車在該地段的運(yùn)行速度，將線路超高、限界加寬值一次設(shè)計(jì)到位，無(wú)法在施工完成后調(diào)整超高值。重慶輕軌濱江路段CK4+200~CK4+350地段，正好位于穿越嘉陵江匝道橋橋墩柱位置，由于既有匝道橋修建時(shí)未預(yù)留夠輕軌雙線位置，迫使線路右線繞行穿行于兩匝道橋橋墩間，且有一段半徑150m的小半徑，如果列車以正常情況穿越該段，速度可達(dá)55km/h，但由于兩匝道橋橋墩間間距無(wú)法滿足55km/h速度超高的加寬要求，限制了列車在該段的運(yùn)行速度，最終使得該段右線不能設(shè)置超高，列車運(yùn)行速度僅達(dá)到30km/h。如下圖所示。

2、指導(dǎo)車輛專業(yè)對(duì)車輛技術(shù)參數(shù)的選擇

由于城市軌道交通車輛選型工作難度較大，既要考慮車輛的技術(shù)性能，又要考慮美觀舒適實(shí)用，從建設(shè)方角度還要考慮經(jīng)濟(jì)合算，所以在設(shè)計(jì)中，車輛選型工作幾乎貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。

為了保證擬定車輛技術(shù)指標(biāo)能滿足設(shè)計(jì)要求，我們可在擬定車輛技術(shù)條件前提下，利用牽引計(jì)算，先核算部分車輛技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)得到線路技術(shù)要求。例如，我們可以核算列車在定員或者超員狀況下，如果失去一部分動(dòng)力，能在多大的坡道上起動(dòng)，能以多高的速度通過(guò)線路限坡等等。我們還可以在擬定的列車牽引特性下，完成整個(gè)線路的牽引計(jì)算工作，再求算出整個(gè)列車運(yùn)營(yíng)范圍內(nèi)所需的等效發(fā)熱電流，或稱均方根電流值（IRM），如果滿足以下關(guān)系式：

IRM≤（0.8~0.9）Im

公式中：Im——為車輛電機(jī)的額定電流值。則表示擬定車輛電機(jī)的額定功率選定是正確的，滿足要求的。反之，不能滿足上式要求，則說(shuō)明擬定車輛電機(jī)的額定功率選定是不夠的，不能滿足要求，需重新選定。

3、指導(dǎo)信號(hào)專業(yè)進(jìn)行閉塞分區(qū)的設(shè)計(jì)

軌道交通系統(tǒng)的能力大小，主要是靠信號(hào)系統(tǒng)的制式來(lái)保證的，先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)能最大程度地降低兩列相鄰列車的追蹤距離，從而降低列車的折返時(shí)間，提高列車的追蹤能力。同時(shí)，不同等級(jí)的軌道交通系統(tǒng)，其乘客輸送能力差異大，線路、車輛條件有別，行車管理、運(yùn)營(yíng)組織方式也不同。因此，信號(hào)系統(tǒng)必須滿足和適應(yīng)這一特殊需要。在以上條件確定的前提下，我們要進(jìn)行信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)。信號(hào)閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的確定，以及信號(hào)速度碼的確定必須在牽引計(jì)算工作的配合下完成。牽引計(jì)算不僅能直觀的反映出列車在各個(gè)點(diǎn)所處的速度，而且還可以反映線路要求限速的位置、范圍，從而有效地劃分出閉塞分區(qū)的長(zhǎng)度及速度碼。閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的計(jì)算公式如下：

L=Lf+Lz+Ls層式中：L——閉塞分區(qū)長(zhǎng)度；

Lf——制動(dòng)反映時(shí)間所走距離；Lz——列車從某一速度值制動(dòng)為0速度所需制動(dòng)距離；

Ls——安全保護(hù)距離。

其中Lz就靠牽引計(jì)算來(lái)測(cè)算。

在折返站信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，我們也是根據(jù)不同的折返站布置形式，盡可能地用信號(hào)系統(tǒng)來(lái)滿足折返能力要求。這一設(shè)計(jì)過(guò)程也與牽引計(jì)算工作密不可分。

4、指導(dǎo)牽引供電專業(yè)對(duì)主變電站規(guī)模的確定以及各牽引降壓所數(shù)量與分布的確定

主變電所是軌道交通能源核心部位，它的容量大小直接影響整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力。為了節(jié)省能源，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中又不能將它設(shè)計(jì)成無(wú)限大，如何正確合理選定主變電所容量及牽引降壓所數(shù)量與分布，必需依靠列車牽引模擬計(jì)算，即牽引計(jì)算。只有在牽引計(jì)算工作完成之后，根據(jù)列車在不同的位置上所處的工況，確定在該位置時(shí)間矢量的耗電量大小，從而累計(jì)出列車在整個(gè)運(yùn)營(yíng)線路上的耗電量大小，為牽引供電專業(yè)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

5、指導(dǎo)環(huán)控專業(yè)對(duì)地下車站和地下區(qū)間的環(huán)控通風(fēng)設(shè)計(jì)

列車在地下區(qū)間運(yùn)行時(shí)，由于列車運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)區(qū)間空氣運(yùn)動(dòng)，造成活塞風(fēng)，如何利用活塞風(fēng)，保持地下空間的溫度，是環(huán)控專業(yè)需要解決的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題的解決，也必須在列車牽引計(jì)算工作完成后，才能有針對(duì)性地確定列車在不同的速度下通過(guò)地下區(qū)間造成活塞風(fēng)的大小以及產(chǎn)生熱量的大小，從而選定隧道風(fēng)機(jī)和排熱風(fēng)機(jī)設(shè)置位置及風(fēng)機(jī)功率大小。根據(jù)列車通過(guò)地下區(qū)間的頻率以及每列車所散發(fā)的熱量，來(lái)確定如何調(diào)劑地下區(qū)間的溫度。

6、結(jié)論

當(dāng)然，線路、車輛、信號(hào)、供電及環(huán)控專業(yè)的設(shè)計(jì)工作的制約因素還很多，牽引計(jì)算工作所起的指導(dǎo)和制約作用只是其中之一，但是正確、合理、經(jīng)濟(jì)地作好牽引計(jì)算工作對(duì)優(yōu)化平、縱斷面設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)合理地選擇車輛類型、正確完成信號(hào)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)、選擇經(jīng)濟(jì)合理的牽引供電系統(tǒng)容量以及正確合理地完成地下區(qū)間和車站的環(huán)控通風(fēng)設(shè)計(jì)均具有指導(dǎo)作用。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通建筑一體化空間設(shè)計(jì)分析

摘要:伴隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展，我國(guó)的城鎮(zhèn)化建設(shè)以及工業(yè)建設(shè)的進(jìn)程也是在不斷的加快，但是其土地資源以及人口增長(zhǎng)之間的矛盾也是越來(lái)越突出，同時(shí)城市的交通壓力也是在不斷的增加。為了能夠有效的去緩解城市的交通壓力，多數(shù)的城市都是開展城市軌道交通一體化的公共空間設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)城市之中的各項(xiàng)資源進(jìn)行有效的整合，并且充分的去結(jié)合相互之間的功能，能夠在一定程度上促進(jìn)城市的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞:城市軌道;交通建筑;一體化;公共空間;設(shè)計(jì);分析

對(duì)于目前我國(guó)的城市軌道交通一體化公共空間而言，因?yàn)檎w的設(shè)計(jì)水平以及質(zhì)量并不是很高，直接的導(dǎo)致了在實(shí)際進(jìn)行運(yùn)行的過(guò)程中依然是存在著比較多的問(wèn)題，同時(shí)也是限制了我國(guó)公共空間功能發(fā)揮。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要能夠提高對(duì)地上以及地下空間資源能夠有效的利用，使其看可以提高資源的利用效率，通過(guò)整合去實(shí)現(xiàn)整體效益能夠達(dá)到最大化。

1軌道交通建筑的一體化公共空間具有的功能分析

1．1可以對(duì)建筑單元的空間進(jìn)行整合

在一體化的建筑公共空間之中，可以更好的去整合軌道交通的功能空間以及周邊的建筑空間，也是可以讓兩者之間能夠形成一個(gè)關(guān)聯(lián)的整體，這種其中任何的一個(gè)局部功能將會(huì)直接的影響著整個(gè)公共空間的功能。但是需要引起注意的則是，不管是兩者之間的整合方式是如何，局部的功能以及整體的功能之間都是需要相互的滲透以及結(jié)合，從而可以一同的去組成城市的空間體系。然而其屬性上也是直接的體現(xiàn)出了城市的公共空間，這樣也是直接的表示了需要承擔(dān)著一部分城市公共空間活動(dòng)的功能，使其能夠?qū)ζ鋸椥砸筝^大。

1．2關(guān)于轉(zhuǎn)換以及緩沖人流的分析

城市的軌道交通建筑一體化的公共空間的屬性主要是為交通，同時(shí)相互之間也是通過(guò)交通去實(shí)現(xiàn)進(jìn)行整合的，從而對(duì)人流進(jìn)行匯聚以及輸送，這樣也是表示出具有著一定的交互性。所以在一些特殊的驅(qū)動(dòng)之下，軌道交通的建筑一體化公共空間復(fù)雜的程度也是得到了顯著的提高，也是直接的刺激了周邊的每一個(gè)公共空間。在此之外，在公共空間當(dāng)中，根據(jù)其功能的不同也將會(huì)匯集不同的人流，所以在空間上是需要能夠具有著緩沖人流的一個(gè)功能。

1．3關(guān)于建筑單元的活力催化分析

要是建筑空間的系統(tǒng)自我獨(dú)立封閉性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較強(qiáng)的情況下，那么便直接的便使功能也是出于在一個(gè)封閉的狀態(tài)之下，在一體化的建筑空間當(dāng)中，每一個(gè)彼此相熟獨(dú)立的系統(tǒng)之間也是提高了相互聯(lián)系的元素，同時(shí)在空間結(jié)構(gòu)以及功能上也是相互滲透和復(fù)合的，這樣也是更加有效的去提高了整體的功能，使其人們自身的日常生活以及工作都是可以更加的方便。通過(guò)采取這種方式人們的相互之間交流也將會(huì)得到一定的提高，使整個(gè)空間的活力將會(huì)被充分的調(diào)動(dòng)起來(lái)。

2軌道交通建筑一體化的公共空間設(shè)計(jì)分析

2．1空間的組織以及布局分析

一是整體式。對(duì)于城市公共空間進(jìn)行整合的目的便是為了能夠提高每一個(gè)建筑單元之間的同化以及功能的滲透，提高城市的復(fù)合化以及密集化的程度，在設(shè)計(jì)城市軌道交通一體化公共空間的過(guò)程中，復(fù)合的媒介主要是公共空間，同時(shí)在功能上夜市需要具有著多重的一個(gè)屬性，這樣才可以更好的去滿足人們生活以及工作方面的需求，建筑的空間內(nèi)部和外部都可以得到充分的利用。在公共空間之中的城市功能得到全面發(fā)揮之后，自然便可以有效的去延伸建筑的功能，使其可以提高周邊空間的整體活力，帶動(dòng)兩者之間可以互動(dòng)。二是疊層式。因?yàn)橥恋刭Y源存在著緊缺以及人口增長(zhǎng)之間的矛盾越來(lái)越劇烈，在一定程度上已經(jīng)是促進(jìn)了高層建筑的一定發(fā)展，也是提高了城市的復(fù)合化以及集約化的程度。然而疊層式的城市軌道交通一體化的公共空間具有著的層疊交互，這樣對(duì)于進(jìn)一步整合城市交通以及提高建筑公共空間一體化也是具有著重要的意義。在疊層式的空間組織模式之下，公共空阿金的建筑內(nèi)部功能分布也是比較明顯的，在對(duì)地上的空間進(jìn)行充分利用的同時(shí)，也是能夠提高地下空間資源的合理利用，這樣不僅僅能夠全面的去提高土地的使用效率，與此同時(shí)也是能夠使其空間的容量可以得到全面的拓展，使其有效的解決城市交通和人口擁擠等方面的問(wèn)題，促進(jìn)其城市化進(jìn)程可以得到更加快速的發(fā)展，帶動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)水平和人生生活質(zhì)量的提高。

2．2交通的流線組織分析

一是交通流線的立體分層分析。所謂的交通流線立體分層主要是為在城市軌道交通建筑一體化的空間站會(huì)中，分別的對(duì)其城市軌道交通以及車流和人流等不同的交通流線進(jìn)行差異化的組織設(shè)計(jì)。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要對(duì)其城市之中的層面資源進(jìn)行充分的考慮，可以在不同的城市層面之中能夠設(shè)計(jì)出差異化的交通方式，之后則是根據(jù)其豎向步行交通系統(tǒng)可以將其統(tǒng)一到一起，在能夠保證相互的獨(dú)立性也是能夠讓每一個(gè)系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)。二是交通路線的三維交疊。針對(duì)于交通流線的三維交疊而言，基礎(chǔ)和前提主要是交通流線的組織立體分層，然而原則是相互之間能夠彼此獨(dú)立，之后對(duì)其各個(gè)空間的系統(tǒng)進(jìn)行交叉和重疊。通過(guò)三維交疊每一層都能夠?qū)崿F(xiàn)水平的轉(zhuǎn)換，并且也是可以在垂直的方向能夠更好的實(shí)現(xiàn)相互之間的轉(zhuǎn)換，從而可以在這個(gè)基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，更好的去保證城市公共空間的彈性。

3總結(jié)

通過(guò)對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行分析研究之后可以得出，為了能夠更好的去滿足我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的要求，每一個(gè)城市都是在逐漸的去開展著軌道交通的建設(shè)，但是逐漸凸顯出來(lái)的整體功能不協(xié)調(diào)以及空間脫節(jié)等方面的問(wèn)題也是越來(lái)越嚴(yán)重，所以必須要提高對(duì)城市軌道交通建筑一體化公共空間的設(shè)計(jì)，這樣對(duì)于提高城市的發(fā)展也是存在著十分重要的一個(gè)作用，并且?guī)?dòng)人們自身的生活質(zhì)量可以得到一定的提高，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。

作者:徐東 單位:北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通連續(xù)U梁優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘要:軌道交通高架線是城市快速軌道交通線路的首選形式。U形斷面的橋梁結(jié)構(gòu)外形美觀、結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、施工方便，是近年來(lái)快速發(fā)展的一種新結(jié)構(gòu)形式。以青島地鐵人民路節(jié)點(diǎn)橋連續(xù)U梁設(shè)計(jì)為依托，對(duì)現(xiàn)有連續(xù)U梁截面進(jìn)行優(yōu)化。利用BSAS程序，通過(guò)建立平面桿系模型對(duì)2種不同截面的連續(xù)U梁進(jìn)行計(jì)算對(duì)比，得出2種截面下全橋的變形和受力。在Midas中建立有限元實(shí)體模型，對(duì)優(yōu)化截面連續(xù)U梁計(jì)算結(jié)果進(jìn)行復(fù)核對(duì)比，發(fā)現(xiàn)通過(guò)優(yōu)化連續(xù)U梁中支點(diǎn)截面特性，變相增加腹板高度，可以有效改善全橋縱向正應(yīng)力及豎向變形，使全橋結(jié)構(gòu)受力更科學(xué)合理，同時(shí)大大減少了預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量，節(jié)約了成本。

關(guān)鍵詞:軌道交通;U梁;數(shù)值計(jì)算;優(yōu)化設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)分析

1工程概況

青島市紅島—膠南城際軌道交通線是貫穿西海岸經(jīng)濟(jì)新區(qū)的軌道交通骨干線和快速線，全線高架區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)梁采用單線U梁并置方案。跨越人民路時(shí)，受道路寬度、行車視距等因素影響，需采用40m跨度的橋梁結(jié)構(gòu)跨越。考慮與簡(jiǎn)支U梁銜接過(guò)渡的流暢性及美觀性要求，跨越人民路節(jié)點(diǎn)橋采用(30+40+30.95)m雙線連續(xù)U梁結(jié)構(gòu)。

2常規(guī)連續(xù)U梁設(shè)計(jì)及存在問(wèn)題

2.1常規(guī)連續(xù)

U梁設(shè)計(jì)思路U梁是一種梁板空間組合預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，當(dāng)列車荷載作用在橋面上時(shí)，荷載通過(guò)承軌臺(tái)傳給主梁，再由主梁傳到支座［1］。結(jié)構(gòu)承載力和剛度隨著梁體跨度的增加而大幅降低，因?yàn)榱后w跨度的增加，意味著在相同荷載作用下，梁體跨中最大彎矩會(huì)增加，則梁體跨中撓度就會(huì)相應(yīng)增加［2］。由此可見，對(duì)于連續(xù)U梁，為保證梁體有一定的剛度，應(yīng)該加大截面尺寸或配筋率，以保證梁體有一定剛度和彈性承載能力。由于疏散平臺(tái)及其他附屬結(jié)構(gòu)的限制，梁高只能變相向下增加，通過(guò)適當(dāng)增加底板厚度以改善結(jié)構(gòu)受力性能

2.2常規(guī)連續(xù)

U梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前連續(xù)U梁截面變高度常規(guī)做法為在保持腹板高度不變的前提下，向下增加底板厚度的同時(shí)縮小底板寬度。本聯(lián)連續(xù)U梁腹板高度1.54m，底板厚度由0.3m增加為1.66m，梁底寬由9.71m減小為6.35m。

3結(jié)構(gòu)優(yōu)化思路及優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1優(yōu)化思路

受彎構(gòu)件混凝土的壓應(yīng)力計(jì)算公式為σc=MW0≤［σb］(1)W0=IxY1(2)式中:σc為混凝土壓應(yīng)力，MPa;M為計(jì)算彎矩，MN?m;W0為混凝土受壓邊緣的換算截面抵抗矩，m3;［σb］為彎曲受壓及偏心受壓時(shí)混凝土容許應(yīng)力，MPa;Ix為截面慣性矩，m4;Y1為中性軸至梁底距離，m。根據(jù)式(1)、式(2)可知:為了保證結(jié)構(gòu)全截面受壓，增加截面上下緣壓應(yīng)力安全儲(chǔ)備值，在M不變的前提下，σc的大小隨W0的減小而增大。只有有效地降低截面慣性矩或增加中性軸至梁底距離，才能減小σc值。

3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

連續(xù)U梁變高度截面優(yōu)化方案的做法為在保持底板厚度不變的前提下，向下增加腹板高度的同時(shí)縮小底板寬度。本聯(lián)連續(xù)U梁底板厚度保持0.3m不變，梁底寬同樣由9.71m減小為6.35m，腹板高度1.54m向下增加為2.9m。優(yōu)化設(shè)計(jì)梁體結(jié)構(gòu)外輪廓線與常規(guī)設(shè)計(jì)保持一致。僅在中支點(diǎn)左右各12m范圍內(nèi)設(shè)置后澆混凝土段，縱向設(shè)置20mm斷縫。后澆混凝土段不參與全橋結(jié)構(gòu)受力，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)僅按自重考慮為均布恒載作用于底板。后澆混凝土段施工應(yīng)在連續(xù)U梁全部鋼束張拉結(jié)束15d后一次澆筑成型

3.3優(yōu)化結(jié)果

3.3.1截面特性對(duì)比

優(yōu)化后的中支點(diǎn)截面后澆混凝土部分不參與結(jié)構(gòu)受力，所以截面面積大大減小，截面其他特性值也相應(yīng)改變，截面慣性矩減小了約21%，中性軸高度增加了0.17m。根據(jù)式(1)、式(2)可知，截面抵抗矩W0得到有效減小，相應(yīng)σc得到有效提高。

3.3.2預(yù)應(yīng)力鋼束張拉形式及數(shù)量對(duì)比

連續(xù)U梁縱向按后張法全預(yù)應(yīng)力理論設(shè)計(jì)。由于優(yōu)化方案對(duì)全橋結(jié)構(gòu)性能的有效提升，配束情況特別是通長(zhǎng)底板束的鋼束布置大樣及數(shù)量變化很大。常規(guī)連續(xù)U梁設(shè)計(jì)中，變截面形式為邊跨向中支點(diǎn)處截面底板向下加厚，通長(zhǎng)底板束卻沒有向下豎彎，而是距底板0.11m處水平布置。在底板鋼束通過(guò)中支點(diǎn)處有效利用率偏低，對(duì)頂板束產(chǎn)生了相互抵消的不利作用，鋼束整體布置形式不太合理。結(jié)果整體鋼束用量較大，強(qiáng)度安全系數(shù)偏高，造成鋼束浪費(fèi)。優(yōu)化后連續(xù)U梁截面底板厚度保持不變，底板鋼束豎彎線形與底板構(gòu)造線形保持一致。底板鋼束由梁端伸長(zhǎng)至距中支點(diǎn)中心5.5m處為止，中支點(diǎn)處截面無(wú)底板鋼束通過(guò)。優(yōu)化后鋼束充分發(fā)揮作用，中支點(diǎn)區(qū)域內(nèi)無(wú)底板鋼束通過(guò)，消除了對(duì)頂板鋼束的約束抵消作用，在減少底板鋼束的同時(shí)相應(yīng)減少了頂板鋼束。全橋強(qiáng)度安全系數(shù)值較合理。優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)腹板鋼束減少1578kg，頂板鋼束減少597kg，底板鋼束減少9499kg，鋼束總量減小約31%，有效降低了工程造價(jià)。

3.3.3桿系模型計(jì)算結(jié)果比較

利用BSAS程序建立桿系模型，全橋共分為73個(gè)單元，74個(gè)節(jié)點(diǎn)。荷載組合分別以主力、主力+附加力進(jìn)行組合，取最不利組合進(jìn)行設(shè)計(jì),常規(guī)連續(xù)U梁通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)變截面梁體變化方式、預(yù)應(yīng)力鋼束張拉形式及布置等進(jìn)行了調(diào)整。調(diào)整后可以看出在減少預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的同時(shí)，全橋應(yīng)力值分布更均衡，截面抗裂安全系數(shù)和強(qiáng)度安全系數(shù)明顯降低，撓度和徐變上拱值減小，結(jié)構(gòu)受力更為科學(xué)合理。

4優(yōu)化連續(xù)

U梁實(shí)體模型研究雙線連續(xù)U梁結(jié)構(gòu)要求橋面有更大的凈寬，截面抗扭剛度較小，這些因素使橋梁的空間效應(yīng)明顯，如果單純依靠一般橋梁結(jié)構(gòu)的平面桿系結(jié)構(gòu)分析程序，難以準(zhǔn)確分析結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況［5］。為了保證設(shè)計(jì)施工的安全性，針對(duì)優(yōu)化方案，還進(jìn)行了空間三維實(shí)體單元模型分析，進(jìn)一步研究截面應(yīng)力分布規(guī)律，校核平面桿系模型及結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布情況。

4.1空間實(shí)體計(jì)算模型的建立

優(yōu)化方案采用FEA和Midas2種軟件建立空間實(shí)體模型。模型中采用實(shí)體單元模擬混凝土，采用桁架單元模擬預(yù)應(yīng)力鋼束，以保證如實(shí)模擬結(jié)構(gòu)形狀及尺寸的變化，準(zhǔn)確模擬邊界條件，確保最終計(jì)算結(jié)果的精確性。

4.2空間實(shí)體模型計(jì)算結(jié)果

經(jīng)分析，中跨跨中和中墩支點(diǎn)位置受力較為不利，故取該處截面進(jìn)行計(jì)算分析。

4.3平面桿系模型與空間實(shí)體模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比

由于U梁截面為對(duì)稱截面，空間實(shí)體單元模型U梁截面應(yīng)力表現(xiàn)出均勻性［6］。平面桿系模型計(jì)算得到截面上緣最大壓應(yīng)力為6.53MPa，下緣最小壓應(yīng)力為2.12MPa，而空間實(shí)體單元模型外腹板上緣最大壓應(yīng)力為6.91MPa，底板最小壓應(yīng)力為2.03MPa，實(shí)體單元應(yīng)力安全儲(chǔ)備值要小于平面桿系模型計(jì)算結(jié)果［7］。2種模型計(jì)算結(jié)果比較吻合，均滿足規(guī)范要求。

5結(jié)論

1)通過(guò)優(yōu)化連續(xù)U梁中支點(diǎn)截面特性，變相增加腹板高度，有效改善了全橋縱向正應(yīng)力及豎向變形，使全橋結(jié)構(gòu)受力更為科學(xué)合理，同時(shí)大大減少了預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量，提高全橋經(jīng)濟(jì)性。2)空間實(shí)體單元模型的平均縱向正應(yīng)力結(jié)果與平面桿系模型的結(jié)果基本吻合，因此采用平面桿系模型進(jìn)行縱向設(shè)計(jì)是可行的，但在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到頂、底板局部應(yīng)力集中情況，因此在平面桿系模型計(jì)算時(shí)要考慮一定的安全系數(shù)。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通仿真施工設(shè)計(jì)

1概述

隨著城市軌道交通建設(shè)的高速發(fā)展，無(wú)論是廠家，還是設(shè)計(jì)院，都需要提前對(duì)相應(yīng)的信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，僅僅通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行試驗(yàn)是不夠的。并且由于現(xiàn)在城市軌道交通設(shè)計(jì)時(shí)遇到了一些具體問(wèn)題，例如:行車專業(yè)與信號(hào)專業(yè)的分工。行車在牽引計(jì)算時(shí)，一般沒有考慮信號(hào)參數(shù)，而實(shí)際的線路控車又是由信號(hào)來(lái)做，這樣行車計(jì)算出來(lái)的牽引計(jì)算結(jié)果，有時(shí)候?qū)剀嚨膶?shí)際需要不能夠滿足。另外，如線路的曲線半徑值、曲線超高等，有時(shí)候也不滿足控車的需要，有時(shí)候造成最終軌道交通線完工時(shí)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，如“平均旅行速度不夠”、“站間行車間隔不夠”、“撞線”、“牽引制動(dòng)切換過(guò)多”等，影響旅客的乘坐舒適度，影響列車運(yùn)行速度。這些設(shè)計(jì)方面各個(gè)部門間配合上的問(wèn)題，最終導(dǎo)致系統(tǒng)不能達(dá)到最優(yōu)的組合。于是，現(xiàn)在設(shè)計(jì)單位需要開發(fā)一套城市軌道交通相關(guān)的仿真軟件，它不同于生產(chǎn)廠家所用的仿真軟件，需要對(duì)我們的施工設(shè)計(jì)有指導(dǎo)作用。首先它能夠進(jìn)行牽引計(jì)算仿真，然后能對(duì)相關(guān)的線路、行車、信號(hào)等專業(yè)進(jìn)行綜合考慮，對(duì)設(shè)計(jì)提出一個(gè)綜合的指導(dǎo)意見。以西南交通大學(xué)交通信息工程及控制實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的“CBTC仿真系統(tǒng)”為例，在這個(gè)系統(tǒng)中，建立了一個(gè)城市軌道交通工程項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)平臺(tái)，用實(shí)際的線路數(shù)據(jù)，利用系統(tǒng)內(nèi)嵌的列車動(dòng)力學(xué)模型和列車控制模型等數(shù)學(xué)模型，為城市軌道交通項(xiàng)目的全過(guò)程設(shè)計(jì)提供定量分析的理論依據(jù)，對(duì)線路上列車運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行精確的仿真計(jì)算，通過(guò)仿真的結(jié)果提出土建和機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)化配置方案，對(duì)整個(gè)線路的追蹤折返的能力做一個(gè)分析，以供設(shè)計(jì)院或廠家參考。通過(guò)利用該仿真系統(tǒng)進(jìn)行列車牽引計(jì)算、列車運(yùn)行及追蹤仿真、列車折返能力檢算，從而對(duì)行車組織、線路設(shè)計(jì)、車站配線、車輛參數(shù)的選擇及配置數(shù)量、信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)控制參數(shù)的選擇及軌旁設(shè)備的配置等設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，并可提供仿真結(jié)果以用于優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足運(yùn)營(yíng)要求。

2計(jì)算機(jī)仿真對(duì)線路的性能分析

在城市軌道交通中，由于發(fā)車間隔非常密，為使列車行駛得又快又好，在設(shè)計(jì)中我們更關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的性能問(wèn)題。由于有了線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，信號(hào)數(shù)據(jù)，車輛參數(shù)等，再加上牽引計(jì)算的結(jié)果數(shù)據(jù)，我們就可以用來(lái)分析整條線路的性能到底如何，用專業(yè)的圖表對(duì)這些能力直觀顯示出來(lái)，用以驗(yàn)證軌道交通線路的運(yùn)行能力，主要負(fù)責(zé)信號(hào)系統(tǒng)的能力分析和行車間隔計(jì)算，這些可作為后面指導(dǎo)施工設(shè)計(jì)的依據(jù)和基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)仿真通過(guò)牽引計(jì)算的結(jié)果中性能分析圖大致有:時(shí)間-距離圖、速度-距離圖、線路行車間隔、折返站折返間隔、坡度-距離圖、站間運(yùn)營(yíng)時(shí)分分析和顯示、平均服務(wù)旅行速度分析和顯示、平均技術(shù)旅行速度分析和顯示、列車全周轉(zhuǎn)時(shí)間分析和顯示、運(yùn)用車配車數(shù)分析和顯示、安全防護(hù)距離-距離圖分析和顯示、安全制動(dòng)距離－距離圖分析和顯示、安全距離-距離圖分析和顯示。其中線路行車間隔分析包含了車站、區(qū)間和出入段線的行車間隔，折返站折返間隔將針對(duì)幾種基本折返站型進(jìn)行分析。

3計(jì)算機(jī)仿真對(duì)軌道線路設(shè)計(jì)的指導(dǎo)

根據(jù)牽引計(jì)算結(jié)果及性能分析結(jié)果，我們可以看出站前設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題，比如不能滿足信號(hào)整體系統(tǒng)要求，讓信號(hào)控車達(dá)不到要求或者影響旅客舒適度等。下面從兩個(gè)方面舉例來(lái)探討計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果對(duì)線路設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用。根據(jù)初步設(shè)計(jì)的線路數(shù)據(jù)，比如限速，另外有了坡度，曲線，以及信號(hào)專業(yè)的設(shè)備位置布置、各種信號(hào)參數(shù)的值，這時(shí)候就可以對(duì)線路的運(yùn)行進(jìn)行一個(gè)比較真實(shí)的仿真。通過(guò)仿真軟件得到的旅行速度或者兩個(gè)站之間的行車間隔。通過(guò)以上的數(shù)據(jù)就可以知道，這樣的線路設(shè)計(jì)是否滿足追蹤折返的能力需求。比如通過(guò)旅行速度，站間行車間隔，可以從速度距離圖，結(jié)合線路圖上看出，是哪一段出現(xiàn)了速度“卡脖子”的情況，然后可以針對(duì)卡脖子的具體情況進(jìn)行分析，考慮在這段可以進(jìn)行修改的線路設(shè)計(jì)，比如可以在超高上進(jìn)行修改，甚至可以修改曲線半徑。當(dāng)然有時(shí)候也可以調(diào)整停站時(shí)間。經(jīng)過(guò)這樣的修改，基本可以讓行車間隔、旅行速度滿足系統(tǒng)需求。另外一種情況，是根據(jù)ATO實(shí)際控車曲線，如果ATO實(shí)際控車曲線出現(xiàn)“臺(tái)階”次數(shù)過(guò)多，就說(shuō)明線路在運(yùn)行的時(shí)候牽引制動(dòng)次數(shù)過(guò)多，這樣會(huì)極大地影響旅客的乘坐舒適度。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果出現(xiàn)臺(tái)階過(guò)多的情況的時(shí)候，一般也可以對(duì)線路的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修正，然后再仿真看ATO的控車曲線是否變得更好。

4計(jì)算機(jī)仿真對(duì)車站配線的指導(dǎo)

一個(gè)好的仿真軟件，能夠?qū)囌九渚€進(jìn)行指導(dǎo)，通常體現(xiàn)在對(duì)安全線長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，以及折返線車過(guò)道岔時(shí)安全距離的指導(dǎo)。工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常遇到在折返站、終端站等位置需預(yù)留多長(zhǎng)的安全距離的問(wèn)題。安全距離預(yù)留過(guò)短會(huì)影響到行車效率，過(guò)長(zhǎng)又會(huì)增加不必要的工程投資。在仿真軟件計(jì)算出的牽引計(jì)算速度距離圖中，我們可以直觀的看到ATO控車曲線和包絡(luò)線之間橫坐標(biāo)的差值，即安全距離的長(zhǎng)度，見圖2，可以用來(lái)指導(dǎo)施工設(shè)計(jì)中安全距離的設(shè)置。圖2中的d1、d2、d3分別表示制動(dòng)的階段一、階段二、階段三。

5計(jì)算機(jī)仿真對(duì)行車組織的指導(dǎo)

對(duì)行車組織的指導(dǎo)，以西南交大開發(fā)的仿真系統(tǒng)為例，主要是對(duì)配車數(shù)的一個(gè)指導(dǎo)。運(yùn)用車的配車數(shù)與列車全周轉(zhuǎn)時(shí)間、最小運(yùn)行間隔有關(guān)，按下式計(jì)算:運(yùn)用車配車數(shù)N=列車全周轉(zhuǎn)時(shí)間T(min)/最小運(yùn)行間隔(min)其中，列車全周轉(zhuǎn)時(shí)間由牽引計(jì)算結(jié)果得出，當(dāng)仿真結(jié)果得到以后，可以對(duì)運(yùn)用配車數(shù)進(jìn)行一個(gè)更合理的指導(dǎo)。

6目前城市軌道交通仿真軟件的缺陷

目前的城市軌道交通的仿真軟件有很多，各個(gè)廠家的軟件大致思路一致，但是牽引計(jì)算仿真之后得出的結(jié)果可能各有側(cè)重。比如西南交通大學(xué)的CBTC仿真是側(cè)重能力計(jì)算，以及對(duì)線路，車站配線的指導(dǎo);而opentrack是側(cè)重對(duì)行車組織的指導(dǎo)。但是筆者發(fā)現(xiàn)，各個(gè)單位的仿真軟件都有一些共同的缺陷。

6．1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性問(wèn)題

比如現(xiàn)在很多仿真軟件沒有對(duì)長(zhǎng)短鏈進(jìn)行處理，沒有對(duì)地鐵的通風(fēng)口的設(shè)計(jì)進(jìn)行考慮，當(dāng)然對(duì)于隧道的風(fēng)阻等不容易考慮的數(shù)據(jù)也一般沒有考慮。另外，很多數(shù)據(jù)，不一定在軟件的界面進(jìn)行設(shè)置之后的牽引計(jì)算時(shí)候真實(shí)用到。

6．2仿真的真實(shí)性問(wèn)題

由于在仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃的時(shí)候，有些可能性就沒有考慮，而且在軟件開發(fā)中，也確實(shí)很難將線路實(shí)際運(yùn)行的所有情況都考慮進(jìn)去。所以，所有的仿真都不是完全真實(shí)的，但需要設(shè)計(jì)人員具體問(wèn)題具體分析，不能完全依靠仿真軟件。

6．3有關(guān)節(jié)能的仿真問(wèn)題

由于現(xiàn)在全世界都提倡節(jié)能減排，不少設(shè)計(jì)單位開始關(guān)注這個(gè)問(wèn)題，都在仿真中對(duì)這個(gè)有相應(yīng)的需求，但是實(shí)際仿真軟件還很少有對(duì)這方面的研究。

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通信號(hào)電路設(shè)計(jì)研究

摘要城市軌道交通既有系統(tǒng)和新設(shè)系統(tǒng)的貫通與調(diào)試不能影響到既有信號(hào)系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。針對(duì)調(diào)試期間室外設(shè)備運(yùn)營(yíng)時(shí)段由既有信號(hào)系統(tǒng)控制、非運(yùn)營(yíng)時(shí)段由新設(shè)信號(hào)系統(tǒng)控制產(chǎn)生的分時(shí)復(fù)用問(wèn)題，介紹了一種利用雙穩(wěn)態(tài)繼電器進(jìn)行新舊系統(tǒng)切換的倒切電路。該倒切電路通過(guò)采用滿足SIL4安全級(jí)別的雙穩(wěn)態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)室內(nèi)新、舊系統(tǒng)對(duì)室外設(shè)備的分時(shí)控制，以及賦予不同人員的操作權(quán)限，從管理和技術(shù)兩方面確保電路的安全性。在實(shí)際案例應(yīng)用中，該倒切電路表現(xiàn)出操作簡(jiǎn)潔、安全性高、顯示清晰等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞城市軌道交通；信號(hào)系統(tǒng)；倒切電路；軌旁設(shè)備；分時(shí)復(fù)用

我國(guó)各個(gè)城市規(guī)模不同，導(dǎo)致規(guī)劃的城市軌道交通線路長(zhǎng)短不一。為減少城市軌道交通建設(shè)對(duì)市民出行的影響，部分城市針對(duì)長(zhǎng)線路的處理方法是將一條長(zhǎng)線路劃分為若干子線路進(jìn)行分期開通。一旦線路分期開通，就會(huì)面臨先期開通工程和后期開通工程的線路貫通及系統(tǒng)貫通問(wèn)題。武漢地鐵4號(hào)線一期工程自武漢火車站站至武昌火車站站，2013年12月開通運(yùn)營(yíng)，共設(shè)信號(hào)設(shè)備集中站6座；二期工程自武昌火車站站至黃金口站，2014年12月開通運(yùn)營(yíng)，共設(shè)信號(hào)設(shè)備集中站5座。武昌火車站站為4號(hào)線一、二期工程的銜接站。武漢地鐵4號(hào)線線路圖如圖1所示。圖1武漢地鐵4號(hào)線線路圖在4號(hào)線一期線路信號(hào)系統(tǒng)中，將武昌火車站站設(shè)置為信號(hào)聯(lián)鎖集中站，其控制區(qū)域?yàn)槲洳疖囌菊竞兔吩沸^(qū)站；當(dāng)一、二期線路貫通后，武昌火車站站作為信號(hào)設(shè)備非集中站，其室內(nèi)的集中站信號(hào)設(shè)備被拆除，武昌火車站站和梅苑小區(qū)站室外的信號(hào)設(shè)備由首義路集中站進(jìn)行控制。在一、二期線路貫通調(diào)試期間，調(diào)試時(shí)段原一期線路武昌火車站站控制區(qū)的室外設(shè)備如轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、計(jì)軸等由首義路控制區(qū)進(jìn)行控制，而運(yùn)營(yíng)時(shí)段這些室外設(shè)備由武昌火車站集中站進(jìn)行控制，因此武昌火車站站和梅苑小區(qū)站的室外設(shè)備面臨不同時(shí)段由2個(gè)集中站分別進(jìn)行控制的情況。調(diào)試期間室外信號(hào)設(shè)備在2個(gè)不同的集中站之間頻繁倒切，涉及到倒切的快速性及可靠性問(wèn)題。常見的信號(hào)系統(tǒng)倒切方式為：調(diào)試前，人工在原有系統(tǒng)分線盤上將室外設(shè)備的室外電纜斷開，然后將室外設(shè)備的電纜接入新系統(tǒng)的分線盤，實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)對(duì)室外設(shè)備的控制；調(diào)試結(jié)束后，將室外線纜接回既有分線盤恢復(fù)與原系統(tǒng)的連接。該倒切方式存在倒切速度慢、容易出錯(cuò)、效率低下等缺點(diǎn)。本文介紹一種快速、便捷、準(zhǔn)確率較高的倒切方式，其在武漢地鐵4號(hào)線一期工程和二期工程的貫通調(diào)試中獲得了較好的倒切效果。

1轉(zhuǎn)極電路及表示電路的設(shè)計(jì)

雙穩(wěn)態(tài)繼電器具有2個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，切斷繼電器勵(lì)磁電路的電源，繼電器接點(diǎn)的狀態(tài)不會(huì)改變。雙穩(wěn)態(tài)繼電器分為單線圈和雙線圈雙種，本文案例中采用雙線圈雙穩(wěn)態(tài)繼電器。在雙線圈雙穩(wěn)態(tài)繼電器中，當(dāng)給一個(gè)線圈供電時(shí)，繼電器處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)給另一個(gè)線圈供電時(shí)，繼電器返回到斷開狀態(tài)。在倒切電路中設(shè)計(jì)了新、舊信號(hào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換確認(rèn)開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換確認(rèn)開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作原理圖如圖2所示。其中，轉(zhuǎn)換確認(rèn)開關(guān)用于確認(rèn)是否需要轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換開關(guān)用于選擇雙穩(wěn)態(tài)繼電器的供電線圈。當(dāng)設(shè)備需要轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換確認(rèn)開關(guān)擰至確認(rèn)位置，轉(zhuǎn)換開關(guān)擰至相應(yīng)的位置選擇雙穩(wěn)態(tài)繼電器線圈，電路導(dǎo)通給雙穩(wěn)態(tài)繼電器的線圈供電；當(dāng)轉(zhuǎn)換過(guò)程結(jié)束，斷開轉(zhuǎn)換確認(rèn)開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)保持不變），切斷雙穩(wěn)態(tài)繼電器線圈的電源。雙穩(wěn)態(tài)繼電器轉(zhuǎn)極需要改變供電的勵(lì)磁線圈，因此設(shè)置新、舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)來(lái)改變雙穩(wěn)態(tài)繼電器的線圈供電，從而改變雙穩(wěn)態(tài)繼電器動(dòng)作接點(diǎn)的極性。將雙穩(wěn)態(tài)繼電器的前后接點(diǎn)分別與新、舊信號(hào)系統(tǒng)指示燈進(jìn)行連接，可以清晰地顯示目前是哪個(gè)信號(hào)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。

2倒切電路的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)倒切電路的目的，是為了2個(gè)集中站的信號(hào)系統(tǒng)分時(shí)復(fù)用室外信號(hào)設(shè)備，保證任何時(shí)刻只有1套室內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)控制室外設(shè)備，不會(huì)出現(xiàn)2套信號(hào)系統(tǒng)同時(shí)控制室外設(shè)備的情況。倒切開關(guān)繼電器的接點(diǎn)與組合柜及分線柜的連接如圖3所示，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的上接點(diǎn)、下接點(diǎn)分別與室內(nèi)新、舊系統(tǒng)組合柜上相應(yīng)設(shè)備連接線連接，中接點(diǎn)連接到分線柜上，從而與室外的計(jì)軸、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)等信號(hào)設(shè)備電纜相連接。當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)繼電器的線圈1和線圈2分別勵(lì)磁，繼電器的中接點(diǎn)和前接點(diǎn)、后接點(diǎn)分別導(dǎo)通，共用室外設(shè)備的室外電纜分別連接至既有信號(hào)系統(tǒng)、新設(shè)信號(hào)系統(tǒng)。該倒切電路操作簡(jiǎn)單，能簡(jiǎn)潔有效地將一期信號(hào)系統(tǒng)和二期信號(hào)系統(tǒng)對(duì)室外公用信號(hào)設(shè)備的控制權(quán)進(jìn)行快速倒切。為確保信號(hào)系統(tǒng)倒切安全，采用雙穩(wěn)態(tài)繼電器N.S1-B-24-4.16.4。該繼電器在低要求模式下的平均失效概率大于10-5且小于10-4，在高要求或連續(xù)操作模式下每小時(shí)危險(xiǎn)失效概率大于10-9且小于10-8，因而達(dá)到SIL4安全等級(jí)要求。同時(shí)，轉(zhuǎn)換確認(rèn)開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)鑰匙分別由具有不同操作權(quán)限的人員管理，只有當(dāng)不同操作權(quán)限的人員均在場(chǎng)的情況下，才能實(shí)施新舊信號(hào)系統(tǒng)的倒切。

3結(jié)語(yǔ)

采用滿足SIL4安全級(jí)別的雙穩(wěn)態(tài)繼電器所設(shè)計(jì)的倒切電路已成功應(yīng)用于武漢地鐵4號(hào)線一、二期信號(hào)系統(tǒng)的貫通調(diào)試，并在調(diào)試過(guò)程中表現(xiàn)出安全性高、操作簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)。該倒切電路提高了新、舊系統(tǒng)的倒切效率，有效降低了倒切錯(cuò)誤率。

作者：劉莉 胡姍 單位：武漢地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通工程線路設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法

摘要：設(shè)計(jì)作為軌道交通工程其中一個(gè)環(huán)節(jié)，起著非常重要的作用。線路專業(yè)作為城市軌道交通工程設(shè)計(jì)前期專業(yè)，是整個(gè)地鐵和輕軌設(shè)計(jì)中最重要的總體性專業(yè)。為提高城市軌道交通線路設(shè)計(jì)質(zhì)量及工作效率，促進(jìn)軌道交通又好又快發(fā)展，闡述線路專業(yè)在各階段的工作內(nèi)容和線路設(shè)計(jì)的工作方法。線路設(shè)計(jì)必須綜合考慮各方面因素，深入仔細(xì)地研究線、站位方案，并積極與各市政部門、產(chǎn)權(quán)單位對(duì)接，逐步穩(wěn)定線、站位方案，最終確定科學(xué)、合理、可行、經(jīng)濟(jì)并有利于運(yùn)營(yíng)的線路平、縱斷面設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通工程；線路；線、站位；配線；調(diào)線調(diào)坡

引言

近年來(lái)，城市軌道交通發(fā)展越來(lái)越快，在城市交通建設(shè)中占有越來(lái)越重要的作用和地位。截至2013年，全國(guó)已有35座城市在建設(shè)城市軌道交通；至2014年，全國(guó)22個(gè)城市共開通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)3173km。在軌道交通工程中，設(shè)計(jì)是施工和運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)，其優(yōu)劣關(guān)系到今后運(yùn)營(yíng)的狀況和效果，故設(shè)計(jì)在整個(gè)軌道交通工程建設(shè)過(guò)程中是極其重要的環(huán)節(jié)。線路專業(yè)是整個(gè)設(shè)計(jì)的龍頭專業(yè)，是所有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，具有總體性、階段性和全局性特征，其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是線、站位方案比選，然后通過(guò)相應(yīng)合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，確定線路平、縱和橫斷面設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確地定位線路位置，為軌道交通工程其他專業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)線路專業(yè)的設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法進(jìn)行了研究和總結(jié)。陳劍偉［1］根據(jù)上位規(guī)劃、客流吸引、施工、拆遷量等因素研究了線、站位分析和敷設(shè)方式的比選；邱云舟等［2］根據(jù)城市土地利用、環(huán)境因素和工程造價(jià)對(duì)地下線、地面線和高架線3種敷設(shè)方式進(jìn)行了綜合分析和比較，為線網(wǎng)線路敷設(shè)規(guī)劃提供技術(shù)支持；張佩竹［3］歸納了線路設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重視的幾個(gè)方面及部分基本經(jīng)驗(yàn)，就地鐵項(xiàng)目設(shè)計(jì)中涉及的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討并提出建議。本文在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)和歸納了線路專業(yè)的主要設(shè)計(jì)流程和各個(gè)階段的工作內(nèi)容，以及開展線、站位方案、敷設(shè)方式研究、加站減站方案的設(shè)計(jì)方法。

1城市軌道交通工程線路設(shè)計(jì)的工作流程

城市軌道交通建設(shè)基本流程分為線網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃、工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工配合及竣工驗(yàn)收［4］。線路設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)城市軌道交通工程中，按照軌道交通建設(shè)基本流程分為線網(wǎng)規(guī)劃階段、建設(shè)規(guī)劃階段、工程可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、招標(biāo)設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段以及調(diào)線調(diào)坡。

1．1線網(wǎng)規(guī)劃

線路的主要工作就是3個(gè)穩(wěn)定，即穩(wěn)定線網(wǎng)中各線的線路走向、起終點(diǎn)，穩(wěn)定換乘節(jié)點(diǎn)，穩(wěn)定交通樞紐的銜接［1］。

1．2建設(shè)規(guī)劃

線路的主要工作就是初步確定線路走向、敷設(shè)方式、車站分布和車站型式，明確起終點(diǎn)的延伸要求和分期建設(shè)情況，對(duì)重點(diǎn)及困難地段進(jìn)行深入地比選，保證方案的可行性。

1．3工程可行性研究

基本穩(wěn)定線路走向、車站分布、輔助線型式及位置，初步確定線路平面位置、車站位置及平面總圖布置方案，基本穩(wěn)定線路敷設(shè)方式及過(guò)渡段位置，初步確定地下車站埋深、高架車站軌面高程，穩(wěn)定線路縱斷面。

1．4總體設(shè)計(jì)

該階段不是國(guó)家規(guī)定的設(shè)計(jì)流程中的必需階段，但在實(shí)際工作中，依據(jù)合同規(guī)定，總體設(shè)計(jì)也是一個(gè)工作階段，故該階段繼續(xù)落實(shí)外部條件，穩(wěn)定線、站位；同時(shí)配合編制總體性文件，例如技術(shù)要求和機(jī)電對(duì)土建的技術(shù)要求，為下一階段的工作做準(zhǔn)備。

1．5初步設(shè)計(jì)

穩(wěn)定線路走向和車站分布方案，基本穩(wěn)定線路平面、車站位置、行車配線設(shè)置；穩(wěn)定線路敷設(shè)方式和洞口位置，基本確定線路縱斷面。

1．6施工圖設(shè)計(jì)

最終穩(wěn)定線路平面位置和精確的車站位置，穩(wěn)定線路縱斷面坡度及軌面標(biāo)高（含換乘線路前后3站2區(qū)間）。

1．7調(diào)線調(diào)坡

本階段的工作是全線土建施工完成后、軌道鋪軌前的一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，是在對(duì)車站與區(qū)間隧道竣工橫斷面進(jìn)行建筑限界檢測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)構(gòu)侵入限界的情況，對(duì)局部地段的線路平面、縱向坡度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，作為修改軌道設(shè)計(jì)的依據(jù)和鋪軌前施工整體道床的基準(zhǔn)，以滿足行車的限界要求，從而保證運(yùn)營(yíng)安全。

2線路主要設(shè)計(jì)原則

1）線路走向應(yīng)符合城市總體規(guī)劃、線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃的要求，滿足城市綜合交通規(guī)劃及客流需求，預(yù)留城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃未來(lái)發(fā)展、銜接的條件［5］。2）線路平面盡可能沿城市主干道行進(jìn)并在道路規(guī)劃紅線范圍內(nèi)布置，站位應(yīng)靠近客流集散點(diǎn)、交通樞紐，并方便與公交及其他交通工具銜接，方便乘客出行，提高城市公共交通體系的服務(wù)水平，真正體現(xiàn)“以人為本”。3）車站分布應(yīng)以規(guī)劃線網(wǎng)的換乘節(jié)點(diǎn)、城市交通樞紐點(diǎn)為基本站點(diǎn)，結(jié)合城市道路布局和客流集散點(diǎn)分布確定。車站間距在城市中心區(qū)和居民稠密區(qū)地區(qū)宜為1km，在城市外圍區(qū)宜為2km。4）線路敷設(shè)方案的選擇必須符合城市總體規(guī)劃的要求，根據(jù)地形、道路、工程地質(zhì)、施工方法、地上地下建筑物及其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)埋深的情況，從降低工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)成本、減少對(duì)市民生活環(huán)境的干擾，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境、合理利用土地資源等方面進(jìn)行綜合比選。5）根據(jù)運(yùn)營(yíng)組織、行車相交線路，結(jié)合線路條件和工程條件設(shè)置輔助線，達(dá)到方便折返、停車、靈活調(diào)度，有利于運(yùn)營(yíng)和控制土建規(guī)模的目的。

3線路設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容

3．1線、站位方案研究

線、站位方案比較研究是城市軌道交通項(xiàng)目可行性研究的基礎(chǔ)，是各專業(yè)開展工作的前提和條件。線、站位方案比較研究時(shí)，要從多方面因素綜合考慮，進(jìn)行各方面的綜合比較研究，確定最優(yōu)、最合理的方案。影響線、站位方案比較的主要因素如表1所示。工程可行性研究階段對(duì)南延線過(guò)湖段路由進(jìn)行了詳細(xì)的研究和比選，過(guò)湖段的路由有3條，如圖2所示。路由1：國(guó)體大道—過(guò)九龍湖—九龍大道—騰龍大道。該方案中，線路下穿規(guī)劃的國(guó)展中心用地，且九龍大道是通往新建省委省政府辦公樓的大道，前期與省相關(guān)部門的溝通協(xié)調(diào)，九龍大道今年將建成北段道路，并且不宜再次開挖，本工程若沿該大道行進(jìn)，則基本無(wú)實(shí)施的可行性。路由2：與建設(shè)規(guī)劃路由一致。邊界控制因素較少，實(shí)施條件較好。路由3：國(guó)體大道—過(guò)九龍湖—騰龍大道。該方案中，線路下穿規(guī)劃幼兒園用地和規(guī)劃商業(yè)用地，且部分侵入國(guó)體大道過(guò)湖隧道的范圍，具有一定的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。上述3個(gè)方案的綜合比較如表2所示。綜上所述：方案1不具備可實(shí)施性；方案3過(guò)湖段最短，客流直接吸引效果相對(duì)較好，但從工程實(shí)施的成本、難度及風(fēng)險(xiǎn)方面分析，均比方案2大；方案2仍然能夠有效覆蓋到九龍大道和國(guó)體大道等主要客流走廊，同時(shí)結(jié)合考慮規(guī)劃部門的意見和線網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)規(guī)劃的成果，故推薦方案2，即線路在九龍湖南站—騰龍路站段主要沿翔龍路行進(jìn)。3．1．2車站站位方案比選車站站位方案比選主要是針對(duì)2個(gè)或2個(gè)以上不同位置并且可行性較強(qiáng)的車站方案進(jìn)行研究和比選，最終根據(jù)各個(gè)方案的優(yōu)、缺點(diǎn)綜合比較車站服務(wù)功能、工程可實(shí)施性、工程造價(jià)和交通疏解等因素確定推薦方案。以南昌軌道交通3號(hào)線何坊西路站為例，在《南昌市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃》（2014—2020年）中，何坊西路站站位于何坊西路與迎賓大道路口，如圖3所示。在工程可行性研究階段，該路口的現(xiàn)狀發(fā)生了重大變化，何坊西路正在修建九州高架，該路口的現(xiàn)狀如圖4所示。正在修建的九州高架沿著何坊西路橫跨迎賓大道，道路兩側(cè)橋樁之間的距離較小，車站施工風(fēng)險(xiǎn)較大，且位于立交橋下面，客流服務(wù)功能較差，故需將車站移出該路口。移站的方案有2個(gè)：1）北移至撫河南路；2）南移至三店西路。若移至三店西路，何坊西路站與前一座車站江鈴東路站的站間距只有約575m，而何坊西路站與下一座車站建設(shè)路站的站間距為1900m，前后站間距不均勻，客流吸引范圍不均衡。經(jīng)綜合考慮，將何坊西路站北移至撫河南路口，北移后前后站間距為1430m和1000m，站間距較均勻。何坊西路站北移后的站位示意圖如圖5所示。3．1．3車站加站和減站方案研究車站加、減站需結(jié)合站間距和客流進(jìn)行研究。車站加站方案以南昌3號(hào)線起點(diǎn)站蓮塘站南移后增加汽車大道站為例進(jìn)行說(shuō)明。蓮塘站是3號(hào)線的起點(diǎn)站，站后接蓮塘車輛段。建設(shè)規(guī)劃中，蓮塘車輛段位于江鈴?fù)吡几裎鱾?cè)、蓮西大橋南側(cè)的地塊，根據(jù)與南昌縣的溝通結(jié)果，該地塊是南昌縣的泄洪區(qū)，且依據(jù)南昌市總體規(guī)劃，該地塊也是規(guī)劃綠地，故該地不能作為車輛段使用。根據(jù)與南昌縣協(xié)調(diào)結(jié)果、南昌市政府會(huì)議紀(jì)要，蓮塘車輛段南移至銀三角立交橋南側(cè)，位于鐵路公安學(xué)校北側(cè)、京九鐵路西側(cè)、鐵路中專學(xué)校南側(cè)和向塘北大道東側(cè)地塊內(nèi)。結(jié)合蓮塘車輛段南移，為減小出入段線長(zhǎng)度，且城南路南側(cè)約1．6km的規(guī)劃路路口周邊存在大量小區(qū)，例如銀河城、恒大綠洲和江鈴?fù)吡几裥^(qū)，故將蓮塘站南移至該規(guī)劃路路口。蓮塘站南移后，蓮塘站與第2座車站澄湖中路站的站間距約為3．1km，站間距過(guò)大，且城南路南側(cè)汽車大道與迎賓大道路口規(guī)劃有大量的居住用地和商業(yè)用地，未來(lái)規(guī)劃客流較大。因此，在該路口增設(shè)1座汽車大道站，增設(shè)車站后，前后站間距分別為1120m和2000m，站間距相對(duì)較合理。增設(shè)汽車大道站示意圖如圖6所示。圖6汽車大道站加站示意圖Fig．6AddedQichedadaoStation車站減站方案研究以南昌3號(hào)線建設(shè)路站為例。在建設(shè)規(guī)劃中，建設(shè)路站位于京山北路與建設(shè)路路口。建設(shè)規(guī)劃中建設(shè)路站示意圖如圖7所示。圖7建設(shè)規(guī)劃中建設(shè)路站示意圖Fig．7SketchmapofplanningJiansheluStation建設(shè)路站前后2．3km范圍內(nèi)有4座車站，分別為何坊西路站、建設(shè)路站、十字街站和繩金塔站，車站分布較密，且建設(shè)路站南側(cè)約200m有一玉帶河，河深約9．3m，為使何坊西路站—十字街站區(qū)間隧道與玉帶河河底保持6m以上的凈距，建設(shè)路站需設(shè)成3層車站，工程造價(jià)較高。因此，工程可行性研究階段取消建設(shè)路站。3．1．4線路敷設(shè)方式比選線路敷設(shè)方式主要有地下、地面和高架3種。線路采用地下敷設(shè)方式時(shí)，車站主要采用明挖法施工，區(qū)間隧道主要采用盾構(gòu)法、明挖法和暗挖法施工。線路敷設(shè)方式的比選主要針對(duì)地下、地面和高架方式的研究和比選。以南昌3號(hào)線蓮塘站—陽(yáng)光路站段線路為例，該段線路位于迎賓大道上，該段線路示意圖如圖8所示。工程可行性研究階段對(duì)該段線路地下、地面和高架敷設(shè)方式進(jìn)行了分析。迎賓大道寬度較窄，若采用地面敷設(shè)，會(huì)占用部分道路空間，影響道路交通，故蓮塘站—陽(yáng)光路站不采用地面敷設(shè)。下文將對(duì)盾構(gòu)施工方法、淺埋明挖法和高架進(jìn)行研究，綜合比較如表3所示。地下淺埋明挖方案主要適用于在空曠地帶。本段線路周邊建（構(gòu)）筑物、管線較多，道路寬度不足，交通流量較大，采用淺埋明挖時(shí)，需設(shè)圍護(hù)樁，且路中無(wú)綠化帶，區(qū)間自然通風(fēng)不成立，故造價(jià)反而高于盾構(gòu)。當(dāng)采用高架敷設(shè)方式，需重新調(diào)整南外環(huán)互通立交，同時(shí)需對(duì)區(qū)間東西向橫穿的220kV高壓線（9組）進(jìn)行遷改，高架橋全部侵入南北向高壓線的保護(hù)距離，協(xié)調(diào)量較大；迎賓大道為南昌縣未來(lái)最重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展軸，道路兩側(cè)規(guī)劃大片高端住宅和商務(wù)區(qū)，高架橋?qū)ζ湟?guī)劃開發(fā)影響較大。綜上所述，蓮塘站—陽(yáng)光路站采用地下盾構(gòu)敷設(shè)方式。3．1．5車站埋深方案研究車站埋深方案研究主要是為了確定合理的車站軌面標(biāo)高。車站埋深的主要受制因素有兩側(cè)分布的河流、湖泊、管線、前后區(qū)間隧道入巖和拆遷等。以南昌3號(hào)線疊山路站為例，該站位于疊山路與環(huán)湖路路口，前后區(qū)間基本位于地塊中間，下穿了大量的建筑物，施工風(fēng)險(xiǎn)極大。疊山路站及前后區(qū)間線路示意圖如圖9所示。結(jié)合南昌1號(hào)線和2號(hào)線工程實(shí)施情況，區(qū)間下穿建筑物的地段盡量入巖，可減少盾構(gòu)穿越的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)勘察單位提供的地勘資料，疊山路站巖層埋深為18．1m。相鄰2區(qū)間的巖層情況如下：八一館站—疊山路站區(qū)間的巖層深度為13．7～18．0m，疊山路站—青山路口站區(qū)間的巖層深度為17．7～21．0m。若要保證前后2段區(qū)間能進(jìn)入巖層，則疊山路站軌面埋深要壓至地面以下23．4m左右，故疊山路站需做地下3層車站。此時(shí)，疊山路站前后區(qū)間縱斷面如圖10和圖11所示。綜上所述，疊山路站設(shè)成地下3層站時(shí)，前后區(qū)間可全部進(jìn)入巖層，這樣可減小區(qū)間下穿建筑物地段的施工風(fēng)險(xiǎn)，且可減少大量建筑物加固、人員臨遷和安置費(fèi)用等。經(jīng)綜合比選和研究，疊山路站設(shè)成地下3層車站。3．1．6區(qū)間埋深方案研究區(qū)間隧道埋深主要控制因素有地質(zhì)情況、沿線建（構(gòu)）筑物情況、河流和湖泊、節(jié)能坡和其他相交線路等。以南昌3號(hào)線何坊西路站—十字街站區(qū)間縱斷面為例，該區(qū)間站間距較長(zhǎng)，可設(shè)節(jié)能坡，同時(shí)，根據(jù)是否將聯(lián)絡(luò)通道和泵房置于中風(fēng)化巖層，縱斷面有2種方案。1）聯(lián)絡(luò)通道和泵房位于上軟下硬地層，節(jié)能坡效果最好。2）聯(lián)絡(luò)通道和泵房完全置于中風(fēng)化巖層，節(jié)能坡效果較好。方案1縱斷面圖如圖12所示。方案2縱斷面圖如圖13所示。方案1中：節(jié)能坡的坡型組合為“－25‰、－5‰、＋6．954‰、＋25‰”，節(jié)能效果好，縱斷面最低點(diǎn)位于上軟下硬地層，隧道有約3．8m的深度侵入巖層，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。方案2中：坡型組合為“－26‰、－9．4‰、＋18．055‰、＋27‰”，節(jié)能效果較差，縱斷面最低點(diǎn)完全位于巖層以下約1．0m，施工風(fēng)險(xiǎn)較小。經(jīng)綜合研究，為減小施工風(fēng)險(xiǎn)，何坊西路站—十字街站區(qū)間縱斷面采用方案2。

3．2線路平面設(shè)計(jì)

線路平面設(shè)計(jì)是在線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，在確定線路路由和車站站位的情況下，對(duì)線路的平面位置、車站站位和全線的輔助線進(jìn)行詳細(xì)的分析和比較，以確定最終線路的平面位置，使線路平面位置最優(yōu)、最合理。

3．3線路縱斷面設(shè)計(jì)

線路縱斷面設(shè)計(jì)是在線路平面穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)車站和區(qū)間埋深方案研究確定車站、區(qū)間及其最低點(diǎn)軌面標(biāo)高的過(guò)程。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括確定敷設(shè)方式和過(guò)渡段、分析沿線建（構(gòu)）筑物、坡度、區(qū)間最低點(diǎn)泵房與聯(lián)絡(luò)通道的結(jié)合和聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置。此外，線路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意以下問(wèn)題。1）要結(jié)合地質(zhì)條件，使隧道盡量避開上軟下硬地層，以降低施工和運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn)。2）盡量考慮設(shè)置節(jié)能坡，節(jié)能坡設(shè)計(jì)宜參照行車牽引曲線進(jìn)行。變坡點(diǎn)盡量靠近車站端，節(jié)能坡長(zhǎng)度不宜大。若有配線可不進(jìn)行節(jié)能坡設(shè)計(jì)。3）豎曲線盡量不與平面緩和曲線重合，若節(jié)能坡設(shè)計(jì)與豎曲線和緩和曲線重合相矛盾時(shí)，應(yīng)以節(jié)能坡為主。4）縱斷面最低點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮避開上軟下硬地層，同時(shí)考慮單個(gè)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置數(shù)量。

3．4橫斷面設(shè)計(jì)

城市軌道交通工程有地下、地面和高架3種敷設(shè)方式，這3種敷設(shè)方式對(duì)沿線建（構(gòu)）筑物的影響是不同的，其中地面和高架對(duì)沿線建筑物和道路環(huán)境影響較大，需要結(jié)合線路區(qū)間隧道與沿線道路、建（構(gòu)）筑物的關(guān)系進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)。當(dāng)軌道交通采用地面敷設(shè)時(shí)，橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)需考慮線路兩側(cè)建筑物情況，與既有或規(guī)劃道路相結(jié)合；當(dāng)軌道交通采用高架敷設(shè)時(shí)，根據(jù)線路與所分布道路的相對(duì)位置關(guān)系，線路有路中、路側(cè)和機(jī)非隔離帶幾種形式；當(dāng)軌道交通采用地下敷設(shè)時(shí)，橫斷面設(shè)計(jì)需考慮隧道與沿線建（構(gòu)）筑物的距離，保證施工和運(yùn)營(yíng)的安全。

3．5配線設(shè)計(jì)

配線是為了保證地鐵列車正常運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)列車合理調(diào)度，并滿足非正常情況下（事故、故障和災(zāi)害）組織臨時(shí)運(yùn)行和維修作業(yè)所設(shè)置的線路，主要包括車輛基地出入線、聯(lián)絡(luò)線、折返線、停車線、渡線和安全線［6］。3．5．1出入段（場(chǎng)）線設(shè)計(jì)出入段（場(chǎng)）線主要是連接車輛段或停車場(chǎng)至接軌車站的線路。出入段（場(chǎng)）線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是正線（或正線延伸線）與出入段（場(chǎng)）線的交點(diǎn)位置兩者有足夠的豎向凈距，保證安全施工和運(yùn)營(yíng)的要求。另外，當(dāng)出入段（場(chǎng)）線兼顧列車折返功能時(shí)，應(yīng)具備一度停車的需要，結(jié)合行車要求，合理設(shè)置出入段（場(chǎng)）線的坡度、坡向和坡段長(zhǎng)度［6］。3．5．2折返線、停車線和單渡線設(shè)計(jì)折返線、停車線和單渡線在線、站位穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合行車方案和工程實(shí)際合理確定全線配線設(shè)置情況。3．5．3聯(lián)絡(luò)線設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)線是根據(jù)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃、車輛基地分布位置和承擔(dān)任務(wù)范圍確定的［7］。

3．6調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)

調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)又稱線路平面及縱斷面調(diào)整，是在車站與區(qū)間隧道施工完成后，軌道結(jié)構(gòu)鋪設(shè)前進(jìn)行的一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)工作，它的重要性關(guān)系到地鐵運(yùn)營(yíng)的安全。在車站和區(qū)間隧道施工過(guò)程中由于圍巖和結(jié)構(gòu)的變形、測(cè)量誤差和施工誤差等原因，導(dǎo)致建成后的車站和區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)位置不能完全匹配，若不進(jìn)行處理仍按原設(shè)計(jì)位置鋪軌，則局部結(jié)構(gòu)將侵入建筑限界，危及列車運(yùn)行安全而發(fā)生事故［8］。調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)是在線路施工圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以竣工后的斷面測(cè)量數(shù)據(jù)為依據(jù)，調(diào)整線路平面或坡度，使結(jié)構(gòu)凈空盡量滿足建筑限界的要求［9］。

3．7換乘線路設(shè)計(jì)

換乘線路設(shè)計(jì)主要對(duì)相交線路的前后3站2區(qū)間進(jìn)行平、縱斷面設(shè)計(jì)，判定換乘線路平面和縱斷面的可行性，以穩(wěn)定換乘車站的換乘方案。

4結(jié)論與建議

在城市軌道交通工程設(shè)計(jì)中，線路專業(yè)作為所有設(shè)計(jì)的龍頭專業(yè)，具有總體性、階段性和全局性等特征，其前期工作強(qiáng)度大、技術(shù)復(fù)雜、與其他專業(yè)銜接緊密，在地鐵工程設(shè)計(jì)中起著“工程未動(dòng)、線路先行”的重要作用。線路線、站位的確定，平、縱斷面的設(shè)計(jì)，都直接關(guān)系到工程實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)、工程投資、運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和乘客的舒適度等。線路設(shè)計(jì)必須綜合考慮各方面因素，深入仔細(xì)地研究線、站位方案，并積極與各市政部門、產(chǎn)權(quán)單位對(duì)接，逐步穩(wěn)定線、站位方案，最終確定科學(xué)、合理、可行、經(jīng)濟(jì)并有利于運(yùn)營(yíng)的線路平、縱斷面設(shè)計(jì)方案。本文為線路工作者提供了一整套設(shè)計(jì)思路和工作方法，篇幅有限，有些問(wèn)題未進(jìn)行深入研究，有待后續(xù)工作者進(jìn)行更深入、細(xì)致的研究工作。

作者：張文正 單位：廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通地面車站的照明設(shè)計(jì)

一、地鐵車站動(dòng)力照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容及規(guī)范

地鐵動(dòng)力照明系統(tǒng)中所指的動(dòng)力，主要包括風(fēng)機(jī)及水泵設(shè)備，兩者在電壓選擇上一般采用380V或220V，動(dòng)力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括了位于變壓器之后的低壓柜、交流或直流電纜頭、照明設(shè)備、通信設(shè)備、信號(hào)設(shè)備等方面。參考的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》。

二、地鐵車站動(dòng)力照明系統(tǒng)供電環(huán)節(jié)的負(fù)荷分類及方式

一般而言，根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，可以將地鐵車站的供電負(fù)荷劃分為三個(gè)級(jí)別。一級(jí)負(fù)荷：包括了車站應(yīng)急照明、通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、變電所電源設(shè)施、地下站臺(tái)區(qū)照明、防煙及排煙風(fēng)機(jī)、用于電力設(shè)施的監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)售票及驗(yàn)票系統(tǒng)，此外還包含了用作應(yīng)急疏散的防護(hù)門、扶梯、防淹門、排水水泵等設(shè)施[1]。其中電力負(fù)荷最大的是變電所電源設(shè)施、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)及通信信號(hào)系統(tǒng)。對(duì)一級(jí)負(fù)荷設(shè)施的供電采用兩路供電方式，相互獨(dú)立可切換。二級(jí)負(fù)荷：包括地鐵電梯及扶梯、地面站臺(tái)區(qū)照明、地鐵附屬建筑照明、排污泵等設(shè)施，對(duì)其采用一路供電方式。三級(jí)負(fù)荷：包括各類冷卻設(shè)備機(jī)組、廣告牌照明、鍋爐及電熱設(shè)備、用于清潔的各類機(jī)械設(shè)備等，對(duì)其同樣采用一路供電方式。

三、地鐵動(dòng)力照明系統(tǒng)動(dòng)力配電的設(shè)計(jì)方式

（一）動(dòng)力配電遵循的基本原則。地鐵動(dòng)力設(shè)備采用的配電方式一般為放射式。車站配電所通過(guò)母線輸出雙路電源，用于車站水泵、扶梯電梯、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及設(shè)備、屏蔽門及車站票務(wù)系統(tǒng)，電源接地方面使用TN-S系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供電的電纜設(shè)備為五芯電纜。地鐵各區(qū)間用于故障維修的電源配電，一般采用隔段設(shè)置電箱的方式，相隔百米內(nèi)設(shè)插座電箱，配電方式為鏈?zhǔn)脚潆姡遄娤渥龊寐╇娂胺浪Ｗo(hù)。車站的各類清潔設(shè)備采用三孔插座實(shí)現(xiàn)電力配置。

（二）車站動(dòng)力設(shè)備配電設(shè)計(jì)。根據(jù)地鐵的相關(guān)環(huán)控專業(yè)的要求，車站較大系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施，如通風(fēng)設(shè)備及空調(diào)設(shè)備等，實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)手操箱控制、環(huán)控電控室手動(dòng)控制、車控制及OCC控制這三種控制形式，三者之間互相聯(lián)動(dòng)；屬于較小系統(tǒng)的通風(fēng)及空調(diào)設(shè)施設(shè)備，實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)手操箱控制、環(huán)控電控室手動(dòng)控制及車控室控制，三者間也可采取聯(lián)動(dòng)控制方式。涉及到消防設(shè)施設(shè)備，例如排煙風(fēng)機(jī)、消防栓泵及防煙卷簾、防火卷簾等設(shè)施，要在設(shè)備附近設(shè)置控制箱，實(shí)行手動(dòng)控制、車控室控制及OCC控制，各類控制方式互相聯(lián)動(dòng)。一般在日常運(yùn)行時(shí)經(jīng)由ISCS控制，當(dāng)遇到如火災(zāi)等突發(fā)狀況時(shí)，則由車控室控制或由OCC控制。各種水泵，如雨水泵、廢。污水泵、排水泵等實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制及水位自動(dòng)控制。其他設(shè)備在配電控制方面主要采用兩種方式，一是就地控制，二是綜合控制。地鐵車站的中心控制室能夠通過(guò)BAS微機(jī)對(duì)車站的風(fēng)機(jī)、水泵及電熱設(shè)備加以監(jiān)控，并及時(shí)將信息反饋到中心控制室。

四、地鐵動(dòng)力照明系統(tǒng)中的照明配電設(shè)計(jì)方式

（一）照明配電種類及控制方式。照明配電室在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到運(yùn)營(yíng)管理的便捷，在站臺(tái)層的兩端區(qū)域及站廳層分別設(shè)置，為便于進(jìn)行照明設(shè)備用電的管理和電纜線的敷設(shè)，站臺(tái)及站廳兩層之間的配電室要加以對(duì)齊設(shè)置。車站用于公共照明的配電箱集中設(shè)置于照明配電室中，實(shí)現(xiàn)集中控制。地鐵車站照明種類一般分為普通照明（一般照明）、引導(dǎo)照明、安全照明、應(yīng)急照明及用于廣告設(shè)施的廣告照明。車站各類機(jī)房設(shè)備及辦公區(qū)域的照明采用就地控制方式，在應(yīng)急照明的設(shè)置上，采用雙控開關(guān)方式，廣告照明采用計(jì)量控制及定時(shí)控制，而涉及到公共照明的部分則進(jìn)行集中控制，便于管理。

（二）主要照明方式及設(shè)計(jì)。應(yīng)急照明和普通照明是車站站臺(tái)層及車站站廳層主要采用的兩種照明方式。地鐵車站的站臺(tái)區(qū)域及站廳區(qū)域都是采用兩路電源，又細(xì)分為若干支路，實(shí)行交叉式配電，當(dāng)?shù)罔F的營(yíng)運(yùn)高峰期過(guò)去后，可相應(yīng)關(guān)閉部分支路，達(dá)到電量節(jié)約的目的。應(yīng)急照明主要是在車站內(nèi)配置電壓為220V的蓄電池組，當(dāng)原有的兩路電源都處于失壓狀態(tài)時(shí)通過(guò)蓄電池組為應(yīng)急照明進(jìn)行供電。一般而言，地鐵車站所用的應(yīng)急燈具為熒光燈或LED燈，經(jīng)交流電實(shí)現(xiàn)供電，在交流電發(fā)生停電等狀況時(shí)，就可切換至蓄電池組加以恢復(fù)供電。地鐵車站夜間結(jié)束停運(yùn)后，普通照明就進(jìn)行關(guān)閉，采用應(yīng)急照明，但地鐵車站的站臺(tái)區(qū)域、站廳區(qū)域及車站出入口區(qū)域仍然采用常明燈，采用就地控制方式，不加以集中控制。照明采用的插座為單相插座，實(shí)行隔段設(shè)置方式，供電方式為單獨(dú)回路并采取漏電保護(hù)措施。

五、電纜選擇及敷設(shè)

地鐵車站的各個(gè)區(qū)間，如變電所中的配電柜，各類配電箱等，根據(jù)總體設(shè)計(jì)單位的要求不同，采用電纜或?qū)Ь€為輸電媒介。根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，一般使用五芯電纜，同時(shí)具備TN-S接地系統(tǒng)。一方面，電纜的選擇要嚴(yán)格符合地鐵車站的電流及電壓狀況，另一方面，在進(jìn)行地鐵車站電纜敷設(shè)時(shí)要尤其注重電纜的材質(zhì)及性能，無(wú)鹵、低煙及阻燃是選擇電纜時(shí)的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)鹵，是指遇到突發(fā)狀況，如火災(zāi)等，電纜不會(huì)釋放出毒性較大的酸性氣體；低煙是指電纜如發(fā)生燃燒，具有較小的煙塵揮發(fā)性，煙霧具備較高的透光率；阻燃涉及到電纜的安全等級(jí)，電纜在阻燃等級(jí)的確定上，前期建設(shè)時(shí)并未涉及明確的等級(jí)要求，往往采用C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但由此引發(fā)的地鐵火災(zāi)事故，如韓國(guó)大丘發(fā)生的地鐵火災(zāi)事故，引起了有關(guān)地區(qū)對(duì)電纜阻燃等級(jí)的重視，我國(guó)在進(jìn)行地鐵建設(shè)時(shí)，如天津、北京等地區(qū)，一般要求電纜的阻燃等級(jí)要達(dá)到B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。電纜在進(jìn)行敷設(shè)時(shí)，一般于車站站臺(tái)板下方搭設(shè)電纜支架，在車站站臺(tái)區(qū)及車站站廳區(qū)的吊頂區(qū)域采用電纜橋架方式。在敷設(shè)時(shí)，如產(chǎn)生穿越墻體的孔洞，則要用防火性能良好的堵料加以封堵。

六、地鐵動(dòng)力照明設(shè)計(jì)中的區(qū)間照明設(shè)計(jì)

工作照明及應(yīng)急照明是區(qū)間照明的兩種主要方式，工作照明所用的照明燈具設(shè)置在軌道上側(cè)的墻壁，實(shí)行隔段設(shè)置，每隔5到6米左右設(shè)置一盞。應(yīng)急照明與工作照明之間采取插花布置的方式，相鄰的工作照明燈之間設(shè)置應(yīng)急照明燈。在區(qū)間照明電源供電上，工作照明采用三相交流電，而應(yīng)急照明使用單相交流電，當(dāng)交流電產(chǎn)生故障，適時(shí)切換至車站蓄電池組，以恢復(fù)供電。區(qū)間隔段設(shè)置照明箱，一般以120米為宜，照明箱采用兩路供電，每個(gè)電箱負(fù)責(zé)60米區(qū)域內(nèi)的燈具供電。在區(qū)間照明燈具的選擇上，要優(yōu)選防水、防震、防塵性好，耐腐蝕性強(qiáng)的燈具，一方面要有較好的密閉性，另一方面又要具備較好的散熱性。可采用熒光燈及LED燈，當(dāng)采用熒光燈時(shí)，要做到交流直流的兩用，確保其能夠瞬時(shí)啟動(dòng)。而車站的站臺(tái)層、車站的站廳層及車站安全通道用于疏散指示的燈具要采用LED光源，設(shè)置在距離地面1m的范圍之內(nèi)，且間距要小于15m。

結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通地面車站設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，其中，動(dòng)力照明系統(tǒng)涉及到地鐵車站電源的安全使用，是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。本文簡(jiǎn)要梳理了地鐵車站動(dòng)力照明系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為地鐵設(shè)計(jì)更加符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供一定的借鑒價(jià)值。

作者：呂鵬程 單位：杭州市城建設(shè)計(jì)研究院有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通線路設(shè)計(jì)探討

1高架站端部平面線路設(shè)計(jì)

高架線路平面設(shè)計(jì)中除了區(qū)間左右線曲線段盡量按同心圓進(jìn)行配置外，島式車站端部的平面線路設(shè)計(jì)也是一個(gè)重點(diǎn)［5］。高架線對(duì)沿線城市景觀存在影響，為盡量減小站端區(qū)間高架橋梁的體量，在島式站臺(tái)端部的線路設(shè)計(jì)中，會(huì)盡快將線間距收至區(qū)間直線地段最小線間距［6］。但在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意，在有條件的情況下應(yīng)盡量做到完全對(duì)稱，同時(shí)，全線的高架車站有條件下應(yīng)做到一致，從而減少梁跨類型，方便橋梁設(shè)計(jì)(見圖3)。當(dāng)車站端部受控，左右線無(wú)法同時(shí)收線時(shí)，應(yīng)根據(jù)線路走向，采取單線收線間距的形式(見圖4)。

2特殊地段線路縱斷面設(shè)計(jì)

在地下段的線路縱斷面線路設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮盡量按節(jié)能坡設(shè)計(jì)［3］，最低點(diǎn)位置的泵房盡量與區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道或風(fēng)井合建，線路根據(jù)地質(zhì)水文條件選擇合理埋深等［7］。此外，穿越控制點(diǎn)且線型緊張地段，以及左右線平面小線間距并行段的縱斷面設(shè)計(jì)也需要特別注意［8］。對(duì)于穿越控制點(diǎn)且坡段緊張、坡度代數(shù)差大的地段，應(yīng)當(dāng)考慮豎曲線外移值之影響。當(dāng)左右線交叉，或本線與外線交叉時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算最不利點(diǎn)之控制高程或高差。當(dāng)平面交角很小時(shí)，應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算兩結(jié)構(gòu)物外緣交叉點(diǎn)之控制高程或高差;當(dāng)交叉線坡度大時(shí)，也應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算兩結(jié)構(gòu)物外緣交叉點(diǎn)之控制高程或高差，而不能僅以中心點(diǎn)驗(yàn)算。另外，對(duì)于穿越控制點(diǎn)且線型緊張地段，當(dāng)控制點(diǎn)一側(cè)的線路條件緊張受控時(shí)，應(yīng)將該側(cè)坡度的下一個(gè)變坡點(diǎn)拉至控制點(diǎn)的另一側(cè)，可減低受控一側(cè)的坡度值(見圖5)，從而優(yōu)化縱斷面線型條件［9］。對(duì)于左右線平面小線間距并行段，一般為高架、路基或單洞雙線的地下段，在縱斷面設(shè)計(jì)中，要特別注意同斷面位置上左右線軌面等高［10］。縱斷面采用較大坡度值時(shí)，當(dāng)遇到左右線同里程而不在同一橫斷面位置上，應(yīng)以其中一條線的變坡點(diǎn)位置作為基準(zhǔn)，合理選取另一條線的變坡點(diǎn)設(shè)置位置，確保左右線在同一斷面上，不會(huì)出現(xiàn)較大的軌面高差，減少和避免給后續(xù)的設(shè)計(jì)、施工帶來(lái)難度。

3配線設(shè)計(jì)

在配線設(shè)計(jì)中，縮短渡線是比較常見的一種減短明挖長(zhǎng)度，也是節(jié)省工程投資的方式;而兩線之間的聯(lián)絡(luò)線設(shè)計(jì)，常常是作為遠(yuǎn)期線路的預(yù)留工程，故在長(zhǎng)度的控制方面，往往容易被忽略。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)施條件，在保證聯(lián)絡(luò)線合理線型條件的前提下，盡量減短聯(lián)絡(luò)線的長(zhǎng)度。對(duì)于設(shè)置有停車線并全部采用明挖施工的地下車站，縱斷面設(shè)計(jì)中車站部分如采用2‰的單面坡。由于車站長(zhǎng)度較長(zhǎng)，特別是停車場(chǎng)范圍地形比站臺(tái)范圍地形高，其最低點(diǎn)處的基坑深度增加較大，故可結(jié)合實(shí)際地形、管線等情況，在停車線靠近站臺(tái)端增加一處變坡點(diǎn)，將停車線與站臺(tái)設(shè)成“人”字坡。對(duì)于單停車線，有條件設(shè)安全線，可將坡度調(diào)整為－2‰的面向車站的單面下坡［3］，從而減小配線區(qū)開挖的基坑深度。

4結(jié)語(yǔ)

以上論述了線路精細(xì)化設(shè)計(jì)中一些容易被忽視的常見問(wèn)題。認(rèn)真落實(shí)沿線的基礎(chǔ)資料，與相關(guān)專業(yè)精密配合，加強(qiáng)溝通，也是線路設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。線路精細(xì)化設(shè)計(jì)應(yīng)從方便設(shè)計(jì)、改善施工、節(jié)省投資、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)等方面入手，除了依賴于設(shè)計(jì)人員自身的經(jīng)驗(yàn)和溝通協(xié)調(diào)能力外，更加取決于其責(zé)任心。故線路設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)完成后，不僅需要評(píng)價(jià)自己設(shè)計(jì)的線路是否能滿足施工和運(yùn)營(yíng)要求，更應(yīng)該思考是否已經(jīng)將線路設(shè)計(jì)做到了最好、最優(yōu)。

作者：茍波 單位：中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通線路設(shè)計(jì)探討

摘要：隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)城市設(shè)計(jì)的研究逐漸深入，并在實(shí)際的城市規(guī)劃中起到重要的功能。交通運(yùn)輸是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)動(dòng)力，能夠?yàn)槌鞘械囊?guī)模擴(kuò)大起到促進(jìn)作用，并為城市內(nèi)部的交流和人員流動(dòng)提供連接渠道。因此，城市的軌道交通規(guī)劃是城市交通網(wǎng)的重要組成部分，不僅能夠分擔(dān)公路交通的運(yùn)輸量，為城市的交通擁擠起到環(huán)節(jié)作用，還能提高交通的速度，為城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：城市；軌道交通；線路設(shè)計(jì)

城市軌道交通在線路的規(guī)劃和運(yùn)行中都需要進(jìn)行一定的控制，并要求設(shè)計(jì)人員掌握一定的基本技能，在設(shè)計(jì)軌道的過(guò)程中按照標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的原則進(jìn)行線路圖紙的設(shè)計(jì)和施工。在軌道的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要按照一定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和原則進(jìn)行預(yù)先的分析和測(cè)算，并將測(cè)算的數(shù)據(jù)按照一定的處理方法減少數(shù)值的誤差。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要研究對(duì)軌道交通造成應(yīng)先的因素，并減少不利的影響。

1路線設(shè)計(jì)的特征

要對(duì)城市軌道交通線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，就要了解軌道交通設(shè)計(jì)工作的基本職責(zé)以及從事相關(guān)工作需要注意的問(wèn)題，并對(duì)工作的特點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先的了解。軌道交通線路設(shè)計(jì)具有整體性、復(fù)雜性、階段性的特點(diǎn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，要要從城市的整體交通狀況考慮線路的規(guī)劃問(wèn)題，并綜合考慮與之相關(guān)的影響因素。

1.1整體性

城市軌道交通設(shè)計(jì)工作需要首先掌握城市的基本交通狀況，并對(duì)交通存在擁堵和不足的地區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)的規(guī)劃，從城市的整體布局上考慮線路經(jīng)過(guò)的地區(qū)是否會(huì)對(duì)周邊的在建筑和居民產(chǎn)生影響。此外，軌道交通系統(tǒng)中存在交通的控制，要對(duì)軌道交通的站點(diǎn)和車輛的通行時(shí)間進(jìn)行整體性的規(guī)劃。整體性規(guī)劃是城市軌道交通的基本工作，在設(shè)計(jì)中起到基礎(chǔ)性作用。

1.2復(fù)雜性

城市軌道交通線路設(shè)計(jì)工作需要對(duì)線路的整體狀況進(jìn)行分析，并對(duì)線路經(jīng)過(guò)地區(qū)的地理特征進(jìn)行預(yù)先的調(diào)查，在具體的設(shè)計(jì)工作中既要進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)算和分析，并繪制線路圖，還要通過(guò)實(shí)地分析測(cè)量對(duì)線路圖紙進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，在工作程序上具有一定的復(fù)雜性，同時(shí)工作的內(nèi)容也要從全局考慮，細(xì)節(jié)較多，較為復(fù)雜。

1.3階段性

在城市軌道交通新路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以按照工作內(nèi)容的不同將設(shè)計(jì)工作過(guò)劃分為幾個(gè)步驟。首先，要對(duì)城市交通的線路網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，并了解城市現(xiàn)有的城市交通系統(tǒng)。然后，要根據(jù)線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行建設(shè)可行性的分析。最后，要對(duì)城市軌道交通線路進(jìn)行總體的分析，分析建設(shè)中需要的用料和基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)工作完成后，要將設(shè)計(jì)成果展示在設(shè)計(jì)圖紙上。

2軌道交通與影響因素的關(guān)系

城市軌道交通的規(guī)劃過(guò)程中要了解與城市軌道交通相互影響的因素，并通過(guò)調(diào)查分析了解城市軌道交通與影響因素之間的關(guān)系。對(duì)于城市軌道交通規(guī)劃項(xiàng)目中存在的影響因素進(jìn)行預(yù)先的規(guī)劃和分析，防止影響因素對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)造成不利的影響。

2.1軌道交通與土地的關(guān)系

城市的軌道交通建設(shè)會(huì)占用一定的土地，是城市土地規(guī)劃中的重要組成部分。因此，城市軌道交通與土地之間存在一定的聯(lián)系，相關(guān)部門在審核資料和文件后，才能批準(zhǔn)城市軌道交通建設(shè)用地的使用。而設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)軌道交通線路的過(guò)程中也要注意土地的規(guī)劃和分析，將土地資源充分利用。

2.2軌道交通網(wǎng)與單條線路的關(guān)系

城市軌道交通網(wǎng)與單條線路存在整體和個(gè)體的關(guān)系，由單條線路構(gòu)成整體的城市軌道交通網(wǎng)。在城市軌道交通網(wǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要從整體功能的角度進(jìn)行整體性的設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)工作體現(xiàn)在單條線路的走向和位置的規(guī)劃上。城市交通網(wǎng)的暢通與單條線路之間的連接密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)完成線路的圖紙后，要對(duì)線路之間的連接進(jìn)行就準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。

2.3軌道交通與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系

城市軌道建設(shè)在建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行相應(yīng)的道路施工，而施工工作通常會(huì)對(duì)周邊的地區(qū)造成影響，影響周邊地區(qū)的環(huán)境。因此，在設(shè)計(jì)軌道交通線路時(shí)，要考慮施工過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境造成的影響，并考慮對(duì)周邊地區(qū)居民的身體健康是否造成影響，盡量避免穿過(guò)人群聚居地。此外，在軌道交通網(wǎng)建成并投入使用后，也可能對(duì)周邊地區(qū)造成一定的噪聲污染，設(shè)計(jì)人員要對(duì)相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行規(guī)劃和分析，提出解決措施。

3提高軌道交通質(zhì)量的措施

在了解城市軌道交通路線設(shè)計(jì)的工作任務(wù)特征和存在的軌道交通影響因素之后，交通軌道設(shè)計(jì)人員就要根據(jù)工作的特性對(duì)自身的素質(zhì)進(jìn)行有針對(duì)性的提高。城市軌道交通存在整體性的特點(diǎn)，因此，設(shè)計(jì)人員要具有整體性思維，從全局的觀點(diǎn)看待問(wèn)題，并在具備一定得創(chuàng)新思維，能夠與時(shí)俱進(jìn)，了解行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.1掌握基本的技能

城市軌道交通線路的設(shè)計(jì)人員首先要具備一定的專業(yè)技能，對(duì)城市軌道交通規(guī)劃的基本原則有一定的了解，能夠按照科學(xué)的城市道路規(guī)劃辦法進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，在設(shè)計(jì)工作開展的過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理和分析。掌握基本技能是對(duì)城市軌道交通設(shè)計(jì)人員的基本素質(zhì)要求，只有掌握專業(yè)化的知識(shí)，才能對(duì)軌道交通狀況具備一定的了解。

3.2具有整體性思維

由于城市軌道交通線路設(shè)計(jì)具有一定的整體性，需要從全局的角度看待問(wèn)題，并考慮可能發(fā)生的狀況，因此，軌道交通設(shè)計(jì)人員需要具備一定的整體性思維。整體性思維是軌道交通線路設(shè)計(jì)人員的基本思維素質(zhì)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)城市的交通網(wǎng)進(jìn)行思考，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有交通網(wǎng)中存在的不足，并按照軌道交通的特點(diǎn)分析軌道交通在地區(qū)內(nèi)建設(shè)的可行性。

3.3了解行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

城市軌道交通線路設(shè)計(jì)工作隨著軌道交通行業(yè)的發(fā)展不斷進(jìn)步，并逐漸涌現(xiàn)出新的技術(shù)和方法，而設(shè)計(jì)人員也需要對(duì)行業(yè)中出現(xiàn)的新的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了解和研究，發(fā)現(xiàn)軌道交通線路設(shè)計(jì)工作中的有效措施。從城市軌道交通線路設(shè)計(jì)人員需要具備與時(shí)俱進(jìn)的意識(shí)，及時(shí)了解行業(yè)中發(fā)生的變化和最新的技術(shù)改進(jìn)辦法，并形成自身的創(chuàng)新意識(shí)，在面對(duì)設(shè)計(jì)工作中的問(wèn)題時(shí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出有效的解決措施。

4結(jié)論

軌道交通成為城市交通系統(tǒng)中重要組成部分，不僅能減輕城市在高同期的擁堵問(wèn)題，還能提高城市內(nèi)部和邊緣地帶的溝通交流，為城市的發(fā)展提供基本條件。城市的建設(shè)和發(fā)展要依托經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和交通的發(fā)達(dá)，因此，需要對(duì)城市軌道交通線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得城市軌道交通設(shè)計(jì)能夠?yàn)槌鞘械慕煌ㄏ到y(tǒng)做出貢獻(xiàn)，完善城市交通網(wǎng)。本文主首先對(duì)軌道交通線路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并研究了城市軌道交通與影響因素之間的關(guān)系，最后提出了提高城市軌道線路設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施。

作者：崔凱 單位：哈爾濱地鐵集團(tuán)有限公司

城市軌道交通設(shè)計(jì)論文:城市軌道交通電氣節(jié)能設(shè)計(jì)解析

摘要：

針對(duì)軌道交通電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，主要從各專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、新型節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用、新能源的利用以及有效的能源管理入手，對(duì)比各種方案的利、弊，并結(jié)合注意事項(xiàng)，提出合理、新型的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：

軌道交通；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能管理；新技術(shù)

0引言

節(jié)能設(shè)計(jì)需符合國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定的要求，對(duì)于軌道交通工程項(xiàng)目，從線路規(guī)劃、車站及車輛段選址、客流運(yùn)營(yíng)組織、車輛及各系統(tǒng)設(shè)備選型及維護(hù)、系統(tǒng)供電等方面進(jìn)行合理、節(jié)能設(shè)計(jì)，以避免盲目投資和低水平重復(fù)建設(shè)。軌道交通是個(gè)多專業(yè)設(shè)計(jì)的復(fù)雜工程，因此應(yīng)從各專業(yè)多方面全方位系統(tǒng)化地貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)。

1軌道交通能耗情況簡(jiǎn)介

軌道交通能耗主要是電能，還有部分是水、柴油、天然氣，折算為標(biāo)準(zhǔn)煤后，各種能耗計(jì)入總量并算其占比。柴油以線路巡檢車使用為主，量很少，在軌道交通總能耗中可忽略不計(jì)；生產(chǎn)生活用水與食堂使用天然氣兩項(xiàng)一起約占總能耗的1％；剩余99％左右都是電能。根據(jù)使用類別，電能又可分為列車牽引用電與動(dòng)力照明等低壓設(shè)備用電，其中列車牽引用電約占50％～60％。動(dòng)力照明等低壓設(shè)備主要有通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、給排水設(shè)備、照明設(shè)備、電扶梯屏蔽門等車站設(shè)備、通信監(jiān)控弱電設(shè)備、車輛段工藝維修設(shè)備等，其中通風(fēng)空調(diào)設(shè)備用電量約占低壓設(shè)備用電量的40％，車站設(shè)備約占20％，其余各專業(yè)均約占5％～10％。軌道交通地下車站居多，因此通風(fēng)空調(diào)設(shè)備與電扶梯設(shè)備較多造成其能耗比重較大。了解軌道交通用能情況后，便可針對(duì)需要重點(diǎn)節(jié)能設(shè)計(jì)的專業(yè)，提出行之有效的設(shè)計(jì)方案并在后期重點(diǎn)監(jiān)管。

2項(xiàng)目方案節(jié)能設(shè)計(jì)

2．1牽引節(jié)能設(shè)計(jì)

列車牽引能耗是軌道交通中最主要的能耗，且受到很多專業(yè)方案設(shè)計(jì)的影響，因此在牽引用電節(jié)能上需主要注意以下幾個(gè)方面。

（1）合理的線路方案有助于降低列車的牽引能耗，如盡可能減小長(zhǎng)大坡道的提升高度，合理設(shè)置節(jié)能坡度，站與站間盡量采用最短連接路徑。

（2）行車交路應(yīng)從配線、客流、交路長(zhǎng)度及運(yùn)營(yíng)角度等方面進(jìn)行多方案比選，在滿足客流需求的前提下，合理分時(shí)段設(shè)計(jì)運(yùn)行交路與列車對(duì)數(shù)，盡量提高列車載乘率，少跑空車，以減少對(duì)空車和少乘客車輛的牽引用電量。

（3）應(yīng)通過(guò)模擬仿真計(jì)算，合理布置牽引所，合理選擇牽引變壓器容量。

2．2低壓節(jié)能設(shè)計(jì)

軌道交通也因含有相當(dāng)數(shù)量的車站與車輛段而產(chǎn)生大量的低壓能耗，特別是地下車站更是用能較大的單體建筑，因此在低壓用電節(jié)能上需注意以下幾個(gè)方面。

（1）線路的選擇應(yīng)盡量避免地下車站埋深過(guò)大，否則通風(fēng)空調(diào)與電扶梯這類主要耗電專業(yè)設(shè)備數(shù)量較多，功率加大，會(huì)使整個(gè)車站的用電大幅增加。

（2）車站建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮城市規(guī)劃與周邊環(huán)境，合理利用資源，根據(jù)周邊自然環(huán)境，結(jié)合各專業(yè)設(shè)計(jì)，建立綜合節(jié)能觀念。

（3）車輛段／場(chǎng)選址應(yīng)有良好的接軌條件，方便行車組織，提高運(yùn)營(yíng)效率，減少列車空走距離、空走能耗。選址應(yīng)結(jié)合市政規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)等綜合考慮。總平面也應(yīng)根據(jù)工藝流程合理布局，以減少不必要的調(diào)車與設(shè)備運(yùn)輸。

（4）通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)及車站設(shè)備等應(yīng)根據(jù)其工況合理提出控制模式，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。全日車站此類負(fù)荷變化較大，存在明顯的早、晚客流高峰等特征，其自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的季節(jié)性與時(shí)間性調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能運(yùn)行目的。自動(dòng)扶梯采用變頻控制，無(wú)人乘坐時(shí)運(yùn)營(yíng)速度僅為正常速度的20％，以減少空載耗電量。

（5）采用就地與集中相結(jié)合的無(wú)功補(bǔ)償方式，使功率因數(shù)不低于0．9。認(rèn)真考慮三相負(fù)荷的平衡問(wèn)題，確保最大相負(fù)荷不超過(guò)三相負(fù)荷平均值的15％。

3設(shè)備產(chǎn)品的選用

選用低能耗、高能效的設(shè)備及產(chǎn)品，是軌道交通節(jié)能設(shè)計(jì)中必不可少的。有評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備應(yīng)按國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選型，無(wú)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)采用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，禁止采用國(guó)家明文禁止或淘汰落后的設(shè)備。

3．1車輛

車輛是軌道交通牽引能耗的使用者，選擇適合的車輛，對(duì)牽引節(jié)能貢獻(xiàn)是非常大的。車輛的車型、材料影響著自重，若車體采用整體承載鋁合金焊接輕型結(jié)構(gòu)，則車輛自重可合理減少，牽引耗能會(huì)降低。滿足動(dòng)力要求時(shí)，合理選擇牽引電機(jī)和車輛編組動(dòng)拖比，讓牽引電機(jī)工作在最佳能效狀態(tài)也是節(jié)約牽引用能的關(guān)鍵。空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備、空氣壓縮機(jī)等列車輔助能耗設(shè)備也應(yīng)選擇高能效產(chǎn)品。

3．2供電設(shè)備

變壓器的使用能耗應(yīng)符合GB／T10228—2008《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》的規(guī)定。電線電纜也應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)電流密度要求合理選型。

3．3機(jī)電設(shè)備

通風(fēng)空調(diào)專業(yè)的大型風(fēng)機(jī)屬于高耗能設(shè)備，應(yīng)滿足GB19761—2009《通風(fēng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》中關(guān)于“1級(jí)能效等級(jí)”的相關(guān)要求；車站清水離心水泵（主要有空調(diào)系統(tǒng)冷凍水泵與冷卻水泵）應(yīng)滿足GB19762—2007《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》的要求；其余機(jī)電設(shè)備國(guó)家也均有評(píng)定要求。

3．4照明

軌道交通工程照明主要采用節(jié)能型熒光燈，配電子鎮(zhèn)流器，所選燈具及鎮(zhèn)流器均應(yīng)符合國(guó)家頒布的相關(guān)照明能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)。推廣應(yīng)用LED燈也是非常有必要的。

4節(jié)能管理

要想達(dá)到節(jié)能效果，需從系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、節(jié)能產(chǎn)品使用和節(jié)能管理體制上考慮。節(jié)能管理工作應(yīng)更加具體化，更具備可實(shí)施性。

4．1計(jì)量配備

完善的能源計(jì)量器具，有利于對(duì)運(yùn)營(yíng)、車輛設(shè)備維護(hù)及商業(yè)用電實(shí)行分別檢測(cè)和控制，嚴(yán)格成本核算和能耗定額管理。能源計(jì)量器具應(yīng)嚴(yán)格按GB17167—2006《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》中的要求進(jìn)行配置及校驗(yàn)。不僅要實(shí)行分類計(jì)量，對(duì)大型用電設(shè)備還應(yīng)單獨(dú)設(shè)置計(jì)量進(jìn)行監(jiān)控。能源計(jì)量器具配備率為：RP＝NSN1×100式中，RP為能源計(jì)量器具配備率；NS為能源計(jì)量器具實(shí)際配備數(shù)量；N1為能源計(jì)量器具理論需要配備數(shù)量。

4．2管理措施

有良好健全的節(jié)能管理措施才能將節(jié)能落到實(shí)處，才能發(fā)揮設(shè)計(jì)系統(tǒng)與節(jié)能產(chǎn)品的作用。管理措施主要包含健全的節(jié)能管理制度、完善的能源機(jī)構(gòu)及人員配備、合理的能源計(jì)量器具管理、持續(xù)全面的能源統(tǒng)計(jì)與監(jiān)測(cè)等，若再配合能源管理系統(tǒng)，則會(huì)產(chǎn)生事半功倍的效果。

5新能源新技術(shù)的使用

5．1逆變－再生制動(dòng)裝置

目前城市軌道交通系統(tǒng)常用的電制動(dòng)方式有再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)。再生制動(dòng)最大的好處是節(jié)能，當(dāng)列車下坡或進(jìn)站時(shí)，通過(guò)再生制動(dòng)裝置，列車的動(dòng)能或勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，返回至接觸網(wǎng)被相鄰列車吸收，從而使能量得到有效的回收利用，但是再生制動(dòng)產(chǎn)生的電能很難被完全吸收利用，多余的電能會(huì)造成接觸網(wǎng)電壓升高，影響正常運(yùn)行。電阻制動(dòng)將多余電能消耗在制動(dòng)電阻上轉(zhuǎn)化為熱能，可防止接觸網(wǎng)電壓的持續(xù)升高。逆變－再生制動(dòng)即是用逆變裝置部分或完全取代制動(dòng)電阻，使接觸網(wǎng)上多余的電能不再轉(zhuǎn)化為熱能，而是回饋至低壓配電系統(tǒng)，使能量得到充分利用。

5．2地源熱泵系統(tǒng)

軌道交通的車輛段／場(chǎng)面積較大，有采用常溫地源熱泵機(jī)組作為冷、熱源的條件。淺埋水平管具有施工維護(hù)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、受地面溫度影響大的特點(diǎn)，但地下巖土冬夏熱平衡好，因此可采用地下埋管換熱器為單溝二層四管形式的地源熱泵。

5．3太陽(yáng)能與光導(dǎo)系統(tǒng)

軌道交通除了地下車站外也有車輛段／場(chǎng)內(nèi)大面積的單體建筑及一定數(shù)量的高架車站，如何利用自然光與太陽(yáng)能也是設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的問(wèn)題。高架車站鋼結(jié)構(gòu)屋頂與車輛段／場(chǎng)內(nèi)大型維修庫(kù)屋面等都有條件設(shè)置太陽(yáng)能板或光導(dǎo)裝置，因此可根據(jù)城市的太陽(yáng)光照射情況及建筑朝向和周邊環(huán)境等因素合理選擇太陽(yáng)能或光導(dǎo)系統(tǒng)。

6結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)軌道交通設(shè)計(jì)各專業(yè)的思考，體會(huì)到電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不僅牽涉到電氣專業(yè)或某幾個(gè)專業(yè)，而且牽涉到所有相關(guān)設(shè)計(jì)專業(yè)，需總體全面掌控，然后還要貫徹到今后的施工、運(yùn)營(yíng)使用等環(huán)節(jié)，缺一不可，否則無(wú)法達(dá)到節(jié)能效果。

作者:李建華 范越 單位:重慶市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司