陳學(xué)峰

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司,北京 100055)

軌道交通建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)問題的分析與展望

陳學(xué)峰

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司,北京 100055)

近年來,我國軌道交通建設(shè)發(fā)展迅猛,對軌道交通建設(shè)技術(shù)的研究也相當廣泛,但如何集中技術(shù)力量,分析、研究并解決建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)問題,突破技術(shù)瓶頸,系統(tǒng)性提高建設(shè)技術(shù)水平,卻是一個值得思考的問題。通過對業(yè)內(nèi)建設(shè)、運營、制造、科研等單位的調(diào)研和分析,采取統(tǒng)計和歸納等方法,并結(jié)合多年來的從業(yè)經(jīng)驗,提出軌道交通工程建設(shè)中的部分關(guān)鍵技術(shù)問題,包括軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展關(guān)鍵模式與對策、軌道交通系統(tǒng)制式選擇及適用性分析、市郊鐵路與國鐵的協(xié)調(diào)發(fā)展、跨座式單軌新型技術(shù)、軌道交通設(shè)計標準化等13個方面。

軌道交通；建設(shè)；關(guān)鍵技術(shù)；調(diào)查和分析

1 概述

軌道交通具有運能大、耗能低、用地省、速度快及安全、環(huán)保、準點、舒適、穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，是交通系統(tǒng)中效率最高、污染最小的一種交通方式，對于飽受汽車擁堵和空氣污染影響的大中型城市，軌道交通的地位及其作用更加明顯[1]。因此，近年來，我國軌道交通的建設(shè)，包括鐵路、城際軌道交通及城市軌道交通的建設(shè)，均得到迅猛的發(fā)展。目前國內(nèi)現(xiàn)有18個城市約2 300 km運營線路，獲批的城市已達38個，規(guī)劃里程超過6 800 km，預(yù)計至2015年獲批城市將至40個，2020年將可能增至50個，年投資額持續(xù)增加，2012年為2100億元、2013年為2 400億元，2014年突破3 000億元，預(yù)計在未來的若干年內(nèi)，隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，區(qū)域經(jīng)濟一體化的進一步發(fā)展，其投資規(guī)模還將快速增長。而在鐵路方面，鐵路固定資產(chǎn)投資自2012年以來持續(xù)穩(wěn)定在6 000億元以上，2014年國務(wù)院多次要求加快鐵路投資建設(shè)，投資計劃經(jīng)多次調(diào)整后更達8 000億元以上，而鐵路基礎(chǔ)建設(shè)投資始終穩(wěn)定在5 000億左右，可以預(yù)計在未來的若干年內(nèi)，鐵路建設(shè)投資將持續(xù)處于高位?？梢?，軌道交通的發(fā)展在我國具有廣闊的前景，調(diào)查和分析軌道交通建設(shè)中面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題，突破技術(shù)瓶頸，系統(tǒng)性提高建設(shè)技術(shù)水平，為軌道交通行業(yè)的進一步發(fā)展，引領(lǐng)軌道交通的技術(shù)創(chuàng)新具有重要意義[2]。

2 軌道交通的分類

從不同的分類角度出發(fā)，如運營范圍、系統(tǒng)制式、系統(tǒng)容量、路權(quán)、車輛類型等，可以對軌道交通進行不同性質(zhì)的分類[3]。按線路的運營范圍劃分，軌道交通可以分為鐵路、城際軌道交通、城市軌道交通3大類。

(1)鐵路

鐵路一般是連通省與省或更大范圍的軌道交通，其服務(wù)范圍通常較廣。在我國鐵路可進一步分為國家鐵路、地方鐵路和專用鐵路。

①國家鐵路：是指由國務(wù)院鐵路主管部門管理的鐵路。由于國家鐵路的性質(zhì)十分重要，因此對國家鐵路的管理不僅僅是行政管理，而且國家還要求對國家鐵路實行高度集中、統(tǒng)一指揮的運輸管理體制，這就是把國家鐵路的一部分業(yè)務(wù)管理權(quán)交給了國務(wù)院鐵路主管部門。國家鐵路承擔(dān)著全國54.6%的貨物運輸量和36.3%的旅客運輸量。

②地方鐵路：地方鐵路是指由地方人民政府管理的鐵路。與國家鐵路相比，所不同的是管理主體的變化，一個是國務(wù)院鐵路主管部門，一個是地方人民政府；前者是代表國家，代表的是中央政府的總體經(jīng)濟利益，后者雖然也是國家的組成部分，但代表的是地方本地區(qū)的經(jīng)濟利益。地方鐵路主要是由地方自行投資修建或者與其他鐵路聯(lián)合投資修建，擔(dān)負地方公共旅客、貨物短途運輸任務(wù)的鐵路。我國地方鐵路是在建國以后不斷發(fā)展起來的，到2001年底全國共有地方鐵路正線里程已達4 816.6 km，其中有標準軌(1 435 mm)和窄軌(762 mm)兩種軌距。

③專用鐵路：是指由企業(yè)或者其他單位管理，專為本企業(yè)或者本單位內(nèi)部提供運輸服務(wù)的鐵路。專用鐵路的概念也是從管理權(quán)限和管理主體上來劃分的。一般來說，專用鐵路大都是大中型企業(yè)自己投資修建，自備機車車輛，用來為完成企業(yè)自身運輸任務(wù)的鐵路。也有一些軍工企業(yè)、森林管理部門為運輸生產(chǎn)需要修建了一些專用鐵路。目前我國共有專用鐵路2 5000多km，其中工礦鐵路13 000多km，森林鐵路9 000多km，其他專用鐵路3 000 km。

(2)城際軌道交通

城際軌道交通屬于軌道交通的一個新興類別，介于鐵路和城市軌道交通之間，主要用于解決城市與城市之間交通問題。城際軌道交通的發(fā)展將為城市居民在兩個相鄰城市之間生活和工作提供一種新型交通模式，對于優(yōu)化城市格局，緩解城鎮(zhèn)密集地區(qū)的交通問題具有重要意義。珠江三角洲、長江三角洲、京津地區(qū)等城市群都規(guī)劃了城際軌道交通，城際軌道交通的發(fā)展將成為改變中國區(qū)域發(fā)展格局的重要方式。

(3)城市軌道交通

城市軌道交通是城市內(nèi)(有別于城際鐵路，但可涵蓋郊區(qū)及城市圈范圍)的公共客運服務(wù)，是一種在城市公共客運交通中起骨干作用的現(xiàn)代化立體交通系統(tǒng)。具有運量大、速度快、安全、準點、保護環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點。城市軌道交通又可細分為市區(qū)軌道交通和市域軌道交通(也稱市域鐵路或市郊鐵路)。

①市區(qū)軌道交通。服務(wù)范圍以中心城區(qū)為主的城市軌道交通系統(tǒng)。城市市區(qū)的地鐵、輕軌都是屬于此類。

②市域軌道交通。也稱市域鐵路或市郊鐵路，將市區(qū)與郊區(qū)，以及城市周圍幾十km甚至更大范圍的遠郊地區(qū)(衛(wèi)星城鎮(zhèn)或城市圈)連接在一起的鐵路或軌道交通。簡言之，就是城區(qū)通往郊區(qū)的鐵路。這類交通系統(tǒng)在各國名稱不同，例如法國的RER(Regional Express Railway)、德國的S-Bahn(Stadt Bahn)、美國的區(qū)域快速軌道交通(Regional Rapid Rail Transit)、日本的私鐵(市域范圍內(nèi))等。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析與展望

3.1 關(guān)鍵技術(shù)篩選的原則

軌道交通是一個包含了規(guī)劃、設(shè)計、勘探、工程建筑、車輛制造、通信信號、供電、防災(zāi)報警、給排水、消防、環(huán)控、工程概算、運營管理等龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，而每一個鏈條上存在眾多的技術(shù)問題亟待研究解決。以實際調(diào)研、專家論證、統(tǒng)計和歸納等技術(shù)分析為手段，梳理上述軌道交通各技術(shù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵問題，提出基于長遠發(fā)展理念、且應(yīng)重點支持和發(fā)展的軌道交通關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)篩選的原則和依據(jù)如下。

3.1.1 軌道交通行業(yè)發(fā)展方向——節(jié)能節(jié)材節(jié)水節(jié)地和綠色環(huán)保

由于資源浪費和環(huán)境污染的日益嚴重，尤其是我國大范圍長時間高頻率霧霾天氣出現(xiàn)，倒逼我國必須改變當前粗放型的經(jīng)濟發(fā)展模式，節(jié)能節(jié)材節(jié)水節(jié)地和綠色環(huán)保是今后各行各業(yè)，尤其是軌道交通行業(yè)的發(fā)展方向。

當前，我國軌道交通處在大規(guī)模的建設(shè)時期，投資規(guī)模宏大，研究軌道交通的節(jié)能節(jié)材節(jié)水節(jié)地和綠色環(huán)保技術(shù)，對提高我國資源和能源利用效率，保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。如軌道交通沿線土地開發(fā)與綜合利用可以提高土地利用效率；軌道交通設(shè)計標準化和預(yù)制拼裝技術(shù)可以規(guī)?；⒐S化生產(chǎn)，節(jié)省材料和能源；城市軌道交通再生制動能量吸收利用技術(shù)和電氣化鐵路節(jié)能型變壓器可以節(jié)省能源；城市富水地層地鐵施工中地下水防排及利用可以提高水資源的利用。

3.1.2 科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢——信息化、自動化、智能化

信息技術(shù)、自動化技術(shù)和智能技術(shù)的結(jié)合改造了人類的生產(chǎn)生活方式，提高了人類的生活質(zhì)量。智能技術(shù)與自動化技術(shù)的發(fā)展使我國社會經(jīng)濟得到一個直接從工業(yè)化社會越過后工業(yè)化社會而進入信息社會的良好機遇。信息化、自動化、智能化也是科技發(fā)展的必然趨勢。因此，研究軌道交通行業(yè)的信息化和自動化技術(shù)，如城市軌道交通全自動無人駕駛信號關(guān)鍵技術(shù)、軌排自動化調(diào)整系統(tǒng)、城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)綜合調(diào)度指揮自動化，有助于提高我國科技水平。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)分析

3.2.1 軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展關(guān)鍵模式與對策研究

開展軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展關(guān)鍵模式與對策研究，有利于通過科學(xué)規(guī)劃、建設(shè)資源共享、互聯(lián)互通、統(tǒng)籌管理等手段，實現(xiàn)安全、可靠、高效運營的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，達到網(wǎng)絡(luò)資源利用的最優(yōu)化和效益的最大化[4，5]。

北京市自1969年建成第一條地鐵線路以來，軌道交通建設(shè)取得了長足發(fā)展，截止到2013年底，建成運營線路17條，運營里程465 km，城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)基本形態(tài)已經(jīng)形成。從運營效果看，2013年軌道交通客運總量32.1億人次，日均客運量穩(wěn)定在1 000萬人次左右，成為國內(nèi)客運量最高的城軌網(wǎng)絡(luò)。從軌道交通對城市綜合交通的貢獻看，2013年公共交通出行比例達到46%，軌道交通占公共交通方式的比例達到44.8%，軌道交通出行比例占機動出行比例達20.6%，軌道交通已成為公共交通的骨干。目前，北京市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展仍然存在諸多問題，主要體現(xiàn)在規(guī)劃、運營、維修等多個方面。因此，開展軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展關(guān)鍵模式與對策研究，提高軌道交通的運營效率，對于北京、上海等超大型城市具有重要意義。

3.2.2 軌道交通系統(tǒng)制式選擇及適用性分析

目前國內(nèi)對地鐵、輕軌、現(xiàn)代有軌電車等軌道交通產(chǎn)品有成熟的實際運營經(jīng)驗，上海浦東機場有高速磁懸浮的商業(yè)運營線路，積累了豐富的實驗數(shù)據(jù)。隨著近年軌道交通建設(shè)的高速發(fā)展，更多的軌道交通制式可適應(yīng)不同層次的軌道交通需求，其中包括輕型跨座式單軌、中低速磁浮、市域鐵路、懸掛式單軌等，新型軌道交通概念的提出豐富了軌道交通系統(tǒng)制式。合理選取軌道交通制式可完善城市軌道交通線網(wǎng)，構(gòu)建多層次的軌道交通體系[6]。

近年來，我國各大城市的軌道交通建設(shè)快速發(fā)展，在規(guī)劃、建設(shè)和運營管理方案取得了矚目的成就，許多大城市的骨干線基本形成，但存在地鐵建設(shè)模式單一，結(jié)構(gòu)不合理等一些問題，而且隨著人工成本、材料成本和拆遷成本等的大幅上升，地鐵造價逐年攀升，因此，合理選取軌道交通制式是軌道交通健康發(fā)展的需要。

3.2.3 市郊鐵路與國鐵的協(xié)調(diào)發(fā)展

據(jù)了解，國外的市郊鐵路占城市軌道交通總里程的比例較大，有的城市高達80%～90%，國外大城市市郊鐵路線網(wǎng)規(guī)模較大，擁有眾多支線，客運量較大。日本東京市的中心區(qū)軌道交通(即地鐵)里程292 km，JR(國鐵改革后成立的公司，承擔(dān)城際干線運輸、城內(nèi)運輸及貨物運輸)約877 km、私鐵(主要承擔(dān)城市內(nèi)部及城郊運輸)約1 085 km、合計2 254 km，市郊鐵路占軌道交通總里程的87%；巴黎的軌道交通系統(tǒng)主要由地鐵與市域快速軌道交通(RER)組成，地鐵服務(wù)于距巴黎中心半徑為6～8 km的范圍，而RER網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于距巴黎市區(qū)半徑為40～50 km的范圍；北京僅市郊鐵路S2線南起北京北站，經(jīng)清華園、清河、昌平、南口、八達嶺至延慶，線路運營長度82 km、車站13座，其中辦理市郊列車客運作業(yè)的車站有7個。

目前我國高速鐵路已基本成網(wǎng)，但能盈利的高鐵線路仍十分有限，國鐵的盈利能力不容樂觀；北京市大部分地鐵線路的高峰期能力基本飽和，通過“財政購買服務(wù)”的模式，北京市郊鐵路運輸將是國鐵利潤的新增長點，市郊鐵路+土地開發(fā)的公共交通導(dǎo)向發(fā)展模式應(yīng)是國鐵償還巨額債務(wù)的良方，而城市建設(shè)發(fā)展十分迅猛，想在城市中心區(qū)新建市郊鐵路客運站基本上沒有可能，因此，市郊鐵路與國鐵的協(xié)調(diào)發(fā)展是必然的選擇。

3.2.4 跨座式單軌新型技術(shù)研究

跨座式單軌是一種中運量(1萬人/h～3萬人/h)的軌道交通系統(tǒng)，車輛采用橡膠輪胎跨行于梁軌合一的軌道梁上，轉(zhuǎn)向架的兩側(cè)有導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪，夾行于軌道梁兩側(cè)。它與傳統(tǒng)地鐵輕軌的主要不同在于其軌道梁、道岔和車輛轉(zhuǎn)向架等方面。軌道梁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，梁軌合一，對列車起承載導(dǎo)向穩(wěn)定作用，精度要求高。道岔采用數(shù)段軌道梁連接或兩段不同線型軌道梁組合而成，可整體移動連接不同的線路，完成列車運行徑路的改變。車輛轉(zhuǎn)向架無搖枕， 輪胎為無內(nèi)胎鋼絲橡膠輪胎，內(nèi)充氮氣，有鋼制備用輪，并設(shè)有胎壓監(jiān)測裝置[7，8]。

跨座式單軌投資低、工期短、具有良好的經(jīng)濟性；噪聲低、振動小、景觀效果好，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性；并具有較高的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，還具有爬坡大、轉(zhuǎn)彎半徑小、地形適應(yīng)能力強、占地少等優(yōu)點，是一種優(yōu)良的軌道交通系統(tǒng)。該系統(tǒng)在日本、美國、新加坡、馬來西亞、阿聯(lián)酋、沙特、韓國、巴西等國家的很多城市均有運用，已有50年的安全運營業(yè)績，我國重慶市2005年以來相繼開通的軌道交通2號線、3號線也采用跨座式單軌交通，自開通以來運行良好。國際上跨座式單軌主要有日立、龐巴迪、斯科米、英特敏等技術(shù)體系。其中日立和龐巴迪應(yīng)用較廣，技術(shù)成熟先進，日立大型單軌在重慶得以應(yīng)用，龐巴迪單軌也已經(jīng)在國內(nèi)建廠，即將推廣應(yīng)用。

目前，跨座式單軌新型技術(shù)主要研究方向包括提高橋梁跨度、研制新型快速道岔、提高低溫適應(yīng)性、車站建筑布局優(yōu)化及輕量化、檢修疏散通道設(shè)置優(yōu)化等。開展跨座式單軌交通系統(tǒng)新型技術(shù)研究，對于創(chuàng)立自主知識產(chǎn)權(quán)具有重要意義。

3.2.5 軌道交通設(shè)計標準化研究

軌道交通標準化設(shè)計越來越受到重視，并取得了一些成果，北京、上海、廣州等有著豐富地鐵建設(shè)經(jīng)驗的城市為軌道交通建設(shè)形成了一系列標準化理念和規(guī)范化體系，這些標準體系在很大程度上促進了標準化設(shè)計發(fā)展。各城市在標準化方面的積累為我國城市軌道交通標準化設(shè)計的發(fā)展打下了一些基礎(chǔ)，國內(nèi)參與城軌建設(shè)的幾家大型綜合性設(shè)計院都圍繞標準化設(shè)計做了一些研究工作，但在實際使用過程中普遍存在一些問題[9]。

當今我國已經(jīng)進入城市軌道交通大發(fā)展時期，引入標準化設(shè)計有利于引導(dǎo)、規(guī)范并約束軌道交通建設(shè)各個階段健康發(fā)展，加快城軌項目建設(shè)；有利于主管部門決策；有利于設(shè)計成果重復(fù)使用，提高設(shè)計效率；有利于招標采購、設(shè)備制造、施工建設(shè)等作業(yè)內(nèi)容標準化，從而減少設(shè)備制造及施工工期；有利于投資控制及建設(shè)過程中的資金審批和審查。因此，加強軌道交通設(shè)計標準化研究對我國軌道交通建設(shè)具有重要意義。

3.2.6 城市軌道交通接駁方式研究

隨著中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展以及國家大力推進城鎮(zhèn)化，城市客運量大幅度增長，在一些特大型城市中，單純采用某種交通系統(tǒng)已不能適應(yīng)我國城市發(fā)展的實際需求，城市軌道交通系統(tǒng)在城市交通中發(fā)揮著骨干作用，但其作用的發(fā)揮，必將依賴著與其他交通方式的接駁，健全的大城市交通必須構(gòu)建以快速軌道交通為主體的立體多層次綜合客運體系。因此，要高效地發(fā)揮城市快速軌道交通系統(tǒng)的作用，除要在線路規(guī)劃、車站設(shè)計等方面加強軌道系統(tǒng)自身的建設(shè)外，城市軌道交通系統(tǒng)與其他交通方式如何配合銜接、如何最大限度地吸引客流是城市軌道交通建設(shè)中一個十分重要的問題。

3.2.7 軌道交通沿線土地綜合開發(fā)利用研究

軌道交通的開通運行，對沿線地段的土地利用具有帶動作用，利于提高土地的經(jīng)濟效益，聚集人氣，反過來有利于穩(wěn)定軌道交通客流的支撐，支持公共交通及其他配套設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展，形成良性循環(huán)，構(gòu)建和諧社會，因此，如何將軌道交通建設(shè)與城市土地利用發(fā)展相結(jié)合成為亟待解決的重要課題。

3.2.8 軌道交通高架區(qū)間減震降噪綜合措施研究

高架橋梁作為軌道交通一個重要組成部分，與地下線路相比具有較大的經(jīng)濟優(yōu)勢，且能較好地適應(yīng)城市地面交通，符合我國“建設(shè)資源節(jié)約型”社會這一發(fā)展方針。但近年來高架線路噪聲對環(huán)境的影響問題越來越受到重視，減震降噪已成為軌道交通高架橋梁設(shè)計的一個重要課題。

3.2.9 軌道交通一體化基礎(chǔ)上的供電系統(tǒng)資源共享研究

目前，城際鐵路采用交流牽引，城市軌道交通采用直流牽引，而市郊鐵路采用何種方式存在不同看法。不同類型軌道交通承擔(dān)的服務(wù)范圍不同，采用的技術(shù)標準也不同。隨著城市的發(fā)展，地上、地下空間資源越來越緊張。在有限的空間內(nèi)，要滿足旅客多層次多方面的出行要求，必須對固定基礎(chǔ)設(shè)施進行統(tǒng)籌規(guī)劃，實現(xiàn)資源利用的最大化。目前，在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃或鐵路樞紐建設(shè)規(guī)劃中，牽引供電系統(tǒng)主所或牽引變電所的多線共用均已實現(xiàn)，而在不同層次交通方式之間尚未實現(xiàn)資源共享，這對節(jié)約資源是相當不利的，因此，需對不同層次的軌道交通網(wǎng)之間的外部電源、主所、電力調(diào)度等資源如何共享進行深入研究。

3.2.10 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)綜合調(diào)度指揮自動化研究

城市軌道交通綜合指揮自動化系統(tǒng)(即行車綜合自動化系統(tǒng))，作為一種全新的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將原信號系統(tǒng)中的列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)(ATS)與傳統(tǒng)綜合監(jiān)控(ISCS)系統(tǒng)技術(shù)平臺進行統(tǒng)一，并將兩者信息進行了全面整合。

綜合指揮自動化系統(tǒng)的主要目的是應(yīng)用系統(tǒng)化方法將各自分散的自動化系統(tǒng)聯(lián)結(jié)為一個有機的整體，實現(xiàn)軌道交通原來各個分離、分散的系統(tǒng)之間的信息互通、資源共享，提高各個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合能力，從而提高軌道交通的抗風(fēng)險能力，高效實現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián)動，提高軌道交通全線的自動化水平，建立以行車指揮為核心的綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)，可將地鐵運營管理建立在較高的技術(shù)支撐平臺之上，因此開展城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)綜合調(diào)度指揮自動化研究是十分必要、緊迫的。

3.2.11 城市軌道交通通信信號設(shè)備智能監(jiān)測技術(shù)研究

城市軌道交通信號系統(tǒng)安全可靠性要求較高，系統(tǒng)安全完整性達到SIL4級，關(guān)鍵設(shè)備均采取了安全冗余技術(shù)。但由于信號系統(tǒng)設(shè)計采用“故障導(dǎo)向安全”原則，一旦設(shè)備故障將導(dǎo)向安全側(cè)，即可能對運營產(chǎn)生較大影響(如中斷行車)。目前，國內(nèi)城市軌道交通運營線路一般高峰小時行車間隔可達到2 min，行車密度大，一旦信號設(shè)備出現(xiàn)故障進而影響正常行車組織，還可能造成社會影響[10]。信號系統(tǒng)出現(xiàn)故障后設(shè)備最短的維修時間在30 min左右。因此有必要對信號系統(tǒng)設(shè)備進行智能監(jiān)測，提前對“帶病工作”的設(shè)備進行告警，指導(dǎo)運營維護人員在設(shè)備發(fā)生故障前進行處理，以提高維護水平，保證運營水平。

3.2.12 軌道交通運營安全與風(fēng)險管控研究

軌道交通建設(shè)為城市的發(fā)展添加了動力和活力，然而其特有的運行特點也可能引發(fā)一系列安全風(fēng)險隱患。近30年來的23次比較典型的重大地鐵安全運營事故共造成了至少1 201人死亡，7 952人受傷，其間接損失更是難以估量。由此可見，軌道交通作為城市快速交通工具，在給城市交通發(fā)展作出巨大貢獻的同時，安全事故頻發(fā)也給社會造成了巨大的經(jīng)濟損失、人員傷亡和社會影響[11]。面對大量的風(fēng)險事故及安全隱患，如何保證軌道交通系統(tǒng)的安全運行已成為各級政府及管理部門亟待解決的重要問題，同時也引起了社會的高度重視。

3.2.13 城市軌道交通軌道精密測量技術(shù)

通過國內(nèi)多個城市的軌道交通項目運營現(xiàn)狀調(diào)研，振動和噪聲是我國地鐵運營中普遍存在的問題，部分區(qū)段還存在嘯叫、明顯晃車、鋼軌波浪形磨耗等問題，而這都直接影響到列車安全運行、旅客乘坐舒適度、設(shè)備使用壽命和線路運營養(yǎng)護費用的投入等。在城市軌道交通減振降噪方面，目前主要采用軌道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，如道床減振、彈性軌枕減振、彈性扣件減振等手段進行控制，由于其設(shè)計、制造、施工和維護成本較高，在成本投入和減振降噪效果方面往往需要不斷權(quán)衡，萬不得已才使用，不利于大范圍的推廣應(yīng)用。結(jié)合國內(nèi)其他軌道工程(如高速鐵路等)建設(shè)及運營經(jīng)驗，對軌道工程的施工質(zhì)量進行高精度控制，保證軌道幾何狀態(tài)的高平順性，是實現(xiàn)線路高平穩(wěn)性、高安全性運營的重要基礎(chǔ)。目前我國城市軌道交通運營過程中存在的振動、噪聲、鋼軌磨耗等問題，都與軌道幾何狀態(tài)的平順性有很大的關(guān)系。為了改善城市軌道交通運營中的諸多問題，在對軌道設(shè)計進行優(yōu)化的同時，還應(yīng)對建設(shè)過程中軌道工程的測量控制技術(shù)和施工工藝進行改進，以進一步提高軌道的平順性[12]。

城市軌道交通軌道精密測量技術(shù)是借鑒高速鐵路成熟的軌道精密測量技術(shù)，研究探索軌道工程施工控制基準的建立、整體道床鋪設(shè)施工、軌道精密檢測與調(diào)整的新方法新工藝，進而提高軌道工程的施工質(zhì)量，實現(xiàn)軌道的高平順性。城市軌道交通精密測量技術(shù)的課題研究，是城市軌道交通建設(shè)和運營維護的切實需要，在提高工程質(zhì)量、節(jié)約成本、提高乘坐舒適度、降低運營維護成本方面均具有重要意義。

4 結(jié)語

本文提出了當前我國軌道交通建設(shè)中應(yīng)重點研究和解決的部分關(guān)鍵技術(shù)問題，期望能為政府部門、相關(guān)企事業(yè)單位的進一步?jīng)Q策和研究提供參考。伴隨著一帶一路戰(zhàn)略構(gòu)想的提出，城市群和區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展將對軌道交通的建設(shè)提出更高的要求，鐵路、城際軌道交通、城市軌道交通將不可避免地面臨從功能到技術(shù)的融合，因此，綜合軌道交通網(wǎng)建設(shè)技術(shù)的研究也應(yīng)成為業(yè)內(nèi)同仁共同努力的方向。

[1] 張雪.城市軌道交通社會效益研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2011.

[2] 彭利人，何民，毛海虓，等.我國城市交通發(fā)展特征分析[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，30(3):323-328.

[3] 蔣雅君，楊其新.城市軌道交通系統(tǒng)的分類及選型[J].城市軌道交通研究，2005(2):70-73.

[4] Urban Traffic Complex Network Hub Node Analysis and Signal Control Optimization Strategy Research[C]∥Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference， 2010.

[5] 肖雪梅.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營風(fēng)險與安全評估[D].北京:北京交通大學(xué)，2014.

[6] 王仲林. 城市軌道交通系統(tǒng)制式選擇研究[D].廣州:華南理工大學(xué)，2009.

[7] 徐銀光.重慶跨座式單軌系統(tǒng)限界檢測設(shè)備的研究[J].鐵道標準設(shè)計，2005(2):85-87.

[8] 雷慧鋒，劉永鋒.跨座式軌道交通建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)[J].鐵道標準設(shè)計，2001(1):1-4.

[9] 劉世婷，王曙光，陸偉東.我國軌道交通標準化研究[J].地下空間與工程學(xué)報，2009，5(S2):1459-1463.

[10]彭輝，徐志修，周文華.城市軌道交通智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].鐵道工程學(xué)報， 2006(1) :15-18.

[11]徐田坤.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運營安全風(fēng)險評估理論與方法研究 [D].北京:北京交通大學(xué),2012.

[12]譙生有，周建軍，周建東.客運專線無砟軌道CPⅢ精密控制網(wǎng)測量探討[J].鐵道標準設(shè)計，2009(S1):36-39.

(本文為2015年3月28～29日召開的“京津冀一體化軌道交通協(xié)同發(fā)展學(xué)術(shù)研討會”重點交流論文)

Analysis and Expectations of Critical Technologies in Construction of Rail Transit

CHEN Xue-feng

(China Railway Engineering Consulting Group Co., Ltd., Beijing 100055, China)

In recent years, construction of rail transit has been developing rapidly in China, and the technologies in rail transit construction have been researched extensively. Therefore, it is worth studying on how to analyze and research the critical technologies in construction, break technological bottleneck, and systematically raise technological level. This paper introduces critical technologies in construction of rail transit with statistical analysis carried out with construction companies, transport operation authorities, manufactures and research institutes. These critical technologies cover 13 aspects such as key modes of rail transit network development and strategies, system selection and application analysis of rail transit, coordination and development of urban railway and national railway, new base-crossing mono-rail, and rail transit design standardization

Rail transit; Construction; Critical technology; Investigation and analysis

2015-04-30；

2015-06-03

陳學(xué)峰(1970—)，男，教授級高級工程師，1994年畢業(yè)于北方交通大學(xué)鐵道工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士；1998年畢業(yè)于北方交通大學(xué)巖土工程專業(yè)，工學(xué)碩士，E-mail：c30gjhnt@126.com。

1004-2954(2015)12-0001-05

U239.5

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.12.001