时间：2022-05-17 09:07:28
导语：在城市轨道交通论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了一篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
一、盾构施工方案
在城市轨道交通中施工方法主要有几种，比如居然金、管片拼装等等。其中，在掘进工艺中有掘进的速度、土压以及出渣量等等。在城市轨道交通建设的过程中，一定要根据当地土层的情况以及覆土的情况等进行仔细的研究，对于不同的掘进数量的参数进行适当的调整，最终才能够达到想要的结果。
（一）管片拼装
1.在城市轨道交通施工过程中的盾构结构
尾部常常残留一些渣土，当我们在进行管片整体上台的时候，螺栓经常出现一些问题，在处理螺栓问题时，如果螺栓没有办法穿过，那么螺栓上的橡胶圈就会失去原有的作用，这样就会导致有水渗透到里面，造成很大的安全事故。
2.在城市轨道交通的理论施工的过程中
管片要与掘进方向保持一致从而达到合适的拼装，千斤顶的使用也要在使力方向做好很好地把握。推力过大或者过小都会产生十分不好的影响。
3.城市轨道交通挖掘施工的时候
通常会把拼装后完成的管片弄成一个整体来进行保存，选择的空间一般是一个封闭的空间。在与此同时，我们要注入一些浆液，这些浆液和地下水在一起以后会对这些拼接好的管片产生出一定的浮力作用。其中，在一些水量比较大的地区，城市轨道交通施工在输入浆液的时候要经过十分长的一段时间。随着时间的增加，那么，浆液和地下水对管道的浮力就越大。
4.城市轨道交通施工中的盾构的尾部
管片要进行拼装。我们要根据城市轨道交通施工的具体情况，确定详细的管道拼接质量。如果盾构机在进行曲线的掘进时候，要保持相关部件姿态的一直。盾构结构在近些年来的城市轨道交通建设中的利用是在不断的增加，并且得到了很广泛的应用，这几年已经积累下来许多比较成熟的施工技术。我们一定要注意盾构掘进技术的使用。
（二）城市轨道交通工程质量
1.对于城市轨道交通来说
首先要对盾构机尾的渣土进行仔细的清理，之后再进行拼装，除了这些以外，这些工作要一些选择一些操作十分熟练的技术人员来完成这个工作。
2.在完成拼接管道交通的时候
一定要注意固定螺栓，并且要利用一些工具来固定螺栓。城市轨道交通在施工的过程中千万不能马虎了事，一定要仔细检查每一个固定螺栓。在完成这个工作之后，接下来就要进行第二个固定工作，在第二次固定工作的时候，千斤顶千万不能拿掉。
3.盾构工作的流程
一定要与管片的拼接的要求达到一致。根据管片的实际情况，要保持管道与管道之间的距离。
4.在城市轨道交通建设中
一定要加强浆液与盾构的配合。要尽大可能使得浆液在最短时间里凝固，在做这项工作的时候，一定要注意轨道建设的防水，防止出现影响工程实施的情况。
二、城市轨道交通工程质量的保证措施
（一）我们在轨道交通实施的过程中
一定要对土的压力进行严格的控制，除此之外，其他相关工作也要做到严格控制。要做到在城市轨道交通建设时期，保持平衡土压值达到合理状态。
（二）城市轨道交通建设时候一定要注意把握掘进速度
要把它控制一个合理的范围里。还要使得掘进的速度在一种快速、均匀的状态下通过，要注意不能出现较大的波动。还有就是注意要与注浆进行配合，适时地调整注浆的速度，避免因为注浆速度太快而给仓库带来较大的压力。
（三）在城市轨道交通的建设时候
一定要注意盾构的曲线工作，但是更为精确的是在曲线的切线处，对于这个度的把握就要求的十分严格，偏差既不能过大，也不能过小。之所以选择这么做就是为了能够很好地防止地面出现太大的波动状况。即使如果真的在城市轨道交通施工的过程中出现这个情况，就要利用前鸡丁来进行合理的调节。
（四）城市轨道交通的施工过程中
一定要制定一定的沉降变形的参考表，其主要的作用就是为了很好地起到警戒的作用。还有就是要加强对地面和附近建筑的实时监控，一定要确保数据的每天更新，确保通讯能够保持在畅通的阶段。特别需要注意的就是，当城市轨道交通施工经过一些比较重要的建筑物的时候，一定要做到在第一时间把准确的信息发送给正在施工的工作人员，以便于施工人员根据具体情况及时的做好调整工作。
三、结语
盾构掘进的施工方法主要是在城市轨道交通项目工程的建设中使用，其主要的要求就是要在很短的时间里掌握好这些机械的使用，以便能够提高轨道交通施工的效率。掌握盾构掘进技术对于城市轨道交通的建设具有十分重要的促进作用，能够确保城市轨道交通项目工程能够尽快的投入使用，最终促进城市的健康发展和进步。我们在采用盾构施工方法的时候，要对其参数范围和工程的施工进度、施工质量以及施工的安全性等指标进行严格的控制。
作者：刘建威单位：郑州市轨道交通有限公司
一、城市轨道交通供电直流侧短路故障的主要类型
1金属性短路
金属性故障主要是指由于第三轨或者是接触网与走形轨间产生直接金属性接触后，造成其绝缘支架击穿，从而形成与大地的短路。比如在2010年时，北京地铁一名乘客随身携带的金属水平尺从站台中堕落，造成正在运行中的列车与第三轨之间的通路，从而导致了金属性短路故障的发生。造成该种故障的另外一种原因也可能是在停电检修作业的过程中，没有及时将接触网接地线撤销，从而在恢复供电时发生金属性短路故障，如果此时特别是在运行期间不能及时对故障位置进行确定和排出，势必会对轨道交通的运行产生较大的影响。
2非金属性短路
非金属性短路主要是指第三轨与走形轨经过渡电阻短路或者是绝缘泄漏，从而发生非金属性短路故障。比如在雨雪天气环境下，暴露在户外的城市轻轨在雨水或者是积雪作用下被覆盖，间接的成为导体从而与行轨发生短路。另一方面，也可能是在长时间的运行过程中接触网或者是第三轨的出现绝缘老化现象，从而导致电流外放和泄漏，泄漏的电流通过绝缘支座在流向接地扁铜后经由变电所地网，最终回流至变电所负极，从而引发非金属性短路故障。同金属性故障相比，非金属性故障下产生的短路电流相对较小，所以造成了其短路现象不容易被察觉。但是随着运行时间的不断加长，可能会产生接触电压或者是跨步电压，严重情况下还会出现电弧，从而使短路故障进一步扩大，给城市交通轨道电力系统的稳定运行以及人身安全都带来了较为严重的影响。
二、城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的几种方法
当前阶段，城市轨道交通运输中供电直流侧短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法两大类：
1阻抗法
城市轨道交通供电直流侧短路故障定位方法中的阻抗法又可以分为单端量阻抗法和双端量阻抗法两种：（1）单端量阻抗法。该种供电直流侧短路故障定位方法的工作原理相对较为简单且易于实现，并且具有着装置成本优廉的特点。但是其在实际运行过程中的故障定位精度较差，主要原因是在定位过程中容易受到对侧系统过渡电阻的影响。在对该种方法的实际运用过程中，可以采用微分方程工频法、一元二次方程法以及迭代法和电压法等，从而消除过渡电阻或者是对侧系统对单端量抗阻法故障测量精度造成的影响。（2）双端量阻抗法。该种故障定位测量方法是当前城市轨道运输供电直流侧短路故障定位中被广泛运用的技术方法，其主要是通过对两端电压流量的推算，并在故障点电压相等的基础上实现故障位置信息的获取，其凭借着对现代通信技术和高精度互感器以及故障录波装置等现代技术和设备的支撑，实现了强大的故障定位功能。
2行波法
行波法是城市轨道交通直流输电系统中较为常用的一种方法，主要是在行波传输的理论基础上达到实现故障定位的目的，通过对不同的故障行波到达测量装置的速度以及时间差等，对故障位置进行计算。以上两种主要的故障定位方法具有着较多的优点，在直流输电系统的故障定位中得到了较为广泛的应用，但是在城市轨道交通直流供电系统中应用时，其对测量设备以及通讯设备具有着较高的要求，相应的设备投资较大。
三、基于贝瑞隆模型的时域故障定位原理和实现
1基本原理分析
对于城市轨道交通来说，其供电直流侧发生短路故障后，导致了保护装置动作，在该故障造成的过程中，其进行故障定位时能够采用的主要数据为在保护动作发生前馈线保护装置所记录的电流和电压信息，不利于故障定位的实现。不论是对于以上单端测距还是双端测距方法来说，其都是以电压以及电流的基波相量为基础的，但是在当前故障发生和切除时间越来越短的情况下，大多数基波相量数据是无法进行准确提取的。对于基于分布参数模型的输电线路时域故障定位方案来说，其可以通过对跳闸前原始数据的采用，不需要进行相应的滤波处理，直接性的在时域对故障距离进行测算，其与直流输电线路本质上不存在较大的区别，仅仅是两者能量集中频域不同，所以该方案模型能够有效实现对城市轨道交通主流侧输电线路短路故障的定位。
2定位实现在城市轨道交通
采用单边供电系统时，在线路内部无故障情况下，其所获得的电压理论状态下应是成线性均匀变化的，对于直流供电系统下的线路电压来说，其主要是呈现线性下降的趋势。如果其供电直流侧发生短路故障，那么故障点处的贝瑞隆模型势必会遭到破坏，对应点的电压为0，但是故障点处和电源端之间仍然是呈现均匀性分布的，符合贝瑞隆模型。在该种情况下，通过贝瑞隆模型对故障线路的电压采用一定的步长进行分析计算，则可以得到电压最小的一点，通过其与电源点距离的测定，最终完成故障定位。
作者：李福琴单位：重庆市轨道交通（集团）有限公司
一、城市轨道交通供电职业人才岗位及专业素养要求
苏州和上海、南京等大城市的轨道交通公司供电专业按岗位，一般分为两大类，城轨高电压和城轨接触网，高电压工种，需要对城轨供电系统内变配电所进行日常的运行、检修，对电气设备进行试验，以及SCADA系统维护检修。接触网工种要求对城轨接触网及相关设备进行周期性维护、检修、调试，并能不断改进接触网检修工艺。城市轨道交通供电专业应能培养适应城轨运营一线需要的，具有必备的基础及专业知识、良好的职业道德，掌握城市轨道交通主变电所、牵引变电所和降压变电所的运行、检修、试验、调试、施工、调度、故障处理作业，SCADA系统运行维护，掌握城市轨道交通接触网的维护、检修、调试、施工及事故抢修作业，能从事接触网工、变电检修工、变电值班员、SCADA系统检修等工作岗位的高素质技能型专业人才。
二、培养方式与教学计划
1.培养模式目前轨道交通的人才培养模式有三种，定向培养、订单培养、岗前培训式三种。在国内，大中专院校中还没有正式设置地铁供用电专业，地铁供用电的专业人才大多来自电气化铁道供电，电气工程等相关专业，而随着地铁项目陆续开工及投运，轨道交通人才呈现需求量大，专业性强的特点。苏州轨交1号线首批一线专业人才的培养，采用了“订单式”培养模式，介于当时苏州本身不具备学生现场学习与实践条件，采用了外送至北京、上海、广州、南京等城市的地铁公司现场培训3到6个月的实践培训方式。截至目前，苏州已有两条运营轨道交通线路。在与院校原有的合作培养经验及本身现有的运营经验基础下，具备了逐步完善和深化人才培养的条件，在人才培养的周期和专业知识技能等方面可以更具针对性和合理性。
2.培养课程计划结合苏州轨道交通运营公司供电中心对人才专业能力需求及校企合作的框架内容，经过校企双方专业负责人的交流及协商，确定了供电专业人才培养的内容。该专业的课程体系框图如图1，主要分为四大模块。
（1）基础素质模块。该模块体现了高职教育对大学生基础知识及基本应用能力的要求，使其掌握基本的语言文字、外语、计算机应用知识与技能。
（2）核心岗位能力模块。分为专业基本技术、专业核心技术、专业方向技能三部分内容。
1）专业基本技术，要求具备机械基础、工程力学、工程制图、机械零件等机械类和电工电子、电机、电气控制等电类专业基础知识，属于专业基础平台课程。
2）专业核心技术，体现城市轨道交通供电专业特点，通过各课程使学生掌握城市轨道交通供电系统的结构、高压电器设备原理、变配电综合自动化系统、电力监控系统的原理以及相关电气设备的运行维护。
3）专业方向技能，体现了城市轨道交通供电两大专业岗位，高电压和接触网的专业技能。高电压方向体现了城轨供电系统高压设备及继电保护专业知识的应用，并要求熟悉城轨牵引供电系统专业的安全规则。利用院校高电压、供配电、及继电保护实训室内开展的实训来训练学生的基本技能，通过赴轨道交通运营公司供电中心进行高电压的认识实习，增加对现场设备的作感性认识，该实习一般可安排在学生定岗实习前的一个学期，而到了顶岗实习期间，再到公司参加专业岗位的培训和实践来提升岗位工作能力。接触网方向体现了接触网（柔性接触网、刚性接触网和第三轨）的结构组成、作用，要求掌握接触网的受力力学分析和计算，掌握接触网结构中各种负载的分析计算方法、接触网平面设计的基本内容及一般技术原则，能够读懂接触网平面布置图、电气分段示意图和各种装配图，掌握接触网运营、检修和施工的标准及工艺。通过学校接触网实训室的实训来掌握常用接触网零件、设备与工具。通过接触网支柱的登杆训练适应将来现场作业中的登高作业。通过赴轨道公司参观、跟现场运营班作业进行接触网现场实习。
（3）综合应用模块，要求学生在校期间完成高压进网作业许可证的培训及考核，该证是供电类专业进行高压作业的许可证，是城轨供电岗位的必备证书。同时需要完成毕业设计。
（4）拓展模块，通过选修课及专业讲座的形式，使得学生了解轨道交通公司的运营管理、公司内涵以及轨道交通供电应用的新技术。该课程可以通过轨道交通公司的人教部门和供电专业人员授课完成，这样利于学生提前了解企业，缩短学生入职适应时间。
三、校企合作资源共享及实训基地的建立
教学资源共享。共享图书、教材、网络数据库教学资源，校企合作开发城轨供电类教材。共建专业教师团队。院校的专业教师可以到企业授课，苏州轨交公司具有丰富经验的工程师到校授课或开专业讲座。院校供电专业教师团队和轨交公司供电专业工程师组成优势互补的专兼职教师团队。共建校内外实训基地。教学仪器市场上还没有专门针对城轨供电专业的实训仪器和设备，学校可以通过在传统变电站综合自动化等实训设备上进行模块化改造，比如在供配电实训装置中，增加城轨牵引供电模块，再加以改造，使其成为地铁中典型的牵引降压混合变电所装置。同时与当地轨道交通企业共建现场性强的接触网和高电压实训基地。给学生及在职人员提供实践与训练的场所，开展职业资格认定合作。学校专业教师下企业实践。利用假期下轨道交通公司运营一线，了解和掌握最新的轨道交通供电技术，跟踪最新的运营动态。
四、就业服务与保障
就业服务的对象是学生，而根本上是学生、学校、企业三者的关系。协调好三者关系，学生的就业服务就能做好。首先在学生在校学习过程中，创造与轨道交通公司互动的条件，通过邀请城轨公司的工程师给已组成的“地铁班”定期进行企业文化和专业技术讲座，通过学生实习前纳入教学计划的认识参观实习，以及在学生下城轨公司顶岗实习期间组织专业教师的定期巡视，来完成过程性监督和保障。完善学生预就业实习阶段的意外保险与医疗。现有轨道交通公司对于实习的每个学生提供一定的住宿和生活补助，使其无后顾之忧。而对于城轨公司不予录取的学生，学校积极组织再推荐就业等都是作为该专业所必须的就业服务保障。
五、总结
随着城市轨道交通建设步伐加快，其专业人才需求呈现数量多，专业需求性强的特点。针对苏州轨道交通供电职业人才培养与实践的研究，希望可以对地方轨道交通供电人才培养起到借鉴作用。
作者：史志平董健单位：苏州大学机电工程学院苏州轨道交通运营有限公司
1共线交路车底运用的关键因素分析
共线交路的产生有两种原因，一种是由于连通型的线路结构（如Y型线）产生的，另一种是由于客流特征等原因产生的（如不同区段的断面客流差异大，开行大小交路有利于节省运营成本）．四种常见的共线交路形式如图1所示，图中A，B，C，D，E，F为折返站或接轨站．共线交路运用条件下，各交路列车在共线段存在着相互制约与影响，因此各交路的周转时间存在一定的约束关系，这种约束关系与车底的运用方式、各交路的运行时间、列车在折返站的最小折返时间、各交路列车的开行比例、共线区段的行车间隔等因素有关．（1）车底运用方式如果各交路之间没有共同折返站（见图1a，d），则各交路的车底周转过程相互独立，称之为车底独立运用．但各交路若存在共同的折返站（见图1b，c），则车底周转有两种方式：套跑运用和独立运用［1］．满足车底套跑运用的基本前提条件之一是两交路的列车具备共享的相关技术条件（如线路、供电、信号等），另外一个关键前提是两交路采用相同折返站折返。（2）不同交路的运行时分运行时分（包括在中间站的停站时分）决定了不同交路的周转时间，同时不同交路运行时分差决定了车底运用过程中各交路列车从折返站折返回来时再次进入共线段的相对位置与时刻，也决定了不同交路在各折返站的实际折返时间．（3）不同交路的开行比例不同交路在共线段的开行比例会影响各交路的周转时间，也会影响车底的运用数量．为了使不同交路列车的行车间隔尽量均衡且平均间隔时间保证一定的服务水平，因此常见的开行比例有1∶1，2∶1和1∶2三种情况，并且不同交路列车之间在共线段均衡交错开行，如图2所示．（4）共线区段的行车间隔共线段的行车间隔决定了各交路的平均间隔，也会影响车底的周转时间．在共线交路运用条件下，共线段的列车运行应尽量保持均衡．车底运用方式不同，共线交路的车底数量计算原理也不同，下面分别对车底独立运用和套跑运用两种方式进行讨论．
2车底独立运用条件下的优化模型
图1中四种交路形式中，车底均可以采用独立运用的方式．以图1d的形式为例，该形式为双Y型共线交路，交路CD在C站与D站之间循环开行，交路EF在E站与F站之间循环开行，两交路在AB区段共线运行，如图3所示．
3车底套跑运用条件下的优化模型
图1b，c的两交路列车具备车底套跑运用的条件，计算原理也相同．以图1b为例，车底套跑运用后，车底的周转过程不再是某一个交路独立循环运行，而是在两个交路之间进行循环，但循环的过程依然呈现周期性特点．以图6为例，在交路开行比例为1∶1的条件下，车底1以B—A—B—C—B为周期进行循环，且每隔2IS重复一次循环过程，大周期为12IS，由一个小交路周期和一个大交路周期组成，由图解法可以得到总的车底数量为6．在交路开行比例为2∶1的条件下（见图7），车底1以B—A—B—A—B—C—B为周期进行循环，且每隔3IS重复一次循环过程，大周期为18IS，即由两个小交路周期和一个大交路周期组成，由图解法可以得到总的车底数量为6．
4模型求解及案例分析
4．1模型求解上述模型均为多目标非线性混合整数规划模型，因此可以通过一些成熟的整数规划模型的求解工具进行求解．ILOGCPLEX提供了灵活、高性能的优化器，可解决混合整数规划问题，它能够处理有数百万个约束和变量的问题．本文基于VisualStudio2012开发环境，开发了一个共线交路车底运用优化模型的求解工具TUCAL，该工具通过组件库调用ILOGCPLEX交互式优化器（ILOG．CPLEX．dll）来实现．由于该模型的决策变量最多为12个，且变量的取值范围有限，因此求解速度非常快（＜2s）．
4．2实例参数输入某城市轨道交通线路共线交路方式如图1b所示，三个折返站的最小折返时间为4min，最大折返时间为60min．由于车底数量最少是首要目标，并同时考虑列车在B站和A站的折返时间也尽量短，因此目标函数中权重参数设置为：λtu＝100000000，λB＝100，λA＝10，λC＝1．为了分析车底独立运用及套跑运用条件下的车底数量与交路开行比例、共线段及非共线运行时间、共线段行车间隔的关系，在本案例中共设置四个计算方案，如表1所示．
4．3实例结果分析
4．3．1不同交路开行比例和共线段行车间隔IS条件下的车底数量分析表2给出了交路开行比例为1∶1，不同车底运用方案和IS条件下部分车底数量计算结果（对应表1的方案1）．图8给出了交路开行比例为1∶1和1∶2时，不同车底运用方案和IS条件下的车底数量计算结果（对应表1的方案2）．从表2和图8中可以看出：（1）相同IS条件下，车底套跑运用时的车底数量不会超过独立运用时的车底数量．数值差与交路开行比例有关，开行比例为1∶1时的最大数值差为1，1∶2时的最大数值差为2．图5b和6分别为开行比例1∶1，IS＝6．0min，车底独立与套跑运用条件下的运行图．从图中可以看出，车底独立运用时的车底数量为7，C，A，B站对应的折返时间为12．0，10．0，4．0min（对应表2中的编号17）；而车底套跑运用时的车底数量为6，C，A，B站对应的折返时间为6．0，4．0，4．0min（对应表2中的编号18）．（2）对于大部分IS，车底独立运用或套跑运用的车底数量一致，但列车在各车站的折返时间不同．如IS＝2．0min时，车底独立运用时，列车在C站与A站的折返时间分别为4．0，6．0min，而在车底套跑运用时，列车在C站与A站的折返时间分别为6．0，4．0min．（3）对于满足TR1为（nR1＋nR2）IS的整数倍的IS，车底独立运用与套跑运用时的车底数量和各站折返时间完全一致（如表2中的IS为2．5，3．0，4．0，5．0，5．5min对应的方案），这表明在这些行车间隔条件下，车底无需进行套跑，同时车底数量也能达到最小值．
4．3．2不同IS条件下的折返站折返时间分析不同IS条件下，车底数量达到最小时的折返站折返时间变化规律有所不同．由于B站的折返时间决策权重给得比较大，因此无论何种方案条件下，B站的折返时间均取最小值4min，C站与A站的折返时间随IS的变化而发生变化．以两交路开行比例1∶1为例，图9给出了不同车底运用方式条件下的A站与C站折返时间随IS的变化规律（对应表1的方案1）．从图中可以看出，C站与A站的折返时间随IS呈分段变化（为分段函数，在同一分段内，呈线性递1338增），随着IS的增加，分段时间跨度增加，但增长的斜率变小，且C站与A站的时间分段长度与拐点均不相同．
4．3．3运行时间对车底数量的影响图10给出了IS为6min，不同车底运用方式条件下，车底数量与非共线段CA以及共线段AB的运行时分的变化规律（对应表1的方案3和4）．从图中可以看出，车底数量与运行时分呈周期阶梯递增，车底数量变化都以每6分钟（＝IS）周期进行变化．在CA段运行时分增加的条件下，车底独立与套跑运用时，车底增长趋势均为每隔6分钟后增加一列车底，但独立运用时，车底会提前3min开始增加．在AB段运行时分增加的条件下，车底独立运用时，车底增长趋势为每隔5分钟连续两次增加一列车底，而车底套跑运用时，车底增长趋势为每隔3分钟增加一列车底（相当于3min的周期变化）．
5结语
共线交路的车底数量计算较单一交路来说要复杂得多，与共线段行车间隔、不同交路列车的开行比例、共线段及非共线段运行时分、折返站的折返时间标准以及车底的运用方式（独立或套跑运用）有关．本文系统地对不同共线形式和车底运用方式条件下的共线交路车底数量优化模型进行了分析，文中所考虑的共线交路形式基本涵盖了我国目前大部分城市轨道交通系统的实际运营现状．本文的模型已经成功通过开发的TUCAL工具来实现，该工具已经整合在城市轨道交通列车运行图计算机编制系统（RailTPMV5．0）中，并且在上海1，2，6，7，8，9号线大、小交路，10与11号线“Y”型交路的列车运行图编制过程中得到了成功应用，通过该工具可以设计出适应不同车底运用方式以及线路折返条件下的最佳共线交路的开行方式．另外，该工具也可以运用到线路的前期规划设计以及运营评估过程中，协助工程师完成交路方案设计、车底数量估算以及折返站能力的适应性分析等工作。
作者：江志彬徐瑞华吴强周明单位：同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海轨道交通运营管理中心
1胶轮路轨系统的背景及现状
1.1单轨系统单轨系统也称独轨系统，是采用一种大断面轨道，车辆跨座于其上或悬挂于其下的轨道交通系统，其属于中等运量型的车辆。单轨交通历史悠久，已有近200年的发展历史。早在1821年英国人HenryPalmer就研发出了单轨铁路。经过100多年的发展，第二次世界大战后，单轨技术趋于成熟，许多国家开始重视起来。单轨车采用橡胶车轮，按支撑方式可分为跨座式和悬挂式，其特点是爬坡能力强、通过曲线半径小、噪声低、轮轨间振动小、占地少、空间利用率高、投资低。
1.1.1跨座式单轨车辆车辆跨座在轨道梁上方，其轨道由预应力混凝土制作。第一辆跨座式单轨车辆是在1958年，由德国人Ax-elienardwenner-Gren研发出的ALWEG型[2]单轨车辆。车辆采用跨座式无摇枕二轴转向架设计，中央悬挂装置为空气弹簧。走行轮轴和水平轮轴均为单悬臂固定在转向架上，且装有4个走行轮，分配在两个走行轮轴上；采用无内胎钢丝橡胶轮胎，内充氮气，其弹性主要缓冲竖直方向的振动；转向架两侧上方有4个导向轮，下方有2个稳定轮，均采用带有尼龙丝无轮缘的橡胶车轮，内充入压缩空气，可以缓冲车辆横向振动[3]。为了防止橡胶轮胎爆胎等事故，导向轮和稳定轮均设置了一个钢制辅助车轮，走行轮不仅安装橡胶实心辅助车轮，还设置内压检测等装置[4]。跨座式单轨车辆转向架如图2所示。构架采用钢板焊接结构，有足够的度；中央悬挂装置采用空气弹簧，可减小车体振动，提高乘坐舒适度。因其受橡胶轮胎载重的限制，为了实现车体轻量化，故采用铝合金焊接结构。由于橡胶车轮寿命短，能耗相对大，使车辆更换轮胎频繁，故维修成本高。而且因其处于高架，当事故发生时，不容易救援。澳大利亚、美国、日本、意大利等许多国家都建设了这种形式的单轨交通，其中日本是使用单轨最多的国家。日本有6个城市有单轨铁路，分别是东京羽田机场线、奈良线、大阪万国博览会线、北九州线、多摩线、冲绳那霸线，其中东京的单轨铁路年载客量超过1亿人次。在美国，加州迪士尼乐园观光线及佛罗里达州的华特迪士尼世界度假区线[5]，每年载客量超过500万人次。美国加州迪士尼乐园观光线跨座式单轨车辆如图3所示。单轨列车可4辆～6辆编组，单向运能为1万～2.5万人次/h，最高速度可达80km/h，一般运营速度30～35km/h。中国首条跨座式单轨线路于2006年在重庆正式开通运营。由于重庆市道路坡陡、弯急、路窄，所以跨座式单轨车适合在重庆推广应用。重庆跨座式单轨列车如图4所示，供电接触网轨道梁侧面刚性接触，1500V直流供电，车辆长度为15500mm，宽度为2980mm，高度为5300mm，走行轮直径为1006mm，导向轮直径为730mm，稳定轮直径为730mm，最大爬坡度是6%，最小通过半径为50m[6]。
1.1.2悬挂式单轨车辆第一辆悬挂式单轨车辆是由德国Langen发明，于1901年在德国的乌泊塔开始运营，如图5所示。德国乌帕塔悬挂式单轨线，线路总长13.3km[2]，经过20个站点，最高速度60km/h，年载客量达到2500万人次。悬挂式单轨车辆的轨道梁采用下端开口式钢制箱型断面，车辆悬挂在轨道梁下方，转向架采用悬挂式二轴转向架设计，且为钢板焊接结构。与跨座式单轨车辆转向架走行部的不同是：悬挂式单轨车辆转向架（见图6）没有稳定轮，设走行轮和导向轮各4个，均为橡胶充气轮胎，为保障安全预防轮胎泄气或爆裂，橡胶车轮也配有钢制辅助车轮。车体的悬挂装置由悬挂吊杆、液压减振器构成。因为胶轮在封闭环境下运行，所以不受恶劣天气影响，但也受转向架和轨道形式的影响，遇到突发状况时无法及时处理，维修困难。目前，悬挂式单轨车辆在我国尚未运用，但是在德国、日本等许多国家都得到广泛应用。悬挂式单轨车辆建设周期短、制造车本低、无需扩展城市公路设施，而且在高架上运行，增强城市景观，结合我国的交通实际情况，适合在我国建设和推广。但是单轨车辆也存在橡胶车轮与轨道梁摩擦产生橡胶粉尘的现象，对环境有轻度污染，列车运行在此区间发生事故时救援相对较为困难。
1.2新型交通系统
目前，世界各国对新型交通系统还没有一个明确的概念。广义上指的是那些所有现代化新型公共交通方式的总称。狭义上讲，即自动化导轨交通系统（Au-tomatedGuidewayTransit，简称ATG），该系统是中小运量型车辆运行在具有侧向或中央导轨专用混凝土轨道上，车辆通常采用小轻量的橡胶轮胎，由电气牵引，可单车或数辆编组[7]。ATG是在1963年由美国西尼电气公司研发并应用的，在美国多作为机场内的交通工具。经过多年发展，尤以日本和法国在技术和规模上处于领先地位。在日本称AGT，在法国称为VAL（VehiculeAutomatiqueLeger，即全自动捷运系统）。
1.2.1AGT1981年，日本首次开通营业运行“神户港岛线”和“大阪南港港口城市线”两条线路。由于采用橡胶轮胎，噪声小[7]，对城市生态环境有很好的保护，并且建设费用低，所以AGT系统在日本深受欢迎和重视，到目前，已有14条线。运行在日本神户港岛线的2000型列车如图7所示，线路总长度10.8km，采用600V、60Hz侧向接触轨受流。AGT车辆的走行部采用橡胶轮胎，并具有转向机构，其分为三种导向方式（如图8所示）：一种是侧面导向方式，导向轨布置于行驶面两侧，导向轮沿着导向轨导向行驶；一种是中央导向方式，导向轨设置于走行轨道间的中心线处的工型钢质导轨，导向轮夹其腹板导向行驶；另一种是中央沟槽导向方式，在两条行车轨道间的中央槽中，导向轮沿着行车轨道侧壁导向行驶[4]。如果车辆采用两侧导向方式，转向架为单轴转向架，由2个走行轮和2个导向轮构成；若采用中央导向方式，转向架为两轴转向架，由4个走行轮和4个导向轮构成。因采用胶轮，所以设置了在漏泄状态也能运行的钢制辅助车轮；而且新型交通系统是双向运行，因此前后轴必须都能转向。车轮与轨面的黏着性能好，与钢轮钢轨相比能产生较大的摩擦力，可缩短加减速度时间，增大爬坡能力。列车最小平面曲线半径仅为30m，又具有较强的爬坡能力，因此可以适应较为复杂的地形。橡胶轮寿命能达到10万km左右，列车编组一般在4~6节，最高速度在60km/h左右。北京首都机场也采用了AGT车辆（见图9），在机场T3航站楼A座、B座和C座之间承担运载任务。该系统采用加拿大庞巴迪公司设计方案，无人驾驶，单程行车线路为2080m，设有3个乘车站，2008年3月正式运营。
1.2.2VALVAL是20世纪80年代基于RobertGabi-llard教授发明的胶轮路轨系统技术，由Matra公司设计的一套轨道运输系统，于1983年5月在法国里尔开通营运。为了减小成本，剔除了橡胶和钢轮并用的设计，采用单轴转向架；前后4个导向轮，一般采用内部充填聚胺脂的实心胶轮；中间2个走行轮，内部通常充入氮气[4]；构架前后两端设有导向滚轮，如图10所示。法国里尔VAL车辆，全自动无人驾驶，最高速度可达80km/h，运营速度可达34km/h，每天运量可达12万人次。由于胶轮磨耗大，有粉尘，所以不如钢轮经久耐用。胶轮使用寿命相对较短，同时运行能耗也相应加大，其载客能力相对较低，使这种交通扩大载运量也受到了一定限制。此外，该系统采用充气橡胶车轮，还需要有预防爆裂和发生爆裂后的安全措施和装置。
1.3现代有轨电车传统有轨电车采用钢轮钢轨系统，没有隔声措施，以至于引起的噪声大，对城市的生态环境影响较大。为了克服缺点，近年来，法国劳尔重工（Rollindustry）公司研制出胶轮导向巴士电车系统，也就是现代有轨电车（Translohr），如图11所示，法国克莱蒙费朗劳尔电车。Translohr是Roll公司于2001年开发出的橡胶车轮的低地板有轨电车，采用单轨导向技术，胶轮负责牵引车辆，导轮负责引导车辆的行驶方向，中央轨道导向系统如图12所示。与传统的有轨电车相比，Translohr爬坡能力强（最大坡度可达13%），通过小半径曲线能力强（可达10.5m）[8]，噪声小，并且保留了传统有轨电车便利性、中等规模运输量等特点。2007年5月10日，天津滨海新区开通了全长7.6km的从法国引进的劳尔电车，是我国大陆境内第一个使用劳尔电车的城市。2009年12月31日，上海浦东张江高科新区也开通了全长10km的胶轮有轨电车，走行轮采用充入氮气的无内胎橡胶车轮，上海张江地区劳尔电车非动力转向架如图13所示。为减小线路的影响范围，实现有轨电车和社会车辆混行的方式，道路中央双车道独立双向运行，如图14所示，为运行在上海浦东张江高科新区的劳尔电车。其采用接触网受电，3节车辆铰接式编组，最高运营速度可达20km/h，最高时速70km，总载客量约167人/列，地板高仅为260mm。但也有一定的缺点，由于当地路面的结构，车内的噪声较大，候车的时间较长，不适合在繁华的街道运行，所以还需要进一步地研究强化，并结合我国道路交通系统的结构特点来发展此类电车。
1.4我国最早的橡胶车轮车辆1932年5月22日，在已经运行于滇越铁路线（昆明—河内）的内燃动车组上安装了由米其林轮胎公司生产的橡胶轮胎，通常叫它“米其林动车组”（曾经改名为红旗号），同时是国内唯一一条米轨铁路。如图15所示，我国最早的米其林橡胶车轮内燃动车组，车长16m，宽2.6m，自重8t，采用汽油内燃发动机。该车组最为独特的部分在于它的走行部，每个转向架上有4对车轮，采用钢制轮辋和橡胶车轮一体化设计，车轮踏面都套装可自动也可人工充气的凸形橡胶轮胎，可以使噪声减小，减振好，乘坐舒适性加强，而且还能提高车速，在当时最高速度可达100km/h，曾创下时速记录。到20世纪80年代因零件不易购置而失修，后经国家花费大量财力修复并移至昆明米轨铁路博物馆。
2橡胶轮胎的选择及其特性
车辆通过轮胎与地面的附着作用产生各种运动，其特性对车辆性能有着至关重要的作用。轮胎有4个基本功能：1）支撑整车重量；2）缓冲因路面不平顺引起对车辆的冲击力；3）为驱动和制动提供附着力；4）提供转弯所需的侧向力[9]。橡胶车轮系统城市轨道交通车辆大多采用无内胎、胶质实心轮胎。无内胎轮胎通常也称“真空胎”，在轮胎内部充入惰性气体。从安全角度讲，真空胎是高速行车最为理想的轮胎。真空胎发热低、质量轻、节省燃料、使用寿命长，鉴于走行轮需要承受整个车体重量，于是为了安全，几乎所有的橡胶车轮城市轨道车辆的走行轮均采用无内胎轮胎。胶质实心轮胎适应于低速高负载苛刻使用条件下运行的车辆，所以通常作为辅助车轮或者用于一些车辆的导向轮。选择轮胎主要是根据每种车辆的运行特点、承载能力和路面情况而定。与钢轮相比，橡胶车轮具有很好的弹性和抓地力，故具有更好的爬坡能力，并且能降低运行时的噪声。爬坡的能力与地面附着力的大小有很大关系，附着力取决于路面状况、粗糙度以及轮胎橡胶材质、花纹、几何尺寸、气压。对于传统的钢轮钢轨系统，轮轨接触属于金属与金属之间的接触，所以附着力很小，在超过牵引力所能承受的坡度时，容易滑坡。与传统轮轨系统比较，橡胶车轮具有复杂的力学特性，轮胎的力学特性对车辆的稳定性、舒适性、动力性、安全性起着举足轻重的作用。轮胎力学特性如下：1）轮胎纵向力学特性。影响纵向力学特性的主要因素是滚动阻力，车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑路面的变形。当轮胎在硬路面滚动时，轮胎径向变形是主要的，由于轮胎内部摩擦产生弹性迟滞损失使轮胎变形时对它做的功不能全部回收[10]。2）轮胎垂向力学特性。充气轮胎的缓冲作用与轮胎的弹性有关，轮胎的刚度特性对车辆的行驶平顺性、行驶稳定性和制动性均有着重要影响。3）轮胎的侧向力学特性。其中轮胎的侧偏特性很大程度上决定了车辆的操纵稳定性，包括各种垂直载荷下轮胎的纵向力、侧向力和回正力矩与侧偏角、纵向滑移率的关系[11]。
3结束语
随着世界各国对城市化建设要求的提高，橡胶车轮系统城市轨道车辆受到了国内外的高度重视，但其发展历史不长，仍处于较新的研究领域。其在法国、日本、美国、澳大利亚等国应用比较广泛，我国对其技术的掌握和研究还比较有限。近几年引用国外技术，橡胶车轮城市轨道车辆在重庆、北京、天津、上海等城市投入营运。目前，我国的城市交通系统存有诸多问题，譬如交通拥挤、车辆产生噪声大、交通结构比较单一。通过本文对国内外橡胶车轮城市轨道车辆的研究，可总结出橡胶车轮具有振动小、噪声小、爬坡能力强、通过曲线半径小、乘坐舒适性高的特点。并且由于橡胶车轮城市轨道交通车辆的运行模式，能美化城市景观，所以该型车辆适合我国城市交通的建设。但该系统也有不足的地方，例如：轮胎磨耗严重导致其寿命短、维修费用过高；由于橡胶车轮系统在国际上还没有一个共识的标准，导致其并不适合高运量重载铁路，只适合中、小型运量；与传统钢轮钢轨系统车辆还没有很好地衔接。综上所述，结合橡胶车轮城市轨道交通车辆的优缺点，其在我国城市轨道交通的建设上具有可行性。在原有城市轨道系统的基础上，发展橡胶车轮城市轨道车辆可增强我国城市交通的多元化。
作者：李东宇李芾李刚单位：西南交通大学机车车辆工程系
内容提要:线网规划设计是进行轨道交通建设中其他工作的基础和先决条件。本文就北京快速轨道交通线网规划设计为例介绍一些思路和体会,希望对于我国城市轨道交通的发展起到一定的借鉴作用。
关键词:快速轨道交通 线网规划
一、前言
随着我国经济的发展和城市化进程的加快,如何合理地解决城市迅速增长所引发的交通需求和有限的城市空间资源规划与管理是目前我国各大城市所关注的问题。国内外实践证明,发展以轨道交通系统为骨干、以公共交通为主体、各种交通方式相结合的多层次、多功能、多类型的城市综合交通运输体系是解决城市交通问题的主要途径。城市快速轨道交通工程是一项大型的系统工程,技术复杂、涉及专业多、投资大、建设周期长。快速轨道交通线网规划(以下简称“线网规划”)作为轨道交通发展的基础和先决条件,具有举足轻重的作用,是关系到今后地铁建设及运营能否顺利实施,并能否有效地节省投资的重要问题。
线网规划设计中所涉及的问题很多。最近,笔者有幸参加了关于北京快速轨道交通线网规划的设计工作。笔者将结合此工程实例和一些粗浅的体会,谈谈线网规划中的一些新思路和方法。本文将从线网规模的确定、线网规划合理的设计原则、线网详细的统计分析、多标准评价体系、最佳方案的功能、技术和运营分析、最优方案分期实施计划等方面进行介绍。
二、 线网规模的确定
线网的规划研究首先要确定城市轨道交通线网合理的规模,以此在宏观上判断一个城市大概的轨道交通规模范围。线网规模要以城市今后的发展、经济发展、城市交通发展政策和服务水平目标为依据,应当是出行需求与交通服务之间的最佳结合点,坚持近远期相结合、定性定量分析相结合原则和经济性原则。线路走向尽可能满足城市布局结构和出行总量需要,并适当兼顾城市将要开发地区发展的需要。线网规模的准确把握应使其在不同阶段都能满足出行客流的要求,发挥最大的作用。线网的规模要包括不同阶段线网的编织密度和服务水平等级。
1定性的确定
(1)线网的规模与城市发展规划紧密结合
根据城市发展规划,结合城市特点、出行需求、客流预测,对重点发展地区、商业区、高新技术开发区等进行重点开发。对人口增长和就业岗位的分布进行科学的预测,以指导和帮助我们更合理地确定不同区域中线网的编织密度。北京目前的规划布局为,进一步加强由天安门广场、长安街、复兴门、建国门组成的“超级中心”;发展CBD商务区;发展王府井、西单、朝外等主要商业区;优先发展具有战略意义的海淀高新技术开发区以及上地、丰台、石景山、望京等技术园区、2008年奥运会在北京的举行将为增加北京的城市活力以及发展交通基础设施起到积极推动作用;积极推动边缘集团和卫星城发展;加强对绿化环带和市区的规划绿地建设;加大对北京文化遗产的保护力度。作为首都、国家政治文化中心、历史名城,在保护其特色的基础上,改善生活环境、交通状况,提高市民生活水平和出行需求。
(2) 线网的规模与经济发展政策紧密相关
经济发展是支持城市进步,活跃城市社会活动和影响全市居民出行的重要因素之一。很显然,出行率与市民富裕程度休戚相关。同时,发展交通的投资力度也与经济发展紧密相连。
由于经济发展与机动化程度,总出行率和私人机动化出行率之间有紧密的联系,因此,未来GDP的增长趋势对交通发展有重大的意义。根据经济发展的预测,可推算出未来各种交通模式的综合投资潜力及未来公共交通的投资潜力,从而更好地确定不同时期线网的规模。
(3) 线网的规模与城市交通发展政策紧密相关
进行准确的交通调查,掌握居民的出行情况。如进行出行方式、出行率、主要出行客流分配等调查,以此确定合理的交通发展政策。
积极发展公共交通,有效控制私人机动化出行,对自行车出行人员合理引导,使这部分人能转向公共交通。必须推行合理的总体交通发展政策,使各交通体系协调发展。
(4) 轨道交通服务水平目标的制定
轨道交通服务水平目标的制定对线网规模的确定起到重要指导作用,很大程度上决定了线网的发展方向和未来建设速度。北京市轨道线网服务水平目标制定时考虑如下几点:
a.易达性:居民住所或上班地点距与其最近车站的距离不超过750m;
b.出行时间:在市区范围内,出行时间不超过60min;
c.候车时间:高峰小时候车时间不超过3min;
d.舒适度: 除座位外,6人/m2标准。
2定量的分析
在定性确定设计原则后,可根据公共交通客流总量、人均指标测算法和面积密度测算公式分别定量计算轨道线网规模。
对线网规模的影响作用有的可以量化,有的无法量化,所以确定城市轨道交通线网规模要采用定量计算和定性分析相结合的方法。定性分析对线网规模具有宏观指导作用,而定量计算是对定性分析的一种合理验证和修正,在以往的工作中,由于技术手段和调查数据积累的不足,定量计算的可信度大打折扣。今后随着数据采集手段的提高和城市公共交通信息化平台的建立,将为城市轨道交通的合理规划提供有力的技术保障。
三、制定线网规划的原则
在线网规模确定的基础上,制定合理的轨道线网规划设计原则,为下一步规划线网提供依据。北京作为首都,是政治、经济和文化中心,人口繁多、地域面积很大、地下状况复杂,为达到较高的交通服务等级,制定了很多的设计原则,列举以下部分内容来说明。
1. 支持城市多中心发展和经济发展的政策,重点支持CBD、金融街、主要商业中心、文化
旅游中心、边缘集团、奥林匹克公园、高新技术开发区及卫星城等已建、在建和规划建设的地区的发展。按照SOD和TOD结合的方式合理规划线网,是其更加适应城市发展和经济发展的需要。
2. 根据不同的标准对各种交通模式进行分类,选择适合不同城市的不同功能等级和交通服务等级的交通模式。北京作为特大城市,其人口较多,我们就选择了重型大运量的市域线和市区线的模式。市域线服务于市区和城郊,站间距相对较大、速度快、运量大,较好地吸引远程的客流。市区线主要服务于市中心区域,站间距相对小一些,发车间隔较小,较好的吸引近距离乘客,但较小的站间距就势必造成工程造价的升高。所以,有效的确定站间距对于线网的合理性也是很重要的。而对于小型的人口相对较少的城市,也许,发展有轨电车就可满足出行的需求。
a.按照线路的服务功能等级不同分为市域线、市区线、局域线。
b.按照运量的大小分为重型大运量的地铁、轻轨、有轨电车系统。
c.按照封闭形式分为混合交通、半封闭、全封闭线路。
d.为满足不同等级的交通服务,车站分为大型枢纽站、一般换乘车站和一般车站。
e.根据客流的要求选择不同的车辆类型,目前我国规范规定:有A、B、C三种车型。
3. 依据城市的出行特征来确定线网的结构形式。经过科学的客流预测,分区域测算出城市中的主要交通走廊,是从市区-市郊的放射形出行、还是穿越市中心的穿越形出行;是优先考虑线路走向,还是先锚固住车站的站位;多种设计思路组合运用可构造出不同的线网结构形式。但无论以哪种思路为出发点来设计的结构形式都需要用客流预测来验证其适用性,并根据结果进行调整后,再进行测试,直到其合理为止。
4. 线路的铺设形式需根据所处的地理位置、地质情况、城市景观等来确定地下、地面和高架形式。例如,北京在三环路以内规定均采用地下线形式;而颐和园地区虽处三环外,但由于景观原因,从其门口通过的线路需埋入地下。
5. 对线网中线路和车站进行设计和施工的可行性研究,分析并选取最优方案。施工中针对不同情况选取与之相适应的施工方法,包括暗挖、明挖、盖挖;同时,车站设计中还需考虑站台的形式、站台和站厅的相对位置等问题。这些都是应该在线网规划中需考虑和确定的。线网规划作为前期工作,应该在大的原则上具有规范作用,一旦确定,就不应轻易改变。因此,在做这项工作,一定要慎之又慎,通盘考虑。
6. 对于大型公交枢纽,我们应当根据枢纽站周边的环境条件及其所发挥的作用,以及对此区域的土地规划、预留发展和客流预测进行深入的研究,合理确定枢纽站的规模。并且优化其易达性,方便乘客进入车站或与其他交通模式的换乘(地面公交、出租车、自行车、步行),从而使其更有效地吸引客流。这就需要规划部门的大力支持,对于此规划区域得到合理安排和监控,尽量减少原则性的变动。
大型公交枢纽站的换乘形式多种多样,我们以前设计的车站换乘形式多为十字换乘、T型换乘和通道换乘,设计不够合理。一方面是设计上较为死板老套,另一个造成目前状况的重要原因是,规划和前期的准备工作做的不够细致深入,控制规划的后续工作执行的又不严格。比如多条线路在某一地段交汇,往往缺乏深入地综合分析和规划。在车站设计时,哪条线先设计,就把有利的土地资源占尽,很少为后续线路统筹考虑,从而导致土地资源的浪费、并使后续工程的施工设计难度加大、费用增加、换乘形式单一、换乘距离加长,甚至造成许多好的规划方案难以实施。因此,在开始建设时就需要统筹考虑,把大型枢纽站的土建结构一次建成,为后续工程的建设提供条件。例如:在西客站和东直门站的下方就已考虑和建成预留的地铁车站。
7. 我们经常认为多线交汇的交通枢纽在设计上较为困难,因交汇线路越多,车站规模越大,投资越多。但为了提高乘客的换乘方便,对线路可进行适当合理的优化,使其换乘合理,同时有效降低投资。以3条线路交汇为例:图1(a)是有两条线路平行通过车站,形成换乘,另一条线路分别与其形成换乘,此形式为两层的较理想的车站线路形式。若遇到图1(b)的形式,即3条线路相互交叉,形成三层的规模较大的车站。我们可以对其进行合理的优化调整,使其中的两条线在同一标高平行通过交汇处,这样使其形成同站台换乘形式,即在同一站台上就可换乘其他线路上的车辆,大大地方便了乘客,在香港等许多城市都采用了这种换乘形式;也可使两条或更多的线路在此车站区域共用同一条线路和站台,形成共线运营的形式,德国法兰克福等城市的地铁就有许多车站采用这种形式,换乘极为方便,但同时对运营管理的要求大大提高,为图1(c)所示。
8. 在规划阶段还应该考虑到线网中各条线路之间的联络线,使整个线网在各个阶段都能达到最佳的运营效果,成为一个有机的整体,相互协调,资源共享。同时还应考虑到与外部铁路专用线的衔接,使外部的资源有效的通过铁路专用线运送进入线网中来。
四、 线网的规划
线网规模确定后,依据所设定的设计原则,在分析研究的基础上,设计并规划出合理的线网,形成城市交通骨架。
五、 对线网进行详细的统计
随后对所设计的线网进行详细的统计和分析,得出的统计数据反映了路网的各方面的特征,为下一步对各线网方案做出客观的评价提供了有利的依据。详细统计分析包括如下几个方面:
1. 分类统计体现线网主要特征的数据。包括线网总长、不同类型线路(市域线、市区线、局域线)的总长度和数目、各种功能等级的车站总数,包括一般车站、一般换乘站和大型公交枢纽站的总数。
2. 体现交通服务水平的数据。此项是由线网对各大型城市活动中心和公共设施的覆盖程度来体现,包括商务区、商业中心、体育设施、医院、学校、工业区、高新技术开发区以及旅游景区等。这些区域都是城市规划中大力支持的项目。
3. 客流预测分析是评价线网结构质量的有力数据。包括出行结构、出行量、出行率、各交通模式的出行比例以及对公交产生的影响。
4. 线路铺设形式。统计不同铺设形式(高架、地面、地下)的线路总长度和不同铺设形式车站总数。
5. 车辆总数。按照高峰时段市区线、市域线的不同行车间隔、旅行速度及车辆编组等数据来计算每天运营线路所需的车辆总数和需备用的车辆数。
6. 车辆段和维修车间。统计线网中,所需设置的车辆段和维修车间的总数量。
7. 投资总额。对基础设施(线路、车站)和设备(车辆、沿线设备和车站设备)进行估算,计算出整个线网所需的投资总额。
六、多标准评价体系
对各备选方案进行了详细分析并获得了相关数据后,要对各方案进行客观的评价。评价的标准应由乘客、运营者、建设者、经营管理和市政府等各方商讨形成一个全面、客观的多标准评价体系。评价体系应由以下几个方面组成:
1. 乘客要求高品质的交通服务,提出线网的吸引性指标。
2. 运营者要求降低运营成本、增加收入,提出运营目标。
3. 建设者要求施工的可行性和简便性,提出建设目标。
4. 经营管理者需要降低投资,并使各种交通模式之间良好衔接,提出经营管理目标。
5. 市政府要求维持城市可持续发展战略,提出发展战略和对资源的全面管理目标。
各个不同的城市所适用的评价体系不同,这需要在长期的实践中进行摸索,形成了一套适合本城市发展的多标准评价体系。这套评价体系对于我们今后城市的发展、轨道交通的发展都有极为深远的意义。
在形成了完善的评价体系后,我们就须 依照该评价体系对各备选方案进行客观的评价比较计算,其中需要针对各指标的重要程度进行适当的加权处理。在经过综合评价比选过后,较客观地评选出最佳的线网方案。
七、对最佳方案进行作进一步的分析
对评选出的最佳方案进行进一步详细的功能、技术以及运营管理方面的分析。对其进行总体评价,以检验这个线网是否符合所确定的相关原则。下面就从3个方面具体分析。
1. 对各条线的长度、走向、车站定位、枢纽数目进行分析;对重点发展区域的覆盖、对城市布局、经济发展的支持程度等进行详细的功能分析。按公认的经验数据,市中心的线网覆盖率应在90%左右,线网的密度1~1.2km/km2,车站密度为1座/ km2,即一个车站为市中心区1 km2的市民出行服务,服务半径约为500m。
2. 对线路走向、铺设形式及换乘车站的构成和组织形式进行详细的技术分析。尤其要对线网中的大型换乘枢纽进行深入的分析研究,如线与线间的换乘、地铁与城市公交的衔接、车站与城市地下空间的开发相结合等。例如:上海就在人民广场、徐家汇、静安寺、虹口体育场四大城市中心区组织了大量的人力、物力进行了方案研究,为下一步的设计、施工的顺利进行打下了坚实的基础。
3. 检测线网在今后运营上是否能达到快捷、准点、安全、舒适;线路设计是否简便、灵活。科学的客流预测对确定合理的运营模式和选定合理的车型有很大的帮助。在运营中,可根据不同的线路特性和客流需求(各区段客流量不同)制定不同等级的服务(例如:常规服务、中间折返区间运营、支线运营、跨站运营等);制定紧急事故处理方案;合理设置中间折返站和联络线;设置终点站折返区间和方案;设置运营规程、时刻表等问题。
在对最优方案进行详细的分析后,可对其不完善处进行适当的调整和优化,使其满足我们的设计原则和要求。
八、最优方案分期实施计划的研究
在对最优方案进行详细的分析和优化后,对此最优方案进行分期实施计划的研究。分期实施计划是使线网能够分阶段、有计划、有步骤、连贯协调的实施。对不同阶段制定不同的发展目标和实施计划。
首先,先确定已建和在建的线路;其次,再对建设资金的来源进行分析;最后针对不同阶段、不同投资额制定出切实可行的实施方案。
九、结束语
本文对快速轨道交通线网规划设计工作中,规划的主要制定过程和思路进行了简要的介绍,希望对于我国各大城市正在蓬勃发展的轨道交通事业,具有一定的借鉴作用。值得强调的是,轨道交通建设中,首先要做好线网规划工作,这是进行其他工作的基础和先决条件,对于轨道交通的全局建设具有举足轻重的作用。
前言
近年来,城市轨道交通作为解决城市交通堵塞的问题发挥着重要作用。然而,城市轨道交通的建设是一项投资巨大、专业性要求极强的系统性工程。因此,如何有效地对轨道交通工程造价进行有效控制成为了现今的研究课题。
二、我国轨道交通发展现状及已经存在的主要问题
1.现状概述
1965年北京开始建设全国第一条地铁线路,至今,全国已有北京、天津、上海、广州、南京、沈阳、成都、武汉、西安、重庆、深圳、苏州、杭州等13个城市相继开通城市轨道交通,超过30座城市正在建设、筹建或规划轨道交通线路。至2020年全国规划地铁总里程将达6100km。随着我国城市化进程的加快,现代城市需要一个与其现代化生活相适应的交通体系,要形成一个与城市发展布局高度协调的综合交通格局。各大城市迫切需要修建轨道交通以缓解城市的交通压力,而轨道交通又以其具有“能力大、快捷、安全和环保”等优点,呈现出广阔的发展前景。
2.城市轨道交通发展中存在的主要问题
从国内外的实际情况看,城市轨道交通具有运量大,快速、节能、舒适、占地少等特点,对解决城市公共交通具有不可替代的作用,且社会效益大。但从2002年起,工程造价过高的问题已引起国家发改委和建设部的高度重视,审批项目明显放缓,造价问题已成为制约我国城市轨道交通发展的重要问题之一。
由于轨道交通造价过高,形成了多地城市发展轨道交通,但在经济上负担不起的局面。目前我国有百万以上人口的城市122座,其中超过200万人口的大城市近40座,计划至2015年前后规划建设96条轨道交通线路,建设线路总长2500多km,按照每公里造价近6亿元人民币估算,需要建设资金超1.5万亿元。这对我国目前仍处于财政收入总量有限,各方面建设资金缺口很大的状况来说,是难以承受和长期支持的。可以说,不解决轨道交通的造价问题,把工程造价降下来,轨道交通建设大规模的可持续发展就很难实现。
三、轨道交通建设控制造价的原则
1.采用适当的设计标准
轨道交通工程应采用适当的设计标准,要结合城市的实际情况,量力而行,讲究经济实用、安全可靠。设计质量的高低,设备的选型,材料的选用都对工程造价产生直接的影响。一定要把工程建设设计概算降下来,而技术装备的现代化可分阶段实施,不必一步到位,防止出现功能过剩,同时也加大了设备维修工作量。
2.建设规划要详细周全
轨道交通规划应纳入并服务于城市的建设发展规划和相应的交通规划,要与城市地面交通配合,还需与公路、铁路、民航等大交通协调。工程建设规划要充分考虑城市未来的发展和沿线土地的开发利用,这样既有利于建设资金的筹措,又有利于带动城市的发展和经济的繁荣,同时还可以组织稳定的客流,提高后期的运营收入。
3.设备的国产化程度要提高
根据国内外轨道交通工程建设的造价分析,一般情况下,设备的购置和安装占总造价的45%~50%。因此,轨道交通设备国产化程度的高低对工程造价具有极大的影响。我国早期轨道交通工程的设备多以进口为主,造价很高。但近年来,随着我国科技的发展,通信设备国内完全可以解决,信号系统也可由国内厂家与国外合作生产加以解决,牵引供电,95%以上的装备都能达到国产化,中国南车、北车的研发技术对整车的制造也有了很大的提升。随着国产化设备利用率的提高,工程造价降低了约1/3。采用国产化设备,可以大幅降低工程造价,节约运行成本,还可以为轨道交通设备生产行业的持续发展创造有利的条件。
4.推行合理的造价控制方式
建立全国统一的轨道交通工程设计概算编制办法和配套定额,全面推行《城市轨道交通工程预算定额-(GCG103-2008)》,限额设计,尝试新的计价体系。推行公开、公平、合理的招投标体制,都能有效控制轨道交通工程造价。
四、影响造价的因素
据建设工程流程划分,项目决策阶段(项目建议书或可行性研究)、设计阶段(初步设计和施工设计)、工程实施阶段各有影响造价的不同因素。
1.项目决策阶段的主要因素有建设标准的确定、线路敷设方式及用地规划及融资成本等。
2.设计阶段的主要因素有采用的建设和技术标准、征地拆迁赔偿标准、土建工程规模、机电设备选型及设计费用等。
3.工程实施阶段的主要因素有招标概算的确定、工程建设管理费、征地拆迁及管理费、工程变更设计、材料设备费及运杂费等。
五、控制造价可采取的措施
1.做好城市轨道交通线网规划
城市轨道交通工程建设,必须结合城市总体规划,对城市轨道交通线网做好近、远期规划。在规划线网的基础上,对批准立项建设的具体轨道交通线路走向、车站分布等进行勘察设计,避免在没有线网规划的情况下,匆忙开展新线建设。
采用适宜的建设和技术标准,控制工程建设规模
做好客流预测是开展轨道交通工程设计的基础,设计中通常采用“四阶段法”进行客流预测。该预测方法虽然理论上较为成熟,但针对具体项目预测的客流量,还应结合轨道交通线网规划建设情况进行合理修正,使预测的客流量基本接近实际,便于确定宜采用的建设和技术标准,在满足近、远期发展要求的条件下,合理确定建设规模,有效控制工程投资。
3.提高设计质量是降低投资的关键
城市轨道交通技术复杂、建设周期长,影响久远。其设计过程通常包括初步设计、技术设计及施工图 设计,应保证各设计阶段概预算的合理性
(一)选择最适宜的敷设方式
城市轨道交通的敷设方式通常包括高架线、地面线和地下线3种。不同的敷设方式其工程建设费用差别很大。地面、高架、地下土建工程造价比约为:1:1.8:2.5。线路敷设必须结合城市建设及发展规划、区域功能、路网规划等诸方面因素综合考虑,进行多方案的技术经济比较,选择最佳的敷设方式。
(二)选择最佳线路平面位置
城市轨道交通工程建成后要改建或扩建较困难,因此,其路网规划、车站及其出入口的设置,必须着眼长远、力求科学合理。车站位置的确定,首先应满足最大客流要求,并充分考虑与城市各类建筑相协调、相结合,再以此为基础做好多方案的技术经济比较。位置的确定,要保证既能满足客运交通增长的需要,又能符合城市长远发展规划,减少拆除、迁移和影响既有建筑及地下管线等。
(三)确定最佳线路的纵断面
在选择、确定线路纵断面方案时应根据工程地质、水文情况,施工难易程度,沿线地形、管线资料,并结合城市长远发展规划等多方面因素,予以综合确定。设计时,不但要认真做好纵断面的选线,还要增加横断面的选线设计。对不同地段要进行深入的技术经济比较,确保线路纵断面的设计质量。
(四)确定最佳的工程施工方法
地下结构设计宜采用信息化设计法,建立严格的监控量测制度,选择合理的施工方法和施工工序,力求施工简便、经济合理,尽量减少对周边环境的影响,合理选择车站围护结构形式,区间合理采用明挖法、矿山法、盾构法等施工。
结束语
城市轨道交通工程建设涉及到方方面面的因素,因其作业环境特殊,设计要求极高,建设周期长,投资巨大,因此,要做好轨道交通的控制造价的难度也较大,需要参建各方在决策规划和工程实施等阶段,吸取国内外已有轨道交通城市的经验,统一思想、加强协调,充分运用科学的现代化项目管理方法,方能有效地控制工程造价。
摘要:城市轨道交通安全对城市发展有着不可低估的影响。从经济学角度考虑,轨道交通安全具有公共产品特性、生产力特性、资源配置特性。因此,要把轨道交通安全和城市发展协调统一起来,以达到安全效益的最佳状态。
关键词:公共产品;生产力;资源配置
轨道交通由于具有快速、环保、运能大等特点,已成为各大城市发展公共交通优先考虑的项目。据统计,我国现有20多个城市正在建设或规划建设地铁等轨道交通项目,在建线路总长度超过390公里,有1500公里线路正在规划建设中。轨道交通在给人们带来便捷舒适的同时,也面临着由于人、车辆、机电以及社会灾害等因素而导致的安全问题。
轨道交通的安全性,对城市发展有着不可低估的影响,有必要从经济学角度对轨道交通安全问题作出一些思考。
1轨道交通安全的“公共产品”特性思考
“公共产品”是指具有非竞争性和排他性的产品。非竞争性是指消费上的非竞争性,就是同一单位的公共产品可以供许多人共同消费,某些人对该产品的享用,并不影响他人的享用;排他性是指公共产品一旦提供给公众,不论何人都可以享用,任何人不得加以排斥。
安全属于社会秩序的范畴,是对人、对财产、对环境保护类的无形产品。轨道交通安全具有“公共产品特性”,表现在消费上不具有排他性,不会因一些人的“消费”而影响其他人的“消费”。但是,会因某个人或某一些人的不安全行为而导致安全这一公共产品的隐性短缺或显性短缺。例如,城市轨道交通安全,在没有形成事故以前,个人是“免费”消费着他人所制造的“安全”这一产品。但若个别人不遵守安全规程甚至违法犯罪导致安全事故的发生,将会危及无辜,不仅造成人身伤害和财产损失, 同时会严重地影响了社会秩序的稳定。例如,今年7月份英国伦敦地铁爆炸;1995年3月日本东京地铁毒气;2003年2月韩国大邱地铁纵火;2004年2月莫斯科地铁爆炸、大火等案件,伤亡惨重,损失、影响巨大。
地铁公司作为企业,其力量毕竟有限,不可能无限制地承担这类公共安全的社会责任。市场取向的改革带来了发展和繁荣已被实践证明,但市场不是万能的。公共产品的特性导致市场失灵,使政府调节成为必要。关系到社会整体利益的公共交通安全问题,单个企业无力承担起全部义务,政府应当作为公共产品来供给。
公共产品可以分为广义和狭义两种。狭义的公共产品是指政府通过微观参与提供生产性基础设施。轨道交通的投资与建设可由政府部门负责,授权地铁运营公司以经营权,并将基础设施以租赁形式租赁给地铁运营公司,象征性地收取租赁费。由于轨道交通安全所具有的公共产品特性,决定了国有企业能够更好地完成相关任务。国有企业的投资主体主要是国家,国家比任何个人更有全局观念,更关注社会的均衡发展与民众的利益,能够在追求经济效益的同时充分考虑社会效益。相对而言,非国有市场主体往往更注重经济效益,不愿意为承担社会责任而承受利益损失。因此,从轨道交通安全所具有的“公共产品”特性出发,经营轨道交通产业一般仍应以国有经济为主,有条件地允许一部分非国有经济的介入。
广义的公共产品除了基础设施外,还包括立法执法、反恐防暴、公共政策、各项制度安排等。针对地铁运营中可能发生的灾害性事故,需要政府向社会提供防治这些社会性灾害的公共产品。为保证轨道交通运行的安全,越来越需要政府提供如公共政策、政府规制等广义的公共产品。公共政策是政府实施调控和管理的重要手段和工具,可以为轨道交通各经营主体提供行为规范、基本准则和行动指南,并为广大乘客制定安全乘车的行为依据。政府规制作为政府的一种治理工具,意味着政府通过制定特定规则约束企业经营者的经营行为,也就是要约束因为个人利益最大化动机的过分膨胀而导致他人与社会公众安全利益受损。
在保证轨道交通安全问题上,政府的作用应当进一步加强,要根据需要和可能不断推进政策创新,保证公共产品供给的安全性。
2轨道交通安全的生产力特性思考
安全不仅仅是一种技术物态和条件,还是一种具有经济效益的活动,是通过对投入的人力、物力和财力,进行合理组织、控制和调整,以减少事故和降低事故损失,达到人、技术、环境的最佳结合,间接促进了经济增值的一种活动。安全活动既具有自然属性,又是在一定的社会生产方式下进行的有目的的活动,它在遵循自然规律的同时,还受到社会生产关系的影响,因此,安全具有生产力的特性。
生产力是生产能满足人类需要的有用物品的能力。轨道交通安全具有生产力特性,一方面是指它体现了一定的社会关系和经济关系,具有一定的社会和经济属性,由于轨道交通安全涉及到社会的方方面面,已成为影响社会生产力发展的一个重要因素;另一方面轨道交通安全状况受生产力发展水平的制约,从一定程度上讲,轨道交通安全程度是一定生产力发展水平的标志。
生产力是由人的要素和一系列物的要素结合而成的有机体系,轨道交通安全也是受到人、车辆、机电等人的和物的因素的作用。近年来,国内外轨道交通事故分析证明,这些因素是导致轨道交通事故发生的主要原因。
从人的因素看,既有因乘客未遵守安全乘车规则所导致的事故,也有因为工作人员职责疏忽而引发的险性事故。从物的因素看,车辆、轨道、供电、信号等故障都可导致事故的发生。
生产力反映的是人类的劳动能力,生产力的发展归根结底是人类劳动能力的发展,是人类科学知识、实践经验、操作技能和社会结合能力不断累积和提高的结果,因而人是生产力中的首要因素。
统计表明,几乎每一起重大事故都与工作人员的基本素质有关,所以抓运行安全首先要抓对工作人员的教育和培训包括法制教育,技术教育,安全教育和职业道德教育,使工作人员牢记“安全第一”的运营准则,任何时候都不能心存侥幸和麻痹大意。
迅速的反应和正确的措施是处理紧急事故和灾害的关键,只有增强员工对突发性事件的应急处理能力,才能把事 故与灾害造成的人员伤亡和财产损失降到最低限度。为了保证轨道交通运营安全,除了加强对员工的安全思想教育,还必须进行事故应急处理模拟演练,逐步提高各有关专业和工种工作人员的应变能力、协同配合能力和对事故的综合救援能力,
达到锻炼员工队伍的目的。
为了提高轨道交通的运营安全和运输效能,提高生产力水平,还必须抓住其他车辆、轨道、供电、信号设备等一系列物的因素,因为这些因素都直接关联到列车的安全运行,必须引起建设和运营企业的高度重视,采取相应对策。
生产力的发展归根结底是人的能力的发展,而人的能力的发展又归根结底是科学技术的发展。科学通过革新生产工具和生产技术、扩展新的劳动对象、提高劳动者素质和促进管理的科学化等多种途径,被运用于生产过程,形成现实的生产力。在科学技术日新月异的现代社会,生产力的发展越来越多地取决于科学水平和技术进步,取决于科学技术在生产上的应用。
“科学技术是第一生产力”,它的作用渗透于轨道交通安全的每一个要素,离开了现代科学技术的综合应用,安全运营就不可能得到强有力的保证。首先要用科学技术促进人员素质提高,用科学的理论和正确的思想观念教育广大员工,使他们掌握科学的管理方法和工作方法,掌握岗位所需的科学知识和技能。其次要提高车辆等装备的科技含量,用新技术、新设备提高运营系统的可靠性和安全性。其中采用自动化程度高、安全性能好的系统设备,是提高运营系统安全性的重要基础。现代城市中,地铁是人流最为密集的公共场所之一,其可靠运行是地铁安全运营的前提条件。把这些机电设备纳入统一的智能化的管理,通过自动化系统对这些设备进行科学高效的监控管理,是确保地铁内安全的关键因素。
3轨道交通安全的资源配置特性思考
满足人类欲望的物品可分为“自由物品”和“经济物品”。“自由物品”是指人类无需通过努力就能取用的物品,如阳光、空气等,它的数量是无限的;“经济物品”是指人类必须付出代价方可得到的物品,即必须借助生产资源通过人类加工出来的物品。相对于人的无穷无尽的欲望而言,“经济物品”或者说生产这些物品的资源是不足的,稀缺的。从经济资源稀缺性的事实出发,就产生了资源配置的问题。
轨道交通安全属于“经济物品”,它是通过政府、企业、乘客和车辆、轨道、控制系统等一系列因素相结合而生产出来的。社会资源是有限的,社会对安全的投入受到客观经济水平的限制,它的数量不是无限的,如何在有限的安全投入下,获得最大的安全效益?这使轨道交通安全具有了资源配置的特性,即必须在现有的条件下,通过资源的合理配置,最大限度地增进轨道交通的安全,实现最优化。
安全资源配置是安全活动与安全产品生产之间的资源配置比例和安全活动各环节之间的资源配置比例问题。可以这样认为,轨道交通的设计和建设属于安全产品的生产,而轨道交通的运营则属于安全活动。
一方面,在一定时期可控资源是一定的,这些资源一部分配置在产品生产上,另一部分配置在安全活动上。产品生产与安全活动之间的资源配置比例决定着生产与安全之间能否协调统一,决定着轨道交通安全所能达到的广度和深度。所以,在安全资源配置总量一定的情况下,安全资源配置问题首先要解决多少资源配置在产品生产上、多少配置在安全活动上,安全资源配置应该以最优化作为配置效率的标准,以实现安全产品生产与安全活动的协调统一。
过去,政府或企业抓轨道交通安全基本不介入轨道交通建设项目,只是在投入运营后承担起安全监管或实施工作,将安全资源倾力投在运营中,这是不合理的配置方式。实践证明,运营环节能否正常和安全,和前期的方案论证、设备和信号的选型、以及设计和施工环节具有前因后果的关系。因此,在轨道交通建设、开通运营过程中,要充分发挥“一体化”经营的优势,在设计、建设、运营中,有效实现安全资源的合理整合,通过运营部门全过程参与新线的设计、建设和调试,将运营现场的经验与实际问题带到设计工作中,使设计充分考虑运营安全的需要,将安全的关口前移到设计、建设阶段,把对事故的事后的弥补转变为事前的主动控制,使安全资源在安全产品生产和安全活动中得到合理配置。
另一方面,安全活动各环节资源配置的规模、结构,决定着安全活动成效和安全保证程度的高低。轨道交通运营企业是安全活动的主体,在市场经济条件下,企业是独立的市场经济主体,同时也是运营安全的责任主体,经济效益和安全保障共处企业体系中。企业必须明确和落实相应的权利、责任和义务,对安全活动各环节进行合理的资源配置,进行统筹考虑,按照轻重缓急合理使用资金,及时满足各项安全需要,提高运营设施设备完好率和安全可靠性,使有限的资源在安全活动的各环节中处于最佳均衡状态,提高安全活动的成效。
探索和研究城市轨道交通安全的经济学问题,就是要寻求安全活动的最佳方式和有效途径,使安全活动和人的工作生活合理地结合,与经济发展相协调,实现[:请记住我站域名/]人、技术、社会三者的最佳安全效益
一、城市轨道交通工程项目成本管理的具体内容
1、成本管理的组成
在交通工程的施工项目管理当中,所涉及到的成本管理在一定程度上就是成本报告,成本资料整理,反馈分析,成本核算,实际支配以及成本预算等构成的。成本的管理是城市轨道交通工程项目管理的核心,每一个单项的工程,在使用的费用方面都是项目的成本所制约的。
2、成本管理的程序
在成本管理方面,要有程序,有步骤的开展。在城市轨道交通工程项目工程当中要先开展成本预测流程,让商务部门的造价人员以及项目经理等人员一同商议。接着在目标成本的编制方面要由有关的管理部门决定,然后将其备案成册,根据预算的规划开展实施的流程。然后,城市轨道交通工程项目中的每一个部门,包含:工程,生产,商务,财务部门要以目标成本作为依据,妥善的开展支出的规划。在最后的流程中,利用所反馈的工程信息,开展交通工程的成本考核,按照真实的状况合理的对项目成本进行控制。
二、对城市轨道交通工程项目的成本管理产生不利影响的因素
1、人为因素
最重要的因素就是人为因素,是因为交通项目自身的特征所制约。城市轨道交通工程项目管理当中,施工的管理者以及施工的工人,在进行成本管理方面会存在着相应的差异,是因为施工管理者和施工工人,在认知交通施工成本的意识上,是不够具体的。以主观意识的角度来分析,会产生不利的影响导致实际的操作进程中产生纰漏。例如:由于人为的原因而导致的交通工程质量或安全事故。在施工过程中的允许偏差数据控制不严。在管理物资的采购方面,因为人为的管理方面所产生的纰漏,而导致成本逐渐失控以及原材料的不断浪费现象等。体现出的这些状况基本都是人为的因素而导致项目管理方面产生不足,对城市轨道交通工程项目自身的成本控制有所影响。
2、时间因素
城市轨道交通工程项目成本被时间因素所制约的不利影响,具体所指的是为了可以符合规定时间,对工期目标实现或者完成合同工期,所利用的对策,也就是使用人员增加,工程设备的增加以及加班等方式,而造成的费用。交通工程的项目自身一般会设置相应的施工时间,在施工项目自身还会存在一定程度的技术性要求。在城市轨道交通工程项目的实际施工过程中,有效的对施工工期进行安排,对施工的质量严格关注,才可以将项目施工的成本合理降低,比如:混凝土浇筑工程,混凝土其硬化强度要根据气温和混凝土特性,需要一定的时间,否则,要加大模板及支撑的投入。随意的赶进度,赶工期,会将一些额外的费用开支有所增加,自然就会对项目成本有所增加。
3、管理因素
所谓管理因素是和人为因素分不开的,管理因素中所蕴含的制度方面能否完善,健全;其中的执行过程和有关规定是否相符;顺利的工程进展是否实现;责任的管理是否能够明确以及实际操作方面是否对安全生产,和工程质量造成影响,在一定程度上都会让管理因素影响到成本控制。
4、设备因素
城市轨道交通工程项目在进行正式建设的阶段,材料和设备是必须要对其投入的,并且还是对工程项目的成本有所影响的核心成分。材料和设备自身的质量,会对设施和设备的高速运行,直接产生不利的影响。并且,针对设备的操作方面,施工人员在技术的把握程度上,对设施和设备的高速运行也一样会产生不利影响。所以,设备如果能够正常的高速运行,才可以让项目的成本保证有效的降低。
三、对城市轨道交通工程项目的成本管理有所提升的对策
1、非生产性开支管理要加强
管理非生产性的开支,一定要将合理的报销,审批以及管理程序建立健全。要和项目自身有所融合,对机车修理,招待,办公以及小车油料等费用的需求,开展较为严谨的控制措施。例如:小车油料费用方面,需要按照不同的路况以及不同的车型,拟定相对适用的油耗标准,合理的对油料进行控制。如果在开支方面产生超标的现象,就一定要对超支的详细原因系统分析,并且要在第一时间将改进和控制的方式提出,同时,拟定相对恰当的对策,让类似的事件在产生的频率上能够得到避免。
2、低设备保养和维护的重视程度要提升
城市轨道交通工程项目一般情况下,要对大型的机械设备以及大量的重型设备合理配置,将设备的性能保持良好,才可以将城市轨道交通工程项目中的施工时间以及施工质量得到保证。所以,对管理设备方面一定要加强,对设备的基本维护工作要绝对重视。维护设备的阶段,一方面可以将设备的施工期限延长,另一方面还可以将设备中所存在的潜在问题挖掘出来,让使用当中所产生的故障现象可以获得极大程度上的避免,从而让施工进度可以得到维护。维护设备的具体流程,不但要对设备保养方面进行妥善维护,还要投入较大的资金在维护设备方面,在第一时间对问题的部件进行更换。
3、对城市轨道交通工程项目中的成本管理加强
对城市轨道交通工程项目成本控制的强化,要将成本管理体制建立成为完善,规范,统一的模式。在城市轨道交通工程项目的具体施工阶段,其中所涉及到的项目经理有必要针对全部的工程项目,开展适当的成本控制,生产的管理人员一定要按照施工的主要规划,对不同的施工任务单,材料限额领取单开展较为严谨的控制方式。对城市轨道交通工程项目的成本控制中,较为重要的环节是加强项目材料的管理,所以,在交通项目分项工程结束的时候,必须开展细致的工程验收,对人员的实际消耗以及材料的真实消耗充分核对,要让施工任务单以及材料限额领取单能够确保结算的准确度。另外,在采购原材料方面也要将成本控制坚持到底,交通的原材料上因为存在着一定的特殊性质,一方面会由于市场的波动而造成不利影响,另一方面还会受到地方保护,标段竞争以及其他相关的原因而导致价格的波动,所以,在材料采购过程中要具备相关的市场意识,可以合理的对市场活动进行掌握,拟定较为有效的采购原材料对策,在可以对产品质量保障的条件下,采购的最佳材料是具备性价比较高特征的材料。
4、使用优秀先进的技术对施工过程中进行管控
选择有经验的,责任心强的优秀技术人员,利用现代的高科技软件和精确的测量工具,在满足设计和规范要求的前提下,在偏差允许范围内控制长度和间距。认真熟悉设计施工图中的材料及构配件几何尺寸和模数,根据构造和使用功能,对轴线和各标高严格控制;主体结构的平整度严格控制,抹灰厚度不超标;室内的混凝土结构模板采用清水模。
5、交通项目施工的管理成本需要灵活的确定
在确定了项目目标的成本之后,交通 企业要按照实际的合同内容,分层次的配置责任权限,每一个级别的作业班组和项目经理之间,要将自身的责任有所明确,并且对有关的责任合同正确签订。每一个级别的作业班组有必要细致的对每一天的施工工??做好,对施工日志做好记录,利用日志内容真实的将施工成本和工作进度反映出来。项目经济要对每一个班组的支出费用差距以及项目进度指标,定期形式的核查,同时对作业班组的实际目标以及成本费用,细致的分析其脱离的程度,将施工的责任人以及问题的根源搜寻出来。
结束语
成本控制是城市轨道交通工程项目中非常重要的组成部分,将城市轨道交通工程项目中的成本控制贯彻落实,就能够将管理水平提升,将经营管理有所改善。
一、城市轨道交通工程开展施工管理工作的必要性
在我国的许多城市,为了解决城市交通拥堵问题,兴建城市轨道交通工程已经成为了发展的必然。考虑到城市轨道交通的重要性,我们在施工过程中,必须要保证工程质量和安全性,为了达到这一目标,就要积极开展施工管理工作。从目前城市轨道交通工程来看,开展施工管理工作是十分必要的,其必要性主要表现在以下几个方面:
1、为了满足整体工程质量,必须开展施工管理工作
城市轨道交通工程在兴建的过程中,需要协调多个施工环节和管理部门,整个工程施工难度很大,涉及到的质量控制点也非常多,要想保证整体工程的施工质量,必须开展施工管理工作。
2、为了满足整体工程的安全性要求,必须开展施工管理工作
城市轨道交通工程涉及的施工环节多,在施工过程中特别要注意安全,如果工程施工过程中出现安全问题,那么将会对整体工程造成极大的影响。所以,出于保证整体工程安全性的要求,我们必须开展施工管理工作。
3、为了保证整体工程有序进行,必须开展施工管理工作
由于城市轨道交通工程施工程序多,整体工程相对复杂,所以在工程施工中必须要保证工程按照计划程序进行,保证工程的有效性,所以,要想保证工程有序进行,我们必须开展施工管理工作。
二、做好城市轨道交通工程施工管理工作具体措施
通过对城市轨道交通工程的实际过程研究后发现,其施工管理工作主要有以下具体措施:
1、城市轨道交通工程要明确施工管理的定义和特点
在城市轨道交通工程施工过程中,施工管理的定义是指施工开展中,施工空间、时间、安全防护以及配合资源的管理组织和安排,如施工计划管理、现场施工组织管理等。施工管理的特点主要表现为以下几点:(1)施工管理贯穿于整个城市轨道交通工程中,(2)施工管理是整个施工过程安全有效运行的基本准则,(3)施工管理在城市轨道交通工程中起到了有效指挥、全面管理的作用,(4)施工管理是整个城市轨道交通工程能够满足相关要求的重要手段和保证。由此可见,城市轨道交通工程要想取得预期的建设效果,就要积极开展施工管理工作,要以施工管理为主要手段,全面推进城市轨道交通工程的有序进行。
2、城市轨道交通工程要明确施工管理模式和管理内容
在目前的城市轨道交通工程的施工管理中,通常会选择项目经理负责制的管理模式。一般会先成立工程施工项目经理部,然后按照项目经理部的职责,组建整个管理体系,通过项目经理管理体系,划分并明确施工管理职责,通过具体的管理层推动工程项目的全面施工。这一管理模式的优势在于可以明确职责,保证施工管理质量。城市轨道交通工程施工管理的主要内容是对工程施工过程中的所有工序进行全面有效的管理。主要包括土建施工部分、电气施工部分,设备安装部分。在这几部分施工中实行施工管理,不但促进了工程质量的可靠提高,还保证了工程整体的安全性。因此,城市轨道交通工程的施工管理具有重要意义。
3、城市轨道交通工程要做好施工管理计划工作
由于城市轨道交通工程涉及的环节多,因此整体工程非常复杂,要想保证工程的有序进行,就要对整体工程进行全面的规划,而施工管理计划工作正是满足这一目的而产生的管理方式。在目前的城市轨道交通工程中,施工管理计划成为了施工管理过程中的重要组成部分,并在施工管理中发挥了积极作用。施工计划主要分为:时间计划,其中包括季度计划、月计划、半月计划、旬计划、周计划、日计划、临时计划。作业区计划:正线轨行区计划、车站内计划、车厂计划。作业性质计划:影响行车的计划、不影响行车的计划、影响客运服务的计划,不影响客运服务的计划等。施工计划的主要要素包括:施工单位、施工日期、时间、施工内容、施工区域、施工防护、施工配合。
4、城市轨道交通工程要做好工程列车的组织工作
在城市轨道交通工程的施工管理中,工程列车的组织工作是一项重要内容。工程列车的主要作用是辅助施工,其种类主要包括:(1)内燃机车:车厂调车(客车)、救援以及配合牵引平板车作业,(2)轨道车:配合牵引平板车作业,(3)作业车:接触网作业车、轨道检测车、接触网检测车,(4)平板车:普通平板、带吊臂平板。工程车组织的目标是为了安全有效配合作业,工程车组织的原则要满足以下要求:(1)工程车必须符合线路的车辆限界,(2)工程车可以牵引,也可推进运行,(3)工程车运行凭信号、行调命令、行车凭证或调车方式运行。由此可以看出,我们在施工管理过程中,要做好工程列车的组织工作。
三、城市轨道交通工程中施工管理起到的积极作用
从目前城市轨道交通工程的实际施工过程来看,施工管理对整个施工过程起到了积极的促进作用,其作用主要表现在以下几个方面:
1、施工管理促进了城市轨道交通工程的有序进行
施工管理在整个城市轨道交通工程施工中,起到了规范和指导作用,使整个城市轨道交通工程的施工过程有制度可依,保证了整个工程的施工秩序,使整个施工过程能够实现预期目标,完成预期的工程量和施工任务。
2、施工管理保证了城市轨道交通工程满足各项施工指标
施工管理的主要作用是提高工程管理效率和管理质量,切实促进城市轨道交通工程各项施工指标的实现,使城市轨道交通工程的整体质量和安全性均达到标准要求。因此,我们要明确施工管理对城市轨道交通工程的积极作用。
3、施工管理提高了城市轨道交通工程的整体施工效率和有效性
在城市轨道交通工程中开展施工管理工作以后,整个工程保持了良好的施工秩序,各项施工程序有条不紊的进行,满足了整个工程施工的需要。从作用上来看,施工管理出了保证工程的有效性之外,还对提高整体施工效率和有效性有着积极影响。
四、结论
通过本文的分析可以看出,在城市轨道交通工程中开展施工管理工作是十分必要的,施工管理对于保证整体工程各项指标的实现,促进工程施工指标的完成,提高整体施工效率和有效性均有重要作用。因此,我们要明确施工管理工作的要点,在城市轨道交通工程中,努力做好施工管理工作,促进整个工程质量和安全性的提高。
摘要： 本文探讨了西部大中城市轨道交通系统今后的发展趋势，在分析了城市轨道系统对地方经济和环保的积极作用的基础上，提出了西部大中城市根据市场需求和经济技术能力，在适当时间开展城市轨道交通系统的建设的对策，并提出了进行城市轨道交通系统建设应具备的条件，分析了拟建轨道交通系统城市应做的前期准备工作。本文旨在为拟建城市轨道交通系统的西部各城市探索新的思路，推动我国城市轨道交通事业健康发展。
关键词：城市轨道交通 工程 决策 规划
1. 前言 我国自1964年开始修建北京地铁一期工程以来的37年，已在天津、上海、广州和香港等特大城市建成运营线路136.4km，以上各城市和新开工的深圳、南京和重庆，在建城轨线路里程超过100km。作为大容量的城市快速交通工具，城轨系统的出现为缓解日益紧张的城市地面交通、引导城市布局合理发展、拉动地方经济、改善城市环境和环保各方面都显示出巨大作用。与已建城轨系统的城市相比，拟建城轨系统的城市多在西部，各城市在城市总体规划、资金筹措、人才储备和工程准备等方面尚存在诸多问题。一方面，不少城市迫切需要缓解城市交通状况，具有建设城市轨道系统的必要性；另一方面，各城市在基本建设条件尚不明确的情况下进行项目的申报，项目立项较困难。此外，拟建城市城轨交通系统的城市还需要进一步明确项目报批和应做的准备工作，一旦时机成熟，随即启动城轨项目的建设。本文将重点讨论建设城轨交通系统应具备的条件和西部城市如何开展工程建设的前期准备工作，与各位同仁共商如何推动我国城市轨道交通的健康发展。
2. 城市轨道交通系统对西部城市经济和环保的推动作用 随着我国国民经济的持续高速发展，提高城市化率、促进社会经济发展和提高人民生活水平是中国现代化的新进程。但由于在观念、人力资源、地理条件、工业基础、通讯、能源和交通方面的差异，西部各大城市的经济可持续发展与城市交通和环保的矛盾较沿海发达城市更加突出。西部大城市作为区域政治、经济、金融、通讯和交通的的中心，其核心的凝聚作用和对周边中小城市的辐射作用更加明显。由于需求和供给的严重失衡，造成了西部城市在经济可持续发展后续无力的局面。一方面，西部大城市人口和地方经济的高速发展与发展相对迟缓的城市交通的矛盾日益突出，人和机动车出行困难给地方带来的直接和间接经济损失总量较大，交通事故不断增加，日益增多的机动车废气、噪声和粉尘等环境污染，严重地制约了地方经济的可持续发展。随着市民对生活品质的要求提高和公众环保意识的加强，市民更加关注城市布局的合理发展和生态环境的不断改善。另一方面，由于西部各城市的经济实力明显不及沿海城市，财政收入和可供用于基础建设的资金非常有限，作为大型公益性基础建设，城市轨道交通项目的启动困难重重。
目前我国正处在持续高速发展阶段，西部城市发展空间巨大，亟待解决经济可持续发展与生态平衡、交通需求旺盛与道路严重不足、城市形象提升要求与城市布局不尽合理之间的矛盾。城市轨道交通系统作为城市客运交通工具具有安全、舒适、快捷、准点、容量大、乘客面宽等多种优点，是提升城市形象、缓解城市交通状况和改善生存环境的有效手段。大量研究成果表明[2]，轨道交通对改善城市生态环境有显著作用。与其他地面机动车辆比较，城市轨道交通的能源消耗仅为17.4%，人均CO2排放量仅为21.7%，人均噪声污染仅为53.3%，人均每千米资金投入也低于其他交通系统。此外，已建城轨系统城市的实践表明，作为城市基础设施的投入，城市轨道交通系统的兴建对促进城市布局合理发展和拉动地方经济有着十分明显的推动作用。
3. 城市轨道交通系统建设应具备的基本条件 近年来，除城轨已建和在建的城市之外，不少西部城市表示了建设轨道交通系统的意愿。由于城市轨道交通属于大型公益性建设项目，项目投资量大、建设周期长、直接回报低，不可能大规模在各城市建设。所以，有必要研究建设城市轨道交通项目的基本条件，以便各拟建城轨交通系统的城市在进行项目决策时做到心中有数，避免盲目启动，这对于拟建城轨交通系统的西部城市尤为重要。
在社会主义市场经济的今天，城市轨道交通项目的建设应遵循市场规律，也就是实现需求与供给的平衡。这里的需求就是当地的城市规模和交通量是否达到一定的尺度，而供给则是指该城市是否具备修建城轨系统的能力。具体地说，一个城市是否应当建设城轨交通项目，应从城市发展的需求、经济技术能力和社会经济效益三方面来综合考虑。鉴于此类项目的社会效益和国民经济效益已十分明显，在项目评价中难以做到客观、合理的量化评价，在此不作深入分析。在收集我国主要城市国民经济和交通状况数据的基础上，我们选择具有代表性的主要指标，采用定性分析和定量测算相结合的方法，从市场需求和建设能力两个方面进行综合分析和评价，提出关于城市轨道交通项目决策的建议。
3.1 市场需求分析
一个城市是否应该建立轨道交通系统，首先取决于城市的需求状况，而城市对轨道交通的需求是多方面的。一般来讲，市区总人口、市区人口密度、建成区面积、道路长度、道路用地面积、人均道路面积、路网密度、道路面积占用地面积的比率、机动车总量、非机动车总量、居民日出行总量、人均日出行次数、单向高峰小时客流量、总交通负荷及城市交通发展规划等都是衡量需求的指标，但是，用全部指标进行评价，不能很好地突出主要需求，也不具备可操作性。
研究表明，一般来讲，市区人口超过100万人，人口密度达到1000人/平方公里，人均道路面积不足10平方米/人，预测单向高峰小时客流量超过1万人次，城市的交通矛盾就十分突出，对轨道交通系统的需求较为迫切，具备建设的必要性。上述指标作为评价城市轨道交通需求的主要因素具有一定的代表性。
3.2 经济技术能力分析
城市轨道交通的实现，主要取决于城市的经济实力和行业的技术水平。其中，城市经济实力是最重要的约束条件，对轨道交通这类社会公益性项目的实施起着决定作用。我们认为，城轨交通待建城市的GDP、人均GDP、财政收入和城镇居民人均可支配收入等指标，能较好地综合反映城市经济发展水平和潜在的经济能力。
3.3 综合评定方法探索
为了给各城市在对城轨项目的进行决策时提供参考，充分体现项目决策的科学性，我们以国家统计口径提供的数据源为依据，以科学性、客观性为主，突出重要性，兼顾可操作性，选择十个主要指标建立城市轨道交通建设条件的评价体系，提出两种综合评定方法。
极限评定法是给出每个指标的最低或最大限值，作为评定城市轨道交通建设的必备条件。项目只有同时满足十个指标的极限值，城市才具备建设城市轨道交通系统的条件。这种方法的优点是简单和明确，便于操作，缺点是难于完全真实地反映城市综合情况。
综合评定法是从城市建设发展的需求和经济技术能力出发，以城市现状和国家年度统计数据和政策性文件为依据，对10个主要评价指标进行加权评价。这种方法原则上能较好地反映城市的交通需求与经济实力，但权重系数的选择往往难以做到公正和客观。
为了给城轨交通系统待建城市提供科学和操作性较好的评价指标，参照国家有关规定和结合城市轨道交通行业的特点，经研究，我们推荐极限评定法（见表1），并给出了量化指标的推荐值。通过对我国主要城市1999年统计数据的调查、分析和测算，在建城轨系统城市的各项指标均达到要求，部分待建城市的各项指标也满足要求。我们认为，这一指标体系既有一定的科学性，又有一定的可操作性。希望该评价体系对城轨系统待建城市在项目决策时具有一定的指导作用。
提 要： 上海地铁二号线东西延伸段、莘闵轻轨交通线，西安地铁等工程，系统探讨了城市轨道交通高架桥在选型上应考虑的方面和因素，并结合具体工程项目，对高架桥的梁部结构及墩柱的各种型式做了详细介绍，给出了选型的参考性方案。
主题词： 城市轨道交通；高架桥；梁部结构；桥墩；伴随着我国城市化进程的迅速发展，和中央开发大西北战略的确定，城市交通系统等基础设施的建设已成为优先实施的基本任务之一。城市交通系统中，除公共汽、电车外，主要有地铁和轻轨系统。我国许多大城市，除公共汽车、电车系统外，地铁和轻轨系统为数不多，亟待建设。
人们通常主要根据客运量和建设资金来选择修地铁或轻轨， 但由于地铁建于地下造价实在太高， 现在， 人们更倾向于将尽可能多的地铁建于地面上。修于地面上的地铁同轻轨一样， 土建结构大部分为高架桥。高架桥的选型和设计， 是当前桥梁工程师进行研究和实践的主要任务之一。
1、影响高架桥选型的主要因素高架桥选型主要包括梁部和墩柱的选型， 基础虽受梁部和墩柱型式的一定影响， 但主要还是由地质情况确定， 比较单一； 选型时主要考虑景观、经济、功能、施工、占地和工期等几方面。
1. 1高架桥应与周围城市景观保持一致鉴于高架桥作为城市的永久建筑， 人们期望其会成为城市的一道美丽的景观。但由于高架桥长、窄、平的特点， 要想达到此目标实际上非常困难， 而且将城市的着眼点过多吸引在高架桥上也并不可取。笔者以为高架桥在造型上应以简洁为基本原则， 采用融和法和消去法， 使之从属于城市环境。如上海， 道路用地范围窄， 两侧高楼林立， 宜使桥梁造型柔和， 色彩暗淡， 弱化视角效果； 如西安和兰州， 道路两侧视野比较开阔， 宜采用有力度感和色彩鲜艳一些的造型， 引起人们的注意。
1. 2高架桥应与当地人文景观相互和谐高架桥的造型，除了考虑与周围环境景观的一致外，还应重视当地人文景观的和谐。由于我国幅员辽阔，历史悠久，每个城市都积累了深厚的、富有地域性的人文文化特征， 在高架桥的造型上选型上，必须充分注意这种差别，比如，对江南城市和西北城市的造型就不宜采用同一型式。对于江南城市， 如上海， 可采用斜腹板箱梁， 配以独柱矩墩（采用大圆弧倒角）或双柱圆墩，以体现江南的轻巧柔和； 而对于西北名城西安或兰州， 则可采用直腹板箱梁， 配以独柱矩墩（不倒角），以体现西北豪爽刚直的文化氛围， 如图1：1. 3 高架桥在经济上应节约高效经济指标是确定高架桥型式的主要因素，它通常最主要是在纵向上限制桥梁跨长， 这也是桥梁在美观上受到限制的一个主要因素，因为大跨度更易体现桥梁的轻盈。经济指标一般具体体现在以下几方面：1）经济跨度：经济跨度一般与地质情况和规模化生产有关。如采用箱梁梁型、支架现浇法施工，对于上海，经济跨度在30 m 左右；而西安则为25 m 左右。
（2） 结构体系：结合城市轨道长的特点，采用连续结构要比简支结构经济。如（3×30） m 连续箱梁结构（3） 梁型：通常梁型越美观，造价也越高。如弧形外要比3 孔30 m 简支梁结构便宜约5～ 10% .当然，连腹板箱梁要比直斜腹板的造价高。续结构要比简支结构在设计和施工上都要复杂一些。
a 上海市高架桥造型参考方案
b 西安市高架桥造型参考，高架桥造型参考方案
1. 4高架桥施工应力求先进、快速现在，我国高架桥通常采用现浇法施工，比较落后。这主要是由于我国当前仍存在许多诸如运输、架设设备方面的问题，无法采用预制吊装法施工。比如，对于L p= 30m 的简支箱梁，双线每孔重约320 t，单线时约150 t，我国现阶段均无适合的运输、吊装设备。
但由于无碴轨道结构对桥梁变形的要求，为减少梁部结构的收缩徐变变形，一般控制承轨台施工与桥梁施工的时间间隔不小于一定数值，如L p= 30m 简支梁，一般为90 天。为便于合理安全施工顺序以缩短工期、工厂规模预制以降低造价和减少施工期间对周围居民噪音影响等，宜采用先进的预制吊装法施工。随着我国时速达250 km /h 的秦沈客运专线的启动，铁路系统已在1999 年研究成功了M Z32 移动模架造桥机、3BM 2600 型架桥机和420 t 胎式箱梁运输车等专用设备以及相关施工工艺和方法，笔者相信，随着城市轨道交通的发展，这些设备和方法也会转向高架桥的建筑方面。
2、高架桥梁部结构型理论上可采用和国外已采用的梁部结构型式有： 槽形梁、下承式脊梁、T 梁、板梁和箱梁等。
2. 1 槽形梁： 桥梁建筑高度低， 便于城市道路间立体交叉， 压低线路标高， 节约总投资； 且两侧主梁可兼起防噪屏作用， 景观程度很好。但需布置多向预应力钢筋。施工复杂， 进度慢， 造价较高， 且设计、施工经验少。
板梁：桥梁建筑高度较低，每线采用两片或四片空心板梁，受力清晰，设计、施工经验相当成熟。但各片板梁间铰接，整体受力性差；经济跨度一般在16～ 20 m，较小，景观性差；梁高较低，相应刚度较小，梁部后期收缩徐变较大，不利于轨道交通线路轨道调高要求；按常规预制、吊装施工时，也只能用于20 m 以下的小跨度。
箱梁：桥梁建筑高度适中，工程量较省；适用性好，既可作为区间标准地段，也可用于曲线、变宽、出岔地段；整体受力性好；外观线型流畅、美观；设计、施工程数量为：混凝土， 0151m立方米；预应力钢筋，31kg； 钢筋，经验成熟，对的传统的现浇法施工积累有丰富的经验。、
综上， 笔者推荐高架桥桥梁部采用箱梁型式， 现由如下：
（1） 箱梁的闭合薄壁截面刚度大， 整体受力性能好， 对于斜弯桥尤为有利。箱梁顶、底板具有较大的面积， 可有效地抵抗正负弯矩， 并满足配筋要求。箱梁具有良好的动力性能， 收缩变形数值小。
（2） 箱梁截面外形简洁， 底面平整光洁， 线条流畅， 景观效果优异。
（3） 箱梁既适于中、大跨， 也适于简支和连续结构， 更适于各种地段， 如直线段、曲线段、出岔段和变宽段等， 便于同一条线路上减少桥梁类型。
（4） 箱梁具有相当成熟的设计、施工水平和经验。当前的现浇法施工虽有不足， 但尚可以克服， 如使预应力钢束锚固于梁内而不锚固与梁端， 从而可以同时开始多个工作面施工等， 而不致影响整个工程的进度。
（5） 从可持续发展角度看， 箱梁只要解决了大吨位的运输、吊装设备的研制和相关施工工艺问题， 即可实现工厂化、规模化生产， 经济指标将会大幅下降。
3、高架桥墩柱型式墩台基础除应有足够的强度和稳定性， 避免在荷载作用下的过大位移外， 其造型应能使上下部结构协调一致， 轻巧美观， 与城市环境和谐、匀称。在墩台选型上， 其一般服从梁部型式， 此外， 也受占地、道路、通视等的限制。通常有：T 形墩、倒T 形墩、Y 形墩、单柱墩、双柱墩等基本型式
3. 2 倒T 形墩： 主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距稍远的梁型。特别是对于外腹板微斜的箱梁， 如墩高适宜， 则可使梁的腹板和墩的边线斜度一致， 使上下部浑然一体， 造型美观。但该墩受力上较合理， 材料有浪费， 投资增加； 在墩高相差较大时， 整体造型不易协调。
3. 4 单柱墩：主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距较近的梁型。特别是对直腹板箱梁，可使箱梁底宽同墩横向宽度一致，从而使上下部浑然一体，显得挺拔有力度，对墩高的变化适应性极强。受力合理，材料较节省， 施工方便。
3. 5 双柱墩： 适于各种梁型， 用于多线或出岔地段。承载能力及稳定性较强， 墩可以做得纤细， 材料利用率高。但对桥宽仅810m 左右的高架桥来讲， 造型显得不够简洁。综上， 为与箱梁配合，
（2） 受力合理， 比较经济。
（3） 上地较少， 施工方便、快速。
（4） 适应性强， 既适于墩高差别较大的情况， 也由于横向刚度较大， 尤其适于曲线地段。箱梁与上述几咱墩型的配合效果，
4 对城市轨道交通高架桥选型的建议高架桥选型现阶段宜采用箱梁配以轻型墩台， 基础应根据地质情况确定， 施工采用现浇法施工。但需抓紧大吨位运输、吊装设备的研制开发和施工工艺研究， 以降低造价； 同时也需对槽型梁和下承式脊梁的研究投入一定精力。
摘要：本文从城市轨道交通供电系统的功能、构成、以及系统的外部电源方案等方面对城市轨道交通供电系统进行了简述。在此基础上引入了城市轨道交通供电系统中压网络的概念，中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。同时结合国家中压配电现状及发展趋向、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路、以及不同电压等级的中压网络的特点，对中压网络的电压等级的特点进行了综合比较，并对其构成进行了系统分析。最后提出了一种新型接线方式-20kV牵引动力照明混合网络。
关键词：牵引动力照明混合网络 城市轨道交通 供电系统 中压网络
一、供电系统的简介及中压网络的概念
1、城市轨道交通供电系统的功能
城市轨道交通供电系统，担负着运行所需的一切电能的供应与传输，是城市轨道交通安全可靠运行的重要保证。
城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要的牵引负荷，二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。
在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷；有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准，而且这种要求和标准又相差甚远。城市轨道交通供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使其发挥各自的功能与作用。
保证电动客车畅行，安全、可靠、迅捷、舒适地运送乘客，是供电系统的根本目的。
2、供电系统的构成
根据功能的不同，对于集中式供电，城市轨道交通供电系统可分成以下几部分：外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。对于分散式供电，城市轨道交通供电系统则可分成以下几部分：外部电源、(电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。牵引供电系统，又可分成牵引变电所与牵引网系统。动力照明配电系统，又可分成降压变电所与动力照明。
但在进行初步设计与施工设计时，为便于设计管理，供电系统往往被划分成：系统设计；主变电所设计；牵引变电所(或牵引降压混合变电所)及降压变电所设计；牵引网设计；电力监控系统设计；杂散电流腐蚀防护设计(注：动力照明随同土建一起设计)。
3、外部电源方案
城市轨道交通系统的外部电源方案，根据城市电网构成的不同特点，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。
(1)确定外部电源方案的原则
城市轨道交通作为城市电网的特殊用户，一般用电范围多在10km~30km之间。城市轨道交通系统的外部电源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何种方式，应通过计算确定需要负荷之后，根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程实际情况综合分析确定。
(2)集中式供电
在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电所，这种由主变电所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等即为集中式供电方案。
(3)分散式供电
根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源，构成供电系统，称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为分散式供电方案。
(4)混合式供电
将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。
通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压网络。
根据网络功能的不同，把为牵引变电所供电的中压网络，称为牵引网络；同样，把为降压变电所供电的中压网络称为动力照明网络。
中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。
中压网络不是供电系统中独立的子系统，但是它却是供电系统设计的核心内容。它的设计牵扯到外部电源方案、主变电所的位置及数量、牵引变电所及降压变电所的位置与数量、牵引变电所与降压变电所的主接线等。
二、中压网络的电压等级
1、国家中压配电现状及发展趋向
我国现行中压配电标准电压等级有：66kV、35kV、10kV。随着城乡电气化事业的发展，只有一种10kV作为中低电压的分界，显然已不能满足城乡配电网发展要求。
我国第一个20kV一次配电的供电区，已经于1996年5月在苏州工业园区投入运行。从前一段运行情况来看，其线损率大大低于10kV系统。
对于农村电网，从电源电压直接送到中压一次配电层，形成高压电源层──中压一次配电层──低压户内三级配电，可以简化电网、降低造价、减少线损、利于发展。采用20kV作为中压一次配电层，功能上可以替代35kV与10kV两个配电层，而造价上则与10kV设备差异不大。由此可见，20kV电压等级的这种特点，也适合于高密度负荷地区的城市电网。例如：早在1999年中电联供电分会发表的“北京电网实施城网建设和改造的规划原则”中表明：北京市区内电压等级按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)设计，其中新建开发区可选20kV电压等级。
2、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路
以往，因国家城乡电网中没有采用20kV这一电压等级，相应的开关柜等20kV设备，也没有跟上发展。在这样的大环境下，要在城市轨道交通工程中使用20kV电压级，是比较困难和不现实的。因而，国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用了35kV(若采用国外设备则是33kV)或10kV。北京地铁、天津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速轨道交通3号线的中压网络为10kV；上海地铁1、2号线的牵引网络采用了33kV，动力照明网络采用了10kV；上海地铁明珠线的牵引网络采用了35kV，动力照明网络采用了10kV；广州地铁1、2号线采用了33kV的牵引动力照明混合网络；南京地铁南北线一期工程、深圳地铁采用了35kV的牵引动力照明混合网络；武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。
然而，随着城乡电力消费的增长，发展城乡20kV配电网已提到议事日程上来。20kV是目前公认的具有发展前景的优选电压级。20kV开关柜、变压器、电力电缆等一系列设备，也完全实现了国产化。
近年已颁布的国家标准GB156—93中表明，20kV也是可使用的电压级。另外，已经完成送审稿的《地铁设计规范》中规定：地铁中压网络的电压等级可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此，在我国城乡电网及20kV设备这个大环境，已经发生变化的情况下，在城市轨道交通中压网络的电压等级选用上，也应该拓宽思路，认真比较，优化选用。换言之，不能仅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框，应该认识到，20kV也是可用的，并已成为一个备选电压级。这是因为：城市轨道交通供电系统，尤其是集中式供电系统，与其他公用用户相比，相对独立，自成系统。无论从施工建设，还是运营管理、养护维修等均相对独立。从这个角度来说，城市轨道交通中压网络的电压等级不一定与外部电网电压等级相一致。实际上，上海地铁、广州地铁，已采用了国外的33kV设备，而我国电压等级是35kV，并非33kV。另外，象南京地铁、深圳地铁采用的35kV，也是这两座城市市区电网所要取消的电压级。换言之，在城市轨道交通中压网络电压等级与外部市网电压等级的关系上，是采用35kV还是采用33kV或者20kV，其性质和概念上是一样的。
3、不同电压等级的中压网络的特点
(1)35kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较大、距离较长；设备来源国内；设备体积较大，占用变电所面积较大，不利于减小车站体量；设备价格适中；国内没有环网开关，因而不能用(相对于断路器柜)价格较便宜的环网开关，构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；广州地铁、上海地铁已经采用。
(2)33kV中压网络，国际标准电压级。输电容量较大、距离较长，基本与35kV一致；设备来源国外，不利于国产化；国外开关设备体积较小、价格较高，广州、上海地铁已经采用；国外C－GIS产品有环网单元。
(3)20kV中压网络，国际标准电压级。输电容量及距离适中，比10kV系统大。设备完全实现国产化；引进MG、ALSTHOM等技术的开关设备，体积较小，占用变电所面积远小于国产35kV设备，有利减小车站体量，节省土建投资；价格适中；有环网单元，能构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；国内地铁尚没有采用，但国外地铁多有采用。
(4)10kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较小、距离较短；设备来源国内；设备体积适中；设备价格较低；环网开关技术成熟、运营经验丰厚，可用其构成保护简单、操作灵活的环网系统；国内外地铁广为采用。
4、不同电压等级的中压网络的综合比较
三、中压网络的构成
1、概述
对于集中式外部电源方案，牵引网络和动力照明网络，可以采用相对独立的形式，即牵引动力照明独立网络，也可以共用同一个中压网络，即牵引动力照明混合网络。对于分散式外部电源方案，采用牵引动力照明混合网络。
牵引动力照明独立网络的特点：牵引网络与动力照明网络，两者相对独立、相互影响较小；35(33)kV较高的电压级与较重的牵引负载相适用，而10kV较低的电压级则与较小的动力照明负荷相适用。
牵引动力照明混合网络的特点：供电系统的整体性比较好，设备布置可以统筹考虑。
牵引网络与动力照明网络，可以采用同一个电压级，也可以采用两个不同电压级。
目前，我国城市轨道交通工程有的采用了牵引动力照明混合网络，有的则采用了牵引动力照明独立网络；国外有的地铁采用了牵引动力照明独立网络。
2、中压网络的构成原则
(1)满足安全可靠的供电要求；
(2)满足潮流计算要求，即设备容量及电压降要满足要求；
(3)满足负荷分配平衡的要求；
(4)满足继电保护的要求；
(5)满足运行管理、倒闸操作的要求；
(6)每一个牵引变电所、降压变电所均应有两路电源；
(7)系统接线方式尽量简单；
(8)供电分区应就近引入电源，必要时可从负荷中心处引入电源，尽量避免返送电；
(9)全线牵引变电所、降压变电所的主接线尽量一致；
(10)满足设备选型要求。
3、集中式外部电源方案下的中压网络构成
(1)独立35(33)kV牵引网络＋独立10kV动力照明网络的接线方式
1)35(33)kV牵引网络的接线方式
当中压网络为两个不同电压级时，35(33)kV牵引网络的常用接线方式，如插图一所示。这些基本接线方式可以分成A、B、C、D四种类型。
lA型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分、主变电所附近的牵引变电所电源引入。
lB型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线，每个牵引变电所均从主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分的牵引变电所电源引入。
lC型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于不同的主变电所，左侧牵引变电所从左侧主变电所接入一路主电源，右侧牵引变电所从右侧主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。
lD型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于左右两侧不同的主变电所；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。
2)10kV动力照明网络的接线方式
当中压网络为两个不同电压级时，10kV动力照明网络的基本接线方式，如插图二所示。
全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所(或中心降压变电所)的35(33)/10kV主变压器，就近引入两路10kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式；相邻供电分区间通过环网电缆联络；降压变电所主接线采用分段单母线形式；降压变电所进线开关采用断路器。该接线方式运行灵活。
(2)35(33)kV牵引动力照明混合网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，35(33)kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图三所示。
在有牵引变电所的车站，牵引变电所与降压变电所合建成牵引降压混合变电所，对大型地下车站，除牵引降压混合变电所或降压变电所外，还会设置跟随式降压变电所。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路35(33)kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。
该接线方式运行灵活。35(33)kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量大、距离长，因而更适合于地下线路。
(3)10kV牵引动力照明混合网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，10kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图四所示。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个车站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路10kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路10kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式。地下降压变电所主接线可采用分段单母线形式，地面降压变电所主接线则可以采用两段母线形式，同一工程的地下降压变电所与地面降压变电所主接线，应尽量一致。地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所的环网进线开关均采用断路器；地面降压变电所的环网进线开关可以采用负荷开关，地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。如果两个主变电所10kV母线间设有专门的联络电缆，那么两个主变电所之间的供电分区间不必再设联络电缆；同一个主变电所供电范围内的供电分区间可以不设联络电缆(尤其是当这些供电分区分别只有一个牵引变电所时)。
该接线方式运行灵活。10kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量小、距离短，因而更适合于地面线路。
(4)20kV牵引动力照明独立网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，除前面已经分析的35(33)kV牵引动力照明混合网络、以及10kV牵引动力照明混合网络外，伊朗德黑兰地铁采用了20kV牵引动力照明独立网络，即牵引网络与动力照明网络相对独立，但均为20kV电压级。该接线方式如图五所示。
20kV牵引网络的构成方式为：两个63/20kV主变电所之间的牵引变电所，以相互间隔的方式分成两组，每一组均以类似于(开环运行的)单线单环网接线方式，分别从两个主变电所各引入一个20kV电源，即这些牵引变电所从两个主变电所各取得一路20kV电源。位于线路端头的牵引变电所，则以传统的(开环运行的)双线双环网接线方式，从一个就近主变电所的不同母线取得两路20kV电源。
20kV动力照明网络的构成方式为：全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线以类似于(开环运行的)双线双环网接线方式就近引入两路20kV电源。两个供电分区间可以设联络电缆。
牵引变电所的主接线采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线。降压变电所的主接线采用两段母线形式。牵引变电所与降压变电所的电源进线均采用负荷开关作为环网开关。降压变电所的配电变压器，采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
该接线方式的特点是，实现了以“负荷开关”构成环网接线，保护简单；另外牵引网络与动力照明网络相互影响小。但是由于牵引网络与动力照明网络的分离，以及牵引网络采用了单线单环网接线方式，导致区间中压电缆过多。
4、分散式外部电源方案下的中压网络构成
对分散式外部电源方案，中压网络采用10kV牵引动力照明混合网络，基本接线方式有以下四种。下面逐一分析其构成特点。
(1)接线方式一
接线方式如插图六所示。
全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从城市电网就近引入两路10kV电源；中压网络采用双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个相邻供电分区间通过两路环网电缆联络。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。
该接线方式运行灵活。为同一个供电分区供电的从城市电网引来的两路10kV电源，可以来自不同的地区变电所，也可以来自同一地区变电所。该方式要求城市电网有比较多的10kV电源点。
(2)接线方式二
接线方式如插图七所示。
全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，每两个分成一组。每一组均从城市电网引入两路10kV电源，分别作为两个牵引降压混合变电所的主电源，同时同一组的两个牵引降压混合变电所间设双路联络电缆，实现电源互为备用。相邻两组牵引降压混合变电所之间设单路联络电缆，增加系统的供电可靠性。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。无牵引变电所的地面车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。无牵引变电所的地下车站，其降压变电所的10kV电源可以由相邻两组间的单路联络电缆提供(该降压变电所应采用分段单母线主接线)。
该接线方式比较简洁。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求每组从城市电网引来的两路10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。
(3)接线方式三
接线方式如插图八所示。
全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，前后关联，浑然一体。除最后一个牵引降压混合变电所从城市电网直接引入两路10kV电源以外，其他牵引降压混合变电所均从城市电网引入一路10kV电源，这路电源既是本变电所的主电源，又是前一个变电所的备用电源，换言之，当前变电所的主电源直接来自城市电网的10kV电源，而备用电源则来自于下一个变电所。依次类推，最后一个变电所则需要从城市电网引入两路10kV电源。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。对于无牵引变电所的车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。
该接线方式最为简洁。N个变电所需要N＋1路10kV电源，相邻变电所间只有一路联络电源。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求这些城市电网引来的10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。
(4)接线方式四
接线方式如插图九所示。
全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个车站。每一个供电分区由一个电源开闭所供电，每个电源开闭所均从城市电网就近引入两路10kV电源。
该电源开闭所可以独立设置，也可以与就近的牵引变电所合建。若电源开闭所采用独立设置方式，则需与规划部门配合协调，另外该方式的土建投资与设备投资都比合建方式要大，故该方式，仅在地面线可以考虑。
插图九表示的是电源开闭所与牵引变电所合建情况。合建处的牵引整流机组及配电变压器，由电源开闭所直接供电。对于电源开闭所之间的某些牵引降压混合变电所，其电源分别来自与左右两侧的电源开闭所，并通过在这些牵引降压混合变电所的牵引母线段上设置与电源开闭所间的专用联络电缆，将相邻的两个电源开闭所联系起来；对于不参与这种开闭所联络的牵引降压混合变电所，其电源就近来自同一个电源开闭所。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。降压变电所的主接线可按跟随式降压变电所考虑。
该接线方式比较复杂。为同一电源开闭所供电的两路市网10kV电源，最好来自于不同的地区变电所。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多。
四、一种新型接线方式研究－20kV牵引动力照明混合网络
通过对前面各种接线方式的分析，对于集中式外部供电方案，本文现提出提出一种新型接线方式：20kV牵引动力照明混合网络。接线方式如插图十所示。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路20kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路20kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线，牵引母线与两段环网电源母线间设有进线断路器，任何时候只允许一个进线断路器处于合闸位置，另一进线断路器投入的条件是“失压自投，过流闭锁”。两套牵引整流机组均接入牵引母线段，牵引降压混合变电所的两台配电变压器则分别接入两段环网电源母线段。降压变电所主接线采用分段单母线形式，配电变压器可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用负荷开关。两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。
该接线方式最大特点分析：前面已经介绍过，传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络，尽管也采用了环网接线方式，但除了10kV牵引动力照明混合网络中的降压变电所可采取了“负荷开关”外，基本上是以“断路器”
作为环网进线开关。这样，当变电所主接线采用分段单母线时，那么当中压网络发生故障，(多个)环网进线开关跳闸以后，故障处理及等待备用电源投入的时间就比较长，这是传统环网接线方式的弊端。而这里提出的20kV牵引动力照明混合网络，其最大构成特点是利用20kV负荷开关作为环网进线开关，同时设置了两段环网电源母线。
该接线方式最大优点分析：当中压网络中的一路环网电缆故障时，主变电所中相应的20kV馈出断路器将跳闸，相关牵引变电所的主进线断路器也将失压跳闸，随之备用进线断路器将自动投入，保证对牵引整流机组的不间断供电。这就克服了传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络环网接线方式的弊端。另外，该20kV接线方式与德黑兰地铁的20kV牵引动力照明独立网络相比，除保护简单、运行操作灵活以外，接线更简单，投资更经济。南京地铁南北线一期工程、武汉轨道交通一期工程、杭州市轨道交通一号线工程等前期研究工作，都充分表明了这一点。
五、结束语
目前环网接线方式，越来越受到重视，并且已在许多城市和地区积极推广应用。同时，20kV也逐渐成为城市中压网络的电压级，并且已成为地铁中压网络的标准电压级。另外，加上20kV环网设备已逐步走向国产化。在这种形势下，我国城市轨道交通领域，在供电系统中压网络方面，应拓宽思路，认真研究，积极探讨采用20kV牵引动力照明混合网络的工程实施，尤其是对那些新建城市轨道交通的城市。
内容提要:借鉴国外城市轨道交通建设中融资的先例及经验， 结合我国实际情况， 对我国城市轨道交通建设提出一些浅见。
关键词 城市轨道交通 融资
1 世界城市轨道交通的发展
1） 世界城市轨道交通的现状
城市化是世界各国共同的发展趋势， 世界上许多发达国家在小汽车进入家庭后， 仍然实施的是“ 公交优先” 的交通管理模式。以东京和伦敦为例， 轨道交通分别承担了86% 和71% 的客运量， 是居民出行的主要方式。
除了发达国家， 一些新兴的工业化国家和地区也在大力发展城市轨道交通。墨西哥城地铁于1966 年动工兴建， 目前已有10 条线路， 总长为178 km， 居世界第6 位， 日均客运量为450 万人次， 总运量仅次于莫斯科和东京， 居世界第3 位。汉城地铁自1971 年开始兴建， 目前已建成7 条线路， 总长度为21711 km， 到2000 年计划建成8 条线路， 共285 km 。
2） 国外城市轨道交通建设的融资
（1） 多方出资
德国各城市的地铁轻轨建设资金60% 出于联邦政府， 其余由州、市政府承担。巴黎的地铁建设资金， 40% 来自中央政府， 40% 由大区政府提供， 另外20% 由巴黎地铁公司自筹解决。法国其他城市的公共交通建设资金按比例分摊， 其中政府33% .企业以交纳建设管理费的形式分担34% ， 使用者分担33% ， 日本轨道交通的建设资金采取国家补贴、地方投资、发行债券、民间集资和地铁公司自筹等多渠道筹资的办法。在丹麦， 市政当局提供全部费用的1/3， 运输公司的参股人（包括哥本哈根运输局、丹麦国家铁路和丹麦联邦铁路处） 提供其余的2/3.。
（2） 财政税收政策
一些国家规定购买交通建设债券的金额不计入当年应税所得， 鼓励了市民购买交通建设债券的积极性。在德国， 每公升汽油收取1 马克的城市轨道交通税， 用于各城市的地铁和轨道交通建设。
（3） 土地有偿转让
政府另一种形式的补偿就是转让土地的使用权和开发权。利用快速轨道交通沿线的土地， 通过转让土地使用权或从事房地产开发获得资金， 这在香港和新加坡均取得了成功。
（4） 其他
还有BO T 方式， BO T 是政府同私营部门的项目公司签定合同， 由该项目公司筹资设计， 并承建一个具体项目， 在双方协定的一段时间内， 项目公司通过经营该项目， 偿还该项目债务， 并收回投资， 协议期满后， 项目无偿转让给所在国政府。曼谷的高架地铁就是由香港华基泰公司通过在泰国的联营公司华荣公司采用BO T 方式进行建设的。
香港地铁是以政府划拨沿线土地给地铁公司， 由地铁公司进行房地产开发和商务经营方式获得资金， 政府为支持地铁建设还认购了约85 亿港元的公司股份。
3） 政策、法规对城市轨道交通建设融资的保证
美国于1982 年公布了《陆上运输援助法》， 改革了原有的税制和税率， 使其更趋向合理， 增加了建设资金的来源， 加快了交通建设的速度。这种将法律与经济管理、行政管理挂钩， 相互紧密配合， 适当调整改造的做法， 既保证了交通建设的财源， 又促进了交通设施的建设。在德国更有许多法律和规章， 如： 地方交通财政资助法（GV FG）、铁路与公路交叉法（Ek rG）、成立德国铁路股份有限公司资助法（DBGrG）、近程公交财政区域分配法（R egG） 和德国铁路扩建法（B schwA G） 等。这些法规对城市轨道交通项目的投资前提和投资规模作了进一步的规定， 按其轻重缓急程度做成需求计划， 并规定每年都有固定的资金分配给各州和地区， 用于兴建和改建近程公交系统， 且每年都有所增加。
2 我国的城市轨道交通建设
1） 我国城市交通的现状随着改革开放， 我国的城市化进程也在逐步加快。城市的快速发展导致了城市交通运输量的迅速增长。审视一下我国的城市交通现状， 可以发现主要有以下几个问题。
2）. 城市发展迅速。我国现代工业的迅速发展， 导致农村地区向城市地区转变的过程加快。逐步形成以中心城市为核心的城镇群和以几个中心城市为核心的巨大城市带的趋势， 而赖以运送人和货物的交通基础设施却不能与城市的发展同步进行， 因此造成城市交通运输滞后于城市化的进程。
3）. 土地利用扩大。城市的发展必然伴随着周边农村土地的利用， 以老城区为核心， 向城市四周辐射扩展， 从而增加了市区的交通距离， 这是造成交通状况恶化的又一因素。
4）. 城市人口剧增。城市规模的扩大， 必然形成城市人口的增加和城区人口密度加大。加上相当固定的流动人口， 使得仅仅依靠传统概念上的公共客运交通即公共汽车和无轨电车已远远不够。
5） 公交结构单一且不合理。目前， 我国的城市公交基本上以常规的公共汽车和无轨电车为主， 它们的客运量小、速度慢、技术性能差、耗能大、污染也较严重。为了扩大输送能力， 只好增加运输车辆的投入， 而这又造成道路阻塞， 使运行速度下降。投入车辆越多， 阻塞就越严重， 从而产生了一种恶性循环。
6）. 自行车发展过快。由于公交系统已无法满足人们出行的要求， 于是大量自行车涌上街道， 占用了大量的道路面积， 使得本已非常拥挤的道路更加紧张， 道路的通过能力降低， 公交系统的客运效率下降， 这就进一步促使人们采用自行车这种交通工具， 造成恶性循环。
7）. 道路建设不配套。道路的发展速度远不及汽车的发展速度， 道路设施与交通量的增长不相适应。同时， 市中心与郊区间、郊区与郊区间、城市中心与卫星城镇间的交通不便， 没有大容量的快速轨道交通， 依然依靠道路交通， 这与城市化发展的趋势是很不协调的， 也严重地制约了城市的发展。另一方面， 由于道路配套设施如停车场的同步建设被忽略， 使得在人员集散频繁的场所， 车辆乱停乱放、占道停车， 不仅影响了市容， 也降低了道路的通行能力。综上所述， 这些原因制约了城市交通的发展， 而要解决这些困难， 发展城市轨道交通就成为必然。
3 我国城市轨道交通建设的融资方法
北京地铁一线、环线及天津地铁是在计划经济时期建设的， 建设资金全部由中央政府承担。上海地铁1 号线共利用外资3194 亿美元（以德国政府贷款为主， 约占总资额的40% 左右）， 其余部分地方政府自筹。上海地铁2 号线一期工程采用三三制， 即利用国外贷款约三分之一， 市政府承担三分之一， 沿线区政府承担三分之一。借鉴国外轨道交通建设的融资方式， 我国在今后的建设中主要可以考虑以下几种渠道。
1）. 政府财政投资。地方政府的财政投资应成为城市轨道交通建设资金中最稳定的、最可靠的组成部分。它主要来源于工商税、城市维护建设税、公用事业两项附加费、土地转让金和使用税、迁入人口增容费和铁路建设附加费等。
2）. 土地开发收益。通过转让轨道交通沿线的土地使用权或将此土地从事房地产开发， 也可获得建设资金， 它可以弥补建设资金不足， 但可靠性不高。广州1 号线已将土地有偿转让作为筹资渠道之一。
3）. 贷款。贷款又可分为外贷和内贷。外贷包括国际金融组织（如世界银行、亚洲开发银行、日本海外协力基金等） 的长期低息贷款、外国政府的长期低息贷款或出口信贷， 以及外国的商业贷款。内贷包括发行地铁或市郊铁路债券、向商业银行贷款等。
4）. BO T .曼谷的地铁以及马来西亚南北高速公路都成功地实现了BOT 的引资方式， 我国也可进行尝试。
4 政策、法规对城市轨道交通建设融资的保证
1）. 政策法规的保证。1995 年6 月， 国家计划委员会、国家经济贸易委员会、对外经济贸易合作部联合了《指导外商投资方向暂行规定》。同年7 月， 国务院了《设立境外中国产业投资基金管理的办法》。在这些规定里都明确规定了外商在华进行交通基础项目投资的具体操作方法， 其中也包括了一些优惠政策。
2）. 税收减免政策。从建设初期开始， 政府就有各项税收优惠政策， 如进口设备时免关税； 运营期的初期免收所得税和其他城市维护建设税等各项税费； 后期若干年减收一定比例的所得税。
3）. 财政补贴。由于轨道交通项目的社会公益性， 企业经营很难盈利， 因此在运营期内政府仍对运营公司有一定的财政补贴。补贴的数额依各个国家而定， 有的国家进行全面补贴， 即亏损多少补贴多少， 有些则依亏损额进行一定比例的补贴， 这种做法的优点是能够促进工作的积极性。
摘 要：针对我国城市轨道交通投融资的发展现状，研究国外发达国家的投融资模式，结合我国城市轨道交通发展的特点，探讨了适用于我国轨道交通建设发展的投融资方式。
关键词：城市轨道交通 投融资 模式
1 前言
世界上机动化水平较高的城市大多具有比较成熟与完善的轨道交通系统，有些城市轨道交通的运量占城市公交运量的比重已达50％以上，有的甚至已超过70％。在巴黎，轨道交通承担70％的公交运量，这一比值在东京是80％，在莫斯科和香港是55％，而我国的轨道交通刚刚处于起步阶段，但是发展速度很快，例如北京市的轨道交通规划方案，计划在未来十年内，全市轨道交通将以每年40公里的速度增长。到2008年，轨道交通里程将达300公里；到2020年，轨道交通的总里程将超过1000公里；上海市将在“十五”期间规划建成200km轨道交通线，初步形成轨道交通骨架网线，届时，轨道交通的日均客流量将达到全部日均客流量的50％。尽管轨道交通建设具有明显的社会效应，但是在投融资上它具有投资大，有能力投资的企业较少；建设和回报周期长，直接经济效益低，不容易引起普通投资者的兴趣等特点。特别是在我国，当前建设资金紧张，仅仅依靠计划经济下的政府投资模式不能满足现实轨道交通发展的需要，在这种情况下，对轨道交通投融资的研究就变得非常重要。
2 轨道交通投融资典型模式及国内外现状
2．1 政府财政投融模式
政府财政投融资模式是以政府为投融资主体，利用财政资金，统一协调和组织实施城市轨道交通工程，并在此过程中由政府作为信贷担保人，进行一系列重大的融资引贷活动。该模式的优点是可以集中财力物力和人才，加快城市轨道交通项目的建设进度，缺点是无法对建设者和经营者建立建设成本的激励与约束机制。世界城市轨道交通线路的建设大多以政府投入为主，如新加坡的地铁建设全部由政府财政投入；巴黎新线建设的出资比例一般为国家政府40％，当地政府40％，企业自筹20％，地铁公司本身负债为零；东京地铁建设在1991年也基本上由政府投资的；德国城市的地铁与轻轨建设资金，60％出于联邦政府，其余由州、市政府承担；北京地铁1号线（北京站－苹果园）和2号线和上海地铁一号线也以政府计划投资为主。可以说，在过去几十年里除了少数几个例子，政府投入几乎成为所有城市轨道交通系统建设中最重要的资金来源。
2．2 商业投融资模式
商业投融资模式是由一商业企业取代政府作为项目的投资主体，并采用商业原则进行经营，负责项目的融资、建设、运营、开发、投资回报与还本付息等。为使项目具有一定的赢利能力以吸引大型企业与财团的投资，政府可以采取如给予项目一系列特殊优惠政策，包括交通政策和土地利用政策等等，进行大量政府注资，改进项目的资金运营状况，创造良好的项目融资环境，降低项目融资成本等措施。此模式适用于人口稠密、商业发达和熟地开的城市与地区。该模式以香港地铁的建设与经营最为典型，其主特点是地铁是以政府划拨沿线土地给地铁公司，由地铁公司进行房地产开发和商务经营方式获取资金，政府为支持地铁建设还购买了约85亿港元的公司股份。值得注意的是，为体现间接受益者对地铁建设成本的补偿，政府一般采取转移支付的方式，如政府给予项目公司某些土地、物业和税收方面的特许权，以保证城市轨道交通建设的间接效益部分能够充分返还给城市轨道交通建设。
2．3 混合投融资模式
混合投融资模式是指政府和私营公司的联合投资行为，由政府财政向城市轨道交通开发部门提供补贴、减免税收或提供低息融资的方式。日本的城市轨道交通建设与经营所采用的就是混合投资模式。经营主体从资本所有者的角度可以分为三类：民间资本、民间资本与国家或地方公共团体的组合、国家或地方公共团体：资金筹措主要途径主要有政府补助方式、利用者负担、受益者负担、发行债券、贷款五大类；而广州地铁一号线的修建采用了政府通过与私人或团体合作建设快速轨道交通系统及开发快轨沿线的土地来筹集建设费用。
3 我国城市轨道交通投融资的主要问题
3．1 投资主体和投资模式单一
由北京地铁1号线（北京站－苹果园）、2号线和上海地铁一号线的现状，我们不难看出政府负担了所有的建设资金，并隐含着将来对车辆更新资金的再投入。这些都给政府财政背上了沉重的包袱，我国1996年～1999年的财政赤字已达到379321亿元，财政赤字的过去使政府支持基础设施投资的空间已很有限，并且其建设、运营管理体质都是源于传统的计划经济体制，造成政企不分，建管一家，业主缺位。
3．2 运营机制及票价机制尚待进一步完善
为避免运营管理上由于规模太大而产生的运营不经济，应当适当增加运营公司，形成运营管理的竞争机制；票价是轨道交通项目最敏感的因素之一，是项目投资者和市民最关心的问题，直接影响他们的切身利益，要在社会福利最大化和保护投资者利益之间寻找到平衡点，既能确保最大限度地满足市民出行需求，同时又能使运营企业和投资者有一定的利益回报。
3．3 良性开发机制有待形成
过去习惯于自己花钱、搞项目、自己经营获利，从而造成建设成本上升，开发收益流失；重视对有形资产的开发经营，忽视对无形资产的开发利用，重视实物资产的开发经营机会，忽视虚拟资产的开发经营机会。对借助于别人的力量、资金，盘活项目的存量资产、无形资产，实现低成本开发而获利的良性经营开发理念没有形成。
4 中国城市轨道交通建设融资模式建议
4．1 实行证券化
具体方式有通过发行市政工程建设债券：以有资信度的国有投资公司为主体，发行中长期企业债券；对一些特殊的机构，比如社保基金、保险基金等，可以以政府的名义，发行定向融资券。这是吸引个人投资的合适方式。并可以形成很好的投资概念。从而可以加速我国城市地铁建设，改善城市的投资环境。
4．2 建立轨道交通投资专项基金
通过设立专门的轨道交通建设或消费税，建立轨道交通投资专项基金，如“城市轨道交通建设基金”。如德国交通财政资助法规定，每年向购油者加收10％的税收作为城市交通建设资金。
4．3 将轨道交通和城市土地利用相结合
研究轨道交通建设与沿线土地“捆绑式”开发的运作机制，将轨道交通建设与沿线土地开发结合起来，特别是站点周围的土地开发权，使投资商获得的沿线物业和房地产开发权，形成以轨道交通带动土地开发，以土地开发保障轨道交通投资的良性循环。通过吸引投资商，增强融资商信心，从而增辟轨道交通的融资渠道，为轨道交通早日实现资金良性循环提供稳定的收入来源。
4．4 与供货商商讨融资租赁经营的方式，降低政府的投资压力
融资租赁经营借鉴国外成熟经验和我国铁道部门的实践，为减少投资压力，可与大的供货商（主要是车辆设备系统设备供货商）探索融资租赁的经营方式，实现前期一次投资减少；此外，为提高运营效率，可在填充线（或延伸线）的经营上，考虑委托租赁经营的方式，由骨干线运营公司经营填充线和延伸线，这样这类线路的投融资主要是城市轨道交通的固定设施的投资，可大大减少一次性投资并减少运营成本。
4．5 积极拓展利用外资
通过世行、亚行贷款项目，到目前为止，我国已经修建了一万多公里的铁路，对外借款一直是我国交通基础设施建设利用外资的主要形式，我们可以继续采用这一方式。另外其他利用外资的形式如引进外商直接投资，对外发行股票和城市轨道交通建设债券也可以积极采用。
4．6 国有资产存量市场化
我国庞大的国有资产存量配置不合理，可调整用来新增基础设施建设投资。通过盘活存量，吸引投资者。比如以全线票价收入的一定比例，作为对新建部分的投资回报。
4．7 制定合理票价，实行保本运营
要建立票价决定的科学程序。首先要加强对轨道交通建设和运营的财务审计，特别是成本审计，在此基础上确定轨道交通建设和运营的合理成本，推算出保本票价。然后结合价格听证制，确定实际的运营票价。如实际票价低于保本票价，对两者之间的差额，由政府设法弥补。
4．8 采用项目公司股份制
在轨道交通项目建设和项目投资上采取项目公司股份制，以市场机制运作。部分线路可以上市筹资。
4．9 积极发展混合投融资模式或商业投融资模式
4．9．1 采用灵活的混合投融资模式
结合我国轨道交通发展的现状，新的轨道交通线网优化建设尽量采用灵活的融资模式。如采用混合投融资模式，既有地方政府投资行为，也有国有企业投资行为，还有民营企业投资行为，而融资部门既有政府银行的款，也有债券或商业银行的借贷。在投资比例上和融资方法上，拓宽筹资思路，促进多元投资，拓宽资金来源。关键要发挥好政府资金的引导作用和政策的配套保障作用，实现轨道交通资金“借、用、还”的良性循环。
4．9．2 引入发展商业化投融资模式
必须针对不同类型的投资者，设计不同的引导策略，包括投资工具或投资方式，以引导社会资本投入轨道交通，加快轨道交通建设。在条件许可时，采用特许经营的BOT（Building Operate Trans?鄄fer，建造－运营－转移）模式选择合适的线路（如市域快线或市域填充线），减少投融资的政府压力。制定好未来运营模式和结算制度，引入政府引导的BOT前期项目操作，通过特许经营的招投标，使BOT特许公司在竞争中获得特许经营权。目前世界上成功的BOT投资方式有著名的英法海底隧道工程、澳大利亚悉尼海底隧道供电工程，曼谷高架铁路运输线，吉隆坡轻轨一号线等。我国第一个BOT项目是1984年在深圳市建设的沙角B发电厂。90年代初期的福建泉州刺桐大桥也是采BOT方式建成。通过采取私营企业筹资、建设、经营，来吸引各种投资参与。政府从项目公司建设和运营的活动中获取一定的税收，为今后接管此项目或其他项目提供部分资金基础，分散了投资项目的风险。如上海市通过采用BOT模式，引入商业化投融资，如贷款融资、证券融资、租赁融资、合作开发、土地开发、利益返回、民间资金启动方式等等。在其他的轨道交通建设项目中，我们也可以研究使用BOT模式。
5 我国城市轨道交通建设融资的前景及优势
5．1 城市轨道交通发展市场需求潜力大
我国各大城市正处于城市化加速发展时期，与发达国家大城市相比客流市场增长快，以上海为例，到2005年全市的出行总量将高达3500万人次，市民轨道交通出行量呈快速增长，未来5年上海轨道交通出行量占居民出行比重将从现在的10％提高到30％。
5．2 综合开发收益潜力大
中国大多数城市的空间布局结构尚处于调整重构期，再加上土地国有的特有条件，使交通枢纽和沿线土地综合开发所带动的房地产等行业的发展空间巨大。
5．3 多元化经营蕴含商机
通过地铁广告、商场贸易、酒店服务、住宅办公等多元化的商业运作，可带来丰厚的利润。
5．4 建设成本下降
随着轨道交通设备国产化、轨道交通建设运营机制改革等措施的积极推进，建设成本将大大降低，如上海在实施“四分开”（投资、建设、运营、管理）体制后，平均每公里轨道交通的建设成本下降了1亿元左右。
6 结论
轨道交通虽然存在一次性投入，投资回收期长等特点，但它也有独特的优势：一是生命周期长，如伦敦、巴黎等城市的地铁均有百余年的历史，可运营仍正常如昔；二是固定成本相对稳定，即在规划设计范围内，客流量增加所带来的成本上升微乎其微。从香港的发展实践来看，科学的线路规划、审慎的商业化运作、合理的成本控制、综合的土地开发、完善的政策配套，以及必要的政府投入等条件是香港地铁实现资金运作平衡的基本前提和有力保障。而且只要通过努力，这些条件在中国内地其他大城市是完全可以具备的。因此，通过借鉴成功经验，依托稳定增长的客流市场，建立良好的运作机制，创造必要的外部条件，中国城市轨道交通的发展在一定时期内有可能实现财务平衡，并给投资者带来合理的回报，从而走出一条轨道交通资金“借、用、还”良性循环的路子。
可持续发展是我国的—项基本国策，城市的交通运输是城市可持续发展的重要组成部分：本文在简要论述了既有交通运输系统的不可持续特性，在详细讨论了轨道交通系统在环保、快捷、安全等方面的巨大比势，认为在大中城市建设以轨道交通系统为骨干的一体化综合公共交通系统是解决城市交通拥堵、环境污染，走可持续发展之路的必然选择。
【关键词】可持续发 展交通运输 轨道交通
引言
作为20世纪人类认识世界的重大成果之一的“可持续发展’理念的确立，是人类文明史上一个重要的里程碑，是我国的一项基本国策。城市交通体系是城市最主要的基础设施之一、是城市发展现划和城市增长的基本要素，是城市人流、物流、信息流的载体，是城市经济活动的命脉。城市经济社会活动要求城市交通体系能够安全、快捷、方便、舒适、经济地满足城市人流、物流、信息流的需求，现代城市的商品生产、流通、消费，居民出行，信息载体传递与交流都离不开城市交通体系，城市的一切经济社会活动都必须有现代城市交通体系予以支持和保障。因此。城市交通体系的良性循环对实现城市功能，促进城市经济和社会的发展发挥着重要作用。城市交通不仅是一个女n何达到便捷高效，提高人流、货流通畅效率问题，也是一个从根本上改善人居环境质量，有利于可持续发展的重要战略问题。随着城市化进程的加陕，城市“机动化’程度的提高，城市交通已越来越成方世界各国严重的城市问题，特别是大城市。我国的情况也是如此。
1 既有交通运输系统发展的不可持续性
城市交通的发展促进了社会生产力的进步，满足了人们增长的交通消费需求，促进了城市的繁荣，给人类社会带来了巨大的财富。但同时也造成了道路拥挤、事故频繁、大气和噪声污染以及能源紧张等等。交通拥挤破坏了使用汽车的中心目的：便于直接接近人、货物和劳务。如何选择适当的城市交通工具，达到降低污染物排放，实现有限环境资源的持续利用，而最终实现交通的可持续发展，是我们当前面临的一大难题。
要实现城市的可持续发展应全面提升城市的综合能力和市场竞争能力，实现自然系统与社会系统的全面协调，改变城市的不合理结构。可持续发展战略与交通系统建设具有密切的联系：可持续的人居环境建设、可持续消费模式的建立、能源利用与刘策等，均对交通政策、交通规划、交通设计、交通管理等产生深刻的影响。城市交通设施建设和交通管理是保证城市可持续发展的必要条件之一。所以用可持续发展的概念来重新审视交通建设的历史和现状是十分必要的。
传统的交通运输发展模式不注意考虑运输业在环境、安全、拥挤等方面形成的负效果，产生了许多日益严重的问题，如交通阻塞、交通事故、能源过耗、环境噪声污染、温室气体排放等，严重影响了人们的生活质量，造成了巨额国民经济损失，阻碍了城市社会、经济与环境的健康发展。同时由于政策实施的局限，对交通运输的外部性没有采取有效的处理对策，使人们在过多地依赖私人交通时，却没有承担其应该承担的全部费用，产生一定的不公平性等问题。
(1)空间资源的低效配置。公共交通发展不充分，导致交通结构不合理，道路、停车场等土地和空间资源低效配置。道路与交通管理设施建设滞后于车辆和交通流量的发展停车场等静态交通设施严重不足。
(2)时间资源浪费。交通拥挤已使城市机动车行驶速度急剧下降，并直接导致公共交通服务水平下降，客流减少。不合理的交通结构产生巨大的时间成本。
(3)环境污染。主要包括空气污染和噪声污染。—些大城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到60％以上，北京70％的空气污染来自汽车的废气排放。交通污染治理已成为城市大气环境治理的主要内容之一。城市主要道路两侧的噪声污染不断加剧，全国80％以上大城市交通干线噪声超标(大于70dB)，严重影响了居民休息和教育、文化活动。
(4)资源消耗。城市交通，特别是个人机动化交通消耗了大量的能源和其他不可再生资源。交通运输的资源消耗，主要表现为运输发展所需的土地、原材料以及运输的能源消耗。在土地占用方面，尤以小汽车为最，比如美国53个中心城市用地的30％被汽车占领，芝加哥、底特律等更是有将近一半的城市用地“被用于道路和停车”。而更为引人注意的是另一项资源——交通运输所消耗的能源。可以说，现代强大的交通运输系统是由巨大的能源消耗去驱动的。在发达国家，由于私人小汽车的普及，使其交通运输能耗在整个国家的总能耗中占有较高的比重。在欧盟国家中交通运输是能耗增长速度最为迅速的行业，从1985年至1997年该行业能耗涨幅为42％(年均3％)，而行业的能耗仅增长11％，道路交通的能耗占交通运输能耗的73％。
(5)交通事故。部分交通参与者法制观念淡薄，交通违章现象十分严重。城市交通事故造成了大量的人员伤亡和高额的直接和间接经济损失。交通事故的损失非常高，在发达国家，仅公路运输交通事故的经济损失一般达到其GNP的1．5％-2．0％。
2 轨道交通系统的可持续发展
2．1交通运输可持续发展须遵守的原则
(1)环境承载力原则。环境承载力是指环境系统吸收污染的自身净化能力。交通运输可持续发展必须遵守“其污染物的排放不得超过环境的吸收能力”的原则。
(2)资源消耗速率原则.自然资源可以分为可再生资源和不可再生资源。对于司再生的自然资源使用速度应维持在其再生速率限度之内；对于不可再生的资源，其使用耗竭速率不应超过寻求作为代用晶的可再生资源的速率。这个原则要求运输部门必须提高资源利用效率，节约能源，采用先进技术，避免能源危机。
(3)公平性原则。运输活动的使用者通过运输而获益，但没有承担环境费用；相反，非运输用户却遭受着环境质量下降引起的损害，这是很不公平的。从代际关系上来看，当代人消耗大量运输活动以促进经济发展，却将严重的环境损害后果留给后代人承担，这也是不公平的。
(4)价值性原则。资源价值的无价或低价导致了不加抑制的过度使用，这是价格导向的错误。交通运输可持续发展必须遵循“环境成本是真实的经济成本”的原则，将环境成本纳入运输成本，分担到用户身上。
(5)协调性原则。交通运输可持续发展的目标仅仅依靠运输政策是难以实现的，必须与政策(如科技政策、财政金融政策、土地利用政策、环境政策)相结合，协调作用，才能收到良好的效果。
2．2快速轨道交通和其他交通方式比较的优势
目前中国正经历着迅猛的城市化进程，预计到2020年中国的城市人口数量将达到50％。现庄城市交通需求正在持续增长，而经济增长和收入增加将对未来的城市交通需求起到—种推波助澜的刺激作用，从而导致环境污染恶化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。
城市社会经济的发展，需要安全、高效、清洁、经济的喊市交通运输系统；城市居民生活质量的提高需要安全、方便、舒适、，陕捷、低价的公共交通服务；城市环境的改善需要有利于环境改善的交通政策。因此，城市交通发展目标必须与城市社会的经济发展目标相协调，与城市可持续发展目标相—致。
以轨道交通为基础的运输系统与其竞争的模式相比具有较大技术优势：较大的运量，有效的土地利用，每人公里较低的能量消耗和环境污染。此外，轨道交通的发展轴作用可引导城市形态的变化，有助于实现商贸的聚集效益。它是特大城市及其交通可持续发展的必然选择。
通过对轨道交通与其他几种常见的出行方式的比较分析，我们发现，快速轨道交通相对于公共汽车、私人汽车、自行车等大众交通工具而言，具有运量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒适、全天候等得天独厚的优势，是其他交通方式无法替代的。在大城市特别是特大城市我们应当构筑以轨道交通为骨干的一体化综合城市运输体系，才能解决城市的交通拥挤问题，为城市的可持续发展提供保证。
轨道交通不仅提供高效、优质的公交出行服务，而且是一种集约化的交通方式，节约能源和土地资源。大城市机动化进渤D快，简单的阔路增车方法已无法解决城市交通问题，公交专用道的潜在利用能力毕竟有限，个体分散交通对土地资源利用的效率低下也是有目共睹的，中央商业区土地资源可提供的地面交通供给正逐渐耗尽，利用开发宝贵的地下空间资源，提供新的交通供给，以缓解地面空间资源紧张状况，支持城市的持续发展。
地铁、轻轨和市郊铁路等轨道交通方式在单通道宽度、容量、运送速度、单位动态占地面积等指标上，都较一般交通工具有明显优势。
环境是现代社会十分关注的问题，由于城市轨道交通一般采用电力牵引和大运量、集中化运输方
因此，每运送一位乘客所产生的污染大大低于其他交通方式。
2．3轨道交通系统对于一个城市或地区所带来的利益
由于轨道交通系统快捷、准时、舒适，乘客将更加愿意乘坐，并将吸引原先乘用轿车和自行车以及步行者，从而提高客运量。尤其如能争取乘坐私家车的乘客，将可缓解道路交通给环境所造成的压力如噪音、废气的排放和道路用地等，提高道路安全性，在不损害人员流动的情况下有助于减少市中心的交通压力。
大力发展轨道交通，对于提升城市结构，解决城市发展中面临的经济与社会矛盾，实现可持续发展战略，具有特别重要的意义。
轨道交通系统与交通方式比较，其优势主要表现在以下几个方面：
(1)改善城市环境。用轨道交通替代公共电汽车成为大众通勤工具的首选，由于减少在市中心运
行的轿车和公交汽车的数量，将在很大程度上减少城区汽车尾气的排放，改善空气质量。国外研究表明，轨道交通单位运输量的二氧化碳排放量仅为小汽车的10％和公共汽车的25％；
(2)大大地缓解交通拥挤。轨道交通还是一种运量大的交通工具，国外许多大城市轨道交通承担的客运量占全部客运量的—半甚至80％以上。地铁每小时单向运送能力为3～6万人次，轻轨为2～2．5万人次，而公共电汽车为2 000～5000人次。
(3)提高了交通的安全性，轨道交通的安全性要比轿车和公交汽车的安全性高出若干倍；
(4)方便快捷的轨道交通系统，将提高市民的流动性和机动性；
(5)交通可达性的改善必然使沿线城市地价上涨，提高沿线物业及房地产开发价值；
(6)带动轨道交通沿线的旧城改造和新城区的开发。由于轨道交通可以为中长距离的通勤问题提
供快速和低成本的工具，因而，城区居民将沿轨道线向城郊扩散；
(7)轨道交通系统的建设、运营与维护，将拉动内需，创造新的就业岗位；
(8)轨道交通的发展轴作用有助于实现商贸的聚集效应，使城市形态发生变化，资源分配降更加趋向合理化，助于推动产业结构和消费结构的升级。
2．4轨道交通系统的社会效益
城市轨道交通系统的效益，主要反应在其产生的巨大的社会效益，可以从直接和间接两方面进行估算。(1)直接效益
直接效益可通过时间价值这一因子进行测算，市民由于乘坐快速、准时的城市轨道交通车辆而节约了时间，时间是有价值的，节约时间等于增加了收入；其直接经济效益为：
∑(利用人数·收入·节约时间／标准劳动时间)
(2)间接效益
这是轨道交通产生的社会效益比较难计算的部分，由于轨道交通具有便捷、客流量大和环保的特点，例如在城市轨道交通系统的车站和沿线周围地区的房地产必然增值，应该把房地产增值的相当比例，例如1／4，作为城市轨道交通系统的间接效益；又如由于轨道交通系统的环保特点而减少的环保费用也应作为轨道交通系统的间接经济效应。
3 对策与建议
我国城市公共交通远期战略规划的基本目的有三个：
①提高人出行的效率、城市经济活力和竞争性；
②体现交通服务的社会公平性；
③实现环境上可持续性。
为保持城市轨道交通系统和城市的可持续发展，我们认为应采取以下对策有：
①实施公共交通优先政策和相应的产业、技术、经济、投资、财税政策。
②长期坚持发展大容量的轨道快速交通系统，发展多种轨道交通系统，地铁、轻轨、市郊通勤铁路；
③延伸轨道系统到近远郊区的人口集聚地区，改善乘车的方便性；
④统—协调交通形式，综合考虑，互相衔接，建立良好的换乘系统；
⑤适当控制私人小汽车的拥有量和使用率，逐步减少自行车的利用；
⑥环境资源税收政策，环境资源税是国家为了保护环境资源、促进可持续发展而凭借其主权权力对一切开发、利用环境资源的单位和个人，按照其开发、利用自然资源的程度或污染、破坏环境资源的程度征收的一个税种。设置环境资源税种，扩大环境资源税所占比重，既可以为经济单位创造平等竞争的环境，又能抑制资源浪费，提高资源利用效率，减少污染物的排放量，从而达到保护环境资源的目的。
【论文关键词】城市轨道 交通建设 投资控制
【论文摘要】本文概述了城市轨道交通项目的发展情况和建设内容，简要说明前期工程的内容、特点和投资情况，着重分析前期工程投资控制的现状，并据此提出若干解决对策，达到前期工程费用合理可控的投资目标。
1 引言
1.1 城市轨道交通项目概述
随着国民经济的快速发展，大中型城市的交通状态日趋严峻，车辆堵塞已经成为城市的发展瓶颈，由此引发了能源损耗、大气污染和效率低下等各类社会经济问题，严重制约了城市的可持续发展之路。
为了化解上述城市症状，各个城市积极探索解决之道，其中城市轨道交通因其安全、高效、节能、环保等特点而占据一席之地。经过多年发展，城市轨道交通已经形成以地铁作为主导，轻轨作为辅助，单轨、直线机电、磁悬浮等进行补充，而多种类型并存的交通体系。
由于城市轨道交通能够有效化解城市交通堵塞，引导区域发展和客流流向，受到各个大中城市的极力推崇。目前，全国已有30余个城市正在建设或者筹建城市轨道交通项目，规划新建总里程近2500公里，总投资达上万亿元。除北京、上海、深圳等老牌地铁城市外，苏州、无锡、宁波、南昌、昆明、南宁、石家庄、大连、青岛等城市也加入了地铁俱乐部之中。
1.2 城市轨道交通建设内容
城市轨道交通项目由于专业繁多、技术复杂，是一个庞大的系统工程，建设工作难度相对较大。究其建设施工而言，主要阶段及其工作内容包括前期工程、土建工程、机电工程、设备工程、轨道工程、装修工程、绿化工程等；并在所有工程最终完工之后，全线进行联合调试、试运行和试运营等。
从上述建设施工阶段能够看出，前期工程是城市轨道交通项目建设的始发站，只有前期工程完成具备条件之后，才能进行最重要的土建工程施工。土建工程完工之后，方可提供机电工程施工条件和设备工程安装界面，为后续的轨道工程、装修工程等打下良好的工作基础。
2 前期工程简述
2.1 前期工程内容
前期工程作为城市轨道交通项目建设的重要内容，其名词概念目前并无清晰的定义，更多源于工程建设之中约定俗成的说法。前期工程的功用主要为后续土建工程创造施工条件和工作界面，促进城市轨道交通项目顺利建设。
前期工程的具体内容随着城市和线路的差异而略有不同，但其核心内容相对统一，一般包括：建（构）筑物保护、管线保护、管线拆除、管线改移、临时用地及地上物拆除、交通导改、临电接口、临水引入、商业补偿等工程或事务。
2.2 前期工程特点
与房屋建筑或者市政工程的前期内容相比，城市轨道交通项目建设规模较大，通常长约20至40公里，多为地下和高架工程，穿越多个行政区域，在城市中呈带状蜿蜒布设。鉴于上述情况，其前期工程的特点如下：
一是涉及专业繁多，情况极其复杂。常见专业如：道路交通、房屋建筑、桥梁通道、河道湖泊、铁路、高速公路、给水、雨污水、燃气、热力、电力、电信、有线电视、广播、园林绿化等。
二是随同线路走向呈现带状分步，跨越多级行政辖区，如区政府、街道办、居委会等。由于各级政府指导方针和工作力度不一，前期工程的协调统一的难度极大，致使城市轨道交通项目建设速度不一，有的区段施工热火朝天，有的区段则是寸步难行，从而影响了工程的整体进展。
三是涉及众多权属、管理和使用单位，致使前期工作进展缓慢，难度倍增。如B市前期工程粗略统计即有20余家权属和使用单位，如园林局、交通局、自来水公司、污水厂、电信公司、有线电视公司、铁路局、公路局、河湖处、公园、收费停车场、公交公司、燃气公司、热力公司等不一而足。
四是多为地下工程，施工拆改难度极大，由此波及的周围居民数量较多。前期工程的施工方案需要慎重对待，保证科学合理，并在施工期间尽力减少环境影响和妥善处理居民关系，创造和谐的施工局面。
五是对城市轨道交通项目的工期影响极大。有的线路因为前期工程没有打开局面，一拖再拖，轻松影响工期数月甚至半年之久，为轨道交通项目如期竣工造成非常大的压力。
2.3 前期工程投资
前期工程包括数十项工作内容，每项工作的费用均是价值不菲，少则数百万元多则几千万元，整条线路的前期合计费用更是非常高昂。综合分析多条线路的投资情况，前期工程投资所占城市轨道交通项目总投资的比重为10%左右。
如B市地铁9号线长约16.5公里，全线基本属于地下线路，建设周期约为5年，静态投资约为110亿元；动态投资约为128亿元。其前期工程包括临时用地和地上物拆除、交通导改、市政道路破复、空洞勘测、管线改移、既有建筑物加固、既有线及既有管线加固、商业补偿、河道改移等，总体费用约为16亿元，约占动态投资的 12.5% 。
3 前期工程投资控制现状
3.1 行业垄断保护，进入机制僵硬
在现有建设管理模式之下，前期工程涉及的专业多为垄断性行业，如电力行业、燃气行业、园林绿化、热力行业、交通导改、自来水公司、雨污水厂等。上述行业由于历史原因以及经济考虑，通常成立了自有或下属的施工队伍，由其负责本行业的专业工程的施工和维修养护等。
城市轨道交通项目沿线施工时，不可避免地触及上述前期专业需要进行拆除或者改移等。由于行业的垄断保护，导致外围的施工单位进入机制僵硬。同时，内部的施工单位将会想方设法阻止外围单位进入，如设立行业许可证，强行上岗培训、设置验收障碍，拒绝接收管理等，致使外围单位即使勉强进来施工也会无法验收使用，从而造成工期延误和项目投资浪费。
3.2 权属指定承包，价格谈判困难
前期工程的发包承包模式杂乱无序，基本处于无人监管状态。部分行业的权属单位尚能按照招标投标法的规定，在行业内组织招标投标工作并确定中标人；更多的权属单位则为无论投资大小均是直接指定承包单位，由其统一负责前期专业工程的拆除改移等。
鉴于权属单位及其下设施工单位的强势介入，城市轨道交通项目的前期工程价格几乎缺乏有效的谈判定价制度。一个前期工程，多由建设单位向权属单位报请处理方案，并在多方协调之后方能通过，然后再由权属下设施工单位自由报价。由于建设单位处于弱势，价格谈判非常困难，往往虚有其表，无法有效地降低前期工程的投资成本。
3.3 缺乏统一标准，清单组价随意
前期工程由于专业众多，加之各个专业和各权属单位之间缺乏统一的规范标准，如工程量清单编制依据不同，工程量计算规则或者列项不同，费用或费率标准不同，定额依据不同等，造成工程量清单编制和组价工作的随意性较大，无法达到标准化的投资控制目标。
如同为管线的同等规模检查井，有的专业按“座”统一列项，按照建筑工程定额组价计算；有的专业则是分为几个分部分项工程（土方、混凝土、钢筋）等分别列项，按照市政工程定额组价计算。从列项、数量和组价计算过程分析，不同专业同一项目的精度和组价的合理性可见差异，部分同类项目的最终价格竟然相差数倍，严重影响了前期工程的投资精确性。
3.4 设计施工一体，扩大前期费用
依据目前城市轨道交通的前期工程情况分析，设计和施工往往由一家行业内部的单位统一负责实施。设计施工一体化本意在于进行设计优化降低施工成本，然而由于行业的垄断属性，此举反而进一步扩大了前期工程的投资费用。
由于前期工程的设计和施工均由一家单位或者具有关联关系的单位实施，在缺乏有效监督和控制的情况下，设计单位通过提高项目建设标准、增加措施项目或者随意修改设计图纸数据等，以使施工单位获得了不当的超额利润，致使城市轨道交通项目蒙受了不必要的投资损失。
3.5 过程支付失控，结算存在问题
前期工程由于相对土建工程而言，其费用金额相比较小，从而其计量和支付过程的监督和审查相对较弱。此外，由于权属单位的默认或者支持，下设的施工单位往往在关键环节挟持建设单位，要求拨付多少款项之后方能继续施工，从而造成计量和支付过程失控。
前期工程的结算同样存在大量的问题，一是结算资料混乱，各项报告和证据之间缺少有效的支持关系；二是工程数量的计算数据胡乱编制，虚报水份巨大；三是设计变更没有依据，没有发包人或监理人的许可，设计图纸可以随意修改；四是现场洽商单杂乱无章，没有按照一定的顺序进行整理归档，普遍缺乏当事人的签字或者日期，或者事后补签；五是一些结算资料事后补充，与现场情况不符，经不起推敲；六是索赔理由无法成立，索赔程序和时效处理不符合同约定。
4 前期工程投资控制对策
4.1 打破行业垄断，加强市场竞争
前期工程应当参考房屋建筑工程、市政公用工程、公路工程的管理模式，打破行业垄断，消除进入壁垒，如此方可引入行业之外的强大施工队伍，促进行业技术水平和施工水平的提高，淘汰技术落后或者实施成本高的工艺工法，从而保证了行业的健康发展。
由于打破行业垄断，进入的施工单位数量大增，将会进一步地加强行业内的市场竞争，届时前期工程的投资控制将会变得合理可行
4.2 引入投标机制，价格合理可行
《工程建设项目招标范围和规模标准规定》（国家发展计划委员会令第3号）第七条规定达到下列标准之一的，必须进行招标：（一）施工单项合同估算价在200万元人民币以上的；（四）单项合同估算价低于第（一）、（二）、（三）项规定的标准，但项目总投资额在3000万元人民币以上的。
城市轨道交通项目的前期工程，每个专业动辄数百万元，即使不足200万元，但因满足第（四）项3000万元的要求，依然应当按照法律规定组织招标投标工作。通过引入投标机制，施工单位通过一定范围的竞争，报价将更具有合理性和可行性，在合同履行时将更具有生命力。
4.3 编制前期定额，统一费用标准
城市轨道交通项目的建设单位，为能统一各条线路的前期工作费用标准，促进同一时期的同类项目的价格基本相当，可以组织工程造价咨询公司、前期工程实施单位编制企业定额，纳入各类前期专业，分门别类地编制定额细目。
同理，建设单位可以根据工程经验和其他费用标准，组织人员测算各类前期专业的费用项目，如不同情况下的措施费用（夜间施工费用、二次搬运费用、设备进出场费用、成品保护费用等等），特殊的机械台班费用，材料消耗水平，以及各类专业的造价指标等，便于宏观控制前期工程的投资合理性。
4.4 规范设计施工，强调履约检查
国家住房和城乡建设部正在推行设计施工一体化，前期工程无疑具备良好的实施条件，应当紧跟时代步伐，研究相应的管理方案，从而从制度上规范设计和施工一体化的行为。
此外，城市轨道交通前期工程的各方参建单位均应加强履约检查，按照约定处理合同事宜。施工单位应当遵循合同约定，依据一定的程序提请设计变更、索赔、调整合同价格等，即要追逐企业利润，也应维护他人的合法权益。
4.5 加强结算审查，配合审计稽察
前期工程的施工单位应当做好日常资料的整理归档工作，避免事后补签，同时建立各项资料台账，保证结算资料的准确性和完整性。
建设单位应当加强前期工程的结算资料审查工作，对于不满足规范标准的报告资料不能放行，对于不满足合同约定的前期工程费用不能批准，切实做好前期工程的结算审查，尽力压缩结算中的虚报水份，保证前期工程投资的真实、科学、合理等。
城市轨道交通工程由于关系重大，各级审计和稽察工作随同项目建设同期进行。前期工程的施工单位应当主动配合审计和稽察机构，对前期费用的计量、支付、结算等过程中的情况进行解释澄清，并应按照审计和稽察结果清算前期工程投资费用。
5 结论
前期工程作为城市轨道交通项目的重要环节，所占投资费用的比例相对较高。为了有效控制前期工程的投资费用，解决目前杂乱无序的状况，需要建设行政部门、权属单位、建设单位和施工单位的共同努力，通过打破行业垄断，引入招标投标机制，编制前期定额和费用标准，规范设计施工行为，加强结算审查等系列措施，逐步达到前期工程费用合理可控的投资目标。
内容提要:借鉴国外城市轨道交通建设中融资的先例及经验， 结合我国实际情况， 对我国城市轨道交通建设提出一些浅见。
关键词 城市轨道交通 融资
1 世界城市轨道交通的发展
1） 世界城市轨道交通的现状
城市化是世界各国共同的发展趋势， 世界上许多发达国家在小汽车进入家庭后， 仍然实施的是“ 公交优先” 的交通管理模式。以东京和伦敦为例， 轨道交通分别承担了86% 和71% 的客运量， 是居民出行的主要方式。
除了发达国家， 一些新兴的工业化国家和地区也在大力发展城市轨道交通。墨西哥城地铁于1966 年动工兴建， 目前已有10 条线路， 总长为178 km， 居世界第6 位， 日均客运量为450 万人次， 总运量仅次于莫斯科和东京， 居世界第3 位。汉城地铁自1971 年开始兴建， 目前已建成7 条线路， 总长度为21711 km， 到2000 年计划建成8 条线路， 共285 km 。
2） 国外城市轨道交通建设的融资
（1） 多方出资
德国各城市的地铁轻轨建设资金60% 出于联邦政府， 其余由州、市政府承担。巴黎的地铁建设资金， 40% 来自中央政府， 40% 由大区政府提供， 另外20% 由巴黎地铁公司自筹解决。法国其他城市的公共交通建设资金按比例分摊， 其中政府33% .企业以交纳建设管理费的形式分担34% ， 使用者分担33% ， 日本轨道交通的建设资金采取国家补贴、地方投资、发行债券、民间集资和地铁公司自筹等多渠道筹资的办法。在丹麦， 市政当局提供全部费用的1/3， 运输公司的参股人（包括哥本哈根运输局、丹麦国家铁路和丹麦联邦铁路处） 提供其余的2/3.。
（2） 财政税收政策
一些国家规定购买交通建设债券的金额不计入当年应税所得， 鼓励了市民购买交通建设债券的积极性。在德国， 每公升汽油收取1 马克的城市轨道交通税， 用于各城市的地铁和轨道交通建设。
（3） 土地有偿转让
政府另一种形式的补偿就是转让土地的使用权和开发权。利用快速轨道交通沿线的土地， 通过转让土地使用权或从事房地产开发获得资金， 这在香港和新加坡均取得了成功。
（4） 其他
还有BO T 方式， BO T 是政府同私营部门的项目公司签定合同， 由该项目公司筹资设计， 并承建一个具体项目， 在双方协定的一段时间内， 项目公司通过经营该项目， 偿还该项目债务， 并收回投资， 协议期满后， 项目无偿转让给所在国政府。曼谷的高架地铁就是由香港华基泰公司通过在泰国的联营公司华荣公司采用BO T 方式进行建设的。
香港地铁是以政府划拨沿线土地给地铁公司， 由地铁公司进行房地产开发和商务经营方式获得资金， 政府为支持地铁建设还认购了约85 亿港元的公司股份。
3） 政策、法规对城市轨道交通建设融资的保证
美国于1982 年公布了《陆上运输援助法》， 改革了原有的税制和税率， 使其更趋向合理， 增加了建设资金的来源， 加快了交通建设的速度。这种将法律与经济管理、行政管理挂钩， 相互紧密配合， 适当调整改造的做法， 既保证了交通建设的财源， 又促进了交通设施的建设。在德国更有许多法律和规章， 如： 地方交通财政资助法（GV FG）、铁路与公路交叉法（Ek rG）、成立德国铁路股份有限公司资助法（DBGrG）、近程公交财政区域分配法（R egG） 和德国铁路扩建法（B schwA G） 等。这些法规对城市轨道交通项目的投资前提和投资规模作了进一步的规定， 按其轻重缓急程度做成需求计划， 并规定每年都有固定的资金分配给各州和地区， 用于兴建和改建近程公交系统， 且每年都有所增加。
2 我国的城市轨道交通建设
1） 我国城市交通的现状随着改革开放， 我国的城市化进程也在逐步加快。城市的快速发展导致了城市交通运输量的迅速增长。审视一下我国的城市交通现状， 可以发现主要有以下几个问题。
2）. 城市发展迅速。我国现代工业的迅速发展， 导致农村地区向城市地区转变的过程加快。逐步形成以中心城市为核心的城镇群和以几个中心城市为核心的巨大城市带的趋势， 而赖以运送人和货物的交通基础设施却不能与城市的发展同步进行， 因此造成城市交通运输滞后于城市化的进程。
3）. 土地利用扩大。城市的发展必然伴随着周边农村土地的利用， 以老城区为核心， 向城市四周辐射扩展， 从而增加了市区的交通距离， 这是造成交通状况恶化的又一因素。
4）. 城市人口剧增。城市规模的扩大， 必然形成城市人口的增加和城区人口密度加大。加上相当固定的流动人口， 使得仅仅依靠传统概念上的公共客运交通即公共汽车和无轨电车已远远不够。
5） 公交结构单一且不合理。目前， 我国的城市公交基本上以常规的公共汽车和无轨电车为主， 它们的客运量小、速度慢、技术性能差、耗能大、污染也较严重。为了扩大输送能力， 只好增加运输车辆的投入， 而这又造成道路阻塞， 使运行速度下降。投入车辆越多， 阻塞就越严重， 从而产生了一种恶性循环。
6）. 自行车发展过快。由于公交系统已无法满足人们出行的要求， 于是大量自行车涌上街道， 占用了大量的道路面积， 使得本已非常拥挤的道路更加紧张， 道路的通过能力降低， 公交系统的客运效率下降， 这就进一步促使人们采用自行车这种交通工具， 造成恶性循环。
7）. 道路建设不配套。道路的发展速度远不及汽车的发展速度， 道路设施与交通量的增长不相适应。同时， 市中心与郊区间、郊区与郊区间、城市中心与卫星城镇间的交通不便， 没有大容量的快速轨道交通， 依然依靠道路交通， 这与城市化发展的趋势是很不协调的， 也严重地制约了城市的发展。另一方面， 由于道路配套设施如停车场的同步建设被忽略， 使得在人员集散频繁的场所， 车辆乱停乱放、占道停车， 不仅影响了市容， 也降低了道路的通行能力。综上所述， 这些原因制约了城市交通的发展， 而要解决这些困难， 发展城市轨道交通就成为必然。
3 我国城市轨道交通建设的融资方法
北京地铁一线、环线及天津地铁是在计划经济时期建设的， 建设资金全部由中央政府承担。上海地铁1 号线共利用外资3194 亿美元（以德国政府贷款为主， 约占总资额的40% 左右）， 其余部分地方政府自筹。上海地铁2 号线一期工程采用三三制， 即利用国外贷款约三分之一， 市政府承担三分之一， 沿线区政府承担三分之一。借鉴国外轨道交通建设的融资方式， 我国在今后的建设中主要可以考虑以下几种渠道。
1）. 政府财政投资。地方政府的财政投资应成为城市轨道交通建设资金中最稳定的、最可靠的组成部分。它主要来源于工商税、城市维护建设税、公用事业两项附加费、土地转让金和使用税、迁入人口增容费和铁路建设附加费等。
2）. 土地开发收益。通过转让轨道交通沿线的土地使用权或将此土地从事房地产开发， 也可获得建设资金， 它可以弥补建设资金不足， 但可靠性不高。广州1 号线已将土地有偿转让作为筹资渠道之一。
3）. 贷款。贷款又可分为外贷和内贷。外贷包括国际金融组织（如世界银行、亚洲开发银行、日本海外协力基金等） 的长期低息贷款、外国政府的长期低息贷款或出口信贷， 以及外国的商业贷款。内贷包括发行地铁或市郊铁路债券、向商业银行贷款等。
4）. BO T .曼谷的地铁以及马来西亚南北高速公路都成功地实现了BOT 的引资方式， 我国也可进行尝试。
4 政策、法规对城市轨道交通建设融资的保证
1）. 政策法规的保证。1995 年6 月， 国家计划委员会、国家经济贸易委员会、对外经济贸易合作部联合了《指导外商投资方向暂行规定》。同年7 月， 国务院了《设立境外中国产业投资基金管理的办法》。在这些规定里都明确规定了外商在华进行交通基础项目投资的具体操作方法， 其中也包括了一些优惠政策。
2）. 税收减免政策。从建设初期开始， 政府就有各项税收优惠政策， 如进口设备时免关税； 运营期的初期免收所得税和其他城市维护建设税等各项税费； 后期若干年减收一定比例的所得税。
3）. 财政补贴。由于轨道交通项目的社会公益性， 企业经营很难盈利， 因此在运营期内政府仍对运营公司有一定的财政补贴。补贴的数额依各个国家而定， 有的国家进行全面补贴， 即亏损多少补贴多少， 有些则依亏损额进行一定比例的补贴， 这种做法的优点是能够促进工作的积极性。
摘要：本文从城市轨道交通供电系统的功能、构成、以及系统的外部电源方案等方面对城市轨道交通供电系统进行了简述。在此基础上引入了城市轨道交通供电系统中压网络的概念，中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。同时结合国家中压配电现状及发展趋向、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路、以及不同电压等级的中压网络的特点，对中压网络的电压等级的特点进行了综合比较，并对其构成进行了系统分析。最后提出了一种新型接线方式-20kV牵引动力照明混合网络。
关键词：牵引动力照明混合网络 城市轨道交通 供电系统 中压网络
一、供电系统的简介及中压网络的概念
1、城市轨道交通供电系统的功能
城市轨道交通供电系统，担负着运行所需的一切电能的供应与传输，是城市轨道交通安全可靠运行的重要保证。
城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要的牵引负荷，二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。
在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷；有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准，而且这种要求和标准又相差甚远。城市轨道交通供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使其发挥各自的功能与作用。
保证电动客车畅行，安全、可靠、迅捷、舒适地运送乘客，是供电系统的根本目的。
2、供电系统的构成
根据功能的不同，对于集中式供电，城市轨道交通供电系统可分成以下几部分：外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。对于分散式供电，城市轨道交通供电系统则可分成以下几部分：外部电源、(电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。牵引供电系统，又可分成牵引变电所与牵引网系统。动力照明配电系统，又可分成降压变电所与动力照明。
但在进行初步设计与施工设计时，为便于设计管理，供电系统往往被划分成：系统设计；主变电所设计；牵引变电所(或牵引降压混合变电所)及降压变电所设计；牵引网设计；电力监控系统设计；杂散电流腐蚀防护设计(注：动力照明随同土建一起设计)。
3、外部电源方案
城市轨道交通系统的外部电源方案，根据城市电网构成的不同特点，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。
(1)确定外部电源方案的原则
城市轨道交通作为城市电网的特殊用户，一般用电范围多在10km~30km之间。城市轨道交通系统的外部电源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何种方式，应通过计算确定需要负荷之后，根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程实际情况综合分析确定。
(2)集中式供电
在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电所，这种由主变电所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等即为集中式供电方案。
(3)分散式供电
根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源，构成供电系统，称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为分散式供电方案。
(4)混合式供电
将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。
通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压网络。
根据网络功能的不同，把为牵引变电所供电的中压网络，称为牵引网络；同样，把为降压变电所供电的中压网络称为动力照明网络。
中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。
中压网络不是供电系统中独立的子系统，但是它却是供电系统设计的核心内容。它的设计牵扯到外部电源方案、主变电所的位置及数量、牵引变电所及降压变电所的位置与数量、牵引变电所与降压变电所的主接线等。
二、中压网络的电压等级
1、国家中压配电现状及发展趋向
我国现行中压配电标准电压等级有：66kV、35kV、10kV。随着城乡电气化事业的发展，只有一种10kV作为中低电压的分界，显然已不能满足城乡配电网发展要求。
我国第一个20kV一次配电的供电区，已经于1996年5月在苏州工业园区投入运行。从前一段运行情况来看，其线损率大大低于10kV系统。
对于农村电网，从电源电压直接送到中压一次配电层，形成高压电源层──中压一次配电层──低压户内三级配电，可以简化电网、降低造价、减少线损、利于发展。采用20kV作为中压一次配电层，功能上可以替代35kV与10kV两个配电层，而造价上则与10kV设备差异不大。由此可见，20kV电压等级的这种特点，也适合于高密度负荷地区的城市电网。例如：早在1999年中电联供电分会发表的“北京电网实施城网建设和改造的规划原则”中表明：北京市区内电压等级按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)设计，其中新建开发区可选20kV电压等级。
2、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路
以往，因国家城乡电网中没有采用20kV这一电压等级，相应的开关柜等20kV设备，也没有跟上发展。在这样的大环境下，要在城市轨道交通工程中使用20kV电压级，是比较困难和不现实的。因而，国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用了35kV(若采用国外设备则是33kV)或10kV。北京地铁、天津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速轨道交通3号线的中压网络为10kV；上海地铁1、2号线的牵引网络采用了33kV，动力照明网络采用了10kV；上海地铁明珠线的牵引网络采用了35kV，动力照明网络采用了10kV；广州地铁1、2号线采用了33kV的牵引动力照明混合网络；南京地铁南北线一期工程、深圳地铁采用了35kV的牵引动力照明混合网络；武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。
然而，随着城乡电力消费的增长，发展城乡20kV配电网已提到议事日程上来。20kV是目前公认的具有发展前景的优选电压级。20kV开关柜、变压器、电力电缆等一系列设备，也完全实现了国产化。
近年已颁布的国家标准GB156—93中表明，20kV也是可使用的电压级。另外，已经完成送审稿的《地铁设计规范》中规定：地铁中压网络的电压等级可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此，在我国城乡电网及20kV设备这个大环境，已经发生变化的情况下，在城市轨道交通中压网络的电压等级选用上，也应该拓宽思路，认真比较，优化选用。换言之，不能仅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框，应该认识到，20kV也是可用的，并已成为一个备选电压级。这是因为：城市轨道交通供电系统，尤其是集中式供电系统，与其他公用用户相比，相对独立，自成系统。无论从施工建设，还是运营管理、养护维修等均相对独立。从这个角度来说，城市轨道交通中压网络的电压等级不一定与外部电网电压等级相一致。实际上，上海地铁、广州地铁，已采用了国外的33kV设备，而我国电压等级是35kV，并非33kV。另外，象南京地铁、深圳地铁采用的35kV，也是这两座城市市区电网所要取消的电压级。换言之，在城市轨道交通中压网络电压等级与外部市网电压等级的关系上，是采用35kV还是采用33kV或者20kV，其性质和概念上是一样的。
3、不同电压等级的中压网络的特点
(1)35kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较大、距离较长；设备来源国内；设备体积较大，占用变电所面积较大，不利于减小车站体量；设备价格适中；国内没有环网开关，因而不能用(相对于断路器柜)价格较便宜的环网开关，构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；广州地铁、上海地铁已经采用。
(2)33kV中压网络，国际标准电压级。输电容量较大、距离较长，基本与35kV一致；设备来源国外，不利于国产化；国外开关设备体积较小、价格较高，广州、上海地铁已经采用；国外C－GIS产品有环网单元。
(3)20kV中压网络，国际标准电压级。输电容量及距离适中，比10kV系统大。设备完全实现国产化；引进MG、ALSTHOM等技术的开关设备，体积较小，占用变电所面积远小于国产35kV设备，有利减小车站体量，节省土建投资；价格适中；有环网单元，能构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；国内地铁尚没有采用，但国外地铁多有采用。
(4)10kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较小、距离较短；设备来源国内；设备体积适中；设备价格较低；环网开关技术成熟、运营经验丰厚，可用其构成保护简单、操作灵活的环网系统；国内外地铁广为采用。
4、不同电压等级的中压网络的综合比较
三、中压网络的构成
1、概述
对于集中式外部电源方案，牵引网络和动力照明网络，可以采用相对独立的形式，即牵引动力照明独立网络，也可以共用同一个中压网络，即牵引动力照明混合网络。对于分散式外部电源方案，采用牵引动力照明混合网络。
牵引动力照明独立网络的特点：牵引网络与动力照明网络，两者相对独立、相互影响较小；35(33)kV较高的电压级与较重的牵引负载相适用，而10kV较低的电压级则与较小的动力照明负荷相适用。
牵引动力照明混合网络的特点：供电系统的整体性比较好，设备布置可以统筹考虑。
牵引网络与动力照明网络，可以采用同一个电压级，也可以采用两个不同电压级。
目前，我国城市轨道交通工程有的采用了牵引动力照明混合网络，有的则采用了牵引动力照明独立网络；国外有的地铁采用了牵引动力照明独立网络。
2、中压网络的构成原则
(1)满足安全可靠的供电要求；
(2)满足潮流计算要求，即设备容量及电压降要满足要求；
(3)满足负荷分配平衡的要求；
(4)满足继电保护的要求；
(5)满足运行管理、倒闸操作的要求；
(6)每一个牵引变电所、降压变电所均应有两路电源；
(7)系统接线方式尽量简单；
(8)供电分区应就近引入电源，必要时可从负荷中心处引入电源，尽量避免返送电；
(9)全线牵引变电所、降压变电所的主接线尽量一致；
(10)满足设备选型要求。
3、集中式外部电源方案下的中压网络构成
(1)独立35(33)kV牵引网络＋独立10kV动力照明网络的接线方式
1)35(33)kV牵引网络的接线方式
当中压网络为两个不同电压级时，35(33)kV牵引网络的常用接线方式，如插图一所示。这些基本接线方式可以分成A、B、C、D四种类型。
lA型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分、主变电所附近的牵引变电所电源引入。
lB型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线，每个牵引变电所均从主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分的牵引变电所电源引入。
lC型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于不同的主变电所，左侧牵引变电所从左侧主变电所接入一路主电源，右侧牵引变电所从右侧主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。
lD型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于左右两侧不同的主变电所；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。
2)10kV动力照明网络的接线方式
当中压网络为两个不同电压级时，10kV动力照明网络的基本接线方式，如插图二所示。
全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所(或中心降压变电所)的35(33)/10kV主变压器，就近引入两路10kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式；相邻供电分区间通过环网电缆联络；降压变电所主接线采用分段单母线形式；降压变电所进线开关采用断路器。该接线方式运行灵活。
(2)35(33)kV牵引动力照明混合网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，35(33)kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图三所示。
在有牵引变电所的车站，牵引变电所与降压变电所合建成牵引降压混合变电所，对大型地下车站，除牵引降压混合变电所或降压变电所外，还会设置跟随式降压变电所。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路35(33)kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。
该接线方式运行灵活。35(33)kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量大、距离长，因而更适合于地下线路。
(3)10kV牵引动力照明混合网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，10kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图四所示。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个车站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路10kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路10kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式。地下降压变电所主接线可采用分段单母线形式，地面降压变电所主接线则可以采用两段母线形式，同一工程的地下降压变电所与地面降压变电所主接线，应尽量一致。地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所的环网进线开关均采用断路器；地面降压变电所的环网进线开关可以采用负荷开关，地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。如果两个主变电所10kV母线间设有专门的联络电缆，那么两个主变电所之间的供电分区间不必再设联络电缆；同一个主变电所供电范围内的供电分区间可以不设联络电缆(尤其是当这些供电分区分别只有一个牵引变电所时)。
该接线方式运行灵活。10kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量小、距离短，因而更适合于地面线路。
(4)20kV牵引动力照明独立网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，除前面已经分析的35(33)kV牵引动力照明混合网络、以及10kV牵引动力照明混合网络外，伊朗德黑兰地铁采用了20kV牵引动力照明独立网络，即牵引网络与动力照明网络相对独立，但均为20kV电压级。该接线方式如图五所示。
20kV牵引网络的构成方式为：两个63/20kV主变电所之间的牵引变电所，以相互间隔的方式分成两组，每一组均以类似于(开环运行的)单线单环网接线方式，分别从两个主变电所各引入一个20kV电源，即这些牵引变电所从两个主变电所各取得一路20kV电源。位于线路端头的牵引变电所，则以传统的(开环运行的)双线双环网接线方式，从一个就近主变电所的不同母线取得两路20kV电源。
20kV动力照明网络的构成方式为：全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线以类似于(开环运行的)双线双环网接线方式就近引入两路20kV电源。两个供电分区间可以设联络电缆。
牵引变电所的主接线采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线。降压变电所的主接线采用两段母线形式。牵引变电所与降压变电所的电源进线均采用负荷开关作为环网开关。降压变电所的配电变压器，采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
该接线方式的特点是，实现了以“负荷开关”构成环网接线，保护简单；另外牵引网络与动力照明网络相互影响小。但是由于牵引网络与动力照明网络的分离，以及牵引网络采用了单线单环网接线方式，导致区间中压电缆过多。
4、分散式外部电源方案下的中压网络构成
对分散式外部电源方案，中压网络采用10kV牵引动力照明混合网络，基本接线方式有以下四种。下面逐一分析其构成特点。
(1)接线方式一
接线方式如插图六所示。
全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从城市电网就近引入两路10kV电源；中压网络采用双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个相邻供电分区间通过两路环网电缆联络。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。
该接线方式运行灵活。为同一个供电分区供电的从城市电网引来的两路10kV电源，可以来自不同的地区变电所，也可以来自同一地区变电所。该方式要求城市电网有比较多的10kV电源点。
(2)接线方式二
接线方式如插图七所示。
全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，每两个分成一组。每一组均从城市电网引入两路10kV电源，分别作为两个牵引降压混合变电所的主电源，同时同一组的两个牵引降压混合变电所间设双路联络电缆，实现电源互为备用。相邻两组牵引降压混合变电所之间设单路联络电缆，增加系统的供电可靠性。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。无牵引变电所的地面车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。无牵引变电所的地下车站，其降压变电所的10kV电源可以由相邻两组间的单路联络电缆提供(该降压变电所应采用分段单母线主接线)。
该接线方式比较简洁。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求每组从城市电网引来的两路10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。
(3)接线方式三
接线方式如插图八所示。
全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，前后关联，浑然一体。除最后一个牵引降压混合变电所从城市电网直接引入两路10kV电源以外，其他牵引降压混合变电所均从城市电网引入一路10kV电源，这路电源既是本变电所的主电源，又是前一个变电所的备用电源，换言之，当前变电所的主电源直接来自城市电网的10kV电源，而备用电源则来自于下一个变电所。依次类推，最后一个变电所则需要从城市电网引入两路10kV电源。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。对于无牵引变电所的车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。
该接线方式最为简洁。N个变电所需要N＋1路10kV电源，相邻变电所间只有一路联络电源。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求这些城市电网引来的10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。
(4)接线方式四
接线方式如插图九所示。
全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个车站。每一个供电分区由一个电源开闭所供电，每个电源开闭所均从城市电网就近引入两路10kV电源。
该电源开闭所可以独立设置，也可以与就近的牵引变电所合建。若电源开闭所采用独立设置方式，则需与规划部门配合协调，另外该方式的土建投资与设备投资都比合建方式要大，故该方式，仅在地面线可以考虑。
插图九表示的是电源开闭所与牵引变电所合建情况。合建处的牵引整流机组及配电变压器，由电源开闭所直接供电。对于电源开闭所之间的某些牵引降压混合变电所，其电源分别来自与左右两侧的电源开闭所，并通过在这些牵引降压混合变电所的牵引母线段上设置与电源开闭所间的专用联络电缆，将相邻的两个电源开闭所联系起来；对于不参与这种开闭所联络的牵引降压混合变电所，其电源就近来自同一个电源开闭所。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。降压变电所的主接线可按跟随式降压变电所考虑。
该接线方式比较复杂。为同一电源开闭所供电的两路市网10kV电源，最好来自于不同的地区变电所。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多。
四、一种新型接线方式研究－20kV牵引动力照明混合网络
通过对前面各种接线方式的分析，对于集中式外部供电方案，本文现提出提出一种新型接线方式：20kV牵引动力照明混合网络。接线方式如插图十所示。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路20kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路20kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线，牵引母线与两段环网电源母线间设有进线断路器，任何时候只允许一个进线断路器处于合闸位置，另一进线断路器投入的条件是“失压自投，过流闭锁”。两套牵引整流机组均接入牵引母线段，牵引降压混合变电所的两台配电变压器则分别接入两段环网电源母线段。降压变电所主接线采用分段单母线形式，配电变压器可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用负荷开关。两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。
该接线方式最大特点分析：前面已经介绍过，传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络，尽管也采用了环网接线方式，但除了10kV牵引动力照明混合网络中的降压变电所可采取了“负荷开关”外，基本上是以“断路器”
作为环网进线开关。这样，当变电所主接线采用分段单母线时，那么当中压网络发生故障，(多个)环网进线开关跳闸以后，故障处理及等待备用电源投入的时间就比较长，这是传统环网接线方式的弊端。而这里提出的20kV牵引动力照明混合网络，其最大构成特点是利用20kV负荷开关作为环网进线开关，同时设置了两段环网电源母线。
该接线方式最大优点分析：当中压网络中的一路环网电缆故障时，主变电所中相应的20kV馈出断路器将跳闸，相关牵引变电所的主进线断路器也将失压跳闸，随之备用进线断路器将自动投入，保证对牵引整流机组的不间断供电。这就克服了传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络环网接线方式的弊端。另外，该20kV接线方式与德黑兰地铁的20kV牵引动力照明独立网络相比，除保护简单、运行操作灵活以外，接线更简单，投资更经济。南京地铁南北线一期工程、武汉轨道交通一期工程、杭州市轨道交通一号线工程等前期研究工作，都充分表明了这一点。
五、结束语
目前环网接线方式，越来越受到重视，并且已在许多城市和地区积极推广应用。同时，20kV也逐渐成为城市中压网络的电压级，并且已成为地铁中压网络的标准电压级。另外，加上20kV环网设备已逐步走向国产化。在这种形势下，我国城市轨道交通领域，在供电系统中压网络方面，应拓宽思路，认真研究，积极探讨采用20kV牵引动力照明混合网络的工程实施，尤其是对那些新建城市轨道交通的城市。
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