工程教导论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工程教导论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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1.1.1直接经济效益城市轨道交通直接经济效益包括以下几个来源：①车票收入；②车站及沿线广告收入；③车站及上盖物业开发，这一部分物业将由当地地铁公司所持有经营，收入直接归属于地铁公司。

1.1.2间接经济效益城市轨道交通间接经济效益主要包括：①周边地产升值。轨道交通工程的建成与运行，极大提高了沿线区域的可达性，缩短了乘客交通出行的时间，地产价值也获得了较大的提升。②道路交通与其它基础设施的节约。城市轨道交通运营后分担了较大的交通运量，减少了市政道路的建设以及公交车辆购置的投入，并可以节约建设停车设施所需花费的成本。③促进周边经济的发展。其可以带动相关建筑工程专业经济的发展。

1.2城市轨道交通社会效益城市轨道交通的社会效益可以概括为两点：①提供快捷安全的出行方式。②提升城市的整体形象，增加城市对外来企业和游客的吸引力。

1.3城市轨道交通环境（资源）效益城市轨道交通是一种低污染、低能耗、高运量的交通工具。低污染体现在没有尾气排放且噪音污染相对较小；低能耗指单人每公里所消耗能源较小。同时能更有效地利用土地资源，减少交通拥挤。

2城市轨道交通建设融资模式的探讨

2.1城市轨道交通工程开发受益群体及受益关系分析城市轨道交通工程开发过程中受益群体及受益关系。

2.1.1乘客列车的乘客是城市轨道交通运营的最直接受益人，相比传统的交通出行方式，乘坐城市轨道交通出行可以节约出行时间，提高时间利用效率，同时出行的安全性也有所增加。乘客乘坐城轨的成本包括：①乘车成本，即车票费用。这笔费用直接流入到城轨运营公司。②住房价格上升的成本，由于城轨的开发能有力带动沿线周边的房价，若乘客想有效的享受交通带来的便利，则需要承受相应住房价格上升的成本。

2.1.2地面道路使用者随着轨道交通的运营，地面交通得以改善，拥挤程度降低。

2.1.3政府政府的获益主要包括与城轨开发的有关税收以及土地出让金。对于城轨沿线的国有土地，政府以土地出让的形式获取一次性收入；而税收则涵盖了整个开发周期，特别是当沿线物业进行多次转让或再建设时，政府可获取多次税收收益。除此之外，由于城轨的替代效应，可以减少公交车辆的购置费用及管理费用，减少相应的停车设施费用，减少道路的扩建以及维护费用等。

2.1.4沿线物业持有者城轨沿线的原有物业的持有者，可以获得一笔高于获取物业成本的转让或安置费用。这笔收益由沿线物业的持有者独自持有。

2.1.5房地产开发商由于本次研究仅限于城轨开发相关收益，因此仅限于与城轨同步开发或晚于城轨开发的地产项目。由于城市轨道的开通提高了交通便利同时带动了周边经济的发展，使得大部分房地产开发商可以获取相比其他地段更高的利润率，是城轨开发的主要受益对象之一。房地产开发商的成本主要包括土地开发成本以及向政府所需缴纳的税费。其中土地开发成本中土地出让金占据较大比重。根据以上分析发现，受益群体都可以从城市轨道交通项目获取相匹配的收益，除原物业持有者以外，其他几类受益群体都需付出与收益相关的成本。因此总体来看，成本和收益的分配较协调一致，能够实现“谁出资，谁受益”的原则，而出现的问题主要集中在项目如何短期内获得较大融资，从而降低项目整体融资风险。

2.2城市轨道交通融资模式探讨

2.2.1传统模式该种模式即由政府主导，政府同时负责投资与经营。该种模式下由政府牵头成立项目法人公司，并由政府向项目公司注入自有资金，同时剩余的资金缺口以项目公司的名义进行银行贷款或其它融资活动。该种融资模式下，城市轨道交通工程的最终收益都指向政府，实现出资与受益的相统一，但由于城市轨道交通工程的投资额限制的影响，会影响整体项目的进度，增大了政府的融资风险。

2.2.2以项目主导融资模式该种融资模式主要以项目为主导，项目开发建设模式大多采用BT、BOT或PPP等模式，在该种模式下，私人部门的资金能够有效在项目开发的早期投入到项目建设当中，能够有效缓解政府的资金压力，平衡融资风险，加快城市轨道交通工程的建设进度。

2.2.3项目资产化融资模式该模式下是将未来建成项目资产化，通过在证券市场发售证券的方式进行融资。如1998年上海地铁为建设地铁2号线，发行了共5亿元总量的债券。该种融资方式进一步拓展了城市轨道交通工程建设的融资渠道，提高了项目的整体融资能力，与此同时也减轻了业主方的融资压力。但该种融资方式特别是股权融资的方式容易受到金融市场波动的影响，提高了项目整体的金融风险。

2.2.4TOD开发模式TOD（Transit-OrientedDevelopment），即公共交通运输导向的土地开发模式，强调以公共交通为主要交通方式、将土地利用与公共交通系统紧密结合，实现城市土地的集约化利用及发展。在该种开发模式下，政府通过出让城轨沿线的土地一级开发与二级开发权来吸引私人部门进行投资，通过土地一、二级开发的收入来补偿城市轨道交通建设的成本。该种开发模式能最大程度发挥私人资本的使用效率，减少相应的交易成本，提高项目整体的收益率。

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轨道交通工程投资控制有其自身的特点和规律，贯穿于项目建设的全过程和建设程序的所有步骤。但每个阶段投资控制的重要性却不一样，越是建设前期，投资控制的作用越大。设计阶段是投资控制的关键阶段。因此，结合工程特点，在设计阶段明确投资控制目标、分析结构与过程、选择方法与措施、优化关系处理、突出控制重点，将对降低工程造价起到关键作用。

1、投资控制目标的设置

轨道交通工程项目投资控制目标是随着工程建设实践的不断深人而分阶段设置的，设计阶段投资控制目标是其中最重要的阶段目标。一般说来，轨道交通工程项目的建设过程分为5个阶段，即项目建议书阶段、可行性研究阶段、设计阶段、建设实施阶段、试运营与竣工验收阶段。这5个阶段的投资控制目标既是相对独立的，又是相互联系和不断递进的。

在项目建议书阶段，主要设定投资的初步估算目标。其投资分析、测算的数据精度要求较粗，内容相对简单，往往通过对项目主要工程量和内容的框算，并参考同类项目的有关经验数据综合平衡，结合项目特点给出投资的初步估算，其估算误差一般在士20%左右。但此阶段作为项目的投资策划，第一次明确提出了投资控制的初步目标。

在项目可行性研究阶段，主要是确定投资估算目标，即对项目建设中的工程量和各种可能涉及的费用合理性进行考虑，并进行较为全面的动态估算，估算误差应控制在±10%左右。国家规定，此阶段的估算投资额应对项目总造价起控制作用。

在项目设计阶段，可研投资估计是编制设计概算的依据，设计概算一般不应超过可研估算10％原则上，这是项目总投资的最高限额，不得任意突破，如有突破须报原审批部门批准。因此，设计概算是编制投资计划、进行投资包干、考核设计经济性、实行项目招标、核定合同价格的最重要依据，也是项目投资控制目标的重点。经验表明，设计阶段影响项目投资的权重可达80%～90%左右，抓住此阶段的投资控制目标就抓住了根本。

在项目建设实施阶段，以设计概算及设计为指导的工程招投标活动确定的中标合同价格，将是此阶段投资控制的目标。这个阶段投资控制的任务是按设计图施工，使实际支出控制在中标确定的合同价格范围内。

在项目的竣工验收阶段，投资控制的任务就是搞好项目结算和决算，检验项目投资是否控制在国家批准的项目设计概算或修正概算内。

综上所述，设计阶段作为实施投资控制的关键阶段，其投资控制目标的设置必须科学合理，必须按其规律依次确立。

2、工程项目的结构与过程分析

从轨道交通工程的项目内容划分，人们一般把投资结构划分为几大组成部分，即施工准备、土建（车站、区间等）、设备（车辆、供电、信号、通信、空调通风、给排水与消防、电动扶梯、自动售检票、环境监控、防灾报警、车辆段等）、钢轨及扣件、其他费用（征地拆迁、勘测设计、研究实验等）、预备费、建设周期贷款利息等。根据广州、深圳、南京等城市轨道交通建设投资概算分析，其中各部分占投资的大致比例分别为：施工准备占1％～3%，土建占25％～35％，设备占30％～40%，钢轨及扣件占2%左右，其他费用占10％～15％，不同筹措方案建设期银行利息占5％～7%.

轨道交通工程设计阶段投资控制也是一个逐步推进的完整过程，一般包括以下几个主要内容。

首先，对已获批准的可行性研究报告中投资估算部分进行认真分析，在此基础上编制设计招标文件（或设计委托书）。一般说来，工程可行性研究报告都有投资估算偏小的倾向。如果将这一估算作为设计阶段投资控制的基本目标，无疑有很大的压力。因此，在设计招标文件中应对设计目标中的投资控制提出原则意见，并就合理选用相关技术经济指标、制定节约投资降低成本措施等提出详细要求。这就是控制过程中限定范围的工作。如在南京地铁的设计招标文件中，明确提出设计必须实现“安全可靠、功能合理、经济适用、技术先进、用户满意”的目标，在安全可靠、功能合理的前提下，应尽可能追求经济适用、降低造价，必须实行限额设计。

其次，在设计招示中重点对设计投标方案作投资控制分析与评价。应在考察设计单位的资质、信誉和人财物保障条件时着重考虑其对投资控制的能力，应对设计投标方案的设计指导思想是否正确、建设标准是否合理、限额设计是否有保障、投资控制措施是否得力等方面进行综合比选，以确定最合适的设计单位中标。这就是控制过程中识别主要特性的工作。南京地铁在设计招标时就将设计单位的设计投资控制能力作为主要的特性来考核。

第三，设计单位制定经济评价体系，明确主要经济控制指标，推行限额设计，选用科学合理的设计概算编制方法。这就是控制过程中订立标准的工作。标准是衡量投资控制绩效的依据和准绳。标准来自控制目标并服务于控制目标，订立标准必须根据设计阶段投资控制的特点定量确定。

第四，业主与设计单位共同采取行之有效的控制方法及组织措施、经济措施、技术措施、合同措施，及时收集控制中的各种动态数据，认真对比分析研究，确保设计方案的优化与概算文件编制质量。

第五，抓好过程控制，及时衡量绩效。所谓衡量绩效就是抠出投资控制中的实际工作情况与标准之间的偏差信息，并根据这种信息来评估实际控制工作的优劣。只有在投资控制过程中不断地将实际控制状态和效果与标准进行对比，找出差异，才能对控制活动进行客观公正的评价，才能不断趋近控制目标。

第六，认真诊断及纠正，精心做好设计概算审查和调整。如果设计阶段投资控制衡量绩效后发现偏差，就要诊断偏差，分析偏差产生的原因并加以纠正，直至最后完成对设计概算的审查和修正。3、投资控制的方法与措施选择

设计阶段投资控制必须借助科学合理的方法。技术经济分析方法是轨道交通工程设计阶段投资控制较为有效的方法，主要有方案比较法和价值分析法。

方案比较法是一种简便而适用的方法。轨道交通工程设计根据功能需求提出各种技术方案，对各种方案在安全可靠、功能合理的前提下进行技术经济指标系列对比分析，从中挑选经济指标最优的方案，并同时达到控制投资的目的。在同样满足功能要求的前提下，技术经济合理的设计方案，可以降低工程投资5%～20％。因此，凡能进行定量分析对比的设计内容，均应通过计算，用数据说明其技术经济合理并比较选择。特别要注意占工程造价比例较大的建筑材料和机电设备选用的经济性，尽量采用标准化、系列化设计。

价值分析法是以较低的寿命周期费用，可靠地实现必要的功能，较适用于对轨道交通工程设计方案进行分析和优选，投资控制的效果比较明显。价值分析法的表达式用V＝F/C表示。式中V为价值，F为功能，C为寿命周期费用。提高设计价值有以下途径，即：功能提高、费用不变；功能不变，费用降低；功能提高，费用降低；功能稍降，费用大降；功能大增，费用稍增。在轨道交通工程设计中，通过价值分析控制投资的二个步骤是：一是在功能合理的前提下识别非必要费用；二是抓住功能与费用之间的数量关系，找出减少费用的环节；三是寻找消除非必要费用的多种办法，如修改设计，改变原材料品种、规程和供应来源，选择更合适的机电产品，采用更合理的运营模式、生产组织形式及管理方法等。同时，价值分析应侧重在降低费用潜力大的对象上。

南京地铁1号线在工程设计的许多方面都进行了技术经济分析，作了多方案比选。全线13个车站共做了40多个方案。很多车站方案多次论证，投资控制效果明显。总体设计单位在设计中，对全线的12段线路进行了全面的优化和完善，既确保了功能合理，又降低了造价。设备的选型定型及按设计招标采购是影响投资的重要方面。业主与设计单位在每个设备系统的用户需求书编制中都是几易其稿，进行严格的技术经济分析，效果良好。

设计阶段投资控制必须依靠强有力的组织、技术、经济、合同措施保障。组织措施主要是建立合理的设计管理模式，明确业主、设计单位及监理单位在设计阶段投资控制中各自的任务及职责，确定投资控制流程，制定相应的规章制度，落实投资控制人员。技术措施主要是发挥业主、设计单位及监理单位的技术优势，协调、平衡好设计工作的各个方面，特别要通过系统分析、价值分析、方案比较、限额设计、优化设计等技术手段，将投资控制落实在实处，从源头控制设计输人的正确性以及技术标准和文件深度的合理性、统一性。经济措施是调动设计人员控制投资积极性的重要方面。经济奖惩既是对设计成果的价值确定，更是为设计提供激励和制约的基本动力。对设计方在设计中通过技术措施而节约了工程投资的，或功能较原来基础有较大提高的，业主应给予一定的奖励。对设计方未取得业主同意的不合理超投资限额设计，业主应扣减设计费。鼓励监理方发挥主观能动性，多提优化设计方案，尽心尽责实施投资控制，效果明显者给予重奖。合同措施是通过设计合同、监理合同的签定，明确业主、设计单位、监理单位的权责利，这是投资控制落实的有效保障。合同措施必须对设计目标中投资控制定位。南京地铁1号线就是将“经济适用”作为设计目标之一明确定位的。

4、投资控制与设计费用、标准的关系优化

4.1投资控制与设计费用的关系

按照惯例，设计单位设计的费用，与其设计工程的投资额挂钩。国家发文规定了不同种类、大小的工程设计费取费的指导费率。这种设计费的取费方式带来的问题是：进行了限额设计，或通过设计阶段的投资控制降低了工程造价，如何分解设计费，调动设计单位和设计人员积极性？在南京地铁工程的设计中，设计总费用计算基数为国家批准的工程可行性研究报告中投资估算的相关部分，选取某一确定的费率，确定设计总费用。总体总包设计费及分项设计费根据投资估算，考虑各设计单位设计工作的技术含量、难易程度、复杂性、重复性、实际投人工作量和行业收费水平等因素，在设计总费用的范围内，经综合平衡先一次确定相应设计费用，业主也在其中预备一块作为设计奖励基金和设计变更费。设计费由各设计单位包干使用。设计方在确认设计费合理、完整的基础上，包干完成合同规定的所有设计任务。设计费用与设计概算投资脱钩，不因项目投资的增减而增减，确保设计人员科学对待设计，推行限额设计。业主重视并处理好投资与设计费、设计质量的关系，做好设计工作总体评价，尽量使设计工作量和设计业绩与设计费匹配。根据设计工作评价结果，对确因实际原因增加了设计工作量的给予适当补偿；对通过精心设计提高质量降低造价的给予奖励；对没有做好限额设计、投资控制的设计除责令修正外还可作适当处罚。投资控制与设计费用这种关系的建立，避免出现长期以来设计工作中存在的怪圈：设计费用与投资费用按比例挂钩，谁将设计概算做得大，谁就可以按比例多拿设计费用，最后导致优化设计、控制投资的设计费降低，而放弃控制、突破限额的反而可得额外得好处。

4.2投资控制与设计标准的关系

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2运营介入策划

介入工作策划应与新线工期策划同步进行。针对目前轨道交通介入工作普遍存在的问题，需从组织机构、工作机制、工作计划等方面入手精心策划。

2.1成立组织机构

组织机构需精简高效。依据轨道交通项目管理特点，可成立三层（决策层、指挥层、执行层）垂直管理架构（见图1），统筹管理、分层对接。此机构专门针对运营介入工作成立，不影响也不替代原公司各部门职能，同时满足后期验收接管、联调演练等工作组织需求。决策层的领导组由监管部门、建设单位、运营单位领导组成。负责制定介入工作的指导方针，决策工作组上报事宜，决定重大问题处理意见。指挥层的工作组由建设单位及运营单位的相关部门经理组成，负责统筹指挥介入工作的开展、协调处理各类问题、督促相关方落实问题整治。执行层的各专业组由建设单位、运营单位专业（车间）负责人组成，负责介入工作的具体实施，汇总、对接、处理各类问题，提出问题处理意见。

2.2建立工作机制

为使组织机构有效运作，必须配套对应的工作机制。运营介入需制定系统化工作机制，包括管理办法、规章文本、工作制度、资料归档等。运营介入总体工作机制见图2。（1）审定、《运营介入新线建设管理办法》。此办法是运营参与新线建设的核心管理文件，明确界定运营介入新线建设工作中各相关方职责，明确工作内容、方式、要求等，并组织实施运营介入工作。（2）建立规章文本体系。依据轨道交通工程特点，与介入工作相关的规章文本主要包括安全（含工地）管理规章、验收工作流程、移交管理办法、联调演练总体方案、试运营基本条件评审方案等。以上规章，部分可结合前述参与管理办法相关规定进行修订或新编。（3）制定工作制度。工作制度具体体现为运营介入过程中采取的各种有效运作手段，主要包括例会制度、周报制度、对接制度、协调制度、考核制度等。（4）成果总结与资料归档。所有介入过程相关的技术资料、会议纪要、问题记录表、现场记录、调试记录、专题报告等均按照工程验收资料归档。在线路开通运营后，进行运营介入总结，形成介入成果文件，作为后续线路工程建设的重要参考依据。

2.3制定工作计划

2.3.1采取WBS（工作结构分解）进行工作分解原则上轨道交通开通试运营前的工程行为均属于建设方职能。“运营全介入”要求运营方全面参与试运营前工程建设相关工作。可采取WBS对轨道交通工程进行工作结构分解（见图3），以明确运营介入工作的主要工作内容。2.3.2依据工期策划制定介入计划在WBS基础上，提前制定总体计划及实施计划。总体计划应结合轨道交通工程工期总策划进行制定，主要是统一各部门之间的阶段性工作安排，并落实年度人、财、物等筹备工作计划。实施计划应结合各设备设施设计、施工、调试具体计划制定，是介入工作的落地执行计划。2.3.3动态调整实施计划因受诸多因素影响，原工程进展会实时变动。一方面，介入实施计划必须随工期实况动态调整、优化，提高计划可行性；另一方面，运营介入也应根据运营筹备的需求（如试运行期3个月等），对工期的实施提出调整的建议和措施，以期轨道交通线路能如期、顺利、安全地开通试运营。

3运营介入组织

轨道交通工程建设期可划分为工程前期、工程实施、验收接管、综合联调演练等4个阶段。运营介入新线建设工作需结合工程实况采取有效方式分阶段逐步组织实施。有效地介入工作方式包括组织调研、开展专题、提供或审核各类资料、参与会议、现场检查、跟进施工作业、参与调试等。

3.1工程前期阶段

（1）规划及工程可行性研究。建设方应向运营方提供规划选线等基本情况；运营方应根据线路运营经验，对工程可行性报告运营相关章节内容提出修编意见，并参加工程可行性报告交流和专家评审会。（2）总体及初步设计。建设方、总体设计单位就设计技术原则及依据征求运营方意见；运营方应选取部分内容进行专题研究，并就设计文件相关章节内容提出意见。设计文件编制完成后，建设方向运营方提供设计文件初稿，安排运营方参加设计文件会审，并就运营方所提意见的采纳情况进行反馈。（3）施工图设计。设计单位完成施工图设计（含设计变更）后，建设方向运营方提供施工图目录和具体图纸资料，并组织运营方参加施工图设计文件会审、强审工作，运营方及时提出意见。

3.2工程实施阶段

（1）工程招标。在编制工程招标技术文件时，建设方安排运营方参与用户需求书及技术要求的研讨工作，运营方应组织调研并安排相关专业人员对设备的功能要求、技术规格、维护保养、备品备件、专用工器具、专业培训等方面提出明确的需求。建设方安排运营方参与设备系统开标、授标前澄清、合同谈判等工作，运营方及时安排人员参与。（2）设计联络。建设方向运营方提供设备系统设计联络相关文件，组织运营方专业人员参与设备系统设计联络、设计沟通等相关会议。运营方应结合运营需求审核技术资料，对设备系统的具体技术细节提出意见，积极配合完成设计联络工作。（3）设备系统生产制造。建设方组织运营方相关专业人员参与设备的监造、调试、出厂验收等工作。运营方需依据设计文件、合同技术文本、试验大纲、运营需求等，参与相关设备的制造、验收过程，及时提出优化建议。（4）施工、设备安装、装修。运营方依据工程筹划、计划、工程进度等相关文件，跟进现场施工（含隐蔽工程）进度，掌握工程施工动态和重点工程进度，及时调整优化运营筹备工作。建设方敦促施工单位、供货商及时提交设备安装相关技术资料并向运营方提供，协助运营方参与现场施工、设备安装等监理、工地例会。运营方依据技术资料、相关规范要求，及时提出施工安装存在的相关问题。建设方将相关例会会议纪要抄送运营方相关部门。（5）单体（系统）调试。运营方需根据运营筹备、人员培训计划需要，向建设方、供货商提出设备系统资料需求及培训需求；建设方、供货商根据运营方需求，按计划提供设备系统的技术功能说明书、维护手册、操作手册等文件资料。运营方应及时学习研究并提出资料的优化及补充意见；各供货商应按要求进行修订，并组织开展相关技术培训。建设方组织运营方参与设备（系统）单体调试，运营方安排专业人员配合，完成后在调试记录上签字确认。单体（系统）设备调试完成后，供货商向运营方提供系统调试报告、测试记录表、遗留问题汇总表等。

3.3验收接管阶段

（1）工程验收。运营方应作为建设方代表成员参与各阶段工程验收工作，就验收过程中发现的问题及时与建设方相关人员沟通协商；建设方相关人员对问题作跟踪处理并明确回复。为确保试运营评审顺利进行，建设方须在各阶段验收后向运营方提供1份非正式的验收资料。正式验收资料应在竣工资料交接时一并向运营方移交。（2）三权接管。三权接管主要包括属地管理权、设备使用权、调度指挥权的交接。运营方与建设方共同起草编制接管方案，并经领导组审核后实施。移交前及移交过程中工作组召开专项工作会议，协调解决各专业组交接过程中发现的问题，落实整改措施及期限。对重大行车、消防、设备的安全问题，专业组、工作组组织相关单位在规定的时间内进行整改；不能协商一致的问题，报领导组决定处理意见。

3.4联调演练阶段

（1）综合联调。运营方牵头组织，协同建设方各部门共同实施综合联调工作。运营方及时向相关部门通报综合联调发现的问题。建设方相关部门敦促各相关设计、施工、供货商积极处理运营方提出的问题并作回复。（2）运营演练。运营方应负责编制试运行演练方案，并组织实施；建设方需组织设计单位、施工单位、设备供应商配合试运行的演练、保障等工作，确保在试运营基本条件评审前基本完成试运行及各项演练。运营方应将试运行及运营演练的有关情况形成书面报告。建设方就报告所列问题及时组织整改。（3）试运营基本条件评审。运营方需及时全面配合评审主办部门编制试运营准备综合报告及提供相关资料，并参加评审会议，负责运营相关内容汇报及交流。根据试运营专家评审会的评审报告，建设方负责实施相应工程整改工作；运营方应积极配合为整改工作创造条件，做好整改相关记录及备案。

4问题收集与处理

4.1问题收集

运营介入实施过程中，各方应采用统一EXCLE表格对问题进行记录、汇总。对于每个问题，所需填写的内容不限于表1所列项。填写问题纪录表的具体规范填写要求见表1。

4.2问题处理

所有发现问题应按收集、反馈、协调、整改或消除、归档等进行处理。处理过程总体遵循分层协调、逐级上报原则。遇重大问题，专业组可直接上报工作组、领导组处理，具体流程见图4。

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2电力监控系统通信网络的构成

控制中心电力调度系统网络通常采用10/100/1000Mbps自适应开环以太总线网络，双网对等工作方式。正常情况下双网同时工作，并可根据需要分担不同的数据传输，当某一网络故障时，系统给出报警信息，并由非故障网络承担全部的数据传输。采用国际标准化的、成熟、可靠、通用性强的TCP/IP网络协议。通过与控制中心通信系统主母钟进行同步对时，电力调度系统与各变电所综合自动化系统具有网络同步时钟功能。城市轨道交通的变电所综合自动化系统中，各种间隔层智能保护测控装置通常是通过各种总线网络连接而成，通过接收控制中心或通信系统车站级二级母钟发出的时钟信息，并按此时钟校准整个系统的时钟同步。通信网络是监控系统的关键部分，其通信能力直接影响监控系统的实时性能。当前国内新建的各变电所内设备组成及其通信网络主要分三层：

1）间隔层

间隔层主要包括各种智能保护测控装置以及具有通信处理功能的装置等。间隔层的主要特点是智能化单元，基本功能不依赖于通信网络，实时采集间隔层设备的运行信息，并上送至上一级调度系统。

2）网络层

由组网设备及通信线缆构成，实现控制端与被控端间实时、无间断的数据传输。

3）站控层

站控层是变电所综合自动化系统的大脑，拥有通信控制系统和后台机系统，担负着整个系统的通信管理、MMI人机界面以及自动运行控制管理等主要任务。考虑到轨道交通变电所都是以间隔为单元布置，设备具有向下兼容性，并考虑到国际发展趋势，故近年来虽然有用以太网完全替代现场总线网的趋势，但当前的作法仍然是分层布置，间隔层以上为10/100M嵌入式以太网作为主干网络，负责全站的通信传输。而在间隔层仍普遍采用现场总线，站点内集成的装置种类较多，厂商和总线形式都可能不同，如可能同时存在CANbus、Modbus、Profibus、Lonwords、IEC60870-5-103等多种总线协议,甚至是厂家自身专利的通信协议。

3电力监控系统的对时方式

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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。

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考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性,北京城市轨道交通13号线信号计算机联锁控制系统,采用铁科院开发研制的TYJL2Ⅱ型系统。虽然此系统已在全路400余个站场投入使用,但在满足现有的各项技术条件要求,实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系,确保列车运行安全的同时,还必须进行一系列的改进和完善,以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能,并实现与ATP系统结合的安全编码逻辑功能。

1系统结构的改进

根据北京城市轨道交通的特点,对TYJL2Ⅱ型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。

1.各站通常不设信号维修人员,为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行,将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中,使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲,对站场简单的车站,直接将监控机安装在联锁机柜内,取消联锁总线的切换电路。A监控机和A控制台随着A联锁机的切换而切换,B监控机和B控制台也如此。而对站场复杂的车站,除切换方式同简单车站外,仍采用原有TYJL2Ⅱ型计算机联锁系统的结构,保留联锁总线的切换电路。

2.由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制,且通常采用中心集中控制方式,因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC分机的接口,接收中心集中控制时的命令信息,并向中心发送本站的表示信息,接口采用RS2422双网结构。车站分散控制时,系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计,使操作方式更加方便灵活。

3.为了便于维修,计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U标准,计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时,为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求,系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上,计算机层、电源层在下。

4.在保持原有TYJL2Ⅱ型计算机联锁系统电路结构不变的情况下,为提高系统的可靠性和抗干扰能力,采取的措施主要包括:提高印制板采用的芯片等级,按5V计算机电路与12V采集、驱动电路分别布线,并且分开设置接插件;在接口架的驱动条件线上增加防雷器件;采集、驱动32芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。

2系统特殊联锁功能的实现

由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能,因此在联锁软件中又增加了相应的模块,具体可分为3类。

1.原联锁软件中没有与其类似的功能,需要建立全新的算法,增加新模块。如,扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关;扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法,并予以实现,完成扣车作业。

2.原联锁软件中有与其类似的功能,可利用原有算法。如,紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似,其技术条件也基本相同。因此,可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法,在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。

3.原联锁软件中虽有与其类似的功能,但需对其算法稍加修改。如,轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同,二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中,去掉区段占用检查条件,就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下,且人工确认该道岔区段无车时,可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。

虽然实现各项特殊联锁功能的模块所采用的算法是不同的,算法的确定也是不同的,但由于原有的TYJL2Ⅱ型计算机联锁控制系统的联锁软件是按照故障2安全的原则设计的,新增加或修改的模块也均按此原则设计,不会影响原有计算机联锁控制系统软件故障2安全性的实现。

3安全编码逻辑功能的实现

北京城市轨道交通计算机联锁控制系统,增加了与ATP系统结合的安全编码逻辑功能,并通过软件加以实现。其软件的数据仍采用按站场图形基本模块链表进行连接的方式,遇有站场改变时只需在相应位置插入对应的模块。程序采用模块化的设计方法,如需增加或改动某个环节,也只需增加或改动相应的模块。

与ATP系统结合的安全编码逻辑软件的数据分为静态数据和动态数据2部分。其中,静态数据包括:与站场结构紧密相关的编码模块的代码、在链表中的位置、其控制特征以及其他必须的信息,如软件运行所需的索引表、控制表等相关内容。就编码模块而言,对于非道岔区段,每1个轨道区段均设有1套速度码继电器和1个编码模块,并入链;对于道岔区段,考虑到道岔区段设有定位发码和反位发码2套独立的速度码继电器,因此也分设2个编码模块。动态数据则是在模块静态数据对应的缓冲区记录模块状态、在程序中当前所处的层,以及程序运行所必须使用的变量等信息。定义了编码模块的数据结构之后,在联锁逻辑运算模块中增加编码逻辑处理模块,可以实现与ATP系统结合的安全编码逻辑软件的技术要求。模块中包含2类程序,一类是不受进路控制的编码模块,另一类是受进路控制的编码模块处理程序,二者的区别在于模块扫描方式的不同,不受进路控制的编码模块处理时按索引表扫描,受进路控制的编码模块处理时按进路管理缓冲区扫描。

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我国城市正在经历快速的城市化进程，城市人口急剧增加，2000年则达到3.88亿，已经超过了总人口数的30%，到2010年或稍后一些年份，预计将达到6.5亿左右，约占当时全国总人口的50%左右[1]；中国百万以上人口的大城市数量增长迅速，到2000年，我国人口超过100万的城市已经发展到37个，其中超过200万的超大城市就有14个；这些都表明，我国的城市化进程已经进入到城市加速发展阶段。

在我国城市加速发展阶段，城市发展需求对城市客运交通系统提出了严峻的要求。城市人口不断增长，城市中心区的高密度开发和人口的高度集中，使得交通出行总量剧增；随着城市边缘和远郊城市化地区的发展，将出现大量新的长距离的出行需求；这就需要扩大城市客运交通系统服务范围和能力。因此，目前我国城市交通的首要任务是构筑城市综合交通体系，而其别重要的就是选择合理的主导交通工具，也就是，在城市客运交通结构中占有主导地位，与城市发展、居民出行需求相适应的，影响城市规模、形态、空间结构和人口分布的，并代表交通技术发展水平的交通工具。

1．交通工具对城市空间形态的影响

城市发展史直接与城市交通工具的发展史有关，城市在各个阶段的发展特点是由城市发展与交通技术条件的辩证关系所决定的，任何一个城市的发展都不可能比其交通发展的快。新技术在城市交通中的应用首先表现在交通工具的发展，而新型交通工具如果能符合城市发展要求、满足居民出行的需求，这样的交通工具就可能成为城市发展中的主导交通工具。

一般说来，在从城市边缘到市中心去的旅行时间就是居民单程出行可能承受的最大旅行时间，城市的半径往往等于居民在一小时内所能到达的距离。例如，在罗马，当步行为出行的主要交通方式时，其城市半径就是4公里；在19世纪的伦敦，出行靠公共马车和有轨马车，城市半径为8公里；到20世纪，当人们利用市郊铁路、地铁或公共汽车出行时，城市半径就达到25公里；而上个世纪末，在发达国家，当汽车即使没有普及但至少也十分常见时，城市半径就达到50公里[2]。可见，城市半径随着交通工具的速度的提高而增大。

从历史上看，交通工具在技术上的突破让城市跨越原有城市界限向区域发展，不断改变城市的空间结构。在美国，1920年以前，城市沿铁路或围绕港口发展为紧凑的中心圆结构；伴随小汽车的出现，城市居民纷纷迁往地价便宜的城市边缘地区，城市的规模不断扩张；二战后，小汽车的使用开始普及，就业岗位和居住不断外迁，最终形成了当前的多中心结构和分散的城市布局；高速公路的建设，尤其是在二十世纪六七十年代，成为郊区发展最重要的催化剂。在不同的交通工具发展时期，城市形态的特征明显不同。因此，美国城市地理学家J.S.Adams从交通的角度出发，将美国城市形态的发展历史分为以下四个时代[3]：

1)步行与马车时代（1890年以前）

2)电车时代（1890－1920）

3)汽车时代（1925－1945）

4)高速公路时代（1945－现在）

交通工具的特性决定了居民出行距离、可达性和方便程度，通过对居民出行活动的影响，间接作用于城市空间形态的变迁。城市发展的不同时代都以当时的主导交通方式为主要特征，在城市结构、土地使用、人口密度等方面呈现出各自显著的特点。在步行与马车时代，受交通工具速度的限制，城市的规模较小，呈紧凑的同心圆方式演变、发展；在内部空间结构上，城市中心区密度大，但空间的利用强度较低。电车作为一种交通方式进入城市后，对城市形态产生了重要的影响，城市规模有了扩展，并向外沿电车线呈狭窄的带状发展。在汽车时代，小汽车作为私人交通工具进入家庭，城市开始大规模的郊区化时代，市区急剧向外蔓延，人口和地域规模扩大，发展轴延伸到较远的地区。而后，私人小汽车大规模普及，高速公路发达，城市人口、工业、商业能扩散到郊区更远的地方，城市住宅以低层、低密度方向向外蔓延，原有市中心的衰落和松散的城市形态成为高速公路时代重要的特征。

我国城市的发展显然不能同西方发达国家一样去经历漫长的汽车时代、高速公路时代，在土地资源紧缺、能源人均占有率较低的情况下，必须寻求合理的主导交通工具，减低或消除小汽车发展对我国城市发展的负面影响。

2．主导交通工具的发展规律研究

为了更好的理解交通与城市的关系，必须首先对城市交通工具的发展规律有较深的认识。在交通发展史上，电车在市区的发展和推广使用是十九世纪后期一项重要的交通技术革新，使大多数城市的结构和形态开始有了改变，在由市中心辐射出去的电车路线沿线，产生了大量居住密度与市中心相同的"电车郊区"，而内燃机技术提供了比其他交通方式更为廉价、更为灵活的汽车，这是第二个重大的技术革新，直接导致了市区其他交通方式的衰落。通过对美国的研究，我们知道在上世纪二十年代，随着汽车为居民出行提高机动性和城市发展提供了新机会，公共汽车很快就取代了电车，到上世纪八十年代，在北美只有波士顿、费城、匹茨堡、多伦多和旧金山五个城市还在使用大型电车系统。公共汽车和小汽车几乎同时出现，由于公共汽车不能提供门到门的服务，行驶速度因受到小汽车的影响而较低，服务的半径小于十公里，因此在发达国家的城市交通中常规公交的作用日益降低；小汽车的发展在上世纪六七十年代经历了暂时的回落和减缓，而后飞速发展。公共马车、缆车、有轨电车、常规公共汽车和小汽车的发展曲线、更迭规律和客流高峰年如图1所示。

通常来说，每种主导交通工具，在其特定的技术条件下，都要经历发展态势基本一致的过程，年客运量变化曲线往往呈抛物线形，这就是主导交通工具的发展周期规律。根据客流的变化可以把发展周期分为四个阶段，即：成型期、成熟期、衰落期和革新期，如图2所示。在成型期中，新技术的应用导致新型交通工具的出现，其作为新鲜事物，在这一阶段从技术不太成熟发展到技术逐渐稳定并最终成型；但由于人们没有习惯新型交通工具，总体看来其应用不广泛、客流较小、具有较大增长潜力。新型交通工具成型后，其发展进入成熟期，成为城市客运交通中的主导交通工具，对城市发展的支持作用显著；随着人们对其认知水平不断提高，越来越习惯该交通工具；交通工具迅速得到了广泛的应用，客流增长迅猛，达到客流高峰。交通工具的技术进步促进了城市的快速发展，但在城市发展起来后，交通工具的局限性慢慢体现出来，越来越影响其对城市发展发展的支持作用，在该主导交通工具处于衰落期时，城市发展的新要求和和交通工具日益落后的技术之间的矛盾特别突出；在这个阶段，往往会出现代表科技水平的新型交通工具；主导交通工具在城市客运交通中的重要性不断降低，其客流不断减少。在革新期，原有主导交通工具发展为一般通工具，对城市发展的影响较小，在交通结构中的比例较低；该交通工具为了寻求进一步的发展，必须进行技术革新。

我国城市交通发展历史比较弯曲，交通工具在我国发展的规律性不明晰，形成了目前交通结构不合理的状况。在上世纪末，我国经历了自行车快速增长而公共交通衰落的阶段，这使得自行车成为具有中国特色的主导交通工具；目前，私人小汽车开始逐步进入我国家庭，同时，各个城市的政府高度重视轨道交通的发展，掀起了地铁轻轨的建设热潮。因此，考虑我国的国情，难以仅仅根据西方发达国家交通工具的发展规律就来判断我国城市快速发展阶段的未来主导交通工具。

3．城市综合交通体系构成分析

1963年发表的布坎南报告指出，在大城市中，不能单纯的依靠小汽车来解决交通问题。城市客运交通状况受客流需求和城市道路供给控制，而供需是否能平衡取决于所选择的客运交通系统结构。一个合理的客运交通系统能保证城市交通顺畅，人们平等的使用道路，不然则反之，而合理客运交通系统形成的关键在于主导交通工具的选择。

选择适合我国城市发展的主导交通工具的必要条件就是对城市综合交通体系的构成有清晰地的认识。城市综合交通体系中，公共交通与私人交通是两个并列的子系统，具体如图3所示。公共交通系统根据运输能力、服务范围的大小可以分为大运量、中运量和低运量公共交通系统。大运量公共交通系统由城市铁路、市郊铁路、地铁系统和磁悬浮系统构成，最重要的特点就是高速，对都市圈的形成具有很强的支持作用。大运量公共交通系统服务的范围相对较广，线路长度可以超过50公里，适合于中远距离的出行；其单向客流密度每天可以超过1万人/公里，也可以在中等运量的客流条件下运营。在我国，当前主要建设的大运量公共交通就是地铁，市郊铁路在我国的应用较少；上海建成世界上第一条投入商业运营的磁悬浮线路，但磁悬浮系统仍然不成熟。中运量公共交通系统则由轻轨系统、单轨铁路、AGT系统、城市空中缆车以及快速公共交通系统构成，具有较大的灵活性，造价相对较低，容易形成网络，对市区的服务覆盖率较高，但是，国内尚未建成任何一种中运量公共交通系统。轨道交通是构成大、中运量公共交通系统的主体。低运量公共交通系统为常规的公共汽车和电车。私人交通则主要由自行车、小汽车（含出租车、摩托车）和步行构成。

在交通系统的发展方面，目前大、中运量的轨道交通代表了公共交通的发展趋势，而小汽车将成为私人交通中的主导。但是，需要指出的是，我国目前存在着一个认识上的误区：轨道交通是与公共汽车交通在竞争！通过图3就可以明白，轨道交通和公共汽车是公共交通系统中不同层次的组成部分，两者实际上更多的是相互补充的关系，在实现轨道交通和公共汽车整合的前提下，才能同小汽车来竞争客流。在我国交通系统的建设上，常规公共汽（电）车的发展历史较长，发展状况相对较好，目前各地政府偏重于大运量公共交通系统的建设，但是中运量公共交通系统的建设和发展却被忽视了，这就容易导致公共交通系统结构上的缺陷，最终影响公共交通系统整体效益的发挥，降低其对城市发展的支持作用。

4．轨道交通成为主导交通工具的契机

在当今的城市市区里，汽车由于受到道路条件的限制，平均行使速度提高的潜力不大，随着机动车辆的增加，交通堵塞的日益严重。而轨道交通，一般都采用全封闭的形式，受外界条件影响较小，决定轨道交通的设计速度和平均速度的因素主要是本身的构造速度、站间距离和线路条件等。显然随着科技水平的提高，轨道交通的技术将不断完善，轨道交通也将逐步发展为安全、可靠、快捷、低污染的对小汽车具有很强竞争力的交通方式，特别是在速度上可以达到甚至超过高速公路上小汽车，也就是说轨道交通具有发展为主导交通工具的条件。

S.Stares和刘志指出了这样一个规律：高人口密度的城市趋于相对较低的人均道路长度指标，反之亦然[4]。从另外一个方面看，人均道路长度指标也表明了小汽车交通的发达程度，上述规律也就说明小汽车发达的城市趋于较低的人口密度。小汽车的发达导致的城市人口低密度分布和蔓延，使得土地资源极其浪费（这是中国国情所无法应许的）。相反，轨道交通具有大运量的特点，能产生巨大的聚集效应，导致大型的"副中心"和"边缘城市"在轨道车站的周围形成，如华盛顿的Balston、Bethesda、SilverSpring，多伦多的NorthYork等等，这势必改变小汽车时代分散的土地开发形态，促使城市的土地资源得到有效利用。

绝大部分美国城市的人口密度都相对较低，而油耗量较高，小汽车是城市客运的主体，可以说，美国的城市布局和生活方式建在四个汽车轮子上。但是随着交通公害、能源危机、土地占用的增加，美国也在逐步改变城市交通方式，历届政府都对复苏公共交通做过许多努力，早在60年代，政府就颁布了"公共交通法"，引导大城市交通向大容量快速轨道交通转化。80年代，又有环境保护法的规定，要求相应发展公共交通来代替小汽车出行。90年代，在政府相继颁布"清洁空气法修正案"(1990)和"多方式路面运输效率法案"(ISTEA，1991)后，如何让轨道交通成为城市的主导交通工具更加得到了广泛的关注。

由于小汽车交通存在各种不利于城市发展的局限性，促使人们寻求更为合理的主导交通工具。轨道交通有条件取代小汽车交通的地位，为了引导轨道交通发展为城市主导交通工具，我国城市交通的有关部门必须从以下几个方面着手：

轨道交通的建设和运营成本必须与其效益相匹配，城市也必须选择适合城市个性的轨道交通类型；

轨道交通在速度上必须比小汽车有竞争力，可以采用与道路交通的完全分离或者在道路上享有优先权的方式来实现；

政府通过超前土地开发政策，鼓励轨道交通车站周围高强度的房地产开发，实施"TOD"模式；

轨道交通和城市客运、对外交通合理衔接，建设与道路系统紧密联系的停车换乘设施；

轨道交通和公共汽车一体化，实现公共交通的整合效益；

轨道交通必须与城市大型公共设施紧密联系，比如体育场、医院和商业中心。

快速便捷的轨道交通将缩短地理空间的距离，有效调整城市发展形态以及土地利用，是实现城市现代空间合理结构的关键技术基础。无论在西方还是在中国，居民乘坐轨道交通出行，心理空间、实际时距都将大大的缩短。如此，城市就有可能实现对传统小汽车形成的空间结构突破，建立空间相对分隔但交通快速连接的新型城市结构。

5．轨道交通与城市发展的关系

城市发展和轨道交通的发展相互促进，相互作用。一方面，城市进一步的发展需要轨道交通的快速发展。随着经济发展，城市人口增加，城市范围扩大。卫星城镇的发展以及在中心城市发展到城镇群、城市发展到其高级阶段城市带过程中，城市轨道交通由于速度快、容量大、安全、准时等优点，在城市地域结构变化中起到巨大作用。中心城市对周围的辐射作用得到强化，维持中心区城的活力，单中心城市向多中心城市发展，都得益于轨道交通的发展。这就是为什么一些以汽车为主的国家，交通政策开始向公共交通转变，重新建设发展轨道交通的原因之一。另外一方面，城市的发展，尤其是城市交通的发展，促进了轨道交通在城市客运交通体系中发挥更大的作用。随着世界大城市经济发展和城市地域结构变化，给城市的交通提出了更高的要求，大城市迫切需要建立多层次、立体化综合公共交通体系，以满足大城市的交通需求。单一的常规公共交通，由于受机动车过度发展的影响，车速下降，服务质量下降，不适应长距离、大客流量的运输任务，不能适应城市的发展。因此，需要建立以公共交通为主体、轨道交通为主导的城市综合交通体系。

世界大城市的发展历史表明，城市扩张的不同的阶段也有对应着不同的轨道交通类型，在轨道交通发展初期，有轨电车在城市中心区的作用显著，但随着城市范围的扩大，封闭的轻轨系统和地铁系统相继取代了有轨电车的地位。

轨道交通系统中，不同类型的轨道交通适合于城市内的不同区域的发展以及城市发展的不同阶段，可以据此把轨道交通分为三类：路面有轨电车、中运量轨道交通（比如轻轨）、大运量轨道交通（比如地铁、市郊铁路）。有轨电车往往服务于城市中心区，对促进中心区的形成、强化中心区、扩大中心区的影响起重要的作用；在城市市区范围内，由于中运量轨道的造价相对较低，容易形成网络，覆盖范围广，可实现居民可以方便、安全、快捷的出行，促使城市范围进一步扩大；大运量轨道交通中，地铁和市郊铁路的作用稍有不同，地铁等快速轨道交通都作为联系距离中心区更远的郊区和卫星城镇的交通工具而出现，这种联系强弱与大城市的规模有很大关系，而市郊铁路为周边小城镇提供直达中心城市中心区的轨道交通联系，促进都市圈的形成。市郊铁路服务于通勤距离内的卫星城镇的发展，有些情况下，地铁等快速轨道交通也可以达到市郊铁路服务的距离服务于通勤交通。小城镇和城市郊区的轨道交通车站都为小汽车提供了良好的停车换乘设施，吸引小汽车的乘客通过换乘轨道交通到中心区。

需要强调的是，随着科学技术的发展，现代化的轻轨系统几乎可以覆盖城市交通的各个范围内，兼备有轨电车和地铁的特征，服务于城市中心区和建成区，比如在德国，这主要是因为现代化的轻轨系统在使用现有轨道的基础上，在合理车站间距的条件下，可以保证40~50公里/小时的平均运营速度，这样在30~45分钟的出行时间内，居民乘坐轻轨可以达到的最远出行距离约为20~30公里。

6．结语

轨道交通发展是社会发展和城市发展的需求，城市人口的增加和城市规模的扩大需要轨道交通这种大运量的交通方式来解决人们的交通出行要求；轨道交通的发展又可以反作用于城市发展，更进一步的促进城市的发展，引导城市向大规模、高人口密度、低能耗、占地少的方向发展。需要强调的是，决定人类社会进步的基本因素是社会生产力的发展，而科学技术是社会生产力中最重要的部分，在当今世界，科学技术进步对经济增长、社会变迁和城市发展的作用越来越显著，越来越重要。因此，轨道交通发展固然是城市交通发展的重要方面，归根结底，这种发展需要相应的科学技术与之适应，同科学技术的发展保持一致，可以说，科技就是城市交通与轨道交通发展的原动力。

参考文献

徐巨洲.我国城市化发展对未来城市交通的影响.发展我国大城市交通的研究.中国建筑工业出版社，1996

皮埃尔o梅兰（法）著，高煜译.城市交通.商务印书馆，1996

Muller,PeterO.TransportationandUrbanForm:StagesintheSpatialEvolutionoftheAmericanMetropolis，p.29

S.Stares，刘志.中国城市机动化.中国城市交通发展战略.中国建筑工业出版社，1995

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一、引言

以信息技术和计算机技术为代表的高科技迅猛发展，既推动了经济和社会生活的发展，也引起了高等教育的巨大变革。通信工程作为理工科院校的一个重要专业，旨在培养具备通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术人才以满足社会对通信工程技术人才的需求。多年来的教学实践经验使我们感觉到通信工程专业的专业基础课和专业课的教学内容、教学计划、教学方法和手段及各门课程之间的有机衔接等方面存在许多问题。因此为培养创新型、开拓型、应用型跨世纪人才，对通信工程专业的教学内容与课程体系进行优化与整合、实验实践环节的改革势在必行。

针对这一问题，本文提出一些教学方法、教学手段、实验课程改革的设想和方案设计，并对人才创新能力培养的计划和具体措施进行较为详细的阐述和说明。

二、教学方法和手段改革

以社会需求为目标、以应用能力的培养为主线设计通信技术专业的培养方案。要以学科发展为依托，以课程体系和教学改革为核心，以能力培养为主线，教学与科研结合，不断提高教学质量。

(一)建立科学的课程体系

整合通信技术类课程，构建适应通信科学发展的教学体系。在课程体系的安排上要突出现代通信的五大技术：传输技术、复用技术、交换技术、网络技术、信息处理技术。

加强电路、电子系统与信号系统的基础知识，增设电子电路EDA技术等课程，突出当前电子技术新器件和新技术的应用。这就要求教学计划应该保证必需的专业理论，使学生获得可持续学习的基础，由终结教育演变为终身教育。在终身学习过程中造就新一代劳动者。

(二)在教学过程中重视计算机辅助分析与设计等教学手段

重视EDA(ElectronicDesignAutomatic，电路设计自动化)软件、ElectronicsWorkbench软件、SPICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)模拟电路仿真软件、MATLAB通信系统的分析和仿真软件等在实践教学环节中的辅助作用。把嵌入式系统的教学引入到课程体系的改革中来。以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

(三)激发学生的学习兴趣。引导学生如何学习

由以讲授为主向以自学为主转变，改革填鸭式的单向灌输以及一支粉笔和一块黑板的传统教学模式，逐步采用启发式教学方法，教师给定学习任务、学习进度，安排自学，要求学生写自学笔记、完成作业，在习题中培养学生的创造能力。采用专题讲座、答疑辅导、课堂讨论等教学形式培养学生的学习兴趣和学习能力。培养学生的自学能力是教学方法和教学手段改革的核心，自学能力是创造能力和其他各种能力的基础。

三、实验实践教学改革

(一)实验实践教学——影响通信工程专业人才培养的关键因素

在通信技术飞速发展的今天，要求通信技术人员必须具有良好的理论基础和实践经验。因此为了培养合格的通信专业学生，除了要讲授最新的理论知识外，还要通过大量的专业实验让学生理解、验证理论知识，了解其应用。例如对“射频电路”的教学，不能仅谈理论，必须搭配相对应的实验来验证基础理论，同时引导并培养学生的动手操作能力。

综观通信专业实验、实践环节的教学发展趋势，存在三大矛盾：电子信息技术的快速发展与电子实践教学落后的矛盾；创新实践能力的高要求与传统实践教学落后的矛盾；教学多元化要求与实践教学资源不足的矛盾。实践教学对国家、对学生的重要性怎么强调都不过分。理论教学是对知识的传授，实验教学是对学生进行技术的传授，而实习环节就是对学生能力的培养，培养学生的工程实践能力、创新实践能力和第一职业能力。

(二)实验实践教学改革——建立有鲜明特色的创新实验、实践教学体系

通信工程专业要不断完善实践教学体系，深化实验教学改革，大量开设综合性、设计性实验，把工程化教育和学生实践能力、应用能力的培养落到实处。

1、变革传统实验教学简单模式，构建虚拟网络仿真实验系统

通信专业实验室建设普遍存在设备采购昂贵、投资巨大、实验室设备操作复杂等问题，制约了通信专业实验室的建设。为了解决上述制约实践环节教学的三大矛盾，可以借鉴国内外部分高校的虚拟实验室制作方案，以某些重点课程为突破口，逐步构建通信专业的虚拟网络仿真实验系统。

2、建立网上自助教学系统

为了解决教学多元化要求与实践教学资源不足的矛盾，适应目前的教学要求个性化发展和激发式教学的需要，可以引入网上自助教学的概念，逐步建立网上自助教学系统。“自助”即学生学习的自助，它不再依赖于非学生自身的学习压力，而是激发学生本身对学习过程中的问题的探索和兴趣爱好，让学生主动地到网络上寻找实例进行比较并寻求解决，从而提高自我解决问题的能力。

同样地，“自助”也是教师的教学自助。最有效的方法是鼓励每位任课老师建立个人网站，对自身任教的每门课程建立课程网页，最终建立网上自助教学系统，通过网络的资源和优势进行互动式教学。

四、创新能力培养

(一)创新人才培养的主导原则

1、主动性与积极性原则

充分发挥学生在学习过程中的主观能动性是创新教育的基本目标之一。只有使学生主动地参与学习、发挥主体的积极作用，才能使创新教育促进学生生动活泼的发展。

2、理论与实践相结合原则

培养具有宽广理论知识和较强实践技能的人才是大学教育的根本目标。遵循理论与实践统一的原则，就是坚持的教育观和人才观，坚持创新是一种创造性的实践，坚持以实践作为检验和评价大学生创新能力的唯一标准。

3、个性化与群体化相结合原则

大学生创新能力的培养必须遵循个性化与群体化相结合的原则，既要培养其自主的意识、独立的人格和批判的精神，又要培养他们的团结协作精神，在个性品质中体现协作就能获得各种创造力的最大合力，产生最佳效能。这是因为现代科学的发展已经让任何一个人都无法在一生当中涉足科学技术的各个方面，要想在现在的科学技术的基础上有所创造，就必须学会团结协作，与别人进行“信息共享”。

4、发展性与前瞻性相结合原则

大学教育在关注学生必备的知识积累的同时。更应着眼于学生长远的发展，进行前瞻性教育。因此，创新能力的培养应以信息为载体、关注大学生的创造潜质和未来发展方向，使大学生在不断发展的过程中提升创新能力。

(二)创新人才培养的途径与方法

针对目前创新人才培养方面问题的分析，在遵从创新人才培养的主导原则下，笔者认为通信工程专业创新人才培养的途径与方法主要有以下几个方面：

1、拓宽专业口径，建设富有创造性的课程及教材体系

目前，高校本科专业设置过细，是导致学生知识面窄、基础薄弱、缺乏创新精神与能力的重要原因之一。因此，拓宽专业口径是一项紧迫的任务。要拓宽专业口径，就要对相关专业进行合并调整，按学科大类设置专业，并建立富有创造性的课程体系及教材体系。

2、提高教师的创新能力素养

教师自身的创新素养如何将直接关系到学生创新能力的培养。河南理工大学与其他普通高校一样，中青年教师较多，他们理论教学与实践教学能力有待于进一步提高。解决教师自身创新素养的办法有二：一是对部分教师进行培训，对其原有的知识结构进行更新；二是创造条件让青年教师有机会外出进修，没有科研项目的教师有机会做访问学者，参加科研，加强科技创新的实践。

3、实现教育观念转变，改进教学方法，诱发创新热情，培养创新意识

大学生创新能力的培养，首先要突破“教师中心与考试中心”的局面，改变“教师讲，学生听，满堂灌，照单收”的教学方法。教师要认真挖掘蕴含于教材中的创新因素，展示教材内容的非凡魅力，促进学生在学习过程中逐步形成创新意识和创新能力，形成浓厚的创新氛围，激发学生探求通信工程专业知识的强烈愿望。

4、开设研讨班课程，培养学生科学的思维方法和研究方法

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二、焊接工艺操作要点

1准备阶段在进行止水带焊接工作前应做好准备工作，工作场地应清除现场易燃易爆物品、强热源、油类或强烈氧化作用溶剂等，保持场地整洁。准备好磨光机及焊接设备，本标段采用的焊接设备为温州泳恒科技公司生产的YH-8030型号止水带焊接机。首先将水箱内所有配件取出，把水泵放好，并向水箱注水，注水后水箱水位应高于水泵，低于出水口。然后将热硫化焊机进行线路连接，热硫化焊机采用三相四线交流电源，电源线与温控箱电源接头连接，将控制电箱与焊接模具进行连接，再将焊接模具打开，上下两面均匀涂刷机油，防止机具在高温条件下与止水带粘结。将两条止水带接头切割整齐，用磨光机将需要焊接的两个接头上的胶梗及污渍全部打磨，使止水带粘合面平整且无污渍。纵向打磨长度为10~15cm。

2热熔阶段橡胶止水带热硫化焊接时间短、效率高，全程自动化，非常方便。事先接通电源，对焊机进行预热，预热的温度没有固定的标准，可根据现场气温的高低以及施工条件来定，一般的情况下预热不超过20分钟。先将一条止水带接头放入热熔模具中，使其打磨面朝上水平放置，取出专用生胶片（生胶片是随焊机一起购买配置），生胶片长约35cm，宽10cm，将其粘在止水带上，然后将另一条止水带打磨面朝下放置，位置对正，与第一条止水带搭接长度不小于10cm，用手将止水带与生胶片压实密贴，夹紧模具，并用手轮锁紧。将水泵电源接通，在热硫化焊机温度控制箱的温度调节器上将热硫化焊机加热温度调为145℃，将加热时间调整到10分钟左右，将冷却固化时间调整到8分钟左右，按下电源开关，再按下启动开关，焊接机开始工作，直至指示灯亮起，焊接完成，拆除加固装置检查接缝处质量。

3质量控制要点由于橡胶止水带在隧道施工缝中具有重要作用，应严格控制其焊接接头质量。焊接质量的控制应该从下面几个方面注意：（1）作业工人必须熟悉操作流程，工具准备到位。橡胶止水带接头热硫化焊接操作人员必须经过严格培训，培训合格后方可进行作业操作；（2）清除焊接场地周围存在的易燃易爆物品、强氧化剂、油类等物品，防止橡胶止水带受到氧化侵蚀和污染。热熔焊接不宜在低温环境施工，适宜温度在5℃~30℃范围内；（3）止水带连接前需对连接位置的两端止水带进行打磨处理，使其表面清洁，宽度不小于10cm。焊接前，止水带摆放时止水带肋纹应与底板对应凹槽对齐，焊接时需控制好焊接温度，防止温度过高造成止水带起泡；（4）热粘结后先进行外观检查，主要检查接头处是否平整，有无烧焦、炭化现象等，要对接头进行质量抽检，接头的抗拉强度不得低于母材抗拉强度的50％。橡胶止水带接头处必须焊接密实，如发现有缝隙则需重新进行加热焊接，以保证止水带接头质量满足工程需要。

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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。