發布時間：2022-05-17 09:07:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇城市軌道交通論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、盾構施工方案
在城市軌道交通中施工方法主要有幾種，比如居然金、管片拼裝等等。其中，在掘進工藝中有掘進的速度、土壓以及出渣量等等。在城市軌道交通建設的過程中，一定要根據當地土層的情況以及覆土的情況等進行仔細的研究，對于不同的掘進數量的參數進行適當的調整，最終才能夠達到想要的結果。
（一）管片拼裝
1.在城市軌道交通施工過程中的盾構結構
尾部常常殘留一些渣土，當我們在進行管片整體上臺的時候，螺栓經常出現一些問題，在處理螺栓問題時，如果螺栓沒有辦法穿過，那么螺栓上的橡膠圈就會失去原有的作用，這樣就會導致有水滲透到里面，造成很大的安全事故。
2.在城市軌道交通的理論施工的過程中
管片要與掘進方向保持一致從而達到合適的拼裝，千斤頂的使用也要在使力方向做好很好地把握。推力過大或者過小都會產生十分不好的影響。
3.城市軌道交通挖掘施工的時候
通常會把拼裝后完成的管片弄成一個整體來進行保存，選擇的空間一般是一個封閉的空間。在與此同時，我們要注入一些漿液，這些漿液和地下水在一起以后會對這些拼接好的管片產生出一定的浮力作用。其中，在一些水量比較大的地區，城市軌道交通施工在輸入漿液的時候要經過十分長的一段時間。隨著時間的增加，那么，漿液和地下水對管道的浮力就越大。
4.城市軌道交通施工中的盾構的尾部
管片要進行拼裝。我們要根據城市軌道交通施工的具體情況，確定詳細的管道拼接質量。如果盾構機在進行曲線的掘進時候，要保持相關部件姿態的一直。盾構結構在近些年來的城市軌道交通建設中的利用是在不斷的增加，并且得到了很廣泛的應用，這幾年已經積累下來許多比較成熟的施工技術。我們一定要注意盾構掘進技術的使用。
（二）城市軌道交通工程質量
1.對于城市軌道交通來說
首先要對盾構機尾的渣土進行仔細的清理，之后再進行拼裝，除了這些以外，這些工作要一些選擇一些操作十分熟練的技術人員來完成這個工作。
2.在完成拼接管道交通的時候
一定要注意固定螺栓，并且要利用一些工具來固定螺栓。城市軌道交通在施工的過程中千萬不能馬虎了事，一定要仔細檢查每一個固定螺栓。在完成這個工作之后，接下來就要進行第二個固定工作，在第二次固定工作的時候，千斤頂千萬不能拿掉。
3.盾構工作的流程
一定要與管片的拼接的要求達到一致。根據管片的實際情況，要保持管道與管道之間的距離。
4.在城市軌道交通建設中
一定要加強漿液與盾構的配合。要盡大可能使得漿液在最短時間里凝固，在做這項工作的時候，一定要注意軌道建設的防水，防止出現影響工程實施的情況。
二、城市軌道交通工程質量的保證措施
（一）我們在軌道交通實施的過程中
一定要對土的壓力進行嚴格的控制，除此之外，其他相關工作也要做到嚴格控制。要做到在城市軌道交通建設時期，保持平衡土壓值達到合理狀態。
（二）城市軌道交通建設時候一定要注意把握掘進速度
要把它控制一個合理的范圍里。還要使得掘進的速度在一種快速、均勻的狀態下通過，要注意不能出現較大的波動。還有就是注意要與注漿進行配合，適時地調整注漿的速度，避免因為注漿速度太快而給倉庫帶來較大的壓力。
（三）在城市軌道交通的建設時候
一定要注意盾構的曲線工作，但是更為精確的是在曲線的切線處，對于這個度的把握就要求的十分嚴格，偏差既不能過大，也不能過小。之所以選擇這么做就是為了能夠很好地防止地面出現太大的波動狀況。即使如果真的在城市軌道交通施工的過程中出現這個情況，就要利用前雞丁來進行合理的調節。
（四）城市軌道交通的施工過程中
一定要制定一定的沉降變形的參考表，其主要的作用就是為了很好地起到警戒的作用。還有就是要加強對地面和附近建筑的實時監控，一定要確保數據的每天更新，確保通訊能夠保持在暢通的階段。特別需要注意的就是，當城市軌道交通施工經過一些比較重要的建筑物的時候，一定要做到在第一時間把準確的信息發送給正在施工的工作人員，以便于施工人員根據具體情況及時的做好調整工作。
三、結語
盾構掘進的施工方法主要是在城市軌道交通項目工程的建設中使用，其主要的要求就是要在很短的時間里掌握好這些機械的使用，以便能夠提高軌道交通施工的效率。掌握盾構掘進技術對于城市軌道交通的建設具有十分重要的促進作用，能夠確保城市軌道交通項目工程能夠盡快的投入使用，最終促進城市的健康發展和進步。我們在采用盾構施工方法的時候，要對其參數范圍和工程的施工進度、施工質量以及施工的安全性等指標進行嚴格的控制。
作者：劉建威單位：鄭州市軌道交通有限公司
一、城市軌道交通供電直流側短路故障的主要類型
1金屬性短路
金屬性故障主要是指由于第三軌或者是接觸網與走形軌間產生直接金屬性接觸后，造成其絕緣支架擊穿，從而形成與大地的短路。比如在2010年時，北京地鐵一名乘客隨身攜帶的金屬水平尺從站臺中墮落，造成正在運行中的列車與第三軌之間的通路，從而導致了金屬性短路故障的發生。造成該種故障的另外一種原因也可能是在停電檢修作業的過程中，沒有及時將接觸網接地線撤銷，從而在恢復供電時發生金屬性短路故障，如果此時特別是在運行期間不能及時對故障位置進行確定和排出，勢必會對軌道交通的運行產生較大的影響。
2非金屬性短路
非金屬性短路主要是指第三軌與走形軌經過渡電阻短路或者是絕緣泄漏，從而發生非金屬性短路故障。比如在雨雪天氣環境下，暴露在戶外的城市輕軌在雨水或者是積雪作用下被覆蓋，間接的成為導體從而與行軌發生短路。另一方面，也可能是在長時間的運行過程中接觸網或者是第三軌的出現絕緣老化現象，從而導致電流外放和泄漏，泄漏的電流通過絕緣支座在流向接地扁銅后經由變電所地網，最終回流至變電所負極，從而引發非金屬性短路故障。同金屬性故障相比，非金屬性故障下產生的短路電流相對較小，所以造成了其短路現象不容易被察覺。但是隨著運行時間的不斷加長，可能會產生接觸電壓或者是跨步電壓，嚴重情況下還會出現電弧，從而使短路故障進一步擴大，給城市交通軌道電力系統的穩定運行以及人身安全都帶來了較為嚴重的影響。
二、城市軌道交通供電直流側短路故障定位的幾種方法
當前階段，城市軌道交通運輸中供電直流側短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法兩大類：
1阻抗法
城市軌道交通供電直流側短路故障定位方法中的阻抗法又可以分為單端量阻抗法和雙端量阻抗法兩種：（1）單端量阻抗法。該種供電直流側短路故障定位方法的工作原理相對較為簡單且易于實現，并且具有著裝置成本優廉的特點。但是其在實際運行過程中的故障定位精度較差，主要原因是在定位過程中容易受到對側系統過渡電阻的影響。在對該種方法的實際運用過程中，可以采用微分方程工頻法、一元二次方程法以及迭代法和電壓法等，從而消除過渡電阻或者是對側系統對單端量抗阻法故障測量精度造成的影響。（2）雙端量阻抗法。該種故障定位測量方法是當前城市軌道運輸供電直流側短路故障定位中被廣泛運用的技術方法，其主要是通過對兩端電壓流量的推算，并在故障點電壓相等的基礎上實現故障位置信息的獲取，其憑借著對現代通信技術和高精度互感器以及故障錄波裝置等現代技術和設備的支撐，實現了強大的故障定位功能。
2行波法
行波法是城市軌道交通直流輸電系統中較為常用的一種方法，主要是在行波傳輸的理論基礎上達到實現故障定位的目的，通過對不同的故障行波到達測量裝置的速度以及時間差等，對故障位置進行計算。以上兩種主要的故障定位方法具有著較多的優點，在直流輸電系統的故障定位中得到了較為廣泛的應用，但是在城市軌道交通直流供電系統中應用時，其對測量設備以及通訊設備具有著較高的要求，相應的設備投資較大。
三、基于貝瑞隆模型的時域故障定位原理和實現
1基本原理分析
對于城市軌道交通來說，其供電直流側發生短路故障后，導致了保護裝置動作，在該故障造成的過程中，其進行故障定位時能夠采用的主要數據為在保護動作發生前饋線保護裝置所記錄的電流和電壓信息，不利于故障定位的實現。不論是對于以上單端測距還是雙端測距方法來說，其都是以電壓以及電流的基波相量為基礎的，但是在當前故障發生和切除時間越來越短的情況下，大多數基波相量數據是無法進行準確提取的。對于基于分布參數模型的輸電線路時域故障定位方案來說，其可以通過對跳閘前原始數據的采用，不需要進行相應的濾波處理，直接性的在時域對故障距離進行測算，其與直流輸電線路本質上不存在較大的區別，僅僅是兩者能量集中頻域不同，所以該方案模型能夠有效實現對城市軌道交通主流側輸電線路短路故障的定位。
2定位實現在城市軌道交通
采用單邊供電系統時，在線路內部無故障情況下，其所獲得的電壓理論狀態下應是成線性均勻變化的，對于直流供電系統下的線路電壓來說，其主要是呈現線性下降的趨勢。如果其供電直流側發生短路故障，那么故障點處的貝瑞隆模型勢必會遭到破壞，對應點的電壓為0，但是故障點處和電源端之間仍然是呈現均勻性分布的，符合貝瑞隆模型。在該種情況下，通過貝瑞隆模型對故障線路的電壓采用一定的步長進行分析計算，則可以得到電壓最小的一點，通過其與電源點距離的測定，最終完成故障定位。
作者：李福琴單位：重慶市軌道交通（集團）有限公司
一、城市軌道交通供電職業人才崗位及專業素養要求
蘇州和上海、南京等大城市的軌道交通公司供電專業按崗位，一般分為兩大類，城軌高電壓和城軌接觸網，高電壓工種，需要對城軌供電系統內變配電所進行日常的運行、檢修，對電氣設備進行試驗，以及SCADA系統維護檢修。接觸網工種要求對城軌接觸網及相關設備進行周期性維護、檢修、調試，并能不斷改進接觸網檢修工藝。城市軌道交通供電專業應能培養適應城軌運營一線需要的，具有必備的基礎及專業知識、良好的職業道德，掌握城市軌道交通主變電所、牽引變電所和降壓變電所的運行、檢修、試驗、調試、施工、調度、故障處理作業，SCADA系統運行維護，掌握城市軌道交通接觸網的維護、檢修、調試、施工及事故搶修作業，能從事接觸網工、變電檢修工、變電值班員、SCADA系統檢修等工作崗位的高素質技能型專業人才。
二、培養方式與教學計劃
1.培養模式目前軌道交通的人才培養模式有三種，定向培養、訂單培養、崗前培訓式三種。在國內，大中專院校中還沒有正式設置地鐵供用電專業，地鐵供用電的專業人才大多來自電氣化鐵道供電，電氣工程等相關專業，而隨著地鐵項目陸續開工及投運，軌道交通人才呈現需求量大，專業性強的特點。蘇州軌交1號線首批一線專業人才的培養，采用了“訂單式”培養模式，介于當時蘇州本身不具備學生現場學習與實踐條件，采用了外送至北京、上海、廣州、南京等城市的地鐵公司現場培訓3到6個月的實踐培訓方式。截至目前，蘇州已有兩條運營軌道交通線路。在與院校原有的合作培養經驗及本身現有的運營經驗基礎下，具備了逐步完善和深化人才培養的條件，在人才培養的周期和專業知識技能等方面可以更具針對性和合理性。
2.培養課程計劃結合蘇州軌道交通運營公司供電中心對人才專業能力需求及校企合作的框架內容，經過校企雙方專業負責人的交流及協商，確定了供電專業人才培養的內容。該專業的課程體系框圖如圖1，主要分為四大模塊。
（1）基礎素質模塊。該模塊體現了高職教育對大學生基礎知識及基本應用能力的要求，使其掌握基本的語言文字、外語、計算機應用知識與技能。
（2）優秀崗位能力模塊。分為專業基本技術、專業優秀技術、專業方向技能三部分內容。
1）專業基本技術，要求具備機械基礎、工程力學、工程制圖、機械零件等機械類和電工電子、電機、電氣控制等電類專業基礎知識，屬于專業基礎平臺課程。
2）專業優秀技術，體現城市軌道交通供電專業特點，通過各課程使學生掌握城市軌道交通供電系統的結構、高壓電器設備原理、變配電綜合自動化系統、電力監控系統的原理以及相關電氣設備的運行維護。
3）專業方向技能，體現了城市軌道交通供電兩大專業崗位，高電壓和接觸網的專業技能。高電壓方向體現了城軌供電系統高壓設備及繼電保護專業知識的應用，并要求熟悉城軌牽引供電系統專業的安全規則。利用院校高電壓、供配電、及繼電保護實訓室內開展的實訓來訓練學生的基本技能，通過赴軌道交通運營公司供電中心進行高電壓的認識實習，增加對現場設備的作感性認識，該實習一般可安排在學生定崗實習前的一個學期，而到了頂崗實習期間，再到公司參加專業崗位的培訓和實踐來提升崗位工作能力。接觸網方向體現了接觸網（柔性接觸網、剛性接觸網和第三軌）的結構組成、作用，要求掌握接觸網的受力力學分析和計算，掌握接觸網結構中各種負載的分析計算方法、接觸網平面設計的基本內容及一般技術原則，能夠讀懂接觸網平面布置圖、電氣分段示意圖和各種裝配圖，掌握接觸網運營、檢修和施工的標準及工藝。通過學校接觸網實訓室的實訓來掌握常用接觸網零件、設備與工具。通過接觸網支柱的登桿訓練適應將來現場作業中的登高作業。通過赴軌道公司參觀、跟現場運營班作業進行接觸網現場實習。
（3）綜合應用模塊，要求學生在校期間完成高壓進網作業許可證的培訓及考核，該證是供電類專業進行高壓作業的許可證，是城軌供電崗位的必備證書。同時需要完成畢業設計。
（4）拓展模塊，通過選修課及專業講座的形式，使得學生了解軌道交通公司的運營管理、公司內涵以及軌道交通供電應用的新技術。該課程可以通過軌道交通公司的人教部門和供電專業人員授課完成，這樣利于學生提前了解企業，縮短學生入職適應時間。
三、校企合作資源共享及實訓基地的建立
教學資源共享。共享圖書、教材、網絡數據庫教學資源，校企合作開發城軌供電類教材。共建專業教師團隊。院校的專業教師可以到企業授課，蘇州軌交公司具有豐富經驗的工程師到校授課或開專業講座。院校供電專業教師團隊和軌交公司供電專業工程師組成優勢互補的專兼職教師團隊。共建校內外實訓基地。教學儀器市場上還沒有專門針對城軌供電專業的實訓儀器和設備，學校可以通過在傳統變電站綜合自動化等實訓設備上進行模塊化改造，比如在供配電實訓裝置中，增加城軌牽引供電模塊，再加以改造，使其成為地鐵中典型的牽引降壓混合變電所裝置。同時與當地軌道交通企業共建現場性強的接觸網和高電壓實訓基地。給學生及在職人員提供實踐與訓練的場所，開展職業資格認定合作。學校專業教師下企業實踐。利用假期下軌道交通公司運營一線，了解和掌握最新的軌道交通供電技術，跟蹤最新的運營動態。
四、就業服務與保障
就業服務的對象是學生，而根本上是學生、學校、企業三者的關系。協調好三者關系，學生的就業服務就能做好。首先在學生在校學習過程中，創造與軌道交通公司互動的條件，通過邀請城軌公司的工程師給已組成的“地鐵班”定期進行企業文化和專業技術講座，通過學生實習前納入教學計劃的認識參觀實習，以及在學生下城軌公司頂崗實習期間組織專業教師的定期巡視，來完成過程性監督和保障。完善學生預就業實習階段的意外保險與醫療。現有軌道交通公司對于實習的每個學生提供一定的住宿和生活補助，使其無后顧之憂。而對于城軌公司不予錄取的學生，學校積極組織再推薦就業等都是作為該專業所必須的就業服務保障。
五、總結
隨著城市軌道交通建設步伐加快，其專業人才需求呈現數量多，專業需求性強的特點。針對蘇州軌道交通供電職業人才培養與實踐的研究，希望可以對地方軌道交通供電人才培養起到借鑒作用。
作者：史志平董健單位：蘇州大學機電工程學院蘇州軌道交通運營有限公司
1共線交路車底運用的關鍵因素分析
共線交路的產生有兩種原因，一種是由于連通型的線路結構（如Y型線）產生的，另一種是由于客流特征等原因產生的（如不同區段的斷面客流差異大，開行大小交路有利于節省運營成本）．四種常見的共線交路形式如圖1所示，圖中A，B，C，D，E，F為折返站或接軌站．共線交路運用條件下，各交路列車在共線段存在著相互制約與影響，因此各交路的周轉時間存在一定的約束關系，這種約束關系與車底的運用方式、各交路的運行時間、列車在折返站的最小折返時間、各交路列車的開行比例、共線區段的行車間隔等因素有關．（1）車底運用方式如果各交路之間沒有共同折返站（見圖1a，d），則各交路的車底周轉過程相互獨立，稱之為車底獨立運用．但各交路若存在共同的折返站（見圖1b，c），則車底周轉有兩種方式：套跑運用和獨立運用［1］．滿足車底套跑運用的基本前提條件之一是兩交路的列車具備共享的相關技術條件（如線路、供電、信號等），另外一個關鍵前提是兩交路采用相同折返站折返。（2）不同交路的運行時分運行時分（包括在中間站的停站時分）決定了不同交路的周轉時間，同時不同交路運行時分差決定了車底運用過程中各交路列車從折返站折返回來時再次進入共線段的相對位置與時刻，也決定了不同交路在各折返站的實際折返時間．（3）不同交路的開行比例不同交路在共線段的開行比例會影響各交路的周轉時間，也會影響車底的運用數量．為了使不同交路列車的行車間隔盡量均衡且平均間隔時間保證一定的服務水平，因此常見的開行比例有1∶1，2∶1和1∶2三種情況，并且不同交路列車之間在共線段均衡交錯開行，如圖2所示．（4）共線區段的行車間隔共線段的行車間隔決定了各交路的平均間隔，也會影響車底的周轉時間．在共線交路運用條件下，共線段的列車運行應盡量保持均衡．車底運用方式不同，共線交路的車底數量計算原理也不同，下面分別對車底獨立運用和套跑運用兩種方式進行討論．
2車底獨立運用條件下的優化模型
圖1中四種交路形式中，車底均可以采用獨立運用的方式．以圖1d的形式為例，該形式為雙Y型共線交路，交路CD在C站與D站之間循環開行，交路EF在E站與F站之間循環開行，兩交路在AB區段共線運行，如圖3所示．
3車底套跑運用條件下的優化模型
圖1b，c的兩交路列車具備車底套跑運用的條件，計算原理也相同．以圖1b為例，車底套跑運用后，車底的周轉過程不再是某一個交路獨立循環運行，而是在兩個交路之間進行循環，但循環的過程依然呈現周期性特點．以圖6為例，在交路開行比例為1∶1的條件下，車底1以B—A—B—C—B為周期進行循環，且每隔2IS重復一次循環過程，大周期為12IS，由一個小交路周期和一個大交路周期組成，由圖解法可以得到總的車底數量為6．在交路開行比例為2∶1的條件下（見圖7），車底1以B—A—B—A—B—C—B為周期進行循環，且每隔3IS重復一次循環過程，大周期為18IS，即由兩個小交路周期和一個大交路周期組成，由圖解法可以得到總的車底數量為6．
4模型求解及案例分析
4．1模型求解上述模型均為多目標非線性混合整數規劃模型，因此可以通過一些成熟的整數規劃模型的求解工具進行求解．ILOGCPLEX提供了靈活、高性能的優化器，可解決混合整數規劃問題，它能夠處理有數百萬個約束和變量的問題．本文基于VisualStudio2012開發環境，開發了一個共線交路車底運用優化模型的求解工具TUCAL，該工具通過組件庫調用ILOGCPLEX交互式優化器（ILOG．CPLEX．dll）來實現．由于該模型的決策變量最多為12個，且變量的取值范圍有限，因此求解速度非常快（＜2s）．
4．2實例參數輸入某城市軌道交通線路共線交路方式如圖1b所示，三個折返站的最小折返時間為4min，最大折返時間為60min．由于車底數量最少是首要目標，并同時考慮列車在B站和A站的折返時間也盡量短，因此目標函數中權重參數設置為：λtu＝100000000，λB＝100，λA＝10，λC＝1．為了分析車底獨立運用及套跑運用條件下的車底數量與交路開行比例、共線段及非共線運行時間、共線段行車間隔的關系，在本案例中共設置四個計算方案，如表1所示．
4．3實例結果分析
4．3．1不同交路開行比例和共線段行車間隔IS條件下的車底數量分析表2給出了交路開行比例為1∶1，不同車底運用方案和IS條件下部分車底數量計算結果（對應表1的方案1）．圖8給出了交路開行比例為1∶1和1∶2時，不同車底運用方案和IS條件下的車底數量計算結果（對應表1的方案2）．從表2和圖8中可以看出：（1）相同IS條件下，車底套跑運用時的車底數量不會超過獨立運用時的車底數量．數值差與交路開行比例有關，開行比例為1∶1時的最大數值差為1，1∶2時的最大數值差為2．圖5b和6分別為開行比例1∶1，IS＝6．0min，車底獨立與套跑運用條件下的運行圖．從圖中可以看出，車底獨立運用時的車底數量為7，C，A，B站對應的折返時間為12．0，10．0，4．0min（對應表2中的編號17）；而車底套跑運用時的車底數量為6，C，A，B站對應的折返時間為6．0，4．0，4．0min（對應表2中的編號18）．（2）對于大部分IS，車底獨立運用或套跑運用的車底數量一致，但列車在各車站的折返時間不同．如IS＝2．0min時，車底獨立運用時，列車在C站與A站的折返時間分別為4．0，6．0min，而在車底套跑運用時，列車在C站與A站的折返時間分別為6．0，4．0min．（3）對于滿足TR1為（nR1＋nR2）IS的整數倍的IS，車底獨立運用與套跑運用時的車底數量和各站折返時間完全一致（如表2中的IS為2．5，3．0，4．0，5．0，5．5min對應的方案），這表明在這些行車間隔條件下，車底無需進行套跑，同時車底數量也能達到最小值．
4．3．2不同IS條件下的折返站折返時間分析不同IS條件下，車底數量達到最小時的折返站折返時間變化規律有所不同．由于B站的折返時間決策權重給得比較大，因此無論何種方案條件下，B站的折返時間均取最小值4min，C站與A站的折返時間隨IS的變化而發生變化．以兩交路開行比例1∶1為例，圖9給出了不同車底運用方式條件下的A站與C站折返時間隨IS的變化規律（對應表1的方案1）．從圖中可以看出，C站與A站的折返時間隨IS呈分段變化（為分段函數，在同一分段內，呈線性遞1338增），隨著IS的增加，分段時間跨度增加，但增長的斜率變小，且C站與A站的時間分段長度與拐點均不相同．
4．3．3運行時間對車底數量的影響圖10給出了IS為6min，不同車底運用方式條件下，車底數量與非共線段CA以及共線段AB的運行時分的變化規律（對應表1的方案3和4）．從圖中可以看出，車底數量與運行時分呈周期階梯遞增，車底數量變化都以每6分鐘（＝IS）周期進行變化．在CA段運行時分增加的條件下，車底獨立與套跑運用時，車底增長趨勢均為每隔6分鐘后增加一列車底，但獨立運用時，車底會提前3min開始增加．在AB段運行時分增加的條件下，車底獨立運用時，車底增長趨勢為每隔5分鐘連續兩次增加一列車底，而車底套跑運用時，車底增長趨勢為每隔3分鐘增加一列車底（相當于3min的周期變化）．
5結語
共線交路的車底數量計算較單一交路來說要復雜得多，與共線段行車間隔、不同交路列車的開行比例、共線段及非共線段運行時分、折返站的折返時間標準以及車底的運用方式（獨立或套跑運用）有關．本文系統地對不同共線形式和車底運用方式條件下的共線交路車底數量優化模型進行了分析，文中所考慮的共線交路形式基本涵蓋了我國目前大部分城市軌道交通系統的實際運營現狀．本文的模型已經成功通過開發的TUCAL工具來實現，該工具已經整合在城市軌道交通列車運行圖計算機編制系統（RailTPMV5．0）中，并且在上海1，2，6，7，8，9號線大、小交路，10與11號線“Y”型交路的列車運行圖編制過程中得到了成功應用，通過該工具可以設計出適應不同車底運用方式以及線路折返條件下的最佳共線交路的開行方式．另外，該工具也可以運用到線路的前期規劃設計以及運營評估過程中，協助工程師完成交路方案設計、車底數量估算以及折返站能力的適應性分析等工作。
作者：江志彬徐瑞華吳強周明單位：同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室上海軌道交通運營管理中心
1膠輪路軌系統的背景及現狀
1.1單軌系統單軌系統也稱獨軌系統，是采用一種大斷面軌道，車輛跨座于其上或懸掛于其下的軌道交通系統，其屬于中等運量型的車輛。單軌交通歷史悠久，已有近200年的發展歷史。早在1821年英國人HenryPalmer就研發出了單軌鐵路。經過100多年的發展，第二次世界大戰后，單軌技術趨于成熟，許多國家開始重視起來。單軌車采用橡膠車輪，按支撐方式可分為跨座式和懸掛式，其特點是爬坡能力強、通過曲線半徑小、噪聲低、輪軌間振動小、占地少、空間利用率高、投資低。
1.1.1跨座式單軌車輛車輛跨座在軌道梁上方，其軌道由預應力混凝土制作。第一輛跨座式單軌車輛是在1958年，由德國人Ax-elienardwenner-Gren研發出的ALWEG型[2]單軌車輛。車輛采用跨座式無搖枕二軸轉向架設計，中央懸掛裝置為空氣彈簧。走行輪軸和水平輪軸均為單懸臂固定在轉向架上，且裝有4個走行輪，分配在兩個走行輪軸上；采用無內胎鋼絲橡膠輪胎，內充氮氣，其彈性主要緩沖豎直方向的振動；轉向架兩側上方有4個導向輪，下方有2個穩定輪，均采用帶有尼龍絲無輪緣的橡膠車輪，內充入壓縮空氣，可以緩沖車輛橫向振動[3]。為了防止橡膠輪胎爆胎等事故，導向輪和穩定輪均設置了一個鋼制輔助車輪，走行輪不僅安裝橡膠實心輔助車輪，還設置內壓檢測等裝置[4]。跨座式單軌車輛轉向架如圖2所示。構架采用鋼板焊接結構，有足夠的度；中央懸掛裝置采用空氣彈簧，可減小車體振動，提高乘坐舒適度。因其受橡膠輪胎載重的限制，為了實現車體輕量化，故采用鋁合金焊接結構。由于橡膠車輪壽命短，能耗相對大，使車輛更換輪胎頻繁，故維修成本高。而且因其處于高架，當事故發生時，不容易救援。澳大利亞、美國、日本、意大利等許多國家都建設了這種形式的單軌交通，其中日本是使用單軌最多的國家。日本有6個城市有單軌鐵路，分別是東京羽田機場線、奈良線、大阪萬國博覽會線、北九州線、多摩線、沖繩那霸線，其中東京的單軌鐵路年載客量超過1億人次。在美國，加州迪士尼樂園觀光線及佛羅里達州的華特迪士尼世界度假區線[5]，每年載客量超過500萬人次。美國加州迪士尼樂園觀光線跨座式單軌車輛如圖3所示。單軌列車可4輛～6輛編組，單向運能為1萬～2.5萬人次/h，最高速度可達80km/h，一般運營速度30～35km/h。中國首條跨座式單軌線路于2006年在重慶正式開通運營。由于重慶市道路坡陡、彎急、路窄，所以跨座式單軌車適合在重慶推廣應用。重慶跨座式單軌列車如圖4所示，供電接觸網軌道梁側面剛性接觸，1500V直流供電，車輛長度為15500mm，寬度為2980mm，高度為5300mm，走行輪直徑為1006mm，導向輪直徑為730mm，穩定輪直徑為730mm，最大爬坡度是6%，最小通過半徑為50m[6]。
1.1.2懸掛式單軌車輛第一輛懸掛式單軌車輛是由德國Langen發明，于1901年在德國的烏泊塔開始運營，如圖5所示。德國烏帕塔懸掛式單軌線，線路總長13.3km[2]，經過20個站點，最高速度60km/h，年載客量達到2500萬人次。懸掛式單軌車輛的軌道梁采用下端開口式鋼制箱型斷面，車輛懸掛在軌道梁下方，轉向架采用懸掛式二軸轉向架設計，且為鋼板焊接結構。與跨座式單軌車輛轉向架走行部的不同是：懸掛式單軌車輛轉向架（見圖6）沒有穩定輪，設走行輪和導向輪各4個，均為橡膠充氣輪胎，為保障安全預防輪胎泄氣或爆裂，橡膠車輪也配有鋼制輔助車輪。車體的懸掛裝置由懸掛吊桿、液壓減振器構成。因為膠輪在封閉環境下運行，所以不受惡劣天氣影響，但也受轉向架和軌道形式的影響，遇到突發狀況時無法及時處理，維修困難。目前，懸掛式單軌車輛在我國尚未運用，但是在德國、日本等許多國家都得到廣泛應用。懸掛式單軌車輛建設周期短、制造車本低、無需擴展城市公路設施，而且在高架上運行，增強城市景觀，結合我國的交通實際情況，適合在我國建設和推廣。但是單軌車輛也存在橡膠車輪與軌道梁摩擦產生橡膠粉塵的現象，對環境有輕度污染，列車運行在此區間發生事故時救援相對較為困難。
1.2新型交通系統
目前，世界各國對新型交通系統還沒有一個明確的概念。廣義上指的是那些所有現代化新型公共交通方式的總稱。狹義上講，即自動化導軌交通系統（Au-tomatedGuidewayTransit，簡稱ATG），該系統是中小運量型車輛運行在具有側向或中央導軌專用混凝土軌道上，車輛通常采用小輕量的橡膠輪胎，由電氣牽引，可單車或數輛編組[7]。ATG是在1963年由美國西尼電氣公司研發并應用的，在美國多作為機場內的交通工具。經過多年發展，尤以日本和法國在技術和規模上處于領先地位。在日本稱AGT，在法國稱為VAL（VehiculeAutomatiqueLeger，即全自動捷運系統）。
1.2.1AGT1981年，日本首次開通營業運行“神戶港島線”和“大阪南港港口城市線”兩條線路。由于采用橡膠輪胎，噪聲小[7]，對城市生態環境有很好的保護，并且建設費用低，所以AGT系統在日本深受歡迎和重視，到目前，已有14條線。運行在日本神戶港島線的2000型列車如圖7所示，線路總長度10.8km，采用600V、60Hz側向接觸軌受流。AGT車輛的走行部采用橡膠輪胎，并具有轉向機構，其分為三種導向方式（如圖8所示）：一種是側面導向方式，導向軌布置于行駛面兩側，導向輪沿著導向軌導向行駛；一種是中央導向方式，導向軌設置于走行軌道間的中心線處的工型鋼質導軌，導向輪夾其腹板導向行駛；另一種是中央溝槽導向方式，在兩條行車軌道間的中央槽中，導向輪沿著行車軌道側壁導向行駛[4]。如果車輛采用兩側導向方式，轉向架為單軸轉向架，由2個走行輪和2個導向輪構成；若采用中央導向方式，轉向架為兩軸轉向架，由4個走行輪和4個導向輪構成。因采用膠輪，所以設置了在漏泄狀態也能運行的鋼制輔助車輪；而且新型交通系統是雙向運行，因此前后軸必須都能轉向。車輪與軌面的黏著性能好，與鋼輪鋼軌相比能產生較大的摩擦力，可縮短加減速度時間，增大爬坡能力。列車最小平面曲線半徑僅為30m，又具有較強的爬坡能力，因此可以適應較為復雜的地形。橡膠輪壽命能達到10萬km左右，列車編組一般在4~6節，最高速度在60km/h左右。北京首都機場也采用了AGT車輛（見圖9），在機場T3航站樓A座、B座和C座之間承擔運載任務。該系統采用加拿大龐巴迪公司設計方案，無人駕駛，單程行車線路為2080m，設有3個乘車站，2008年3月正式運營。
1.2.2VALVAL是20世紀80年代基于RobertGabi-llard教授發明的膠輪路軌系統技術，由Matra公司設計的一套軌道運輸系統，于1983年5月在法國里爾開通營運。為了減小成本，剔除了橡膠和鋼輪并用的設計，采用單軸轉向架；前后4個導向輪，一般采用內部充填聚胺脂的實心膠輪；中間2個走行輪，內部通常充入氮氣[4]；構架前后兩端設有導向滾輪，如圖10所示。法國里爾VAL車輛，全自動無人駕駛，最高速度可達80km/h，運營速度可達34km/h，每天運量可達12萬人次。由于膠輪磨耗大，有粉塵，所以不如鋼輪經久耐用。膠輪使用壽命相對較短，同時運行能耗也相應加大，其載客能力相對較低，使這種交通擴大載運量也受到了一定限制。此外，該系統采用充氣橡膠車輪，還需要有預防爆裂和發生爆裂后的安全措施和裝置。
1.3現代有軌電車傳統有軌電車采用鋼輪鋼軌系統，沒有隔聲措施，以至于引起的噪聲大，對城市的生態環境影響較大。為了克服缺點，近年來，法國勞爾重工（Rollindustry）公司研制出膠輪導向巴士電車系統，也就是現代有軌電車（Translohr），如圖11所示，法國克萊蒙費朗勞爾電車。Translohr是Roll公司于2001年開發出的橡膠車輪的低地板有軌電車，采用單軌導向技術，膠輪負責牽引車輛，導輪負責引導車輛的行駛方向，中央軌道導向系統如圖12所示。與傳統的有軌電車相比，Translohr爬坡能力強（最大坡度可達13%），通過小半徑曲線能力強（可達10.5m）[8]，噪聲小，并且保留了傳統有軌電車便利性、中等規模運輸量等特點。2007年5月10日，天津濱海新區開通了全長7.6km的從法國引進的勞爾電車，是我國大陸境內第一個使用勞爾電車的城市。2009年12月31日，上海浦東張江高科新區也開通了全長10km的膠輪有軌電車，走行輪采用充入氮氣的無內胎橡膠車輪，上海張江地區勞爾電車非動力轉向架如圖13所示。為減小線路的影響范圍，實現有軌電車和社會車輛混行的方式，道路中央雙車道獨立雙向運行，如圖14所示，為運行在上海浦東張江高科新區的勞爾電車。其采用接觸網受電，3節車輛鉸接式編組，最高運營速度可達20km/h，最高時速70km，總載客量約167人/列，地板高僅為260mm。但也有一定的缺點，由于當地路面的結構，車內的噪聲較大，候車的時間較長，不適合在繁華的街道運行，所以還需要進一步地研究強化，并結合我國道路交通系統的結構特點來發展此類電車。
1.4我國最早的橡膠車輪車輛1932年5月22日，在已經運行于滇越鐵路線（昆明—河內）的內燃動車組上安裝了由米其林輪胎公司生產的橡膠輪胎，通常叫它“米其林動車組”（曾經改名為紅旗號），同時是國內唯一一條米軌鐵路。如圖15所示，我國最早的米其林橡膠車輪內燃動車組，車長16m，寬2.6m，自重8t，采用汽油內燃發動機。該車組最為獨特的部分在于它的走行部，每個轉向架上有4對車輪，采用鋼制輪輞和橡膠車輪一體化設計，車輪踏面都套裝可自動也可人工充氣的凸形橡膠輪胎，可以使噪聲減小，減振好，乘坐舒適性加強，而且還能提高車速，在當時最高速度可達100km/h，曾創下時速記錄。到20世紀80年代因零件不易購置而失修，后經國家花費大量財力修復并移至昆明米軌鐵路博物館。
2橡膠輪胎的選擇及其特性
車輛通過輪胎與地面的附著作用產生各種運動，其特性對車輛性能有著至關重要的作用。輪胎有4個基本功能：1）支撐整車重量；2）緩沖因路面不平順引起對車輛的沖擊力；3）為驅動和制動提供附著力；4）提供轉彎所需的側向力[9]。橡膠車輪系統城市軌道交通車輛大多采用無內胎、膠質實心輪胎。無內胎輪胎通常也稱“真空胎”，在輪胎內部充入惰性氣體。從安全角度講，真空胎是高速行車最為理想的輪胎。真空胎發熱低、質量輕、節省燃料、使用壽命長，鑒于走行輪需要承受整個車體重量，于是為了安全，幾乎所有的橡膠車輪城市軌道車輛的走行輪均采用無內胎輪胎。膠質實心輪胎適應于低速高負載苛刻使用條件下運行的車輛，所以通常作為輔助車輪或者用于一些車輛的導向輪。選擇輪胎主要是根據每種車輛的運行特點、承載能力和路面情況而定。與鋼輪相比，橡膠車輪具有很好的彈性和抓地力，故具有更好的爬坡能力，并且能降低運行時的噪聲。爬坡的能力與地面附著力的大小有很大關系，附著力取決于路面狀況、粗糙度以及輪胎橡膠材質、花紋、幾何尺寸、氣壓。對于傳統的鋼輪鋼軌系統，輪軌接觸屬于金屬與金屬之間的接觸，所以附著力很小，在超過牽引力所能承受的坡度時，容易滑坡。與傳統輪軌系統比較，橡膠車輪具有復雜的力學特性，輪胎的力學特性對車輛的穩定性、舒適性、動力性、安全性起著舉足輕重的作用。輪胎力學特性如下：1）輪胎縱向力學特性。影響縱向力學特性的主要因素是滾動阻力，車輪滾動時，輪胎與路面的接觸區域產生法向、切向的相互作用力以及相應的輪胎和支撐路面的變形。當輪胎在硬路面滾動時，輪胎徑向變形是主要的，由于輪胎內部摩擦產生彈性遲滯損失使輪胎變形時對它做的功不能全部回收[10]。2）輪胎垂向力學特性。充氣輪胎的緩沖作用與輪胎的彈性有關，輪胎的剛度特性對車輛的行駛平順性、行駛穩定性和制動性均有著重要影響。3）輪胎的側向力學特性。其中輪胎的側偏特性很大程度上決定了車輛的操縱穩定性，包括各種垂直載荷下輪胎的縱向力、側向力和回正力矩與側偏角、縱向滑移率的關系[11]。
3結束語
隨著世界各國對城市化建設要求的提高，橡膠車輪系統城市軌道車輛受到了國內外的高度重視，但其發展歷史不長，仍處于較新的研究領域。其在法國、日本、美國、澳大利亞等國應用比較廣泛，我國對其技術的掌握和研究還比較有限。近幾年引用國外技術，橡膠車輪城市軌道車輛在重慶、北京、天津、上海等城市投入營運。目前，我國的城市交通系統存有諸多問題，譬如交通擁擠、車輛產生噪聲大、交通結構比較單一。通過本文對國內外橡膠車輪城市軌道車輛的研究，可總結出橡膠車輪具有振動小、噪聲小、爬坡能力強、通過曲線半徑小、乘坐舒適性高的特點。并且由于橡膠車輪城市軌道交通車輛的運行模式，能美化城市景觀，所以該型車輛適合我國城市交通的建設。但該系統也有不足的地方，例如：輪胎磨耗嚴重導致其壽命短、維修費用過高；由于橡膠車輪系統在國際上還沒有一個共識的標準，導致其并不適合高運量重載鐵路，只適合中、小型運量；與傳統鋼輪鋼軌系統車輛還沒有很好地銜接。綜上所述，結合橡膠車輪城市軌道交通車輛的優缺點，其在我國城市軌道交通的建設上具有可行性。在原有城市軌道系統的基礎上，發展橡膠車輪城市軌道車輛可增強我國城市交通的多元化。
作者：李東宇李芾李剛單位：西南交通大學機車車輛工程系
內容提要:線網規劃設計是進行軌道交通建設中其他工作的基礎和先決條件。本文就北京快速軌道交通線網規劃設計為例介紹一些思路和體會,希望對于我國城市軌道交通的發展起到一定的借鑒作用。
關鍵詞:快速軌道交通 線網規劃
一、前言
隨著我國經濟的發展和城市化進程的加快,如何合理地解決城市迅速增長所引發的交通需求和有限的城市空間資源規劃與管理是目前我國各大城市所關注的問題。國內外實踐證明,發展以軌道交通系統為骨干、以公共交通為主體、各種交通方式相結合的多層次、多功能、多類型的城市綜合交通運輸體系是解決城市交通問題的主要途徑。城市快速軌道交通工程是一項大型的系統工程,技術復雜、涉及專業多、投資大、建設周期長。快速軌道交通線網規劃(以下簡稱“線網規劃”)作為軌道交通發展的基礎和先決條件,具有舉足輕重的作用,是關系到今后地鐵建設及運營能否順利實施,并能否有效地節省投資的重要問題。
線網規劃設計中所涉及的問題很多。最近,筆者有幸參加了關于北京快速軌道交通線網規劃的設計工作。筆者將結合此工程實例和一些粗淺的體會,談談線網規劃中的一些新思路和方法。本文將從線網規模的確定、線網規劃合理的設計原則、線網詳細的統計分析、多標準評價體系、最佳方案的功能、技術和運營分析、最優方案分期實施計劃等方面進行介紹。
二、 線網規模的確定
線網的規劃研究首先要確定城市軌道交通線網合理的規模,以此在宏觀上判斷一個城市大概的軌道交通規模范圍。線網規模要以城市今后的發展、經濟發展、城市交通發展政策和服務水平目標為依據,應當是出行需求與交通服務之間的最佳結合點,堅持近遠期相結合、定性定量分析相結合原則和經濟性原則。線路走向盡可能滿足城市布局結構和出行總量需要,并適當兼顧城市將要開發地區發展的需要。線網規模的準確把握應使其在不同階段都能滿足出行客流的要求,發揮最大的作用。線網的規模要包括不同階段線網的編織密度和服務水平等級。
1定性的確定
(1)線網的規模與城市發展規劃緊密結合
根據城市發展規劃,結合城市特點、出行需求、客流預測,對重點發展地區、商業區、高新技術開發區等進行重點開發。對人口增長和就業崗位的分布進行科學的預測,以指導和幫助我們更合理地確定不同區域中線網的編織密度。北京目前的規劃布局為,進一步加強由天安門廣場、長安街、復興門、建國門組成的“超級中心”;發展CBD商務區;發展王府井、西單、朝外等主要商業區;優先發展具有戰略意義的海淀高新技術開發區以及上地、豐臺、石景山、望京等技術園區、2008年奧運會在北京的舉行將為增加北京的城市活力以及發展交通基礎設施起到積極推動作用;積極推動邊緣集團和衛星城發展;加強對綠化環帶和市區的規劃綠地建設;加大對北京文化遺產的保護力度。作為首都、國家政治文化中心、歷史名城,在保護其特色的基礎上,改善生活環境、交通狀況,提高市民生活水平和出行需求。
(2) 線網的規模與經濟發展政策緊密相關
經濟發展是支持城市進步,活躍城市社會活動和影響全市居民出行的重要因素之一。很顯然,出行率與市民富裕程度休戚相關。同時,發展交通的投資力度也與經濟發展緊密相連。
由于經濟發展與機動化程度,總出行率和私人機動化出行率之間有緊密的聯系,因此,未來GDP的增長趨勢對交通發展有重大的意義。根據經濟發展的預測,可推算出未來各種交通模式的綜合投資潛力及未來公共交通的投資潛力,從而更好地確定不同時期線網的規模。
(3) 線網的規模與城市交通發展政策緊密相關
進行準確的交通調查,掌握居民的出行情況。如進行出行方式、出行率、主要出行客流分配等調查,以此確定合理的交通發展政策。
積極發展公共交通,有效控制私人機動化出行,對自行車出行人員合理引導,使這部分人能轉向公共交通。必須推行合理的總體交通發展政策,使各交通體系協調發展。
(4) 軌道交通服務水平目標的制定
軌道交通服務水平目標的制定對線網規模的確定起到重要指導作用,很大程度上決定了線網的發展方向和未來建設速度。北京市軌道線網服務水平目標制定時考慮如下幾點:
a.易達性:居民住所或上班地點距與其最近車站的距離不超過750m;
b.出行時間:在市區范圍內,出行時間不超過60min;
c.候車時間:高峰小時候車時間不超過3min;
d.舒適度: 除座位外,6人/m2標準。
2定量的分析
在定性確定設計原則后,可根據公共交通客流總量、人均指標測算法和面積密度測算公式分別定量計算軌道線網規模。
對線網規模的影響作用有的可以量化,有的無法量化,所以確定城市軌道交通線網規模要采用定量計算和定性分析相結合的方法。定性分析對線網規模具有宏觀指導作用,而定量計算是對定性分析的一種合理驗證和修正,在以往的工作中,由于技術手段和調查數據積累的不足,定量計算的可信度大打折扣。今后隨著數據采集手段的提高和城市公共交通信息化平臺的建立,將為城市軌道交通的合理規劃提供有力的技術保障。
三、制定線網規劃的原則
在線網規模確定的基礎上,制定合理的軌道線網規劃設計原則,為下一步規劃線網提供依據。北京作為首都,是政治、經濟和文化中心,人口繁多、地域面積很大、地下狀況復雜,為達到較高的交通服務等級,制定了很多的設計原則,列舉以下部分內容來說明。
1. 支持城市多中心發展和經濟發展的政策,重點支持CBD、金融街、主要商業中心、文化
旅游中心、邊緣集團、奧林匹克公園、高新技術開發區及衛星城等已建、在建和規劃建設的地區的發展。按照SOD和TOD結合的方式合理規劃線網,是其更加適應城市發展和經濟發展的需要。
2. 根據不同的標準對各種交通模式進行分類,選擇適合不同城市的不同功能等級和交通服務等級的交通模式。北京作為特大城市,其人口較多,我們就選擇了重型大運量的市域線和市區線的模式。市域線服務于市區和城郊,站間距相對較大、速度快、運量大,較好地吸引遠程的客流。市區線主要服務于市中心區域,站間距相對小一些,發車間隔較小,較好的吸引近距離乘客,但較小的站間距就勢必造成工程造價的升高。所以,有效的確定站間距對于線網的合理性也是很重要的。而對于小型的人口相對較少的城市,也許,發展有軌電車就可滿足出行的需求。
a.按照線路的服務功能等級不同分為市域線、市區線、局域線。
b.按照運量的大小分為重型大運量的地鐵、輕軌、有軌電車系統。
c.按照封閉形式分為混合交通、半封閉、全封閉線路。
d.為滿足不同等級的交通服務,車站分為大型樞紐站、一般換乘車站和一般車站。
e.根據客流的要求選擇不同的車輛類型,目前我國規范規定:有A、B、C三種車型。
3. 依據城市的出行特征來確定線網的結構形式。經過科學的客流預測,分區域測算出城市中的主要交通走廊,是從市區-市郊的放射形出行、還是穿越市中心的穿越形出行;是優先考慮線路走向,還是先錨固住車站的站位;多種設計思路組合運用可構造出不同的線網結構形式。但無論以哪種思路為出發點來設計的結構形式都需要用客流預測來驗證其適用性,并根據結果進行調整后,再進行測試,直到其合理為止。
4. 線路的鋪設形式需根據所處的地理位置、地質情況、城市景觀等來確定地下、地面和高架形式。例如,北京在三環路以內規定均采用地下線形式;而頤和園地區雖處三環外,但由于景觀原因,從其門口通過的線路需埋入地下。
5. 對線網中線路和車站進行設計和施工的可行性研究,分析并選取最優方案。施工中針對不同情況選取與之相適應的施工方法,包括暗挖、明挖、蓋挖;同時,車站設計中還需考慮站臺的形式、站臺和站廳的相對位置等問題。這些都是應該在線網規劃中需考慮和確定的。線網規劃作為前期工作,應該在大的原則上具有規范作用,一旦確定,就不應輕易改變。因此,在做這項工作,一定要慎之又慎,通盤考慮。
6. 對于大型公交樞紐,我們應當根據樞紐站周邊的環境條件及其所發揮的作用,以及對此區域的土地規劃、預留發展和客流預測進行深入的研究,合理確定樞紐站的規模。并且優化其易達性,方便乘客進入車站或與其他交通模式的換乘(地面公交、出租車、自行車、步行),從而使其更有效地吸引客流。這就需要規劃部門的大力支持,對于此規劃區域得到合理安排和監控,盡量減少原則性的變動。
大型公交樞紐站的換乘形式多種多樣,我們以前設計的車站換乘形式多為十字換乘、T型換乘和通道換乘,設計不夠合理。一方面是設計上較為死板老套,另一個造成目前狀況的重要原因是,規劃和前期的準備工作做的不夠細致深入,控制規劃的后續工作執行的又不嚴格。比如多條線路在某一地段交匯,往往缺乏深入地綜合分析和規劃。在車站設計時,哪條線先設計,就把有利的土地資源占盡,很少為后續線路統籌考慮,從而導致土地資源的浪費、并使后續工程的施工設計難度加大、費用增加、換乘形式單一、換乘距離加長,甚至造成許多好的規劃方案難以實施。因此,在開始建設時就需要統籌考慮,把大型樞紐站的土建結構一次建成,為后續工程的建設提供條件。例如:在西客站和東直門站的下方就已考慮和建成預留的地鐵車站。
7. 我們經常認為多線交匯的交通樞紐在設計上較為困難,因交匯線路越多,車站規模越大,投資越多。但為了提高乘客的換乘方便,對線路可進行適當合理的優化,使其換乘合理,同時有效降低投資。以3條線路交匯為例:圖1(a)是有兩條線路平行通過車站,形成換乘,另一條線路分別與其形成換乘,此形式為兩層的較理想的車站線路形式。若遇到圖1(b)的形式,即3條線路相互交叉,形成三層的規模較大的車站。我們可以對其進行合理的優化調整,使其中的兩條線在同一標高平行通過交匯處,這樣使其形成同站臺換乘形式,即在同一站臺上就可換乘其他線路上的車輛,大大地方便了乘客,在香港等許多城市都采用了這種換乘形式;也可使兩條或更多的線路在此車站區域共用同一條線路和站臺,形成共線運營的形式,德國法蘭克福等城市的地鐵就有許多車站采用這種形式,換乘極為方便,但同時對運營管理的要求大大提高,為圖1(c)所示。
8. 在規劃階段還應該考慮到線網中各條線路之間的聯絡線,使整個線網在各個階段都能達到最佳的運營效果,成為一個有機的整體,相互協調,資源共享。同時還應考慮到與外部鐵路專用線的銜接,使外部的資源有效的通過鐵路專用線運送進入線網中來。
四、 線網的規劃
線網規模確定后,依據所設定的設計原則,在分析研究的基礎上,設計并規劃出合理的線網,形成城市交通骨架。
五、 對線網進行詳細的統計
隨后對所設計的線網進行詳細的統計和分析,得出的統計數據反映了路網的各方面的特征,為下一步對各線網方案做出客觀的評價提供了有利的依據。詳細統計分析包括如下幾個方面:
1. 分類統計體現線網主要特征的數據。包括線網總長、不同類型線路(市域線、市區線、局域線)的總長度和數目、各種功能等級的車站總數,包括一般車站、一般換乘站和大型公交樞紐站的總數。
2. 體現交通服務水平的數據。此項是由線網對各大型城市活動中心和公共設施的覆蓋程度來體現,包括商務區、商業中心、體育設施、醫院、學校、工業區、高新技術開發區以及旅游景區等。這些區域都是城市規劃中大力支持的項目。
3. 客流預測分析是評價線網結構質量的有力數據。包括出行結構、出行量、出行率、各交通模式的出行比例以及對公交產生的影響。
4. 線路鋪設形式。統計不同鋪設形式(高架、地面、地下)的線路總長度和不同鋪設形式車站總數。
5. 車輛總數。按照高峰時段市區線、市域線的不同行車間隔、旅行速度及車輛編組等數據來計算每天運營線路所需的車輛總數和需備用的車輛數。
6. 車輛段和維修車間。統計線網中,所需設置的車輛段和維修車間的總數量。
7. 投資總額。對基礎設施(線路、車站)和設備(車輛、沿線設備和車站設備)進行估算,計算出整個線網所需的投資總額。
六、多標準評價體系
對各備選方案進行了詳細分析并獲得了相關數據后,要對各方案進行客觀的評價。評價的標準應由乘客、運營者、建設者、經營管理和市政府等各方商討形成一個全面、客觀的多標準評價體系。評價體系應由以下幾個方面組成:
1. 乘客要求高品質的交通服務,提出線網的吸引性指標。
2. 運營者要求降低運營成本、增加收入,提出運營目標。
3. 建設者要求施工的可行性和簡便性,提出建設目標。
4. 經營管理者需要降低投資,并使各種交通模式之間良好銜接,提出經營管理目標。
5. 市政府要求維持城市可持續發展戰略,提出發展戰略和對資源的全面管理目標。
各個不同的城市所適用的評價體系不同,這需要在長期的實踐中進行摸索,形成了一套適合本城市發展的多標準評價體系。這套評價體系對于我們今后城市的發展、軌道交通的發展都有極為深遠的意義。
在形成了完善的評價體系后,我們就須 依照該評價體系對各備選方案進行客觀的評價比較計算,其中需要針對各指標的重要程度進行適當的加權處理。在經過綜合評價比選過后,較客觀地評選出最佳的線網方案。
七、對最佳方案進行作進一步的分析
對評選出的最佳方案進行進一步詳細的功能、技術以及運營管理方面的分析。對其進行總體評價,以檢驗這個線網是否符合所確定的相關原則。下面就從3個方面具體分析。
1. 對各條線的長度、走向、車站定位、樞紐數目進行分析;對重點發展區域的覆蓋、對城市布局、經濟發展的支持程度等進行詳細的功能分析。按公認的經驗數據,市中心的線網覆蓋率應在90%左右,線網的密度1~1.2km/km2,車站密度為1座/ km2,即一個車站為市中心區1 km2的市民出行服務,服務半徑約為500m。
2. 對線路走向、鋪設形式及換乘車站的構成和組織形式進行詳細的技術分析。尤其要對線網中的大型換乘樞紐進行深入的分析研究,如線與線間的換乘、地鐵與城市公交的銜接、車站與城市地下空間的開發相結合等。例如:上海就在人民廣場、徐家匯、靜安寺、虹口體育場四大城市中心區組織了大量的人力、物力進行了方案研究,為下一步的設計、施工的順利進行打下了堅實的基礎。
3. 檢測線網在今后運營上是否能達到快捷、準點、安全、舒適;線路設計是否簡便、靈活。科學的客流預測對確定合理的運營模式和選定合理的車型有很大的幫助。在運營中,可根據不同的線路特性和客流需求(各區段客流量不同)制定不同等級的服務(例如:常規服務、中間折返區間運營、支線運營、跨站運營等);制定緊急事故處理方案;合理設置中間折返站和聯絡線;設置終點站折返區間和方案;設置運營規程、時刻表等問題。
在對最優方案進行詳細的分析后,可對其不完善處進行適當的調整和優化,使其滿足我們的設計原則和要求。
八、最優方案分期實施計劃的研究
在對最優方案進行詳細的分析和優化后,對此最優方案進行分期實施計劃的研究。分期實施計劃是使線網能夠分階段、有計劃、有步驟、連貫協調的實施。對不同階段制定不同的發展目標和實施計劃。
首先,先確定已建和在建的線路;其次,再對建設資金的來源進行分析;最后針對不同階段、不同投資額制定出切實可行的實施方案。
九、結束語
本文對快速軌道交通線網規劃設計工作中,規劃的主要制定過程和思路進行了簡要的介紹,希望對于我國各大城市正在蓬勃發展的軌道交通事業,具有一定的借鑒作用。值得強調的是,軌道交通建設中,首先要做好線網規劃工作,這是進行其他工作的基礎和先決條件,對于軌道交通的全局建設具有舉足輕重的作用。
前言
近年來,城市軌道交通作為解決城市交通堵塞的問題發揮著重要作用。然而,城市軌道交通的建設是一項投資巨大、專業性要求極強的系統性工程。因此,如何有效地對軌道交通工程造價進行有效控制成為了現今的研究課題。
二、我國軌道交通發展現狀及已經存在的主要問題
1.現狀概述
1965年北京開始建設全國第一條地鐵線路,至今,全國已有北京、天津、上海、廣州、南京、沈陽、成都、武漢、西安、重慶、深圳、蘇州、杭州等13個城市相繼開通城市軌道交通,超過30座城市正在建設、籌建或規劃軌道交通線路。至2020年全國規劃地鐵總里程將達6100km。隨著我國城市化進程的加快,現代城市需要一個與其現代化生活相適應的交通體系,要形成一個與城市發展布局高度協調的綜合交通格局。各大城市迫切需要修建軌道交通以緩解城市的交通壓力,而軌道交通又以其具有“能力大、快捷、安全和環保”等優點,呈現出廣闊的發展前景。
2.城市軌道交通發展中存在的主要問題
從國內外的實際情況看,城市軌道交通具有運量大,快速、節能、舒適、占地少等特點,對解決城市公共交通具有不可替代的作用,且社會效益大。但從2002年起,工程造價過高的問題已引起國家發改委和建設部的高度重視,審批項目明顯放緩,造價問題已成為制約我國城市軌道交通發展的重要問題之一。
由于軌道交通造價過高,形成了多地城市發展軌道交通,但在經濟上負擔不起的局面。目前我國有百萬以上人口的城市122座,其中超過200萬人口的大城市近40座,計劃至2015年前后規劃建設96條軌道交通線路,建設線路總長2500多km,按照每公里造價近6億元人民幣估算,需要建設資金超1.5萬億元。這對我國目前仍處于財政收入總量有限,各方面建設資金缺口很大的狀況來說,是難以承受和長期支持的。可以說,不解決軌道交通的造價問題,把工程造價降下來,軌道交通建設大規模的可持續發展就很難實現。
三、軌道交通建設控制造價的原則
1.采用適當的設計標準
軌道交通工程應采用適當的設計標準,要結合城市的實際情況,量力而行,講究經濟實用、安全可靠。設計質量的高低,設備的選型,材料的選用都對工程造價產生直接的影響。一定要把工程建設設計概算降下來,而技術裝備的現代化可分階段實施,不必一步到位,防止出現功能過剩,同時也加大了設備維修工作量。
2.建設規劃要詳細周全
軌道交通規劃應納入并服務于城市的建設發展規劃和相應的交通規劃,要與城市地面交通配合,還需與公路、鐵路、民航等大交通協調。工程建設規劃要充分考慮城市未來的發展和沿線土地的開發利用,這樣既有利于建設資金的籌措,又有利于帶動城市的發展和經濟的繁榮,同時還可以組織穩定的客流,提高后期的運營收入。
3.設備的國產化程度要提高
根據國內外軌道交通工程建設的造價分析,一般情況下,設備的購置和安裝占總造價的45%~50%。因此,軌道交通設備國產化程度的高低對工程造價具有極大的影響。我國早期軌道交通工程的設備多以進口為主,造價很高。但近年來,隨著我國科技的發展,通信設備國內完全可以解決,信號系統也可由國內廠家與國外合作生產加以解決,牽引供電,95%以上的裝備都能達到國產化,中國南車、北車的研發技術對整車的制造也有了很大的提升。隨著國產化設備利用率的提高,工程造價降低了約1/3。采用國產化設備,可以大幅降低工程造價,節約運行成本,還可以為軌道交通設備生產行業的持續發展創造有利的條件。
4.推行合理的造價控制方式
建立全國統一的軌道交通工程設計概算編制辦法和配套定額,全面推行《城市軌道交通工程預算定額-(GCG103-2008)》,限額設計,嘗試新的計價體系。推行公開、公平、合理的招投標體制,都能有效控制軌道交通工程造價。
四、影響造價的因素
據建設工程流程劃分,項目決策階段(項目建議書或可行性研究)、設計階段(初步設計和施工設計)、工程實施階段各有影響造價的不同因素。
1.項目決策階段的主要因素有建設標準的確定、線路敷設方式及用地規劃及融資成本等。
2.設計階段的主要因素有采用的建設和技術標準、征地拆遷賠償標準、土建工程規模、機電設備選型及設計費用等。
3.工程實施階段的主要因素有招標概算的確定、工程建設管理費、征地拆遷及管理費、工程變更設計、材料設備費及運雜費等。
五、控制造價可采取的措施
1.做好城市軌道交通線網規劃
城市軌道交通工程建設,必須結合城市總體規劃,對城市軌道交通線網做好近、遠期規劃。在規劃線網的基礎上,對批準立項建設的具體軌道交通線路走向、車站分布等進行勘察設計,避免在沒有線網規劃的情況下,匆忙開展新線建設。
采用適宜的建設和技術標準,控制工程建設規模
做好客流預測是開展軌道交通工程設計的基礎,設計中通常采用“四階段法”進行客流預測。該預測方法雖然理論上較為成熟,但針對具體項目預測的客流量,還應結合軌道交通線網規劃建設情況進行合理修正,使預測的客流量基本接近實際,便于確定宜采用的建設和技術標準,在滿足近、遠期發展要求的條件下,合理確定建設規模,有效控制工程投資。
3.提高設計質量是降低投資的關鍵
城市軌道交通技術復雜、建設周期長,影響久遠。其設計過程通常包括初步設計、技術設計及施工圖 設計,應保證各設計階段概預算的合理性
(一)選擇最適宜的敷設方式
城市軌道交通的敷設方式通常包括高架線、地面線和地下線3種。不同的敷設方式其工程建設費用差別很大。地面、高架、地下土建工程造價比約為:1:1.8:2.5。線路敷設必須結合城市建設及發展規劃、區域功能、路網規劃等諸方面因素綜合考慮,進行多方案的技術經濟比較,選擇最佳的敷設方式。
(二)選擇最佳線路平面位置
城市軌道交通工程建成后要改建或擴建較困難,因此,其路網規劃、車站及其出入口的設置,必須著眼長遠、力求科學合理。車站位置的確定,首先應滿足最大客流要求,并充分考慮與城市各類建筑相協調、相結合,再以此為基礎做好多方案的技術經濟比較。位置的確定,要保證既能滿足客運交通增長的需要,又能符合城市長遠發展規劃,減少拆除、遷移和影響既有建筑及地下管線等。
(三)確定最佳線路的縱斷面
在選擇、確定線路縱斷面方案時應根據工程地質、水文情況,施工難易程度,沿線地形、管線資料,并結合城市長遠發展規劃等多方面因素,予以綜合確定。設計時,不但要認真做好縱斷面的選線,還要增加橫斷面的選線設計。對不同地段要進行深入的技術經濟比較,確保線路縱斷面的設計質量。
(四)確定最佳的工程施工方法
地下結構設計宜采用信息化設計法,建立嚴格的監控量測制度,選擇合理的施工方法和施工工序,力求施工簡便、經濟合理,盡量減少對周邊環境的影響,合理選擇車站圍護結構形式,區間合理采用明挖法、礦山法、盾構法等施工。
結束語
城市軌道交通工程建設涉及到方方面面的因素,因其作業環境特殊,設計要求極高,建設周期長,投資巨大,因此,要做好軌道交通的控制造價的難度也較大,需要參建各方在決策規劃和工程實施等階段,吸取國內外已有軌道交通城市的經驗,統一思想、加強協調,充分運用科學的現代化項目管理方法,方能有效地控制工程造價。
摘要:城市軌道交通安全對城市發展有著不可低估的影響。從經濟學角度考慮,軌道交通安全具有公共產品特性、生產力特性、資源配置特性。因此,要把軌道交通安全和城市發展協調統一起來,以達到安全效益的最佳狀態。
關鍵詞:公共產品;生產力;資源配置
軌道交通由于具有快速、環保、運能大等特點,已成為各大城市發展公共交通優先考慮的項目。據統計,我國現有20多個城市正在建設或規劃建設地鐵等軌道交通項目,在建線路總長度超過390公里,有1500公里線路正在規劃建設中。軌道交通在給人們帶來便捷舒適的同時,也面臨著由于人、車輛、機電以及社會災害等因素而導致的安全問題。
軌道交通的安全性,對城市發展有著不可低估的影響,有必要從經濟學角度對軌道交通安全問題作出一些思考。
1軌道交通安全的“公共產品”特性思考
“公共產品”是指具有非競爭性和排他性的產品。非競爭性是指消費上的非競爭性,就是同一單位的公共產品可以供許多人共同消費,某些人對該產品的享用,并不影響他人的享用;排他性是指公共產品一旦提供給公眾,不論何人都可以享用,任何人不得加以排斥。
安全屬于社會秩序的范疇,是對人、對財產、對環境保護類的無形產品。軌道交通安全具有“公共產品特性”,表現在消費上不具有排他性,不會因一些人的“消費”而影響其他人的“消費”。但是,會因某個人或某一些人的不安全行為而導致安全這一公共產品的隱性短缺或顯性短缺。例如,城市軌道交通安全,在沒有形成事故以前,個人是“免費”消費著他人所制造的“安全”這一產品。但若個別人不遵守安全規程甚至違法犯罪導致安全事故的發生,將會危及無辜,不僅造成人身傷害和財產損失, 同時會嚴重地影響了社會秩序的穩定。例如,今年7月份英國倫敦地鐵爆炸;1995年3月日本東京地鐵毒氣;2003年2月韓國大邱地鐵縱火;2004年2月莫斯科地鐵爆炸、大火等案件,傷亡慘重,損失、影響巨大。
地鐵公司作為企業,其力量畢竟有限,不可能無限制地承擔這類公共安全的社會責任。市場取向的改革帶來了發展和繁榮已被實踐證明,但市場不是萬能的。公共產品的特性導致市場失靈,使政府調節成為必要。關系到社會整體利益的公共交通安全問題,單個企業無力承擔起全部義務,政府應當作為公共產品來供給。
公共產品可以分為廣義和狹義兩種。狹義的公共產品是指政府通過微觀參與提供生產性基礎設施。軌道交通的投資與建設可由政府部門負責,授權地鐵運營公司以經營權,并將基礎設施以租賃形式租賃給地鐵運營公司,象征性地收取租賃費。由于軌道交通安全所具有的公共產品特性,決定了國有企業能夠更好地完成相關任務。國有企業的投資主體主要是國家,國家比任何個人更有全局觀念,更關注社會的均衡發展與民眾的利益,能夠在追求經濟效益的同時充分考慮社會效益。相對而言,非國有市場主體往往更注重經濟效益,不愿意為承擔社會責任而承受利益損失。因此,從軌道交通安全所具有的“公共產品”特性出發,經營軌道交通產業一般仍應以國有經濟為主,有條件地允許一部分非國有經濟的介入。
廣義的公共產品除了基礎設施外,還包括立法執法、反恐防暴、公共政策、各項制度安排等。針對地鐵運營中可能發生的災害性事故,需要政府向社會提供防治這些社會性災害的公共產品。為保證軌道交通運行的安全,越來越需要政府提供如公共政策、政府規制等廣義的公共產品。公共政策是政府實施調控和管理的重要手段和工具,可以為軌道交通各經營主體提供行為規范、基本準則和行動指南,并為廣大乘客制定安全乘車的行為依據。政府規制作為政府的一種治理工具,意味著政府通過制定特定規則約束企業經營者的經營行為,也就是要約束因為個人利益最大化動機的過分膨脹而導致他人與社會公眾安全利益受損。
在保證軌道交通安全問題上,政府的作用應當進一步加強,要根據需要和可能不斷推進政策創新,保證公共產品供給的安全性。
2軌道交通安全的生產力特性思考
安全不僅僅是一種技術物態和條件,還是一種具有經濟效益的活動,是通過對投入的人力、物力和財力,進行合理組織、控制和調整,以減少事故和降低事故損失,達到人、技術、環境的最佳結合,間接促進了經濟增值的一種活動。安全活動既具有自然屬性,又是在一定的社會生產方式下進行的有目的的活動,它在遵循自然規律的同時,還受到社會生產關系的影響,因此,安全具有生產力的特性。
生產力是生產能滿足人類需要的有用物品的能力。軌道交通安全具有生產力特性,一方面是指它體現了一定的社會關系和經濟關系,具有一定的社會和經濟屬性,由于軌道交通安全涉及到社會的方方面面,已成為影響社會生產力發展的一個重要因素;另一方面軌道交通安全狀況受生產力發展水平的制約,從一定程度上講,軌道交通安全程度是一定生產力發展水平的標志。
生產力是由人的要素和一系列物的要素結合而成的有機體系,軌道交通安全也是受到人、車輛、機電等人的和物的因素的作用。近年來,國內外軌道交通事故分析證明,這些因素是導致軌道交通事故發生的主要原因。
從人的因素看,既有因乘客未遵守安全乘車規則所導致的事故,也有因為工作人員職責疏忽而引發的險性事故。從物的因素看,車輛、軌道、供電、信號等故障都可導致事故的發生。
生產力反映的是人類的勞動能力,生產力的發展歸根結底是人類勞動能力的發展,是人類科學知識、實踐經驗、操作技能和社會結合能力不斷累積和提高的結果,因而人是生產力中的首要因素。
統計表明,幾乎每一起重大事故都與工作人員的基本素質有關,所以抓運行安全首先要抓對工作人員的教育和培訓包括法制教育,技術教育,安全教育和職業道德教育,使工作人員牢記“安全第一”的運營準則,任何時候都不能心存僥幸和麻痹大意。
迅速的反應和正確的措施是處理緊急事故和災害的關鍵,只有增強員工對突發性事件的應急處理能力,才能把事 故與災害造成的人員傷亡和財產損失降到最低限度。為了保證軌道交通運營安全,除了加強對員工的安全思想教育,還必須進行事故應急處理模擬演練,逐步提高各有關專業和工種工作人員的應變能力、協同配合能力和對事故的綜合救援能力,
達到鍛煉員工隊伍的目的。
為了提高軌道交通的運營安全和運輸效能,提高生產力水平,還必須抓住其他車輛、軌道、供電、信號設備等一系列物的因素,因為這些因素都直接關聯到列車的安全運行,必須引起建設和運營企業的高度重視,采取相應對策。
生產力的發展歸根結底是人的能力的發展,而人的能力的發展又歸根結底是科學技術的發展。科學通過革新生產工具和生產技術、擴展新的勞動對象、提高勞動者素質和促進管理的科學化等多種途徑,被運用于生產過程,形成現實的生產力。在科學技術日新月異的現代社會,生產力的發展越來越多地取決于科學水平和技術進步,取決于科學技術在生產上的應用。
“科學技術是第一生產力”,它的作用滲透于軌道交通安全的每一個要素,離開了現代科學技術的綜合應用,安全運營就不可能得到強有力的保證。首先要用科學技術促進人員素質提高,用科學的理論和正確的思想觀念教育廣大員工,使他們掌握科學的管理方法和工作方法,掌握崗位所需的科學知識和技能。其次要提高車輛等裝備的科技含量,用新技術、新設備提高運營系統的可靠性和安全性。其中采用自動化程度高、安全性能好的系統設備,是提高運營系統安全性的重要基礎。現代城市中,地鐵是人流最為密集的公共場所之一,其可靠運行是地鐵安全運營的前提條件。把這些機電設備納入統一的智能化的管理,通過自動化系統對這些設備進行科學高效的監控管理,是確保地鐵內安全的關鍵因素。
3軌道交通安全的資源配置特性思考
滿足人類欲望的物品可分為“自由物品”和“經濟物品”。“自由物品”是指人類無需通過努力就能取用的物品,如陽光、空氣等,它的數量是無限的;“經濟物品”是指人類必須付出代價方可得到的物品,即必須借助生產資源通過人類加工出來的物品。相對于人的無窮無盡的欲望而言,“經濟物品”或者說生產這些物品的資源是不足的,稀缺的。從經濟資源稀缺性的事實出發,就產生了資源配置的問題。
軌道交通安全屬于“經濟物品”,它是通過政府、企業、乘客和車輛、軌道、控制系統等一系列因素相結合而生產出來的。社會資源是有限的,社會對安全的投入受到客觀經濟水平的限制,它的數量不是無限的,如何在有限的安全投入下,獲得最大的安全效益?這使軌道交通安全具有了資源配置的特性,即必須在現有的條件下,通過資源的合理配置,最大限度地增進軌道交通的安全,實現最優化。
安全資源配置是安全活動與安全產品生產之間的資源配置比例和安全活動各環節之間的資源配置比例問題。可以這樣認為,軌道交通的設計和建設屬于安全產品的生產,而軌道交通的運營則屬于安全活動。
一方面,在一定時期可控資源是一定的,這些資源一部分配置在產品生產上,另一部分配置在安全活動上。產品生產與安全活動之間的資源配置比例決定著生產與安全之間能否協調統一,決定著軌道交通安全所能達到的廣度和深度。所以,在安全資源配置總量一定的情況下,安全資源配置問題首先要解決多少資源配置在產品生產上、多少配置在安全活動上,安全資源配置應該以最優化作為配置效率的標準,以實現安全產品生產與安全活動的協調統一。
過去,政府或企業抓軌道交通安全基本不介入軌道交通建設項目,只是在投入運營后承擔起安全監管或實施工作,將安全資源傾力投在運營中,這是不合理的配置方式。實踐證明,運營環節能否正常和安全,和前期的方案論證、設備和信號的選型、以及設計和施工環節具有前因后果的關系。因此,在軌道交通建設、開通運營過程中,要充分發揮“一體化”經營的優勢,在設計、建設、運營中,有效實現安全資源的合理整合,通過運營部門全過程參與新線的設計、建設和調試,將運營現場的經驗與實際問題帶到設計工作中,使設計充分考慮運營安全的需要,將安全的關口前移到設計、建設階段,把對事故的事后的彌補轉變為事前的主動控制,使安全資源在安全產品生產和安全活動中得到合理配置。
另一方面,安全活動各環節資源配置的規模、結構,決定著安全活動成效和安全保證程度的高低。軌道交通運營企業是安全活動的主體,在市場經濟條件下,企業是獨立的市場經濟主體,同時也是運營安全的責任主體,經濟效益和安全保障共處企業體系中。企業必須明確和落實相應的權利、責任和義務,對安全活動各環節進行合理的資源配置,進行統籌考慮,按照輕重緩急合理使用資金,及時滿足各項安全需要,提高運營設施設備完好率和安全可靠性,使有限的資源在安全活動的各環節中處于最佳均衡狀態,提高安全活動的成效。
探索和研究城市軌道交通安全的經濟學問題,就是要尋求安全活動的最佳方式和有效途徑,使安全活動和人的工作生活合理地結合,與經濟發展相協調,實現[:請記住我站域名/]人、技術、社會三者的最佳安全效益
一、城市軌道交通工程項目成本管理的具體內容
1、成本管理的組成
在交通工程的施工項目管理當中,所涉及到的成本管理在一定程度上就是成本報告,成本資料整理,反饋分析,成本核算,實際支配以及成本預算等構成的。成本的管理是城市軌道交通工程項目管理的優秀,每一個單項的工程,在使用的費用方面都是項目的成本所制約的。
2、成本管理的程序
在成本管理方面,要有程序,有步驟的開展。在城市軌道交通工程項目工程當中要先開展成本預測流程,讓商務部門的造價人員以及項目經理等人員一同商議。接著在目標成本的編制方面要由有關的管理部門決定,然后將其備案成冊,根據預算的規劃開展實施的流程。然后,城市軌道交通工程項目中的每一個部門,包含:工程,生產,商務,財務部門要以目標成本作為依據,妥善的開展支出的規劃。在最后的流程中,利用所反饋的工程信息,開展交通工程的成本考核,按照真實的狀況合理的對項目成本進行控制。
二、對城市軌道交通工程項目的成本管理產生不利影響的因素
1、人為因素
最重要的因素就是人為因素,是因為交通項目自身的特征所制約。城市軌道交通工程項目管理當中,施工的管理者以及施工的工人,在進行成本管理方面會存在著相應的差異,是因為施工管理者和施工工人,在認知交通施工成本的意識上,是不夠具體的。以主觀意識的角度來分析,會產生不利的影響導致實際的操作進程中產生紕漏。例如:由于人為的原因而導致的交通工程質量或安全事故。在施工過程中的允許偏差數據控制不嚴。在管理物資的采購方面,因為人為的管理方面所產生的紕漏,而導致成本逐漸失控以及原材料的不斷浪費現象等。體現出的這些狀況基本都是人為的因素而導致項目管理方面產生不足,對城市軌道交通工程項目自身的成本控制有所影響。
2、時間因素
城市軌道交通工程項目成本被時間因素所制約的不利影響,具體所指的是為了可以符合規定時間,對工期目標實現或者完成合同工期,所利用的對策,也就是使用人員增加,工程設備的增加以及加班等方式,而造成的費用。交通工程的項目自身一般會設置相應的施工時間,在施工項目自身還會存在一定程度的技術性要求。在城市軌道交通工程項目的實際施工過程中,有效的對施工工期進行安排,對施工的質量嚴格關注,才可以將項目施工的成本合理降低,比如:混凝土澆筑工程,混凝土其硬化強度要根據氣溫和混凝土特性,需要一定的時間,否則,要加大模板及支撐的投入。隨意的趕進度,趕工期,會將一些額外的費用開支有所增加,自然就會對項目成本有所增加。
3、管理因素
所謂管理因素是和人為因素分不開的,管理因素中所蘊含的制度方面能否完善,健全;其中的執行過程和有關規定是否相符;順利的工程進展是否實現;責任的管理是否能夠明確以及實際操作方面是否對安全生產,和工程質量造成影響,在一定程度上都會讓管理因素影響到成本控制。
4、設備因素
城市軌道交通工程項目在進行正式建設的階段,材料和設備是必須要對其投入的,并且還是對工程項目的成本有所影響的優秀成分。材料和設備自身的質量,會對設施和設備的高速運行,直接產生不利的影響。并且,針對設備的操作方面,施工人員在技術的把握程度上,對設施和設備的高速運行也一樣會產生不利影響。所以,設備如果能夠正常的高速運行,才可以讓項目的成本保證有效的降低。
三、對城市軌道交通工程項目的成本管理有所提升的對策
1、非生產性開支管理要加強
管理非生產性的開支,一定要將合理的報銷,審批以及管理程序建立健全。要和項目自身有所融合,對機車修理,招待,辦公以及小車油料等費用的需求,開展較為嚴謹的控制措施。例如:小車油料費用方面,需要按照不同的路況以及不同的車型,擬定相對適用的油耗標準,合理的對油料進行控制。如果在開支方面產生超標的現象,就一定要對超支的詳細原因系統分析,并且要在第一時間將改進和控制的方式提出,同時,擬定相對恰當的對策,讓類似的事件在產生的頻率上能夠得到避免。
2、低設備保養和維護的重視程度要提升
城市軌道交通工程項目一般情況下,要對大型的機械設備以及大量的重型設備合理配置,將設備的性能保持良好,才可以將城市軌道交通工程項目中的施工時間以及施工質量得到保證。所以,對管理設備方面一定要加強,對設備的基本維護工作要絕對重視。維護設備的階段,一方面可以將設備的施工期限延長,另一方面還可以將設備中所存在的潛在問題挖掘出來,讓使用當中所產生的故障現象可以獲得極大程度上的避免,從而讓施工進度可以得到維護。維護設備的具體流程,不但要對設備保養方面進行妥善維護,還要投入較大的資金在維護設備方面,在第一時間對問題的部件進行更換。
3、對城市軌道交通工程項目中的成本管理加強
對城市軌道交通工程項目成本控制的強化,要將成本管理體制建立成為完善,規范,統一的模式。在城市軌道交通工程項目的具體施工階段,其中所涉及到的項目經理有必要針對全部的工程項目,開展適當的成本控制,生產的管理人員一定要按照施工的主要規劃,對不同的施工任務單,材料限額領取單開展較為嚴謹的控制方式。對城市軌道交通工程項目的成本控制中,較為重要的環節是加強項目材料的管理,所以,在交通項目分項工程結束的時候,必須開展細致的工程驗收,對人員的實際消耗以及材料的真實消耗充分核對,要讓施工任務單以及材料限額領取單能夠確保結算的準確度。另外,在采購原材料方面也要將成本控制堅持到底,交通的原材料上因為存在著一定的特殊性質,一方面會由于市場的波動而造成不利影響,另一方面還會受到地方保護,標段競爭以及其他相關的原因而導致價格的波動,所以,在材料采購過程中要具備相關的市場意識,可以合理的對市場活動進行掌握,擬定較為有效的采購原材料對策,在可以對產品質量保障的條件下,采購的最佳材料是具備性價比較高特征的材料。
4、使用優秀先進的技術對施工過程中進行管控
選擇有經驗的,責任心強的優秀技術人員,利用現代的高科技軟件和精確的測量工具,在滿足設計和規范要求的前提下,在偏差允許范圍內控制長度和間距。認真熟悉設計施工圖中的材料及構配件幾何尺寸和模數,根據構造和使用功能,對軸線和各標高嚴格控制;主體結構的平整度嚴格控制,抹灰厚度不超標;室內的混凝土結構模板采用清水模。
5、交通項目施工的管理成本需要靈活的確定
在確定了項目目標的成本之后,交通 企業要按照實際的合同內容,分層次的配置責任權限,每一個級別的作業班組和項目經理之間,要將自身的責任有所明確,并且對有關的責任合同正確簽訂。每一個級別的作業班組有必要細致的對每一天的施工工??做好,對施工日志做好記錄,利用日志內容真實的將施工成本和工作進度反映出來。項目經濟要對每一個班組的支出費用差距以及項目進度指標,定期形式的核查,同時對作業班組的實際目標以及成本費用,細致的分析其脫離的程度,將施工的責任人以及問題的根源搜尋出來。
結束語
成本控制是城市軌道交通工程項目中非常重要的組成部分,將城市軌道交通工程項目中的成本控制貫徹落實,就能夠將管理水平提升,將經營管理有所改善。
一、城市軌道交通工程開展施工管理工作的必要性
在我國的許多城市,為了解決城市交通擁堵問題,興建城市軌道交通工程已經成為了發展的必然。考慮到城市軌道交通的重要性,我們在施工過程中,必須要保證工程質量和安全性,為了達到這一目標,就要積極開展施工管理工作。從目前城市軌道交通工程來看,開展施工管理工作是十分必要的,其必要性主要表現在以下幾個方面:
1、為了滿足整體工程質量,必須開展施工管理工作
城市軌道交通工程在興建的過程中,需要協調多個施工環節和管理部門,整個工程施工難度很大,涉及到的質量控制點也非常多,要想保證整體工程的施工質量,必須開展施工管理工作。
2、為了滿足整體工程的安全性要求,必須開展施工管理工作
城市軌道交通工程涉及的施工環節多,在施工過程中特別要注意安全,如果工程施工過程中出現安全問題,那么將會對整體工程造成極大的影響。所以,出于保證整體工程安全性的要求,我們必須開展施工管理工作。
3、為了保證整體工程有序進行,必須開展施工管理工作
由于城市軌道交通工程施工程序多,整體工程相對復雜,所以在工程施工中必須要保證工程按照計劃程序進行,保證工程的有效性,所以,要想保證工程有序進行,我們必須開展施工管理工作。
二、做好城市軌道交通工程施工管理工作具體措施
通過對城市軌道交通工程的實際過程研究后發現,其施工管理工作主要有以下具體措施:
1、城市軌道交通工程要明確施工管理的定義和特點
在城市軌道交通工程施工過程中,施工管理的定義是指施工開展中,施工空間、時間、安全防護以及配合資源的管理組織和安排,如施工計劃管理、現場施工組織管理等。施工管理的特點主要表現為以下幾點:(1)施工管理貫穿于整個城市軌道交通工程中,(2)施工管理是整個施工過程安全有效運行的基本準則,(3)施工管理在城市軌道交通工程中起到了有效指揮、全面管理的作用,(4)施工管理是整個城市軌道交通工程能夠滿足相關要求的重要手段和保證。由此可見,城市軌道交通工程要想取得預期的建設效果,就要積極開展施工管理工作,要以施工管理為主要手段,全面推進城市軌道交通工程的有序進行。
2、城市軌道交通工程要明確施工管理模式和管理內容
在目前的城市軌道交通工程的施工管理中,通常會選擇項目經理負責制的管理模式。一般會先成立工程施工項目經理部,然后按照項目經理部的職責,組建整個管理體系,通過項目經理管理體系,劃分并明確施工管理職責,通過具體的管理層推動工程項目的全面施工。這一管理模式的優勢在于可以明確職責,保證施工管理質量。城市軌道交通工程施工管理的主要內容是對工程施工過程中的所有工序進行全面有效的管理。主要包括土建施工部分、電氣施工部分,設備安裝部分。在這幾部分施工中實行施工管理,不但促進了工程質量的可靠提高,還保證了工程整體的安全性。因此,城市軌道交通工程的施工管理具有重要意義。
3、城市軌道交通工程要做好施工管理計劃工作
由于城市軌道交通工程涉及的環節多,因此整體工程非常復雜,要想保證工程的有序進行,就要對整體工程進行全面的規劃,而施工管理計劃工作正是滿足這一目的而產生的管理方式。在目前的城市軌道交通工程中,施工管理計劃成為了施工管理過程中的重要組成部分,并在施工管理中發揮了積極作用。施工計劃主要分為:時間計劃,其中包括季度計劃、月計劃、半月計劃、旬計劃、周計劃、日計劃、臨時計劃。作業區計劃:正線軌行區計劃、車站內計劃、車廠計劃。作業性質計劃:影響行車的計劃、不影響行車的計劃、影響客運服務的計劃,不影響客運服務的計劃等。施工計劃的主要要素包括:施工單位、施工日期、時間、施工內容、施工區域、施工防護、施工配合。
4、城市軌道交通工程要做好工程列車的組織工作
在城市軌道交通工程的施工管理中,工程列車的組織工作是一項重要內容。工程列車的主要作用是輔助施工,其種類主要包括:(1)內燃機車:車廠調車(客車)、救援以及配合牽引平板車作業,(2)軌道車:配合牽引平板車作業,(3)作業車:接觸網作業車、軌道檢測車、接觸網檢測車,(4)平板車:普通平板、帶吊臂平板。工程車組織的目標是為了安全有效配合作業,工程車組織的原則要滿足以下要求:(1)工程車必須符合線路的車輛限界,(2)工程車可以牽引,也可推進運行,(3)工程車運行憑信號、行調命令、行車憑證或調車方式運行。由此可以看出,我們在施工管理過程中,要做好工程列車的組織工作。
三、城市軌道交通工程中施工管理起到的積極作用
從目前城市軌道交通工程的實際施工過程來看,施工管理對整個施工過程起到了積極的促進作用,其作用主要表現在以下幾個方面:
1、施工管理促進了城市軌道交通工程的有序進行
施工管理在整個城市軌道交通工程施工中,起到了規范和指導作用,使整個城市軌道交通工程的施工過程有制度可依,保證了整個工程的施工秩序,使整個施工過程能夠實現預期目標,完成預期的工程量和施工任務。
2、施工管理保證了城市軌道交通工程滿足各項施工指標
施工管理的主要作用是提高工程管理效率和管理質量,切實促進城市軌道交通工程各項施工指標的實現,使城市軌道交通工程的整體質量和安全性均達到標準要求。因此,我們要明確施工管理對城市軌道交通工程的積極作用。
3、施工管理提高了城市軌道交通工程的整體施工效率和有效性
在城市軌道交通工程中開展施工管理工作以后,整個工程保持了良好的施工秩序,各項施工程序有條不紊的進行,滿足了整個工程施工的需要。從作用上來看,施工管理出了保證工程的有效性之外,還對提高整體施工效率和有效性有著積極影響。
四、結論
通過本文的分析可以看出,在城市軌道交通工程中開展施工管理工作是十分必要的,施工管理對于保證整體工程各項指標的實現,促進工程施工指標的完成,提高整體施工效率和有效性均有重要作用。因此,我們要明確施工管理工作的要點,在城市軌道交通工程中,努力做好施工管理工作,促進整個工程質量和安全性的提高。
摘要： 本文探討了西部大中城市軌道交通系統今后的發展趨勢，在分析了城市軌道系統對地方經濟和環保的積極作用的基礎上，提出了西部大中城市根據市場需求和經濟技術能力，在適當時間開展城市軌道交通系統的建設的對策，并提出了進行城市軌道交通系統建設應具備的條件，分析了擬建軌道交通系統城市應做的前期準備工作。本文旨在為擬建城市軌道交通系統的西部各城市探索新的思路，推動我國城市軌道交通事業健康發展。
關鍵詞：城市軌道交通 工程 決策 規劃
1. 前言 我國自1964年開始修建北京地鐵一期工程以來的37年，已在天津、上海、廣州和香港等特大城市建成運營線路136.4km，以上各城市和新開工的深圳、南京和重慶，在建城軌線路里程超過100km。作為大容量的城市快速交通工具，城軌系統的出現為緩解日益緊張的城市地面交通、引導城市布局合理發展、拉動地方經濟、改善城市環境和環保各方面都顯示出巨大作用。與已建城軌系統的城市相比，擬建城軌系統的城市多在西部，各城市在城市總體規劃、資金籌措、人才儲備和工程準備等方面尚存在諸多問題。一方面，不少城市迫切需要緩解城市交通狀況，具有建設城市軌道系統的必要性；另一方面，各城市在基本建設條件尚不明確的情況下進行項目的申報，項目立項較困難。此外，擬建城市城軌交通系統的城市還需要進一步明確項目報批和應做的準備工作，一旦時機成熟，隨即啟動城軌項目的建設。本文將重點討論建設城軌交通系統應具備的條件和西部城市如何開展工程建設的前期準備工作，與各位同仁共商如何推動我國城市軌道交通的健康發展。
2. 城市軌道交通系統對西部城市經濟和環保的推動作用 隨著我國國民經濟的持續高速發展，提高城市化率、促進社會經濟發展和提高人民生活水平是中國現代化的新進程。但由于在觀念、人力資源、地理條件、工業基礎、通訊、能源和交通方面的差異，西部各大城市的經濟可持續發展與城市交通和環保的矛盾較沿海發達城市更加突出。西部大城市作為區域政治、經濟、金融、通訊和交通的的中心，其優秀的凝聚作用和對周邊中小城市的輻射作用更加明顯。由于需求和供給的嚴重失衡，造成了西部城市在經濟可持續發展后續無力的局面。一方面，西部大城市人口和地方經濟的高速發展與發展相對遲緩的城市交通的矛盾日益突出，人和機動車出行困難給地方帶來的直接和間接經濟損失總量較大，交通事故不斷增加，日益增多的機動車廢氣、噪聲和粉塵等環境污染，嚴重地制約了地方經濟的可持續發展。隨著市民對生活品質的要求提高和公眾環保意識的加強，市民更加關注城市布局的合理發展和生態環境的不斷改善。另一方面，由于西部各城市的經濟實力明顯不及沿海城市，財政收入和可供用于基礎建設的資金非常有限，作為大型公益性基礎建設，城市軌道交通項目的啟動困難重重。
目前我國正處在持續高速發展階段，西部城市發展空間巨大，亟待解決經濟可持續發展與生態平衡、交通需求旺盛與道路嚴重不足、城市形象提升要求與城市布局不盡合理之間的矛盾。城市軌道交通系統作為城市客運交通工具具有安全、舒適、快捷、準點、容量大、乘客面寬等多種優點，是提升城市形象、緩解城市交通狀況和改善生存環境的有效手段。大量研究成果表明[2]，軌道交通對改善城市生態環境有顯著作用。與其他地面機動車輛比較，城市軌道交通的能源消耗僅為17.4%，人均CO2排放量僅為21.7%，人均噪聲污染僅為53.3%，人均每千米資金投入也低于其他交通系統。此外，已建城軌系統城市的實踐表明，作為城市基礎設施的投入，城市軌道交通系統的興建對促進城市布局合理發展和拉動地方經濟有著十分明顯的推動作用。
3. 城市軌道交通系統建設應具備的基本條件 近年來，除城軌已建和在建的城市之外，不少西部城市表示了建設軌道交通系統的意愿。由于城市軌道交通屬于大型公益性建設項目，項目投資量大、建設周期長、直接回報低，不可能大規模在各城市建設。所以，有必要研究建設城市軌道交通項目的基本條件，以便各擬建城軌交通系統的城市在進行項目決策時做到心中有數，避免盲目啟動，這對于擬建城軌交通系統的西部城市尤為重要。
在社會主義市場經濟的今天，城市軌道交通項目的建設應遵循市場規律，也就是實現需求與供給的平衡。這里的需求就是當地的城市規模和交通量是否達到一定的尺度，而供給則是指該城市是否具備修建城軌系統的能力。具體地說，一個城市是否應當建設城軌交通項目，應從城市發展的需求、經濟技術能力和社會經濟效益三方面來綜合考慮。鑒于此類項目的社會效益和國民經濟效益已十分明顯，在項目評價中難以做到客觀、合理的量化評價，在此不作深入分析。在收集我國主要城市國民經濟和交通狀況數據的基礎上，我們選擇具有代表性的主要指標，采用定性分析和定量測算相結合的方法，從市場需求和建設能力兩個方面進行綜合分析和評價，提出關于城市軌道交通項目決策的建議。
3.1 市場需求分析
一個城市是否應該建立軌道交通系統，首先取決于城市的需求狀況，而城市對軌道交通的需求是多方面的。一般來講，市區總人口、市區人口密度、建成區面積、道路長度、道路用地面積、人均道路面積、路網密度、道路面積占用地面積的比率、機動車總量、非機動車總量、居民日出行總量、人均日出行次數、單向高峰小時客流量、總交通負荷及城市交通發展規劃等都是衡量需求的指標，但是，用全部指標進行評價，不能很好地突出主要需求，也不具備可操作性。
研究表明，一般來講，市區人口超過100萬人，人口密度達到1000人/平方公里，人均道路面積不足10平方米/人，預測單向高峰小時客流量超過1萬人次，城市的交通矛盾就十分突出，對軌道交通系統的需求較為迫切，具備建設的必要性。上述指標作為評價城市軌道交通需求的主要因素具有一定的代表性。
3.2 經濟技術能力分析
城市軌道交通的實現，主要取決于城市的經濟實力和行業的技術水平。其中，城市經濟實力是最重要的約束條件，對軌道交通這類社會公益性項目的實施起著決定作用。我們認為，城軌交通待建城市的GDP、人均GDP、財政收入和城鎮居民人均可支配收入等指標，能較好地綜合反映城市經濟發展水平和潛在的經濟能力。
3.3 綜合評定方法探索
為了給各城市在對城軌項目的進行決策時提供參考，充分體現項目決策的科學性，我們以國家統計口徑提供的數據源為依據，以科學性、客觀性為主，突出重要性，兼顧可操作性，選擇十個主要指標建立城市軌道交通建設條件的評價體系，提出兩種綜合評定方法。
極限評定法是給出每個指標的最低或最大限值，作為評定城市軌道交通建設的必備條件。項目只有同時滿足十個指標的極限值，城市才具備建設城市軌道交通系統的條件。這種方法的優點是簡單和明確，便于操作，缺點是難于完全真實地反映城市綜合情況。
綜合評定法是從城市建設發展的需求和經濟技術能力出發，以城市現狀和國家年度統計數據和政策性文件為依據，對10個主要評價指標進行加權評價。這種方法原則上能較好地反映城市的交通需求與經濟實力，但權重系數的選擇往往難以做到公正和客觀。
為了給城軌交通系統待建城市提供科學和操作性較好的評價指標，參照國家有關規定和結合城市軌道交通行業的特點，經研究，我們推薦極限評定法（見表1），并給出了量化指標的推薦值。通過對我國主要城市1999年統計數據的調查、分析和測算，在建城軌系統城市的各項指標均達到要求，部分待建城市的各項指標也滿足要求。我們認為，這一指標體系既有一定的科學性，又有一定的可操作性。希望該評價體系對城軌系統待建城市在項目決策時具有一定的指導作用。
提 要： 上海地鐵二號線東西延伸段、莘閔輕軌交通線，西安地鐵等工程，系統探討了城市軌道交通高架橋在選型上應考慮的方面和因素，并結合具體工程項目，對高架橋的梁部結構及墩柱的各種型式做了詳細介紹，給出了選型的參考性方案。
主題詞： 城市軌道交通；高架橋；梁部結構；橋墩；伴隨著我國城市化進程的迅速發展，和中央開發大西北戰略的確定，城市交通系統等基礎設施的建設已成為優先實施的基本任務之一。城市交通系統中，除公共汽、電車外，主要有地鐵和輕軌系統。我國許多大城市，除公共汽車、電車系統外，地鐵和輕軌系統為數不多，亟待建設。
人們通常主要根據客運量和建設資金來選擇修地鐵或輕軌， 但由于地鐵建于地下造價實在太高， 現在， 人們更傾向于將盡可能多的地鐵建于地面上。修于地面上的地鐵同輕軌一樣， 土建結構大部分為高架橋。高架橋的選型和設計， 是當前橋梁工程師進行研究和實踐的主要任務之一。
1、影響高架橋選型的主要因素高架橋選型主要包括梁部和墩柱的選型， 基礎雖受梁部和墩柱型式的一定影響， 但主要還是由地質情況確定， 比較單一； 選型時主要考慮景觀、經濟、功能、施工、占地和工期等幾方面。
1. 1高架橋應與周圍城市景觀保持一致鑒于高架橋作為城市的永久建筑， 人們期望其會成為城市的一道美麗的景觀。但由于高架橋長、窄、平的特點， 要想達到此目標實際上非常困難， 而且將城市的著眼點過多吸引在高架橋上也并不可取。筆者以為高架橋在造型上應以簡潔為基本原則， 采用融和法和消去法， 使之從屬于城市環境。如上海， 道路用地范圍窄， 兩側高樓林立， 宜使橋梁造型柔和， 色彩暗淡， 弱化視角效果； 如西安和蘭州， 道路兩側視野比較開闊， 宜采用有力度感和色彩鮮艷一些的造型， 引起人們的注意。
1. 2高架橋應與當地人文景觀相互和諧高架橋的造型，除了考慮與周圍環境景觀的一致外，還應重視當地人文景觀的和諧。由于我國幅員遼闊，歷史悠久，每個城市都積累了深厚的、富有地域性的人文文化特征， 在高架橋的造型上選型上，必須充分注意這種差別，比如，對江南城市和西北城市的造型就不宜采用同一型式。對于江南城市， 如上海， 可采用斜腹板箱梁， 配以獨柱矩墩（采用大圓弧倒角）或雙柱圓墩，以體現江南的輕巧柔和； 而對于西北名城西安或蘭州， 則可采用直腹板箱梁， 配以獨柱矩墩（不倒角），以體現西北豪爽剛直的文化氛圍， 如圖1：1. 3 高架橋在經濟上應節約高效經濟指標是確定高架橋型式的主要因素，它通常最主要是在縱向上限制橋梁跨長， 這也是橋梁在美觀上受到限制的一個主要因素，因為大跨度更易體現橋梁的輕盈。經濟指標一般具體體現在以下幾方面：1）經濟跨度：經濟跨度一般與地質情況和規模化生產有關。如采用箱梁梁型、支架現澆法施工，對于上海，經濟跨度在30 m 左右；而西安則為25 m 左右。
（2） 結構體系：結合城市軌道長的特點，采用連續結構要比簡支結構經濟。如（3×30） m 連續箱梁結構（3） 梁型：通常梁型越美觀，造價也越高。如弧形外要比3 孔30 m 簡支梁結構便宜約5～ 10% .當然，連腹板箱梁要比直斜腹板的造價高。續結構要比簡支結構在設計和施工上都要復雜一些。
a 上海市高架橋造型參考方案
b 西安市高架橋造型參考，高架橋造型參考方案
1. 4高架橋施工應力求先進、快速現在，我國高架橋通常采用現澆法施工，比較落后。這主要是由于我國當前仍存在許多諸如運輸、架設設備方面的問題，無法采用預制吊裝法施工。比如，對于L p= 30m 的簡支箱梁，雙線每孔重約320 t，單線時約150 t，我國現階段均無適合的運輸、吊裝設備。
但由于無碴軌道結構對橋梁變形的要求，為減少梁部結構的收縮徐變變形，一般控制承軌臺施工與橋梁施工的時間間隔不小于一定數值，如L p= 30m 簡支梁，一般為90 天。為便于合理安全施工順序以縮短工期、工廠規模預制以降低造價和減少施工期間對周圍居民噪音影響等，宜采用先進的預制吊裝法施工。隨著我國時速達250 km /h 的秦沈客運專線的啟動，鐵路系統已在1999 年研究成功了M Z32 移動模架造橋機、3BM 2600 型架橋機和420 t 胎式箱梁運輸車等專用設備以及相關施工工藝和方法，筆者相信，隨著城市軌道交通的發展，這些設備和方法也會轉向高架橋的建筑方面。
2、高架橋梁部結構型理論上可采用和國外已采用的梁部結構型式有： 槽形梁、下承式脊梁、T 梁、板梁和箱梁等。
2. 1 槽形梁： 橋梁建筑高度低， 便于城市道路間立體交叉， 壓低線路標高， 節約總投資； 且兩側主梁可兼起防噪屏作用， 景觀程度很好。但需布置多向預應力鋼筋。施工復雜， 進度慢， 造價較高， 且設計、施工經驗少。
板梁：橋梁建筑高度較低，每線采用兩片或四片空心板梁，受力清晰，設計、施工經驗相當成熟。但各片板梁間鉸接，整體受力性差；經濟跨度一般在16～ 20 m，較小，景觀性差；梁高較低，相應剛度較小，梁部后期收縮徐變較大，不利于軌道交通線路軌道調高要求；按常規預制、吊裝施工時，也只能用于20 m 以下的小跨度。
箱梁：橋梁建筑高度適中，工程量較省；適用性好，既可作為區間標準地段，也可用于曲線、變寬、出岔地段；整體受力性好；外觀線型流暢、美觀；設計、施工程數量為：混凝土， 0151m立方米；預應力鋼筋，31kg； 鋼筋，經驗成熟，對的傳統的現澆法施工積累有豐富的經驗。、
綜上， 筆者推薦高架橋橋梁部采用箱梁型式， 現由如下：
（1） 箱梁的閉合薄壁截面剛度大， 整體受力性能好， 對于斜彎橋尤為有利。箱梁頂、底板具有較大的面積， 可有效地抵抗正負彎矩， 并滿足配筋要求。箱梁具有良好的動力性能， 收縮變形數值小。
（2） 箱梁截面外形簡潔， 底面平整光潔， 線條流暢， 景觀效果優異。
（3） 箱梁既適于中、大跨， 也適于簡支和連續結構， 更適于各種地段， 如直線段、曲線段、出岔段和變寬段等， 便于同一條線路上減少橋梁類型。
（4） 箱梁具有相當成熟的設計、施工水平和經驗。當前的現澆法施工雖有不足， 但尚可以克服， 如使預應力鋼束錨固于梁內而不錨固與梁端， 從而可以同時開始多個工作面施工等， 而不致影響整個工程的進度。
（5） 從可持續發展角度看， 箱梁只要解決了大噸位的運輸、吊裝設備的研制和相關施工工藝問題， 即可實現工廠化、規模化生產， 經濟指標將會大幅下降。
3、高架橋墩柱型式墩臺基礎除應有足夠的強度和穩定性， 避免在荷載作用下的過大位移外， 其造型應能使上下部結構協調一致， 輕巧美觀， 與城市環境和諧、勻稱。在墩臺選型上， 其一般服從梁部型式， 此外， 也受占地、道路、通視等的限制。通常有：T 形墩、倒T 形墩、Y 形墩、單柱墩、雙柱墩等基本型式
3. 2 倒T 形墩： 主要適于單箱單室箱梁和脊梁等梁部支承點相距稍遠的梁型。特別是對于外腹板微斜的箱梁， 如墩高適宜， 則可使梁的腹板和墩的邊線斜度一致， 使上下部渾然一體， 造型美觀。但該墩受力上較合理， 材料有浪費， 投資增加； 在墩高相差較大時， 整體造型不易協調。
3. 4 單柱墩：主要適于單箱單室箱梁和脊梁等梁部支承點相距較近的梁型。特別是對直腹板箱梁，可使箱梁底寬同墩橫向寬度一致，從而使上下部渾然一體，顯得挺拔有力度，對墩高的變化適應性極強。受力合理，材料較節省， 施工方便。
3. 5 雙柱墩： 適于各種梁型， 用于多線或出岔地段。承載能力及穩定性較強， 墩可以做得纖細， 材料利用率高。但對橋寬僅810m 左右的高架橋來講， 造型顯得不夠簡潔。綜上， 為與箱梁配合，
（2） 受力合理， 比較經濟。
（3） 上地較少， 施工方便、快速。
（4） 適應性強， 既適于墩高差別較大的情況， 也由于橫向剛度較大， 尤其適于曲線地段。箱梁與上述幾咱墩型的配合效果，
4 對城市軌道交通高架橋選型的建議高架橋選型現階段宜采用箱梁配以輕型墩臺， 基礎應根據地質情況確定， 施工采用現澆法施工。但需抓緊大噸位運輸、吊裝設備的研制開發和施工工藝研究， 以降低造價； 同時也需對槽型梁和下承式脊梁的研究投入一定精力。
摘要：本文從城市軌道交通供電系統的功能、構成、以及系統的外部電源方案等方面對城市軌道交通供電系統進行了簡述。在此基礎上引入了城市軌道交通供電系統中壓網絡的概念，中壓網絡有兩大屬性：一是電壓等級，二是構成形式。同時結合國家中壓配電現狀及發展趨向、國內城市軌道交通中壓網絡現狀及發展思路、以及不同電壓等級的中壓網絡的特點，對中壓網絡的電壓等級的特點進行了綜合比較，并對其構成進行了系統分析。最后提出了一種新型接線方式-20kV牽引動力照明混合網絡。
關鍵詞：牽引動力照明混合網絡 城市軌道交通 供電系統 中壓網絡
一、供電系統的簡介及中壓網絡的概念
1、城市軌道交通供電系統的功能
城市軌道交通供電系統，擔負著運行所需的一切電能的供應與傳輸，是城市軌道交通安全可靠運行的重要保證。
城市軌道交通的用電負荷按其功能不同可分為兩大用電群體。一是電動客車運行所需要的牽引負荷，二是車站、區間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動力照明用電，諸如：通風機、空調、自動扶梯、電梯、水泵、照明、AFC系統、FAS、BAS、通信系統、信號系統等。
在上述用電群體中，有不同電壓等級直流負荷、不同電壓等級交流負荷；有固定負荷、有時刻在變化的運動負荷。每種用電設備都有自己的用電要求和技術標準，而且這種要求和標準又相差甚遠。城市軌道交通供電系統就是要滿足這些不同用戶對電能的不同需求，以使其發揮各自的功能與作用。
保證電動客車暢行，安全、可靠、迅捷、舒適地運送乘客，是供電系統的根本目的。
2、供電系統的構成
根據功能的不同，對于集中式供電，城市軌道交通供電系統可分成以下幾部分：外部電源、主變電所、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控(SCADA)系統。對于分散式供電，城市軌道交通供電系統則可分成以下幾部分：外部電源、(電源開閉所)、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控(SCADA)系統。牽引供電系統，又可分成牽引變電所與牽引網系統。動力照明配電系統，又可分成降壓變電所與動力照明。
但在進行初步設計與施工設計時，為便于設計管理，供電系統往往被劃分成：系統設計；主變電所設計；牽引變電所(或牽引降壓混合變電所)及降壓變電所設計；牽引網設計；電力監控系統設計；雜散電流腐蝕防護設計(注：動力照明隨同土建一起設計)。
3、外部電源方案
城市軌道交通系統的外部電源方案，根據城市電網構成的不同特點，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。
(1)確定外部電源方案的原則
城市軌道交通作為城市電網的特殊用戶，一般用電范圍多在10km~30km之間。城市軌道交通系統的外部電源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何種方式，應通過計算確定需要負荷之后，根據城市軌道交通路網規劃、城市電網構成特點、工程實際情況綜合分析確定。
(2)集中式供電
在城市軌道交通沿線，根據用電容量和線路長短，建設專用的主變電所，這種由主變電所構成的供電方案，稱為集中式供電。主變電所進線電壓一般為110kV，經降壓后變成35kV或10kV，供牽引變電所與降壓變電所。主變電所應有兩路獨立的進線電源。集中式供電，有利于城市軌道交通供電形成獨立體系，便于管理和運營。上海、廣州、南京、香港、德黑蘭地鐵等即為集中式供電方案。
(3)分散式供電
根據城市軌道交通供電的需要，在地鐵沿線直接由城市電網引入多路電源，構成供電系統，稱為分散式供電。這種供電方式一般為10kV電壓級。分散式供電要保證每座牽引變電所和降壓變電所均獲得雙路電源，要求城市軌道交通沿線有足夠的電源引入點及備用容量。建設中的沈陽地鐵、長春輕軌、大連輕軌、北京城鐵、北京八通線、北京地鐵5號線等即為分散式供電方案。
(4)混合式供電
將前兩種供電方式結合起來，一般以集中式供電為主，個別地段引入城市電網電源作為集中式供電的補充，使供電系統更加完善和可靠。這種方式稱為混合式供電。北京地鐵一線和環線、建設中的武漢軌道交通工程、青島地鐵南北線工程等即為混合式供電方案。
通過中壓電纜，縱向把上級主變電所和下級牽引變電所、降壓變電所連接起來，橫向把全線的各個牽引變電所、降壓變電所連接起來，便形成了中壓網絡。
根據網絡功能的不同，把為牽引變電所供電的中壓網絡，稱為牽引網絡；同樣，把為降壓變電所供電的中壓網絡稱為動力照明網絡。
中壓網絡有兩大屬性：一是電壓等級，二是構成形式。
中壓網絡不是供電系統中獨立的子系統，但是它卻是供電系統設計的優秀內容。它的設計牽扯到外部電源方案、主變電所的位置及數量、牽引變電所及降壓變電所的位置與數量、牽引變電所與降壓變電所的主接線等。
二、中壓網絡的電壓等級
1、國家中壓配電現狀及發展趨向
我國現行中壓配電標準電壓等級有：66kV、35kV、10kV。隨著城鄉電氣化事業的發展，只有一種10kV作為中低電壓的分界，顯然已不能滿足城鄉配電網發展要求。
我國第一個20kV一次配電的供電區，已經于1996年5月在蘇州工業園區投入運行。從前一段運行情況來看，其線損率大大低于10kV系統。
對于農村電網，從電源電壓直接送到中壓一次配電層，形成高壓電源層──中壓一次配電層──低壓戶內三級配電，可以簡化電網、降低造價、減少線損、利于發展。采用20kV作為中壓一次配電層，功能上可以替代35kV與10kV兩個配電層，而造價上則與10kV設備差異不大。由此可見，20kV電壓等級的這種特點，也適合于高密度負荷地區的城市電網。例如：早在1999年中電聯供電分會發表的“北京電網實施城網建設和改造的規劃原則”中表明：北京市區內電壓等級按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)設計，其中新建開發區可選20kV電壓等級。
2、國內城市軌道交通中壓網絡現狀及發展思路
以往，因國家城鄉電網中沒有采用20kV這一電壓等級，相應的開關柜等20kV設備，也沒有跟上發展。在這樣的大環境下，要在城市軌道交通工程中使用20kV電壓級，是比較困難和不現實的。因而，國內既有城市軌道交通的中壓網絡電壓等級采用了35kV(若采用國外設備則是33kV)或10kV。北京地鐵、天津地鐵、長春軌道交通環線一期工程、大連快速軌道交通3號線的中壓網絡為10kV；上海地鐵1、2號線的牽引網絡采用了33kV，動力照明網絡采用了10kV；上海地鐵明珠線的牽引網絡采用了35kV，動力照明網絡采用了10kV；廣州地鐵1、2號線采用了33kV的牽引動力照明混合網絡；南京地鐵南北線一期工程、深圳地鐵采用了35kV的牽引動力照明混合網絡；武漢軌道交通一期工程、重慶軌道交通較新線工程采用了10kV的牽引動力照明混合網絡。
然而，隨著城鄉電力消費的增長，發展城鄉20kV配電網已提到議事日程上來。20kV是目前公認的具有發展前景的優選電壓級。20kV開關柜、變壓器、電力電纜等一系列設備，也完全實現了國產化。
近年已頒布的國家標準GB156—93中表明，20kV也是可使用的電壓級。另外，已經完成送審稿的《地鐵設計規范》中規定：地鐵中壓網絡的電壓等級可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此，在我國城鄉電網及20kV設備這個大環境，已經發生變化的情況下，在城市軌道交通中壓網絡的電壓等級選用上，也應該拓寬思路，認真比較，優化選用。換言之，不能僅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框，應該認識到，20kV也是可用的，并已成為一個備選電壓級。這是因為：城市軌道交通供電系統，尤其是集中式供電系統，與其他公用用戶相比，相對獨立，自成系統。無論從施工建設，還是運營管理、養護維修等均相對獨立。從這個角度來說，城市軌道交通中壓網絡的電壓等級不一定與外部電網電壓等級相一致。實際上，上海地鐵、廣州地鐵，已采用了國外的33kV設備，而我國電壓等級是35kV，并非33kV。另外，象南京地鐵、深圳地鐵采用的35kV，也是這兩座城市市區電網所要取消的電壓級。換言之，在城市軌道交通中壓網絡電壓等級與外部市網電壓等級的關系上，是采用35kV還是采用33kV或者20kV，其性質和概念上是一樣的。
3、不同電壓等級的中壓網絡的特點
(1)35kV中壓網絡，國家標準電壓級。輸電容量較大、距離較長；設備來源國內；設備體積較大，占用變電所面積較大，不利于減小車站體量；設備價格適中；國內沒有環網開關，因而不能用(相對于斷路器柜)價格較便宜的環網開關，構成接線與保護簡單、操作靈活的環網系統；廣州地鐵、上海地鐵已經采用。
(2)33kV中壓網絡，國際標準電壓級。輸電容量較大、距離較長，基本與35kV一致；設備來源國外，不利于國產化；國外開關設備體積較小、價格較高，廣州、上海地鐵已經采用；國外C－GIS產品有環網單元。
(3)20kV中壓網絡，國際標準電壓級。輸電容量及距離適中，比10kV系統大。設備完全實現國產化；引進MG、ALSTHOM等技術的開關設備，體積較小，占用變電所面積遠小于國產35kV設備，有利減小車站體量，節省土建投資；價格適中；有環網單元，能構成接線與保護簡單、操作靈活的環網系統；國內地鐵尚沒有采用，但國外地鐵多有采用。
(4)10kV中壓網絡，國家標準電壓級。輸電容量較小、距離較短；設備來源國內；設備體積適中；設備價格較低；環網開關技術成熟、運營經驗豐厚，可用其構成保護簡單、操作靈活的環網系統；國內外地鐵廣為采用。
4、不同電壓等級的中壓網絡的綜合比較
三、中壓網絡的構成
1、概述
對于集中式外部電源方案，牽引網絡和動力照明網絡，可以采用相對獨立的形式，即牽引動力照明獨立網絡，也可以共用同一個中壓網絡，即牽引動力照明混合網絡。對于分散式外部電源方案，采用牽引動力照明混合網絡。
牽引動力照明獨立網絡的特點：牽引網絡與動力照明網絡，兩者相對獨立、相互影響較小；35(33)kV較高的電壓級與較重的牽引負載相適用，而10kV較低的電壓級則與較小的動力照明負荷相適用。
牽引動力照明混合網絡的特點：供電系統的整體性比較好，設備布置可以統籌考慮。
牽引網絡與動力照明網絡，可以采用同一個電壓級，也可以采用兩個不同電壓級。
目前，我國城市軌道交通工程有的采用了牽引動力照明混合網絡，有的則采用了牽引動力照明獨立網絡；國外有的地鐵采用了牽引動力照明獨立網絡。
2、中壓網絡的構成原則
(1)滿足安全可靠的供電要求；
(2)滿足潮流計算要求，即設備容量及電壓降要滿足要求；
(3)滿足負荷分配平衡的要求；
(4)滿足繼電保護的要求；
(5)滿足運行管理、倒閘操作的要求；
(6)每一個牽引變電所、降壓變電所均應有兩路電源；
(7)系統接線方式盡量簡單；
(8)供電分區應就近引入電源，必要時可從負荷中心處引入電源，盡量避免返送電；
(9)全線牽引變電所、降壓變電所的主接線盡量一致；
(10)滿足設備選型要求。
3、集中式外部電源方案下的中壓網絡構成
(1)獨立35(33)kV牽引網絡＋獨立10kV動力照明網絡的接線方式
1)35(33)kV牽引網絡的接線方式
當中壓網絡為兩個不同電壓級時，35(33)kV牽引網絡的常用接線方式，如插圖一所示。這些基本接線方式可以分成A、B、C、D四種類型。
lA型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于同一個主變電所的不同母線；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分、主變電所附近的牽引變電所電源引入。
lB型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；兩個牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于同一個主變電所的不同母線，每個牽引變電所均從主變電所接入一路主電源，兩個牽引變電所通過聯絡電纜實現電源互為備用；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分的牽引變電所電源引入。
lC型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；兩個牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于不同的主變電所，左側牽引變電所從左側主變電所接入一路主電源，右側牽引變電所從右側主變電所接入一路主電源，兩個牽引變電所通過聯絡電纜實現電源互為備用；該類型接線適用于位于兩個主變電所之間的牽引變電所電源引入。
lD型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于左右兩側不同的主變電所；該類型接線適用于位于兩個主變電所之間的牽引變電所電源引入。
2)10kV動力照明網絡的接線方式
當中壓網絡為兩個不同電壓級時，10kV動力照明網絡的基本接線方式，如插圖二所示。
全線的降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所(或中心降壓變電所)的35(33)/10kV主變壓器，就近引入兩路10kV電源；中壓網絡采用雙線雙環網接線方式；相鄰供電分區間通過環網電纜聯絡；降壓變電所主接線采用分段單母線形式；降壓變電所進線開關采用斷路器。該接線方式運行靈活。
(2)35(33)kV牽引動力照明混合網絡的接線方式
當中壓網絡采用一個電壓級時，35(33)kV牽引動力照明混合網絡的基本接線方式，如插圖三所示。
在有牽引變電所的車站，牽引變電所與降壓變電所合建成牽引降壓混合變電所，對大型地下車站，除牽引降壓混合變電所或降壓變電所外，還會設置跟隨式降壓變電所。
全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路35(33)kV電源；中壓網絡采用雙線雙環網接線方式，牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用斷路器；兩個主變電所之間的供電分區間通過環網電纜聯絡，其他供電分區間可以不設聯絡電纜。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的主接線，均采用分段單母線形式。
該接線方式運行靈活。35(33)kV牽引動力照明混合網絡，因其輸電容量大、距離長，因而更適合于地下線路。
(3)10kV牽引動力照明混合網絡的接線方式
當中壓網絡采用一個電壓級時，10kV牽引動力照明混合網絡的基本接線方式，如插圖四所示。
全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個車站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路10kV電源(對于地面線路，供電分區的來自于主變電所的兩路10kV電源也可以從牽引變電所處引入，不一定就近引入)。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線均采用分段單母線形式。地下降壓變電所主接線可采用分段單母線形式，地面降壓變電所主接線則可以采用兩段母線形式，同一工程的地下降壓變電所與地面降壓變電所主接線，應盡量一致。地面降壓變電所的配電變壓器，也可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。
中壓網絡采用雙線雙環網接線方式。牽引降壓混合變電所、牽引變電所的環網進線開關均采用斷路器；地面降壓變電所的環網進線開關可以采用負荷開關，地面降壓變電所的配電變壓器，也可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。如果兩個主變電所10kV母線間設有專門的聯絡電纜，那么兩個主變電所之間的供電分區間不必再設聯絡電纜；同一個主變電所供電范圍內的供電分區間可以不設聯絡電纜(尤其是當這些供電分區分別只有一個牽引變電所時)。
該接線方式運行靈活。10kV牽引動力照明混合網絡，因其輸電容量小、距離短，因而更適合于地面線路。
(4)20kV牽引動力照明獨立網絡的接線方式
當中壓網絡采用一個電壓級時，除前面已經分析的35(33)kV牽引動力照明混合網絡、以及10kV牽引動力照明混合網絡外，伊朗德黑蘭地鐵采用了20kV牽引動力照明獨立網絡，即牽引網絡與動力照明網絡相對獨立，但均為20kV電壓級。該接線方式如圖五所示。
20kV牽引網絡的構成方式為：兩個63/20kV主變電所之間的牽引變電所，以相互間隔的方式分成兩組，每一組均以類似于(開環運行的)單線單環網接線方式，分別從兩個主變電所各引入一個20kV電源，即這些牽引變電所從兩個主變電所各取得一路20kV電源。位于線路端頭的牽引變電所，則以傳統的(開環運行的)雙線雙環網接線方式，從一個就近主變電所的不同母線取得兩路20kV電源。
20kV動力照明網絡的構成方式為：全線的降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過4個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線以類似于(開環運行的)雙線雙環網接線方式就近引入兩路20kV電源。兩個供電分區間可以設聯絡電纜。
牽引變電所的主接線采用分段單母線形式，即設有兩段環網電源母線及一段牽引電源母線。降壓變電所的主接線采用兩段母線形式。牽引變電所與降壓變電所的電源進線均采用負荷開關作為環網開關。降壓變電所的配電變壓器，采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。
該接線方式的特點是，實現了以“負荷開關”構成環網接線，保護簡單；另外牽引網絡與動力照明網絡相互影響小。但是由于牽引網絡與動力照明網絡的分離，以及牽引網絡采用了單線單環網接線方式，導致區間中壓電纜過多。
4、分散式外部電源方案下的中壓網絡構成
對分散式外部電源方案，中壓網絡采用10kV牽引動力照明混合網絡，基本接線方式有以下四種。下面逐一分析其構成特點。
(1)接線方式一
接線方式如插圖六所示。
全線的牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從城市電網就近引入兩路10kV電源；中壓網絡采用雙環網接線方式，牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用斷路器；兩個相鄰供電分區間通過兩路環網電纜聯絡。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的主接線，均采用分段單母線形式。
該接線方式運行靈活。為同一個供電分區供電的從城市電網引來的兩路10kV電源，可以來自不同的地區變電所，也可以來自同一地區變電所。該方式要求城市電網有比較多的10kV電源點。
(2)接線方式二
接線方式如插圖七所示。
全線的牽引降壓混合變電所(或牽引變電所)，每兩個分成一組。每一組均從城市電網引入兩路10kV電源，分別作為兩個牽引降壓混合變電所的主電源，同時同一組的兩個牽引降壓混合變電所間設雙路聯絡電纜，實現電源互為備用。相鄰兩組牽引降壓混合變電所之間設單路聯絡電纜，增加系統的供電可靠性。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。無牽引變電所的地面車站，其降壓變電所，可按跟隨式降壓變電所考慮。無牽引變電所的地下車站，其降壓變電所的10kV電源可以由相鄰兩組間的單路聯絡電纜提供(該降壓變電所應采用分段單母線主接線)。
該接線方式比較簡潔。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多，但要求每組從城市電網引來的兩路10kV電源應來自不同地區變電所，以增加供電的可靠性。該接線方式適合于地面線路。
(3)接線方式三
接線方式如插圖八所示。
全線的牽引降壓混合變電所(或牽引變電所)，前后關聯，渾然一體。除最后一個牽引降壓混合變電所從城市電網直接引入兩路10kV電源以外，其他牽引降壓混合變電所均從城市電網引入一路10kV電源，這路電源既是本變電所的主電源，又是前一個變電所的備用電源，換言之，當前變電所的主電源直接來自城市電網的10kV電源，而備用電源則來自于下一個變電所。依次類推，最后一個變電所則需要從城市電網引入兩路10kV電源。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。對于無牽引變電所的車站，其降壓變電所，可按跟隨式降壓變電所考慮。
該接線方式最為簡潔。N個變電所需要N＋1路10kV電源，相鄰變電所間只有一路聯絡電源。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多，但要求這些城市電網引來的10kV電源應來自不同地區變電所，以增加供電的可靠性。該接線方式適合于地面線路。
(4)接線方式四
接線方式如插圖九所示。
全線的牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過4個車站。每一個供電分區由一個電源開閉所供電，每個電源開閉所均從城市電網就近引入兩路10kV電源。
該電源開閉所可以獨立設置，也可以與就近的牽引變電所合建。若電源開閉所采用獨立設置方式，則需與規劃部門配合協調，另外該方式的土建投資與設備投資都比合建方式要大，故該方式，僅在地面線可以考慮。
插圖九表示的是電源開閉所與牽引變電所合建情況。合建處的牽引整流機組及配電變壓器，由電源開閉所直接供電。對于電源開閉所之間的某些牽引降壓混合變電所，其電源分別來自與左右兩側的電源開閉所，并通過在這些牽引降壓混合變電所的牽引母線段上設置與電源開閉所間的專用聯絡電纜，將相鄰的兩個電源開閉所聯系起來；對于不參與這種開閉所聯絡的牽引降壓混合變電所，其電源就近來自同一個電源開閉所。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。降壓變電所的主接線可按跟隨式降壓變電所考慮。
該接線方式比較復雜。為同一電源開閉所供電的兩路市網10kV電源，最好來自于不同的地區變電所。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多。
四、一種新型接線方式研究－20kV牽引動力照明混合網絡
通過對前面各種接線方式的分析，對于集中式外部供電方案，本文現提出提出一種新型接線方式：20kV牽引動力照明混合網絡。接線方式如插圖十所示。
全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路20kV電源(對于地面線路，供電分區的來自于主變電所的兩路20kV電源也可以從牽引變電所處引入，不一定就近引入)。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線均采用分段單母線形式，即設有兩段環網電源母線及一段牽引電源母線，牽引母線與兩段環網電源母線間設有進線斷路器，任何時候只允許一個進線斷路器處于合閘位置，另一進線斷路器投入的條件是“失壓自投，過流閉鎖”。兩套牽引整流機組均接入牽引母線段，牽引降壓混合變電所的兩臺配電變壓器則分別接入兩段環網電源母線段。降壓變電所主接線采用分段單母線形式，配電變壓器可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。
中壓網絡采用雙線雙環網接線方式。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用負荷開關。兩個主變電所之間的供電分區間通過環網電纜聯絡，其他供電分區間可以不設聯絡電纜。
該接線方式最大特點分析：前面已經介紹過，傳統的10kV動力照明網絡、10kV牽引動力照明混合網絡、35(33)kV牽引動力照明混合網絡，盡管也采用了環網接線方式，但除了10kV牽引動力照明混合網絡中的降壓變電所可采取了“負荷開關”外，基本上是以“斷路器”
作為環網進線開關。這樣，當變電所主接線采用分段單母線時，那么當中壓網絡發生故障，(多個)環網進線開關跳閘以后，故障處理及等待備用電源投入的時間就比較長，這是傳統環網接線方式的弊端。而這里提出的20kV牽引動力照明混合網絡，其最大構成特點是利用20kV負荷開關作為環網進線開關，同時設置了兩段環網電源母線。
該接線方式最大優點分析：當中壓網絡中的一路環網電纜故障時，主變電所中相應的20kV饋出斷路器將跳閘，相關牽引變電所的主進線斷路器也將失壓跳閘，隨之備用進線斷路器將自動投入，保證對牽引整流機組的不間斷供電。這就克服了傳統的10kV動力照明網絡、10kV牽引動力照明混合網絡、35(33)kV牽引動力照明混合網絡環網接線方式的弊端。另外，該20kV接線方式與德黑蘭地鐵的20kV牽引動力照明獨立網絡相比，除保護簡單、運行操作靈活以外，接線更簡單，投資更經濟。南京地鐵南北線一期工程、武漢軌道交通一期工程、杭州市軌道交通一號線工程等前期研究工作，都充分表明了這一點。
五、結束語
目前環網接線方式，越來越受到重視，并且已在許多城市和地區積極推廣應用。同時，20kV也逐漸成為城市中壓網絡的電壓級，并且已成為地鐵中壓網絡的標準電壓級。另外，加上20kV環網設備已逐步走向國產化。在這種形勢下，我國城市軌道交通領域，在供電系統中壓網絡方面，應拓寬思路，認真研究，積極探討采用20kV牽引動力照明混合網絡的工程實施，尤其是對那些新建城市軌道交通的城市。
內容提要:借鑒國外城市軌道交通建設中融資的先例及經驗， 結合我國實際情況， 對我國城市軌道交通建設提出一些淺見。
關鍵詞 城市軌道交通 融資
1 世界城市軌道交通的發展
1） 世界城市軌道交通的現狀
城市化是世界各國共同的發展趨勢， 世界上許多發達國家在小汽車進入家庭后， 仍然實施的是“ 公交優先” 的交通管理模式。以東京和倫敦為例， 軌道交通分別承擔了86% 和71% 的客運量， 是居民出行的主要方式。
除了發達國家， 一些新興的工業化國家和地區也在大力發展城市軌道交通。墨西哥城地鐵于1966 年動工興建， 目前已有10 條線路， 總長為178 km， 居世界第6 位， 日均客運量為450 萬人次， 總運量僅次于莫斯科和東京， 居世界第3 位。漢城地鐵自1971 年開始興建， 目前已建成7 條線路， 總長度為21711 km， 到2000 年計劃建成8 條線路， 共285 km 。
2） 國外城市軌道交通建設的融資
（1） 多方出資
德國各城市的地鐵輕軌建設資金60% 出于聯邦政府， 其余由州、市政府承擔。巴黎的地鐵建設資金， 40% 來自中央政府， 40% 由大區政府提供， 另外20% 由巴黎地鐵公司自籌解決。法國其他城市的公共交通建設資金按比例分攤， 其中政府33% .企業以交納建設管理費的形式分擔34% ， 使用者分擔33% ， 日本軌道交通的建設資金采取國家補貼、地方投資、發行債券、民間集資和地鐵公司自籌等多渠道籌資的辦法。在丹麥， 市政當局提供全部費用的1/3， 運輸公司的參股人（包括哥本哈根運輸局、丹麥國家鐵路和丹麥聯邦鐵路處） 提供其余的2/3.。
（2） 財政稅收政策
一些國家規定購買交通建設債券的金額不計入當年應稅所得， 鼓勵了市民購買交通建設債券的積極性。在德國， 每公升汽油收取1 馬克的城市軌道交通稅， 用于各城市的地鐵和軌道交通建設。
（3） 土地有償轉讓
政府另一種形式的補償就是轉讓土地的使用權和開發權。利用快速軌道交通沿線的土地， 通過轉讓土地使用權或從事房地產開發獲得資金， 這在香港和新加坡均取得了成功。
（4） 其他
還有BO T 方式， BO T 是政府同私營部門的項目公司簽定合同， 由該項目公司籌資設計， 并承建一個具體項目， 在雙方協定的一段時間內， 項目公司通過經營該項目， 償還該項目債務， 并收回投資， 協議期滿后， 項目無償轉讓給所在國政府。曼谷的高架地鐵就是由香港華基泰公司通過在泰國的聯營公司華榮公司采用BO T 方式進行建設的。
香港地鐵是以政府劃撥沿線土地給地鐵公司， 由地鐵公司進行房地產開發和商務經營方式獲得資金， 政府為支持地鐵建設還認購了約85 億港元的公司股份。
3） 政策、法規對城市軌道交通建設融資的保證
美國于1982 年公布了《陸上運輸援助法》， 改革了原有的稅制和稅率， 使其更趨向合理， 增加了建設資金的來源， 加快了交通建設的速度。這種將法律與經濟管理、行政管理掛鉤， 相互緊密配合， 適當調整改造的做法， 既保證了交通建設的財源， 又促進了交通設施的建設。在德國更有許多法律和規章， 如： 地方交通財政資助法（GV FG）、鐵路與公路交叉法（Ek rG）、成立德國鐵路股份有限公司資助法（DBGrG）、近程公交財政區域分配法（R egG） 和德國鐵路擴建法（B schwA G） 等。這些法規對城市軌道交通項目的投資前提和投資規模作了進一步的規定， 按其輕重緩急程度做成需求計劃， 并規定每年都有固定的資金分配給各州和地區， 用于興建和改建近程公交系統， 且每年都有所增加。
2 我國的城市軌道交通建設
1） 我國城市交通的現狀隨著改革開放， 我國的城市化進程也在逐步加快。城市的快速發展導致了城市交通運輸量的迅速增長。審視一下我國的城市交通現狀， 可以發現主要有以下幾個問題。
2）. 城市發展迅速。我國現代工業的迅速發展， 導致農村地區向城市地區轉變的過程加快。逐步形成以中心城市為優秀的城鎮群和以幾個中心城市為優秀的巨大城市帶的趨勢， 而賴以運送人和貨物的交通基礎設施卻不能與城市的發展同步進行， 因此造成城市交通運輸滯后于城市化的進程。
3）. 土地利用擴大。城市的發展必然伴隨著周邊農村土地的利用， 以老城區為優秀， 向城市四周輻射擴展， 從而增加了市區的交通距離， 這是造成交通狀況惡化的又一因素。
4）. 城市人口劇增。城市規模的擴大， 必然形成城市人口的增加和城區人口密度加大。加上相當固定的流動人口， 使得僅僅依靠傳統概念上的公共客運交通即公共汽車和無軌電車已遠遠不夠。
5） 公交結構單一且不合理。目前， 我國的城市公交基本上以常規的公共汽車和無軌電車為主， 它們的客運量小、速度慢、技術性能差、耗能大、污染也較嚴重。為了擴大輸送能力， 只好增加運輸車輛的投入， 而這又造成道路阻塞， 使運行速度下降。投入車輛越多， 阻塞就越嚴重， 從而產生了一種惡性循環。
6）. 自行車發展過快。由于公交系統已無法滿足人們出行的要求， 于是大量自行車涌上街道， 占用了大量的道路面積， 使得本已非常擁擠的道路更加緊張， 道路的通過能力降低， 公交系統的客運效率下降， 這就進一步促使人們采用自行車這種交通工具， 造成惡性循環。
7）. 道路建設不配套。道路的發展速度遠不及汽車的發展速度， 道路設施與交通量的增長不相適應。同時， 市中心與郊區間、郊區與郊區間、城市中心與衛星城鎮間的交通不便， 沒有大容量的快速軌道交通， 依然依靠道路交通， 這與城市化發展的趨勢是很不協調的， 也嚴重地制約了城市的發展。另一方面， 由于道路配套設施如停車場的同步建設被忽略， 使得在人員集散頻繁的場所， 車輛亂停亂放、占道停車， 不僅影響了市容， 也降低了道路的通行能力。綜上所述， 這些原因制約了城市交通的發展， 而要解決這些困難， 發展城市軌道交通就成為必然。
3 我國城市軌道交通建設的融資方法
北京地鐵一線、環線及天津地鐵是在計劃經濟時期建設的， 建設資金全部由中央政府承擔。上海地鐵1 號線共利用外資3194 億美元（以德國政府貸款為主， 約占總資額的40% 左右）， 其余部分地方政府自籌。上海地鐵2 號線一期工程采用三三制， 即利用國外貸款約三分之一， 市政府承擔三分之一， 沿線區政府承擔三分之一。借鑒國外軌道交通建設的融資方式， 我國在今后的建設中主要可以考慮以下幾種渠道。
1）. 政府財政投資。地方政府的財政投資應成為城市軌道交通建設資金中最穩定的、最可靠的組成部分。它主要來源于工商稅、城市維護建設稅、公用事業兩項附加費、土地轉讓金和使用稅、遷入人口增容費和鐵路建設附加費等。
2）. 土地開發收益。通過轉讓軌道交通沿線的土地使用權或將此土地從事房地產開發， 也可獲得建設資金， 它可以彌補建設資金不足， 但可靠性不高。廣州1 號線已將土地有償轉讓作為籌資渠道之一。
3）. 貸款。貸款又可分為外貸和內貸。外貸包括國際金融組織（如世界銀行、亞洲開發銀行、日本海外協力基金等） 的長期低息貸款、外國政府的長期低息貸款或出口信貸， 以及外國的商業貸款。內貸包括發行地鐵或市郊鐵路債券、向商業銀行貸款等。
4）. BO T .曼谷的地鐵以及馬來西亞南北高速公路都成功地實現了BOT 的引資方式， 我國也可進行嘗試。
4 政策、法規對城市軌道交通建設融資的保證
1）. 政策法規的保證。1995 年6 月， 國家計劃委員會、國家經濟貿易委員會、對外經濟貿易合作部聯合了《指導外商投資方向暫行規定》。同年7 月， 國務院了《設立境外中國產業投資基金管理的辦法》。在這些規定里都明確規定了外商在華進行交通基礎項目投資的具體操作方法， 其中也包括了一些優惠政策。
2）. 稅收減免政策。從建設初期開始， 政府就有各項稅收優惠政策， 如進口設備時免關稅； 運營期的初期免收所得稅和其他城市維護建設稅等各項稅費； 后期若干年減收一定比例的所得稅。
3）. 財政補貼。由于軌道交通項目的社會公益性， 企業經營很難盈利， 因此在運營期內政府仍對運營公司有一定的財政補貼。補貼的數額依各個國家而定， 有的國家進行全面補貼， 即虧損多少補貼多少， 有些則依虧損額進行一定比例的補貼， 這種做法的優點是能夠促進工作的積極性。
摘 要：針對我國城市軌道交通投融資的發展現狀，研究國外發達國家的投融資模式，結合我國城市軌道交通發展的特點，探討了適用于我國軌道交通建設發展的投融資方式。
關鍵詞：城市軌道交通 投融資 模式
1 前言
世界上機動化水平較高的城市大多具有比較成熟與完善的軌道交通系統，有些城市軌道交通的運量占城市公交運量的比重已達50％以上，有的甚至已超過70％。在巴黎，軌道交通承擔70％的公交運量，這一比值在東京是80％，在莫斯科和香港是55％，而我國的軌道交通剛剛處于起步階段，但是發展速度很快，例如北京市的軌道交通規劃方案，計劃在未來十年內，全市軌道交通將以每年40公里的速度增長。到2008年，軌道交通里程將達300公里；到2020年，軌道交通的總里程將超過1000公里；上海市將在“十五”期間規劃建成200km軌道交通線，初步形成軌道交通骨架網線，屆時，軌道交通的日均客流量將達到全部日均客流量的50％。盡管軌道交通建設具有明顯的社會效應，但是在投融資上它具有投資大，有能力投資的企業較少；建設和回報周期長，直接經濟效益低，不容易引起普通投資者的興趣等特點。特別是在我國，當前建設資金緊張，僅僅依靠計劃經濟下的政府投資模式不能滿足現實軌道交通發展的需要，在這種情況下，對軌道交通投融資的研究就變得非常重要。
2 軌道交通投融資典型模式及國內外現狀
2．1 政府財政投融模式
政府財政投融資模式是以政府為投融資主體，利用財政資金，統一協調和組織實施城市軌道交通工程，并在此過程中由政府作為信貸擔保人，進行一系列重大的融資引貸活動。該模式的優點是可以集中財力物力和人才，加快城市軌道交通項目的建設進度，缺點是無法對建設者和經營者建立建設成本的激勵與約束機制。世界城市軌道交通線路的建設大多以政府投入為主，如新加坡的地鐵建設全部由政府財政投入；巴黎新線建設的出資比例一般為國家政府40％，當地政府40％，企業自籌20％，地鐵公司本身負債為零；東京地鐵建設在1991年也基本上由政府投資的；德國城市的地鐵與輕軌建設資金，60％出于聯邦政府，其余由州、市政府承擔；北京地鐵1號線（北京站－蘋果園）和2號線和上海地鐵一號線也以政府計劃投資為主。可以說，在過去幾十年里除了少數幾個例子，政府投入幾乎成為所有城市軌道交通系統建設中最重要的資金來源。
2．2 商業投融資模式
商業投融資模式是由一商業企業取代政府作為項目的投資主體，并采用商業原則進行經營，負責項目的融資、建設、運營、開發、投資回報與還本付息等。為使項目具有一定的贏利能力以吸引大型企業與財團的投資，政府可以采取如給予項目一系列特殊優惠政策，包括交通政策和土地利用政策等等，進行大量政府注資，改進項目的資金運營狀況，創造良好的項目融資環境，降低項目融資成本等措施。此模式適用于人口稠密、商業發達和熟地開的城市與地區。該模式以香港地鐵的建設與經營最為典型，其主特點是地鐵是以政府劃撥沿線土地給地鐵公司，由地鐵公司進行房地產開發和商務經營方式獲取資金，政府為支持地鐵建設還購買了約85億港元的公司股份。值得注意的是，為體現間接受益者對地鐵建設成本的補償，政府一般采取轉移支付的方式，如政府給予項目公司某些土地、物業和稅收方面的特許權，以保證城市軌道交通建設的間接效益部分能夠充分返還給城市軌道交通建設。
2．3 混合投融資模式
混合投融資模式是指政府和私營公司的聯合投資行為，由政府財政向城市軌道交通開發部門提供補貼、減免稅收或提供低息融資的方式。日本的城市軌道交通建設與經營所采用的就是混合投資模式。經營主體從資本所有者的角度可以分為三類：民間資本、民間資本與國家或地方公共團體的組合、國家或地方公共團體：資金籌措主要途徑主要有政府補助方式、利用者負擔、受益者負擔、發行債券、貸款五大類；而廣州地鐵一號線的修建采用了政府通過與私人或團體合作建設快速軌道交通系統及開發快軌沿線的土地來籌集建設費用。
3 我國城市軌道交通投融資的主要問題
3．1 投資主體和投資模式單一
由北京地鐵1號線（北京站－蘋果園）、2號線和上海地鐵一號線的現狀，我們不難看出政府負擔了所有的建設資金，并隱含著將來對車輛更新資金的再投入。這些都給政府財政背上了沉重的包袱，我國1996年～1999年的財政赤字已達到379321億元，財政赤字的過去使政府支持基礎設施投資的空間已很有限，并且其建設、運營管理體質都是源于傳統的計劃經濟體制，造成政企不分，建管一家，業主缺位。
3．2 運營機制及票價機制尚待進一步完善
為避免運營管理上由于規模太大而產生的運營不經濟，應當適當增加運營公司，形成運營管理的競爭機制；票價是軌道交通項目最敏感的因素之一，是項目投資者和市民最關心的問題，直接影響他們的切身利益，要在社會福利最大化和保護投資者利益之間尋找到平衡點，既能確保最大限度地滿足市民出行需求，同時又能使運營企業和投資者有一定的利益回報。
3．3 良性開發機制有待形成
過去習慣于自己花錢、搞項目、自己經營獲利，從而造成建設成本上升，開發收益流失；重視對有形資產的開發經營，忽視對無形資產的開發利用，重視實物資產的開發經營機會，忽視虛擬資產的開發經營機會。對借助于別人的力量、資金，盤活項目的存量資產、無形資產，實現低成本開發而獲利的良性經營開發理念沒有形成。
4 中國城市軌道交通建設融資模式建議
4．1 實行證券化
具體方式有通過發行市政工程建設債券：以有資信度的國有投資公司為主體，發行中長期企業債券；對一些特殊的機構，比如社保基金、保險基金等，可以以政府的名義，發行定向融資券。這是吸引個人投資的合適方式。并可以形成很好的投資概念。從而可以加速我國城市地鐵建設，改善城市的投資環境。
4．2 建立軌道交通投資專項基金
通過設立專門的軌道交通建設或消費稅，建立軌道交通投資專項基金，如“城市軌道交通建設基金”。如德國交通財政資助法規定，每年向購油者加收10％的稅收作為城市交通建設資金。
4．3 將軌道交通和城市土地利用相結合
研究軌道交通建設與沿線土地“捆綁式”開發的運作機制，將軌道交通建設與沿線土地開發結合起來，特別是站點周圍的土地開發權，使投資商獲得的沿線物業和房地產開發權，形成以軌道交通帶動土地開發，以土地開發保障軌道交通投資的良性循環。通過吸引投資商，增強融資商信心，從而增辟軌道交通的融資渠道，為軌道交通早日實現資金良性循環提供穩定的收入來源。
4．4 與供貨商商討融資租賃經營的方式，降低政府的投資壓力
融資租賃經營借鑒國外成熟經驗和我國鐵道部門的實踐，為減少投資壓力，可與大的供貨商（主要是車輛設備系統設備供貨商）探索融資租賃的經營方式，實現前期一次投資減少；此外，為提高運營效率，可在填充線（或延伸線）的經營上，考慮委托租賃經營的方式，由骨干線運營公司經營填充線和延伸線，這樣這類線路的投融資主要是城市軌道交通的固定設施的投資，可大大減少一次性投資并減少運營成本。
4．5 積極拓展利用外資
通過世行、亞行貸款項目，到目前為止，我國已經修建了一萬多公里的鐵路，對外借款一直是我國交通基礎設施建設利用外資的主要形式，我們可以繼續采用這一方式。另外其他利用外資的形式如引進外商直接投資，對外發行股票和城市軌道交通建設債券也可以積極采用。
4．6 國有資產存量市場化
我國龐大的國有資產存量配置不合理，可調整用來新增基礎設施建設投資。通過盤活存量，吸引投資者。比如以全線票價收入的一定比例，作為對新建部分的投資回報。
4．7 制定合理票價，實行保本運營
要建立票價決定的科學程序。首先要加強對軌道交通建設和運營的財務審計，特別是成本審計，在此基礎上確定軌道交通建設和運營的合理成本，推算出保本票價。然后結合價格聽證制，確定實際的運營票價。如實際票價低于保本票價，對兩者之間的差額，由政府設法彌補。
4．8 采用項目公司股份制
在軌道交通項目建設和項目投資上采取項目公司股份制，以市場機制運作。部分線路可以上市籌資。
4．9 積極發展混合投融資模式或商業投融資模式
4．9．1 采用靈活的混合投融資模式
結合我國軌道交通發展的現狀，新的軌道交通線網優化建設盡量采用靈活的融資模式。如采用混合投融資模式，既有地方政府投資行為，也有國有企業投資行為，還有民營企業投資行為，而融資部門既有政府銀行的款，也有債券或商業銀行的借貸。在投資比例上和融資方法上，拓寬籌資思路，促進多元投資，拓寬資金來源。關鍵要發揮好政府資金的引導作用和政策的配套保障作用，實現軌道交通資金“借、用、還”的良性循環。
4．9．2 引入發展商業化投融資模式
必須針對不同類型的投資者，設計不同的引導策略，包括投資工具或投資方式，以引導社會資本投入軌道交通，加快軌道交通建設。在條件許可時，采用特許經營的BOT（Building Operate Trans?鄄fer，建造－運營－轉移）模式選擇合適的線路（如市域快線或市域填充線），減少投融資的政府壓力。制定好未來運營模式和結算制度，引入政府引導的BOT前期項目操作，通過特許經營的招投標，使BOT特許公司在競爭中獲得特許經營權。目前世界上成功的BOT投資方式有著名的英法海底隧道工程、澳大利亞悉尼海底隧道供電工程，曼谷高架鐵路運輸線，吉隆坡輕軌一號線等。我國第一個BOT項目是1984年在深圳市建設的沙角B發電廠。90年代初期的福建泉州刺桐大橋也是采BOT方式建成。通過采取私營企業籌資、建設、經營，來吸引各種投資參與。政府從項目公司建設和運營的活動中獲取一定的稅收，為今后接管此項目或其他項目提供部分資金基礎，分散了投資項目的風險。如上海市通過采用BOT模式，引入商業化投融資，如貸款融資、證券融資、租賃融資、合作開發、土地開發、利益返回、民間資金啟動方式等等。在其他的軌道交通建設項目中，我們也可以研究使用BOT模式。
5 我國城市軌道交通建設融資的前景及優勢
5．1 城市軌道交通發展市場需求潛力大
我國各大城市正處于城市化加速發展時期，與發達國家大城市相比客流市場增長快，以上海為例，到2005年全市的出行總量將高達3500萬人次，市民軌道交通出行量呈快速增長，未來5年上海軌道交通出行量占居民出行比重將從現在的10％提高到30％。
5．2 綜合開發收益潛力大
中國大多數城市的空間布局結構尚處于調整重構期，再加上土地國有的特有條件，使交通樞紐和沿線土地綜合開發所帶動的房地產等行業的發展空間巨大。
5．3 多元化經營蘊含商機
通過地鐵廣告、商場貿易、酒店服務、住宅辦公等多元化的商業運作，可帶來豐厚的利潤。
5．4 建設成本下降
隨著軌道交通設備國產化、軌道交通建設運營機制改革等措施的積極推進，建設成本將大大降低，如上海在實施“四分開”（投資、建設、運營、管理）體制后，平均每公里軌道交通的建設成本下降了1億元左右。
6 結論
軌道交通雖然存在一次性投入，投資回收期長等特點，但它也有獨特的優勢：一是生命周期長，如倫敦、巴黎等城市的地鐵均有百余年的歷史，可運營仍正常如昔；二是固定成本相對穩定，即在規劃設計范圍內，客流量增加所帶來的成本上升微乎其微。從香港的發展實踐來看，科學的線路規劃、審慎的商業化運作、合理的成本控制、綜合的土地開發、完善的政策配套，以及必要的政府投入等條件是香港地鐵實現資金運作平衡的基本前提和有力保障。而且只要通過努力，這些條件在中國內地其他大城市是完全可以具備的。因此，通過借鑒成功經驗，依托穩定增長的客流市場，建立良好的運作機制，創造必要的外部條件，中國城市軌道交通的發展在一定時期內有可能實現財務平衡，并給投資者帶來合理的回報，從而走出一條軌道交通資金“借、用、還”良性循環的路子。
可持續發展是我國的—項基本國策，城市的交通運輸是城市可持續發展的重要組成部分：本文在簡要論述了既有交通運輸系統的不可持續特性，在詳細討論了軌道交通系統在環保、快捷、安全等方面的巨大比勢，認為在大中城市建設以軌道交通系統為骨干的一體化綜合公共交通系統是解決城市交通擁堵、環境污染，走可持續發展之路的必然選擇。
【關鍵詞】可持續發 展交通運輸 軌道交通
引言
作為20世紀人類認識世界的重大成果之一的“可持續發展’理念的確立，是人類文明史上一個重要的里程碑，是我國的一項基本國策。城市交通體系是城市最主要的基礎設施之一、是城市發展現劃和城市增長的基本要素，是城市人流、物流、信息流的載體，是城市經濟活動的命脈。城市經濟社會活動要求城市交通體系能夠安全、快捷、方便、舒適、經濟地滿足城市人流、物流、信息流的需求，現代城市的商品生產、流通、消費，居民出行，信息載體傳遞與交流都離不開城市交通體系，城市的一切經濟社會活動都必須有現代城市交通體系予以支持和保障。因此。城市交通體系的良性循環對實現城市功能，促進城市經濟和社會的發展發揮著重要作用。城市交通不僅是一個女n何達到便捷高效，提高人流、貨流通暢效率問題，也是一個從根本上改善人居環境質量，有利于可持續發展的重要戰略問題。隨著城市化進程的加陜，城市“機動化’程度的提高，城市交通已越來越成方世界各國嚴重的城市問題，特別是大城市。我國的情況也是如此。
1 既有交通運輸系統發展的不可持續性
城市交通的發展促進了社會生產力的進步，滿足了人們增長的交通消費需求，促進了城市的繁榮，給人類社會帶來了巨大的財富。但同時也造成了道路擁擠、事故頻繁、大氣和噪聲污染以及能源緊張等等。交通擁擠破壞了使用汽車的中心目的：便于直接接近人、貨物和勞務。如何選擇適當的城市交通工具，達到降低污染物排放，實現有限環境資源的持續利用，而最終實現交通的可持續發展，是我們當前面臨的一大難題。
要實現城市的可持續發展應全面提升城市的綜合能力和市場競爭能力，實現自然系統與社會系統的全面協調，改變城市的不合理結構。可持續發展戰略與交通系統建設具有密切的聯系：可持續的人居環境建設、可持續消費模式的建立、能源利用與劉策等，均對交通政策、交通規劃、交通設計、交通管理等產生深刻的影響。城市交通設施建設和交通管理是保證城市可持續發展的必要條件之一。所以用可持續發展的概念來重新審視交通建設的歷史和現狀是十分必要的。
傳統的交通運輸發展模式不注意考慮運輸業在環境、安全、擁擠等方面形成的負效果，產生了許多日益嚴重的問題，如交通阻塞、交通事故、能源過耗、環境噪聲污染、溫室氣體排放等，嚴重影響了人們的生活質量，造成了巨額國民經濟損失，阻礙了城市社會、經濟與環境的健康發展。同時由于政策實施的局限，對交通運輸的外部性沒有采取有效的處理對策，使人們在過多地依賴私人交通時，卻沒有承擔其應該承擔的全部費用，產生一定的不公平性等問題。
(1)空間資源的低效配置。公共交通發展不充分，導致交通結構不合理，道路、停車場等土地和空間資源低效配置。道路與交通管理設施建設滯后于車輛和交通流量的發展停車場等靜態交通設施嚴重不足。
(2)時間資源浪費。交通擁擠已使城市機動車行駛速度急劇下降，并直接導致公共交通服務水平下降，客流減少。不合理的交通結構產生巨大的時間成本。
(3)環境污染。主要包括空氣污染和噪聲污染。—些大城市機動車排放的污染物對多項大氣污染指標的貢獻率已達到60％以上，北京70％的空氣污染來自汽車的廢氣排放。交通污染治理已成為城市大氣環境治理的主要內容之一。城市主要道路兩側的噪聲污染不斷加劇，全國80％以上大城市交通干線噪聲超標(大于70dB)，嚴重影響了居民休息和教育、文化活動。
(4)資源消耗。城市交通，特別是個人機動化交通消耗了大量的能源和其他不可再生資源。交通運輸的資源消耗，主要表現為運輸發展所需的土地、原材料以及運輸的能源消耗。在土地占用方面，尤以小汽車為最，比如美國53個中心城市用地的30％被汽車占領，芝加哥、底特律等更是有將近一半的城市用地“被用于道路和停車”。而更為引人注意的是另一項資源——交通運輸所消耗的能源。可以說，現代強大的交通運輸系統是由巨大的能源消耗去驅動的。在發達國家，由于私人小汽車的普及，使其交通運輸能耗在整個國家的總能耗中占有較高的比重。在歐盟國家中交通運輸是能耗增長速度最為迅速的行業，從1985年至1997年該行業能耗漲幅為42％(年均3％)，而行業的能耗僅增長11％，道路交通的能耗占交通運輸能耗的73％。
(5)交通事故。部分交通參與者法制觀念淡薄，交通違章現象十分嚴重。城市交通事故造成了大量的人員傷亡和高額的直接和間接經濟損失。交通事故的損失非常高，在發達國家，僅公路運輸交通事故的經濟損失一般達到其GNP的1．5％-2．0％。
2 軌道交通系統的可持續發展
2．1交通運輸可持續發展須遵守的原則
(1)環境承載力原則。環境承載力是指環境系統吸收污染的自身凈化能力。交通運輸可持續發展必須遵守“其污染物的排放不得超過環境的吸收能力”的原則。
(2)資源消耗速率原則.自然資源可以分為可再生資源和不可再生資源。對于司再生的自然資源使用速度應維持在其再生速率限度之內；對于不可再生的資源，其使用耗竭速率不應超過尋求作為代用晶的可再生資源的速率。這個原則要求運輸部門必須提高資源利用效率，節約能源，采用先進技術，避免能源危機。
(3)公平性原則。運輸活動的使用者通過運輸而獲益，但沒有承擔環境費用；相反，非運輸用戶卻遭受著環境質量下降引起的損害，這是很不公平的。從代際關系上來看，當代人消耗大量運輸活動以促進經濟發展，卻將嚴重的環境損害后果留給后代人承擔，這也是不公平的。
(4)價值性原則。資源價值的無價或低價導致了不加抑制的過度使用，這是價格導向的錯誤。交通運輸可持續發展必須遵循“環境成本是真實的經濟成本”的原則，將環境成本納入運輸成本，分擔到用戶身上。
(5)協調性原則。交通運輸可持續發展的目標僅僅依靠運輸政策是難以實現的，必須與政策(如科技政策、財政金融政策、土地利用政策、環境政策)相結合，協調作用，才能收到良好的效果。
2．2快速軌道交通和其他交通方式比較的優勢
目前中國正經歷著迅猛的城市化進程，預計到2020年中國的城市人口數量將達到50％。現莊城市交通需求正在持續增長，而經濟增長和收入增加將對未來的城市交通需求起到—種推波助瀾的刺激作用，從而導致環境污染惡化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。
城市社會經濟的發展，需要安全、高效、清潔、經濟的喊市交通運輸系統；城市居民生活質量的提高需要安全、方便、舒適、，陜捷、低價的公共交通服務；城市環境的改善需要有利于環境改善的交通政策。因此，城市交通發展目標必須與城市社會的經濟發展目標相協調，與城市可持續發展目標相—致。
以軌道交通為基礎的運輸系統與其競爭的模式相比具有較大技術優勢：較大的運量，有效的土地利用，每人公里較低的能量消耗和環境污染。此外，軌道交通的發展軸作用可引導城市形態的變化，有助于實現商貿的聚集效益。它是特大城市及其交通可持續發展的必然選擇。
通過對軌道交通與其他幾種常見的出行方式的比較分析，我們發現，快速軌道交通相對于公共汽車、私人汽車、自行車等大眾交通工具而言，具有運量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒適、全天候等得天獨厚的優勢，是其他交通方式無法替代的。在大城市特別是特大城市我們應當構筑以軌道交通為骨干的一體化綜合城市運輸體系，才能解決城市的交通擁擠問題，為城市的可持續發展提供保證。
軌道交通不僅提供高效、優質的公交出行服務，而且是一種集約化的交通方式，節約能源和土地資源。大城市機動化進渤D快，簡單的闊路增車方法已無法解決城市交通問題，公交專用道的潛在利用能力畢竟有限，個體分散交通對土地資源利用的效率低下也是有目共睹的，中央商業區土地資源可提供的地面交通供給正逐漸耗盡，利用開發寶貴的地下空間資源，提供新的交通供給，以緩解地面空間資源緊張狀況，支持城市的持續發展。
地鐵、輕軌和市郊鐵路等軌道交通方式在單通道寬度、容量、運送速度、單位動態占地面積等指標上，都較一般交通工具有明顯優勢。
環境是現代社會十分關注的問題，由于城市軌道交通一般采用電力牽引和大運量、集中化運輸方
因此，每運送一位乘客所產生的污染大大低于其他交通方式。
2．3軌道交通系統對于一個城市或地區所帶來的利益
由于軌道交通系統快捷、準時、舒適，乘客將更加愿意乘坐，并將吸引原先乘用轎車和自行車以及步行者，從而提高客運量。尤其如能爭取乘坐私家車的乘客，將可緩解道路交通給環境所造成的壓力如噪音、廢氣的排放和道路用地等，提高道路安全性，在不損害人員流動的情況下有助于減少市中心的交通壓力。
大力發展軌道交通，對于提升城市結構，解決城市發展中面臨的經濟與社會矛盾，實現可持續發展戰略，具有特別重要的意義。
軌道交通系統與交通方式比較，其優勢主要表現在以下幾個方面：
(1)改善城市環境。用軌道交通替代公共電汽車成為大眾通勤工具的首選，由于減少在市中心運
行的轎車和公交汽車的數量，將在很大程度上減少城區汽車尾氣的排放，改善空氣質量。國外研究表明，軌道交通單位運輸量的二氧化碳排放量僅為小汽車的10％和公共汽車的25％；
(2)大大地緩解交通擁擠。軌道交通還是一種運量大的交通工具，國外許多大城市軌道交通承擔的客運量占全部客運量的—半甚至80％以上。地鐵每小時單向運送能力為3～6萬人次，輕軌為2～2．5萬人次，而公共電汽車為2 000～5000人次。
(3)提高了交通的安全性，軌道交通的安全性要比轎車和公交汽車的安全性高出若干倍；
(4)方便快捷的軌道交通系統，將提高市民的流動性和機動性；
(5)交通可達性的改善必然使沿線城市地價上漲，提高沿線物業及房地產開發價值；
(6)帶動軌道交通沿線的舊城改造和新城區的開發。由于軌道交通可以為中長距離的通勤問題提
供快速和低成本的工具，因而，城區居民將沿軌道線向城郊擴散；
(7)軌道交通系統的建設、運營與維護，將拉動內需，創造新的就業崗位；
(8)軌道交通的發展軸作用有助于實現商貿的聚集效應，使城市形態發生變化，資源分配降更加趨向合理化，助于推動產業結構和消費結構的升級。
2．4軌道交通系統的社會效益
城市軌道交通系統的效益，主要反應在其產生的巨大的社會效益，可以從直接和間接兩方面進行估算。(1)直接效益
直接效益可通過時間價值這一因子進行測算，市民由于乘坐快速、準時的城市軌道交通車輛而節約了時間，時間是有價值的，節約時間等于增加了收入；其直接經濟效益為：
∑(利用人數·收入·節約時間／標準勞動時間)
(2)間接效益
這是軌道交通產生的社會效益比較難計算的部分，由于軌道交通具有便捷、客流量大和環保的特點，例如在城市軌道交通系統的車站和沿線周圍地區的房地產必然增值，應該把房地產增值的相當比例，例如1／4，作為城市軌道交通系統的間接效益；又如由于軌道交通系統的環保特點而減少的環保費用也應作為軌道交通系統的間接經濟效應。
3 對策與建議
我國城市公共交通遠期戰略規劃的基本目的有三個：
①提高人出行的效率、城市經濟活力和競爭性；
②體現交通服務的社會公平性；
③實現環境上可持續性。
為保持城市軌道交通系統和城市的可持續發展，我們認為應采取以下對策有：
①實施公共交通優先政策和相應的產業、技術、經濟、投資、財稅政策。
②長期堅持發展大容量的軌道快速交通系統，發展多種軌道交通系統，地鐵、輕軌、市郊通勤鐵路；
③延伸軌道系統到近遠郊區的人口集聚地區，改善乘車的方便性；
④統—協調交通形式，綜合考慮，互相銜接，建立良好的換乘系統；
⑤適當控制私人小汽車的擁有量和使用率，逐步減少自行車的利用；
⑥環境資源稅收政策，環境資源稅是國家為了保護環境資源、促進可持續發展而憑借其主權權力對一切開發、利用環境資源的單位和個人，按照其開發、利用自然資源的程度或污染、破壞環境資源的程度征收的一個稅種。設置環境資源稅種，擴大環境資源稅所占比重，既可以為經濟單位創造平等競爭的環境，又能抑制資源浪費，提高資源利用效率，減少污染物的排放量，從而達到保護環境資源的目的。
【論文關鍵詞】城市軌道 交通建設 投資控制
【論文摘要】本文概述了城市軌道交通項目的發展情況和建設內容，簡要說明前期工程的內容、特點和投資情況，著重分析前期工程投資控制的現狀，并據此提出若干解決對策，達到前期工程費用合理可控的投資目標。
1 引言
1.1 城市軌道交通項目概述
隨著國民經濟的快速發展，大中型城市的交通狀態日趨嚴峻，車輛堵塞已經成為城市的發展瓶頸，由此引發了能源損耗、大氣污染和效率低下等各類社會經濟問題，嚴重制約了城市的可持續發展之路。
為了化解上述城市癥狀，各個城市積極探索解決之道，其中城市軌道交通因其安全、高效、節能、環保等特點而占據一席之地。經過多年發展，城市軌道交通已經形成以地鐵作為主導，輕軌作為輔助，單軌、直線機電、磁懸浮等進行補充，而多種類型并存的交通體系。
由于城市軌道交通能夠有效化解城市交通堵塞，引導區域發展和客流流向，受到各個大中城市的極力推崇。目前，全國已有30余個城市正在建設或者籌建城市軌道交通項目，規劃新建總里程近2500公里，總投資達上萬億元。除北京、上海、深圳等老牌地鐵城市外，蘇州、無錫、寧波、南昌、昆明、南寧、石家莊、大連、青島等城市也加入了地鐵俱樂部之中。
1.2 城市軌道交通建設內容
城市軌道交通項目由于專業繁多、技術復雜，是一個龐大的系統工程，建設工作難度相對較大。究其建設施工而言，主要階段及其工作內容包括前期工程、土建工程、機電工程、設備工程、軌道工程、裝修工程、綠化工程等；并在所有工程最終完工之后，全線進行聯合調試、試運行和試運營等。
從上述建設施工階段能夠看出，前期工程是城市軌道交通項目建設的始發站，只有前期工程完成具備條件之后，才能進行最重要的土建工程施工。土建工程完工之后，方可提供機電工程施工條件和設備工程安裝界面，為后續的軌道工程、裝修工程等打下良好的工作基礎。
2 前期工程簡述
2.1 前期工程內容
前期工程作為城市軌道交通項目建設的重要內容，其名詞概念目前并無清晰的定義，更多源于工程建設之中約定俗成的說法。前期工程的功用主要為后續土建工程創造施工條件和工作界面，促進城市軌道交通項目順利建設。
前期工程的具體內容隨著城市和線路的差異而略有不同，但其優秀內容相對統一，一般包括：建（構）筑物保護、管線保護、管線拆除、管線改移、臨時用地及地上物拆除、交通導改、臨電接口、臨水引入、商業補償等工程或事務。
2.2 前期工程特點
與房屋建筑或者市政工程的前期內容相比，城市軌道交通項目建設規模較大，通常長約20至40公里，多為地下和高架工程，穿越多個行政區域，在城市中呈帶狀蜿蜒布設。鑒于上述情況，其前期工程的特點如下：
一是涉及專業繁多，情況極其復雜。常見專業如：道路交通、房屋建筑、橋梁通道、河道湖泊、鐵路、高速公路、給水、雨污水、燃氣、熱力、電力、電信、有線電視、廣播、園林綠化等。
二是隨同線路走向呈現帶狀分步，跨越多級行政轄區，如區政府、街道辦、居委會等。由于各級政府指導方針和工作力度不一，前期工程的協調統一的難度極大，致使城市軌道交通項目建設速度不一，有的區段施工熱火朝天，有的區段則是寸步難行，從而影響了工程的整體進展。
三是涉及眾多權屬、管理和使用單位，致使前期工作進展緩慢，難度倍增。如B市前期工程粗略統計即有20余家權屬和使用單位，如園林局、交通局、自來水公司、污水廠、電信公司、有線電視公司、鐵路局、公路局、河湖處、公園、收費停車場、公交公司、燃氣公司、熱力公司等不一而足。
四是多為地下工程，施工拆改難度極大，由此波及的周圍居民數量較多。前期工程的施工方案需要慎重對待，保證科學合理，并在施工期間盡力減少環境影響和妥善處理居民關系，創造和諧的施工局面。
五是對城市軌道交通項目的工期影響極大。有的線路因為前期工程沒有打開局面，一拖再拖，輕松影響工期數月甚至半年之久，為軌道交通項目如期竣工造成非常大的壓力。
2.3 前期工程投資
前期工程包括數十項工作內容，每項工作的費用均是價值不菲，少則數百萬元多則幾千萬元，整條線路的前期合計費用更是非常高昂。綜合分析多條線路的投資情況，前期工程投資所占城市軌道交通項目總投資的比重為10%左右。
如B市地鐵9號線長約16.5公里，全線基本屬于地下線路，建設周期約為5年，靜態投資約為110億元；動態投資約為128億元。其前期工程包括臨時用地和地上物拆除、交通導改、市政道路破復、空洞勘測、管線改移、既有建筑物加固、既有線及既有管線加固、商業補償、河道改移等，總體費用約為16億元，約占動態投資的 12.5% 。
3 前期工程投資控制現狀
3.1 行業壟斷保護，進入機制僵硬
在現有建設管理模式之下，前期工程涉及的專業多為壟斷性行業，如電力行業、燃氣行業、園林綠化、熱力行業、交通導改、自來水公司、雨污水廠等。上述行業由于歷史原因以及經濟考慮，通常成立了自有或下屬的施工隊伍，由其負責本行業的專業工程的施工和維修養護等。
城市軌道交通項目沿線施工時，不可避免地觸及上述前期專業需要進行拆除或者改移等。由于行業的壟斷保護，導致外圍的施工單位進入機制僵硬。同時，內部的施工單位將會想方設法阻止外圍單位進入，如設立行業許可證，強行上崗培訓、設置驗收障礙，拒絕接收管理等，致使外圍單位即使勉強進來施工也會無法驗收使用，從而造成工期延誤和項目投資浪費。
3.2 權屬指定承包，價格談判困難
前期工程的發包承包模式雜亂無序，基本處于無人監管狀態。部分行業的權屬單位尚能按照招標投標法的規定，在行業內組織招標投標工作并確定中標人；更多的權屬單位則為無論投資大小均是直接指定承包單位，由其統一負責前期專業工程的拆除改移等。
鑒于權屬單位及其下設施工單位的強勢介入，城市軌道交通項目的前期工程價格幾乎缺乏有效的談判定價制度。一個前期工程，多由建設單位向權屬單位報請處理方案，并在多方協調之后方能通過，然后再由權屬下設施工單位自由報價。由于建設單位處于弱勢，價格談判非常困難，往往虛有其表，無法有效地降低前期工程的投資成本。
3.3 缺乏統一標準，清單組價隨意
前期工程由于專業眾多，加之各個專業和各權屬單位之間缺乏統一的規范標準，如工程量清單編制依據不同，工程量計算規則或者列項不同，費用或費率標準不同，定額依據不同等，造成工程量清單編制和組價工作的隨意性較大，無法達到標準化的投資控制目標。
如同為管線的同等規模檢查井，有的專業按“座”統一列項，按照建筑工程定額組價計算；有的專業則是分為幾個分部分項工程（土方、混凝土、鋼筋）等分別列項，按照市政工程定額組價計算。從列項、數量和組價計算過程分析，不同專業同一項目的精度和組價的合理性可見差異，部分同類項目的最終價格竟然相差數倍，嚴重影響了前期工程的投資精確性。
3.4 設計施工一體，擴大前期費用
依據目前城市軌道交通的前期工程情況分析，設計和施工往往由一家行業內部的單位統一負責實施。設計施工一體化本意在于進行設計優化降低施工成本，然而由于行業的壟斷屬性，此舉反而進一步擴大了前期工程的投資費用。
由于前期工程的設計和施工均由一家單位或者具有關聯關系的單位實施，在缺乏有效監督和控制的情況下，設計單位通過提高項目建設標準、增加措施項目或者隨意修改設計圖紙數據等，以使施工單位獲得了不當的超額利潤，致使城市軌道交通項目蒙受了不必要的投資損失。
3.5 過程支付失控，結算存在問題
前期工程由于相對土建工程而言，其費用金額相比較小，從而其計量和支付過程的監督和審查相對較弱。此外，由于權屬單位的默認或者支持，下設的施工單位往往在關鍵環節挾持建設單位，要求撥付多少款項之后方能繼續施工，從而造成計量和支付過程失控。
前期工程的結算同樣存在大量的問題，一是結算資料混亂，各項報告和證據之間缺少有效的支持關系；二是工程數量的計算數據胡亂編制，虛報水份巨大；三是設計變更沒有依據，沒有發包人或監理人的許可，設計圖紙可以隨意修改；四是現場洽商單雜亂無章，沒有按照一定的順序進行整理歸檔，普遍缺乏當事人的簽字或者日期，或者事后補簽；五是一些結算資料事后補充，與現場情況不符，經不起推敲；六是索賠理由無法成立，索賠程序和時效處理不符合同約定。
4 前期工程投資控制對策
4.1 打破行業壟斷，加強市場競爭
前期工程應當參考房屋建筑工程、市政公用工程、公路工程的管理模式，打破行業壟斷，消除進入壁壘，如此方可引入行業之外的強大施工隊伍，促進行業技術水平和施工水平的提高，淘汰技術落后或者實施成本高的工藝工法，從而保證了行業的健康發展。
由于打破行業壟斷，進入的施工單位數量大增，將會進一步地加強行業內的市場競爭，屆時前期工程的投資控制將會變得合理可行
4.2 引入投標機制，價格合理可行
《工程建設項目招標范圍和規模標準規定》（國家發展計劃委員會令第3號）第七條規定達到下列標準之一的，必須進行招標：（一）施工單項合同估算價在200萬元人民幣以上的；（四）單項合同估算價低于第（一）、（二）、（三）項規定的標準，但項目總投資額在3000萬元人民幣以上的。
城市軌道交通項目的前期工程，每個專業動輒數百萬元，即使不足200萬元，但因滿足第（四）項3000萬元的要求，依然應當按照法律規定組織招標投標工作。通過引入投標機制，施工單位通過一定范圍的競爭，報價將更具有合理性和可行性，在合同履行時將更具有生命力。
4.3 編制前期定額，統一費用標準
城市軌道交通項目的建設單位，為能統一各條線路的前期工作費用標準，促進同一時期的同類項目的價格基本相當，可以組織工程造價咨詢公司、前期工程實施單位編制企業定額，納入各類前期專業，分門別類地編制定額細目。
同理，建設單位可以根據工程經驗和其他費用標準，組織人員測算各類前期專業的費用項目，如不同情況下的措施費用（夜間施工費用、二次搬運費用、設備進出場費用、成品保護費用等等），特殊的機械臺班費用，材料消耗水平，以及各類專業的造價指標等，便于宏觀控制前期工程的投資合理性。
4.4 規范設計施工，強調履約檢查
國家住房和城鄉建設部正在推行設計施工一體化，前期工程無疑具備良好的實施條件，應當緊跟時代步伐，研究相應的管理方案，從而從制度上規范設計和施工一體化的行為。
此外，城市軌道交通前期工程的各方參建單位均應加強履約檢查，按照約定處理合同事宜。施工單位應當遵循合同約定，依據一定的程序提請設計變更、索賠、調整合同價格等，即要追逐企業利潤，也應維護他人的合法權益。
4.5 加強結算審查，配合審計稽察
前期工程的施工單位應當做好日常資料的整理歸檔工作，避免事后補簽，同時建立各項資料臺賬，保證結算資料的準確性和完整性。
建設單位應當加強前期工程的結算資料審查工作，對于不滿足規范標準的報告資料不能放行，對于不滿足合同約定的前期工程費用不能批準，切實做好前期工程的結算審查，盡力壓縮結算中的虛報水份，保證前期工程投資的真實、科學、合理等。
城市軌道交通工程由于關系重大，各級審計和稽察工作隨同項目建設同期進行。前期工程的施工單位應當主動配合審計和稽察機構，對前期費用的計量、支付、結算等過程中的情況進行解釋澄清，并應按照審計和稽察結果清算前期工程投資費用。
5 結論
前期工程作為城市軌道交通項目的重要環節，所占投資費用的比例相對較高。為了有效控制前期工程的投資費用，解決目前雜亂無序的狀況，需要建設行政部門、權屬單位、建設單位和施工單位的共同努力，通過打破行業壟斷，引入招標投標機制，編制前期定額和費用標準，規范設計施工行為，加強結算審查等系列措施，逐步達到前期工程費用合理可控的投資目標。
內容提要:借鑒國外城市軌道交通建設中融資的先例及經驗， 結合我國實際情況， 對我國城市軌道交通建設提出一些淺見。
關鍵詞 城市軌道交通 融資
1 世界城市軌道交通的發展
1） 世界城市軌道交通的現狀
城市化是世界各國共同的發展趨勢， 世界上許多發達國家在小汽車進入家庭后， 仍然實施的是“ 公交優先” 的交通管理模式。以東京和倫敦為例， 軌道交通分別承擔了86% 和71% 的客運量， 是居民出行的主要方式。
除了發達國家， 一些新興的工業化國家和地區也在大力發展城市軌道交通。墨西哥城地鐵于1966 年動工興建， 目前已有10 條線路， 總長為178 km， 居世界第6 位， 日均客運量為450 萬人次， 總運量僅次于莫斯科和東京， 居世界第3 位。漢城地鐵自1971 年開始興建， 目前已建成7 條線路， 總長度為21711 km， 到2000 年計劃建成8 條線路， 共285 km 。
2） 國外城市軌道交通建設的融資
（1） 多方出資
德國各城市的地鐵輕軌建設資金60% 出于聯邦政府， 其余由州、市政府承擔。巴黎的地鐵建設資金， 40% 來自中央政府， 40% 由大區政府提供， 另外20% 由巴黎地鐵公司自籌解決。法國其他城市的公共交通建設資金按比例分攤， 其中政府33% .企業以交納建設管理費的形式分擔34% ， 使用者分擔33% ， 日本軌道交通的建設資金采取國家補貼、地方投資、發行債券、民間集資和地鐵公司自籌等多渠道籌資的辦法。在丹麥， 市政當局提供全部費用的1/3， 運輸公司的參股人（包括哥本哈根運輸局、丹麥國家鐵路和丹麥聯邦鐵路處） 提供其余的2/3.。
（2） 財政稅收政策
一些國家規定購買交通建設債券的金額不計入當年應稅所得， 鼓勵了市民購買交通建設債券的積極性。在德國， 每公升汽油收取1 馬克的城市軌道交通稅， 用于各城市的地鐵和軌道交通建設。
（3） 土地有償轉讓
政府另一種形式的補償就是轉讓土地的使用權和開發權。利用快速軌道交通沿線的土地， 通過轉讓土地使用權或從事房地產開發獲得資金， 這在香港和新加坡均取得了成功。
（4） 其他
還有BO T 方式， BO T 是政府同私營部門的項目公司簽定合同， 由該項目公司籌資設計， 并承建一個具體項目， 在雙方協定的一段時間內， 項目公司通過經營該項目， 償還該項目債務， 并收回投資， 協議期滿后， 項目無償轉讓給所在國政府。曼谷的高架地鐵就是由香港華基泰公司通過在泰國的聯營公司華榮公司采用BO T 方式進行建設的。
香港地鐵是以政府劃撥沿線土地給地鐵公司， 由地鐵公司進行房地產開發和商務經營方式獲得資金， 政府為支持地鐵建設還認購了約85 億港元的公司股份。
3） 政策、法規對城市軌道交通建設融資的保證
美國于1982 年公布了《陸上運輸援助法》， 改革了原有的稅制和稅率， 使其更趨向合理， 增加了建設資金的來源， 加快了交通建設的速度。這種將法律與經濟管理、行政管理掛鉤， 相互緊密配合， 適當調整改造的做法， 既保證了交通建設的財源， 又促進了交通設施的建設。在德國更有許多法律和規章， 如： 地方交通財政資助法（GV FG）、鐵路與公路交叉法（Ek rG）、成立德國鐵路股份有限公司資助法（DBGrG）、近程公交財政區域分配法（R egG） 和德國鐵路擴建法（B schwA G） 等。這些法規對城市軌道交通項目的投資前提和投資規模作了進一步的規定， 按其輕重緩急程度做成需求計劃， 并規定每年都有固定的資金分配給各州和地區， 用于興建和改建近程公交系統， 且每年都有所增加。
2 我國的城市軌道交通建設
1） 我國城市交通的現狀隨著改革開放， 我國的城市化進程也在逐步加快。城市的快速發展導致了城市交通運輸量的迅速增長。審視一下我國的城市交通現狀， 可以發現主要有以下幾個問題。
2）. 城市發展迅速。我國現代工業的迅速發展， 導致農村地區向城市地區轉變的過程加快。逐步形成以中心城市為優秀的城鎮群和以幾個中心城市為優秀的巨大城市帶的趨勢， 而賴以運送人和貨物的交通基礎設施卻不能與城市的發展同步進行， 因此造成城市交通運輸滯后于城市化的進程。
3）. 土地利用擴大。城市的發展必然伴隨著周邊農村土地的利用， 以老城區為優秀， 向城市四周輻射擴展， 從而增加了市區的交通距離， 這是造成交通狀況惡化的又一因素。
4）. 城市人口劇增。城市規模的擴大， 必然形成城市人口的增加和城區人口密度加大。加上相當固定的流動人口， 使得僅僅依靠傳統概念上的公共客運交通即公共汽車和無軌電車已遠遠不夠。
5） 公交結構單一且不合理。目前， 我國的城市公交基本上以常規的公共汽車和無軌電車為主， 它們的客運量小、速度慢、技術性能差、耗能大、污染也較嚴重。為了擴大輸送能力， 只好增加運輸車輛的投入， 而這又造成道路阻塞， 使運行速度下降。投入車輛越多， 阻塞就越嚴重， 從而產生了一種惡性循環。
6）. 自行車發展過快。由于公交系統已無法滿足人們出行的要求， 于是大量自行車涌上街道， 占用了大量的道路面積， 使得本已非常擁擠的道路更加緊張， 道路的通過能力降低， 公交系統的客運效率下降， 這就進一步促使人們采用自行車這種交通工具， 造成惡性循環。
7）. 道路建設不配套。道路的發展速度遠不及汽車的發展速度， 道路設施與交通量的增長不相適應。同時， 市中心與郊區間、郊區與郊區間、城市中心與衛星城鎮間的交通不便， 沒有大容量的快速軌道交通， 依然依靠道路交通， 這與城市化發展的趨勢是很不協調的， 也嚴重地制約了城市的發展。另一方面， 由于道路配套設施如停車場的同步建設被忽略， 使得在人員集散頻繁的場所， 車輛亂停亂放、占道停車， 不僅影響了市容， 也降低了道路的通行能力。綜上所述， 這些原因制約了城市交通的發展， 而要解決這些困難， 發展城市軌道交通就成為必然。
3 我國城市軌道交通建設的融資方法
北京地鐵一線、環線及天津地鐵是在計劃經濟時期建設的， 建設資金全部由中央政府承擔。上海地鐵1 號線共利用外資3194 億美元（以德國政府貸款為主， 約占總資額的40% 左右）， 其余部分地方政府自籌。上海地鐵2 號線一期工程采用三三制， 即利用國外貸款約三分之一， 市政府承擔三分之一， 沿線區政府承擔三分之一。借鑒國外軌道交通建設的融資方式， 我國在今后的建設中主要可以考慮以下幾種渠道。
1）. 政府財政投資。地方政府的財政投資應成為城市軌道交通建設資金中最穩定的、最可靠的組成部分。它主要來源于工商稅、城市維護建設稅、公用事業兩項附加費、土地轉讓金和使用稅、遷入人口增容費和鐵路建設附加費等。
2）. 土地開發收益。通過轉讓軌道交通沿線的土地使用權或將此土地從事房地產開發， 也可獲得建設資金， 它可以彌補建設資金不足， 但可靠性不高。廣州1 號線已將土地有償轉讓作為籌資渠道之一。
3）. 貸款。貸款又可分為外貸和內貸。外貸包括國際金融組織（如世界銀行、亞洲開發銀行、日本海外協力基金等） 的長期低息貸款、外國政府的長期低息貸款或出口信貸， 以及外國的商業貸款。內貸包括發行地鐵或市郊鐵路債券、向商業銀行貸款等。
4）. BO T .曼谷的地鐵以及馬來西亞南北高速公路都成功地實現了BOT 的引資方式， 我國也可進行嘗試。
4 政策、法規對城市軌道交通建設融資的保證
1）. 政策法規的保證。1995 年6 月， 國家計劃委員會、國家經濟貿易委員會、對外經濟貿易合作部聯合了《指導外商投資方向暫行規定》。同年7 月， 國務院了《設立境外中國產業投資基金管理的辦法》。在這些規定里都明確規定了外商在華進行交通基礎項目投資的具體操作方法， 其中也包括了一些優惠政策。
2）. 稅收減免政策。從建設初期開始， 政府就有各項稅收優惠政策， 如進口設備時免關稅； 運營期的初期免收所得稅和其他城市維護建設稅等各項稅費； 后期若干年減收一定比例的所得稅。
3）. 財政補貼。由于軌道交通項目的社會公益性， 企業經營很難盈利， 因此在運營期內政府仍對運營公司有一定的財政補貼。補貼的數額依各個國家而定， 有的國家進行全面補貼， 即虧損多少補貼多少， 有些則依虧損額進行一定比例的補貼， 這種做法的優點是能夠促進工作的積極性。
摘要：本文從城市軌道交通供電系統的功能、構成、以及系統的外部電源方案等方面對城市軌道交通供電系統進行了簡述。在此基礎上引入了城市軌道交通供電系統中壓網絡的概念，中壓網絡有兩大屬性：一是電壓等級，二是構成形式。同時結合國家中壓配電現狀及發展趨向、國內城市軌道交通中壓網絡現狀及發展思路、以及不同電壓等級的中壓網絡的特點，對中壓網絡的電壓等級的特點進行了綜合比較，并對其構成進行了系統分析。最后提出了一種新型接線方式-20kV牽引動力照明混合網絡。
關鍵詞：牽引動力照明混合網絡 城市軌道交通 供電系統 中壓網絡
一、供電系統的簡介及中壓網絡的概念
1、城市軌道交通供電系統的功能
城市軌道交通供電系統，擔負著運行所需的一切電能的供應與傳輸，是城市軌道交通安全可靠運行的重要保證。
城市軌道交通的用電負荷按其功能不同可分為兩大用電群體。一是電動客車運行所需要的牽引負荷，二是車站、區間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動力照明用電，諸如：通風機、空調、自動扶梯、電梯、水泵、照明、AFC系統、FAS、BAS、通信系統、信號系統等。
在上述用電群體中，有不同電壓等級直流負荷、不同電壓等級交流負荷；有固定負荷、有時刻在變化的運動負荷。每種用電設備都有自己的用電要求和技術標準，而且這種要求和標準又相差甚遠。城市軌道交通供電系統就是要滿足這些不同用戶對電能的不同需求，以使其發揮各自的功能與作用。
保證電動客車暢行，安全、可靠、迅捷、舒適地運送乘客，是供電系統的根本目的。
2、供電系統的構成
根據功能的不同，對于集中式供電，城市軌道交通供電系統可分成以下幾部分：外部電源、主變電所、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控(SCADA)系統。對于分散式供電，城市軌道交通供電系統則可分成以下幾部分：外部電源、(電源開閉所)、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控(SCADA)系統。牽引供電系統，又可分成牽引變電所與牽引網系統。動力照明配電系統，又可分成降壓變電所與動力照明。
但在進行初步設計與施工設計時，為便于設計管理，供電系統往往被劃分成：系統設計；主變電所設計；牽引變電所(或牽引降壓混合變電所)及降壓變電所設計；牽引網設計；電力監控系統設計；雜散電流腐蝕防護設計(注：動力照明隨同土建一起設計)。
3、外部電源方案
城市軌道交通系統的外部電源方案，根據城市電網構成的不同特點，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。
(1)確定外部電源方案的原則
城市軌道交通作為城市電網的特殊用戶，一般用電范圍多在10km~30km之間。城市軌道交通系統的外部電源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何種方式，應通過計算確定需要負荷之后，根據城市軌道交通路網規劃、城市電網構成特點、工程實際情況綜合分析確定。
(2)集中式供電
在城市軌道交通沿線，根據用電容量和線路長短，建設專用的主變電所，這種由主變電所構成的供電方案，稱為集中式供電。主變電所進線電壓一般為110kV，經降壓后變成35kV或10kV，供牽引變電所與降壓變電所。主變電所應有兩路獨立的進線電源。集中式供電，有利于城市軌道交通供電形成獨立體系，便于管理和運營。上海、廣州、南京、香港、德黑蘭地鐵等即為集中式供電方案。
(3)分散式供電
根據城市軌道交通供電的需要，在地鐵沿線直接由城市電網引入多路電源，構成供電系統，稱為分散式供電。這種供電方式一般為10kV電壓級。分散式供電要保證每座牽引變電所和降壓變電所均獲得雙路電源，要求城市軌道交通沿線有足夠的電源引入點及備用容量。建設中的沈陽地鐵、長春輕軌、大連輕軌、北京城鐵、北京八通線、北京地鐵5號線等即為分散式供電方案。
(4)混合式供電
將前兩種供電方式結合起來，一般以集中式供電為主，個別地段引入城市電網電源作為集中式供電的補充，使供電系統更加完善和可靠。這種方式稱為混合式供電。北京地鐵一線和環線、建設中的武漢軌道交通工程、青島地鐵南北線工程等即為混合式供電方案。
通過中壓電纜，縱向把上級主變電所和下級牽引變電所、降壓變電所連接起來，橫向把全線的各個牽引變電所、降壓變電所連接起來，便形成了中壓網絡。
根據網絡功能的不同，把為牽引變電所供電的中壓網絡，稱為牽引網絡；同樣，把為降壓變電所供電的中壓網絡稱為動力照明網絡。
中壓網絡有兩大屬性：一是電壓等級，二是構成形式。
中壓網絡不是供電系統中獨立的子系統，但是它卻是供電系統設計的優秀內容。它的設計牽扯到外部電源方案、主變電所的位置及數量、牽引變電所及降壓變電所的位置與數量、牽引變電所與降壓變電所的主接線等。
二、中壓網絡的電壓等級
1、國家中壓配電現狀及發展趨向
我國現行中壓配電標準電壓等級有：66kV、35kV、10kV。隨著城鄉電氣化事業的發展，只有一種10kV作為中低電壓的分界，顯然已不能滿足城鄉配電網發展要求。
我國第一個20kV一次配電的供電區，已經于1996年5月在蘇州工業園區投入運行。從前一段運行情況來看，其線損率大大低于10kV系統。
對于農村電網，從電源電壓直接送到中壓一次配電層，形成高壓電源層──中壓一次配電層──低壓戶內三級配電，可以簡化電網、降低造價、減少線損、利于發展。采用20kV作為中壓一次配電層，功能上可以替代35kV與10kV兩個配電層，而造價上則與10kV設備差異不大。由此可見，20kV電壓等級的這種特點，也適合于高密度負荷地區的城市電網。例如：早在1999年中電聯供電分會發表的“北京電網實施城網建設和改造的規劃原則”中表明：北京市區內電壓等級按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)設計，其中新建開發區可選20kV電壓等級。
2、國內城市軌道交通中壓網絡現狀及發展思路
以往，因國家城鄉電網中沒有采用20kV這一電壓等級，相應的開關柜等20kV設備，也沒有跟上發展。在這樣的大環境下，要在城市軌道交通工程中使用20kV電壓級，是比較困難和不現實的。因而，國內既有城市軌道交通的中壓網絡電壓等級采用了35kV(若采用國外設備則是33kV)或10kV。北京地鐵、天津地鐵、長春軌道交通環線一期工程、大連快速軌道交通3號線的中壓網絡為10kV；上海地鐵1、2號線的牽引網絡采用了33kV，動力照明網絡采用了10kV；上海地鐵明珠線的牽引網絡采用了35kV，動力照明網絡采用了10kV；廣州地鐵1、2號線采用了33kV的牽引動力照明混合網絡；南京地鐵南北線一期工程、深圳地鐵采用了35kV的牽引動力照明混合網絡；武漢軌道交通一期工程、重慶軌道交通較新線工程采用了10kV的牽引動力照明混合網絡。
然而，隨著城鄉電力消費的增長，發展城鄉20kV配電網已提到議事日程上來。20kV是目前公認的具有發展前景的優選電壓級。20kV開關柜、變壓器、電力電纜等一系列設備，也完全實現了國產化。
近年已頒布的國家標準GB156—93中表明，20kV也是可使用的電壓級。另外，已經完成送審稿的《地鐵設計規范》中規定：地鐵中壓網絡的電壓等級可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此，在我國城鄉電網及20kV設備這個大環境，已經發生變化的情況下，在城市軌道交通中壓網絡的電壓等級選用上，也應該拓寬思路，認真比較，優化選用。換言之，不能僅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框，應該認識到，20kV也是可用的，并已成為一個備選電壓級。這是因為：城市軌道交通供電系統，尤其是集中式供電系統，與其他公用用戶相比，相對獨立，自成系統。無論從施工建設，還是運營管理、養護維修等均相對獨立。從這個角度來說，城市軌道交通中壓網絡的電壓等級不一定與外部電網電壓等級相一致。實際上，上海地鐵、廣州地鐵，已采用了國外的33kV設備，而我國電壓等級是35kV，并非33kV。另外，象南京地鐵、深圳地鐵采用的35kV，也是這兩座城市市區電網所要取消的電壓級。換言之，在城市軌道交通中壓網絡電壓等級與外部市網電壓等級的關系上，是采用35kV還是采用33kV或者20kV，其性質和概念上是一樣的。
3、不同電壓等級的中壓網絡的特點
(1)35kV中壓網絡，國家標準電壓級。輸電容量較大、距離較長；設備來源國內；設備體積較大，占用變電所面積較大，不利于減小車站體量；設備價格適中；國內沒有環網開關，因而不能用(相對于斷路器柜)價格較便宜的環網開關，構成接線與保護簡單、操作靈活的環網系統；廣州地鐵、上海地鐵已經采用。
(2)33kV中壓網絡，國際標準電壓級。輸電容量較大、距離較長，基本與35kV一致；設備來源國外，不利于國產化；國外開關設備體積較小、價格較高，廣州、上海地鐵已經采用；國外C－GIS產品有環網單元。
(3)20kV中壓網絡，國際標準電壓級。輸電容量及距離適中，比10kV系統大。設備完全實現國產化；引進MG、ALSTHOM等技術的開關設備，體積較小，占用變電所面積遠小于國產35kV設備，有利減小車站體量，節省土建投資；價格適中；有環網單元，能構成接線與保護簡單、操作靈活的環網系統；國內地鐵尚沒有采用，但國外地鐵多有采用。
(4)10kV中壓網絡，國家標準電壓級。輸電容量較小、距離較短；設備來源國內；設備體積適中；設備價格較低；環網開關技術成熟、運營經驗豐厚，可用其構成保護簡單、操作靈活的環網系統；國內外地鐵廣為采用。
4、不同電壓等級的中壓網絡的綜合比較
三、中壓網絡的構成
1、概述
對于集中式外部電源方案，牽引網絡和動力照明網絡，可以采用相對獨立的形式，即牽引動力照明獨立網絡，也可以共用同一個中壓網絡，即牽引動力照明混合網絡。對于分散式外部電源方案，采用牽引動力照明混合網絡。
牽引動力照明獨立網絡的特點：牽引網絡與動力照明網絡，兩者相對獨立、相互影響較小；35(33)kV較高的電壓級與較重的牽引負載相適用，而10kV較低的電壓級則與較小的動力照明負荷相適用。
牽引動力照明混合網絡的特點：供電系統的整體性比較好，設備布置可以統籌考慮。
牽引網絡與動力照明網絡，可以采用同一個電壓級，也可以采用兩個不同電壓級。
目前，我國城市軌道交通工程有的采用了牽引動力照明混合網絡，有的則采用了牽引動力照明獨立網絡；國外有的地鐵采用了牽引動力照明獨立網絡。
2、中壓網絡的構成原則
(1)滿足安全可靠的供電要求；
(2)滿足潮流計算要求，即設備容量及電壓降要滿足要求；
(3)滿足負荷分配平衡的要求；
(4)滿足繼電保護的要求；
(5)滿足運行管理、倒閘操作的要求；
(6)每一個牽引變電所、降壓變電所均應有兩路電源；
(7)系統接線方式盡量簡單；
(8)供電分區應就近引入電源，必要時可從負荷中心處引入電源，盡量避免返送電；
(9)全線牽引變電所、降壓變電所的主接線盡量一致；
(10)滿足設備選型要求。
3、集中式外部電源方案下的中壓網絡構成
(1)獨立35(33)kV牽引網絡＋獨立10kV動力照明網絡的接線方式
1)35(33)kV牽引網絡的接線方式
當中壓網絡為兩個不同電壓級時，35(33)kV牽引網絡的常用接線方式，如插圖一所示。這些基本接線方式可以分成A、B、C、D四種類型。
lA型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于同一個主變電所的不同母線；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分、主變電所附近的牽引變電所電源引入。
lB型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；兩個牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于同一個主變電所的不同母線，每個牽引變電所均從主變電所接入一路主電源，兩個牽引變電所通過聯絡電纜實現電源互為備用；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分的牽引變電所電源引入。
lC型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；兩個牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于不同的主變電所，左側牽引變電所從左側主變電所接入一路主電源，右側牽引變電所從右側主變電所接入一路主電源，兩個牽引變電所通過聯絡電纜實現電源互為備用；該類型接線適用于位于兩個主變電所之間的牽引變電所電源引入。
lD型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于左右兩側不同的主變電所；該類型接線適用于位于兩個主變電所之間的牽引變電所電源引入。
2)10kV動力照明網絡的接線方式
當中壓網絡為兩個不同電壓級時，10kV動力照明網絡的基本接線方式，如插圖二所示。
全線的降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所(或中心降壓變電所)的35(33)/10kV主變壓器，就近引入兩路10kV電源；中壓網絡采用雙線雙環網接線方式；相鄰供電分區間通過環網電纜聯絡；降壓變電所主接線采用分段單母線形式；降壓變電所進線開關采用斷路器。該接線方式運行靈活。
(2)35(33)kV牽引動力照明混合網絡的接線方式
當中壓網絡采用一個電壓級時，35(33)kV牽引動力照明混合網絡的基本接線方式，如插圖三所示。
在有牽引變電所的車站，牽引變電所與降壓變電所合建成牽引降壓混合變電所，對大型地下車站，除牽引降壓混合變電所或降壓變電所外，還會設置跟隨式降壓變電所。
全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路35(33)kV電源；中壓網絡采用雙線雙環網接線方式，牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用斷路器；兩個主變電所之間的供電分區間通過環網電纜聯絡，其他供電分區間可以不設聯絡電纜。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的主接線，均采用分段單母線形式。
該接線方式運行靈活。35(33)kV牽引動力照明混合網絡，因其輸電容量大、距離長，因而更適合于地下線路。
(3)10kV牽引動力照明混合網絡的接線方式
當中壓網絡采用一個電壓級時，10kV牽引動力照明混合網絡的基本接線方式，如插圖四所示。
全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個車站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路10kV電源(對于地面線路，供電分區的來自于主變電所的兩路10kV電源也可以從牽引變電所處引入，不一定就近引入)。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線均采用分段單母線形式。地下降壓變電所主接線可采用分段單母線形式，地面降壓變電所主接線則可以采用兩段母線形式，同一工程的地下降壓變電所與地面降壓變電所主接線，應盡量一致。地面降壓變電所的配電變壓器，也可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。
中壓網絡采用雙線雙環網接線方式。牽引降壓混合變電所、牽引變電所的環網進線開關均采用斷路器；地面降壓變電所的環網進線開關可以采用負荷開關，地面降壓變電所的配電變壓器，也可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。如果兩個主變電所10kV母線間設有專門的聯絡電纜，那么兩個主變電所之間的供電分區間不必再設聯絡電纜；同一個主變電所供電范圍內的供電分區間可以不設聯絡電纜(尤其是當這些供電分區分別只有一個牽引變電所時)。
該接線方式運行靈活。10kV牽引動力照明混合網絡，因其輸電容量小、距離短，因而更適合于地面線路。
(4)20kV牽引動力照明獨立網絡的接線方式
當中壓網絡采用一個電壓級時，除前面已經分析的35(33)kV牽引動力照明混合網絡、以及10kV牽引動力照明混合網絡外，伊朗德黑蘭地鐵采用了20kV牽引動力照明獨立網絡，即牽引網絡與動力照明網絡相對獨立，但均為20kV電壓級。該接線方式如圖五所示。
20kV牽引網絡的構成方式為：兩個63/20kV主變電所之間的牽引變電所，以相互間隔的方式分成兩組，每一組均以類似于(開環運行的)單線單環網接線方式，分別從兩個主變電所各引入一個20kV電源，即這些牽引變電所從兩個主變電所各取得一路20kV電源。位于線路端頭的牽引變電所，則以傳統的(開環運行的)雙線雙環網接線方式，從一個就近主變電所的不同母線取得兩路20kV電源。
20kV動力照明網絡的構成方式為：全線的降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過4個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線以類似于(開環運行的)雙線雙環網接線方式就近引入兩路20kV電源。兩個供電分區間可以設聯絡電纜。
牽引變電所的主接線采用分段單母線形式，即設有兩段環網電源母線及一段牽引電源母線。降壓變電所的主接線采用兩段母線形式。牽引變電所與降壓變電所的電源進線均采用負荷開關作為環網開關。降壓變電所的配電變壓器，采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。
該接線方式的特點是，實現了以“負荷開關”構成環網接線，保護簡單；另外牽引網絡與動力照明網絡相互影響小。但是由于牽引網絡與動力照明網絡的分離，以及牽引網絡采用了單線單環網接線方式，導致區間中壓電纜過多。
4、分散式外部電源方案下的中壓網絡構成
對分散式外部電源方案，中壓網絡采用10kV牽引動力照明混合網絡，基本接線方式有以下四種。下面逐一分析其構成特點。
(1)接線方式一
接線方式如插圖六所示。
全線的牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從城市電網就近引入兩路10kV電源；中壓網絡采用雙環網接線方式，牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用斷路器；兩個相鄰供電分區間通過兩路環網電纜聯絡。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的主接線，均采用分段單母線形式。
該接線方式運行靈活。為同一個供電分區供電的從城市電網引來的兩路10kV電源，可以來自不同的地區變電所，也可以來自同一地區變電所。該方式要求城市電網有比較多的10kV電源點。
(2)接線方式二
接線方式如插圖七所示。
全線的牽引降壓混合變電所(或牽引變電所)，每兩個分成一組。每一組均從城市電網引入兩路10kV電源，分別作為兩個牽引降壓混合變電所的主電源，同時同一組的兩個牽引降壓混合變電所間設雙路聯絡電纜，實現電源互為備用。相鄰兩組牽引降壓混合變電所之間設單路聯絡電纜，增加系統的供電可靠性。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。無牽引變電所的地面車站，其降壓變電所，可按跟隨式降壓變電所考慮。無牽引變電所的地下車站，其降壓變電所的10kV電源可以由相鄰兩組間的單路聯絡電纜提供(該降壓變電所應采用分段單母線主接線)。
該接線方式比較簡潔。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多，但要求每組從城市電網引來的兩路10kV電源應來自不同地區變電所，以增加供電的可靠性。該接線方式適合于地面線路。
(3)接線方式三
接線方式如插圖八所示。
全線的牽引降壓混合變電所(或牽引變電所)，前后關聯，渾然一體。除最后一個牽引降壓混合變電所從城市電網直接引入兩路10kV電源以外，其他牽引降壓混合變電所均從城市電網引入一路10kV電源，這路電源既是本變電所的主電源，又是前一個變電所的備用電源，換言之，當前變電所的主電源直接來自城市電網的10kV電源，而備用電源則來自于下一個變電所。依次類推，最后一個變電所則需要從城市電網引入兩路10kV電源。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。對于無牽引變電所的車站，其降壓變電所，可按跟隨式降壓變電所考慮。
該接線方式最為簡潔。N個變電所需要N＋1路10kV電源，相鄰變電所間只有一路聯絡電源。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多，但要求這些城市電網引來的10kV電源應來自不同地區變電所，以增加供電的可靠性。該接線方式適合于地面線路。
(4)接線方式四
接線方式如插圖九所示。
全線的牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過4個車站。每一個供電分區由一個電源開閉所供電，每個電源開閉所均從城市電網就近引入兩路10kV電源。
該電源開閉所可以獨立設置，也可以與就近的牽引變電所合建。若電源開閉所采用獨立設置方式，則需與規劃部門配合協調，另外該方式的土建投資與設備投資都比合建方式要大，故該方式，僅在地面線可以考慮。
插圖九表示的是電源開閉所與牽引變電所合建情況。合建處的牽引整流機組及配電變壓器，由電源開閉所直接供電。對于電源開閉所之間的某些牽引降壓混合變電所，其電源分別來自與左右兩側的電源開閉所，并通過在這些牽引降壓混合變電所的牽引母線段上設置與電源開閉所間的專用聯絡電纜，將相鄰的兩個電源開閉所聯系起來；對于不參與這種開閉所聯絡的牽引降壓混合變電所，其電源就近來自同一個電源開閉所。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線，均采用分段單母線形式。降壓變電所的主接線可按跟隨式降壓變電所考慮。
該接線方式比較復雜。為同一電源開閉所供電的兩路市網10kV電源，最好來自于不同的地區變電所。該方式對城市電網10kV電源點的數量要求不多。
四、一種新型接線方式研究－20kV牽引動力照明混合網絡
通過對前面各種接線方式的分析，對于集中式外部供電方案，本文現提出提出一種新型接線方式：20kV牽引動力照明混合網絡。接線方式如插圖十所示。
全線的牽引降壓混合變電所及降壓變電所被分成若干個供電分區，每個供電分區一般不超過3個地下站；每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路20kV電源(對于地面線路，供電分區的來自于主變電所的兩路20kV電源也可以從牽引變電所處引入，不一定就近引入)。
牽引降壓混合變電所、牽引變電所的主接線均采用分段單母線形式，即設有兩段環網電源母線及一段牽引電源母線，牽引母線與兩段環網電源母線間設有進線斷路器，任何時候只允許一個進線斷路器處于合閘位置，另一進線斷路器投入的條件是“失壓自投，過流閉鎖”。兩套牽引整流機組均接入牽引母線段，牽引降壓混合變電所的兩臺配電變壓器則分別接入兩段環網電源母線段。降壓變電所主接線采用分段單母線形式，配電變壓器可以采用負荷開關－熔斷器組合電器保護。
中壓網絡采用雙線雙環網接線方式。牽引降壓混合變電所、牽引變電所、降壓變電所的環網進線開關均采用負荷開關。兩個主變電所之間的供電分區間通過環網電纜聯絡，其他供電分區間可以不設聯絡電纜。
該接線方式最大特點分析：前面已經介紹過，傳統的10kV動力照明網絡、10kV牽引動力照明混合網絡、35(33)kV牽引動力照明混合網絡，盡管也采用了環網接線方式，但除了10kV牽引動力照明混合網絡中的降壓變電所可采取了“負荷開關”外，基本上是以“斷路器”
作為環網進線開關。這樣，當變電所主接線采用分段單母線時，那么當中壓網絡發生故障，(多個)環網進線開關跳閘以后，故障處理及等待備用電源投入的時間就比較長，這是傳統環網接線方式的弊端。而這里提出的20kV牽引動力照明混合網絡，其最大構成特點是利用20kV負荷開關作為環網進線開關，同時設置了兩段環網電源母線。
該接線方式最大優點分析：當中壓網絡中的一路環網電纜故障時，主變電所中相應的20kV饋出斷路器將跳閘，相關牽引變電所的主進線斷路器也將失壓跳閘，隨之備用進線斷路器將自動投入，保證對牽引整流機組的不間斷供電。這就克服了傳統的10kV動力照明網絡、10kV牽引動力照明混合網絡、35(33)kV牽引動力照明混合網絡環網接線方式的弊端。另外，該20kV接線方式與德黑蘭地鐵的20kV牽引動力照明獨立網絡相比，除保護簡單、運行操作靈活以外，接線更簡單，投資更經濟。南京地鐵南北線一期工程、武漢軌道交通一期工程、杭州市軌道交通一號線工程等前期研究工作，都充分表明了這一點。
五、結束語
目前環網接線方式，越來越受到重視，并且已在許多城市和地區積極推廣應用。同時，20kV也逐漸成為城市中壓網絡的電壓級，并且已成為地鐵中壓網絡的標準電壓級。另外，加上20kV環網設備已逐步走向國產化。在這種形勢下，我國城市軌道交通領域，在供電系統中壓網絡方面，應拓寬思路，認真研究，積極探討采用20kV牽引動力照明混合網絡的工程實施，尤其是對那些新建城市軌道交通的城市。
