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轨道交通前景分析

轨道交通前景分析

轨道交通前景分析范文第1篇

研究方法:本文选用“目标—指标层次结构”模式,就是ahp层次分析方法,从动态景观和静态景观2个方面去构建城市高架轨道交通景观评价体系,并以重庆轻轨2号线中的2个有代表性的区段景观,对该体系进行验证。

研究结论:经实例验证,本文建立的城市高架轨道交通景观评价体系能够具体体现出高架轨道景观的差异性,并能反映具体差异点及差异程度。可明确量化地反映高架轨道交通的景观评价等级和其中单项指标的景观等级,并具有可比性,其结果能准确、客观地反映城市高架轨道交通景观的实际情况,方法简单易行,具有实用性。

关键词:城市高架轨道交通;动态景观;静态景观;评价体系

高架轨道交通作为一种快速公共交通工具,具有安全、舒适、便捷的优点,同时作为一种大型人工构筑物,它也在很大程度上深刻改变着城市面貌。与国内高架轨道交通系统大规模的开工建设的状况相比,对其景观影响问题,人们的关注程度肯定是远远不够的。

目前国内对于城市高架轨道景观评价的研究尚处于探索阶段,还没有成熟的指标体系及评价方法。由于我们缺少对轨道交通景观系统深层次的研究及完整与深刻的认识,使得我国轨道交通景观的发展面貌无法适应时代前进的脚步,为此就需要建立一套较为客观、简捷、实用,又能得到专家和公众认同的景观评价体系。这个评价体系的建立,就应成为指导轨道交通景观资源管理,合理地进行轨道交通景观评价以及规划设计的基本依据。

1 城市高架轨道交通景观评价指标体系的构建

对任何事物进行评价,首先就要确定其评价指标。评价指标的全体,我们称之为评价指标体系,它是对照和衡量各评价对象质量的标尺,评价指标体系必须科学客观地反映各种因素和信息。由于城市高架轨道交通是一条带状建筑物,它所带来的景观问题是很复杂的,因此选择“目标—指标层次结构”模式,就是ahp层次分析方法,可以把定性分析和定量分析有机地结合起来,把复杂的系统分解成若干子系统,形成有序的递阶层次结构。城市高架轨道交通景观评价指标体系由3个层次构成,分别为目标层、准则层和指标层,其中目标层反映城市高架轨道交通景观目标,准则层说明评价城市高架轨道交通景观必须考虑的几个方面,而具体的指标就构成了指标层。

城市高架轨道交通的景观评价指标体系中的准则层可分为动态景观和静态景观2个方面。

动态景观主要指列车上乘客对线路两侧景观的欣赏。高架快速轨道交通是一种能满足出行的需要,又能居高临下,在比较长的距离中观赏城市景观且票价相对低廉的交通方式。其修长的车体、宽阔的车窗和较大的可视范围,不仅为市民提供了一个从高处观赏城市变化的平台,也为规划师提供了可以合理协调建筑密度、动态规划城市空间的手段。人们常把建筑比喻成为凝固的音乐符号,那么高架轨道交通线就好比一根弹拨音乐符号的琴弦。乘客坐在高速飞驰的车厢中,眼前掠过的绿地、道路、住宅、车站和体育馆等建筑,就仿佛构成一曲美妙的音乐,从中得到的精神享受不亚于轨道交通快捷运输本身。研究城市高架轨道交通动态景观,主要从环境心理学角度探究乘客对城市轨道交通空间的景观要求,因此选用线路、车站、边界、区域、标志这五个城市高架轨道交通空间的意象元素作为评价动态景观的指标。

城市高架轨道交通静态景观与动态景观的区别是:前者把城市高架轨道交通放在客体的位置,由“路外人”去观赏它,讨论它与周边环境的关系;而后者则把其放在主体的位置,乘客通过它去欣赏城市,城市景观由它来组织。城市高架轨道交通静态景观,一方面探讨高架线如何与周围环境协调;另一方面是高架桥自身的线形以及结构的协调问题。以往建筑学界有很多关于街道美学的论著,讨论了如何创造一个好的街景,但从现代城市的变化来看,关键的是运用现代交通条件下,各种用路者的视觉特性去分析、评价。当城市高架轨道交通线位于道路中央分隔带时,其粗壮连续的桥墩给桥下驾车的司机视觉上产生的冲击;当处于道路单侧时,其宽大的桥面尺寸与其侧面的建筑立面形成的围合空间给行人带来的压抑感等,这些都是我们应加之考虑的问题。因此选用桥墩、桥梁形态、色彩、尺度作为静态景观的评价指标。

2 评价方法

由于城市高架轨道交通景观综合评价时所涉及的因子很多,加上诸多评价因子无明确的外延边界,具有很大“模糊性”的特点。因此,对城市高架轨道交通景观的评价宜采用模糊综合评价法。由于综合评价指标体系涉及到2个层次(准则层和指标层)。本文采用二级模糊综合评价,即在确定因子的评价等级标准和权重的基础上,运用模糊集合变换原理,构造模糊评价矩阵,通过2个层次的复合运算,最终确定评价对象所属的等级。

2.1 评价模式

设有n个评价等级,m个评价单元,每个单元又包括k个评价因子。

2.1.1 构建高架轨道交通景观模糊评价模型

评价目标单元集v(城市高架轨道交通景观)={v1(动态景观),v2(静态景观)};

每个单元因子集v1(动态景观)={v11(线路),v12(车站),v13(区域),v14(边界),v15(标志)};v2(静态景观)={v21(桥墩),v22(桥梁形态),v23(色彩),v24(尺度)};

评价集u={u1(优秀),u2(良好),u3(中等),u4(合格),u5(不合格);

对于每一个vi按一级模糊评价分别进行综合评价,其程序为:

首先,进行单因子评价,即建立2个从vi到u的模糊映射:f:vif(u);由f诱导出模糊关系rf,得到单元评价矩阵rf;

其次,确定一级评价权重,即确定vi中各因子的权重分配为

最后,作矩阵复合运算,得一级综合评价:bi=wi·ri=(bi1,bi12,…,bin),i=1,2,…,n。

2.1.2 二级模糊综合评价

将每个vi作为一个评价元素看待,用bi作为它的单元素评价,这样:

它是vi={v1,v2,…,vk}的单元素评价矩阵,每个vi作为v的一部分,反映了v的某种属性,可以按它们贡献的重要性绘出权重分配(专家填写判断矩阵):w={w1,w2,…,wi},于是有二级综合评价,b=w·r,其中w为评价单元的权重集,b为二级综合评价得分。最后通过归一化处理后,按最大隶属度原则确定评价等级。

2.2 权重的确定

作为对于城市高架轨道交通景观复合系统变化的特征表述,不同的指标在景观评价指标体系中的重要程度或分量有所差别,即不同的指标就具有不同的权重。在此,选用思路简明、系统性强、需要数据信息较少、容易掌握的方法———层次分析法(ahp)来确定城市高架轨道交通景观评价指标的权重。

按照评价指标体系确定的层次结构,根据ahp要求,咨询有关专家的意见,构成判断矩阵,获得各层次指标全数及随机一致性的率值(cr)等。

3 案例验证

用来验证的案例选取重庆轻轨2号线的2个区段——黄花园站至大坪站段及谢家湾站至杨家坪站段。黄花园至大坪站段,线路沿江而行,途中还经过佛图关自然景观公园,因此在这段线路上,主要突出自然景观与轨道交通的融合。谢家湾至杨家坪站段,线路跨越大型立交桥,高架轨道列车穿梭于繁华的杨家坪步行街,因而在此段线路上主要展现的是现代化的都市景观。

3.1 景观评价

根据上述方法建立的评价指标体系及收集的试验数据,运用模糊综合评价方法对黄花园站至大坪站段和谢家湾至杨家坪站段2个区段数据进行整理、统计和分析评价。

限于篇幅,本文只列出黄花园站至大坪站段准则层中动态景观(a1黄大)的模糊综合评价的步骤,其余各级的评价步骤与此类似。

动态景观评价指标权重wd确定后,通过评价表格的回收整理,建立评价矩阵ra1。

由权重向量wd与单因素模糊评价矩阵ra1,通过模糊矩阵并合运算得到综合评价矩阵b1黄大为:

b1黄大=wd×ra1={0.316,0.393,0.229,0.061,0}

按最大隶属度原则,黄花园站到大坪站段的动态景观评价等级为“良好”。

对各级目标均按此方法进行计算,结果见表2。

3.2 评价结果分析

根据实地调研的对比照片和最终评价结果b黄大和b谢杨的对比可看出:黄花园至大坪站段的景观等级高于谢家湾至杨家坪站段,并根据计算过程中的单项指标的评价矩阵可知,谢家湾至杨家坪站段在静态景观这个单项指标上得分高于黄花园至大坪站段,但整体指标等级较低。

在对谢家湾至杨家坪站景观进行模糊综合评价的过程中,发现其动态景观评价的得分较低,对最后的景观综合评价影响较大,在静态的景观评价中桥墩(a21) 和色彩(a23)这两项指标的得分也较低,是导致b谢杨根据最大隶属度原则的评价结果为“中等”的一个主要因素。由此可见,通过此评价方法可以找出某路段的景观薄弱项,并可确定其景观等级。

4 结论

以上景观评价结果表明,本文建立的城市高架轨道交通景观评价体系能够具体体现出高架轨道景观的差异性,并能反映具体差异点及差异程度。同时说明应用模糊综合评判的方法对城市高架轨道交通景观进行评价是可行的。可明确量化地反映高架轨道交通的景观评价等级和其中单项指标的景观等级,并具有可比性,其结果能准确、客观地反映道路景观的实际情况,方法简单易行,具有实用性。

根据以上评价结果,可提出针对某些得分较低的评价指标进行改善,如加强桥墩的装饰,不能只限定在用广告箱的包裹上;在都市繁华地带,应考虑高架轨道的特点,对周边广告牌进行统一规划,如大小、色彩的统一;在自然景观地段,应适当的加入标志物,以增强景观的意向性,等等。本文建立的评价体系和评价方法可对已建成的高架轨道交通提出改进措施和对未建设的轨道交通提供决策依据,对高架轨道交通的设计、建设、管理等工作都有着深远的意义。

参考文献:

[1](美)凯文·林奇.城市意象[m].北京:华夏出版社,2001.

[2]熊广忠.城市道路美学———城市道路景观与环境设计[m].北京:中国建筑工业出版,1990.

[3]谢理,邓毛颖,林小华.城市快速轨道交通走出地面的思考[j].热带地理,2000,20(3):180-184.

轨道交通前景分析范文第2篇

关键词:城市轨道交通;行车调度系统;人机风险

中图分类号:C913文献标识码: A

引言

随着城市轨道交通在我国的快速发展以及线网的逐步形成与完善,加上其具有速度快、运量大且受天气影响相对较小等优势,城市轨道交通势必成为人们出行的又一理想选择。城市轨道交通与人们的工作生活越来越紧密相关,相应的确保其运行的安全与可靠就显得尤为重要,城市轨道交通一旦发生事故,轻则导致晚点,影响乘客出行,重则危急人们生命财产安全,影响社会安定,本文所研究的城市轨道交通指地铁。

一、城市轨道交通行车调度风险特性

(一)行车调度设备技术特征

城市轨道交通行车调度系统以计算机技术、现代通信和信息技术为基础,随着技术的不断进步,城市轨道交通行车调度系统设备呈现出以下特征。

1.自动化水平高。一般情况下城市轨道交通行车调度系统能实现系统的自动运行,行车调度员只需进行监视即可,只有当系统运行状态偏离了其自动调整的范围才需进行相应操作。

2.高度复杂。城市轨道交通行车调度系统是一种高科技产品,大量的使用了计算机,这使得系统内人与机、各子系统之间相互作用高度复杂、耦合紧密。

3.防御装置多。城市轨道交通行车调度系统为了减少技术失效和人因失误对系统运行安全造成的威胁,通过冗余设计,采用了多重、多样的安全防御装置。这些装置大大提高了系统的安全性。

4.透明程度低。城市轨道交通行车调度系统的高度自动化、复杂性与耦合性以及大量的防御装置使得系统的内部行为变得模糊,降低了系统设备的透明程度。

(二)行车调度的人机紧密结合特性

通过对城市轨道交通行车调度设备技术特征和行车调度员任务特点的分析,可以发现城市轨道交通行车调度系统是一个人机结合紧密的复杂系统,行车调度工作的正常开展是通过行车调度员与行车调度设备的相互协作得以实现的。正常情况下,高度复杂的行车调度设备能根据列车运行图的要求实现系统的自动运行,做到按图行车,此时,行车调度员需要密切监视系统的运行情况,并通过一些简单的操作与其他工作人员进行沟通,及时发现有可能出现的各类突发状况。当行车调度设备出现故障时,为了保障运营安全与行车调度的有序进行,行车调度员必须对系统进行控制干预,及时作出调整,制定合理、有效的运营调度策略,此时行车调度员起到的作用是对系统某项自动化功能丧失或减弱后的有效补充。

城市轨道交通行车调度系统是城市轨道交通的中枢神经,是列车运行控制的生命线,因此保证城市轨道交通行车调度系统的可靠与安全意义重大。城市轨道交通行车调度人机紧密结合的特点使得对其可靠性与安全性的研宄不能仅从单一方面考虑,必须同时考虑设备的影响和人员的影响,其事故往往是由于设备故障与人因失误的共同影响而造成的。

(三)行车调度风险的人机耦合特性

有关研究资料表明,造成城市轨道交通运营事故的主要原因可以归纳总结为人为原因、设备原因、管理原因、环境原因四大类。通过对某地铁五分钟以上延误事故统计分析,得到如图1.所示结果。

图1.

从图可以看出,人为因素和设备因素造成的运营事故分别占74%和17%,是造成城市轨道交通运营事故的两个最主要原因。实际上,设备因素造成的事故,除了由于系统设备本身的缺陷外,很大一部分也是由于人员在面对设备问题时处置不力而引起的;人为因素造成的运营事故,其原因也通常包含有系统设备出现了某项功能的缺失或减弱。所以,城市轨道交通运营事故的发生都是人和设备在一定的环境条件下,相互作用、相互影响造成的结果。

对于城市轨道交通行车调度系统而言,一般情况下,由于行车调度设备的高度自动化以及采用了大量的冗余设计,呈现出高可靠性;此时,以监视型任务为主的行车调度员出现失误的可能性也很小,同样呈现出高可靠性。因此,一般情况下城市轨道交通行车调度系统的安全性水平很高。

城市轨道交通行车调度员与行车调度设备通过“控制”与“反馈”的形式组成一个闭环回路,当系统中出现了偏离设备自动调整范围的扰动时,就需要行车调度员通过一定的操作行为及时进行控制干预,并根据反馈信息不断做出调整,这使得闭环变成了一条振荡回路,如果在此过程中行车调度员出现了失误,则有可能引起行车调度事故的发生。因此,城市轨道交通行车调度风险呈现出强烈的人机耦合特性。这在行车调度设备出现故障的情况下变得尤为明显,故障的设备本身增加了系统的危险源,同时造成行车调度员调度任务的突然变化与需求增加,使得行车调度员出现失误的概率大大增加,如果此时行车调度员未能采取正确的操作则有可能造成事件的扩大与恶化,甚至导致事故的发生。

二、行车调度人因失误分析

人因失误从产生的机理来讲有着不同于设备故障的独特性。一般来说,人因失误具有重复性、潜在性和不可逆转性、固有可变性、情景环境驱使性、可修复性和可学习性等特点。以监控、认知和分析决策工作为主的城市轨道交通行车调度员的失误行为同样具有以上人因失误的共性。

(一)行车调度员行为失误的重复性:行车调度员每次遇到的调度任务对工作能力的需求总是存在着一定的差异,即使是同样的任务每次处理的方式也不尽相同,使得同样的人因失误行为在不同的或相同的任务场景下重复发生。

(二)行车调度员的行为引发系统失效的潜在性和不可逆转性:调度规则并没有也不可能对行车调度员所会面临的状况面面俱到而提供太详细的应对方法,行车调度员往往需要根据自身对当前局面的判断而灵活选用或组合规则采取调度策略,存在潜在的人因失误风险,一旦遇到某种激发条件便有可能产生事故,并且一旦发生将不可逆转。

(三)行车调度员失误行为的固有可变性:行为的固有可变性是人的一种特性。因此,行车调度员不可能完全相同的重复完成调度指挥任务,这也导致了人因失误行为的必然性。

(四)行车调度员的失误行为往往受到情景环境的驱使:行车调度员执行任务都离不开特定的情景环境,设备的失效、时间的紧迫以及突发事件等情景环境的变化往往极大的提高了人因失误发生的可能性。

(五)行车调度员行为失误的可恢复性:行车调度指挥系统具有良好的反馈和冗余装置,且调度规则中也对事件关键信息记录、复诵、合作等制度做了要求,行车调度员的失误行为有可能被发现和纠正。

(六)行车调度员具有学习的能力:行车调度员可以通过培训、实践、自我评估等方式提高工作能力,改进工作绩效,以减少在以后工作中的失误。

三、行车调度设备故障条件下人因失误分析与应用

城市轨道交通行车调度设备故障条件下人因失误辨识流程包括5个步骤:

(一)任务场景分析。根据城市轨道交通行车调度系统设备的故障模式及影响分析结果,列举设备故障条件下行车调度员所有可能的任务场景。

(二)任务分析。对于每一个具体的任务场景,通过调用城市轨道交通人因失误模型进行具体的任务分析,确定该任务的认知行为层次。

(三)认知过程分析。分析各层次认知行为的具体认知过程。技能型行为分析其感知和执行过程;规则型行为分析情景判断和规则应用过程;知识型行为则分析其情境意识和计划响应过程。

(四)人因失误分析。根据具体的认知过程,通过调用城市轨道交通行车调度人因失误模式分类方法,依次对每项认知行为分析可能发生的人因失误模式。

(五)对辨识出的人因失误模式检查是否有遗漏或重复,输出结果。

四、预防风险的措施

(一)作业风险

全面提高行车作业人员的素质,选拔在职业心理素质方面合格的行车调度员,并设计行车作业人员心理素质的测试方法等课题。

(二)安全风险

对规章、标准的执行应该严格要求,对违章违纪现象,隐瞒事故和推卸责任等不良现象应该严肃处理。运用现代科学的管理理论、方法和技术来研究行车安全和指导安全管理。同时,对现有行车作业有关人员,通过系统的业务培训来提高他们的素质和能力。

(三)环境风险

包括社会环境因素和自然环境因素两个方面。在灾害初露端倪之时采取正确的防灾措施,有效地避免因人为灾害和自然灾害引起后果严重的行车事故。

(四)技术设备

从行车安全角度看,一方面是要求把设备自身因素引发事故的现象减少到最低程度,另一方面是要求设备还具有主动防止人为差错引发事故的能力。此外,人机工程学研究已经揭示,设计适应行车作业人员心理特征和操作特点的设备与作业环境,能有效提高工作效率和保证行车安全。

结束语

发展城市轨道交通可以有效解决或缓解日益严重的城市交通问题,在现阶段,城市轨道交通行车调度人机存在很多风险,只有有效的控制其中存在的风险,才能保证城市轨道交通的安全,促进其快速发展。

参考文献:

[1]赵.耦合界面设计对行车调度作业绩效的影响[D].北京交通大学,2014.耦合

[2]贺金金.耦合网络化运营条件下城际铁路调度指挥关键问题研究[D].西南交通大学,2014.耦合

轨道交通前景分析范文第3篇

在进行城市快速轨道交通线网规划中,一个十分重要的问题就是如何根据城市的现状及其发展规划、城市的交通需求、城市经济的发展水平等,从宏观上合理地规划快速轨道交通线网的规模. 所谓合理规模[ 1 ] ,实际上就是合理的快速轨道交通方式的供给水平. 由于交通需求和交通供给是动态的平衡过程,因此合理规模也是相对的. 线网规模是否真正合理,最终应放入交通模型进行需求和供给的动态检验. 但在进行方案构架研究之前,也应对线网规模进行约束,以使多个方案有共同的比较基础.

本文通过对城市的交通需求以及线网的覆盖面和服务水平进行定量分析,同时参考国内外一些城市快速轨道交通线网建设与使用指标,针对石家庄市的具体特点,最后确定其快速轨道交通线网总长度的合理范围.

1  按交通需求推算线网规模

交通基础设施的建设要满通的需要,城市远景年的公共交通预测总量,体现了城市公共交通的远景需求规模,是决定城市快速轨道建设总量的最重要的、可量化的指标. 轨道交通线网规模,可以从出行总量与轨道交通线路负荷强度之间的关系推导而来,其线网络长度为:

βγ (1)

l=qα/

式中,q 为城市出行总量,万人次/d ;α为公共交通出行比例;β为快速轨道交通在公共交通总客流量中分担客流的比重;γ为轨道交通线网负荷强度,万人次/ (km·d) . 远期公共交通预测总客流量可以通过交通需求预测获得. 轨道交通方式占公共交通方式出行量的比重与常规公交的线网密度、服务水平、轨道交通的线网密度和服务水平有关. 从国外一些城市快速轨道交通运行来看,纽约的快速轨道交通占城市客运量的70 % , 巴黎占65 %. 我国的一些城市远期轨道交通在城市公共交通中分担客流的比重:北京市为50 %~55 % , 广州市为45 %~50 % , 沈阳市为60 %~88 % , 青岛市为60 %~65 % , 长春市为21 % , 大连市高达7013 %[ 2 ]. 因此,建议各城市根据自身的实际情况,β在0. 3 ~0. 6 之间取值. 线网负荷强度是指快速轨道线每日公里平均承担的客流量,它是反映快速轨道线网运营效率和经济效益的一个重要指标.从国内外快速轨道交通建设的经验来看,一般分为两种模式. 一种是高密度低负荷轨道交通系统,如巴黎、伦敦,这种形式的快速轨道网经济效益较差,政府需要进行大量补贴;另一种是低密度高负荷快轨线网,如莫斯科、香港. 我国的城市目前还只能采用低密度高负荷的模式,以最少的资金获得较大的经济效益,从国内外快轨线网来看,建议γ在2. 5~4 之间取值.

1. 1  未来居民出行总量分析

根据《石家庄市城市综合交通规划总报告》, 到2010 年石家庄市主城区的建设用地发展规模为142 km2 ,2010 年主城区总人口为195 万人[ 3 ]. 根据我国特大城市人口规模的控制政策,以及2010 年以后整个石家庄中心城市的城市化水平,石家庄市主城区建设用地发展范围将控制在3 环以内,面积280 km2. 考虑到城市的发展,城市远景常住人口加流动人口规划控制在300 万人.

根据2000 年石家庄市主城区居民出行调查,主城区总人口为140 万人,人均出行次数为2. 54 次/ (人·d) ,出行率为86. 34 %. 东京1968 年的人均出行强度为2. 48 次,1978 年为2. 53 次,10 年内增加0. 05 次,增长不大. 根据1984 年广州市居民出行调查,居民人均出行次数为2. 09 次/(人·d) ,1996 年进行了一次小规模的家访调查,调查结果表明,1996 年的人均出行次数为2. 3 次/(人·d) ,略有增长. 根据石家庄市总体规划,考虑2010 年未来的城市规模、经济发展水平、居民平均出行次数的变化趋势,确定未来的居民出行次数为2. 66~2. 78 次/(人·d) ,居民日出行总量为519~542 万人次. 流动人口出行次数为2. 8 次/ (人·d) . 参考国内外城市人口的出行强度的增长规律,从长远看,石家庄市的出行强度的增长速度应逐渐下降而趋于平稳. 所以,主城区的远景人口出行强度分别确定为常住人口2. 8 次/(人·d) ,流动人口中暂住人口与常住人口相同,其它流动人口为3. 0 次/(人·d) . 根据上述资料数据,到近期2010 年,石家庄市居民出行总量预测为617~640 万人次;远景年居民出行总量预测为84315 万人次.

1. 2  交通结构分析

交通结构的影响因素主要是居民出行的特征、未来交通发展战略以及可能提供的交通方式. 2010 年的石家庄市城市总体规划确定的城市交通发展战略中,明确提出了优先发展和建立大容量快速公共交通系统的交通发展战略,将逐步建立以公交为主体,快速轨道交通为骨干,各种交通方式相结合的多层次、多功能、多类型的城市综合交通运输体系. 这种体系的建立将改善现状的交通方式结构,导致公交出行比例的增加.

(1) 公交方式出行占全方式出行的比例 从国外的情况看,在世界上大城市客运交通中,因为公共交通客运效率比私人交通高得多,以使公共交通在城市综合交通运输中占有明显的优势. 像纽约公共交通年客运量占全市总客运量的86. 0 % , 东京公共交通年客运量占城市总客运量的70. 6 % , 莫斯科公共交通年客运量占城市总客运量的91. 6 %. 根据石家庄市城市总体规划,2010 年在主城区常住人口的出行中,通过建立城市主要客运走廊的轨道系统分析,公交出行比例将提高到21 % , 其中公共汽车为17 % ; 流动人口出行中,公交出行比例为40 %. 根据石家庄市城市交通发展战略的方向,主城区远景的出行交通方式结构将更趋合理,公共交通的出行比例会进一步提高. 类比其它城市的情况,远景公交出行的比例确定为50 %。

(2) 远景轨道交通占城市公交方式出行量的比例 轨道交通占城市公交客运量的比重,与城市道路网状况、常规公交网密度、常规公交服务水平、轨道交通线网密度、运送速度及车站分布有关. 从国外一些大城市的轨道交通的运行情况看,巴黎的快速轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的65 %; 纽约的快速轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的54. 9 % ; 墨西哥城的快速轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的42. 9 %; 莫斯科的快速轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的40 % , 在20 世纪80 年代初,曾达到45 %; 东京都区部的轨道交通客运量占整个公交的80 % 以上. 巴黎的轨道交通线网密度大,服务水平非常高,吸引了大量的客流,其中也包括许多短途的乘客,平均运距只有5. 3 km. 线路平均负荷强度较低,约为1. 64 万人次/ (km·d) . 莫斯科轨道交通的运量基本上已经饱和,近几年其他地面交通客运方式的积极发展,轨道交通所承担的客运量占城市公交总客运量的比例呈下降趋势,说明莫斯科的线网能力已不能满足城市日益增长的客运需求.

1. 3  快速轨道交通方式的交通需求量的估算近期及远景石家庄市快速轨道交通方式的交通需求量计算结果如表1 所示,其中: ① 近期轨道交通方式的全日出行总量为617~640 万人次. ② 远景轨道交通方式的全日出行总量为843. 5 万人次.

表1  石家庄市轨道交通需求量估算表

1. 4  线网负荷强度和规模计算结果

根据主城区人口和工作岗位密度大的特点,按照平均载客强度为2. 0 万人次/ (km·d) 估算,2010 年需轨道线路长度约为18. 51~19. 20 km. 按照一般规律,远景路网全部形成后,其路网的线路平均载客强度会有所下降,按照平均载客强度为 2. 5~3. 0 万人次/ (km·d) 估算,远景需轨道线路长度约为105~139 km.

2  按线网服务覆盖面匡算线网规模

2. 1  快速轨道交通车站的吸引范围

居民利用快速轨道交通的出行的方式一般有两种,一种是步行直接进入轨道交通系统,另一种是通过步行以外的其它交通方式换乘到轨道交通系统中. 轨道交通对以其它交通方式换乘者的吸引范围显然大于步行进入系统的吸引范围. 同时,由于城市中心区交通相对于城市区方便,轨道交通的吸引范围也是不同的. 一般在城市边缘区因居民的出行距离较长,利用快速轨道交通节省的时间大于步行或乘车去快速轨道交通车站所消耗的时间,所以郊区车站的吸引范围应大于市中心区车站的吸引范围. 在不考虑轨道交通运量的前提下,当整个城市用地都在轨道交通的合理吸引范围内时,快速轨道交通的覆盖面最大,此时在城市的各个角落都可以乘坐快速轨道交通.据统计,在城市中心区,一般通过步行方式乘坐快速轨道交通的乘客至车站站台的步行时间不大于15 min. 乘客在车站内的停留时间为3~5 min , 步行速度为4 km/ h , 则市中心区快速轨道交通车站的吸引半径为0. 65~0. 80 km , 按照低密度高负荷的原则,城市中心区吸引范围平均取0. 75 km. 在城市中心地区,步行去车站的距离每侧在0. 80~1. 0 km 的范围内,除此之外骑自行车或乘公交车去车站换乘的距离不超过2 km , 由此确定城市中心区快速轨道交通车站的吸引范围每侧为2 km. 对于一条快速轨道交通的线路市中心区的吸引范围,可以近似地认为是线路两边各750 m 的条形带, 边缘区的吸引范围为线路两边各2 km 的地带内. 2. 2  快速轨道交通的线网密度在不考虑轨道交通运量的前提下,当整个城市用地都在轨道交通的合理吸引范围内时,快速轨道交通的覆盖面最大,此时在城市的各个角落都可以乘坐快速轨道交通.

根据石家庄市主城区的道路网络和总体规划的土地利用布局情况,作为城市中心的中心圈层显然是客流的聚集区域,其交通需求是多方向、向四周放射的,而且服务水平要求较高. 根据以上原则,在不考虑客运量的需要条件下,在市中心圈层,要求轨道交通的线网全部覆盖并满足4 个客流方向的需要,可以把轨道交通线网简化成一个比较均匀的棋盘形路网,理论上按线路的间距为1. 5 km 计算,线网密度约为1133 km/ km2. 考虑石家庄市经济水平的实际情况,在计算时该密度指标可以降低,取1. 2 km/ km2 比较适宜. 对于主城区圈层,离城市中心越远,其客流的多方向性要求越低,反而向心性的要求越高,所以主城区圈层的线网形状应该是趋于放射状的,同时服务水平要求相应较低,因此线网密度显然要低于中心圈层. 在主城区圈层,轨道交通的线网基本上只考虑向市中心的客流需要,服务水平要求较低,按2 km 的间接吸引范围计算,线网理论密度为0. 25 km/km2.同时,针对石家庄城市特点,在中心圈层和圈层之间,还包含中间圈层[5 ]. 在这个区域内,线网格局仍然考虑各个方向可达性,即简化为棋盘格局,但服务水平可以降低,吸引范围采用2 km 的间接吸引范围,线网理论密度为0. 5 km/ km2.石家庄市中心圈层、中间圈层和圈层的线路覆盖密度示意图如图图1  线网覆盖密度分布示意图1 所示.

2. 3  按合理线密度匡算的线网规模

石家庄市主城区中心区的面积约为108 km2 ,其中核心区面积为19. 6 km2,全市远景的总面积为277 km2 ,按上述线网指标计算线网长度为109. 97 km , 全市线网平均密度为0. 40 km/ km2.

轨道交通前景分析范文第4篇

关键词:低地板; 现代有轨电车; 利弊分析; 前景分析

中图分类号:U482.1

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10023603

1 低地板有轨电车概述

低地板现代有轨电车,是一种地板距轨面较低(小于40 cm)的有轨电车,它采用无弓受流、超级电容等尖端技术,车辆采用蓄电池和超级电容并联混合动力,提供全线无触网方案,爬坡能力强,运量大,城市现有道路即可铺设线路,绿色环保、低噪音,是当今世界最先进的城市交通系统之一。

1.1 低地板有轨电车的分类

按照低地板高度划分,70%低地板车辆和100%低地板车辆;按照车轮形式划分,分钢轮钢轨和胶轮导轨;按照车辆长度划分,分单节车和铰接车,其中,交接车又分四轴、六轴和八轴;如果采用模块化车辆,则两模块和多模块,最多可达八模块(受具体城市、线路条件、车辆技术以及车辆国产化等要求的影响)[1]。目前,世界上现代有轨电车主要有两种制式:即钢轮钢轨式和胶轮+导轨式 [2]。

1.2 南京低地板有轨电车的发展

南京是我国六大古都之一,历史悠久,人文荟萃,交通、通讯地位十分突出。目前南京拥有南京河西有轨电车和南京麒麟有轨电车两条100%低地板现代有轨电车线路。

南京河西有轨电车线路起点位于南京地铁2号线奥体东站区域,主要沿江东路布局,终点位于河西南部的鱼嘴地区,全长约7.76 km,全部为地面线路,全线无接触网,车站充电;南京河西有轨电车全线共设车站13座,设置1个下沉式地下车辆基地,4个与地铁的换乘站 [3]。

南京麒麟有轨电车主要是从南京地铁2号线马群至王五庄段,长约8.95 km,沿线设置13个站,一个高架站,其余为地面站,高架桥长1.02 km,地面线路7.93 km,其中设有与其他轨道交通线换乘站5 座,以方便民众的换乘及出行。

2 发展低地板有轨电车的必要性及优缺点分析

2.1 发展低地板有轨电车的必要性

2.1.1 建设生态城市的需要

低地板有轨电车以电力推动,车辆不排放废气,因而环保无污染;小汽车、公交车等交通工具会排放大量尾气,特别是小汽车的快速发展,造成城市环境的严重恶化 [4]。经久不散的雾霾,超标的PM2.5,这些与大量的汽车尾气排放有着紧密联系。因此,为改善生态环境,建设生态城市,发展无污染的低地板有轨电车势在必行。

2.1.2 完善城市公共交通服务体系,促进城市快速发展的需要

低地板有轨电车可以有效地解决城市核心区换乘、市郊接驳等方面的问题,在改善城市交通拥挤状况,完善城市公交系统方面发挥了重要作用。地铁一般建在人口多、密度大,人流集散量大的地方,在人口少、密度小、离城市中心较远的城郊则可以发展低地板有轨电车,实现与地铁的有效衔接和换乘,加大了城中心和城郊的联系。南京河西和麒麟有轨电车与南京地铁2号线、10号线,相衔接,大大方便了民众的出行与换乘,既提升了城市公共交通的服务品质,又加大了市中心与边缘地区的交流。

2.2 低地板有轨电车的优点

2.2.1 建设成本低

对于大、中型城市来说,低地板有轨电车是实用廉宜的选择。据测算每公里有轨电车的造价仅为地下铁路的1/3~1/4,而且低地板有电车无需在地下挖掘隧道,只需在路面上铺着轨道,节省了很多成本。加之,低地板有轨电车车厢地板仅高出地面35~38 cm,与路肩石高度相当,乘客抬脚就能上车,因此省去了建专用站台的高昂费用。

2.2.2 载客量较大

低地板有轨电车比一般的公交车的载客量要大很多,南京河西有轨电车每辆车的最大载客量为382人,是一般公交车的5~7倍。根据交通流量情况,在高峰时期还可以增加挂车厢来增加运力。

2.2.3 事故率低

低地板有轨电车,有自己固定的轨道,不会随意变道行驶,相较其他路面交通工具而言,低地板有轨电车有较低的意外交通事故发生率。

2.2.4 噪音低、乘坐方便

由于低地板的缘故,噪音低于小汽车和公交车,轮毂中间加橡胶圈的弹性车轮还确保了乘车者的舒适平稳。而且低地板有轨电车的地板距地面较低,非常方便老人、小孩与残障人士的乘坐。

2.2.5 科学、绿色、节约、人文

河西有轨电车线路在绿化带上布置,节约了路面占地面积;车辆基地为下沉式建筑,地上用于城市公园和物业开发,且设有污水处理装置;采用车站充电车载储能技术,站台充电20 s,全线无接触网;站台设置盲道、坡道等无障碍通道。这些设计充分体现了“科学、绿色、节约、人文”的理念。

2.2.6 舒适度高

以南京河西有轨电车为例,车辆全长32.23m,车宽2.65m,室内乘客站立区高度大于1.9m,每侧4个门2个单开门,内部空间宽敞明亮,整洁舒适。

2.2.7 很好的展示了城市文明形象

低地板有轨电车不仅有时尚的外貌,靓丽的外表,运营服务更是一流。运营工作人员都是经过技术院校培训,并取得资质才可以上岗工作,他们热情的服务熟练的业务素质赢得了乘客的一致好评,成为城市一道亮丽的风景线,展示了城市文明新形象。

2.3 低地板有轨电车的弊端

低地板有轨电车优点众多,但与其他交通工具比起来也有许多不足之处。与公交车相比,它的成本不及公共汽车低;与地铁相比,它的效率比地铁低,速度较地铁慢,载客量比地铁少;与新能源汽车相比,低地板有轨电车车辆引进周期较长;与BRT(Bus Rapid Transit)相比,低地板有轨电车车辆造价成本较高。表1为现代有轨电车以及其他车辆的指标参数。

3 低地板有轨电车发展前景

目前,虽然低地板有轨电车具有车辆成本较高,车辆引进周期较长的缺点,但其生态环保、事故率低以及良好的景观效果还是得到了很多大城市的青睐,发展前景广阔。

3.1 低地板有电车可以真正成为“走在铁轨上的大巴”

随着经济的发展和社会生活水平的提高,目前私家车的数量越来越多,不仅让许多城市变成了名副其实的“堵城”,还给城市环境带来了极大的伤害。低地板有轨电车以清洁能源电能为动力,清洁无污染,而且它的载客量是公交的数倍,又具有良好的景观效果,对于一些城市来讲它是一种非常值得推行的短途交通工具――“走在铁轨上的大巴”。

3.2 低地板有轨电车可以在商业街中得到较好的应用

低地板有轨电车载客量比较大,非常适合客流集散量大、人数多、密度高的商业街区。而且低地板有轨电车的噪音小、污染少,有利于商业街区环境的保护,加之其事故率低的优点,在商业街区这种人多客流量大的地方推行有轨电车是非常可行的。

3.3 低地板有轨电车可以在景区旅游观光使用

在景区,特别是旅游高峰期,游客众多、集散量大,靠大巴车来输送人流是远远不够的,开通低地板有轨电车将是非常正确的选择,而且低地板有轨电车的污染小、噪音低有利于景区生态环境的保护。

3.4 低地板有轨电车可以成为城郊或城际接驳的“短途高档小火车”

低地板有轨电车已用于城郊接驳,实现了城市核心区域换乘,随着技术革新与进步,不断完善低地板有轨电车的内部设施,比如加入餐厅与卫生间等,未来人们乘坐有轨电车即可到周边城市出行,成为城际接驳的“短途高档小火车”,既增加了人们出行的舒适度,也可以增进地区的交流,互通有无、资源互补,促进地区经济的发展。

4 结语

新型的现代有轨电车优势非常突出,它由传统的有轨电车发展而来,经过了全面地技术改造,不仅在车体外观设计上更加美观,车辆性能也较传统有轨电车有了进一步的改善,它“舒适、科技、节能、环保、绿色、人文”的特点很适合城市发展的需求。低地板有轨电车作为城市新兴的先进公交方式,已完成了从传统到现代化的转变,未来将有光明的发展前景。

参考文献:

[1]

苗彦英.低地板有轨电车车辆技术特征[J].城市交通,2013(4): 39~43.

[2]南京河西新城区开发建设指挥部.南京河西新城快速公交工程可行性研究[R].南京:南京河西新城区开发建设指挥部,2012:3~4.

[3]吴建成,赵子慧.河西有轨电车4站点与地铁无缝对接[N].南京日报,2013-01-04.

轨道交通前景分析范文第5篇

随着我国经济的高速发展, 城市化进程的加快, 国内经济发展较快的区域中心城市的交通拥堵问题日益受到关注, 大力发展公共交通已经成为业内共识, 城市轨道交通由于其运量大、环保性好而成为大城市改善城市交通环境的首选。城市轨道交通线路一般分为地下、地面和高架3种敷设方式, 相对于地下线而言, 采用高架线在节省工程投资、缩短建设工期等方面具有显著优势,成为城市轨道交通在城市周边交通发展的主要构成部分。城市轨道交通高架桥梁不仅是城市空间景观中的重要特征,而且也是城市规划中的突出因素。它一旦建成,即成为强有力的标志并随之改变所在地域的原有景观特征。在未来的设计中,最为重要的发展将体现在如何把握城市中日益增多的高架桥梁与周围空间景观之间的关系,使之在便捷适用的同时能保护和展现最好的特征和景色。

青岛城市轨道交通R3线是线网规划“一环四线”组成部分,是通往董家口经济区的轨道交通快线,贯穿整个青岛西海岸新区,线路起自经济技术开发区的嘉陵江路站,经由经济技术开发区、灵山卫影视文化产业区、新区中心区、古镇口军民融合创新示范园区、董家口经济区五个片区,线路所经片区规划人口密集,形成了黄岛区(西海岸新区)各组团间及黄岛区与青岛主城区和红岛经济区间的主要客流走廊。线路全长70.14km,其中地下线18.32km,高架线49.28km,地面线2.54km。设车站22座,其中地下站8座,高架站13座。本线高架桥梁长达50km,是典型的规划引导型线路,其景观美学设计要求比较突出。青岛市是国家历史文化名城和风景旅游胜地,对城市建筑的景观性要求较高,因此研究城市轨道交通高架桥梁景观美学设计意义重大。

2 轨道交通高架桥梁的景观美学

美学是从人对现实的审美关系出发,以艺术作为主要对象,研究美、丑、崇高等审美范畴和人的审美意识、美感经验,以及美的创造、发展及其规律的科学,表现在客观的事物带给人感官美的享受。城市轨道交通高架桥梁的审美,是以一个实实在在、功能性极强、结构全部外裸、各组成部分功能明确的结构实体作为审美客体,人们通过对高架桥梁的感受、知觉、表象等心理认知,启发联想,激发美的感受。高架桥梁的审美内容主要包括功能结构合理、视觉结构美观、整体环境协调等方面。

高架桥梁结构不同于其他的建筑结构,它的三维空间特点全部在人的视觉之内,没有隔断和装饰。远看时,看到的是高架桥梁与环境的整体形象;近看时,特别是走到桥下时,可能由于净空低而感到压抑,或者由于跨度小、桥墩数量多而感到零乱,也可能觉得桥梁、桥墩的造型优美,比例协调而舒畅。因此,高架桥梁结构在保证稳固的基础上,造型必须虚实相宜,线条简洁流畅,体量均匀,对比协调,受力明晰,赋予高架桥梁生机与活力。

因此,在美观服从于功能的前提下,要将城市轨道交通高架桥梁建成一道亮丽的风景线,必须力求研究好高架桥梁的每一个元素。这是一项综合系统工程,本文仅从人体视觉分析梁型、桥墩、桥高、桥梁跨度、桥高与跨度的比例关系、桥梁美化与周边的整体协调等方面,重点研究轨道交通高架桥梁自身的结构形式和景观美学设计。

3 轨道交通高架桥梁的特点及其景观设计应考虑的因素

城市高架桥梁一般位于城市交通走廊,位置显要,在为人们提供方便快捷交通的同时,对城市景观及拥堵的城市空间有着强烈的压迫和割裂作用,因此桥梁的景观问题越来越得到人们的重视,高架桥梁景观问题是现代交通对环境提出的新问题,并已经发展为一门新型学科。但桥梁景观问题至今仍没有一个系统的解决方案。这是因为桥梁作为城市的生命线工程,与其它建筑比较起来,其景观设计涉及的因素较多。

这一点在轨道交通高架桥梁工程上表现得尤为突出,与一般城市道路高架相比,由于轨道交通高架桥梁对结构刚度的要求明显高于城市道路高架桥,这就使得在满足强度条件的前提下,桥墩的最小截面尺寸要大于相应的道路高架桥;同时由于轨道交通高架桥梁桥面较窄,因此桥墩截面尺寸的变化范围相对较小,这一切都导致了轨道交通高架桥梁在桥梁景观的处理上难度较大。通过以往的设计经验并结合本工程设计实践,本文认为桥梁景观设计中应充分考虑以下因素,并综合这些因素确定一个好的设计方案。

3.1桥梁自身的功能需求

由于轨道交通轨道结构大都采用无缝线路,当梁体与钢轨之间有相对温差或相对竖向变形时,都会引起钢轨的附加应力,研究表明尤其对于简支桥梁结构,当桥墩的线刚度小于一定的数值时,由于桥墩变形引起的钢轨附加应力将对行车安全造成影响,甚至出现钢轨破坏的严重问题,因此地铁设计规范明确了桥墩的最小线刚度要求。

3.2桥梁空间和场所精神的营造

桥梁空间是具有明显秩序感的城市空间,即按几何形态学原理进行布局的流动性空间构成。所以桥梁空间的韵律感是其最明显的特点,就像音乐一样,不同的节拍和韵律给人的感受不同,这就是场所精神。优美的旋律才能打动人,而良好的桥梁空间秩序才能形成有冲击力的场所精神。从宏观的空间关系及周边环境的变化来推敲桥跨的比例和变化,使整个桥梁在与周边城市空间及环境相适应的节奏和空间序列中协调共生,从而形成和谐而极具生命张力的场所精神。

桥梁的建设是和环境景观、绿化处理紧密结合的,这一点在国外已经得到了充分重视,表现在高架桥梁的桥下绿化带一般都比较宽,从而以较大范围的绿化来淡化桥梁对城市空间的不利影响。

3.3桥梁合理的建筑尺度和细部刻画

桥梁因其自身结构特点往往是粗线条的,细部缺失,尺度感差。而人作为在城市生活的主体,对高架桥梁的观察一般是以正常视角来看的,这就要求我们在考虑桥梁的整体的宏观旋律和节奏的同时,必须注重建筑尺度和细部的刻画。在设计中根据人体尺度及视觉要求来平衡各种要素之间的关系,注重各部件之间的连接,力求实现统一、均衡,使桥梁在具有宏大气魄的同时,又具有温暖而和谐的亲和力。

3.4桥梁的材质和色彩

材质和色彩虽然是依附于大的建筑空间和细部尺度的表皮,但它们却是给人直接印象的重要元素,材质和色彩犹如人的衣着,合理的搭配则会显得得体,与建筑空间相得益彰,形成完整而优美的景观效果。

4 青岛城市轨道交通R3线高架桥梁景观美学设计

4.1 标准梁构造形式及景观设计

梁部结构设计应构造简单,便于施工架设,目前城市轨道交通高架桥梁中常用的截面形式主要有单箱单室箱梁、组合箱梁、U梁等几种形式。根据以上分析,本线初步确定以下几个方案进行综合比选研究。

4.1.1单线U梁并置方案

方案简述:桥梁上部结构采用两片单线U梁并置形式,U梁高1.8m,梁体内、外侧腹板均采用流线弧形外观,断面如图1所示:

图1 单线U梁断面图

方案优点:建筑高度低,U型梁比箱梁建筑高度低1.5m左右,有利于上跨立交;结构受力需要的主梁上翼缘可兼做检修及旅客紧急疏散通道,下部空间可布置通信、信号、电力电缆等管线,截面利用率高;采用分片预制,对吊装设备起吊能力要求低,可采用小型架桥机桥上运架,也可采用桥下运输、整孔吊装的架设方法,运架方式灵活;降噪效果好,对比其他箱形梁,U梁腹板具有阻隔轮轨噪音的作用,U梁没有列车振动引起的箱梁体内的混响噪音;U梁为开口断面,方便后期维修检查。

方案缺点:横向刚度相对较弱,动力特性稍差,但仍可满足规范要求;在渡线区段及较大跨度节点桥处,需转换梁型;墩顶盖梁横向尺寸较大,需施加预应力。

4.1.2组合箱梁方案

方案简述:桥梁上部结构采用组合箱梁截面形式,箱梁高1.8m,箱梁腹板采用斜腹板,组合箱梁断面如图2所示:

图2 组合箱梁断面图

方案优点:组合箱梁,受力清晰,施工工艺成熟;采用分片预制,对吊装设备起吊能力要求低,可采用小型架桥机桥上运架,也可采用桥下运输、整孔吊装的架设方法,运架方式灵活。

方案缺点:结构整体刚度较弱,行车动力条件稍差;受跨越能力限制,跨越较大的城市道路及河流处又要变为整体箱梁;后期桥面板、横隔板的浇筑工作量较大;桥面设置挡板及声屏障后,体量较大,侧向视野阻挡较严重;梁高较低,箱梁内部空间狭窄,不方便后期的维修检查。

4.1.3单箱单室箱梁方案

方案简述:桥梁上部结构采用单箱单室箱梁截面形式,梁高1.8m,箱梁腹板采用斜腹板,单箱单室箱梁断面如图3所示:

图3 单箱单室箱梁断面图

方案优点:单箱单室箱梁截面结构整体性好,刚度大,徐变上拱小,结构动力性能好;跨越能力强,适应跨路口的需要;适应性好,可方便的用于区间曲线、渡线段。

方案缺点:梁体自重较大,运架设备的要求较高;桥面设置挡板及声屏障后,体量较大,侧向视野阻挡较严重;梁高较低,箱梁内部空间狭窄,不方便后期维修检查。

4.1.4综合比选

标准梁综合比较表 表1

梁型

比较项目 单线U 梁 组合箱梁 单箱单室箱梁

景观 景观好 景观差 景观一般

对带配线线路适应性 较差 好 好

力学性能 开口薄壁截面,抗扭性能略差 横向整体性略差 整体刚度好,结构动力性能好

适宜施工方法 预制架设、现浇施工 预制架设、现浇施工 预制架设、现浇施工

与车站衔接适应性 对侧式车站、岛式车站均适用 对侧式车站、岛式车站均适用 仅适用侧式车站

预制梁运输 整孔架设,桥上桥下均可运输 整孔架设,桥上桥下均可运输 整孔架设,桥上运输

噪声与振动 噪声小,腹板可起到部分声屏障作用、振动小 箱体共鸣噪声较小、振动小 箱体共鸣噪声较大、振动小

综合分析,以上三个方案各有优缺点,均为可行方案。但结合线路沿线区域规划、周边环境及景观效果等因素综合考虑,本工程高架桥梁推荐采用景观效果好,降噪明显的单线U梁并置方案。

4.2 墩柱景观美学设计

桥墩作为高架桥梁的承重结构,是高架桥梁的重要组成部分,对于城市轨道交通桥梁,由于所处位置的特殊和大范围连续布置,使得其极易进入人们的视线,成为关注的重点。本线高架区间贯穿青岛西海岸经济新区多个功能板块,结合桥梁上部结构断面形式以及沿线周边环境等因素综合考虑,本工程主要构思以下三种墩形方案。

圆端形截面T形墩 矩形截面T形墩 矩形截面Y形墩

图4 墩柱方案综合比选图

由于城市有限的用地和复杂的环境,桥墩多应做的精巧,体量不应过大。桥墩形状可以采用矩形、正方形、圆形等多种形式的横截面。在横截面面积相等的情况下,圆形桥墩对视线的通透性影响最小,其次是正方形桥墩,矩形桥墩在不同视角方向对视线通透性有不同程度的遮挡,并且程度大于前两者。

圆端形截面墩柱与梁部流线形外观协调性好,建成后整体景观效果好。矩形截面墩柱线条流畅,棱角分明,受力较好。矩形截面墩柱,墩顶采用“Y”形,墩顶盖梁可按钢筋混凝土结构设计,减少了预应力钢束张拉,施工简单,施工速度快,但此墩形适应墩高的能力较差。综合分析,本线高架桥梁推荐采用景观效果好的圆端形截面墩柱,在直线段设置凹槽。

4.3 高架桥梁跨度景观美学设计

4.3.1人的视觉特点分析

视觉特性是分析景观问题的出发点,是景观与环境设计的依据,在道路空间中,不同用路者的视觉特性是不同的。人的视线特点:人眼的水平视角为30°~40°( 正常中央视角区域),人眼的余光视角可达150°左右,但是超过正常视角以外的两侧余光视角范围内,人眼辨认物体形状的能力减弱而只能凭感觉去感知物体的大致外轮廓。人眼的垂直视角在-15°~60°左右,当俯角超过60°时辨认物体形状的能力迅速减弱。

人在室外由远及近地观察物体时,在远处,看到的是物体的整体比例关系,这是对物体的外轮廓判定。当人走近物体时,随着视线的拉近,逐渐看到物体的细部构造,对整体比例关系起限定作用的约束元素发挥作用,也就是说,近处看到的是物体细部构成的尺度关系,即物体构成的比例划分,这是对物体的细节尺度判定。

对于桥梁而言,当从较远距离观察时,视觉就侧重于桥梁跨度与高度之间的整体外轮廓比例关系;当从较近距离观察时,视线焦点主要集中在桥梁的构配件尺度方面。

4.3.2高架桥梁标准跨径研究

本工程高架线路较长,标准梁跨的数量较多。标准跨径应结合结构类型、施工方法、技术经济及桥梁美观等方面综合考虑。跨径过小导致桥墩过多,既影响景观,又影响施工速度;跨径过大,梁高的增加将较为明显,同时施工难度也相应增大。根据目前国内外轨道交通桥梁建设经验,标准梁跨度基本在25~35m之间,具体应根据城市桥梁建设环境综合分析。本线以1km桥长为研究对象,对25m、30m、35m三种跨度的技术经济指标进行了综合比选, 单从材料指标的角度分析,30m跨度较为经济合理,因此,本线推荐30m跨度为高架桥梁的基本跨径。

4.3.3高架桥梁整体比例关系景观美学研究

根据青岛轨道交通高架桥设计的工程实践,标准梁的经济跨度为30m,因此本文分析中以30m作为桥梁整体比例关系研究的基本依据。

一般认为,具有黄金分割比(1:1.618)的长方形是比例最优美的。在工程实践中,对于由桥墩和桥身实体框定的空间而言,一般不可能获得如此理想的高宽比,常见的是(1:2.3)的比例,经过人们的认知实践,公认为也是比例匀称的。在上述均方根比例关系的基础上,需要对桥梁整体比例关系进行修正――桥高的修正。

修正的原因:在实际环境中,桥梁在视野中所占的比例随着视线距离的增大而减少,而地表地貌的变化所占视野比例增大,地表地貌的变化对桥梁的外轮廓有着修饰和修改的作用。人距离桥梁越远,对于桥梁的高跨比例判定能力越低。人近距离观察桥梁时,由于桥梁对人视线角度的遮挡,空间视线的切割影响 压抑感的主要控制因素是桥梁高度和梁底板面的宽度。在保证了将桥梁在近距离范围内对人的心理压抑感减小到最小之后,需要对所得的高跨比例做一个适当的调整,使之尽可能的与实际现场观感效果接近。

图5 墩高小于10m时视觉效果分析

由上面的分析可知,当墩高在lOm以下时,不论是由桥墩与桥身实体框定的空间的比例还是此中最佳水平视角方位内的部分,比例都欠佳,过于扁平。而且,此时在正常视距上(道路边缘),人眼对桥身的仰视视角在12°~17°,占据了垂直视野中正中的主要部分,显得较为压抑。较明显,因此会对人的视觉心理产生压抑感。

当墩高在10 ~14m附近时,对视觉效果压抑的影响比较不明显,当桥高低于这个范围时,对人的视线有明显的压抑作用,而当桥高高于这个范围时,对于减轻视线压抑的作用并不明显,相反由实体框定的空间具有理想的高宽比,但最佳水平视角范围内的空间显瘦高,且此时墩高又过高,从而给人以不稳定的感觉。

桥梁高跨比例为1:2.5时,桥孔的整体比例显得比较舒展,桥高与跨度的比例也和我们一般的视觉习惯相吻合。在外形的稳定感及造型的美观之间取得了平衡,比较符合人的视觉习惯,如图6所示:

图6 桥梁整体比例适宜的实景照片

桥梁的高度太低的时候会对视线有明显的遮挡,同时人的视觉心理也会有非常强烈的压抑感,如图7所示:

图7 桥梁高度太低的实景照片

在跨度相同的情况下,桥梁的高度过高,会给人以不稳定的感觉。采用接近正方形的1:1.4的比例明显不如采用工艺设计中广泛使用的1:2.5给人的稳定感强。如图8所示:

图8 桥梁高度过高的实景照片

综合分析,从高架桥梁景观美学角度分析,本工程建议高架桥梁高跨比例为1:2.5。

4.4 高架桥梁美化与周边环境整体协调的美学研究

城市轨道交通高架桥梁的整体环境景观与绿化处理是紧密结合的,要体现高架桥梁的设计功能与美观,只有与环境协调、相融,才能体现出建筑的美。

首先是桥墩的绿化,桥墩绿化可以使桥梁产生与周围的环境共生的互动关系,其处理方式包括在墩身种植爬藤植物,在桥底和墩柱周围铺植草坪、花池、绿化带,并种植喜阴的绿色植物,在有条件的地段,结合墩柱设计竖向的花槽或者竖向的片状绿化,提高桥梁的绿化覆盖程度。然后是桥梁周围环境的绿化,在桥梁周围设置一定范围的绿化隔离带或更大面积的绿色草坪,使桥梁的景观有更加优美的背景环境作衬托,从而提高桥梁的景观欣赏指数,达到优化桥梁景观设计的目的。考虑再细致些,有条件时可以对梁身细部优化处理,包括桥梁构配件的尺度对于周围环境的影响处理。在满足桥梁使用功能的前提下,可对桥梁的构配件细部进行更加细致的构思,并加以装饰手法的运用,以提高桥梁细节的可观赏性,从而达到对桥梁的优化效果。

最终的景观设计目标要求高架桥梁自然和谐的融入背景环境, 使得乘坐轨道交通的乘客可以感受轨道交通的快捷便利, 而周边的居民、行人、司机等感受不到高架桥梁带来的干扰与困扰。

5 结语