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关键词:国内;轨道交通;房地产价值;影响;综述
中图分类号:F293.3 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)19-0220-02
引言
随着中国社会经济快速发展和城镇化的不断加速,各大中城市交通也日益拥堵,给城市居民生活和出行带来了诸多不便,并成为人们日益关注的一个社会问题。在此背景下,轨道交通作为一种高效、便捷、环保的公共交通,开始进入人们视野。轨道交通在提高人们出行效率的同时,也存在着运营成本的问题。如何有效、可持续地运营管理轨道交通是一个普遍性的问题。资料显示,墨西哥城地铁运营车票收入占费用的13%,其他商业性收入只占1%,而政府补贴占运营费用的86%;英国的格拉斯哥车票收入占33.5%,商业性收入占1%,政府补贴也高达63.5%。因此,政府如何使轨道交通外部效益内部化是亟待探讨的重要问题。房地产作为一种特殊的商品,其价值受众多因素影响,轨道交通作为一种新型交通工具,对周边房地产价值的影响程度无形中逐渐攀升。如何进行轨道交通周边房地产价值的评判,轨道交通是否对周边房地产价值产生影响,影响了多少,这些都成为学者们不断研究和探讨的话题。
为明晰国内学界对上述问题研究的脉络,笔者就国内业界对轨道交通与房地产的价值影响的研究进行了梳理,主要在以下几方面:首先是轨道交通对房地产价值影响的时空效应研究;其次是轨道交通对不同物业类型房地产价值的影响研究;最后提出目前研究的不足和后续展望。
一、轨道交通对房地产价值影响的时空效应研究
(一)轨道交通对房地产价值影响的时效性研究
轨道交通对房地产价值影响的时效性研究是从时间跨度分析轨道交通在不同时期对于周边房地产价值影响程度的差异,以研究周边房地产受轨道交通影响的变化趋势,对房地产开发与市场发展有指导作用。时效性研究的计算模型主要有影响范围内外连续时间段对比和特征价格理论。基于影响范围内外连续时间段对比的时效性研究,计算简易方便,不需要复杂的数据模型,结果能有效地说明问题;基于特征价格理论的时效性研究是将时间变量引入特征价格模型中,思路较好,但并不直观[1]。
叶霞飞、蔡尉(2002)借助国外学者的研究方法基础上,以上海地铁1号线为例,发现其对城市边缘沿线车站的影响圈为2km,在圈内、圈外,连续的年份时间内呈不同程度的上升[2]。由此看出轨道交通对影响圈内的时间段不同于影响圈外,影响圈内的房地产价值增值反映明显快于圈外,增值程度在某个时间段也强于影响圈外,影响时效性较长。胡晓霞(2008)对特征价格法的三种简化模型分别试算,得出,杭州地铁一期工程规划前后,周边住宅价格平均上涨140%,终点站上涨200%~300%,由于地铁的规划建设引起的涨幅达到100%[3]。通过特征价格方法的研究印证了轨道交通对房地产价值的影响明显,有正效应也有负效应,总体而言正效应大于负效应。
(二)轨道交通对房地产价值的空间范围研究
轨道交通对房地产价值影响的空间范围研究,是从空间角度分析对周边房地产影响的范围,即以各个站点为中心多大半径圆圈内的房地产价值受到轨道交通的辐射。空间效应的研究的计算模型主要有可达性理论和Hedonic模型。基于可达性理论的影响范围计算模型,比较适合于通过一个城市中心的城市轨道交通线路的开发利益影响范围的确定[4];而Hedonic模型可以准确的反映各个特征变量对房地产价值的影响,有效突出轨道交通的影响程度,并且函数关系简单,计算方便,但是数据要求高,收集完整的数据困难性较高。
江永等(2007)以利用出行时间表述可达性的城市轨道交通影响范围计算模型的原理为基础,从基于广义出行成本的可达性角度来建立理论计算修正模型,计算出上海轨道交通1号线影响范围为1 000m~1 600m不等[5]。何剑华(2004)以Hedonic模型为基础研究北京地铁13号线在500米的影响范围内,住宅价格因靠近站点而比区域高出约1 000元/m2 [6]。由于选取样本数据多处于近郊,相对于远郊地区,影响范围可能较小,因此所带来的增值不具有全面性。
二、城市轨道交通对不同物业类型的影响研究
(一)对沿线住宅的影响
目前国内对于轨道交通对房地产价值影响的研究大量集中在对住宅这种物业类型的分析探讨。例如,胡晓霞(2008)通过杭州地铁对新建住宅价格影响的定量分析,指出对杭州住宅房价影响较大的因素为商业配套、景观环境、地铁条件和教育设施,其中包括了地铁因素[3]。何剑华(2004)以Hedonic模型为基础研究北京地铁13号线在500米的影响范围内,住宅价格因靠近站点而比区域高出约1 000元/m2 [6]。
住宅作为人们的居住地点,较其他用地类型更关系到人们的切身利益,交易更加频繁,因此住宅市场更广泛地存在于房地产市场中,成为学者们集中关注的对象。
(二)对商铺、办公用地的影响
谷一桢、徐治乙(2007)在分析轨道交通对房地产价格影响的研究结论存在差异的原因中提出,一般认为轨道交通对商业及办公物业增值的影响比对住宅的影响要大得多,增长的比例在2倍以上[7]。由于办公用地和商业地价的数据获取较住宅交易价格数据难和复杂,目前对商业及办公用地的单项的实证研究比较少,但已有的研究结果显示,商业用地的增值效应一般情况下会大于住宅的增值效应,尤其是在轨道的一次影响半径内,因此增加此范围内的商业用地比例从理论上看,是十分必要且可行的。
三、展望
在国外,轨道交通对房地产价值的影响一直以来都是研究的热点,随着近年来中国轨道交通的迅猛发展,学者们越来越关注于这一领域的研究,但从以上综述中可以发现,还有一些问题值得深入研讨:(1)多数研究局限于轨道交通对住宅价格的影响,而对商业及办公物业价值的影响,以及对三种物业类型影响的程度差异比较,都缺乏很多实证研究。(2)目前国内许多研究中,都是根据国外研究者确定的影响范围为研究基础,需要结合中国房地产市场和轨道交通的实际情况,选择更为准确的影响范围。(3)城市空间结构存在差异性,即城市的非均质性,在房地产市场上,不同的区位属性导致影响程度不同,并且相邻的房地产市场具有依赖性,因此在剔除这种空间自相关性因素、市场的不稳定性以及消费者偏好等因素上,要更严谨细致地分析。
地铁建设对于完善城市交通体系,缓解城市交通拥堵以及现代化建设具有重要意义,而地铁建设的快速发展,会在很大程度上改变一个城市的房地产格局,所以对于地铁对房地产价值的影响的研究是具有很多现实意义的,然而定量分析城市轨道交通对房地产价值的影响是一项复杂且具有挑战性的工作。对于这种公益性强、经济外部性大的大型公共设施,资金缺乏和运营亏损已成为研究者们旨在解决的问题,随着研究的不断深入和细化,城市轨道交通体系的逐渐形成,轨道交通对房地产价值的影响将形成一个系统,为政府解决其外部性提供指导。
本文争对国内的研究进行归纳,而未对具有丰富经验的国外研究进行系统的总结,而且由于中国已有的研究所采用的研究模型比较集中,未能包括所有计算模型,因而不够全面。
参考文献:
[1] 胡国桥.轨道交通对房地产价值的影响研究——基于重庆轨道交通的实证分析[D].重庆:重庆大学,2008:1-84.
[2] 叶霞飞,蔡蔚.城市轨道交通开发利益还原方法的基础研究[J].铁道学报,2002,(1):97-103.
[3] 胡晓霞.杭州地铁对新建住宅价格影响的定量分析[D].杭州:浙江大学,2008:1-64.
[4] 刘贵文,胡国桥.轨道交通对房价影响的范围及时间性研究——基于重庆轨道交通二号线的实证分析[J].城市经济,2007,(2):83-87.
[5] 江永,叶霞飞,王治.上海轨道交通1号线对沿线房地产价格的影响范围研究[J].城市轨道交通研究,2007,(2):28-31.
关键词:轨道交通;综合监控系统;ATS
Abstract: The application of Integrated Supervision Control System has been analysis, the development of Integrated Supervision Control System in the future has been proposed.
Key words: Rail transit; integrated supervision control system (ISCS); automatic train supervision(ATS)
中图分类号:F570.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1引言
城市轨道交通的机电设备系统涉及面广、技术复杂、专业繁多,各子系统、各部门协调配合,才能确保乘客的安全、列车的有效运营和设备的正常工作。综合监控系统(ISCS)由此应运而生。城市轨道交通是一个复杂的系统工程,涉及电力监控系统(SCADA)、通信系统、列车自动控制系统、自动售检票系统(AFC)、屏蔽门系统(PSD)、防灾报警系统(FAS)、机电设备监控系统(EMCS)等多个分系统。地铁综合监控系统将多个自动化分系统,通过接口配置集合成一个统一的监控系统平台,实现各集成和互联系统的信息整合和共享、综合监视与操作,提升包括行车指挥、运营管理、设备维护、优化配置等在内的轨道交通整体自动化水平,从而成为地铁建设的主流趋势之一。
2综合监控现阶段应用中的问题分析
从轨道交通综合监控系统在国内的实际应用开始,关于综合监控系统应用方式等方面一直处于探索中前行。在轨道交通综合监控系统出现之前,各个系统相对独立,各个子系统之间基本上没有信息共享,系统间的联动也是非常有限的。综合监控系统出现以后解决了各个系统间的信息共享问题,也提供了丰富的系统之间的联动功能。但是关于综合监控系统到底集成到什么样的深度,各方的观点却不尽相同。现阶段我国轨道交通综合监控系统,其监控的对象主要是轨道交通系统的各种设备,还没有对行车进行监控,这主要是出于安全的考虑。
此外在集成概念上,主要包括集成,界面集成及互联概念。一般认为集成是指系统不单独设置服务器等硬件设备,其功能由综合监控系统软件来完成。界面集成是指系统脱离综合监控系统仍然可以独立完成其各项功能,只是把部分功能集成到综合监控系统软件上来。互联则是指独立系统将其数据接入综合监控系统之中,综合监控系统可以监控该系统的设备。从综合监控系统软件平台角度来看,不论是集成、界面集成还是互联,其是将相关的数据接入综合监控软件平台之中,其功能都可以在总监控系统软件中实现,因此从软件平台的角度来看二者之间没有实质性的区别。从硬件配置和子系统功能是否可以脱离综合监控系统独立实现的角度来说,界面集成与互联也没有本质的区别,互联系统和界面集成系统都可以脱离综合监控系统独立运行。
3综合监控发展方向
3.1向信息集成平台的方向发展
随着轨道交通建设进入快速发展期,构建综合监控信息共享平台已成为综合监控集成技术发展的一个方向,必将促进地铁运营企业向信息化、智能化的方向发展。通过城市轨道交通信息集成平台的研究,建立城市轨道交通各应用系统独自产生的多源异构信息资源的整合方法,以及在整合信息资源的基础上,构建用于决策支持、风险控制和故障修复的框架、模型及方法,并开发相关模拟仿真软件、面向乘客的城市轨道交通公共信息系统、面向乘客的城市轨道交通导示系统、面向乘客的城市轨道交通一体化智能优化软件和城市轨道交通数据挖掘模拟系统。为城市轨道交通信息系统集成提供基础,提升城市轨道交通信息利用效率、运营效益和公众满意度。
信息共享平台基于综合监控系统,共享综合监控系统的数据采集平台和通信通道,除完成综合监控运行功能外,设有数据库的设备设施管理分区,包括全线设备设施静态的台账数据,以及动态的应用数据和自动生成的统计分析表。信息资源为各级管理人员日常工作应用,同时还可为持续改革运营机制、提升企业现代化管理水平创造基础条件,促进“智慧地铁”的建设。综合监控信息共享平台既考虑灾情与故障的快速应急联动机制,又可通过本网络满足各级管理、维管人员的日常运营综合信息的应用,有利于发挥系统最大的效用。从数据使用角度来看,未来的轨道交通综合监控系统应该在数据的挖掘与使用方面有更大的发展。举例来说,比如根据维修与故障数据的挖掘与分析来判断设备的稳定性与可靠性,为制定相应的维修与更换计划提供指导。对比同类设备的使用与维修数据,判断不同生产厂家生产的同类设备的可靠性,为设备采购提供指导意见等。比如根据车站的客流信息数据的挖掘与分析为运行方案的调整与优化提供数据参考。
轨道交通综合监控信息共享平台涉及多个专业联合运作,接口和协调复杂,数据信息量巨大,资料收集、汇总和整理工作量大,因此,要完善信息管理,对数据查询、检索和挖掘可逐步完善,分期实现。轨道交通综合监控信息共享平台建设还须考虑保证综合监控系统主要业务的可靠实现。综合监控信息共享平台必须为实现主要功能恰当地集成有用的信息,不能不分轻重缓急、兼收并蓄地堆积信息。因此,在实践中,对于集成哪些子系统以及子系统的接口功能确定都要从实际需求出发。
3.2向深度集成的方向发展
各线路的自动化控制系统相互独立,导致许多宝贵的信息资源无法共享,比如在列车运行调度时,没有考虑供电系统的承受能力,也就无法保证供电系统的稳定运行和高效运行。当列车出现故障时,由于信号系统的故障信息的延迟,可能会对车站的综合监控系统、对车站广播系统、PIS 系统的乘客信息显示、逃生导向的显示、火灾的联动及其通风系统的联动都会带有一定的延迟。以行车调度指挥为核心的集成方式最显著的特征是集成信号系统的ATS子系统,同时集成与行车指挥有关的系统,以行车调度指挥为核心的集成方式是轨道交通综合监控重要的发展方向,实现了对轨道交通中环境、供电、设备、乘客、列车的全面监控,可以进一步实现信息共享和快速联动,真正做到为运营指挥部门服务,提高轨道交通运营指挥的自动化水平。但是由于信号系统安全级别高,ATS和ATP/ATO系统联系紧密,将会对 ATC 系统本身带来一定的不稳定性,从而影响列车的运行,因此,集成ATS后,综合监控系统直接负责行车指挥调度,要求综合监控系统的功能和可靠性更高。综合监控系统集成ATS需要整合ATS软件开发平台和综合监控系统软件开发平台,由于各信号系统开发商的ATS产品软硬件方案不公开,给开发平台的整合造成很大的难度,除此之外,还需要对现行的运营管理和维护体制进行调整,这些都给集成ATS带来一定的风险,也对综合监控系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。在国外,以行车调度指挥为核心的综合监控在国外已有成功实施的先例,如巴黎十四号线、香港西铁、新加坡东北线,国内,方案研究也正广泛开展。
在国内要进行综合监控系统集成ATS的尝试,需考虑综合监控系统的可实施、技术成熟、先进等因素。综合监控集成方案应与成熟的以电调、环调为核心的集成方案相结合,并借助国内信号技术的发展,逐步加深对信号系统集成的深度和广度。目前,只能实行分步实施的方案,先从实施难度小、信号系统相对独立的简单集成和软件对接入手,再逐步实现完全集成。
综合监控对于ATS的集成无论采用哪种深度,都将使综合监控系统实现对行车指挥、机电设备监控、运营维修的统一监控和管理,并加强对软硬件平台、网络资源的有效整合,使综合监控系统的整体自动化程度提高一个层次。
目前,国内对综合监控系统集成ATS的研究尚处于起步阶段,研究成果有限。然而,行车调度是运营管理主要的工作之一,将ATS集成到综合监控系统是轨道交通综合自动化系统的发展趋势,香港、新加坡及欧美轨道交通发达的城市对综合监控系统集成ATS都有不同深度的研究,有的已经投入运营。以行车调度指挥为核心的集成方案使系统的集成度得到进一步提高,实现了对轨道交通中环境、供电、设备、乘客和列车的全面监控,同时简化了系统间的接口,加强了系统间信息互通和资源共享,提升了整个轨道交通机电设备的整体运营性能,提供了一些新的功能和手段,实现系统间快速联动和反应,提高了轨道交通运营的安全性能。真正做到为运营指挥部门服务,提高轨道交通运营指挥自动化水平,有利于机电系统设备的综合联调,扩大了综合维修系统涉及的范围,减少了轨道交通的运营维护人员。从技术进步的角度来看,技术进步将会导致各个子系统之间的适度融合,不久的将来综合监控系统必然会把行车系统纳入监控范围,形成真正意义上的轨道交通系统综合监控。
另外,综合监控系统的发展也可能朝着专业划分方向,以路网为监控对象,按照专业子系统进行划分,形成路网层面的各专业监控系统,这种监控模式的优点主要体现在操作人员和维护人员的高度专业化,维修的快速反应方面。缺点是各个专业之间的配合协调工作复杂程度较高。
结束语
轨道交通综合监控系统是轨道交通系统和自动化技术发展的产物,轨道交通系统作为城市便捷交通的重要解决方案,必将向集成度更高、智能化更强、功能更加丰富的方向发展,系统的功能将更能满足运营方的管理和应用需求,成为城市轨道交通安全稳定运营最重要的工具。
参考文献
关键词:严寒地区;城市轨道交通;车型选择
中图分类号:U416 文献标识码:A
车辆是轨道交通与乘客沟通的桥梁,乘客乘车的直观感受是通过车辆的乘坐环境体现的,轨道交通公司不仅需要为乘客提供安全可靠、环境舒适的车辆,同时又要考虑自身的运营成本支出问题。选择不同的车辆可能会导致整个系统经济、社会与环境效益的很大差异。目前我国已有多个北方严寒地区城市正在实施或拟建城市轨道交通项目,这些城市往往存在整体客流水平偏低,但是鉴于冬季严寒导致公共交通出行率较高,而必须选择大运量车型或编组,以预留足够运输能力的问题。本文即以某北方严寒地区城市为例,从客流预测、运营经济性、工程及系统方案、运输组织等方面对车辆选型提出建议与分析。
1.对客流预测的要求及车型对客流的适应性
1.1 对客流预测的要求
城市轨道交通客流是确定城市轨道交通建设规模及投资决策的主要依据。对于客流预测工作,最基础的内容是调查轨道交通项目沿线吸引范围内的居民出行特征,结合城市空间发展方向,正确把握城市公共交通出行量及其在城市交通方式中的分担比例,通过科学分析,预测出切合实际的轨道交通项目客流值。而对于严寒地区城市,由于冬季漫长寒冷,天气恶劣,随着气温的降低,居民平均出行次数有较大下降,且对机动化出行的要求较高,而公交出行比例也有较大提高,公交出行总量大大增加,同时考虑到冬季居民穿着厚重、活动不便,宽敞的车型可以提供更高的舒适性。在冬季,居民对于地下形式的轨道交通有迫切需求。
而由于严寒城市冬、夏两季交通需求差异较大,因而严寒城市对城市轨道交通需求量最大的时期处于冬季,而夏季的客流需求明显降低。对于轨道交通系统规模,应在提高运输效率和服务水平、降低建设成本和运营成本的原则下,根据预测客流数据和线路服务需求综合分析确定,对于北方寒冷城市,应按冬季客流预测结果作为计算标准。因此,进行客流预测时应尽可能区分冬、夏两个典型季节,并提出两套客流预测结果,以便在前期研究中按冬季客流水平预留系统规模、选择车型,运输组织方案采取冬季、夏季两个方案,以合理控制运营成本。
1.2 对客流的适应性分析
以某北方严寒地区城市轨道交通L线为例:线路长度28.5km,设站23座,最高运行速度80km/h,远期冬季高峰小时最大断面客流量为3.95万人/h,夏季为3.36万人/h,车辆采用技术成熟的钢轮钢轨系统,系统最大规模30对/h,站立标准按5人/O计算。则对于A、B型车,不同的车型及编组对于客流的适应性见表1。
从上表可以看出,考虑一定的运能余量,适合L线冬季客流的车型及编组方案为A型车6辆编组和B型车7辆编组,适合夏季客流的车型及编组方案为A型车5辆编组和B型车6辆编组,为了预留足够的系统运输能力及运能余量,考虑票制票价、土地利用与人口、出行强度等敏感因素对客流水平的影响,系统规模的确定应以冬季客流为标,因此,L线应选择A型车6辆编组或B型车7辆编组。下面针对以上两种情况进行分析。
2.运营经济性分析
2.1 牵引耗电量比较
根据A、B型车辆参数及线路纵断面进行模拟牵引计算,A型车6辆编组按4M2T满载(AW2)进行计算,B型车7辆编组按5M2T满载(AW2)进行计算,牵引耗电量比较见表2。
可知,若以每度电0.6元计算,则L线远期牵引耗电量A型车6辆编组较B型车7辆编组节省支出约369万元/年。
2.2 运营成本比较
城市轨道交通运营成本包括支付的职工工资及福利费、材料、电力、折旧费、资本成本及其他费用等,结合运营要求,在同一客流断面条件下,A型车相对B型车运用列车数量及全日列车开行对数由于运能增加而降低,A型车6辆编组的运用列车数减少3列,配属司机数相应减少,每年可节省成本约150万。
2.3 初期车辆购置费
A型车暂按780万元/辆、B型车按630万元/辆计算,L线采用A型车6辆编组初期需购置30列车,采用B型车7辆编组初期需购置33列车,购置A型车将较购置B型车减少5130万元。
3.土建规模及工程投资分析
3.1 选用不同车型对建筑限界及区间结构的影响
对于区间明挖矩形隧道、暗挖马蹄形隧道,以及盾构圆形隧道内轮廓、直线段双线最小线间距等,A型车的限界要求略大于B型车,相应的投资略有增加。L线90%以上区间均采用成熟、安全的盾构法施工,通过对国内主要城市轨道交通盾构隧道尺寸统计分析,约超过50%的城市采用5500/6200/350管片,随着国内城市轨道交通运营的城市越来越多,根据北京、上海、广州的运营经验,考虑到后期区域沉降造成不均匀沉降等因素,盾构内径近几年有增大趋势。无论选择A型车还是B型车,综合L线工程的隧道埋深、工程地质及水文地质等条件,管片内径都宜采用5500mm,采用5500/6200/350形式,即A型车与B型车对区间工程投资影响较小。
3.2 选用不同车型对车站建筑的影响
A、B型车对于车站设备管理用房的布置和规模基本相同,不同点主要在于车站有效站台长度、车站限界和车站公共区布置规模,一个站台宽度相同的单柱标准车站,A型车6辆编组的车站比B型车7辆编组的车站建筑规模大260m2。A型车包含停车线或折返线的车站长度略长于B型车,车站面积大120m2。L线共设23座车站,其中设有停车线或折返线的车站共3座,全线采用A型车6辆编组的车站规模比B型车7辆编组大6500m2,投资增加约8100万元。
3.3 车辆段规模及投资分析
车辆基地规模依据列车开行方案、全线配属车以及车辆检修任务量来确定。车辆基地用地按最大规模控制,检修规模按近期考虑,远期预留,其余停车列检及周月检规模按近期考虑,统筹远期,按远景规模预留。根据计算,L线车辆基地规模近期B型车7辆编组比A型车6辆编组方案需要的检修列位多1个,停车列检列位多4个,共5个列位;远期B型车7辆编组比A型车6辆编组需要的停车列检列位多2。按照大架修段每辆车占地指标1000m2计算,考虑A型车限界大于B型车,B型车7辆编组方案近期建筑面积略大于A型车6辆编组方案,远期B型车7辆编组比A型车6辆编组方案征地面积大1.4公顷。
4.设备系统方案及投资分析
站台门是设置在站台边缘的一道将站台区与轨行区隔离的屏障,它的滑动门与列车乘客门严格对应,因此站台门规模与工艺布置受车辆参数影响较大,A型车6辆编组每站站台门投资约560万元,B型车7辆编组约520万元,B型车7辆编组全线投资节省约920万元。经比较,A型车6辆编组与B型车7辆编组对于供电、信号、通信及其他弱电系统、给排水、消防及环控系统等方案措施影响较小,两个车型方案投资基本一致。
5.运输组织方案建议
由于北方严寒地区冬、夏季客流需求差距较大,应针对冬、夏季不同的客流预测结果,制定适合相应季节的运输组织方案,优化全日开行列车对数,既可节省运营成本、也可提高运营效益。由于严寒地区客流量稳定性低,还可通过调整列车运行交路、采用灵活编组等方式,达到提高运输效率的目的。
结论
根据分析,L线选用A型车6辆编组,运营成本与B型车7辆编组基本相当、列车牵引能耗较B型车7辆编组有所节省、初期车辆购置费减少5130万元、土建规模及工程投资增加不多、车辆段及设备系统投资基本一致。综合比较,L线采用A型车6辆编组较B型车7辆编组运营成本及工程投资相差较小,因此L线采用A型车6辆编组方案。为保障冬季客流的出行需求,提高乘车舒适性,增加应对高客流风险的能力,对于北方严寒地区城市的轨道交通项目,应对客流量进行分季节预测,选择车型时应考虑预留足够的运能余量,并且通过采用优化的运输组织方案,合理控制运营成本。
参考文献
关键词: 城市轨道交通项目 环境影响评价 评价方法 指标体系
Abstract: In this paper, the formation of domestic urban rail transit project environmental impact assessment and evaluation of scientific references unified approach to standards is as the focus and starting point . With reference to international standards in the full draw on the basis of guidelines, based on the current domestic urban rail transit construction project environmental impact assessment methods and application of standard system preliminary study, EIA methods should be proposed on ideas and operational level departure, as a basis for modeling and analysis covering the construction period and operation phases of the project and a comprehensive analysis of the environment, reshaping urban rail transit project environmental impact assessment methods; on this basis, this paper re-identification of environmental factors and the evaluation factor screening, selection and build a composition covering four categories, 11 two and 35 three evaluation criteria evaluation system aimed at addressing the current standard and its application in the present problems, promote domestic urban rail transit EIA work more scientific, systematic and standardized.
Keyword: Urban rail transit project,Environmental Impact Assessment, Evaluation Method,Indicator System
中图分类号: C913.32 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
城市轨道交通正在成为我国未来公共交通设施建设中的重点项目,项目本身具有投资大、周期长、城市区域建设等特点,其线路走向及敷设不但关系城市土地利用、商业格局及区域发展,更易造成干线周边的噪声、振动、电磁等环境污染,已经引起社会公众的普遍关注。作为大型现代交通工程,城市轨道交通对区域环境影响复杂深刻,国内却因相关环境影响评价起步较晚,目前尚未形成科学统一的方法和完善健全的指标体系,在各大中城市轨道交通规划与建设呈现蓬勃之势、路网水平不断提高的当前,进行该项具体研究与探讨具有迫切的现实意义。
城市轨道交通项目环境影响评价方法
1、环评方法思路层面。笔者以为,作为城市轨道交通项目环境影响评价的基本方法,要围绕宏观设计目标指向,注意构建并依照轨道交通规划环境评价基本框架进行。分析方法基本框架应予综合衡量,分析模型设计应涵盖以下六个关键纬度:(1)城市总体规划符合性分析,(2)土地环境相关规划协调性分析,(3)环境制约因素分析,(4)环境承载能力分析,(5)环境影响预测分析,(6)规划方案合理性分析。我们需要从上述六方面出发进行分析,确立环境影响评价行为方法框架,指导环境影响识别。
2、环评方法操作层面。考虑到城市轨道交通实际,项目环评应以工程分析和环境分析为基础,将工程分析和环境分析相结合,全面综合地进行环境评价工作:根据建设期施工工程项目特点和沿线环境特征与敏感程度,进行环境影响预测与评价;全面考虑运营期噪声、振动、电磁、废水、生态以及维护等总体环境影响,提出并优选全过程的环保措施和最佳方案。确保覆盖建设期与运营期全部过程、范围和活动。
工程分析应涵盖内容如下,(1)工程概况:项目的名称、地点、地理位置、建设性质、规模、制式、线路走向、建设单位、工期、占地、总投资等。(2)线网及建设规划:规划范围、规划年限、规划规模、规划布局、规划结构等。(3)土建工程构成:主体工程、辅助工程、土建工程分类、工程量、主要工程指标、施工方法、施工量等。(4)设备系统构成:设备系统分类、设备量、主要技术指标等。(5)主要运营指标:运营范围及里程、客流量、列车编组、列车开行对数、输送能力等。(6)工程污染源:污染源类型、污染物分布及污染源强核算工程环保措施 环保设施、投资及占总投资比例等。
环境分析应涵盖内容如下,(1)声音环境,污染源有污染源、列车噪声、风亭、冷却塔噪声等,所保护部门主要是分布与城铁高架线路、地面、地下线路、停车场等区间线路两侧的生活居住区、医疗文教区、疗养地、文物保护单位。(2)震动环境。污染源主要是列车行进自身,所保护部门为分布于隧道和线路之上或两侧的生活区、医疗文教区、疗养地、文物保护单位等。(3)水环境,污染源产生于施工工程和车辆清洗维护,主要保护位于隧道内下和车站内的地表水、地下水饮用水源。(4)生态环境。污染源主要为施工活动和工程本身造成的景观破碎度指数、司乘垃圾等,重点关注周边生态功能保护区、风景名胜、基本农田保护区、森林公园等。
二、城市轨道交通环境影响评价指标体系筛选
确立了规划环境影响评价的目标和方法后,甄选并建立环评的评价指标体系要注意以下原则:首先,由于指标系统结构复杂,层次众多,子系统或各要素之间具有相互作用,有相互间的影响先入和影响导出关系。需要在众多的原始数据或评价信息中筛选出较为灵敏、便于度量的主导性指标作为评价指标。因此,既要遵循科学性、完备性、可操作性等指标甄选的原则,又要注意多层次、动态化、趋稳性等。
在充分考虑环境保护法律法规、国家与地方环境保护标准、行业技术规范、城建环境规划资料、建设项目工程实施、项目环境影响评价等法规或因素的基础上,笔者尝试重新进行环境因素识别、评价因子筛选,初步构建了涵盖四个一级组成类别、11个二级评价指标和36个三级评价指标的指标体系(如下)。
关键词 厦门,城市轨道交通,线路走向,既有铁路利用
根据厦门市城市总体规划,其城市布局形态将向岛外杏林、集美、海沧扩展,呈“多核单中心集团式”结构。未来将形成以厦门岛为中心的“一环数片、众星拱月”的格局(见图1)。在这一城市化进程中,厦门的城市结构和交通模式将在现状的基础上发生从量到质的较大变化,岛内外联系将显著增长,居民出行次数和出行距离将明显增加,进出厦门岛内外的交通拥挤程度也将进一步加剧,迫切需要加快建设联系岛内外和新老城区间的大容量轨道交通设施。.
本文将结合厦门火车站至和平码头既有铁路线已经停用,以及福厦线引入厦门地区进岛铁路段复线后能力有较大富余的实际情况,针对厦门轨道交通1号线线路走向与既有铁路利用方案问题开展专题研究。
1 1号线线路走向方案分析与调整建议2001年提出的厦门市轨道交通线网规划推荐方案[2],由5条轨道交通线路组成,线网规模为181km(见图2)。该推荐方案总体上符合城市布局形态,符合厦门市城市综合交通发展战略和对外联系通道的布局。该方案中的轨道交通1号线主要连接海沧、本岛、集美与同安区,起终点分别设于海沧和同安,规划线路总长度54.6km;在本岛采用厦禾路———嘉禾路———福厦路走向,较好地满足了厦禾路———嘉禾路等通道上的既有客流需求。但该方案存在以下几方面的不足之处:
(1) 如果上述方案的1号线(与既有铁路平行区段)采用地面线路型式,则其与原有铁路干线一起形成两条城市区域分割带,将使本岛东西向之间的联系状况进一步恶化。
(2) 如果上述方案的1号线(与既有铁路平行区段)采用高架线路型式,则一方面将使介于既有铁路与1号线之间的土地开发利用受到严重影响,同时还将严重破坏嘉禾路和厦禾路的景观,并造成道路周围的大量动迁。另一方面,根据国内有关城市的轨道交通建设经验,高架轨道交通建设项目每公里综合造价将高达3亿元人民币左右。如果采用地下线路型式,将使工程造价大大提高(每公里综合造价将高达5~7亿元人民币)。
(3) 本岛东部和杏林北部区域的土地低密度利用状况将难以得到改变。
(4) 由于嘉禾路和厦禾路已经没有可实施开发的余地,因而难以通过实施沿线开发来筹措建设资金,因此1号线项目的建设资金只能依赖于政府财政资金。
(5) 如果上述方案的1号线(岛内段)与利用既有铁路的市郊列车线同时存在,两者之间的竞争将大大降低城市轨道交通的投资效率。
为此,建议将2001年提出的厦门市轨道交通线网规划推荐方案中的1号线(岛内段)线路走向方案改为:海沧中心———和平码头———沿既有闲置铁路至厦门火车站———沿既有铁路至厦门北站(见图2);新的1号线自厦门北站沿既有铁路跨海终止于厦门西站,以充分利用铁路闲置线路、铁路设施能力或既有铁路的空间走廊。这样既可以克服原方案的缺陷,又为1号线建设资金的筹集找到一条切实可行的渠道。
2 既有铁路利用方案研究
厦门地区既有铁路和平码头站———厦门火车站区间全长5.3km,目前已经闲置。杏林站———厦门火车站区间全长20km,福厦铁路建成后,该区间将增建二线,主要运行鹰厦线、福厦线客车以及进出岛内的小运转列车,复线后区间能力有一定的富余;杏林站———厦门西站区间只运行福厦线的客车,能力有一定的富余;厦门火车站———前场站———东孚站区间目前已经开行市郊列车。上述既有铁路区间能力的富余,为开行市郊列车创造了一定的条件[3]。
根据厦门地区既有铁路状况及我国铁路管理体制现状,并结合厦门市城市发展实际需要,以福厦铁路建成为背景,提出以下4个既有铁路利用方案。
2.1 方案1:开行大站距市郊列车与利用城际列车相结合的方案
该方案在不改建既有铁路和不影响既有铁路运营的前提下,利用既有铁路富余能力在厦门西站———厦门火车站区间开行与城际列车停站方式相同的大站距市郊列车,中途停靠厦门西站、杏林站、厦门北站、厦门站;同时利用城际列车的站位空间来解决部分城市客流需求。
如果铁路部门能够根据厦门客流需求情况,在高峰时段适当增开市郊列车,且公共汽车等城市道路交通系统又能与市郊列车很好地衔接,则该方案将能在短时期内以极低的成本,部分解决厦门岛内外区域之间的通勤交通问题。根据初步测算,该方案在一定条件下的单方向高峰小时、高峰断面输送能力可以达到4200~6600人。
2.2 方案2:开行小站距的市郊列车方案
该方案利用既有铁路富余能力及和平码头站———厦门火车站区间闲置线路,开行厦门西站———厦门火车站———和平码头站区间的小站距市郊列车。初步设想沿途设置厦门西站、杏林站、厦门北站、火炬路站、仙岳路站、莲花新村站、莲前西路站、厦门站、万寿山站、植物园站、思明南路站、和平码头站。
根据铁道第二勘察设计院的研究成果[4],上述区间的实际运行图铺画的能力可以达到101~107对/天。在开行8对快运货物列车、11对货物列车的条件下,全天可以开行84~90对旅客列车。而根据文献[3]的数据,2008年、2010年、2015年铁路客车需求对数分别为31、35、67对。从全天平均来看,至少在2010年前后的铁路富余能力是比较大的。因此,如果铁路部门在高峰时段的7:00—8:00及17:00—18:00内,以组织开行厦门西站———和平码头站区间的市郊列车为主,且公共汽车等城市道路交通系统又能与市郊列车很好地衔接,则该方案将能在较长时期内以较低的成本解决厦门岛内外区域之间的交通问题。
该方案2010年的旅客输送能力分析如下:
(1) 如果高峰小时开行市郊列车8对、10节编组,以每辆车载客300人计,则单方向高峰小时断面输送能力可以达到24000人次左右。
(2) 如果每天开行市郊列车55对、10节编组,以每辆车载客250人计,则每天单方向高峰断面输送能力可以达到13万人次左右。
(3) 如果能够保证城际列车等中长途列车在厦门西站———厦门站区间内不越行市郊列车,则从理论上讲,在6:00—23:00时段内,该区间的旅客列车追踪通过能力将可以达到127对。考虑到市郊列车与长途列车之间的衔接需扣除20%的能力,则每天能够开行旅客列车的对数将达到105对。这样,010年可实际用于开行市郊列车的能力将达到70对。因此,如果每天开行市郊列车70对、6节编组,以每辆车载客250人计,则每天单方向高峰断面输送能力可以达到10.5万人次左右;而如果每天开行市郊列车70对、10节编组,以每辆车载客250人计,则每天单方向高峰断面输送能力可以达到17.5万人次左右。
但是,根据铁路部门预测,2015年上述区间既有铁路的客车需求对数将达到67对,那么,即使按最理想状况考虑,2015年可实际用于开行市郊列车的能力最多只能达到38对;如果按10节编组、每辆车载客250人计算,则每天单方向高峰断面输送能力只能达到9.5万人次左右,难以满足厦门岛内外的远期轨道交通客流量需求。
综上所述,方案1和方案2将在一定时期内能够以较低的成本、较好地解决厦门岛内外区域之间的交通问题,但难以从根本上满通需求。另外,方案1和方案2的最小发车间隔均需要8min左右,此服务水平是难以令人满意的,因而也将难以很好地促进沿线土地的高密度开发。
2.3 方案3:将既有铁路改建成城市轨道交通方案该方案将厦门西站———厦门火车站———和平码头站区间改建成厦门城市轨道交通1号线,其车站设置的初步设想与方案2相同。
该方案可以完全按照城市交通需求来确定城市轨道交通建设和运营标准,关键问题如何取得铁路部门的合作。如果城际列车及长途列车车站不能全部移出厦门岛,或者不能取得该区间路权的所有权或使用权,则该方案将难以付诸实施。
2.4 方案4:利用闲置铁路线路和既有铁路走廊建设城市轨道交通方案
该方案利用鹰厦铁路的路权空间走廊与和平码头———厦门火车站区间及高集、集杏海堤区间的闲置线路建设厦门城市轨道交通1号线。
该方案可以完全按照城市交通需求来确定城市轨道交通建设和运营标准,其关键问题也是如何取得铁路部门的合作。但由于该方案给铁路部门造成的负面影响不大,因而与上述方案3相比,将容易得到铁路部门的合作和支持。
上述4个既有铁路利用方案的简要特点归纳如表1所示。
3既有铁路利用方案的实施建议
关键词:城市轨道交通;外部性;房地产
中图分类号:F287.3 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2007)11-0173-03
外部性概念是1890年经济学家马歇尔首次在著作《经济学原理》中提出的,是指私人收益与社会收益、私人成本与社会成本不一致的现象。美国经济学家萨缪尔森认为外部性就是一个经济当事人的行为影响他人的福利,这种影响并没有通过货币形式表现或市场机制反映出来。
一般来说?熏外部性满足两个条件:一是某人或某企业(假定为A)的效用由另一方个人或企业(假定为B)决定或选择?熏而在决策时未考虑的福利;二是市场缺乏激励机制使B对A的影响进行补偿。当B带给A积极的、正面的影响时,称之为外部经济性;反之则称为外部不经济。
福利经济学认为,如果一种商品的生产或消费会带来一种无法反映在市场价格中的成本,就会产生一种“外部效应”。外部效应是指一些产品的生产与消费会给不直接参与这种经济活动的企业或个人带来有害或有益的影响,其中有益的影响称为“外部经济”,否则就是“外部不经济”。
城市轨道交通作为城市基础设施,具有准公共物品的属性,以广大城市居民为服务对象,改善了城市居民尤其是居住在轨道交通沿线居民的交通条件,具有显著的外部经济性。其外部性主要表现在以下几个方面:
(一)社会效益
城市轨道交通的发展,提高了市民出行使用公共交通工具的可能性,为减少交通拥挤堵塞起到了积极的作用,缩短了出行时间,提高了人们的工作效率。同时,城市轨道交通增强了市区的可通达性,加强了各部分之间的联系。
(二)经济效益
城市轨道交通节约了交通成本,有效促进了城市经济的发展,尤其表现在对沿线房地产发展的巨大促进作用。
由于城市轨道交通的外部性在对沿线房地产的影响方面最为显著,所以在这方面的研究成果也最为丰富。
一、国外的研究
国外学者对城市轨道交通对房地产的外部性研究,主要从空间和时间两个方面着手。
轨道交通对房地产的空间影响表现为沿线不同距离的房产价格所受影响不同。通常采用的研究方法有:
(一)对沿线房地产价格影响最显著的距离范围进行研究
DeWee(1976)在加拿大多伦多省21公里地铁线建设的前后,对地铁沿线位于城市中央商务区内的住房价值进行调查后发现,地铁站口附近的住房价值比其他沿线的住房价值变化更为明显,地铁站对其附近的住房产生了轻微的正面影响。
Bowes(2001)将地铁对住宅价格的影响分为正面性和负面性,通过建立特征价格模型(Hedonic)进行详细分析,结论为地铁站对住宅价格的影响,不但与距离地铁站的距离有关,还跟到CBD的距离、需求方的特点等因素有关。
(二)划定不同的距离范围,找出价格随距离变化而变化的规律
Al-Mosaind(1994)等对美国俄勒冈州波特兰市的地铁研究发现,该市的地铁开通两年后,距车站500米范围内的住房价格比其他地区的住房价格高10.6%,而且距车站越近住房价格就越高。但由于噪声和拥挤等原因,紧靠车站附近土地的潜在价值会有所下降,不过总效应仍然为正。
美国加州大学Robert Cervero和Michael Duncan (2002)运用特征价格模型研究了圣地亚哥县(San Diego County)各条轨道交通沿线商业房地产增值情况。结果表明:商业房地产,在市中心铁路车站周围增值91%,在电车(Mission Valley)站点周围增值72%。
(三)找出价格和距离之间的量化关系,得出影响系数
美国Sedway公司(1999)分析了旧金山湾区快速运输电气火车系统(Bay Area Rapid Transit District, BART)对周边住房价值的影响,研究结果表明,独户住房距离BART车站每增加1.61千米,房价将减少3 200美元~3 700美元,车站周围的公寓租金比其他地方的租金要高15%~26%。同时写字楼的价值也是随着与车站的距离的增加而减少,距离车站400米以内的办公房地产价值是距离车站超过600米的办公房地产价值的2.46倍。
美国北德克萨斯州大学经济发展研究中心的Bernard L. Weinstein和Terry L. Clower等(2002)应用交通成本模型(TCM)的研究结果表明,德克萨斯州东北部的达拉斯市轻轨系统(Dallas Area Rapid Transit Light Rail)对办公房地产价值的提升有很大的促进作用,对23个车站约400米范围内的3 924宗物业价值与非车站范围的4 898宗物业比较,车站影响区的写字楼价格提高了53%。
轨道交通对房地产的时间效应表现在规划期、施工期和运营期内对沿线房地产价格的影响。国外的研究主要有:
Pickett(1984)采用三种方法收集数据,在地铁站开通四个月后,对周边住房进行研究,结论为:地铁站附近住房的平均价格在地铁站开通四个月后上涨了1.7%,数额为360美元。
Han(1991)研究了汉城地铁2号线和4号线之间一中转站,发现地铁开通前,地铁站周围影响区域的物业价格基本相同,但当地铁2号和4号线分别开通后,地铁站周边的房地产价格快速上升,直接影响区域内的物业价格上涨了17倍,间接影响区域内的物业价格也上涨了14倍。
Knaap等(2001)研究了波特兰Max轻轨西部延长线在规划期间对地价的影响,发现宣布建设轻轨消息后,在0.5英里的范围内,土地价格上升了31%,在1英里范围内,土地价格上升了10%。
Bae等(2003)研究了汉城地铁5号线对住宅价格的影响,结论为地铁开通前的几年内对周边住宅价格有显著的正面效应,但在开通后的三年内,这一效应变得不再显著。
二、国外的应用研究
正是由于城市轨道交通的外部性对沿线房地产产生了巨大的正面作用,而外部性的实质在于如何使经济行为的外在影响内部化,所以很多学者在轨道交通与房地产联合开发利用方面作了大量研究。
美国城市土地协会(Urban Land Institute)1979年发表了联合开发的权威性研究报告。该报告分析了多伦多和蒙特利尔的成功经验,结合美国20世纪六七十年代以来轨道交通发展以及周边土地利用和房地产开发的案例,指出美国联合开发失败的原因不在于市场因素,而在于公共部门和私营部门对联合开发的复杂性缺乏足够的评估和认识;指出联合开发项目的规划与发展的关键在于政策的制定与协议的签订;具体政策包括土地分区与利用规划、车站的位置、交通系统、管理机构、土地的征用与转让政策、公共设施的提供以及对民营投资的调控等方面。
美国科学院交通研究所(Transportation Research Board of the National Academies)受联邦交通管理局(The Federal Transit Administration)的委托,1998年系统地研究了美国公共交通的融资问题;2002年又分析了联合开发的优越性,客观地评估了联合开发在城市发展中的影响和效益,并提出了与之相配套的城市规划、土地利用规划指导性建议,引导和鼓励联合开发实施的政策建议。
联合开发策略从20世纪80年代开始在日本和美国的城市有了应用案例。以东京为例,很多私铁公司将郊区铁路与铁路沿线的零售商业、房地产、公共汽车、宾馆等产业进行综合经营。
三、国内的研究
中国的城市轨道交通建设起步较晚,但近十多年来发展迅速。自从1969年10月北京建成第一条地铁以来,直至90年代初,上海、广州地铁相继开工,其他城市也紧锣密鼓开始筹备和研究,全国十多座城市要建地铁或轻轨,掀起了国内轨道交通建设热潮。到目前为止,在国内已有6座城市,6条线路,共103公里的项目批准立项,但尚未施工;有10座城市,13条线路,共235公里工程项目已报立项待批;还有10座城市,20条线路,共318公里工程项目正在筹划待报。上述项目预计在本世纪初30年内完成,届时包括现已运营和新建的线路总长度可达800公里。我国城市轨道交通建设蓬勃发展的同时,也涌现出一些资金紧张、运营亏损等问题。为了使轨道交通更好地发挥外部经济性,能够良性发展,许多专家学者进行了大量的研究。
广州作为在地铁方面走在前面的城市,在地铁和经济发展方面有较多例子。随着地铁1号线的开通运行,交通条件得到巨大改善,土地升值很快。深圳大学钟建民(2000)基于交通成本模型(TCM)的研究结果表明:地铁建成后,坐落于地铁车站周边的商服业对地铁的敏感程度非常高,其租金的增长幅度为40%~500%。而黄慧明(2001)对广州市地铁1、2号沿线31个住宅楼盘的均价进行计算,并将它同2000年广州市在售商品住宅平均价格进行比较分析得出:地铁沿线的住宅楼盘均价(5 935元)只略高于广州市在售商品住宅平均价格(5 869元),但是海珠区和白云区的地铁沿线住宅楼盘平均价格要比海珠区和白云区的商品住房平均价格低许多。
上海地铁通车前后,房地产也受到了明显影响。叶霞飞、蔡蔚(2002)采用作为分析基础设施建设所产生的社会效益代表性理论之一的资产价值法,选取两个主要影响因素,一是对离地块中心距最近的轨道交通车站的出行距离;二是离地块中心最近的轨道交通车站沿地铁线路方向距中央商务区的距离作为自变量,建立城市轨道交通开发利益的计算模型:
其中,为地铁车站圈内地块i与圈外附近区域的住宅平均房价差,为距地块i最近的地铁车站沿线路方向至人民广场站的距离,为地块i中心至最近的地铁车站的出行距离。
他们分析了1991―2001年间上海地铁1号线莘庄站到漕宝路站2千米内的多层住宅情况,得出结论:上海地铁1号线为沿线房地产商所带来的开发利益非常巨大,仅南国花园、茂盛花园和银厦花园三个楼盘的开发利益之和就高达2.9亿元。褚劲风(2004)等对轨道交通沿线商品住宅价格的影响研究发现,上海地铁1号线徐家汇站到莘庄站之间,地铁系统、次级商业中心徐家汇和楼盘建造年份是影响商品住宅价格的主要因素,而楼盘所在小区绿化率和距离超级购物广场等因子对其影响不显著。
邓文斌等(2004)在北京市地铁13号线周围2公里范围内选择了57个在售楼盘作为样本,采用特征价格(Hedonic)方法,并选取半对数模型,以楼盘均价作为因变量,以距中央商务区的距离、距最近地铁车站的距离、楼盘建筑面积、楼盘装修程度、楼盘所在区域人均收入等属性作为楼盘的特征变量进行回归计算,发现地铁13号线车站对周围2公里范围内的楼盘平均每建筑平方米增值285元左右;样本楼盘的总建筑面积为1 511 392万平方米,地铁13号线对这57个楼盘的总增值为285×151 392×57=2 459 363 040元,即总增值达24. 6亿之多,而这部分增值利益都被开发商占有了。
四、国内的应用研究
田莉、庄海波(1998)以广州为例探讨了城市轨道交通建设与城市土地开发两者之间的互动机制,提出了联合建设(Integrated-construction)概念,建议快速把轨道交通建设纳入城市规划和城市建设的有机系统,促进交通系统与土地开发之间协调发展,引导城市土地利用的有序演变和发展。
清华大学的仝允桓以北京为例,提出了关于城市快速交通线和房地产相结合的一体化联合开发的概念,内容包括:中心城市到卫星城镇快速交通走廊的联合开发;建设城区内快速交通走廊的联合开发;现有交通设施更新改造与相邻区域的联合开发。
五、结论
城市轨道交通作为一种安全、快捷、环保的现代交通方式已为越来越多的人青睐,它的高性能大大刺激了周边商业,尤其是房地产的发展,产生了巨大的外部经济效益。我国有很多正积极建设或计划建设轨道交通项目,但从现有部分城市的运营情况来看,有些处于亏损状态,轨道交通的外部性带来的经济效益被其他开发商无偿占有了。因此,如何有效利用轨道交通的外部经济性,最大程度地发挥它的经济效益,使外部性有效地成功地转为内部效益,是轨道交通发展的当务之急。鉴于上述研究,认为在城市轨道交通项目规划实施中,应采用与房地产联合开发的模式,在项目前期筹集资金,建成后根据一定比例分享收益,使轨道交通带来的外部收益,如房地产增值,公平正当地返回一部分到轨道交通,给公共交通事业和开发商带来双赢的局面。
参考文献:
[1] 马歇尔.经济学原理[M].北京:商务印书馆,1994.
[2] 田莉,庄海波.城市快速轨道交通建设和房地产联合开发的机制研究[J].城市规划汇刊,1998,(2):30-40.
[3] 苗启虎,何小竹,费方域.城市轨道交通外部性及其盈利模式探讨[J].城市轨道交通研究,2004,(5):9-11.
[摘 要] 为满足城市轨道交通发展和教学需要,本文以opentrack仿真模拟软件为实验平台进行轨道交通的仿真模拟实验开发。文中以上海地铁1号线轨道信号布置图及相关数据为仿真实验参考依据,对上海地铁1号线实现列车运行仿真,并依此得到各种开行方案及各车次列车开行时刻表,列车运行图等具有参考价值的输出文件。通过本实验,学习者能够初步了解opentrack仿真模拟软件并可将其应用到实际研究、教学和学习当中。
[关键词] 实验开发;仿真模拟;opentrack
[作者简介] 高帆,上海工程技术大学城市轨道交通学院,研究方向:城市轨道交通列车运行仿真,上海,201600;谢世豪,上海工程技术大学城市轨道交通学院,研究方向:城市轨道交通列车运行仿真,上海,201600;魏浩然,上海工程技术大学城市轨道交通学院,研究方向:城市轨道交通列车运行仿真,上海,201600;梅佳佳,上海工程技术大学城市轨道交通学院,研究方向:城市轨道交通列车运行仿真,上海,201600;刘璐,上海工程技术大学城市轨道交通学院,研究方向:城市轨道交通列车运行仿真,上海,201600
[中图分类号] u23 [文献标识码] a [文章编号] 1007-7723(2013)04-0027-0003
轨道交通运行仿真模拟对轨道交通初期设计、运营需求预测、事故预防及防治措施以及轨道交通相关专业教学发挥着重要作用。在轨道交通设计阶段充分考虑轨道交通运营要求是轨道交通建设的一个重要发展趋势,采用成熟、高效的运营方案设计与优化方法及相应的工具是提高轨道交通工程设计质量与效率的基础。由于影响轨道交通运营过程的因素多,且相互之间关系复杂,传统的解析方法难以对运输组织方案及其可靠性进行综合的定量评价,因此,模拟或计算实验技术在轨道交通运营过程分析与论证中起着越来越重要的作用[1]。总之,轨道交通运行仿真系统可以辅助轨道交通设计和运营调度工作,提高轨道交通规划、设计与运营管理工作的效率,促进运输组织各个环节。因此,如果可以掌握一种轨道交通仿真系统,并灵活应用到实际当中,这对于轨道交通专业的学习和轨道交通事业的发展都将有着重要意义。opentrack仿真模拟软件由于其突出的特点,被选作本次上海1号线仿真实验的平台。
一、实验设计原理
(一)国内研究现状
我国从20世纪80年代开始致力于铁路运输模拟的研究,初期的研究主要应用于铁路编站及列车运行过程的计算。1993年,杨肇夏等人[2]研究开发了用于教学培训的铁路列车接发系统,并于1997年完成了产品化;1998年,何天建与毛保华等人共同致力于基于列车牵引计算的列车运行过程模拟系统研究[3][4],并于1999年开始应用于轨道交通系统的工程设计工作,此后又不断完善系统使其适应不断发展的新机型、新路线[5][6];近年来,徐瑞华等人建立基于列车运行图的城市轨道交通列车运行延误的模拟模型,并设计合理的列车运行延误统计指标和模拟分析方案进行模拟,分析列车运行延误及其传播与能力利用率、缓冲时间等因素的关系,并应用于上海地铁系统的模拟[7]。毛保华等人还研究将列车运行过程计算与优化设计理论用于不同闭塞方式下的铁路信号机布局优化方法。
(二)实验开发设计的意义
可以说中国城市轨道交通事业是起步晚而发展快。对城市轨道交通的实验探究也主要集中于近几年,并且多是在铁路系统基础上的修改延伸。目前,我国城市轨道交通发展出现了技术水平跟不上发展步伐,面临很多难以解决的技术问题。同时还出现了不合理的专业技术人才结构及大量运营管理专业技术人才的需求。
opentrack仿真模拟软件基本具备解决上述问题的能力,利用其仿真结果既可以解决列车运行等多方面问题,还可以用于轨道交通运营人员技术培训。目前,这款软件在我国相关院校和轨道交通公司的普及率和课题研究的应用率并不高。因此,结合实践进行实验开发与设计,对opentrack软件的推广和初学者使用该软件都会有一定帮助。
(三)实验开发与设计的目的
通过本实验,学生可初步了解opentrack软件的结构、功能以及工作原理。结合信号设置、列车参数应用、数据处理等理论知识的学习,可进一步强化学生对信号、车辆、运营三方面专业知识的掌握,对学生实际操作能力和上岗能力的提升也有很大帮助。同时,还为老师提供新的教学手段,更有助于提高老师的教学质量和学生学习的效率。
二、opentrack软件的结构和功能
opentrack用户需输入三大类型数据分别对应三个模块:即车辆和牵引机车数据、基础线路设施数据和列车时刻表数据。用户输入相关数据信息后进行仿真即可。仿真过程是按照用户输入的基础数据,列车在已经定义的线路结构上按照预定义的时刻表和仿真参数设置实现仿真,仿真能够实现与各种车辆相对应的不同运动学方程所进行的连续数值计算或线路沿线信号设备离散布置计算、信号状态显示这两大类仿真过程。opentrack仿真过程中能提供多种不同格式的数据输出,并允许用户根据需要以不同格式和形式来保存和处理数据。
经过多年的应用实践,opentrack软件现广泛应用于以下轨道交通工程领域:
(1)城市轨道交通网络系统基础设施的需求分析与规划;
(2)线路和车站的运营能力分析、列车牵引分析;
(3)构建列车时刻表并分析其适应性和鲁棒性;
(4)多种信号系统分析,如离散阻塞系统和移动闭塞系统等;
(5)系统故障和延迟模拟分析(包括基础设施故障和车辆故障等)。
三、仿真实验的开发设计
(一)数据输入
在线路数据和运行图数据方面,opentrack采用了对象的层次型结构,按照生成的先后顺序从下向上排列,可分为4层,见表1。
该组织方式的优点是逐层递进、结构清晰,易于满足各种不同功能对数据的需求。但是需要说明的是,以上采用针对的是固定闭塞方式时的情况,如果是移动闭塞,那么因为区间无通过信号机,即无进路(route),此时组成径路的最小单位在区间是进路段(path)。
(二)列车仿真
在opentrack软件中列车分为快速列车(城际列车)、区域列车、货运列车。列车的类型决定了软件中阻力计算公式不同。opentrack具有可在仿真计算中应用的列车数据库,也支持用户自定义列车类型,即输入列车的相关参数。列车参数包括列车所选机车类型、机车和拖车的总重量、列车的长度,包括机车长度和拖车长度、列车类型、最大加速度、平均制动减速度、空气阻力公式等。
对于机车,opentrack软件进行单独管理,通过depot数
据库管理机车数据。每个depot数据库可以管理任意数量的机车。不同depot数据库中机车数据可以相互复制。机车数据包括牵引力-速度曲线、制动力-速度曲线、机车重量、长度、阻力因数等。opentrack程序还支持用户通过编辑工具对曲线图和图形界面数据进行修改。
(三)仿真计算
opentrack仿真为混合仿真,涉及连续仿真和离散仿真。列车运动基于运动微分方程,采用连续仿真方法,涉及安全的信号系统和延迟采用离散仿真方法。数值仿真算法(如euler法)用来计算列车运动。euler法是利用前一时刻列车的速度,计算当前时刻列车的方法,可以提供足够的计算精度。
为了使列车加速,机车必须提供大于牵引阻力的驱动力。牵引力与牵引阻力的差值称为功率余量。牵引力通过牵引力-速度曲线计算,该值和当前速度以及粘着情况相关。牵引阻力与速度以及轨道参数(里程)相关。
(四)数据管理
opentrack通过三种不同类型文件管理输入、输出数据:文件(documents)、数据库(databases)和计算结果(evaluations)。
documents-opentrack程序用此类型文件存储线路结构信息和列车运行图。这些文件的特点是,能够通过图表编辑工具或属性编辑工具"inspector"进行编辑,且在opentrack程序中调用是无限制的,它取决于仿真模拟的类型、线路布局模块和仿真生成时刻表数量大小。
databases-opentrack使用六大类型数据库存储列车数据、车站数据和列车时刻表相关内容。其主要由以下内容组成:机车数据、车辆数据、运行线数据、时刻表数据、车站数据和列车运行路线数据。上述各种文件中,当有多个不同数据文件时,仅能有一个数据文件在opentrack仿真过程中被调用。
evaluations-openteack程序保存仿真过程中生成的各种输出文件。这些文件以ascii文本文件形式保存,可以在文本编辑器或excel数据表格中进行
四、结 语
随着城市轨道交通事业的发展,轨道运行仿真系统会更多地运用到实际当中,以解决各种各样的技术问题。同时,轨道运行仿真实验对于学生的专业知识学习也起着不可小视的作用。仿真实验作为一种全新的教学手段,有助于激发学生学习的兴趣和培养创新意识,尤其是在实验经费和设备受到限制的条件下,开展实验仿真教学是一条切实可行之路,也是高等教育大众化发展的一种必然趋势[8]。
[参考文献]
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