高速铁路概论论文范文

高速铁路概论论文篇1

论文关键词：京津城际高速铁路，选择行为分布，Logit模型

 

一、引言

目前已有的研究铁路旅客乘车选择行为方法主要可分为两类：一类是基于旅客调查的定性分析方法， 此类方法比较接近实际情况，但难于准确刻画选择行为的内在机理，另一类是基于计量经济学的随机效用理论而建立定量的非集计描述模型，其中较具代表性的是Logit 模型， 它通过把效用表达为确定性效用和随机性效用两部分，并且假定随机效用服从一定的概率分布， 得出旅客选择各种交通方式的概率。[1]

本文针对铁路旅客运输的特点， 在利用实地调研数据分析铁路旅客乘车选择行为主观影响因素的基础上，建立舒适度与乘车费用、时间的舒适度函数，并采用随机效用理论描述乘客乘车选择行为效用，建立铁路旅客乘车选择行为的多项Logit 模型和计算方法，得到以不同收入划分的乘客人群对普通列车、原动车组和京津高铁的定量选择分布。

本文重点研究对象京津城际高速铁路是中国最早开工建设并将最先建成的第一条高标准铁路客运专线，全长约120公里，连接首都北京和天津两大直辖市。该线路采用高新技术的系统集成，主要特点为速度快、动力强、能耗低、零排放、低噪声、宽车体、车内设备人性化、高安全性、全天候运行、自动运行控制等。京津城际高铁于2005年7月4日正式开工建设，2008年8月1日全线通车，开通第一年累计运送旅客1870万人次，高速、安全、舒适的高铁缩短了京津两地的时空距离，创造了良好的社会经济效益。

目前北京、天津两地之间的列车种类主要有京津城际高速铁路、和不以京津两地为起点、终点的过路普通快车和普通列车，在高铁未开通之前主要是“和谐号”D字头动车组满足京津两地乘客往来需求，在高铁开通后动车组停止运营。因此，本文选择不同职业划分的乘客人群对普通列车、原动车组和京津高铁三种车型的定量选择分布进行分析比较。

南开大学高铁调查项目组于2009年10月、11月、12月和2010年1月在天津站和北京南站连续5次跟踪调研，调研方法采取现场发放和回收问卷的形式，共发放问卷1800份，收回问卷1500余份，有效问卷1323份，调查对象针对京津城际高速铁路的旅客。本文基于实地调研所得数据建立Logit模型，其分析思路和研究方法可推广运用于其它相关领域。

二、旅客乘车选择行为的影响因素分析

旅客乘车选择行为的影响因素分析可从主观因素和客观因素两个角度入手。

主观因素与旅客本身特性直接相关，包括旅客的年龄、性别、身份、收入、出行目的、出行距离、消费观念等。这些主观因素决定了旅客出行的费用、时间需求和消费特性。[2]

客观因素是指旅客无法决定的外部因素，包括衡量铁路客运产品服务质量的安全、方便、快速、准时、费用、舒适度6个因素。其中，不同类型的列车安全性差别不大，因此可不作考虑。方便、快速、准时3个要素互相关联，可归结为时间因素；费用因素主要表现为票价及随乘车时间长短、路程远近、舒适度等不同而变化；舒适度因素包括候车环境、乘车环境等。因此，可将客观因素概括为时间、费用和舒适度三个因素进行分析建模。

本文舒适度函数的定义方法：

(1)列车上旅客的舒适程度与出行时间成反比关系。费用不变的条件下， 列车的旅行时间越少，旅客舒适度较高。但随着出行时间的增加，单位时间节省所得的舒适度增加量递减。

(2) 列车上旅客的舒适程度与出行费用成正比关系。旅行时间不变的条件下， 费用增加能够带来较高的舒适度。但随着出行费用的增加，多花费单位费用所能赢取的舒适度增加量递减。

所以考虑建立舒适度与时间和费用的关系模型如下：

记舒适度为C，时间为T（分钟），费用为F（元）则按照假定有

C=k*其中k为比例系数，考虑数量级的缘故，本文中k=50。

三、京津城际高速铁路旅客乘车选择行为的Logit 模型

1、铁路旅客乘车选择行为的效用描述

一般来说，个体旅客n 对列车i 的效用函数Uin是随着列车特性和旅客主体特性的不同而变动的， 可以用下式表示：

Uin=Uin（SEn ，Ain）

式中：SEn 为个体旅客n 的主体特性向量，即主观因素；Ain为列车i对个体旅客n 的特性向量， 即客观因素。

将Uin 改写成：Uin = Vin+in

其中，Vin表示的是SEn和 Ain中可以直接观测的到的特性变量（如乘车时间、费用、旅客的收入等）所产生的效用，而in为不可直接观测到的随机变量的效用和，在此将其列入误差项，并假定其与Vin相互独立且其期望为0，即E（in）=0。

在此Vin=[1]

式中：βkin 是与个体旅客n 和列车i 的第k 个特性变量相对应的待定参数；是个体旅客n 和可选择列车i 的第k 个特性变量。

基于随机效用理论的多项Logit 模型， 该模型所表示的个体旅客n 对该两地间列车i 的选择概率Pin为：

2、应用Logit模型并结合实际调研数据分析京津地区不同收入人群选择不同类型列车的概率

京津地区列车的类型

列车特性变量

费用

时间

舒适度

普通火车

D字头动车

高速铁路

京津地区列车的类型

不同收入旅客人群

 

0-1000

1000-3000

3000-5000

高速铁路概论论文篇2

同其他行业一样，我国铁路在20多年的改革进程中，经历了数次的变革。党的十一届三中全会以后，铁道部将统管的人事、劳资、计划、财务等方面的权利下放到了所属的铁路局，开始试行全行业的经济大包干；1986年，铁道部提出“一包五年投入产出，以路养路、以路建路”的全路经济承包责任制，实现了一次管理体制上的重大突破；1993年，铁路系统开始建立现代企业制度，铁路企业全面实行资产经营责任制，2000年，一个以“政企分开、企业重组、市场经营，建立适应社会主义市场经济的铁路管理体制和经营机制，满足国民经济和社会发展需要”为总体目标的改革方案正式出台，这个方案确定的铁路改革的基本模式是“网运分离”，即把具有自然垄断性的国家铁路路网基础设施管理与具有竞争性的铁路客货运输经营分离开，组建一个统一的国家铁路路网公司及若干个有较强实力的客运公司和货运公司，实行分类管理。

改革开放以来，我国铁路建设取得了显著成绩本文出自新晨，2000年我国铁路完成的旅客周转量、货物发送量、货运密度和换算周转量均为世界第一位。但随着我国经济建设的快速增长，铁路总体上仍然不能适应国民经济和社会发展的需求，迫切需要加快发展。

2004年1月7日，国务院常务会议讨论并原则通过了《中长期铁路网规划》，明确了中国铁路中长期建设目标和责任，规划到2020年，全国铁路营业里程达到10万km，主要繁忙干线实现客货分线，复线率和电化率要达到50%，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到和接近国际先进水平。自此，我国铁路进入了跨越式发展的新时期。

2我国铁路投融资体制的改革

推进我国铁路跨越式发展，实现《中长期铁路网规划》目标，需要2万亿元的资金，我国铁路的发展将为各类投资者提供广阔的市场和发展空间。目前我国铁路大规模建设已拉开序幕，正在迎接各类投资者参与我国铁路建设。2005年7月26日，铁道部出台了《关于鼓励支持和引导非公有制经济参与铁路建设经营的实施意见》。《意见》指出：铁道部将在7个方面加大改革力度，为非公有制资本进入铁路提供有力的政策法规支持和保障。我们看到，随着我国铁路跨越式发展的进程，外来资本、民营资本等社会资金更多地注入铁路，这不仅给我国铁路提供了迅速发展的资金源泉，更重要的是为加快我国铁路改革和发展提供了动力。

2005年9月，铁道部举办“中国铁路投融资改革论坛”，来自国务院有关部委、地方政府领导和国内外铁路、金融、企业界的专家,300余人出席这次高层论坛，共谋我国铁路投融资改革大计。这次论坛的召开，标志着我国铁路投融资体制改革又迈出了坚实的一步。

我国铁路投融资体制改革的重点和方向已经明确，就是坚持“政府主导、多元化投资、市场化运作”的总体思路，充分发挥政府主导作用；鼓励社会资本投资铁路，推进投资主体多元化；拓展融资渠道，为社会资本投资铁路提供更多选择；完善铁路监管体系，规范市场化运作行为；建立健全相关法规，保护各类投资人的合法权益。

3我国城市轨道交通的发展

经过10多年的建设和发展，我国现已有10座城市18条425km的城市轨道交通线路投入运营，而在20世纪80年代前，我国的城市轨道交通仅有北京全长40km和天津全长7.4km的地铁。

随着我国经济建设的快速发展，我国开始进入城市化和机动化的加速发展阶段，城市轨道交通以其大运量、高效率、低污染等优势，迅速成为许多大中城市解决交通问题的首要选择，并在我国形成以地铁、城市快速铁路、高架轻轨、跨座式单轨等为主的多元化发展趋势。

据国内15个城市轨道交通规划，到2010年我国计划新建城市轨道交通项目总长度将近1300km，估计总投资约5000亿元，北京、上海和广州,座城市规划以每年40km的速度建设轨道交通项目，如此建设速度在国际上是非常罕见的。除了里程增加外，我国的轨道交通也由原先的地铁一种形式向多样化发展，如北京的地铁、大连的快速轻轨、重庆的跨座式单轨、上海磁悬浮等。

轨道交通的快速发展起到了缓解交通压力，促进城市发展等积极作用，但也有一些问题值得注意。由于我国城市轨道交通发展历史比较短，经验也不足，尚未建立起完善的、独立自主的制造产业，很多城市轨道交通的车辆、通信信号、控制等系统，另外、盾构设施、设备等多数是从不同国家引进的。

当前，我国城市轨道交通建设事业是高潮迭起、如火如荼，从某种意义上讲，我国的城市轨道交通建设已经成为中国经济发展中最重要的亮点之一，而受到全世界前所未有的关注和重视，国外公司，特别是掌握世界最先进城市轨道交通技术和设备的跨国公司纷至沓来，采取多种手段，运用多种方式将他们的产品和技术输入我国，而相比之下，我国城市轨道交通设备设施的生产企业无论各方面都逊色很多，因此，给人造成一种错觉，似乎我国的城市轨道交通建设事业只是在引进和使用外国的技术和设备，其实并不是这样，我国政府和主管部委一直是把扶持鼓励中国城市轨道交通设备设施生产企业的自主创新放在第一位，出台颁布了许多相应的办法和措施，支持这些企业在引进和吸收国外优秀技术成果的同时，大胆改革、不断自主创新，尽快开发研制出拥有自主知识产权的各类高科技产品，来促进我国城市轨道交通事业的发展。

4控制投资的措施

在我国铁路和城市轨道交通建设快速发展的今天，国家要投入大量的建设资金，为充分发挥投资效益和搞好投资控制，必须认真分析查找影响投资的主要原因和制订控制投资的措施。影响投资的主要原因和投资控制的措施应重点从以下几个方面考虑。

4.1提高勘测资料质量

勘测资料质量应能经得起工程实施阶段的考验。目前工程实施后，由于标高错误、地质资料不准、土源不落实和料源不可靠等勘测资料质量不高等原因，造成大量的变更设计，给投资控制、项目管理带来极大的困难。为此，作为各专业设计人员应清楚地认识到勘测资料是设计的基础资料，而且是第一手资料，是设计的依据，它相当于工厂生产产品的原材料，将直接影响到产品的质量、功能和价格。同样，勘测资料的质量还直接影响到投资的高低，最终将直接影响整体的设计成果。提高勘测资料质量，特别是要提高地质专业勘探资料的准确性。因为地质勘探资料准确与否，将对线路、站场、桥梁、隧道、建筑等专业在工程实施阶段的投资产生很大的影响。所以，应全面提高各项勘测资料的质量。

4.2优化线路走向和线路敷设方式设计方案

工程投资的控制，重点是在设计阶段，而线路走向和线路敷设方式是影响设计阶段工程投资的重要因素之一。在设计阶段能否做好线路走向和线路敷设方式的优化工作，不仅关系到工程建设的整体质量和建成后的效益高低，而且还关系到工程建设的总投资。线路走向和线路敷设方式设计方案的优劣，直接影响着所有专业的工程投资，所以，线路专业设计人员一定要在线路走向和线路敷设方式设计方案和优化上下功夫，综合各方面因素，力争确定径路最短、工程量最少、技术先进及经济合理的最优的设计方案，达到合理、有效地控制工程投资的目的。

4.3注重土源的调查和土石方的合理调配

在铁路路基和城市地铁车辆段路基工程中，土源点的多少、土质种类的确定和运距的远近以及填挖土石方地段的土石方调配，都对工程投资有着直接的影响。对于同一条线路，如果沿线土质均能满足填土要求，而选择的土源点过少，则势必造成填方运距的增大和相应投资的增加；如果沿线土质不能满足填土要求，特别是在平原地区或缺土地区，则要作就近改良土和远运A、B级土的方案比较，同时还要考虑改良土是集中拌合改良，还是沿线拌合改良，以及各种改良方法的比较等。因此，专业设计人员应结合取土单价、运距远近和土质种类等情况，综合确定土源点，进行土石方的合理调配。

4.4加强各专业设计工程数量的准确性

各专业设计工程数量准确与否，是直接影响工程投资的关键因素。各专业设计人员一定要熟知有关设计规范、设计标准和相应的施工规范，特别是应熟知本专业的工程量计算规则及定额中有关子目所包含或不包含的工作内容，以避免工程量计算错误或发生重列和漏列。工程数量算完后，还应与类似工程进行对照分析，对出现异常的工程含量要查找原因，及时纠正偏差，控制好投资。所以要求各专业设计人员一定要加强责任心，具有较高的业务水平，保证计算的工程数量准确无误。

4.5加大站后专业工程设计深度

站后专业应加强现场调查工作，改变重设计、轻投资的思想。严禁过去在设计阶段，特别是在初步设计阶段编制概算时，估计工程量或估算费用的做法，应对工程投资予以高度重视，针对设计图纸详细计算工程数量、正确套用概预算定额、准确计算各项费用。对此，站后各专业一定要加大设计深度，特别是要加大可研的深度，在可研阶段，力求做到设计原则、设计规模、设计内容及设计标准准确无误，以保证初步设计总概算不得超过可研总估算10%的要求。

4.6合理补充各专业缺项定额

针对目前客运专线、中低速磁悬浮、快速轻轨、跨座式单轨、城市地铁等建设项目的启动，新结构、新技术、新工艺以及一些特殊的施工工法和施工方案不断出现，使得目前定额缺项较多。为合理控制工程投资，工程经济人员应与有关专业设计人员共同研究，根据设计确定科学的施工工法及施工工序等，并参照类似或接近的工程项目确定其工、料、机消耗量，合理补充各专业缺项定额，避免因不了解新结构、新技术、新工艺、新材料和不了解具体的施工工序和施工方法而随意补充缺项定额，并且应将补充定额附入文件，以备审查之用。同时，应按规定送交上级主管部门（如铁路工程定额所、建设部标准定额司）以便进行系统管理和制订统一标准。

4.7用正确合理的施工组织设计（或工程筹划）指导概算编制

施工组织设计（或工程筹划）是概算编制的依据，也是概算的基础。为了合理、有效地控制工程投资，工程经济人员必须从施工组织设计（或工程筹划）抓起，而且必须认识到施工组织设计（或工程筹划）的重要性和必要性。工程经济人员除应十分熟悉本项目情况外，还应具备一定的施工组织设计（或工程筹划）理论知识和施工经验，必须经常不断地到施工现场进行参观和学习，熟悉和掌握施工的全过程，了解和熟悉工程设计的一般概念，并不断进行知识更新，特别是铁路项目对大临和过渡工程的规模和数量应结合本项目的具体情况进行合理设置和确定。另外，材料供应计划也是施工组织设计的重要组成部分，材料费在概算总额中所占的比重较大，约占60%~70%，其运杂费在整个设计概算中所占比重也相应较大。经济合理的选择料源点，特别是经济合理地选择当地料，并合理确定经济分界点是有效控制工程投资的关键。设计中一般应根据项目的具体工程分布情况、直发料和沿线当地料分布及供应情况，通过计算和比较，确定料源点和供应范围。

4.8提高征地、拆迁和管线切改数量及单价的准确性

征地、拆迁和管线切改数量特别是单价的准确与否，对工程投资控制的影响相当大，通过近几年多个项目的实施情况看，征地、拆迁和管线切改增加的费用，与原概算相比，超出1倍甚至几倍，造成投资严重失控。因此，要求专业设计人员在勘测期间一定要进行实地调查和勘察，落实清楚拆迁和切改的项目及数量。对重大拆迁一定要有切实可行的书面协议，在有可能的情况下，最好与建设单位一起或由建设单位与产权单位签订实施性协议。对于征地数量计算的合理性还应考虑一些具体情况和实际情况等多种因素，特别是由于铁路、城市轨道交通建设，致使一些零星边角地耕种和使用困难，确属无法耕种和使用范畴，建议亦应计算在征地数量内。工程经济人员对征地、拆迁和管线切改单价的确定，一定要合理并应尽量接近于实际。

在铁路和城市轨道交通工程建设项目中，设备费总额在总概算中亦占有较大的比重，所以设备类型确定的合理与否对投资控制的影响亦较大。以往专业设计人员往往轻视投资、忽略造价，盲目追求高标准、新技术，任意超标，对设备类型的合理确定没有引起足够的重视。致使设备费中的不合理费用在概算总额中所占的比重越来越大。因此，要求专业设计人员一定要根据项目设计标准、规模和要求形成的生产能力及设计要求的功能，合理确定设备类型，严禁超标，提高国产化率，并依据价值工程原理，力求以最低的投入来达到必要的功能，达到控制工程投资的目的。

5结束语

综上所述，在我国铁路和城市轨道交通新一轮建设高潮中，要真正控制好工程投资，首先是各级领导必须对此予以高度重视，加强人员培训；其次设计人员要不断提高自身业务素质，不断进行知识更新，要有对国家和人民高度负责的责任感、使命感和荣誉感，特别是要清楚地认识到设计阶段是控制工程投资的关键阶段，技术与经济相结合是控制工程投资最有效的手段，一定要将价值工程理论贯穿于设计的全过程中；最后要加强内外部的横向和纵向管理，特别是专业间、各设计分包单位间接口的管理。控制工程投资，绝不能单纯地认为是某一个专业、某一个设计分包单位或总体设计单位的工作，而应清楚地认识到要真正搞好投资控制，除与工程经济人员各方面因素有关、以其为主、要求具备“一专多能”的素质外，还和所有与工程投资有关的专业、设计分包单位设计人员息息相关、密不可分，它们是一个相辅相成、紧密相连、相互影响、相互制约、不可分割的整体。

摘要：通过追述我国铁路和城市轨道交通的发展，展望铁路和城市轨道交通项目的建设前景，论述其影响投资的主要原因和控制投资的具体措施。

高速铁路概论论文篇3

[关键词]交通枢纽；高速铁路；设施布置；中心地理论

Abstract：Major integrated transport hub stations are built thanks to high-speed railway. The hub stations’ internal facilities layout programs have great significance of meeting passenger demand and improving transfer efficiency. Firstly, this paper elaborates concept of high-speed railway passenger hub station and its typical spatial layout mode. Then, it uses central place theory to study the layout of elevated waiting layer and underground station hall layer. It provides theoretical support for the planning and construction of high-speed railway hubs.

Key Words: Transport hub; Facility layout; Central place theory

中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：

1引言

伴随着我国高速铁路路网的逐步成型，我国铁路车站也出现了一批依托于高速铁路而新建的特大型综合交通枢纽。此类枢纽以高速铁路为主导运输方式，通常都衔接多条多方向的高速铁路。枢纽内部辅以其它交通运输方式，共同组成一个复杂的交通系统，实现旅客中转换乘和集散服务。它是城市综合交通体系的重要组成部分，也是实现城市内外部交通转化的重要依托节点。在高速铁路综合枢纽内衔接的交通方式主要包括高速铁路、城市轨道交通、出租车、公交巴士以及私家车等。如何更好的实现多种运输方式在综合交通枢纽内的换乘衔接，设计出效果更佳的站内设施布置方案，对于较好地满足客流需求，保障乘客顺利、便捷地完成换乘过程，提高高速铁路综合枢纽换乘效率，具有重要的现实意义。

2高速铁路枢纽概述

2.1高速铁路客运枢纽概念

交通运输枢纽，是一种或多种运输方式或者几条运输干线交会并能共同办理客货运输作业的各种技术设备的综合体，其主要功能是实现旅客的集散疏解及旅客在不同交通方式的快速转换，它是综合运输网中的重要微观节点[1][2]。按照衔接运输方式种类的数量多少，交通枢纽可分为单一交通枢纽和综合交通枢纽。单一交通枢纽是指由同种运输方式两条以上干线组成的交通枢纽，综合交通枢纽是指以及由两种及其以上运输方式的干线组成的交通枢纽。

本文所指的高速铁路客运综合枢纽，是指在符合条件的大型城市，以衔接的一条或多条高速铁路作为枢纽内的主导运输方式，枢纽内连接多种城市内部交通运输方式，由多种交通方式所联结的固定设备和移动设备共同形成的巨大交通系统，其系统功能是为旅客提供便利的中转换乘与集散服务。

2.2 高速铁路客运枢纽空间布局典型模式

相比于传统铁路车站的平面布局形式，高铁客运枢纽具有立体化换乘，多层次衔接，整体集约化布局，各类换乘设施完善，旅客换乘距离短，换乘舒适性好、便利性强等特点[3][4][5]。枢纽布局更注重立体空间的运用，争取做到各种交通方式的无缝衔接，其典型的枢纽空间布局模式主要包括地上部分和地下部分，采用通过式与等候式相结合的方式。客流流线采用上进下出、下进下出的组织形式。

地上部分通常分为高架候车层和地面站台层，而地下部分通常分为地下站厅层和地下轨道交通层。高架层为旅客的进站层，结合旅客进站流线将高架层分为不同运营性质铁路的候车区域，以及售票、安检、检票、商业、服务等功能分区。地面层为高速铁路站台层，按照引入线路性质差别，车站到发线站场通常分为高速场、城际场和普速场等。地下部分按照衔接地铁线路数量分为地下若干层，通常地下一层为换乘站厅层，其主要功能是为了实现各种交通方式在枢纽站内的无缝衔接，在站厅中设有城市轨道交通的换乘大厅，站厅的两侧有停车设施与出租车上客区域等，客流通过本层实现了各种交通方式的贯通。而位于整个综合枢纽空间最下层的是地下轨道交通层，结合衔接的地铁数量，可能再分为不同的地铁站台层，通过换乘通道与立体换乘设施进行连接。

图2-1 北京南站示意图

3高铁枢纽内部各层间设施布置研究

目前，在高铁客运枢纽的设施配置与布局研究方面，缺乏成体系的高铁客运枢纽空间立体布局理论。而枢纽站内各种设施的合理布置与配合利用，对于枢纽站换乘功能的充分发挥，起着十分重要的作用。对于客运枢纽站的换乘设施布置，可应用克里斯塔勒中心地空间理论来对其进行研究。

克里斯塔勒中心地空间理论，是由德国城市地理学家克里斯塔勒（W.Christaller）和经济学家廖士（A.Losch）于上世纪三四十年代分别提出的。克里斯塔勒经研究发表著作《南部德国的中心地》，详细地阐述了中心地的定义、划分及分布模式[6]。该理论的研究重点是不同规模多级城市在一块匀质开阔平原地带上的布局问题，不同规模等级的中心地见的分布秩序和空间结构是其研究核心。书中将中心地定义为能为居住在周边区域的居民提供商品或服务的地方，由于中心地具有为周边居民提供商品或服务的功能，因此它对于一定范围内的周边区域能够产生相当的吸引作用力。

同时，中心地自身具有等级性。依据所提供商品或服务品质、种类及数量的差异，中心地可以分为不同等级。按照一定的交通组织原则，通过交通方式连线将高、低等级中心地联系起来，各等级中心地均位于交通连线上。不同等级的中心地，其空间分布结构显示出镶嵌的结构特征，较小的枢纽区域总是包含镶嵌在较大的枢纽区域中，一级镶嵌于一级之中，由此以往，直至最高一级的枢纽区域。

3.1枢纽内设施在中心地理论中的体现

对于高速客运综合枢纽，基于克式中心地理论的观点，枢纽内设施所在的位置就可以看作中心地。而基于设施服务功能作用的大小差异，可把枢纽设施分为高级枢纽设施与低等级枢纽设施，高级职能枢纽设施所在的位置即为高级中心地；同理，低级职能枢纽设施所在位置即为低级中心地。高级中心地位于枢纽内的核心位置，服务等级高、服务范围广、本身数量少。而与高级中心地相比，低级中心地镶嵌在其四周，服务等级低、服务范围窄、本身数量较多。除此之外，枢纽内还存在一些功能与作用介于二者之间的中心地，称为次级中心地。

图3-1 中心地布置范围的形态示意图

由上图可见，如果中心地采用圆形的布置形态，则必然会在几个圆形区域相切形成服务空白区，在空白区内的乘客就得不到相应的中心地服务，故而圆形布置形态会造资源与空间的浪费，另外设施之间衔接配合出现差池。而采用内接于圆的正六边形的形态可以消除圆形形态的服务空白区，不仅充分利用了空间资源，而且设施彼此间的过渡连接配合情况较好。这样可以使得乘客使用设施起来更加便利，从而可以更加最大限度地发挥设施的整体功能。

高速铁路客运枢纽站内的各类设施具有以下特征：（1）枢纽站内一般衔接了几种交通方式，其首要的功能是实现乘客在各种交通方式的换乘。枢纽站为旅客提供交通换乘服务，即为旅客提供便捷的换乘条件，其中就涉及到各类设施的分布问题；（2）依据不同设施的作用功能、乘客使用率与便利程度、设施功能对枢纽站功能实现的贡献重要程度，各类设施也具有等级性。站内设施级别越高，其功能作用越强、乘客使用率和便利性越高、对车站功能实现的贡献度越大。（3）枢纽站内的设施布局情况决定了客流流线，乘客走行径路上必然经过各类设施，所以需要考虑客流集散点之间的联系。

综上所述，克式中心地理论与高速铁路客运枢纽站内的设施布局问题具有一定的相通点和较强的适用性，可以通过中心地理论解决枢纽站内的设施布局设置问题。基于客流流线，通过中心地六边形空间结构模式来分等级布置，布置流程如图3-2所示。

图3-2 枢纽站内设施布置流程图

3.2进出站旅客换乘过程与层间流线分析

现今比较典型的高速铁路客运枢纽通常都采用立体分层的建筑结构，主要包括高架候车层、地面层、地下站厅层、地铁站台层。客流流线采用上进下出、下进下出，通过式与等候式相结合的形式进行组织设计。

对于乘坐地铁到达枢纽的乘客，其可能目的是换乘铁路或其他交通方式。但对于大型的高速铁路综合枢纽，我们认定其主要换乘目的是为了换乘铁路。对于这类进站客流流线，其使用的客流设施较多。客流进站的流程如图所示：

图3-3 地铁换乘铁路客流层间流向图

这类客流乘坐地铁到达枢纽站后，通过扶楼梯设备到达地下站厅层的地铁付费区，经过闸机后再在诱导系统的指引下乘坐扶楼梯到达高架候车层，经过问询后在人工售票窗口或自动售票机处购得车票，需要候车的乘客会在候车大厅略加等待，经检票后再通过扶楼梯向下到达铁路站台层。而无需等待的乘客，则可直接检票乘坐列车出发。这样乘客换乘会使用到的设施包括：地铁站台=>扶楼梯=>地铁出站闸机=>扶楼梯=>问讯处=>铁路售票口/自动售票机=>安检仪=>候车大厅=>扶楼梯=>铁路站台。

图3-4 铁路换乘地铁客流层间流向图

对于高速铁路换乘地铁的乘客，经铁路站台层的扶楼梯向下到达地下站厅层，在信息诱导辅助下，到达地铁付费区，在地铁购票窗口及自动售票机取得地铁车票，经过地铁安检仪后，经地铁检票闸机进入地铁付费区，向下经扶楼梯到达地铁站台后上车离开。这类乘客完成整个换乘过程会使用到的枢纽设备包括：铁路站台=>扶楼梯=>地铁售票口/自动售票机=>安检仪=>地铁检票机=>扶楼梯=>地铁站台。

3.3基于中心地理论的设施布置研究

1.设施分级

基于前面的分析，可以依据乘客对于设备的频繁度和便利度，将枢纽站内的设施的分为以下三个等级。中心枢纽设备：（1）候车区域、地铁换乘大厅；（2）次级枢纽设备：售检票设备、安检设备、换乘扶楼梯；（3）商业服务设备、信息诱导设备，问讯设备。

2.设施规划布置

为了对枢纽站内各类设施布置问题作适当简化，现作如下假设前提：（1）各类设施布置时仅以中心地进行考虑，忽略其具体形状和空间尺寸；（2）乘客在选择设施接受服务时，遵循就近原则，且各设备的使用便利性均等；（3）不考虑车站所处的自然条件，另外轨道交通的站台及轨道属于硬件性设施，不在考虑之列。（4）所布置的设施，其等级服从整体布置，可以灵活改变，并在小范围内作适当调整。

由此在上述假设的前提条件下，结合克式中心地理论，得出若干以枢纽进出站换乘流线使用设备为中心、大小相同的正六边形组合在一起的枢纽站设备理想布置图。

图3-5 枢纽站设备理想布置图

在设备理想布置图中，设备的布置是绝对均匀的。但在实际情况中，考虑土地利用、设备差异等情况，绝对均匀布置是不可能实现的，只能基于上述的假设来进行均匀布置。基于上述理论，本文重点分析高速铁路枢纽站内高架候车层和地下站厅层的设施布置问题。

首先，考虑分析高架候车厅的设施布置。首先考虑设置进出站口、售票口、候车区域，确定客流流线的主要走向。假定铁路站场布置走向是东西向（横向），那么进出站口宜设计在南北向（纵向）布置。由于乘客乘坐除地铁外的交通方式都是到达地面层，因此进站后需借助电动扶梯上升至高架候车厅。为乘客候车便利及较好地满足换乘需求，首先考虑候车大厅和售票设备的布局位置。候车大厅根据车站本身相应的站场情况可以分为高速铁路候车区域、城际铁路候车区域、既有线铁路候车区域。根据克式中心地理论，候车区域作为中心设施宜设在中心位置，加强其与其他各设施的联系，减少旅客走行距离。售票设备宜布设在自电动扶梯上到候车层，并与候车区域不远的位置，高架层的四个角落位置较好。铁路的安检机宜设在上行扶梯进站必经流线位置处，而检票系统宜设在候车厅的东西两侧，旅客经安检及检票后经由自动扶梯等立体连接设备下到站台层后乘客离开。

图3-6 高架候车厅中心地设施布局示意图

而对于地下站厅层，因高铁站场布置走向是东西向（横向）布置，因此高速铁路出站旅客出入口也固定于东西向布置。为考虑地铁换乘各类交通方式的快速与便捷，地铁换乘大厅应设在整个地下站厅层的中心位置，换乘大厅外侧四周设置地铁售检票、安检设施，内部设置通向地铁站台层的自动扶梯及楼梯。在站厅层的南北两侧均应设置换乘扶楼梯供乘客通向铁路高架层候车。结合本站站型在南北侧也可设置公交站场、出租车乘车道。

图3-7 地下站厅层中心地设施布局示意图

4结束语

高速铁路客运枢纽的主要功能是实现城市对外交通客运的集散和城市内部交通的综合换乘转化。枢纽内衔接方式多，涉及到的设施类别也比较多，本文采用德国学者克里斯塔勒的中心地理论对枢纽内各类设施进行等级划分和合理布置，对于提高枢纽节点的换乘效率，推进城市交通体系合理发展有着重要意义，同时也为高速铁路枢纽站的规划建设提供了一定理论支持。

参考文献：

[1] 张平.铁路客运综合交通枢纽与城市交通的换乘研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2010,6

[2] 于慧东.综合交通枢纽中高速铁路和城市轨道交通的换乘研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2012,5

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[4] 周建喜.广州南站规划设计[J].铁道标准设计.2011,(8)：126-130

[5] 陈东杰.上海虹桥综合交通枢纽超大型轨道交通系统研究[J].中国铁路.2009,(10)：5-10

高速铁路概论论文篇4

关键词：高速铁路 建设 变化 安全 发展 分析

1 高铁建设概述

随着我国社会和经济的发展。现阶段中国高铁大规模建设，与快速城市化同步推进，使得这一影响更为深刻和复杂。大规模高速铁路建设离不开对巨额资金的渴求，铁道部近些年来加大了投融资力度的改革。目前，高铁项目建设最重要的融资方式为铁路建设基金以及铁道部发行的铁路债。2009年全国新组建了43家合资铁路公司，投资规模达到了3万亿元。但是，在合资的铁路中，以地方政府整地拆迁入股仍旧是最主要的合资模式，其他社会资本参与投资的积极性仍旧较差。

铁路项目不仅投资大、周期长，并且其运费长期担负着经济和政策的双重责任，因而受到了管制。此外，随着公路航空等新型交通工具的出现以及发展，由于分散了铁路的客流从而影响了铁路的效益。这也是长期以来无论国外还是国内投资者对铁路发展和投资持保留态度的原因，一定程度上制约了铁路在全球的进一步发展。

由于建设高铁需要大量的资金，因此，其建设的重点就是成本预算的控制，其主要方法包括香蕉曲线、项目成本分析表法、成本累计曲线法、挣得值法以及价值工程法等。在建设项目的过程中，利用挣得值法在很大程度上保障了项目实施的顺利进行，虽然利用此方法在控制道路、桥梁、公路以及民用建筑等造价方面的研究已经相当成熟，但是在高铁上研究此法还比较少见。

2 高铁造价控制分析

第一，测算直接成本。在铁路建设中，成本主要包括人工费、材料费、机械使用费、其他直接费、间接费以及分包工程费等。

第二，归集资源费用到成本库。成本费用归集的对象是独立工程合同所确定的项目。如果在同一施工现场、同一施工现场或者工程开工、竣工时间差不多的前提下，也可以将两个或者多个工程项目确定为它的成本核算对象。在高铁项目的建设中，同时或开工时间差不多的各个标段也可以运用此方法。

第三，确定成本动因。决定成本发生的重要的活动或事项即为成本动因。而影响选择成本动因的因素有计算成本动因的成本、采用成本动因的数量、选定成本动因与实际作业消耗间的相关性以及成本动因的采用所导致的行为等。

第四，计算成本动因的分配率。每单位作用成本动因引起的制造费用的数量就是成本动因率。

第五，计算整个工程总造价。整个工程的成本=∑（成本动因成本+直接成本），根据此式便可以得出精确的成本统计核算值，最终一次累加得出ACWP曲线。

第六，统计已完成的工作量。对于计算已完工程量应当严格按照施工组织设计进行。

第七，计算。通过对比已经做好的曲线，根据挣得值法的评价指标就可以非常直观的掌握项目的进展情况和资金的使用情况，进而更好的控制工程造价。

在建设项目中，施工阶段的造价管理和成本控制处于整个项目管理体系中十分重要的地位。因此，做好造价控制是增加经济效益的关键。由于在发生费用之前便采用了改进的挣得值法控制了造价，因此，由此控制的造价更加科学有利。但是造价的控制是离不开进度控制的，因此，如何将挣得值法紧密的结合施工组织设计并将关键路线融入挣得值法是目前急需解决的一个问题。

3 测量方法对高铁造价控制的作用

编制工程概预算时，要熟练掌握定额，准确采集基础数据，增强编制依据的可信度，熟悉图纸和各种设计规范、标准图集，查对工程量，确定合理的施工方案，做好造价分析。对于传统的散粒体道砟式轨道，在以往的轨道精调工作中通常采用三角规和轨检尺等常规仪器和测量方法进行轨道调整，其工作原理简单、操作方法简便且造价低廉，但同时也存在着很多问题，比如数据计算繁琐，精度质量较差，工作效率不高等。随着高速铁路无砟轨道技术的进步和测绘技术的飞速发展，高铁领域的测绘仪器和设备已日新月异，发展到今天集成全能化、高精度于一身的智能型全站仪，以及高尖端的轨道精调系统（GEDO CE）和相应的施测方法已被广泛应用于高铁线上的测量工程并逐渐推广和普及。

在高程测量中，最常用的一种测量方法就是采用精密三角高程测量法，此法具有灵活性高、观测简单以及受地形因素影响小等优点。此方法随着测绘领域中各种测量仪器精度的不断提高而应用的更加广泛，其中在高速铁路技术的控制测量中应用最多。与传统方法相比，精密三角高程测量方法在高速铁路高程测量中能有效克服常规高程测量方法劳动强度大、视线短以及效率低的缺点，可以有效提高高速铁路高程测量的精度和效率。

参考文献：

[1]另本春，薛模美，吴.武广铁路客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土试验研究[J].铁道建筑，2010（01）.

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[3]龙上游.复线工程施工组织和概预算应注意的几个问题[J].铁路工程造价管理，1988（04）.

[4]栾永平.现浇双块式无砟轨道板裂缝控制机理和预防措施[J].铁道建筑，2010（01）.

高速铁路概论论文篇5

关键词：受载体；递速载体；运行载体；递速・运行载运模式；递速运行地铁；不停站递速运行高铁；递速运行融合高・铁

1 递速理论的确立

分析以下实例：

（1）某海域航线上一艘战舰需要在高速航行状态下接受油料、

淡水及作战物资的补给，执行补给任务的补给船必须从待命点加速靠近战舰后与该战舰等速航行，向战舰实施航行补给。

（2）空中加油机从地面起飞给飞行状态的战机加注航油。

（3）航天飞机从地面给空间站输送航天员M和太空生活物质，又将在空间站工作一段时期的航天员N带回地面。

（4）科学家计划用飞船向威胁地球安全的近地小行星输送安装能改变其运行轨道的施力装置。

在例1-4中的淡水、航油、航天员M、施力装置等人员物资，是在事例中接受载运的物体，统称为受载体。

在例1-4中的补给船、空中加油机、航天飞机、飞船等，它们作为明确的载运工具在载运受载体的旅程中，都要使自身及其受载体的速度发生递增或递减的变化，因而被称为递速载体。如航天飞机将航天员M从地面起飞时的零速，加速飞行到与空间站对接时的高速，以及航天飞机将航天员N接回地面过程中，从与空间站相等的高速递减到返回地面的零速。

在例1-4中的战舰、战机、空间站、小行星等称为运行载体，它们在接受加载或卸载时正以一定的速度运行。

在例1-4中的受载体航油，航天员M、生活物资等在进入递速载体前所在的库房、站场是相对静止的地点，称为静态点。受载体由递速载体逆性转载进入的站场、库房也是静态点，如例3中航天员N从航天飞机回到地面站场。

同一个受载体，出发前所在的静态点与逆性递速抵达的静态点，可以不是同一个静态点，如例3中航天员N回到地面某基地的静态点，而当初出发时可能是在另一个基地的静态点。

在例1-2中，作为运行载体的战舰、战机，都有他们的海域航线和空域航线，虽然它们的航线在战场环境不可能是预设的，不是稳定的航行轨道，但仍然可以认定，它们的位置、航向信息肯定要被它们的递速载体所获知，其航迹可作为递速载体追踪靠近予以参考的即时航行轨道；在例3-4中，作为运行载体的空间站、小行星都有稳定的运行轨道。

以上受载体、递速载体、运行载体、静态点、以及运行轨道构成递速理论的五个递速要件。（如表1所示）

受载体在静态点与递速载体间转载时，如例3中航天员M从发射站场进入航天飞机，例2中航油从油库输送到空中加油机等，静态点速度v1为0，处于停靠状态的递速载体速度v2为0，此时

v1=v2=0，这是递速过程中的静停等速转载。

受载体在递速载体与运行载体间转载时，如例3中航天员M从航天飞机进入空间站、例2中航油从加油机油箱加注到战机油箱，递速载体速度v2与运行载体速度v3必然相等，受载体才能在两个高速运行的载体间安全顺畅的实现转载，此时：

v2=v3，这是递速过程中一次至关重要的高速等速转载（或称有速等速转载）。

上述等速转载都是可逆性等速转载，如例3中航天员N可以从空间站进入航天飞机，以及从航天飞机到地面站等。

完成静停等速转载后的受载体，搭乘递速载体从零速递增到与运行载体速度相等的高速，或完成高速等速转载的受载体，从高速递减到与静态点速度相等的零速，这种使受载体行进速度发生的递增或递减变化称为速度递变。例3 中从空间站进入航天飞机的航天员N，随航天飞机降落，由与空间站速度相等的高速减速至到达地面站的静态零速，这种递速载体载运受载体由高速递减为零速的过程称为逆性递速。

如此，受载体在递速载体上的一段旅程，总是体现为一端是零速，另一端是高速，或一端是高速，另一端是零速的可逆行速度递变。

在静停等速转载与高速等速转载的两次等速转载之间，受载体随递速载体不仅完成了速度递变，还行驶了一段有一定距离的旅程，这一旅程称为递速旅程。

以上受载体的可逆性等速转载，递速旅程，以及可逆性速度递变，是递速理论必有的三个递速机理。

例3中，航天员M和生活物资（受载体），从地面站场（静态点）到航天飞机（递速载体），完成静停等速转载，随航天飞机起飞飞行一段距离的旅程后与空间站对接，完成递速旅程和速度递变，航天员M和生活物资从航天飞机进入空间站（运行载体），完成高速等速转载，最终实现从零速的地面站场到达在轨高速运行的空间站，这种从零速静态点到达高速运行载体的位置跨越称为速位跨越。航天员N及空间站生活垃圾随航天飞机从在轨高速运行的空间站位置，逆性到达速度为零的地面站场，这种从高速运行载体到达零速静态点的位置跨越称为逆性速位跨越。

速位跨越、逆性速位跨越分别是递速和逆性递速过程要获得的递速效果。

至此，结合前述五个递速要件、三个递速机理以及获得的递速效果，可以确立如下递速理论：

以递速载体为中介，受载体依次完成：静停等速转载，在递速载体上的递速旅程以及旅程中的速度递变，高速等速转载，能够实现从静态点到在轨高速运行载体间的速位跨越，或逆性完成上一程序后，能够实现从在轨高速运行载体到静态点的逆性速位跨越。

――递速・运行载运模式应用于城市公共交通，将建成递速运行地铁，届时：

（1）全客运线附近的乘客能随时就近上下车，比乘坐路面公交汽车更方便，解决了现有地铁站距太长乘行不便的问题。递速载运模式下的地铁站距可缩短到150-250米，趟次间隔仅80-100秒。（其车站规模、站务人员大幅缩减，车站被简化成一个只突出安检功能的地下通道）。

（2）乘行舒适，通常情况下乘客都有座位，解决了现有地铁乘行拥挤不适的问题。递速载运模式下的地铁列车，其断面客流量比现有地铁增加1-3倍，高峰时段还可加编组。

（3）乘行速度快，解决了现有地铁旅行时速依然较低的问题。递速载运模式下的地铁列车，其运行列车中途不停，旅行时速可超过60千米，比现有地铁提高30-50%。

（4）并联式递速运行轨道列车在城市地下构建起纵横交织的轨道交通网，为市民提供特别方便、舒适、快捷的出行方式，将大幅减少市区内的自驾出行，在解决城市地面道路拥堵的同时，也将大幅降低城市交通能耗和污染排放。

――递速・运行载运模式应用于高速铁路，将建成可实施应用的不停站递速运行高铁列车，届时，像中国京广高铁列车全程通行两千多公里三十多个站，可节省减速停站时间共两个多小时。

――递速・运行载运模式应用于将高速公路与普速铁路融合的递速运行融合高・铁，将实现乘客、车辆及货物安全、高速的共线载运。届时，装载乘客的特种车厢，装载货物的特种集装箱，及各种车辆将通过递速列车转载到运行列车上，作旅行时速达150千米以上不停站运行，同时将即将到达目的地的特种车厢、集装箱及车辆转递到需要到达的路口或站点。与传统高速公路和普速铁路相比，递速运行融合高・铁将显著提高道路运行速度和通行效率，显著降低总的运行能耗和总的道路、车辆维护成本，搭乘列车的所有车辆不再有追尾事故发生，其驾驶员不再需要辛劳驾驶。这将是世界陆地上最庞大，最高效，却又是最节能环保的道路交通运输工程。

3 结束语

（1）递速理论是揭示一类特殊载

运工程实例中，作为一种载运工具的递速载体，不是将受载体从静态点直接传输到另一个静态点，而是将受载体从静态点传输到另一个在轨高速运行载体上，或从高速运行的运行载体上逆性传输到静态点这一可逆性过程的载运规律。

（2）将递速理论应用于整个道路

交通运输领域，构建起来的递速・运行载运模式为：

由功能分属的递速轨道列车（递速载体）和运行轨道列车（运行载体）联合组成载运组合体，接受载运的人员、物质（包括车辆）等受载体，依次完成：a.一次递速，实现从站台（静态点）到以一定速度运行的运行列车的速位跨越；b.运行列车上的一段运行旅程；c.一次逆性递速，实现从运行列车到终点站（静态点）的逆性速位跨越。最终实现从起点站到终点站的载运效果。

递速・运行载运模式具有递速理论概述的全部构成要件，遵循递速理论概述的全部载运机理，体现递速理论论述的速位跨越。

但是，在产生递速理论的源事例中，受载体只需经历一次递速（或逆性递速），也并不考量受载体在运行载体上的旅程。而递速理论在道路交通领域应用中所构建的递速・运行载运模式下，受载体必须先后经历一次递速和一次逆性递速，同时还需在两次递速之间经历运行载体上的一段运行旅程。

（3）以递速理论为理论基础建立的递速・运行载运模式，将解决传统载运模式下无法解决的重大道路交通问题，为人们出行、货物甚至车辆的运输提供方便、舒适、快捷、安全、高效、节能、环保的载运方式，将引发世界道路交通领域一场深刻的理论探讨和技术革命。

参考文献

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高速铁路概论论文篇6

关键词 高铁 弹条 断裂

中图分类号： F293 文献标识码： A

1 概述

京沪高铁是中国“四纵四横”客运专线网的其中“一纵”，也是中国《中长期铁路网规划》中投资规模大、技术水平高的一项工程。是世界上一次建成线路最长 标准最高的高速铁路。京沪高铁扣件类型主要有福斯罗300-1A型、福斯罗300-1U型、WJ-7型、Ⅴ型，自高铁开通以来，京沪高铁正线弹条发生弹条大批量断裂现象，针对弹条断裂情况进行分析，找出断裂原因并制定整治措施。

2 京沪高铁正线弹条裂损

2.1 问题概况

2011年8月16日，在京沪高铁下行k661-k663，上行k676-k681发现有弹条断裂情况后，及时组织了全线的弹条专项检查，截止目前，累计检查发现弹条伤损合计558个（其中裂纹456处、折断102处），不含新接管的裂损279个（其中裂纹268个，折断11个）。2013年5月1日以来，没有发现新增弹条伤损。

2.2 弹条伤损原因的初步分析

⑴按行别分析。上行占46.4%，下行占53.6%；初步结论：弹条伤损分布与行别无关。

⑵按分布区段分析。主要分布在我局先导段（下行K661-K663）40个占7.8%，新接管地段（下行K669-K689，主要集中在K676—K681未打磨区段）173个占33.7%，以上先导段合计占41.5%；非先导段（上行K358-K361）301个占58.6%。初步结论，弹条伤损分布与运量（通过总重）无关。

⑶按左右股分布分析。对出现裂、断地段左、右股进行统计，左股258个占50.2%，右股256个占49.8%。初步结论，弹条伤损与股别无关。

⑷按里外口分析。里口198个占38.5%，外口316个占61.5%。初步结论，外口弹条伤损几率是里口弹条的近2倍。

⑸按线形分析。直线地段210个占40.9%，缓和曲线地段158个占30.7%，圆曲线地段146个占28.4%。即直线地段与曲线地段出现的弹条伤损数量相当。初步结论，弹条伤损与线形无关。

⑹按照纵断面条件分析。平坡区段74占14.4%，下坡440占85.6%；竖曲线地段无伤损；变坡点前后100m范围内无伤损。初步结论，弹条伤损分布与竖曲线、变坡点无关，下坡区段分布几率较大。

⑺按照轨道结构分析。弹条断裂均位于CRTSII型轨道板区段，其中桥梁上的II型板地段484个，占94.2%；路基上的II型板地段30个，占5.8%，二者之比为16.2:1。管内II型板铺设长度桥梁地段与路基地段长度之比为2.7:1 。初步结论，弹条裂损在桥梁地段和路基地段均有发生，但桥梁地段伤损几率是路基地段的6倍。

⑻按照弹条伤损部位分析。伤损部位均位于VOSSLOH300-1A型弹条的后肢中间，初期呈环状裂纹，后期垂直断裂。初步结论，弹条后肢中部是应力集中点，是弹条的最薄弱部位。

⑼按照弹条伤损在轨道上的分布特征分析。弹条伤损区段相对集中，一般以30m-130m为一个区段；弹条伤损区段内伤损连续出现，且集中在一股钢轨上（一块II型板的一股有10个承轨台20只弹条）。已发现伤损中，R55106裂纹16只，占80%；R55078、R55582分别伤损12只（其中折断4只），占60%。初步结论，弹条伤损集中且连续出现，若不能及时发现并更换，极易造成钢轨失去约束、向一侧倾倒，导致脱轨事故。

⑽按照伤损弹条的生产批次号分析。此次弹条伤损的批次号总计27种，主要批次所占百分比如下：15C09-6占15.2%，15C10-3U占15.7%，15C10-CX占10.5%，15C10-D4占7.2%，15C10-MT占6.8%，15C11-M7占10.1%，15V11占7.6%，其余各批次裂、断所占比例较小。初步结论，伤损弹条分布与批次号无关。

⑾按照弹条生产地分析。原装进口弹条安装1880个，已出现伤损合计18个（裂纹）；其余为国产弹条，合计伤损224个（其中折断18个）。管内II型板铺设105660块，国产VOSSLOH300-1A弹条4215500只，伤损概率是53万分之一；德国进口弹条的伤损概率是千分之9.6（因进口弹条均安装在已经发现弹条伤损的区段，轨面光带不良）。初步结论，弹条伤损与弹条产地关联度不大，原装进口弹条不能解决京沪高铁的弹条伤损问题。

⑿按照轨面平直度分析。弹条伤损处所下行K661-663、K669-671、K676-681、上行K358-361轨面平直度平均0.07mm，最大值0.21（焊缝位置）。初步结论，弹条伤损与轨面平直度无关。

⒀铁科院现场实测数据表明，光带异常区段弹条的垂向振动加速度（过车时）最大值800g，是其他区段的10倍多。按照伤损弹条处所轨面光带情况分析，通过比照光带情况发现出现弹条裂、断现象处所的光带都出现异常情况，光带存在周期性宽窄变化，波长140mm左右，光带最窄15mm，最宽32mm，且光带最窄处轨顶面R300处均存在横向的打磨划痕1-5道，打磨划痕的间距与光带波长一致。

初步结论，弹条伤损分布与轨面上存在的周期性打磨划痕密切相关。

2.3 采取的措施

⑴制定制度，加强周期性检查。下发《关于加强京沪高速铁路扣件弹条检查工作的通知》，对发现弹条裂损的地段每周检查一遍，其余地段每月检查一遍。将弹条检查纳入重点检查任务，每天利用天窗点进行平推检查。

⑵及时更换伤损弹条。进行弹条检查时，规定携带一定数量的弹条和建议工具，发现伤损弹条立即更换。同时对每一个伤损弹条拍照片、贴标签，建立档案。

⑶细化应急抢险预案。一是对可能发生的故障（弹条断裂）做好预想，借鉴外局应急处理经验，科学制定应急抢险预案，缩短故障处理时间，提高设备故障处理能力。二是开展设备故障应急处理演练，提高干部职工故障应急处理能力。

⑷打磨钢轨。按照基础部的统一安排，对伤损弹条集中的枣庄至徐州东下行线进行钢轨打磨，于2011年9月中旬完成（下行K676+0-K681+0因试验对比需要暂时未打磨，2011年12月与上行K358-K363一起安排了打磨）。根据巡检车检测数据和现场复核结果。确定了新的需打磨区段205km，其中已经出现弹条伤损的集中在下行K428、K438和上行K550-551，到目前为止共打磨83.5km。

⑸配合现场测试试验，探索弹条伤损原因。按照铁道部运输局基础部和京沪公司的统一安排，我局配合铁科院、西南交大等科研机构在下行K676-K681、上行K358进行了大量的现场测试试验。

⑹以铁道部巡检车的检测资料作为辅助手段，进行认真分析，指导确定弹条检查的重点区段。利用巡检车资料分析弹条伤损、光带不良、轨道板裂纹等病害，建立档案，指导现场重点复查。为充分运用好巡检资料指导现场的检查工作，已专门制作了教学录像片3集，并专门邀请检测中心专家，组织了专题培训班一期，指导现场技术人员利用巡检车资料分析弹条伤损、光带不良、轨道板裂纹等病害，建立档案，指导现场重点复查。在一定程度上缓解了人员少、上线检查速度慢等困难。

3 结语

高速铁路概论论文篇7

关键词：高速公路；上跨；铁路隧道；影响；有限元

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

1引言

随着我国铁路建设的蓬勃发展，铁路隧道更广泛地出现；同时公路交通也在持续建设，选线要求日趋提高，不可避免地会出现公路与铁路近距离交叉建设的情况，而又以公路上跨铁路隧道的情况居多。铁路正常运营的要求极为严格，如何保障既有铁路隧道的安全运营，又保证新建工程的顺利实施是需要研究的重要课题[1-3]。

沈海高速公路复线是国家高速公路沈阳至海口大通道的重要组成部分，在宁德境内与多条运营及规划的铁路存在交叉。本文对沈海高速公路复线近距离上跨温福铁路下坂2#隧道这一工程实例进行研究，结合铁路隧道缺陷检测结果，主要针对采用路基形式上跨铁路隧道的方案，通过有限元分析计算，对公路施工对铁路隧道可能产生的影响及其安全性进行合理预判。

2工程概况

2.1温福铁路下坂2#隧道概况

2.1.1设计概况

温福铁路位于浙、闽两省交界的浙东南和闽东北沿海地区，北起浙江省的温州市，南至福建省省会福州市，线路总长298.38km，正线时速250公里客货共线铁路设计，该铁路在通车运营中。

下坂2#隧道全长486m。进口端269m为Ⅴ级围岩；中间110m为Ⅳ级围岩；出口端107m为Ⅴ级围岩，典型地质为中粗粒二长花岗岩，全风化层岩芯呈砂土状，强风化层岩芯破碎呈碎块状，地下水不发育。出口端Ⅴ级围岩段隧道浅埋，均采用加强型支护，初期支护拱墙采用C25网喷混凝土，仰拱采用C25素喷混凝土；二次衬砌采用C30钢筋混凝土；仰拱填充采用C20混凝土。

2.1.2衬砌质量检测

为了解隧道结构现状，进行了现场检测。下坂2#隧道高速公路中心里程与铁路交叉处,左右各27m检测区段混凝土衬砌病害调查及检测情况如下：

（1）通过衬砌表面病害调查，该检测范围内拱顶存在4处局部轻微裂损现象，裂纹平均发育长度与宽度分别为0.4m、0.1mm，衬砌施工缝裂纹发育长度与宽度均较小。该检测段渗漏水情况不明显。

（2）通过地质雷达检测，该检测范围内空洞缺陷1处，占测线长度的平均百分比为0.3%，空洞位置位于上行边墙处，空洞长度为1.0m。

（3）通过地质雷达检测，该检测范围内衬砌欠密实带6处，占测线长度的平均百分比为2.6%。

（4）通过地质雷达检测，拱顶、两侧拱腰和边墙局部衬砌厚度为44cm-47cm。

（5）通过回弹检测，该检测范围内衬砌混凝土强度值分布在29.4MPa～30.8MPa之间，测点位置混凝土局部存在轻微程度的强度弱化现象。

2.2沈海高速公路复线拟采用的路基形式上跨铁路隧道方案

2.2.1路线基本情况

沈海高速公路复线拟采用路基形式上跨铁路隧道方案，路线长7129m。路线平面线形受跨越铁路要求、地形及地质情况等控制。

2.2.2上跨铁路隧道时拟采用的路基形式

沈海高速公路复线路基方案于温福铁路宁德站以北约2.9km处上跨温福铁路下坂2#隧道，交角83.7度，路线中线距离隧道出口约47米。

新建高速公路与温福铁路下坂2#隧道最小净距仅10.9m，尚不足一倍隧道洞泾。为了尽量减少上方新建公路对下坂2#隧道的扰动和干扰，对下坂2#隧道该处断面的隧道场地的破裂角，从偏于安全的角度取45°计，小里程侧和大里程侧的破裂面分别为破裂面A和破裂面B，按此种模式确定隧道基本荷载和上部公路产生的附加荷载。

2.2.3上跨处的公路、铁路位置关系及工程地质概况

沈海高速公路复线与温福铁路交叉处为下坂2#隧道出口端，地层为Ⅴ级围岩，中粗粒二长花岗岩，全风化层岩芯呈砂土状，强风化层岩芯破碎呈碎块状，地下水不发育。

3结构安全的评估分析[4~6]

3.1模型及参数

结构荷载计算方法依据《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）中相应的计算模式，进一步计算出强度安全系数来判定结构的安全性。

由于隧道的二次衬砌承受主要荷载，因此确定构件的受压控制时的安全系数为2.0，受拉控制时的安全系数为2.4。

采用荷载结构模型取最不利截面即路基正下方的隧道衬砌进行检算。洞顶考虑11m的覆土厚度,围岩为Ⅴ、IV级围岩，根据《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）取计算参数，重度为18kN/m³，V级围岩基底弹性抗力系数100Mpa/m、IV级围岩基底弹性抗力系数200Mpa/m。

汽车荷载折算成均布荷载为0.98m覆土土柱,考虑到施工荷载及汽车超载等，按照2m土柱荷载进行结构检算。

3.2隧道满足原设计要求下的计算结果

按照既有的下坂2#隧道衬砌结构满足设计要求情况下，对隧道下穿路基段的二次衬砌Ⅴ级围岩段分别进行结构安全检算，并按以下两个工况分别进行模拟计算：

（1）工况1：在高速公路路基施工前，下坂2#隧道承受的主要荷载有：浅埋覆土荷载、衬砌结构自重荷载。

（2）工况2：在公路运营期，下坂2#隧道承受的主要荷载有：原有的浅埋覆土荷载、衬砌结构自重荷载、以及增加的汽车活载和路基自重荷载。

1）V级围岩段工况1计算结果见图1：

工况1(二衬70%)，最小安全系数5.13 工况1(二衬100%)，最小安全系数3.79

图1 五级围岩安全系数计算结果（工况一）

计算结果可知，在两种工况下二次衬砌承担70%和100%荷载的情况下，Ⅴ级围岩段安全系数均满足规范要求。

4结论与建议

4.1结论

根据原设计参数及现状衬砌缺陷检查结果，针对沈海高速公路复线近距离上跨温福铁路下坂2#隧道工程，应用有限元数值分析，研究了沈海高速公路复线对温福铁路下坂2#隧道结构安全的影响。

（1）分别按照隧道结构二次衬砌承担70%和100%荷载时，上方公路施工、后期公路行车荷载、及考虑隧道缺陷情况下，共计6种工况。分析并得出铁路隧道典型安全系数分别由无缺陷的4.46降低至有缺陷的3.9，以及由3.27降至2.84。

（2）本文按照《铁路隧道设计规范》取围岩弹性抗力系数100MPa/m（V级围岩）、200MPa/m（IV级围岩）进行计算分析，根据计算结果，沈海高速公路复线以路基的方式上跨温福铁路下坂2#隧道时，隧道衬砌结构的强度安全系数满足规范要求；在检测出隧道衬砌有所削弱的情况下，通过再次检算，隧道结构的强度安全系数值有所降低，尚仍能满足规范要求。提出应进一步降低上方公路带来的不利影响。

4.2建议

（1）为确保隧道结构安全，公路施工前应对既有衬砌结构缺陷进行有效处理，如隧道施工缝有嵌补，存在掉块风险，应提前进行处理。

（2）公路路基施工前，应在地表对隧道周边进行低压注浆，对隧道衬砌周边的空洞进行充填。

（3）公路路基施工及运营期间应对路基本身及铁路隧道进行监测，铁路隧道内监控应采用远程监控技术。

（4）为尽量减小对隧道的影响，跨越时路基超挖1m，由下至上分别设置50cm厚轻质泡沫混凝土、50cm厚钢筋混凝土板、路面结构。钢筋混凝土板起到分散汽车荷载作用，泡沫混凝土起到减少车辆振动、降低附加荷载等对隧道结构的直接作用。

（5）设置的钢筋混凝土板沿路线方向的长度适当延长，宽度超过破裂面，按60m考虑，其宽度与高速公路路基相同。

参考文献

近接隧道施工的设计与指南[M]．日本：铁道综合技术研究所。1987．

TBl0003--2005，铁路隧道设计规范[s]．

姚捷．新建公路施工对赣龙铁路隧道的影响分析[J]．铁道工程学报, 2013(2)

张继周，缪林昌. 岩土参数概率分布类型及其选择标准[J]. 岩石力学与工程学报, 2009,28 (S2):3526-3532

铁道第二勘察设计院．铁路工程设计技术手册·隧道[K]．北京：中国铁道出版社，1999．

王齐林，陈静曦，柯鹏振. 基于ANSYS的铁路隧道开挖过程三维仿真分析[J]. 岩土工程界，2007，10(1)：52–54.

高速铁路概论论文篇8

关键词：铁路旅客运输；乘车选择行为；影响因素；Logit模型

中图分类号： TE833文献标识码： A 文章编号：

对旅客出行选择行为的研究，向来是铁路运输组织研究的重要内容。实践证明，通过对旅客出行选择行为的分析，根据旅客出行的实际需求状况，采取与其相适应的运输管理和组织模式，对提高旅客运输服务水平，增强其市场竞争能力，具有重要的意义。

一、影响旅客出行选择行为因素分析

1.1主观因素—旅客主体特性

主观因素与旅客本身特性直接相关，包括旅客的收人、年龄、性别、出行目的、出行距离、消费观念等。

客观因素是指旅客无法决定的外部因素，主要包括衡量客运产品服务质量的安全、方便、速度、费用、舒适度5个因素。

（1）安全性。安全性是旅客最为重视的运输产品特性。一般来说，铁路安全性最高，航空次之，公路最差。

（2）速度(旅行时间)。速度是运输业“产品”性能的基本体现。速度的提高，旅行时间的缩短，对旅客而言，是激发其旅行需求的首要因素。

（3）票价。合理公道的票价是旅客选择出行方式的一个重要因素。在我国经济还不完全发达的情况下，票价对旅客的影响仍很大，有时还起决定作用。

（4）舒适度。随着人民生活水平的提高，旅客对出行工具的舒适度有愈来愈高的要求。（5）方便。方便是运输部门所能提供给旅客运输服务产品的便捷程度，主要指旅客从起迄点到车站的方便性、旅客购票的方便性以及行李提取方便性等[1]。

旅客出行选择行为大多是多因素综合作用的结果，每个个体的情况都不尽相同，难以用同一个模型来刻画其选择机理。为此以某一具有大多共性的旅客客流为分析单位，并建立相关模型研究是可行的。

二、旅客客流分类

按旅客的乘车行程距离可划分为：长途客流(旅行距离长，对在途时间和舒适度要求高)、管内客流(旅行距离和在途时间较短、对方便快捷因素要求较高)和短途客流(要求列车准点、始发终到时刻适宜，便于早出晚归)。

按旅客的经济承受能力可划分为：低收入者、中等收入者和高收入者。

按旅客出行目的可划分为：商务流、探亲流、观光流、学生流（集中在寒暑假期间）、民工流（集中在春节前后）。

按出行选择时考虑的情况可分为：以高费用赢取时间或舒适条件者、以多时间或牺牲舒适条件节省费用者、兼顾费用与时间、舒适度追求者。

事实上，以上划分并不能详尽描述客流成分的复杂。商务流中不一定都是用高费用追求时间或舒适条件者；长途客流中也一定存在牺牲时间、舒适度换取费用者。因此下文进行探讨时将人为假定某一类型旅客展开探讨，并对其相关需求特性进行确定。

三、函数模型分析与构建

3.1函数模型分析

目前研究铁路旅客乘车选择行为方法主要有两类：一类是基于旅客调查的定性分析方法，此类方法比较接近实际情况，但难于准确刻画选择行为的内在机理；另一类是基于计量经济学的随机效用理论而建立定量的相关函数模型，其中又有线性模型、Probit模型和Logit模型三种。

3.2 Logit模型

因此本文中，我们采用应用十分广泛的Logit模型，暂且不深入探究Logit模型构建的理论基础和推理论证，而将其介绍如下：

旅客对交通方式的选择问题实际上是一个概率问题，即旅客以多大的概率选择某种交通方式。旅客面对多种交通方式的选择并不是轻易下决定，为了模拟旅客的心理活动，可以为每种交通方式确定一个效用值或者吸引度，某个交通方式的效用值反映了如果旅客选择该方式将会获得的好处大小。对于旅客来说，他（她）总是希望选择能够产生最大效用值的交通方式，然而在实际问题中，效用值不能被直接观测出来，甚至也难于预先估计，影响交通方式的效用值的因素不仅多而且复杂，还有随机成分，所以说，效用值是一个随机变量，一般称之为随机效用[2]。

四、旅客出行选择行为分析

4.1模型相关参数选定

现假定相距695km的区域间只有两种交通方式（如公路与铁路）可供旅客选择。以铁路为第1种交通方式，公路为第2种交通方式。

简化问题，使用以下最为普遍描述效用值的形式，即：

（6）

则对第n种交通方式客流分担率Rn，有：

（7）

其中Vn表示第n种交通方式效用值，zn表示为第n种交通方式安全性、方便性、舒适性等综合因素，pn表示票价因素，w表示旅客出行时间价值，tn表示时间因素（速度因素），a、b、c为权重参数，可理解相关特性变量值对旅客选择出行交通方式所产生影响的重要程度。

（1）经过相关调查查询，可得相关数据如下：

铁路客车运行速度为77km/h，出行时间约为9h，即t1=9，晚间卧铺票价为10元，即p1=160；公路快客运行速度为90 km/h，出行时间约为7.7h，即t2=7.7，夜间卧铺票价为110元，即p2=110。

（2）从安全性角度看，旅客对铁路的安全比较放心，而对于公路安全有许多担忧。从方便性角度看，相当一部分旅客比较看重买票的方便性，公路客运站售票要比铁路客运站方便很多。从舒适度角度看，铁路的舒适度要比公路好一些。综合以上讨论考虑，假定z1=1，z2=0.9。

（3）目前，对参数a、b、c、w和的计算尚无明确方法，在实际应用中，只能通过对调研数据进行综合分析，粗略估计二者的数值。

假定该区域旅客出行时间价值w=10元h-1；

假定权重参数a=10，b=0.2，c=0.4；

假定=0.1。

4.2模型计算求解

设旅客选择铁路的概率为R1，旅客选择公路的概率为R2，R1+R2=1，则由上可知：

（8）

对两边取对数，并简化可得：

（9）

将上文中相关数据代入，计算可知：

t1=9，p1=160，t2=7.7，p2=110，z1=1，z2=0.9，a=10，b=0.2，c=0.4，w=10，=0.1

则

由此可得，R1=19.35%，R2=80.65%。

即在此运输通道中，选择铁路为出行交通方式的旅客占总出行人数的19.35%，选择公路为出行交通方式的旅客占总出行人数的80.65%。

4.3速度对旅客选择交通方式行为影响分析

前文已通过实例计算出某交通通道中各交通方式的客流分担率。直观上说旅客列车速度的提升必然会吸引一部分客流出行放弃公路而选择铁路，但比例究竟有多大呢？以下进一步探讨。

现假定由于铁路提速，此区域间旅客列车速度由77km/h提高到110km/h，则t1=6.32，其余因素及相关数据均不变。则由式9继续进行计算可知：

由此可得，R1=41.53%，R2=58.47%。

以上数据表明，旅客列车速度变化对其交通方式分担率有较大影响。在旅客列车速度由77km/h提高到110km/h时，其客流分担率由19.35%上升到41.53%。由此可见，继续大幅提高铁路旅客列车运行速度是提升铁路自身竞争力，吸引铁路客流的重要举措。

五、结束语