线上期中总结范文

时间:2023-12-08 19:19:08

线上期中总结

线上期中总结篇1

关键词:城市轨道交通、城际轨道交通、线网规划、总体思路、基本要素、线网评价。

近年来,随国民经济的快速增长,在经济发达地区,城市快速轨道交通建设有新的发展趋势,一方面加快“网络化”的发展,另方面已从“城市化”发展到“城际化”。这是随城市经济发展的必然趋势,我们必须面对现实,密切跟踪。由于轨道交通工程是一项投资巨大、系统复杂、建设周期长、涉及面广的长远性系统工程,因此对于轨道交通建设必须进行城市轨道交通线网总体规划的研究,并对总体规划的思维和理念必须要有新的发展和支持。必须把城市轨道交通和城际轨道交通有机的联系起来,做好城市、城际的轨道交通总体规划。同时应注意到线网规划既要有不断创新的理念,但更要有务实的工作,做到可实施性、可操作性,做到“画在图上,落到地上”。这是当前的重要的研究课题,是一项务实性的研究。

一、城市轨道交通线网总体规划的目标和必要性

(1) 线网规划是轨道交通工程项目建设报审、立项的必要条件,是开展每一条线路设计的主要依据。

(2) 线网规划是确定轨道交通的建设规模和修建顺序,加强分期建设顺序的科学性,有利克服盲目性。

(3) 线网规划是决定换乘车站和换乘形式的基本根据,为预留工程建设的设计研究提供条件。wwW.133229.cOm

(4) 线网规划是为轨道交通工程建设用地规划控制的重要依据;是控制和降低工程造价的重要基础。

(5) 线网规划是城市建设的骨架,顺应城市的总体规划,支持、拉动城市建设发展,提高城市交通现代化品质,使轨道交通建设与运营进入良性循环,保持可持续发展的势态。

二、线网总体规划的性质和定位

1.轨道交通的性质

城市轨道交通已从城市化发展到城际化,因此必须对目前出现的两个地域层次的轨道交通性质要有正确的认识和定义。

城市快速轨道交通是城市公共交通客运系统的骨干,是大众化,大运量、大站距为特征的安全、舒适、快速,准时的绿色交通工具,是采用独立的专用轨道、高密度运行的,为中长运距服务的、现代化的城市客运快速骨干系统。通常是指服务于城市内部为主和适当外延至相邻组团的线路,主要是强化、拉近城市内中心城与各组团之间的时空距离。因此城市快速轨道交通的线网规划的评价指标是以线网的覆盖密度和服务水平为主。从总体上讲,应定位为城市级线路。

城际快速轨道交通是大都市圈(或城市群)之中、各城市间的快速轨道交通客运系统;对于每个城市(区)间直达性要求较高,主要是与中心城的紧密联系,由于线路长度多数在100km以上,长度取决都市圈(或城市群)的范围,其运营模式介于高速铁路与城市轨道交通之间,以长运距、快速为目标,与相邻的高速公路具有较强的竞争性;因此城际快速轨道交通的线网规划是以主要站点和长大运距的运营为特征,追求速度和时间目标为主。从总体上讲,应定位为城际级线路。

由于城市化的发展,使各个城市间的经济、文化交流日趋频繁,城市边界不能阻挡轨道交通线路互相延伸的可能,使有些线路具有双重特性,但必须注意全线运量的均衡性,行车组织的经济性,在规划设计时,应该引起注意,认真研究。

上述两种层次的轨道交通,由于城市的规模不同,客运性质不同,服务地域不同,速度目标不同,敷线设站原则不同,应该各城市自成线网体系,使城市网和城际网之间、既要互相渗透,又要避免重覆建设。因此要处理好两种系统轨道网关系,就是要重点解决“网与网的衔接点;线与线的换乘点;每条线的起终点”。

2.城市轨道交通线网总体规划的科学定位

由于城市轨道交通工程是城市大型基础设施,具有城市建筑和城市交通的双重性,因此轨道交通规划的定位应是与城市总体规划、交通规划的关系,(如果是城际轨道交通线,还与国家或地方铁路有关系)主要归纳如下四点:

(1) 线网规划是城市建设规划,城市交通规划,轨道交通规划三者之间的边缘科学。

(2) 线网规划是大城市建设总体规划的重要组成部分。

(3) 线网规划是城市交通综合规划中公交体系中骨干系统;

(4) 线网规划是轨道交通系统总体性的专业规划。

以上4点是对轨道交通线网总体规划的定位,阐明了轨道交通线网规划与城市建设总体规划、城市交通综合规划、轨道交通系统总体专业之间的关系,是有层次性、有独立性,又有紧密联系的大型综合规划。因此线网总体规划是三方联合的、以轨道交通专业为主的专项规划。

3.线网总体规划原则

根据线网规划的性质和定位,提出如下四条原则:

(1) 依据城市总体规划――根据线网规划的性质和定位,明确线网规划的依据。因此线网规划的结构形态,必须与城市总体规划布局的结构形态相吻合。但城市总体规划是每5~10年修编,说明不同阶段(时期)有不同的的总体规划,那么轨道交通规划应随之调整,就有不同的轨道交通规模,所以线网规划总是随城市规划的发展而发展。

(2) 支持城市总体规划―― 支持城市总体规划的人口转移和土地开发要求,推动总体规划实现。这是需求与建设的和谐,为此科学地确定轨道交通线路的建设顺序是与支持城市建设实施是一致的。

(3) 超前城市总体规划――由于线网规划是适应城市远景的长远性规划,经验证明:在城市轨道交通建设中,必然有引导城市发展作用,并证明轨道交通线网构架已成为城市建设的骨架,具有对城市发展的超前性的引导作用。

(4) 回归城市总体规划――轨道交通的建设,必定对城市建设有较大冲击和导向;轨道交通的布局和建设顺序规划,也会调整城市总体规划,使轨道交通线网规划融入于城市规划,最终又回归于城市总体规划。

线网规划来自总体规划,又融入于总体规划,这正好是一个回归大轮回。

三、轨道交通线网规划的特征

轨道交通线网规划包括城市和城际的轨道交通规划,在规划工作中应注意如下特征:

1.地区性:即建设与规划范围。

城市轨道交通规划范围,主要在城市区域,包括市区和组团,或向外适度延伸,线路长度一般控制在40km内;车辆最高速度为80km/h,旅行速度目标为35~40km/h;部分线路超过40km以上时,如果站间距较大,也可能实现旅行速度目标35~40km/h;否则需考虑车辆提速,经过论证,可将最高速度提高为 100或120 km/h;

城际轨道交通规划范围,主要是在大都市圈(或城市群)之中,以中心城市为核心,向各城市呈辐射线路,线路长度一般在100km以上,车辆最高速度为160 km/h或200 km/h;

城际轨道交通的线路如何进入中心城市,关键是与城市轨道交通线网规划如何衔接,这是要重点研究的问题。

2.时间性:即规划年限。

轨道交通建设总是要分期、分线、逐步实施。尤其是近期的合理规模是最现实的目标,所以轨道交通线网规划应分为近期――与城市建设远期总体规划年限的目标一致;远景期――与城市总体远景期规划目标一致,其规划年限是远景年概念;

由于近期规划的建设规模目标,是追求尽快建立规模效应,重点是解决客流需求和支持城市发展规划为主。因此应至少有3条线路的基本规模,形成基本网架,以最少的线路达到最大的有效覆盖率,实现运营效益最大化。

远景期的规划是具有长远性,超前性的规划,是对城市远景总体规划相适应的引导性规划,无具体年限。所以远景规划建设的顺序性是次要的,对于建设用地控制规划是十分重要,同时为近期建设的线路中,做好换乘关系的预留。

所以轨道交通线网规划应按近期和远景期两期规划,而工作重点在近期。

3.层次性:即分层规划。

在轨道交通系统中除了分为“城市”和“城际”两个层次外,对于城市轨道交通系统还需认识到每条线路的走向和地位是不同的,因此具有不同的运量级,分成大运量级和中运量级的线路;可能采用不同的车辆,也可采用同一种车辆,不同编组长度。假如采用a、b型两种车辆,就应以两种车辆为基础,分为两个线网层次,对每一个层次的线路长度,应用车辆类型和数量,进行规模上测算和相对平衡,对每一个层次的车辆维修基地应进行相对集中,车辆可灵活调度,维修设备资源共享,实现投资最小化,效益最大化。

4.实践性:即可实施性。

轨道交通线网在建设时间上是一个长远规划,无论是近期或远期,规划的目的是用地规划控制,是为了保证轨道交通工程建设用地,保证今后工程建设的可实施性。同时为减少拆迁,降低工程造价具有重要意义。尤其是车辆基地占地面积较大,在城市的用地规划中急需提前控制,否则对于轨道交通建设影响极大,后果不堪设想。

5、稳定性与灵活性:即动态规划。

轨道交通线网规划总是根据城市形态现状和发展规划而布设,在城市中心区,城市布局基本稳定,线网的结构框架应予稳定;在城市中心区,城市土地尚属于发展与开发状态,可能还未稳定,一般来说,线网的结构多数由市中心向外呈放射线型,应考虑多一些灵活性,以适应城市未来规划的调整。所以线网规划要有动态规划的概念,既要有稳定性,也要留有灵活性。

四、城市轨道交通线网总体规划的内容

城市轨道交通线网总体规划的最终目的是确定线路和换乘点,控制用地规划。因此线网规划必须包括两大部分:线路网架规划和可实施性规划。简单的说,就是要“画在图上,落到地上”,尤其是“落到地上”是可实施性、可操作性的最终目的。“落到地上”的重点是解决“三点两地”的控制。“三点”是:每条线的起终点,网内的换乘点,网外(指城外的城际网,城内的公交网)的衔接点。“两地”是:车辆段用地,公用停车场用地。并对轨道交通走廊用地全面控制。确保轨道交通实施,是实现降低工程造价的重要措施。

1.线路网架规划的主要内容

(1) 确定线路数量,走向和覆盖范围;

(2) 确定线网结构和换乘节点;

(3) 确定车辆基地分布和位置;

2.可实施规划的主要内容

(1) 确定每条线路的敷设方式和用地地界控制规划;

(2) 确定每条线路的运量等级,进行不同运量等级的分层运营规划;

(3) 确定车辆基地的任务和规模,实现车辆及车辆修理的资源共享,达到车辆基地用地控制规划;

(4) 确定近期建设规模,及其每条线路的建设顺序规划和运营规划;

(5) 确定联络线功能和位置的用地规划,

(6) 确定每条线的起终点,预留其他交通方式的衔接和换乘用地、尤其是外来车辆的停车场站用地规划。

3.线网规划的重点提示

(1) 线网规划的方法,以定性与定量分析相结合,以定性为主;

(2) 线网规划的规模,以宏观与微观相结合,以宏观为主;

(3) 线网规划的实施,近期与远期相结合,以近期为主;

五、线网总体规划的总体思路与基本要素

1.线网总体规划的总体思路

可概括为:宏观控制,微观分析,分层规划,可持续发展。

(1) 宏观控制――进行线网结构总体构形态分析和总量规模控制,即“形与量”的总体控制。

(2) 微观分析――进行“点、线、面”的定性与定量分析,落实到:每条线路的走向和起终点;线网的形态和换乘节点;城市网和城际网的衔接关系。

(3) 分层规划――包括城市线和城际线的分层,不同运量的分级分层。在城市线网规划中的分层规划目的是选定车辆基地和任务分工,追求最小的规模,最大的效益、实现资源共享。所以分层规划即“层与场”的分析和规划。

(4) 可持续发展―― 保证工程建设的可实施性,进行线网的稳定性(核心区、核心层)与灵活性(外延性)的评价,为轨道交通建设保持可持续的发展。

2.线网总体规划的基本要素

从线网规划的总体思路和实际工作中的实践经验总结,做好线网规划,必须把握七项基本要素,即:形、量、点、线、面、层、场。

(1) 形:就是线网结构形态必须与城市结构形态相吻合。这里有两层意义:

一是研究城市的基本形态,包括地形特征,组团结构,人口,就业岗位的分布的基本形态,通过以上分析,可以看出城市客流的基本动脉和主要流向。

二是研究线网布局的几何形态--线形布局可有各种形态,随线路数量增加而复杂化,但最基本的线形,可归纳为棋盘形、放射形、环形和树杈形等四种基本线形的组合。事实上棋盘形和放射形是最基本的网形,环形和树杈形上述网形的扩展和充实。

所以线网结构形态必须与城市客流的基本动脉相符,从宏观上构筑线网的结构形态。

(1) 量:就是线网规模的总量控制。这里包括客运总量分担量;线路密度和强度;最终确定线路规划长度总量;

①客运总量的分担量是根据城市交通综合规划,确定的城市公交客运总量,对轨道交通合理分配的分担量。

②线路密度和强度是结合不同地区的人口和就业岗位的分布,确定轨道交通的线路的分布密度和负荷强度。

根据上述概念,可以从宏观上测定线网规划中线路的分布密度和需求长度,就是比较经济的规模,同时为线网多方案比较提供同一个平台基础。

对于城际轨道交通线路的线网,并非是追求密度,而是采用“通道”理念,根据运量和距离确定线路数量和长度。

(1) 点:就是轨道交通客流源,是大型客流集散点,是线网规划的控制点,也是车站布设的固定点。由于各个点在线网中的位置不同,性质和任务不同,这种控制点要分类分析。客流集散点地位和量级须分层分析,确定线网规划中不同等级的控制点。根据客流性质和线路技术要求,可分为以下五种类型:

① 城市大型交通枢纽,如:火车站,机场、长途客运站、公交场站、地区交通中心等,属于全日性交通客流集结点。

② 大型公共活动中心,如:文化娱乐、商贸中心,广场等,属于全日性休闲客流集结点。

③ 生活与工作聚集区,如:居住小区,企业机关群区等,属于上下班的劳动客流集结点。

以上客流均为集结性客流,并具有多向性发散的特点,一般应作为线网交织处的换乘点。

④ 车辆基地位置及其接轨点。这虽然不是客流控制点,却是技术作业站点,由于车辆

基地及其接轨点位置,对于车站站点和线路的走向控制有较大影响。

⑤ 线路起终点,应与其他交通停车场位置相配合,具有良好的衔接换乘关系。

由此可见,“点”是客流源,是轨道交通的出发点和贯通点。所以选好点,布好点,就是为线网编织拟定了基本节点和覆盖范围。由此可见,“点”就是纲,纲举才能目张。这就是轨道线网规划的基本出发点。

(1) 线:就是城市客流走廊,对外辐射方向,确定客流主流方向。这里“线”的概念包含多种意义:

① 线路的线形和走向;这是构筑线网构架的起步,每条线形既要符合客流主要方向又

要吻合城市地形条件,同时要顾及每条线运量的均衡性,所以是一个穿“点”连“线”的功夫。基本线形采用有:i(贯通直线形)、l(折线形)、u(漏斗形)、o(环形)、y(树杈形)等线形,由此用以上各种线形组合,可以规划出多种方案,再进一步作定性、定量分析比较,经过不同角度的分析和筛选,提出可选用的比较方案。

② 线路的间距和密度;这是服务水平的标准。轨道交通线网与道路网、公交网必须有层次性的差别;网的线密度与人口密度应有相对的适应性。

由于城市轨道交通是中长运距的快速交通,必须考虑线路的间距大一些,密度低一些。因此在市区的平均服务半径以750~800m为宜,线路的平行间距宜为1500~1600m;市区边缘地区可以适当放大,市区核心适当加密,随人口分布密度相适应。

市区线路以客流通道的概念,呈辐射状敷设外延。线间距应随通道需求而定,以满足最大的有效覆盖率。

③ 控制性的客流通道;这是对每一个区域、组团之间的客流需求通道,在地理上往往是处于控制性的地位。主要有以下几种:

·城市内客流主干通道:一般处于城市发展的主轴线上;或是贯通城市东西、南北的主通道上,这在线网上属于控制性的主流方向的客流通道。

·对外部组团、城际方向的通道:这是城市中心向外部组团、城际方向辐射的交通要道,是对外客流的迎送线,是对外交通的接驳线。也许与城市内客流主干通道一致。

·越江过河的规划通道:由于江河的隔离,造成了两个地区之间通道式的交通,即需要建桥、建隧道,其中有轨道交通的通道,需要几条,这么过?需要进行控制规划。

④ 线路的敷设方式;这是线网的三维空间规划概念。

线路敷设方式主要取决于在城市中的位置和条件,采用地下线还是高架线,或是地面线。对确定轨道交通建设地界,确定城市建设用地控制规划,确定城市地下管线规划、确定地下空间开发利用,都是密切相关的重要内容。

值得提醒注意,线路敷设方式规划时,除了注意线网的三维空间规划概念外,还要注意换乘站点和车场接轨点的布设衔接要求。对于线路的起终点的线路要处理好延伸方向的必要性、灵活性和可能性。

(1) 面:就是线网的覆盖面和规划范围。

经过结构形态和规模总量的总体分析,从点与线的详细布设,结合城市结构形态,可以看到多种的线网结构方案,既控制了线网覆盖面的范围,又提出了各种结构的线网方案。从而看到的网型布局、覆盖面和结构形态是否与城市交通总体发展规模相符,尤其是对于城市网与城际网之间的衔接关系认定具有重要作用。

(1) 层:就是线网地域级分层、运量级分层、建设期分层的规划。

①地域级分层:就是城际线-城市线-公交线的分层关系,确定各层次线网与城市交通衔接和分流的互补性;重点解决城际线与城市线的轨道交通线网的衔接关系。

②运量级分层:根据线路高峰时段的断面客流量,分出大、中运量级的分层、确定选用于各层次的统一类型车辆,进行合理分层规划。

③建设期分层:确定近期和远期的建设实施层次,确定近期的实施规模、修建顺序和运营规划。

(1) 场:就是车辆基地(车场)。车辆基地规划是运量级分层的目的。基本内容有:

①各线车辆基地(车场)位置选址、总体分布。并确定各条线路起终点。

②对各车辆基地的任务分工,实现资源共享规划。

③对各车辆基地的规模确定,进行用地控制规划。

④出入线、联络线的功能和分布规划。

⑤与其他交通衔接、换乘有关的停车场用地规划。

六、关于线网规划的若干问题评价

线网规划完成后,如何进行评价,是一个重要课题。我们可以从七个要素进行评价外,还可以进一步深入以下方面评价。

1.线网线形和密度的评价――

(1) 线网的线形和长度合理性

线形的评价重点是平行线和环线布设的合理性。

在线网中可有诸多平行线路,一种是在中心区内――一般是由于受城市棋盘形格局影响,造成诸多平行线路,否则应该尽量避免或减少,即使发生也要有充分理由;另一种是向外同一个方向辐射的线路,应从运量需求分析,需要几条通道的线路,运量多少,评价其合理性和经济性。

线网中的环线应用,一般环线的功能有两个,一是城市中心边缘大型客流点的串连作用,二是对市区外部区域之间客流的截流,减少对市内客流的压力。因此对环线的应用,应从以下三方面评价:

①视地形特征,凡是带状地形的城市,l形地形的城市应慎之又慎;

②看客流点的特征,环线上的各车站是否是大型客流集散点;

③环线上客流断面的均衡性,运营组织的经济性。

在长度上,在市区内,一般为不大于1h的运程,这与旅行速度有关,一般不超过40km,这在前面已经论述。如果是中心区与组团之间的联系,线路较长,则可按两地中心距离计,或按不同运距的乘客比例分析,以80%乘客中的最大运距计,如运距过长,可能要考虑车辆提速。

(2) 不同地区的线网密度与人口密度的适应性

在市中心的不同地区,应对于不同的人口密度进行分析,评价线网密度。然后对各条线路的客流预测,进行定性与定量相结合的分析,对客流的均衡性论证线网的密度和评价。

2.线网的换乘点评价――

(1) 换乘节点合理数量分析:

对线网结构的要求,在理论上应该每一条线均应与其他线都有相交换乘点,使乘客在每一条线路上仅需一次换乘到达目的地。因此在理想情况下,对于无环形线的放射形线网,应做到线线相交,其换乘节点合理数量计算应为:

d=n·(n-1) / 2

式中:d-换乘节点数

n-线网中线路条数

在上述放射形线网基础上,增加一个环线的线网中,如果每一条线与环线有两次交叉,

其换乘节点合理数量计算应为:

d=n0·(n0-1) / 2+2n0

式中:n0-线网中不含环线的线路条数。

注:以上的换乘点概念均为两线交叉为一点,若出现三线(或多点)交叉一点,应修改公式。

由此可见,线网的布局应尽量避免敷设平行线路;每两条线路应尽量避免两次相交;这样的线网,换乘节点最经济,一次换乘的可达性效果最好。如果有环线,从理论上讲应尽可能将所有换乘站设在环线以内。

(2) 节点线路布局分析

从表中的节点线路布局分类可见,对于换乘点的线路交叉形式的评价,应注意如下要点:

①两线交叉的有一个节点两种形式:上下层站台换乘和平行交织同站台换乘是最基本的换乘形式。三线和四线的交叉换乘,都是由两线交叉的节点形式派生出来的。

②对于两线间换乘量较大时,应根据线路和地形条件,尽可能采用平行交织同站台换乘形式。

③多线交叉的节点,换乘客流集中,多方向流动,难以组织和疏导,预留工程较难,故尽可能采用分散性、形成多节点两两交叉的布局。

④多线交叉的一个节点换乘,应尽可能采用两层换乘形式,换乘线路不宜超过三条,避免四条以上更多的线路交叉。

3.线网结构的层次性评价――

(1) 客流的层次性和均衡性

客流的层次性和均衡性 就是一方面对线网以客运量级进行基本分层,使运量级相当的线路归为同一层次;而另一方面对每条线的全线客流的均衡性进行评价。高峰小时的最大断面流量是控制线路的最大运能,最小断面流量是判断线路建设的合理终点。如果尾端线路的断面流量仅为最大断面流量的1/3~1/4以下的地段,其运营效益不佳,应根据尾端线路长度情况,需另行考虑可能作为另一个层次的运量级的运营线路。

(2) 资源共享性

线网的资源共享有车辆、车辆基地,供电系统,通信,控制系统等。在线网分层规划中最重要的内容是车辆分类的统一规划、车辆厂、架修和维修的设备资源共享规划;上述两项的落实处是车辆基地的统一规划和用地落实。由于车辆基地用地是需要控制的最大地块,难度较大。为节约城市土地资源,合理规划,以最少的车辆基地用地,满足全网的车辆维修,设备维修功能需要,实现资源共享是十分必要的。在有条件时,可考虑两条线的车辆停放、日检功能合建在一个车场内。对于供电、通信、控制系统等资源共享是下一步的系统专业资源共享规划工作,可另列专题研究。

4.线网规划的可实施性评价――

线网可实施性规划包括工程建设用地条件的许可性,尤其是车站(换乘站)可实施性;分期建设、分段运营的连续性。

在线网规划中,对可实施性规划应分为两个阶段。在本阶段应做到宏观性的用地控制和分期建设规划,在下阶段应结合线路详细规划,进行实地的控制规划。

(1) 本阶段――宏观性的用地控制和分期建设规划

①对工程建设用地条件的许可性分析,根据线路敷设方式(地下、高架、地面)和现

状地形条件、规划用地性质,确定建设施工方法和用地范围。经规划部门确认,划定快速轨道交通走廊的保护地界,并得到用地规划控制。评价的内容:

·在规划线路地段的地界,作为工程实施的影响范围,宜结合城市道路红线规划,按道路中线两侧各50m为界。

·在已建线路地段的地界,作为运行线的安全保护范围,宜以桥隧结构外侧边线各30m为界。

·当线路偏离道路以外地段,该地界应经专项研究确定。

·在地界内需新建各种城市建筑物时,应经工程实施方案研究论证,采取必要的预留和保护措施。

②分段运营的连续性是实现分期修建、连续运营的目的。有可能初期是两条线的组合贯通运营,应注意是否具备有联络线,将来是否有废弃工程。

(2) 下阶段――线路详细规划

根据城市轨道交通的实施进度要求,为适应城市建筑的用地详细规划,尤其是城市建设发展较快,实地控制发生困难的时候,开展线路详细规划,对线路、站位、车站形式、工程工法的可实施性研究,配合城市实地控制是十分必要的,也是十分紧迫的。规划重点是线位、站位和换乘站,最终落实到出入口和风亭的位置落实。从而达到车站、换乘站、出入口和风亭的用地控制规划。

5.线网稳定性与灵活性评价

(1) 线网稳定性,是对于城市中心的建成区,线网布局应符合城市结构形态,线路走向与客流动向基本吻合,并在工程上具有可实施性,换乘节点布局合理,说明中心区的线网稳定性。同时对于线网规划保持严肃性。

对于城际轨道交通引入城市的线路,要解决城市网与城际网的衔接位置和方式,是伸入还是换乘,应予稳定。

(2) 线网灵活性,是指市中心的地区,是线路向外延伸方向,是城市未来的发展方向,大部分地区属于规划待开发区,用地性质尚未稳定。因此线路走向应给予肯定而留有灵活余地,可在将来随城市总体规划的变化而调整,这种灵活性就是为了对城市发展的适应性。

同时要注意到线路的建设期有近期与远景的差别,对近期线要有稳定性,远景线要有灵活性。

七、结语

线上期中总结篇2

关 键 词: 新凯恩斯经济学;动态随机一般均衡模型;总需求-总供给分析

中图分类号:F014.32 文献标识码:A 文章编号:1006-3544(2013)04-0043-06

一、引言

自凯恩斯出版《通论》创立宏观经济学学科以来,总供给曲线和总需求曲线成为宏观经济的重要分析工具。不同的总供给和总需求曲线体现着不同的政策含义。因此,对其估计有着理论和实践两方面重要的意义。在理论上,通过对曲线形状的估计,可以检验不同理论,有助于我们从不同理论中选出最符合实际的一个;在实践上,对总供给和总需求曲线形状的了解可以为我们制定合乎实际的政策提供依据。

国内学者郑超愚(2004)结合总供给函数的通用形式和货币主义性质的总需求函数,建立了面向中国经济的非正统总供给-总需求模型, 考察了中国总供给-总需求模型的货币经济周期和动态均衡性质,揭示了中国经济结构失衡的逆周期波动性质。龚敏、李文溥(2007)采用总供给-总需求模型(AS-AD模型)和结构向量自回归模型(SVAR)考察了1996~2005年期间驱动中国产出和价格水平变化的总供给和总需求的作用,结论是近年来的“高增长、低通胀”是在有效供给能力改善的强有力推动下实现的。万光彩、刘莉(2007)在附加预期的菲利普斯曲线基础上,通过引入可变的技术进步变量,指出除预期的通货膨胀率、产出缺口外,技术进步也是影响总供给曲线的重要变量; 同时将总需求曲线扩展到开放经济条件下, 阐释了中国宏观经济运行中的高增长与低通胀并存现象。徐高(2008)运用Blanchard和Quah(1989)提出的长期识别条件,在一个二元结构向量自回归模型中将影响中国真实GDP和通货膨胀的冲击分解成了供给冲击和需求冲击, 利用分解的结果估计了中国短期总供给-总需求曲线的斜率,估计结果表明,中国的短期总供给曲线斜率为负(真实产出与通货膨胀负相关), 而短期总需求曲线斜率为正(真实产出与通货膨胀正相关),这与现有的宏观理论完全不符,称之为“斜率之谜”。而高士成(2010)运用Blanchard和Quah(1989)提出的长期识别条件, 采用SVAR方法讨论了中国短期总供给-总需求曲线的斜率, 研究结果表明中国短期经济波动的主要影响因素为需求冲击,同时,总需求和总供给曲线的斜率也与理论基本相符,不存在斜率之谜。

相对于VAR模型, 动态随机一般均衡模型(DSGE模型)不仅对经济主体的最优行为决策方式及各经济主体决策行为之间的相互关系进行了清晰的描述,而且对经济的长期均衡状态及短期的动态调整过程进行了细致的刻画;既保证了宏观和微观分析的一致性,又使长期与短期分析得到了有机结合。DSGE模型的结构性特点使其能够避免卢卡斯批判,从而在政策分析和评价中发挥巨大作用。

前瞻性、具有微观经济基础的新凯恩斯模型成为近年来宏观经济分析的框架,Clarida、Gali和Gertler(1999)首次将新凯恩斯模型应用于货币政策分析,简约模型的新凯恩斯框架包含三个等式:第一个被Kerr和King(1996)、McCallum和Nelson(1999)称之为预期IS曲线,它是由居民效用最大化即欧拉等式的对数线性化得来的;第二个是前瞻菲利普斯曲线,由垄断竞争企业通过Calvo(1983)或Rotemberg(1982)模式调整价格以达到最大化利润得到的;最后一个等式是泰勒规则,即央行调整名义利率应对产出缺口和通货膨胀变化的反应函数。新凯恩斯经济学模型通过这三个等式刻画了三个重要宏观经济变量的动态行为:实际产出、通货膨胀率和名义利率。由于新凯恩斯经济学重点是名义变量行为,又特别注重货币政策规则,因此学者们常将其与传统IS-LM曲线联系在一起,因而新凯恩斯经济学的分析框架属于动态随机一般均衡模型(DSGE)。

本文在新凯恩斯DSGE模型基础上, 估计了中国的总需求、总供给函数,回答了中国总需求和总供给曲线的“斜率之谜”问题。同时,本文基于DSGE模型创新性地将总需求和总供给函数进行分解,详细分析了各种冲击对中国总需求、总供给的影响,以此为依据对中国2010~2011年的经济波动原因从总需求总供给角度进行阐释。

二、模型构建及估计策略

本文采用Clarida、Gali和Gertler(1999)的新凯恩斯经济学DSGE框架,并在此基础上进行改进,模型包括居民户、最终产品生产商、中间产品生产商及中央银行等主体。

(一)居民户行为

居民户在期初拥有货币Mt-1和债券Bt-1,接受中央银行给予家庭的一次性转移支付Tt, 居民利用其中一部分货币购买新债券价值为■,rt为t到t+1期名义利率,居民户提供ht的劳动力给中间产品生产商,获取劳动报酬wt ht,wt为名义工资,同时居民户以价格Pt消费最终产品Ct,在t期末,居民户从中间产品厂商那里获得红利Dt。

居民户行为受到的预算限制:

Mt-1+Bt-1+Tt+wt ht+Dt≥PtCt+■+Mt (1)

居民户最大化预期效用函数:

E0■?茁t?琢t ln(Ct)+ln(■)-■h■■ (2)

其中,?茁∈(0,1),为家庭的随机贴现因子;?浊≥1,为消费的消费替代弹性;偏好冲击?琢t 服从自相关过程:

ln ?琢t= ?籽?琢 ln ?琢t-1+?着?琢t (3)

其中?籽?琢∈(0,1),?着?琢t是具有0均值、标准误为?滓?琢的正态分布。

居民户最大化行为得到其一阶条件为:

h■■=■■ (4)

■=?茁rt(■■) (5)

(二)最终产品生产商行为

厂商使用连续的中间产品Yt(i)生产惟一的最终产品Yt,中间产品的名义价格为Pt(i),最终产品厂商采用如下常替代弹性的生产技术:

■Yt(i)■(di)■≥Yt (6)

其中,?兹t为可变中间产品的需求弹性,称为成本驱动冲击,服从自相关过程:

ln ?兹t=(1-?籽?兹) ln ?兹+?籽?兹 ln ?兹t-1+?着?兹 t (7)

其中?籽?兹∈(0,1),?兹>1,?着?兹 t是具有0均值、标准误为?滓?兹的正态分布。

最终产品生产商最大化其利润行为:

Yt(i)=[■]■ Yt (8)

得到最终产品价格Pt与中间产品价格Pt(i)之间的关系为:

Pt=■Pt(i)■di■ (9)

(三)中间产品生产商行为

中间产品厂商采用如下常替代弹性的生产技术:

Zt ht(i)≥Yt (i) (10)

Zt为总技术冲击,服从随机游走过程:

ln Zt=ln Z+ln Zt-1+?着zt (11)

其中,z>1,?着zt是具有0均值、标准误为?滓z的正态分布。

中间产品生产商面临最终产品的价格调整成本为:■[■-1]2Yt (12)

这里?准≥0代表价格调整成本尺度,?仔≥1度量稳态通货膨胀率。

此中间厂商名义价格调整方式最初由Rotemberg提出,即公司必须选择一系列价格Pt (i)最大化其总市场价值,即E■?茁t ■■,这里?茁t ■度量居民户实际利润的边际利用价值,而实际利润可表示为:

■=[■]■Yt-[■]■■■-

■[■]2Yt (13)

上述问题的一阶条件为:

(?兹t-1)[■]■■=?兹t[■]■■■■-

?准■-■+?茁 ?准 Et{■■[■-1]×

■■} (14)

若?准=0,则Pt(i)=■■意味着中间产品生产商没有价格调整成本。

(四)对称性均衡

所有中间产品生产上做出惟一决策,即Yt (i)=Yt,ht(i)=ht,Pt(i)=Pt,Dt(i)=Dt,市场出清条件意味着Mt=Mt-1+Tt,Bt=Bt-1=0,居民户的预算限制(1)式可重新写为:

Yt=Ct+■(■-1)2Yt (15)

消费者欧拉等式(5)重新写为:

■=?茁 rt Et (■■) (16)

中间产品生产商一阶条件(14)式可重新写为:

?兹t-1=?兹t■(■)?浊-1■-?准(■-1)■+

?茁 ?准 Et[■■(■-1)■■] (17)

这里?仔t=■表示通货膨胀率。

(五)有效分配和产出缺口

假如存在一个社会分配者,他分配居民户的劳动nt (i)去生产中间产品Qt (i),得到最终产品Qt ,以最大化居民户福利,即:

E■?茁t {?琢t ln Qt-■[■nt (i)di]?浊} (18)

Zt[■nt (i)■di]■≥Qt (19)

其一阶条件定义产出Qt的有效水平值为Qt=

?琢■■Zt,得到产出缺口为:

xt=(■)1/?浊(■) (20)

(六)线性对数化模型

(4)、(5)、(7)、(11)~(13)式描述了5个内生变量Yt,Ct,rt,xt,?仔t和三个外生冲击?琢t,?兹t,Zt,定义产出增长率:

gt=■ (21)

若不存在技术冲击,则所有变量都趋向于其稳定状态增长路径,即:

yt=y,ct=c,rt=r,xt=x,?仔t=?仔,gt=g,?琢t=1,?兹t=?兹,zt=z,

yt=ln(yt /y),ct=ln(ct /c),rt=ln(rt /r),xt=ln(xt /x),?仔t=ln(?仔t /?仔),gt=ln(gt /g),?琢t=ln(?琢t),?兹t=ln(?兹t /?兹),zt=

ln(zt /z)。

以上模型的对数线性化形式为:

?琢t= ?籽?琢 ?琢t-1+?着?琢t (22)

ln et= ?籽e et-1+?着et (23)

zt=?着zt (24)

xt=Et xt+1-(rt-Et ?仔t+1)+(1-?棕)(1- ?籽?琢)?琢t (25)

?仔t=?仔+?茁 Et?仔t+1+?鬃 xt-et (26)

xt=yt-?棕?琢t (27)

gt=g+yt-yt-1+zt (28)

其中?棕=■,?鬃=?浊■, et=■?兹t,?籽e=?籽?兹,?滓e=■?滓?兹。(22)~(24)式描述了偏好、成本推动和技术冲击行为,(25)式为预期IS曲线,(26)式为新凯恩斯Phillips曲线。

(七)央行行为

假设中央银行按照Taylor(1993)规则操作货币政策,即:

rt=rt-1+ ?籽?仔 ?仔t+?籽g gt+ ?籽x xt+?着rt (29)

泰勒规则具有明确的政策含义, 即联邦基金名义利率要顺应通货膨胀率的变化, 以保持实际均衡利率的稳定性。如果产出的增长率超过潜在水平,或失业率低于自然失业率, 以及预期通货膨胀率超过目标通货膨胀率, 则会使实际利率偏离实际均衡利率,货币当局就应运用政策工具调节名义利率,使实际利率恢复到实际均衡利率。

本文采用极大似然方法估计上文线性化DSGE模型的结构参数。 首先运用Blanchard和Kahn(1980)的方法求解线性DSGE模型的解,并用状态空间的形式表示, 然后运用Kalman滤波得到关于模型结构参数的似然函数, 极大化之即可求得参数的估计值。具体地:

将本文构建的DSGE模型的对数线性化表示为状态空间形式:

AEt Xt+1=BXt+CVt (30)

其中Xt=[yt,?仔t,rt,xt,zt,gt,?兹t]′,Vt=[?着t,at,et],系数矩阵A、B、C取决于模型结构参数,则用BK方法得到模型解的状态空间形式:

xt=Fxt-1+D?孜t

ft=Hxt (31)

模型状态变量xt=[yt,?仔t,rt,xt,zt,gt,?兹t]′,观测变量ft=[yt,?仔t,rt]′,外生随机扰动项?孜t=[?着t,at,et],F、D、H同样依赖于模型结构参数, 观测变量个数与外生冲击个数相等,从而避免了估计中的奇异性问题。下文参数的估计值是通过运用DYNARE工具箱,在MATLAB2010a环境中计算得到的。

三、实证分析

(一)数据来源及处理

本文采用中国2006年3月至2011年12月的数据,包括产出缺口、通货膨胀率和利率。

1. 产出缺口。 本文使用工业增加值代表实体经济行为, 将其取对数后利用HP滤波法推算出潜在水平,在此基础上计算各期产出缺口。数据来源于国家统计局网站。

2. 通货膨胀率。 本文选用居民消费价格指数变化作为衡量价格水平变化即通货膨胀率指标。计算公式:通货膨胀率=(月度CPI-1)×100%。数据来源于国家统计局网站。

3. 利率。 本文选取全国银行间7天同业拆借利率。数据来源于中国人民银行网站。

将以上数据做图,如图1所示。

图1显示了我国产出缺口具有明显季节波动特征, 同时具有周期性特征。2008年出现一次波谷,2010年中又出现一次波谷; 由于2008年美国次贷危机引发全球经济衰退,我国2008年通货膨胀率达到最高点,2009年中降至波谷,2010年波动再次加大,进入2011年又开始逐渐攀升,央行调节利率的幅度及频率相对往年也较高。

(二)模型参数估计结果

为了得到总需求和总供给曲线,将(20)、(21)式代入(19)式,得到:

?仔t= ?鬃gt+st+(?仔- ?鬃g) (32)

这里st= ?茁Et ?仔t+1+ ?鬃 yt-1-?鬃 zt -?棕 ?鬃 at- et。(30) 式中通货膨胀率表示为产出增长率的线性函数, 斜率为 ?鬃,截距为st+(?仔- ?鬃g)。当经济在均衡增长路径时变参数st为0,斜率依赖于名义价格刚性, ?鬃∞完全弹性意味着一条垂直总供给曲线,相反 ?鬃0则存在一条水平总供给曲线。

相似的得到总需求曲线:

?仔t=-(■)gt+dt+(?仔+■g) (33)

其中

dt=-■rt-1+■Et xt+1+■Et ?仔t+1-(■)zt+

■at-■?着r,t (34)

同理,当经济在均衡增长路径时变参数dt为0,总需求曲线依赖于规则参数,?籽?仔越大曲线越平,但?籽g、?籽x越大,曲线越陡峭。

由估计参数结果得到总需求曲线斜率为-3.76,总供给曲线斜率为0.1,总需求曲线陡峭而总供给曲线平坦,说明中国经济受到总需求冲击影响最大,而总供给冲击作用较小,中国总需求、总供给曲线斜率与宏观经济理论一致,不存在“斜率之谜”。

对于货币政策冲击,rt增大导致居民户调整消费,同时居民户会预期下一期产出缺口为负,通货膨胀率低于稳态值,以上作用使得总需求减少。另外,公司调整价格成本昂贵,公司会降低当期价格,因而总供给变大。

对于央行行为方程估计结果,货币当局当期目标利率波动对上期产出波动及上期通货膨胀波动的反应系数分别为0.3825和0.4214。这表明央行目标利率对产出波动的反应大于对通货膨胀波动的反应,中国央行货币政策调节更注重应对产出变化,不注重应对通货膨胀波动。

(三)模型冲击估计结果

模型冲击估计结果(见图2)显示,偏好冲击在2008年有一个较大波峰,成本推动冲击在2008年有一个较大波谷,技术冲击和政策冲击周期波动较有规律。偏好冲击波动的持久性为?籽?琢=0.778,成本推动冲击波动的持久性为?籽e=0.9279,偏好冲击和生产率冲击的持久性较大,反映了样本期内中国经济发生具有较长时间影响的偏好冲击和成本推动冲击。这意味着总供给和总需求在很大程度上存在长期持续性特征的影响。

(四)总需求、总供给脉冲响应分析

对模型总需求、总供给(以下依次为偏好冲击、技术冲击、成本推动冲击和政策冲击)进行脉冲响应结果如图3、图4所示。

脉冲响应结果显示, 一个正的偏好冲击增加总供给但减少总需求, 一个正的技术冲击增加总供给但减少总需求, 一个正的成本推动冲击和政策冲击同时增加总需求和总供给。

(五)对我国2010年第1季度至2011年第4季度总需求和总供给进行分解分析

由于2008年美国次贷危机引发全球经济衰退,我国自2008年经济波动加大, 因此本文对中国2010~2011年总需求和总供给函数进行分解,结果如表2所示:

分解结果显示,2010~2011年总需求不断增大而总供给不断减小。对于总需求函数,影响其变动的主要是■ at, 即偏好冲击,■ Et ?仔t+1及-■ rt-1的影响几乎可以忽略,说明我国总需求对未来通货膨胀率及未来利率波动反应微乎其微;对于总供给函数,影响其变动的主要是-?棕 ?鬃at,也是偏好冲击,而?茁 Et ?仔t+1、?鬃 yt-1及- ?鬃 zt的影响非常小。结果显示2010~2011年间影响中国总需求、总供给波动的主要因素是偏好冲击,体现偏好冲击的方程为居民户的效用最大化函数,也就是说影响中国总需求、总供给波动的主要因素是居民户对未来经济波动的预期。

四、结论与政策建议

本文基于新凯恩斯DSGE模型对中国总需求和总供给函数进行估计及分解分析,结果显示中国总需求曲线陡峭而总供给曲线平坦。模型冲击估计结果显示,偏好冲击在2008年有一个较大波峰,成本推动冲击在2008年有一个较大波谷,技术冲击和政策冲击周期波动较有规律。 模型脉冲响应结果显示一个正的偏好冲击增加总供给但减少总需求, 一个正的技术冲击增加总供给但减少总需求, 一个正的成本推动冲击和政策冲击同时增加总需求和总供给。最后本文对中国2010~2011年总需求、总供给函数进行分解,结果说明影响中国总需求、总供给的主要因素是居民对未来经济波动的预期。

今后中国在操作货币政策时应注重规则使用,同时增加政策透明度, 使公众能够形成与政策制定者相同的预期,从而提高政策效应。

参考文献:

[1]Pierpaolo Benigno. New Keynesian Economics:An AS-AD View. Working Paper 14824,National Bureau of Economic Research,2009.

[2]Peter N Ireland. Technology Shocks in the New Keynesian Model. The Review of Economics and Statistics,2004,86(4):923-936.

[3]Peter N Ireland. A New Keynesian Perspective on the Great Recession[J]. Journal of Money,Credit and Banking,2011,43(1):31-54.

[4]郑超愚. 中国总供给总需求模型的动态调整[J]. 金融研究,2004(3):90-98.

[5]龚敏,李文溥. 中国经济波动的总供给与总需求冲击作用分析[J]. 经济研究,2007(3):32-43.

[6]万光彩,刘莉. 阐释中国之谜――一个基于扩展的总需求总供给模型[J]. 数量经济技术经济研究,2007(6):38-47.

[7]高坚,杨念. 中国的总供给-总需求模型:财政和货币政策分析框架[J]. 数量经济技术经济研究,2007(5):3-11.

[8]徐高. 斜率之谜:对中国短期总供给/总需求曲线的估计[J]. 世界经济,2008(1):47-56.

[9]徐浩庆. 对中国总需求一总供给模型的再检验[J]. 首都经济贸易大学学报,2009(2):27-30.

线上期中总结篇3

【关键词】现场总线技术;Profibus;发电厂;数字化

一、现场总线技术应用的背景

二十一世纪以来,在工业自动化控制领域,现场总线控制系统(Fieldbus Control System)已经走上了高速发展的快车道。随着现场总线技术和产品的日趋成熟,在发电厂新建或改造项目中采用现场总线技术的案例逐步增多。现场总线技术的应用大大节约了控制电缆铺设的成本, 并使设备的在线故障诊断和远程参数修改成为了可能。同时,应用现场总线控制技术实现现场设备级的数字化,是建设数字化电厂的关键一步。

为了推动现场总线技术的发展与应用,广东某火力发电厂2X1000MW工程锅炉补给水系统采用了西门子Profibus现场总线控制技术,培养出了一批熟练掌握现场总线技术的检修维护人员,为今后扩建和改造项目使用现场总线控制系统奠定了基础。

二、现场总线设备概述

图1 锅炉补给水现场总线控制系统网络结构图

从图1可以看出,该现场总线控制系统配置了两套互为冗余的西门子S7-417H型号CPU,通过以太网交换机与上位机操作员站、工程师站交换数据。系统采用光纤链路模块(OLM)组成冗余的Profibus-DP光纤环网作为控制系统的通讯主干网,环网上挂有4个通讯柜,并根据现场设备的类型与数量配置了8条Profibus-DP支线和7条Profibus-PA支线。本项目采用的现场总线型仪表主要包括:横河EJA智能压力变送器、Festo气动阀岛、Endress+Hauser超声波液位计、ABB智能变频器、HACH智能硅表、HACH智能钠表等设备。

三、现场总线技术应用与维护的难点

现场总线技术作为一种新兴的控制系统技术,拥有着抗干扰能力强、节约电缆、智能化、数字化等诸多显著优点。但同时我们也应注意到,现场总线控制系统与传统分散控制系统在工作原理上的根本不同,导致前者在应用中会涌现出很多新的问题。在此将本项目从基建安装以来七年时间内,遇到的各种应用与维护难点及其解决思路总结如下:

(一)项目设计时期,主要问题集中在设备选型和订货时间方面。支持现场总线协议的设备品牌、型号相对较少,辅机配套厂家对现场总线理解不够,对兼容性、可靠性的验证还存在局限性,供货方面发生偏差的概率增大,因此需要设计方与供货厂家一起对设备参数进行仔细核对。采用总线方式,设备的采购及订货需要更多的时间,这就要求压缩供应商的订货周期和编制更准确的供货计划。现场总线控制系统进行逻辑组态时需要详细的设备型号和GSD组态文件,必须要求设备供应商尽早提供相关资料,以免延误工期。

(二)基建安装调试时期,主要难点集中在对安装工艺的要求和对本厂维护人员的培训上。总线设备相对于常规方式对施工工艺要求更高,现场总线系统的接线方式有别于常规DCS系统的接线。常规控制系统的设备是点对点的接线方式,每个设备是孤立的,接线比较有针对性;而现场总线设备都是并联在一条总线上,互相关联影响,接线不能有错误,一个点的故障就可能影响整条支线所有设备的通讯。采用现场总线技术,热工维护人员的维护强度尽管有所降低,但技术要求大大提高,要学会总线专用组态软件和在线诊断工具的使用。因此在调试期间要培养一批学习能力强、能适应现场总线控制系统维护要求的热工技术人员。

(三)生产维护时期,主要的难点在于备品备件的管理上。一个现代化的发电企业,从成本控制的角度,会对备件采购和备件库存积压进行严格把控,有着全面的考核指标。而现场总线控制系统的大多数备件是无法与常规控制系统通用的,必然会增加日常维护的备件库存总量。同时,因现场总线通讯协议的特点,采购的备件必须指定备件的品牌型号与现场原来使用的一致,否则就需要重新组态并下装控制器才能使用(这在连续的发电生产过程中是不允许的)。根据经验,指定品牌的采购方式通常较采用短名单方式采购备件的价格要高,进一步增加了备件库存金额的总量。因此,合理规划备品备件是项目投产后需要注意的关键环节。

四、结束语

Profibus现场总线技术在该发电厂锅炉补给水控制系统中的成功应用表明, 目前在发电厂中应用现场总线控制技术的条件已经成熟,同时这也是现电企业向数字化迈进的需要。

参考文献

[1]陈小枫,董景辰,曹迎东.过程控制现场总线工程运行与维护[M].北京:清华大学出版社,2003.

[2]徐明等.现场总线技术在电厂中的应用[J].微计算机信息,2006.

[3]刘良文,董鸣,等.PROFIBUS-DP 现场总线性能分析[J].控制系统,2006(9):46-48.

[4]西门子(中国)有限公司.PROFIBUS-PA应用技术介绍[J].世界仪表与自动化,2003(7): 59-60.

线上期中总结篇4

关键词:区域差异;结构变化;时变参数模型

中图分类号:F127文献标识码:A

文章编号:1000-176X(2008)06-0105-07

一、引 言

改革开放以来,中国政府为促进经济发展,在东部地区实施“沿海区域优先发展”战略,经济实现了快速腾飞。然而,在东部地区经济快速增长的同时,我国地区间经济差距呈现出不断扩大的趋势。为改善地区经济发展不平衡状况,1998年以来,我国政府又先后实施了西部大开发、振兴东北老工业基地和中部崛起的经济发展战略,对促进全国及各地区经济增长、减缓地区差距扩大起到了十分重要的作用。近年来,国家宏观调控政策的倾斜已成为地区经济发展的主要动力之一。由于经济体制改革、地区经济环境变化以及调控政策冲击等方面因素的影响,我国的区域经济结构发生了深刻的变化。分析我国区域经济供需结构的变化及相互间差异,可以为国家及地方政府制定正确的经济政策提供相应的理论依据和实践支持。

近十年来,我国地区经济差距和各地区经济结构变化已成为学术界关注的重要问题,关于区域经济差异的研究主要集中在以下几方面:一是利用内生经济增长理论,通过计算我国各地区的全要素生产率(TFP),并进行收敛性检验,来研究我国各地区间的经济增长差异;如彭国华测算了1982―2002年各省区全要素生产率,并进行了TFP收敛性检验,检验的结果表明,东部区域的收敛性和全国及中、西部区域的收敛性存在明显的差别[1];邓祥、李建平对改革开放之后中国的地区经济增长及生产率变动进行了估计,发现中国各地区的经济增长与要素投入和全要素生产率的提高密切相关[2];许召元、李善同考察了地区差距变化的决定因素,发现中国地区经济存在条件收敛性,同时也存在促使地区差距持续扩大的因素[3]。二是比较地区间贸易水平、外国直接投资(FDI)、收入差距及人口流动等方面差异,并分析其对经济总量的影响;如万广华分析了贸易和FDI对区域收入的影响,发现贸易和资本是导致地区收入差距的重要因素,并且其影响作用随着时间的变化而加强[4];江小涓、李辉研究了我国地区之间的实际收入差距,发现各城市间真实生活水平的差距要小于名义收入差距[5];段平忠、刘传江分析了人口流动对经济增长地区差距的影响,认为人口流动的地区差距与经济增长的地区差距高度相关[6]。三是研究政府政策对不同经济区域影响的差异性;如郭金龙、王宏伟认为政府政策导向引起的资本流动对改变地区间经济发展差距作用明显,我国东、中、西部区域由于经济基础和政策环境的差异形成的地区差距,使得资本不断向东部集中,而资本在地区间流动的结果又放大了地区间的经济差距[7];郭庆旺、贾俊雪利用面板数据模型和时变参数模型研究了财政政策对我国区域经济的影响,认为积极财政政策对我国区域经济增长起到了促进作用,且对相对落后地区作用更为明显,但并未有效抑制我国区域经济差异增大的趋势[8];于则利用向量自回归模型和聚类分析方法研究了我国货币政策的区域效应,认为不同区域对于货币政策的反应差异较大[9]。

上述研究成果从宏观经济理论的各个方面对我国的区域经济差异进行了分析。然而,大多数研究是采用固定参数模型,不能反映不同时期的结构变化。因此,本文针对我国当前经济运行的特点,结合各地区经济发展不平衡的现状,采用时变参数模型,从总供给和总需求两个方面综合研究我国区域经济的结构变化及其对区域经济增长的影响。本文的第二部分给出总供给曲线的数理模型及时变参数模型的方法介绍;在第三部分,利用时变参数模型计算出全国及东、中、西部地区除了中国台湾、香港和澳门,中国有31个省(自治区、直辖市)的数据。为了保证数据的一致性,重庆(成立于1997年的直辖市)和四川的数据合并在一起。由于缺乏完整的数据而未被包含在内,本文的研究中包含了29个省的数据。其中,东部区域包括:北京市、天津市、河北省、辽宁省、上海市、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广东省和海南省;中部区域包括:山西省、吉林省、黑龙江省、安徽省、江西省、河南省、湖北省和湖南省;西部区域包括:内蒙古自治区、四川省、广西自治区、贵州省、云南省、陕西省、甘肃省、宁夏自治区、青海省和新疆自治区。总供给曲线的斜率,并对各地区经济结构的变化及相互之间的差异进行实证分析;第四部分研究了我国投资、消费需求弹性的动态变化,从总需求的角度进一步分析

我国区域经济结构的变化;最后给出结论。

二、总供给曲线的数理模型及时变参数模型介绍

1.总供给曲线的数理模型[10]

本文从总供给曲线和产出缺口的理论出发,确定总供给曲线的斜率,由菲利普斯曲线、生产函数和工资加成定价方程可以推导出价格水平和产出缺口的关系:

式(1)中,P为当期价格水平,P-1为上期价格水平,参数α>0,称为产出缺口弹性,Y代表实际产出,Y*代表经济处于充分就业状态时的产出,即潜在产出,(Y-Y*)/Y*是相对产出缺口,潜在产出与产出的长期增长趋势相联系,这样产出缺口就与产出的短期波动成份有关。利用通货膨胀率π=(P-P-1)/P-1将(1)式变换为:

在式(2)中,如果定义λ=α/Y*,我们就得到了如下形式的总供给方程:

π=λ(Y-Y*)(3)

其中,参数λ表示总供给曲线的斜率。当λ的值较大时,正的(或负的)产出缺口通过总供给曲线产生的通货膨胀(或通货紧缩)压力较大,产出的变动会导致物价的大幅波动,此时经济周期波动的幅度也较大;而当λ的值较小时,正的(或负的)产出缺口通过总供给曲线产生的通货膨胀(或通货紧缩)压力就较小,产出变动对物价波动的影响相对也较小,经济发展比较平稳。

由生产函数和工资加成定价理论可知,价格随产出的增长而上升是因为产出增长意味着失业的下降以及由此增加的劳动成本,而价格随产量上升的幅度取决于劳动市场的调整过程和价格的传导机制。图1显示了不同斜率的短期总供给曲线,当总需求曲线向右移动时引起通货膨胀率及产出的不同变化。总供给曲线AS1和AS2描述了两种不同经济状态下产出与通货膨胀率之间的变动关系,其中,总供给曲线AS2较为陡峭,即AS2的斜率λ2比AS1的斜率λ1大。在短期内,生产技术保持不变,且由于生产规模调整成本的存在,决定了厂商的总供给能力保持不变,经济增长主要靠总需求拉动。当总供给曲线为AS1,总需求曲线由AD移动到AD′时,均衡点由E移动到E1,通货膨胀率的变化为Δπ1=π1-π0,产出的变化为ΔY1=Y1-Y0;而对于总供给曲线AS2,当总需求曲线由AD移动到AD′时,均衡点由E移动到E2,通货膨胀率的变化为Δπ2=π2-π0,产出的变化表示为ΔY2=Y2-Y0。由图1中可以看出,Δπ2明显大于Δπ1,即总供给曲线的斜率越大,总需求曲线向右移动导致通货膨胀的压力就越大。同时从图1中还可以看出,总供给曲线越平缓,总需求曲线向右移动,产出增加就越大,即当AD移动到AD′时,ΔY1大于ΔY2。

本文利用Hodrick-Prescott滤波(简称为H-P滤波)方法计算潜在产出,该方法可以将时间序列Yt分解为长期增长趋势和短期波动成份。设Yt为我国年度GDP序列,不同时期的潜在产出Y*t就是从时间序列Yt中分离得到的长期趋势成份,则产出缺口序列Gapt的计算公式由下式给出:

Gapt=(Yt-Y*t)/Y*t(4)

2.时变参数模型(Time-varying Parameter Model )的状态空间表示[11]

近年来,我国的经济结构由于体制变革、政策变化和全球化等方面因素的影响发生了很大的变化,而这种变化用以往的固定参数模型是无法表现出来的,因此,我们考虑利用时变参数模型来研究我国的经济结构变化。下面利用状态空间模型来构造时变参数模型:

在方程(5)中,zt是具有固定系数γ 的解释变量集合,xt是具有随机系数αt的解释变量集合,随机系数向量αt是状态向量,称为可变参数。αt是不可观测向量,必须利用可观测变量yt和xt来进行估计。在方程(6)中,假定参数αt的变动服从于AR(1)模型(可扩展为AR(p)模型)。根据方程(7),εt和ηt是相互独立的,且服从均值为0,方差为σ2和协方差矩阵为R的正态分布。

三、中国区域总供给曲线的结构变化及差异性分析

随着我国经济体制改革的不断深化,在政府调控政策冲击的影响下,各地区的经济结构按照其自身的发展规律不断变化着。本文利用时变参数模型分别对全国及东、中、西部区域总供给曲线的斜率分别进行了测算,进而分析我国各地区总供给曲线的结构性变化及相互之间的差异。

本文利用公式(2)建立全国及各区域总供给曲线的时变参数模型本文使用1989―2006年的年度数据。全国数据来源于《国家统计年鉴》和中经网(www.cei.gov.cn),其中全国GDP数据为利用2004年全国经济普查结果调整后的数据。各省份数据来源于各省历年的《统计年鉴》,各个经济区域的GDP值为区域内各省GDP(实际值,1985年=100)的加总,各个区域的消费价格指数CPI值是区域内各省CPI的平均值。利用第二部分介绍的方法,可以求出各个地区的产出缺口Gapit和通货膨胀率πit的数据。。模型的具体形式如下:

πit=0,it+1,itGapit+it为节省篇幅,本文在脚注中给出式(8)的检验统计量。其中,参数0,it和1,it,i=0,1,2,3,均统计显著(显著性水平取0.05);全国及东、中、西部地区总供给方程的R2分别为0.86,0.94,0.87和0.91;D.W.值分别为2.33、1.91、1.73和2.12。i=0,1,2,3,t=1,2,…,T(8)

式(8)中包含了四个方程,i=0,1,2,3,分别表示全国及东、中、西部地区,it为各个方程的残差序列,0,it和1,it为可变参数,其中1,it表示不同地区产出缺口弹性,其随着经济结构的变化而不同。利用式(3)中总供给曲线斜率与产出缺口弹性之间的对应关系it=1,it/Y*it可计算出动态的总供给曲线的斜率,总供给曲线斜率it的动态变化如图2所示。

1.全国总供给曲线斜率在1996年之后发生结构性变化

从图2中可以看出,全国总供给曲线斜率在整个样本期内持续减小,但在1996年前后,全国总供给曲线斜率的变化呈现出不同的特点。在1989―1996年期间,全国总供给曲线斜率由0.01121减少至0.00317,平均每年减少31.7%,下降的速度较快,在此期间,全国总供给曲线斜率的均值为0.00690,相对较大。总供给曲线斜率较大说明价格机制的调节能力强,产出的变动可以通过劳动市场快速地传导到价格水平上来,调节要素和产品的分配,促进经济增长。1992年初,“邓小平同志南巡讲话”对我国经济增长尤其是东部地区经济增长起到了极大的促进作用。在1992年~1996年期间,我国经济快速发展,国民经济增长速度连续5年超过10%,而在此期间,通货膨胀率水平较高,最低水平亦超过了6.4%,在1994年,通货膨胀率达到历史最高水平24%。高经济增长伴随高通货膨胀,经济增长的稳定性较差。

1996年我国开始由计划经济体制向社会主义市场经济体制转变,政策的根本性变化对我国的经济结构和经济增长方式产生了巨大冲击,从而导致了通货膨胀率与产出缺口之间的关系发生结构性变化。1997―2006年,全国总供给曲线斜率的变化较为平缓,从0.00284下降至0.00183,在此期间,全国总供给曲线斜率的平均值为0.00234。由供需理论可知,当总供给曲线斜率较小,即总供给曲线变的较为平缓时,需求的增加只能使得均衡物价提高很少,也就是说,需求变动带来的通货膨胀压力不大,而产出增加却很大。2002―2006年我国国民经济连续5年保持在9%以上的高增长速度,而通货膨胀率除2004年达到3.9%外,其余4年均保持在2%以下。本文的计算结果解释了近年来我国出现国民经济高速增长与低通货膨胀并存状况的原因。目前我国总供给曲线的斜率逐渐减小,采取扩大内需的宏观调控政策,可以在较小的通货膨胀压力下,促进国民经济平稳健康快速发展。

2.东部地区总供给曲线变化趋势与全国相同,但变得更为平缓

东部地区间总供给曲线斜率的变化趋势与全国总供给曲线斜率的变化趋势相同,亦在1996年之后发生结构性变化。东部地区的经济总量占全国经济总量的比重较大,2004年全国经济普查结果显示,东部地区GDP占全国经济总量的比重为60.5%,从而决定了全国总供给曲线斜率的变化与东部地区呈现类似的特征。但东部地区总供给曲线变得更为平缓,从图2中可以看出,在1997年之前,东部地区间总供给曲线斜率高于全国总供给曲线斜率,而在1997年之后,东部地区间总供给曲线斜率要低于全国总供给曲线斜率。这主要是因为东部地区的经济发展要超前于全国及我国其他地区。2006年东部地区间总供给曲线斜率减少至0.00066,总供给曲线变得更为平缓,意味着在东部地区扩大总需求促进经济快速增长的同时只会带来较小的通货膨胀压力。在宏观政策上,可以更多的从扩大总需求方面考虑对东部地区经济发展的调控问题。

3.中部地区总供给曲线斜率缓慢下降

中部地区间总供给曲线斜率也在逐年减小,但变化速度较为缓慢,并且结构变化也不明显。斜率值从1989年的0.00644减少至2006年的0.00309,平均每年仅减少5.99%。主要是因为中部地区的产业结构不合理、企业管理制度不完善、市场化进程缓慢等方面原因造成了中部地区的企业效率低下、市场竞争力不强,从而导致中部地区经济增长较为缓慢,总供给结构变化不大。对于中部地区来说,既存在国家及地方投资不足问题,又存在资金利用效率低下的问题。

4.西部地区总供给曲线斜率逐年增大

1989年以来,西部地区总供给曲线斜率在逐渐增大,其变化趋势与全国及东、中部地区总供给曲线的斜率的变化趋势相反。1989―1999年期间,斜率的变化比较平缓,从1989年的0.00196增大到1999年的0.00342,平均每年增加6.74%;2000―2006年西部地区总供给曲线斜率的增长速度加快,从2000年的0.00378增大到2006年的0.00703,平均每年增加12.3%。总供给曲线斜率增大,则总供给曲线变陡,意味着产出的增加会导致价格水平的上涨,在工资并非完全可伸缩的条件下,价格上涨主要来源于就业的增加以及由此增加的劳动成本。由此可见,对于西部地区通过增加投资供给虽然可以促进本地区经济快速增长,能够增加就业、提高西部地区居民的生活水平,但是产出的增加,也将加大物价的上涨,存在通货膨胀的隐患,所以应加快产业结构调整,使西部地区经济步入工业化进程的良性发展阶段。

近年来,西部地区的经济增长主要是靠国家大量投资拉动的。为改变“西部区域经济基础薄弱、产业结构单一”的状况,1999年,中央政府实施西部大开发战略,国家大幅度加大对西部地区建设资金投入力度。2000年~2004年,中央累计投入西部财政性建设资金约4 600亿元,安排财政转移支付和专项补助约5 000亿元。并且持续不断地对西部地区的发展给予了政策优惠、税收优惠等种种支持,使得西部地区的投资和经济快速增长。但西部地区的主导产业仍然以资源导向型为主,产业结构不合理,经济可持续发展能力较差。结合西部地区经济发展状况及我们计算的结果,本文建议在国家继续对西部地区保持适度投资支持的基础之上,改善西部地区的产业结构,大力发展高技术含量、高附加值产业,才能实现西部地区经济发展的自我完善,减少对国家政策的依赖程度。

四、我国区域投资及消费需求弹性的动态变化

总供给和总需求是经济发展不可分割的两个方面,二者相互影响、相互制约,共同决定一个国家或地区的经济发展状况和居民生活水平。因此,本文在分析总供给曲线结构变化的基础之上,进一步从总需求的角度出发,构建投资和消费需求对产出影响的时变参数模型,研究我国东、中、西部区域经济的需求结构变化。利用1989―2006年各地区的国内生产总值(GDP)、社会消费品零售总额(C)和固定资产投资总额(I)的年度数据数据来源于各省份历年的《统计年鉴》和中经网(www.cei.gov.cn)。对模型进行估计。模型的具体形式如下:

式(9)中共包含三个方程,i=1,2,3,分别表示我国东、中、西部地区,it为各个方程的残差序列,it、it和it为可变参数,其中it和it分别表示各地区消费需求弹性和投资需求弹性。

三个方程的估计结果的R2统计量都在0.9以上,D.W值分别为1.68,1.81和1.79,说明东、中、西部地区需求方程的拟合效果均较好,且各个方程中变量的系数均是统计显著的。在整个样本期间,我国东部地区消费需求弹性的均值为0.8362,明显大于中、西部地区消费需求弹性均值0.7042和0.6681,表明东部地区消费需求对产出的影响效果要优于中、西部地区消费需求对产出的影响效果。西部地区消费需求弹性的均值最小,说明西部地区消费水平偏低,对经济增长的拉动作用较弱。中、西部地区投资需求弹性均值较大,其值分别为0.2869和0.2754,远大于东部地区投资需求弹性均值0.1430,说明在中、西部地区适当增加投资对当地的经济发展具有显著的促进作用,尤其是增加对中部地区投资效果更为明显。

1.东部地区消费需求弹性在逐渐增大,投资需求弹性亦呈倒U型曲线变化

从世界各国经济发展和工业化进程来看,投资对产出的拉动作用呈现从低到高、再从高到低并趋于相对稳定的变动过程,近似一条平缓的“马鞍形”曲线(或称为“倒U”型曲线);消费对产出拉动作用的变动过程则呈现与投资弹性相反的平缓的“倒马鞍形”曲线(或称为“U”型曲线)。这是由工业化进程中消费结构和产业结构的逐步提升引起的。

在工业化进程中,随着收入水平的提高,消费结构不断提升,食品等初级产品消费比重逐步下降,工业制成品消费比重逐步上升,第二产业发展相对较快。由于第二产业资本有机构成较高,生产过程需要大量中间投入,使得投资对产出的拉动作用不断上升,消费对产出的拉动作用不断下降。当工业化进程基本完成、经济发展迈向发达阶段时,消费结构由工业品消费为主转向以住房、教育、旅游等产品的消费为主,第三产业发展相对较快。由于第三产业资本有机构成较低,需要中间投入较少,造成投资对产出的拉动作用出现下降,消费对产出的拉动作用相应上升。

从图3a中可以看出,在整个样本期间,东部地区投资需求弹性呈先上升再下降的倒U型曲线变化,其最大值是在1996年达到顶峰。1989―1996年期间,东部地区投资需求弹性一直处于上升阶段,表明投资增加有效地促进其经济快速增长,投资需求对产出的影响作用逐年增强。从1997年开始,东部地区的投资需求弹性开始下降,其主要原因是东部地区的产业结构已经向大力发展第三产业转变,第三产业需要中间投入较少,使得投资需求弹性下降。从图3b中可以看出,东部地区消费需求弹性呈线性趋势上升,从1989年的0.815增加到2006年0.858,增加5.3%,表明我国东部地区消费需求对产出的影响在逐年增强,主要是由于东部地区第三产业发展相对较快,其消费结构已经从以普通消费品为主转向以住房、汽车、教育和服务等高档产品的消费为主,消费需求对经济增长的拉动作用逐渐增强。因此,东部地区的经济增长主要靠需求拉动,产业结构合理,工业化进程发展较快,经济正在向快速发展第三产业的更高阶段迈进。

2.中部地区消费需求弹性逐年减小,投资需求弹性逐年增大

从图4a和图4b中可以看出,在整个样本期内,中部地区消费需求弹性在逐年减小,从1989年的0.729减少到2006年的0.663,共下降9.9%,表明中部地区消费需求对产出的影响在减弱。中部地区投资需求弹性呈线性趋势上升,其值从0.278增加到0.331,共增加18.9%,表明中部地区投资需求对产出的影响在逐年增强。这主要是因为中部地区正处于工业化进程之中,其经济增长主要靠第二产业的增长来拉动的,在生产过程中需要大量中间投入,从而使得投资对产出的拉动作用不断上升,消费对产出的拉动作用不断下降。

3.西部地区的需求变动情况与中部相似,但西部地区的结构性变化更为明显

从图5a和图5b中可以看出,在1989―2006年期间,西部地区消费和投资需求弹性的大小及变化与中部地区存有相近之处:消费需求弹性逐年减小、投资需求弹性逐年增大。但二者之间也存在着差别,对于中部地区来说,消费和投资需求弹性的变化均较为平缓,需求结构变化不大。对于西部地区来说,西部地区消费需求弹性的下降幅度及投资需求弹性的上升幅度更大,分别超过中部地区4.3%和16.8%,并且均在1998年之后发生了结构性变化,在1998年以前西部地区消费需求弹性下降趋势和投资需求弹性上升趋势比较陡峭,在1998年以后,二者均变得比较平缓。其主要原因是1999年以后我国政府对西部地区实施的大开发战略取得了显著的成效,使得西部地区的经济发展速度加快,投资及消费需求结构逐步趋于合理。

五、结 论

本文利用时变参数模型,从总供给和总需求两个方面对全国及东、中、西部地区的经济结构变化进行了实证分析。分析的结果表明,东、中、西部地区之间的供需结构及其变化特征存在很大差异。各地区间供需结构的差异是导致我国区域经济发展不平衡的重要原因之一,为实现促进区域协调发展的“十一五”规划目标,我国政府必须根据各地区自身的经济发展特点进行有针对性的宏观调控,才能够有效地促进经济增长、缩小地区间收入差距。

就我国整体而言,总供给曲线变得较为平缓,1997年以后,总供给曲线斜率稳定在较低水平,说明总需求曲线向右移动不仅不会产生较大的通货膨胀压力,而且还会带来产出的较大增长。东部地区的总供给结构变化与全国相类似,但其总供给曲线变得更为平缓。东部地区的投资需求弹性呈倒U型曲线变化,其经济增长主要靠消费需求拉动,表明东部地区的工业化进程发展较快,产业结构更为合理,正在向快速发展第三产业的更高阶段迈进。西部地区经济起步较晚,其经济增长主要靠投资拉动,消费需求对经济的促进作用相对较弱,总供给曲线的斜率逐年增大,说明在西部地区增加投资虽然有利于促进本地区经济快速增长,能够增加就业、提高西部地区居民的生活水平,但是产出的增加,也将加大物价的上涨,存在通货膨胀的隐患,所以应加快产业结构调整,使西部地区经济步入工业化进程的良性发展阶段。中部地区的供需结构变化不明显,其经济增长主要靠投资需求推动,消费需求的拉动作用弱。加大对中部地区的投资力度、优化产业结构、加快市场化进程是促进其经济增长的重要途径。

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线上期中总结篇5

关键词:PCI总线;数据传输;FPGA 

1引言

近年来PCI总线已经在高档测试仪器中得到越来越广泛的应用。由于PCI总线协议非常复杂,不便于与测量控制逻辑直接连接,需要经过一个PCI接口控制器作为桥梁。另外考虑到软件的处理速度和工作效率,测量电路高速采集的数据也不能立即传送给主机,因此在FPGA内部设计了FIFO缓冲器。设计方案如图1所示。当送入FIFO的测量数据达到预定的数量时,本地中断逻辑通过PCI总线接口控制器向主机提出中断请求,主机响应中断后,通过PCI总线控制器从FIFO中取走测量数据。

PCI接口控制器的设计相对来说比较复杂。目前比较常用的方案有两种:第一种是用可编程逻辑器件设计实现,第二种方案是采用专用接口芯片。由于前者方案需要投入大量的人力、物力进行逻辑验证和时序分析工作,延长了开发周期,因此本文选择了专用接口芯片方案。具体型号是PLX公司的PCI9054芯片。使用这种专用芯片桥接PCI总线和本地总线,开发者可以省去考虑很多复杂的PCI总线规范,而集中精力开发硬件和驱动程序。

以下主要论述图1虚线框内的FPGA设计与实现。重点是与PCI9054接口的本地总线控制逻辑和中断逻辑。

2数据采集接口逻辑的设计

2.1PCI9054本地总线研究

对本地总线操作过程及控制信号时序关系的分析是应用PCI9054芯片和设计本地总线控制器的基础性工作。PCI9054本地总线的信号包括:LHOLD(输出)申请占用本地总线信号;LHOLDA(输入)本地总线应答信号;ADS#(输出)地址选通信号;BLAST#(输出)传输结束指示信号;LW/R(输出)读写状态信号(高电平表示写,低电平表示读);READY#(输入)外部等待信号;LCLK(输出)本地时钟;LRESET#(输出)本地复位信号;LA[31:2](输出)本地地址总线;LD[31:0](输入/输出)本地数据总线。上述信号名后带有“#”的表示低电平有效,另外输入输出是针对PCI9054芯片而言的。 

当读数据时,本地总线上的各信号时序关系如图2所示,控制信号有效边沿的含义已标注于图中。图2所示的PCI从方式读操作中,每次传输的数据有多个字,ADS#信号变低表示数据传输周期的开始,之后每个时钟周期的上升沿将本地数据总线上的数据读入9054内部,在紧接着的时钟下降沿自动增加本地地址总线上的地址;数据传输状态将一直持续到BLAST#信号变低,表示当前数据期已经是传输的最后一个数据期,数据传输即将结束。这种传输方式称为突发传输。相对应的PCI9054也支持单周期传输。在单周期传输时,每次只传输一个字,BLAST#信号在ADS#信号有效后的下一个时钟周期就会出现。显然单周期方式的数据传输率较之突发传输方式会慢很多,由于FPGA内的FIFO数据传输率能够与PCI9054的数据传输率相适应,本文采用突发传输方式以提高PCI总线的传输效率。 转贴于

2.2本地总线控制

根据前文可以明确出本地总线控制器的设计目标:根据输入的控制信号LHOLD、ADS#、BLAST#生成符合本地总线时序要求的控制信号LHOLDA、READY#和FIFO的读请求信号RDREQ。 对于LHOLD信号的应答问题,采用Verilog语言中的always和assign语句就能简便高效的实现。对READY#信号的处理可以采用同步状态机,其状态图如图3所示:

2.3对于本地中断的分析和应用

当采集并存储在FIFO中的数据达到一定数量,为了避免FIFO溢出主机需要将测试数据从FIFO中取走。从提高效率的角度出发,采用中断方式完成该工作。

在PCI9054 的中断被使能的情况下,如果本地逻辑向PCI9054芯片输出本地中断信号,PCI9054芯片将生成PCI中断信号。需要特别注意的是:PCI9054芯片生成的PCI中断信号是电平信号,而非脉冲信号,因此当该PCI中断被PCI主机响应后需要在中断服务程序的入口处手动禁止PCI中断,否则会导致多次触发中断的异常情况出现。同时由于在中断服务程序出口处重新打开了PCI中断,因此须在中断服务程序执行期间撤销本地中断源以避免中断服务程序一旦结束就将再次触发中断的异常情况出现。

基于以上分析,本地中断处理逻辑需要实现两点功能要求:① 当触发条件满足时,生成本地中断输入信号LINT#。② 在中断服务程序执行期间,撤销本地中断输入信号LINT#。对于第一点要求,采用的方法是用减计数器的溢出信号来作为本地中断输入信号,该计数器的初值可以由应用程序根据被测器件和测量模式来灵活设置。对于第二个功能要求,在开发实践中采用了一种效率更高、移植性更好的本地中断信号撤销机制。其关键点在于将撤销本地中断信号的控制权由本地逻辑转移到中断服务程序中。具体方法是:在本地端设计一个中断处理触发器。该中断处理触发器的clear端口连接的是数据总线的最低位与译码器输出信号相与后的信号,D端口置1,clk端口连接上述减计数器的溢出信号,q端口上输出信号经过非门作为LINT#信号输出。当FIFO中的数据量达到预先设定值时,减计数器溢出,触发器q端输出高电平,经过反相器即产生低有效的本地中断输入信号。当主机响应中断,并进入中断服务程序后,执行一次对该触发器置1的操作,这样连接clear端口的与门的两个输入端都为高电平,进而将该触发器的q端输出置0,经过反相后,LINT#信号变为高电平,即撤销本地中断信号。

3结论

本文讨论分析PCI9054接口控制器的本地总线操作过程,并在此基础上研究与设计了数据采集接口逻辑。该数据采集接口逻辑是PCI9054芯片与数据FIFO进行信息交互的桥梁。该设计已用Verilog硬件描述语言进行了功能描述,并仿真验证和综合。设计方案已经应用在某晶体管特征曲线图示仪产品开发实践中,实践运行证明该数据采集接口电路能够高效、稳定的工作。

参考文献

[1] PLX technology PCI 9054 Data Book Version 2.12000,(1).

线上期中总结篇6

【摘要】海底管线工程是一项技术要求高、涉及范围广、风险和投资大的系统工程,做好海底管线工程项目进度控制管理,是保证项目按照总体方案确定的预算和工期目标完成之关键一环。本文着重介绍了中缅油气管道海底管线工程项目进度控制管理实践的方法、措施及经验;采用PDCA(计划-执行-检查-改进)循环原理,深度剖析项目进度控制的全过程;EPC项目部通过有效的进度控制管理,各关键点能够按照里程碑控制点的要求完成,实现了项目按计划完成的项目管理目标,保证了项目在总工期范围内顺利完成。项目进度控制管理是一个全过程、动态控制管理的过程。

【关键词】中缅油气管道;海底管线;进度控制

一、项目简介

中缅油气管道Fletcher Hayes海峡穿越管道铺设工程由印度PLL公司EPC承包商负责施工,北京兴油工程项目管理公司监理。海底管线起始于缅甸皎漂地区Made岛,穿越Fletcher Hayes海峡后,连接Kabian岛路上管线,线路长度5.51公里,管径1016mm天然气及管径813mm原油管道并行敷设,间距50米,管道设计压力均为10MPa,最大水深24米。

二、项目组织管理

中缅油气管道2010年开工,包括原油管道和天然夤艿溃可以使原油运输不经过马六甲海峡,从西南地区输送到中国。中缅原油管道的起点位于缅甸西海岸的马德岛,天然气管道起点在皎漂港。中缅油气管道穿越马德岛两大海沟,翻越若开山,穿越或跨越伊洛瓦底江、米坦格河等多条大的河流,地质条件十分复杂,施工难度极大。

EPC项目部精心组织,细化各项管理程序,从进度控制、质量控制、费用控制、安全管理,合同管理、信息管理、组织协调7各方面加强控制和管理,信守合同承诺,按期完成了施工任务。

三、项目进度控制

(一)进度控制的思路

中缅油气管道海底管线工程项目具有投资大、风险多、涉及范围广、施工难度大、不可预见因素多等诸多难点,对项目进度控制管理提出了极大挑战。中缅油气管道海底管线工程项目实施过程中,EPC项目部严格按照事前谋划、事中控制、事后总结的思路,建立了项目进度控制系统。按照进度控制的统筹安排,制定了项目总进度目标,明确了项目进度控制职责与分工,编制了项目WBS、项目总进度计划、专项进度计划及进度监视测量系统,收集实际进度数据,与计划进度进行对比,对出现的偏差进行分析,及时下发进度预警,制定纠偏措施,适时调整计划,并定期进行进度总结,确保项目顺利实施。

(二)进度控制系统

按照中缅油气管道海底管线工程项目的建设内容、工程特点和管理模式,EPC项目部建立了项目进度控制系统:制定项目的进度控制目标,建立项目进度控制的组织和流程,明确EPC项目部各部门和各参建单位的进度控制职责和分工,统筹考虑进度与质量、费用之间的关系,对项目进行工作结构分解(WBS);按照EPC项目部与业主签订的合同工期要求,明确各项工作的开始和完成里程碑节点,制订相应的进度计划,并建立进度监视、测量系统。项目进度计划包括项目总体进度计划、开工前准备工作计划、设计工作计划、人员动迁计划、物资采办和动迁计划、施工总体计划、施工月度计划和资金使用计划等。

(三)进度控制实施

1.建立项目进度控制目标

按照与业主签订的EPC总承包合同的工期承诺,考虑项目特点及总体安排,EPC项目部制定了项目的进度控制目标,并从项目实施的总体部署、进度目标实施条件、拟采取措施、进度规划等方面对目标实现的可能性进行了分析和论证,确保进度控制目标可控、可行。同时统筹考虑进度控制目标与质量控制目标、费用控制目标三者的相互影响、相互制约的关系,确保项目各项因素整体协调、项目效益最大化。

2.进度控制组织与职责分工

设计单位负责编制海底管线设计进度计划;采办单位负责编制物资采办及动迁进度计划;施工单位负责编制施工进度计划;EPC项目部控制组负责整个海底管线项目的计划进度控制协调,汇总编制总进度计划。

3.建立项目WBS(工作结构分解)

WBS(工作结构分解)即是按照EPC总承包合同范围,确定项目具体工作内容,根据项目内在机构及其实施过程中的顺序进行逐层分解,形成相对独立、内容单一、更易于管理和控制的工作单元,然后把各个工作单元在项目中的地位和构成按级别直观地表示出来。

中缅油气管道海底管线工程项目前期准备、设计、采办、施工4个方面进行了工作结构分解。设计分解到线路、结构、防腐的每一个文件;采办分解到每一个订单及订单的招投标、资料提交、制造、检验、运输及清关过程;施工分解到每一个作业工序。工作结构分解过程中,充分考虑了项目自身的特点、工艺及逻辑关系、各部门的责任分工和项目的运作环境等因素的影响,力求清晰、使用。

4.编制项目进度计划

(1)项目总体进度计划。按照里程碑控制节点要求,结合编制的WBS,设计、采购、施工单位编制了详细的进度计划,EPC项目部控制组汇总各家上报的进度计划,采用国际通行的P6软件编制项目总体进度计划,并上报业主和PMC审批执行。总进度计划充分考虑了项目所涉及的人力、船舶设备、材料资源的供应情况;技术方案、工程量的合理情况;施工环境、工作空间、工艺关系及逻辑关系的状况。

(2)项目专项进度计划。由于海洋工程项目特定的技术规范及功能要求,以及海底管线施工所用铺管船及配套船舶日费率高、作业受海洋环境制约大等因素影响,做好海底管线项目前期准备工作,确保铺管船及配套船舶、设备到场后连续、顺利施工至关重要。为此,在项目准备阶段,项目部编制了专项的开工前准备计划运行大表,将要做的工作分为技术文件管理、工程管理、质量管理、HSE管理、材料设备船舶管理、近期重点跟踪事项6个模块逐条捋出,明确责任人、最新状态、完成时间、相关要求,并逐项进行细致的跟踪落实。对滞后、未完成的工作及时分析找出原因,督促相关责任单位尽快完成,并跟踪最新动态。对已完成的工作及时销项,对新增加的工作及时补充增项,并定期统计分析完成和未完成事项百分比,确保了开工前各项准备工作按期完成。

同时,为进一步有针对性的控制设计、采办及施工进度,项目部要求设计单位编制了专项的设计工作开展进度计划、物资采办单位编制了物资采办及动迁进度计划等。

5.建立进度监视、测量系统

为确保整个进度监视测量系统建立过程规范、可行,结合前期编制的WBS和进度计划,项目部编制了项目进度测量程序文件,上报PMC和业主批准执行。在测量程序中,对每项工作权重划分的原理进行了阐述和规定。首先通过费用比重测算出前期准备、设计、采办、施工4个大项的权重,然后按每项里面具体工作的性质,分别采取费用比重和工时比重两种方法进行量化。

每项工作权重确定后,对每一项工作按计划进度、预期进度、实际进度以每周为一个周期进行分别测量。

6.进度计划落实

(1)检查各层次的计划,形成严密的计划保证系统。项目所有进度计划,包括施工总体进度计划、专项进度计划都是围绕进度控制目标编制,总进度计划是专项进度计划的依据,专项进度计划是总进度计划的具体化。在项目计划落实执行过程中,EPC项目部认真检查专项进度计划与总进度计划的协调一致性,确保计划目标层层分解,相互衔接,同时对进度计划进行逐级交底,确保组成一个严密的计划保证系统。

(2)采集实际进度信息,做好进度记录。在计划实施过程中,项目各级施工进度计划的执行者按照各自的职责做好各自工作的记录,记录每项工作的开始日期、日完成工作量、累计完成工作量和完成日期,并逐级进行汇总上报、EPC控制部作为最终汇总部门,对各参加单位上报的数据进行及时汇总、梳理、审核,确保数据准确,进度记录完整。

(3)形象进度。为直观的整体反映项目已施工或待施工的形象部位和进度完成情况,以便即使决策,采取相关进度控制措施。结合前期勘查结果、预调查报告、海底地质地貌情况及施工工序安排,项目部编制了海关形象进度图,并根据现场实际情况,采用不同颜色的线条,每天实时更新。

7.进度计划检查

进度计划执行后,通过收集实际进度数据,运行进度监视测量系统,进行实际进度值与计划进度值、实际进度“S”形曲线与计划进度“S”形曲线对比分析,找出进度计划偏差的事项及原因,分析当前的施工功效及进度偏差事项对项目关键线路及工期的影响。

针对找出的偏差事项及原因,EPC项目部及时向设计、采办、施工单位下发进度偏差分析及预警。

8.进度总结

按照当期的进度信息及进度分析成果,项目部每周向业主和PMC、EPC项目部领导提交进度控制总结报告。进度控制总结报告的内容包括项目总体进度完成情况;项目前期准备进度总体完成情况及各项工作明细的具体完成情况;设计进度的总体完成情况及线路、结构、防腐所涉及的各个文件的具体完成情况;采办总体进度完成情况及各个设备、材料招标、采购、运输、清关进度完成情况;施工总体进度完成情况及铺管船及配套船舶施工进展及相关配套工序完成情况;各操作工序施工功效分析;项目前期准备、设计、采购、施工存在的问题及建议等。

四、结语

进度控制管理是一个全过程、动态控制管理的过程,特别是海洋工程EPC项目,涉及自然环境恶劣、作业空间狭小、工具装备复杂、科技含量高、投资大、技术创新风险高、人员素质要求高、陆上支持保障要求高、应急救援要求高、海上安全管理要求高、环境保护要求高等诸多影响因素,且需要具有O强计划性和预见性,每个因素和环节出现问题都会对进度控制造成相当大的影响。中缅油气管道海底管线工程项目EPC项目部通过有效的进度控制管理,各关键节点能够按照里程碑控制节点的要求完成,实现了项目按计划完成的项目管理目标,保证了项目在总工期范围内顺利完成。

线上期中总结篇7

世界范围内的环境质量退化使得经济发展与环境压力之间的关系日益得到关注。1995年,Arrow提出了环境压力与经济发展为倒U形关系的假说,即环境库兹涅茨曲线(EKC)假说[’〕。EKC假说是建立在经济发展到一定水平后,环境压力与经济增长出现脱钩的理论基础之上的。自20世纪80年代以来,西方学者利用发达国家数据开展了大量的实证研究工作,从工业物质消耗、污染物排放与经济发展的角度验证了EKC假说[2j,并且发现环境压力与经济发展还存在同步、U形、N形等关系形式。但是,关于国民经济发展的重要物质基础—能源与经济发展的响应关系以及工业化国家能源消费的减物质化历程的研究还非常少。当前,天津滨海新区开发开放进人了一个全新的阶段,经济总量的迅猛增长使得区域可持续发展面临能源短缺与环境退化的双重制约。因此,从宏观经济、工业化进程和能源的综合视角,加强对能源消费与经济增长的响应关系进行研究,分析总结能源消费减物质化的国际经验和一般规律,对于滨海新区实现经济、环境与能源协调发展具有重要意义。本文首先基于计量模型研究主要工业化国家能源消费与经济增长的响应关系,归纳总结其工业化进程中能源消费减物质化的一般规律和经验。然后,在借鉴国际经验的基础上,分析滨海新区能源消费与经济发展的响应关系,并据此提出对滨海新区未来能源消费减物质化的认识和建议。

2模型建立与数据来源

2.1指标的选取基于代表性和数据易得性的指标选取原则,本文选取人均国内生产总值(GDP)作为经济发展水平的评价指标;单位GDP能耗作为能源强度指标,衡量能源消费相对减物质化水平;能源消费总量作为衡量能源消费绝对减物质化水平的指标。

2.2数据来源和整理

滨海新区相关统计数据主要来自《天津统计年鉴))[,l、《天津滨海新区统计年鉴})[4];国际方面的数据主要来自世界银行2008年出版的((WorldDevelopmentIndicators2008》[,]。由于数据源限制,滨海新区研究的时间跨度为2000一2007年,美国、日本、法国和瑞典等国家的时间跨度为1960一2005年,德国、韩国等国的时间跨度为1971一2005年。为便于横向比较以及消除价格因素影响,人均GDP按2000年美元不变价格计算,能源消费总量单位统一折合为标准油当量(toe)。

2.3模型的建立

根据已有的EKC实证研究来看,能够用来模拟能源消费和经济发展响应关系的模型主要有三次函数和二次函数方程。其中,二次函数曲线最为符合EKC曲线特征。但是,考虑到在较长时间跨度内,能源消费与经济增长的关系可能会出现比倒U形曲线更为复杂的变化。因此,本文优先使用三次函数进行曲线拟合,如果三次项系数未能通过t检验,再选择二次函数进行拟合。夕=ax,+bx,+cx+d+‘(l)式中,a、b、。—回归系数;d—常数项;x—人均GDP;少—一次能源消费总量或能源强度,“—回归残差。

3工业化进程中能源消费减物质化的国际经验和规律总结

3.1能源强度与经济增长的响应关系及规律

对主要工业化国家人均GDP与能源强度指标进行曲线回归分析。结果显示,在1%0一2005年时间段内,除新兴工业化国家韩国的能源强度曲线为倒N形外,美国、日本等先行工业化国家的曲线均为N形见表l。由于数据源限制,本文缺少1960年以前的统计数据。不过根据Reddy等人对1840一1960年时间范围内发达国家能源强度变化的分析来看,美国、德国等第2代工业化国家的首次能源强度峰值出现在1920年前后,分别为0.9toe/1000$和0.8toe/1000$。该时期的美国、德国正经历着第2次工业技术革命,钢铁、化学等重化工业正处于高速发展阶段阁。1960一2005年工业化国家能源强度与人均GDP关系曲线见图1。日本作为第3代工业化国家的代表,首次能源强度峰值出现在1950年左右,这一年日本的钢铁、化学等行业占工业总产值比重达到了最高的54.6%。进人后工业化时期,由于部门能源强度持续上升,结构节能效果并不明显,先行工业化国家的能源强度再度开始上升,并且在人均GDP达到10000$之后,各国的能源强度曲线相继出现了第2个波峰,对应于表1中N形曲线的第l个拐点TPI。其中,德国在人均GDP为10428$(1971年之前)时出现,而美国和日本则出现在人均GDP为15000$左右时。作为新兴工业化国家的代表,韩国的能源强度曲线实质上为倒U形(曲线第1拐点所对应的人均GDP为O$)。自1973年韩国政府发表《重化工业化宣言》开始,能源强度伴随重工业化过程持续上升。1991年,韩国重工业产值比重达到了巅峰的74.3%t7],与此相对应的是,韩国的能源强度在这一年也达到了峰值,随后便开始持续下降。基于以上分析可以看出:(l)在特定时间段内,工业化国家的能源强度曲线可以验证EKC假说。但如果将研究的时间段分别向前和向后延伸就会发现,总体上各国的能源强度变化表现为震荡下行的趋势。(2)能源强度与工业化水平、产业结构的演进,具有较强的相关性。在重化工业加速发展时期,工业化国家的能源强度不断上升,并且在重工业比重达到顶峰前后,出现首次能源强度峰值。随着后工业化时期的来临,由于服务业比重提升趋缓及能源效率持续负增长等因素,在人均GDP达到10000$后,美国、德国等国家相继出现了第2次能源强度峰值。(3)工业化较晚的国家能够在相对较低的能源强度水平上完成工业化。这些国家工业化周期较短,能源强度的峰值也相对较低。美国、德国等第2代工业化国家的能源强度峰值要低于英国,较晚工业化的日本则不到美国的1/2,韩国的峰值虽然高过日本,但仍远低于美国、德国的水平。这说明较晚工业化的国家具有明显的后发优势,在吸取先行国家节能的经验教训、先进的生产技术的基础上,完全可以实现更为节能的工业化过程。(4)结构调整与技术进步对于推动能源消费的相对减物质化缺一不可,兼顾结构节能与技术节能可以实现能源强度的迅速下降,但当经济发展到一定水平时,结构节能的局限性将会显现。在相继出现1960年以来的第l个能源强度峰值后,受结构节能和技术节能的推动,美国、日本等国家的能源强度开始以较快的速度下降。其中,日本在1975一1990年期间能源强度下降了21%,而美国在1970一1990年期间下降了36%。但是,当这些国家服务业水平高度发达、三次产业结构趋于稳定时,能源强度又都开始出现上升。

3.2能源消费总量与经济增长的响应关系及规律

在研究工业化国家能源消费相对减物质化历程的基础上,对各国家能源消费总量与人均GDP指标进行回归分析见表2。在1960一2005年时间跨度内,工业化国家的能源消费总量曲线表现形式多种多样:美国、日本为同步增长曲线,德国为N形曲线,符合“重组假说”所描述的情况,韩国为倒N形曲线,而法国和瑞典则呈现出典型的倒U形曲线,验证了EKC假说。从以上分析结果可以看出:(1)EKC假说并不普遍存在于工业化国家的能源消费曲线之中,只有法国和瑞典的关系曲线为倒U形。其中,瑞典目前已处于能源消费EKC曲线的右半侧,而法国将在人均GDP达到41602$时出现拐点。(2)能源消费曲线是否为倒U形与经济发展水平及能源强度的高低并无明显的相关性。瑞典的人均GDP低于日本,能源强度与之对比则相对较高,但却先于日本实现了能源消费的绝对减物质化。(3)实现能源消费的绝对减物质化是一个长期的过程,在特定的时间段内能源消费曲线可能暂时表现为倒U形,但随着人均GDP水平的不断增长,能源消耗与经济发展仍有重新组合的可能。德国的能源消费总量曾在人均GDP达到17166$时开始下降,但当人均GDP增长到22583$时,能源消费与经济增长重新藕合。(4)能源消费的相对减物质化是实现绝对减物质化的重要条件,但并非唯一条件。美国和日本的能源消费曲线之所以迟迟未出现拐点,主要缘于经济总量的增长,抵消了能源强度降低所带来的节能量。(5)后工业化国家可以通过产业结构的跨越式演进、缩短工业化周期、推广节能技术等途径,在相对较低的人均GDP水平上,实现能源消费的绝对减物质化。自1960年开始工业化以来,韩国工业在进行短暂的进口替代之后,立即转向高技术产品出口的导向模式。并且,在电子信息、造船、汽车等产业达到政府重点扶持的同时,金融等服务业的发展也并未受到影响,即便在1991年韩国进入工业化成熟期时,其工业占GDP比重也仅为42.6%,而服务业比重则达到了49.4%。因此,韩国仅用30多年即走完了欧美国家经历了100多年的工业化历程。按目前的发展趋势,韩国将在人均GDP达到14465$时,实现能源消费与经济增长的脱钩,明显低于德国和瑞典脱钩时所对应的人均GDP水平。

4滨海新区经济增长与能源消费的响应关系

利用公式(l)对滨海新区2000一2007年经济增长与能源强度、能源消费总量的响应关系进行回归分析,具体结果如表3。滨海新区能源强度及能源消费总量曲线方程的三次项和二次项系数均未能通过t检验,但一元线性方程拟合效果较好,通过了t检验和F检验。曲线拟合结果显示,目前,滨海新区能源强度是持续线性递减的,已处于能源消费的相对减物质化阶段,而能源消费总量与经济增长则处于高度藕合的状态,经济的高速发展导致能源消费快速上升。经进一步分析,2000一2007年期间,滨海新区年均节能率为4.75%,GDP年均增长率达到22.5%,工业经济比重由63.9%上升到68.6%。这说明,现阶段能源强度的下降主要由技术节能因素驱动,而经济规模的迅猛扩张,则是导致能源消费总量持续增长的重要原因。根据美、日等国的经验,按照现有产业结构演进及GDP总量增长的态势,滨海新区未来很难实现能源消费的绝对减物质化,甚至会出现加速上升的趋势。

5结语

线上期中总结篇8

关键词:火力发电厂;现场总线;应用;注意事项

中图分类号: TM621 文献标识码: A 文章编号:

1 现场总线特点及其应用现状

随着现场总线技术的不断成熟,支持现场总线技术协议的产品越来越多,为现场总线技术的应用奠定了良好的基础。与传统的DCS相比,现场总线技术具有如下特点。

1.1全数字化

传统DCS的模拟量信号为4~20mA,现场总线采用数字信号取代了4~20 mA信号,使得模拟量信号的纠错、检错得以实现,信号的传输更加可靠。

1.2互操性和互用性

互操性是指相互连接的设备之间、系统之间信息的传送和沟通,互用性是指不同厂家性能类似的产品可互相替换。

1.3高度分散性

现场总线的控制具有完全分散式的结构,控制功能由现场设备实现,过程控制功能由安装在控制室的控制系统实现。

应用在火电厂的现场总线协议有Profibus和FF2种,在2种协议中以Profibus协议构建的控制网络为主,FF协议只在山东邹县电厂和华能海门电厂中为数不多的设备上应用。

应用现场总线构建的控制网络开始在电厂辅助车间控制系统应用,现已逐步应用于机组控制系统,并且应用的范围越来越广,从早期的数据采集系统(DAS)、顺序控制系统(SCS)到现在的模拟量控制系统(MCS)均采用现场总线技术。

2 现场总线技术的应用思路

2.1现场总线标准的确定

通过对设备状况和工程应用的分析及近年来现场总线技术在不同行业中的不断深入应用,专业人员逐渐认识了各种总线标准适宜的应用场合,一致认为PROFIBUS和FF总线比较适合过程控制。

二种总线标准相比,FF较适用于连续量控制,而PROFIBUS不仅适用于离散量控制,同样也适用于连续量控制。因此PROFIBUS和FF现场总线标准应是在火电厂过程控制中应用的首选。

2.2现场总线控制系统结构的选择

电厂控制系统的设计首先要保证安全可靠,因此,拥有成熟技术的DCS和PLC仍是当前电力工业自动化系统应用及选型的主流,把现场总线技术集成在主控制系统中应是目前阶段较适宜的设计方案,对于重要的保护及控制回路仍采用传统硬接线方式连接。

在实际应用中大多采用将总线技术集成到现有DCS中,现场总线设备的应用主要在现场设备层。而火电厂机组过程控制具有协同、多任务、复杂的特点,很多不同控制回路之间相互关联。

如果将机组控制任务分散到现场智能设备中,将会有大量控制系统分段网络之间的通信,从而增大通信系统负荷,影响信号传输的实时性;更重要的是当分段网络出现故障时,不同网段上设备之间的联锁功能将无法实现,严重情况下将影响工艺系统及设备的安全运行。

因此,在工程应用中控制系统依然采用拥有成熟技术的主流产品DCS,而只在现场设备层全面采用现场总线技术应是首选方案。负责多任务的调节回路控制策略和设备控制逻辑依然按工艺系统划分在不同的DCS控制器中集中处理。将总线技术集成到现有的DCS中,将局部使用的现场总线仪表设备连接到DCS上,利用DCS丰富而成熟的控制功能和软、硬件产品带动现场总线的推广应用。

2.3应用方案

2.3.1应用方案设想

现场总线技术应用方案的确定应遵循的原则:直接影响机组安全可靠性的系统和设备宜采用常规方案控制;不纯粹为了追求采用现场总线而采用现场总线。具体方案如下:

⑴整个机组可按照工艺过程划分为多个子系统,工艺系统中的单回路调节可放在现场执行机构中实现(也可仍在DCS控制器中控制)。

⑵鉴于炉膛安全监控系统(FSSS)、汽轮机数字电液控制系统(DEH)、汽轮机紧急跳闸系统(ETS)对机组安全运行至关重要,回路处理速度要求高,建议FSSS、DEH和ETS还是采用成熟的常规控制系统。对个别影响机组安全的阀门及仪表采用硬接线方式。

⑶为保证事件顺序记录(SOE)具有1ms的分辨率,建议SOE信号仍采用常规DI卡或专用SOE卡。

⑷变送器均采用现场总线型智能变送器接入DCS。

⑸电动执行机构均考虑采用具有现场总线接口的设备,气动调节阀执行机构采用带现场总线接口的智能定位器。由于主厂房内电磁阀控制的二位式气动阀门布置较分散,不太适合采用带总线接口的阀岛进行控制,建议还是采用常规I/O方式接入DCS。国产现场总线电动执行机构可根据成熟度和造价考虑是否采用现场总线型设备,目前建议仍采用常规I/O方式接入DCS。

⑹现场分散的温度测点可考虑采用现场总线型的智能温度变送器接入DCS。对于现场相对集中的温度测点如锅炉壁温、发电机本体温度等测点,一方面考虑到对于温度类信号需要判断的内容和信息并不多,采用现场总线方式接入增加的信息内容并不明显。

另一方面,目前阶段带总线接口的智能温度变送器价格还比较高,如在工程中对全部温度检测信号采用总线方式接入将在较大程度上增加投资,所以这些温度信号建议仍采用常规的远程I/O方式接入DCS。

⑺机组厂用电动机和厂用电控制采用现场总线,该系统通过机组DCS的通信接口与DCS相互传输信号。从机组安全考虑,所有电动机及主厂房内重要电源开关的分/合指令信号、状态反馈信号依然通过硬接线方式进入DCS,其他信号通过通信接口与机组DCS相联。

2.3.2应用总线系统的技术可行性

总线控制系统应用的技术可行性主要体现在实时性、可靠性及可用性方面,这是保证机组安全可靠运行的主要因素。

⑴实时性

实时性是衡量控制系统是否可用的一个重要指标,因此总线的实时性是总线控制技术能否在火电厂机组控制中应用的重要判据。对于常规DCS,通常要求现场信号的采集周期为所有模拟量输入每秒至少扫描和更新4次,所有数字量输入每秒至少扫描和更新10次;为满足某些需要快速处理的控制回路要求,其模拟量输入信号应达到每秒扫描8次,数字量输入信号应达到每秒扫描20次。下面以二种常用总线为例分析总线的响应时间。

PROFIBUS-DP总线,采用光纤时传输速率可达12Mb/s,当采用屏蔽双绞线时其通信速率与通信距离有关,通常在200m范围内DP总线的传输速率为1.5Mb/s,该总线的响应时间约为8.6ms,考虑到非周期性延时通常为20~30ms,对于离散量,PROFIBUS-DP总线的响应小于每秒10次的刷新时间。

总线的响应时间不仅受限于传输速率,而且与从站的数量有关,若系统配置有PA从站,当节点数为16个时,PA总线的响应时间约为166ms,这时整个PROFIBUS-DP系统的响应时间约为220ms,满足4次/s的更新周期。

FF-H1总线,通信速率为31.25kb/s,在一个网段上的执行时间不仅与挂接的设备数量有关且与宏循环周期有关。通常负荷循环周期不应超过宏循环周期的50%,因此,要保证250ms的负荷周期,宏循环周期时间应为500ms。

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