城市轨道交通系统分析

1、城市轨道交通系统分析 摘要: 首先阐述城市轨道系统的基本概念， 包括系统的要素构成、基本功能、狭义与广义环境、层次结构等， 并分析城市轨道交通系统的地位与作用， 指出它是城市综合交通系统的核心子系统， 对城市土地的利用和城市形态的演化有着重要的反作用; 其次探讨城市轨道交通系统的基本特性， 包括交通特性、经济特性与社会特性等， 这些特性(特别是经济特性和社会特性) 决定着城市轨道交通系统的管理体制与其经营管理的特殊性; 最后提出城市轨道交通系统的产品概念及其管理的主要内容， 并初步分析其管理体制与经营管理特点。关键词: 城市轨道交通; 系统分析; 系统管理1城市轨道交通系统的基本概念各种设施(如上下扶梯、自动售检票系统、座椅等) 和车城市轨道交通是一种依托轨道运行， 借助电力驱内的各种设施(如座位， 各种信息设施等)， 这些设施的动， 以列车编组方式在城市区域快速行驶的交通工具， 数量与质量直接影响乘客出行的方便性与舒适性。是一种现代化的城市公共客运系统。(1) 可分为两类。一类是乘客， 。他城市轨道交通系统的基本功能是为城市人口(包们的出行需求各不相同， 要求各异， 因而对系统的运营

2、括居民与流动人口) 提供大众化的由于它具带来较高的要求; 另一类是系统内部的职工， 包括第一有速度快、容量大的基本特性， 因而特别适用于市内和线的基层职工和后勤、管理人员等。他提供城郊之间大规模的、集中性的、定点、定时、定向的出行者， 要求具有较高的素质。(2) 技术与管理。包括各种需求， 成为现代城市公共客运交通体系的骨干， 起到客作业技术、方法和管理制度， 属系统的软件部分， 主要流组织的主导作用。是为了保证系统能够高效、可靠地运行， 见图1。 城市轨道交通系统的基本要素包括: (1) 设备。可城市轨道交通系统的环境。狭义地讲， 是指在城市分为两类。一类是固定设施， 如线路、车站、车辆段、环综合交通系统中城市轨道交通子系统与其它交通子系境系统、指挥控制系统(信号、联锁、闭塞系统) 等; 另一统的相互关系， 包括其在整个系统中的地位以及与其类是移动设施， 如动车组、自动停车装置等。系统为它交通方式的竞争与协作关系。广义地讲， 则是指整个 图1城市轨道交通系统及其环境 业区的分布、文化娱乐业的分布等。他们是交通需求之“ 源”， 决定着城市人口出行需求的强度大小与空间分布， 对城市轨道交

3、通系统的网络分布与运输能力提出相应的要求。 城市轨道交通系统的层次结构。就目前城市轨道交通系统的技术发展水平而言， 包含市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、有轨电车、高架导轨电车等几种方式。根据其运能大小， 大致可划分为三个层次: 一是大容量的轨道交通方式， 主要是地下铁道和市郊铁路， 适合于市中心区和市郊有大密度客流的地区与方向; 二是中等容量的轨道交通方式， 主要是指轻轨交通， 适合于市郊间、市区次中心之间， 甚至市区(主要是中、小城市) 等有相当客流量的方向与地区; 三是低容量的轨道交通方式， 主要是指传统的有轨电车和单轨系统等， 适应于较小运量的地区或方向。上述三个层次与常规公交汽、电车互相有机配合， 可高效、快速地完成城市人口的出行需求。2城市轨道交通系统的地位与作用如图2 所示， 从系统的层次性分析， 城市社会经济大系统、城市综合交通系统和城市轨道交通子系统三者之间是递阶包涵的关系。 图2城市轨道交通系统的地位与作用1 城市轨道交通子系统; 2 城市综合交通系统; 3城市社会、经济大系统。 首先， 城市是相对于乡村的社会、经济大系统， 从某种意义讲， 其本质是时间和空间上的高效率

4、与高效益， 城市必须保持充分的活力和相当的发展空间。 实践证明， 一个城市要做到这一点必须有一个高效率的城市综合交通系统作支撑。这是因为城市交通系统是城市社会、经济大系统中的一个重要子系统。一方面城市土地利用与开发提出相应的交通需求， 需要一个高效的城市交通系统来支持; 另一方面， 城市交通系统的发展， 交通可达性的提高， 又会反过来影响城市土地的利用与开发， 引导城市形态向一定方向演化。二者的关系可表示如图31 。因此， 城市要科学合理的发展、演化， 除了要做好城市总体综合规划之外， 还应该规划好城市交通子系统。 图3城市交通系统与土地利用的相互关系 其次， 城市是一个人口密集， 各种交流活动频繁的特定空间区域。在这个区域中交通需求集中、定时、密度大， 同时还要求快速、高效、安全、方便、舒适等。城市轨道交通系统以其高效、优节省资源、轻度污染的特性恰好满足上述技术、经济方面的要求。因而成为城市交通系统的骨干。相应地， 其它交通方式(如常规公交汽、电车， 出租车， 小汽车， 自行车等) 则起到补充、配合的辅助作用。因此， 一个好的城市交通系统首先要规划好、建设好和管理好其核心部分城市轨道

5、交通子系统。综上所述， 城市轨道交通系统在城市综合交通系统与城市发展、演化中的地位和作用主要表现在以下几个方面: (1) 它是城市综合交通系统的核心， 起到客流组织的骨干作用。城市综合交通系统具有多层次结构。第一层次(高架或地下全隔离系统) 轨道交通、快速干道(汽车交通); 第二层次(地面部分隔离) 轨道交通或公交干线、城市干道(汽车交通); 第三层次(延伸至居民区及其它功能区) 公交线路、城市道路(汽车交通)。显然， 第一层次是骨架与主干(大动脉)， 第二层次是辅助与补充(一般血管)， 第三层次是集疏与延伸(毛细血管)。(2) 它是城市发展与演化的必要条件。交通系统能够满足大运量、长距离的快速客运要求， 因而可解决城市面积拓展与空间合理开发运用的客运通道问题。(3) 它是城市可持续发展的基础与保障。在土地占用、能源消耗、空气质量、景观质量、客运质量等主要交通、环境指标方面， 轨道交通可达到最优水平。3城市轨道交通系统的基本特性从一定意义上讲， 城市轨道交通系统不仅是一个公共客运系统， 而且是一个经济系统、一个社会系统。因而它不仅具有交通特性， 而且表现出相应的经济特性和社会特性。3.

6、 1交通特性(1) 提供高效、优质的高效体现在速度快、容量大; 优质体现在方便、舒适等。如表1 所示1， 2 。表1城市轨道交通系统基本交通特性 表2各种交通方式每乘客公里能耗与空气污染比较注: 1. Peg 为汽油克当量; 2. VOC 为挥发性有机混合物; 3. 小汽车以汽油车为准。规模轨道交通系统建设的。其次， 运营成本也相当高。一方面城市轨道交通系统能源消耗绝对量相当大， 包括列车牵引、环境控制、车站机电设备及通信信号设备等日常运转的能耗。另一方面高标准的防灾系统的投资成本与维护保养成本也很高。同时， 大量运营管员的开支、设备的运行费用也使运营成本居高不下。(2) 企业财务收益与社会经济效益相差悬殊。由于城市轨道交通系统具有较强的公用性， 强调社会经济效益的最大化， 使得运营企业无法按运营成本制定票价， 因此运营企业极易亏损， 即便是运营成本的回收都几无可能， 常常需要依赖国家、政府、社会提供大量的补贴。3. 3社会特性(1) 具有公用事业的性质; (2) 具有基础设施的功能。 这些特性是从不同层次和不同角度对城市轨道交通系统进行观察与分析得到的， 对于探讨城市轨道交通系统的管

7、理体制很有裨益。4城市轨道交通系统的产品概念4. 1城市轨道交通系统的基本性质 城市轨道交通属于一般交通运输业的范畴。关于一般交通运输业的性质， 已有大量文献进行了详细的阐述与说明5 。一般认为: 交通运输企业首先具有物质生产的性质， 同时在一定程度上兼有性质， 是生产的统一。这个论述与ISO 900422质量管理和质量体系要素第二部分南的观点是一致的。该标准有如下一个连续系谱图(图4) 表明: 图续区间内的产品内容生产通常共生于一个行业中， 只不过不同的行业， 生产的成分不同而已。(2) 节约资源(特别是节约城市稀有的土地空间资源)。主要表现在两个方面: 一是能耗低， 二是占地少。由于城市轨道交通系统采用的是大运量、集中化运输方式， 且采用了一系列高新技术， 因此单位乘客的能耗是其它任何一种城市交通方式所无法比拟的， 同时占用的城市土地空间资源也是最少的。如表2 所示3 。表2各种交通方式占用道路面积(静态) 交通方式每位乘客占用的道路面积m2 自行车6 10 小汽车10 20 公共汽电车1 2 轨道交通0. 5(地面) 0(地下) (3) 轻度污染体现在噪声、震动、空气污染程度小等

8、。由于城市轨道交通系统一般采用电力牵引方式和大运量、集中化运输方式， 因此， 每运送一位乘客所产生的污染微乎其微， 通常被称为“ 绿色交通”。如表3 所示4 。3. 2经济特性(1) 属巨额资金密集型系统。首先， 初期建设投资需要巨额资金。由于城市轨道交通系统建设要求高、施工难度大、设备的技术标准也高， 常常成为一个城市中有史以来最大的基础设施建设项目之一。因此， 一个城市若没有相当强的经济实力和财政基础是无法进行大因此， 作为特定交通运输企业的城市轨道交通系统， 首先具有物质生产的性质， 同时兼有性质。4. 2城市轨道交通运营企业的产品 所谓产品， 是指活动或过程的结果。产品可包括硬件、流程性材料、软它们的组合。产品可以是有形的(如组件或流程性材料)， 也可以是无形的(如知识或概念) 或是它们的组合。产品可以是预期的(如提供给顾客) 或非预期的(如污染或不愿有的后果) 6 。 由此可见， 产品是一个广义的概念， 包括了硬件、软件、流程性材大类别， 还可以是它们的任意组合。结合以上对城市轨道交通系统性质与特点的分析， 其产品应包括两类: 一是乘客位移; 一是在乘客出行过程中所提供的二者

9、恰恰反映了系统生产的统一。当然， 这两类产品不是相互独立的， 而是相辅相成的。 这里， 为乘客出行所提 狭义的是指企业销售位移产品的商 体现为售票前、中、。广义的还应包括购物与。实际上， 当前世界各国的城市轨道交通企业为快速收回巨额投资， 尽量减少亏损， 提高自己的经济效益， 无不在推行多种经营的政策， 以争取主业和副业的相互促进。5城市轨道交通系统管理的基本内容 任何城市的轨道交通系统都有一个从无到有、从线到网、不断发展、不断完善的成长过程。这个过程可经历三个阶段规划、建设和运营。城市轨道交通系统的管理就是指对上述三个阶段的全过程管理。因此， 其基本内容包括以下三个方面: (1) 规划管理 规划就是指对未来进行分析并作出相应的安排。其目的主要是为了实现系统自身内部的协调、系统与环境的协调， 以发挥系统效率、体现系统的效益7 。城市轨道交通系统的规划就是要做到系统内部线路网络的合理分布、运输能力的合理分配， 做到与其它交通子系统(如常规公交、自行车等) 的相互协调， 进一步与城市社会经济大系统相协调， 以满足现代城市人口迅速、舒适、频繁的出行需求。 规划管理的内容主要包括两个方面。一是规划方案的设立与选择。这方面要求进行大量的定性、定量分析， 借鉴已有的成熟经验， 采用科学的规划决策机制和最新的规划理论与方法。通常委托权威机构进行规划研究。二是规划方案的实施， 包括建设用地的控制、建设计划的拟定、资金筹措的管理等。 (2) 建设管理 城市轨道交通系统的工程技术比较复杂， 设备也比较先进， 要耗费巨额的资金， 这就成为一个城市最大的公益性投资项目之一。因此， 必须进行科学的建设管理， 以确保工程质量和投资效益。城市轨道交通系统的建设管理

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