時(shí)間：2023-08-30 16:26:44
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關(guān)鍵詞：城市軌道交通；基本類型；建設(shè)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
前言
城市軌道交通具有安全、準(zhǔn)時(shí)、快捷、舒適、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已成為解決城市交通問題的根本途徑。經(jīng)過近二十年的發(fā)展，我國(guó)城市軌道交通的研究已從建設(shè)的必要性、重要性轉(zhuǎn)向技術(shù)與管理等具體領(lǐng)域，工程建設(shè)也已進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)化、區(qū)域化與制式多樣化的新階段。因此，有必要對(duì)城市軌道交通工程建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)和管理予以足夠的關(guān)注和重視。下面本人結(jié)合多年工作和理論研究經(jīng)驗(yàn)，主要就城市軌道交通的定義、建設(shè)現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)和管理等方面淺談幾點(diǎn)看法，僅供同行參考。
1城市軌道交通概述
1.1城市軌道交通的定義
（1）城市軌道交通是指具有固定線路，鋪設(shè)固定軌道，配備運(yùn)輸車輛及服務(wù)設(shè)施等的公共交通設(shè)施。在中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市公共交通常用名詞術(shù)語(yǔ)》中，將城市軌道交通定義為“通常以電能為動(dòng)力，采取輪軌運(yùn)輸方式的快速大運(yùn)量公共交通的總稱”。
（2）“城市軌道交通”是一個(gè)包含范圍較大的概念，在國(guó)際上沒有統(tǒng)一的定義。一般而言，廣義的城市軌道交通是指以軌道運(yùn)輸方式為主要技術(shù)特征，是城市公共客運(yùn)交通系統(tǒng)中具有中等以上運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)（有別于道路交通），主要為城市內(nèi)（有別于城際鐵路，但可涵蓋郊區(qū)及城市圈范圍）公共客運(yùn)服務(wù)，是一種在城市公共客運(yùn)交通中起骨干作用的現(xiàn)代化立體交通系統(tǒng)。
1.2城市軌道交通的作用
⑴城市軌道交通是城市公共交通的主干線，客流運(yùn)送的大動(dòng)脈，是城市的生命線工程。建成運(yùn)營(yíng)后，將直接關(guān)系到城市居民的出行、工作、購(gòu)物和生活。
⑵城市軌道交通是世界公認(rèn)的低能耗、少污染的“綠色交通”，是解決“城市病”的一把金鑰匙，對(duì)于實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。
⑶城市軌道交通是城市建設(shè)史上最大的公益性基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)城市的全局和發(fā)展模式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
1.3城市軌道交通的類型
城市軌道交通種類繁多，技術(shù)指標(biāo)差異較大，世界各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不一，尚無(wú)十分統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。一般按運(yùn)能范圍、車輛類型及主要技術(shù)特征可分為：有軌電車、地下鐵道、輕軌道交通、市郊鐵路、單軌道交通、新交通系統(tǒng)、磁懸浮交通七類，在此就不一一介紹了。
2我國(guó)城市軌道交通工程建設(shè)現(xiàn)狀
近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)北京、上海、廣州等城市的城市軌道交通工程建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平有了較大的進(jìn)展。近二十年的城市軌道交通建設(shè)實(shí)踐證明，國(guó)內(nèi)在工程建設(shè)的許多技術(shù)上并不落后。例如：明挖法、盾構(gòu)法等技術(shù)已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，大跨度暗挖法隧道施工技術(shù)接近了國(guó)際領(lǐng)先水平。
2.1在城市軌道交通機(jī)械化施工方面與國(guó)際先進(jìn)水平有一定差距。目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通建設(shè)所使用的盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)主要靠進(jìn)口。
2.2在城市軌道交通專用系統(tǒng)設(shè)備方面，諸如：通信、信號(hào)、AFC等自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)水平與國(guó)際相比有一定差距。
2.3在城市軌道交通的技術(shù)水平上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在差距。主要表現(xiàn)在系統(tǒng)集成能力不強(qiáng)，缺乏具有對(duì)工程項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)、咨詢、施工、運(yùn)營(yíng)進(jìn)行全過程管理的專業(yè)化公司。
2.4在運(yùn)營(yíng)管理方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大的差距。主要表現(xiàn)在我國(guó)人工較多，自動(dòng)化、信息化水平較低。正線每公里運(yùn)營(yíng)管理人員接近先進(jìn)國(guó)家的兩倍。
2.5在城市軌道交通技術(shù)創(chuàng)新上國(guó)內(nèi)存在明顯不足，尤其在新型交通系統(tǒng)研究與開發(fā)方面。
3城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1城市軌道交通建設(shè)統(tǒng)籌化
目前，國(guó)內(nèi)交通樞紐存在的最嚴(yán)重問題就是乘客換乘不方便，一個(gè)主要原因就是技術(shù)與管理方面缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一設(shè)計(jì)。目前，國(guó)內(nèi)一些城市已開展了城市軌道交通線網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與方案、車輛段與停車場(chǎng)、主變電站、聯(lián)絡(luò)線等綜合規(guī)劃方面的專項(xiàng)研究。
3.2城市軌道交通建設(shè)的區(qū)域延伸化
目前，國(guó)內(nèi)一些城市在開展中心城區(qū)城市軌道交通建設(shè)的同時(shí)，已著手開展市域城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的編制工作，個(gè)別城市已啟動(dòng)了市域城市軌道交通建設(shè)。
2.3城市軌道交通工程技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化
城市軌道交通工程投資規(guī)模巨大，而國(guó)產(chǎn)化是降低工程投資的重要途徑。目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通制造企業(yè)通過與國(guó)際企業(yè)合作進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)，使得企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力得到提高，也降低了城市軌道交通工程的建設(shè)成本。然而，國(guó)內(nèi)更應(yīng)重視對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收和提高，做到自主研發(fā)并真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，逐步開發(fā)研制關(guān)鍵零部件及易損易耗備品，在保證設(shè)備的正常運(yùn)行的條件下，大幅度降低工程成本。
3.4城市軌道交通技術(shù)的信息智能化
智能化城市軌道交通系統(tǒng)是高新自動(dòng)控制技術(shù)在城市軌道交通領(lǐng)域的綜合體現(xiàn)，它是充分利用信息傳輸和自動(dòng)化處理技術(shù)，在提高現(xiàn)有交通設(shè)施利用率方面發(fā)揮著極為重要的作用。目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較高，但整體集成水平不高。因此，國(guó)內(nèi)應(yīng)該開展城市軌道交通安全保障體系研究，綜合研制具有高度智能化、集成化的快速事故防范預(yù)警系統(tǒng)和安全疏散、救援系統(tǒng)。
3.5城市軌道交通建設(shè)的環(huán)保節(jié)能化
城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展必須重視協(xié)調(diào)生態(tài)建設(shè)和資源綜合利用等重大問題。建設(shè)生態(tài)城市對(duì)城市軌道交通的有關(guān)設(shè)施（如風(fēng)井、出入口、冷卻塔等）提出了更高的環(huán)境要求。為使城市軌道交通與周圍環(huán)境融為一體，城市軌道交通應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)環(huán)保與節(jié)能研究，技術(shù)裝備與管理過程中應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)好安全、環(huán)保、節(jié)能、低維護(hù)之間的關(guān)系。此外，在建設(shè)集約型社會(huì)的要求下，如何節(jié)省建設(shè)投資及運(yùn)營(yíng)成本，也是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。
4城市軌道交通工程建設(shè)發(fā)展的管理策略
4.1加強(qiáng)宏觀領(lǐng)導(dǎo)和管理，成立國(guó)家級(jí)領(lǐng)導(dǎo)與協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，會(huì)同規(guī)劃、技術(shù)與運(yùn)營(yíng)等部門，協(xié)調(diào)城市軌道交通發(fā)展中的重大技術(shù)問題，在引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，制定城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃及實(shí)施計(jì)劃，明確城市軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并在適當(dāng)時(shí)機(jī)制定相關(guān)法規(guī)，加強(qiáng)對(duì)城市軌道交通建設(shè)行業(yè)的監(jiān)督管理和組織協(xié)調(diào)，促進(jìn)城市軌道交通建設(shè)快速、有序、健康的發(fā)展。
4.2加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，提高產(chǎn)業(yè)水平。開展城市快速軌道交通系統(tǒng)成套技術(shù)研究，提升我國(guó)城市軌道交通的整體技術(shù)水平，完成行業(yè)技術(shù)跨越，打破國(guó)外的技術(shù)壟斷，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。城市軌道交通管理部門、研發(fā)機(jī)構(gòu)與運(yùn)營(yíng)商應(yīng)就技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目的立項(xiàng)、籌資、研發(fā)、鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理等密切合作并達(dá)成一致性意見，以促進(jìn)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目管理有序、高效開展。
4.3促進(jìn)技術(shù)整合并加強(qiáng)協(xié)同管理。技術(shù)整合是技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的一種形式，是城市軌道交通發(fā)展過程中解決技術(shù)創(chuàng)新問題的一種快速有效途徑。它是通過系統(tǒng)集成的方法評(píng)估、選擇適宜的新技術(shù)，并將新技術(shù)與城市軌道交通現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)地融合在一起，從而推出新產(chǎn)品和新工藝的一種創(chuàng)新方法。技術(shù)整合的過程管理注重新舊技術(shù)的相融，其核心就是合作各方的協(xié)同管理。
4.4加強(qiáng)技術(shù)聯(lián)盟的管理。技術(shù)聯(lián)盟是通過共同的研究開發(fā)信念，將聯(lián)盟內(nèi)研發(fā)人員緊密聯(lián)系起來(lái)。它已成為新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)的最新方式。隨著國(guó)際化進(jìn)程的發(fā)展，為了完成城市軌道交通中一些高投入的技術(shù)研究開發(fā)項(xiàng)目，有必要開展國(guó)內(nèi)城市、國(guó)外機(jī)構(gòu)或企業(yè)聯(lián)合一起組建技術(shù)聯(lián)盟進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。
關(guān)鍵詞：城市軌道交通工程技術(shù)；現(xiàn)狀；問題；人才培養(yǎng)模式
1城市軌道交通行業(yè)的現(xiàn)狀
1.1我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)規(guī)模
截至2018年底，我國(guó)已有35個(gè)城市開通了185條線路總運(yùn)營(yíng)里程已達(dá)5761.4公里，隨著時(shí)間的推移，這些數(shù)據(jù)還在不斷增加。城市軌道交通已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)大中城市，從運(yùn)營(yíng)線網(wǎng)規(guī)模看：國(guó)內(nèi)共有17個(gè)城市的線網(wǎng)規(guī)模達(dá)到100公里或以上，其中2018年上海784.6公里、北京713公里、廣州463.9公里位列前三，均超過400公里；此外，南京、武漢、成都、重慶4市運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度均超過300公里；深圳、天津2市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路超200公里；大連、青島、蘇州、鄭州、沈陽(yáng)、西安、長(zhǎng)春、杭州城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路超100公里[1]。
1.2城軌交通行業(yè)專業(yè)技術(shù)人才需求缺口大
我國(guó)的城市軌道交通每公里運(yùn)營(yíng)人數(shù)需求在50~70人之間，管理和專業(yè)技術(shù)人員占人數(shù)比例在17%~26%之間。若按在我國(guó)“十三五”時(shí)期，新建的3000公里來(lái)計(jì)算，就需要新增至少15萬(wàn)城軌專業(yè)員工。可見城軌交通的人才需求缺口之大，培養(yǎng)技術(shù)技能型人才已迫在眉睫。1.3軌道交通行業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才需求質(zhì)量高當(dāng)前城軌交通人才市場(chǎng)來(lái)看：一是具備城市軌道交通管理、施工、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)方面經(jīng)驗(yàn)人才稀缺；二是院校開設(shè)城市軌道交通相關(guān)專業(yè)數(shù)量少、質(zhì)量低[2]。通過對(duì)城市軌道交通的主要工作任務(wù)分析，專業(yè)技術(shù)人才需求大致可分為四類:工程建設(shè)人才、管理研發(fā)人才、專業(yè)技術(shù)管理人才和應(yīng)用與維護(hù)人員，城市軌道交通工程技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)能夠從事城市軌道交通工程施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)等工作的學(xué)生。當(dāng)前的城市軌道交通工程建設(shè)面臨著工期緊、任務(wù)重、施工環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，要求施工管理人員具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和良好的綜合素質(zhì)，同時(shí)要有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，因此院校在培養(yǎng)學(xué)生的過程中，不僅要將專業(yè)知識(shí)傳授給學(xué)生，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力。
2城市軌道交通工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的問題
城市軌道交通需要大量的人才來(lái)進(jìn)行填充，這樣的定向培養(yǎng)方式為城市軌道交通提供了大量的人力資源。但是調(diào)查和研究顯示其中還存在一定的問題，主要為以下幾個(gè)問題。
2.1專業(yè)師資力量不足
城市軌道交通工程技術(shù)是一門技術(shù)性要求比較高的專業(yè)，而且實(shí)踐性比較強(qiáng)，這就形成了在這方面達(dá)到硬實(shí)力的人才缺乏。教師需要首先具有優(yōu)良的職業(yè)道德和素質(zhì)，這樣才能言傳身教。教師除了具有良好的品德以外，還需要扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力。主要是對(duì)城市軌道交通（橋梁、地鐵、高鐵等）的設(shè)計(jì)、勘測(cè)、施工、養(yǎng)護(hù)等，需要較高實(shí)操能力，教師必須全面精通才可以。然而，由于本專業(yè)設(shè)計(jì)的知識(shí)面廣泛，較高實(shí)踐性和技術(shù)要求。該領(lǐng)域有經(jīng)驗(yàn)的工程管理人員并不多，能去高校發(fā)展的雙師型教師就更少，高職院校的教師多為碩士研究生畢業(yè)，理論知識(shí)比較扎實(shí)，實(shí)踐性不強(qiáng)，導(dǎo)致人才匱乏。
2.2教學(xué)方法陳舊
傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要是教師在講臺(tái)上講課，學(xué)生在下邊做筆記，教師主導(dǎo)整個(gè)課堂，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，課堂效率不高。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，多媒體設(shè)備進(jìn)行部分應(yīng)用于教學(xué)，并不能實(shí)現(xiàn)完全的多媒體教學(xué)。隨著一些微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)方式被引入教育界，教學(xué)顯得比較被動(dòng)，實(shí)行起來(lái)較晚。年長(zhǎng)教師對(duì)于新的教學(xué)方式需要適應(yīng)，年輕教師數(shù)量不多，導(dǎo)致教學(xué)方式陳舊。
2.3課程設(shè)置不合理
課程設(shè)置需要以其技術(shù)崗位上的工作任務(wù)為標(biāo)準(zhǔn)，并且將其分為為職業(yè)素養(yǎng)課、職業(yè)基礎(chǔ)課和職業(yè)技能課三方面。其中職業(yè)素養(yǎng)課為高職各專業(yè)的公共課，職業(yè)基礎(chǔ)課為專業(yè)基礎(chǔ)課程，職業(yè)技能課程為專業(yè)課。許多院校專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的設(shè)置并不明確。需結(jié)合當(dāng)下城軌行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，與企業(yè)生產(chǎn)一線的關(guān)鍵技術(shù)相結(jié)合，以專業(yè)核心課程為導(dǎo)向授課。
2.4實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱
作為工程類專業(yè)，其實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)不僅涵蓋傳統(tǒng)工程實(shí)訓(xùn)中的力學(xué)、材料、測(cè)量等，還需要建設(shè)自身的城軌實(shí)訓(xùn)室。軌道實(shí)訓(xùn)室造價(jià)昂貴，且只能進(jìn)行軌道方向的實(shí)訓(xùn)，而對(duì)于目前城軌行業(yè)熱門技術(shù)盾構(gòu)、明挖等工藝，很難通過在校實(shí)訓(xùn)的形式讓學(xué)生直觀地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
3城市軌道交通工程專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的對(duì)策
3.1高職院校的人才培養(yǎng)教育改革
高職院校為了培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，就必須根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展需求進(jìn)行教育改革。在專業(yè)課程的設(shè)置上，要求符合本專業(yè)培養(yǎng)需求的工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程和專業(yè)類課程不應(yīng)少于學(xué)生應(yīng)修總學(xué)分的三分之一[3]。按企業(yè)需求而設(shè)置，隨企業(yè)變化而調(diào)整。充分地實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)核心技能的專業(yè)課程建設(shè)與改革，為軌道交通新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新方法的運(yùn)用提供人員保障[4]。此外，還應(yīng)提高雙師型教師比例、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方法、健全監(jiān)督及評(píng)價(jià)機(jī)制。科學(xué)的方法制定城軌交通的人才培養(yǎng)模式，滿足人員需求。
3.2政府為城軌人才培養(yǎng)提供制度保障
當(dāng)前人才培養(yǎng)的困境很大的原因在于：沒有形成規(guī)劃好統(tǒng)一的行業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)及法律制度保障。為了促進(jìn)城軌人才培養(yǎng)目標(biāo)，政府要為其提供法律性、監(jiān)督性和技術(shù)性等制度保障[5]。在法律性制度中，要明確和規(guī)范校企合作中的政府、學(xué)校、企業(yè)和學(xué)生各方的權(quán)利、責(zé)任和義務(wù)及違約將承擔(dān)怎樣的后果；在監(jiān)督性制度中，要進(jìn)行全面、科學(xué)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮政府部門、社會(huì)公眾和媒體的監(jiān)督作用；在技術(shù)性制度中，要及時(shí)出臺(tái)城市軌道交通相關(guān)的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性文件，給工程建設(shè)和院校提供參考標(biāo)準(zhǔn)，制訂校企合作實(shí)施細(xì)則等措施，使高職校企合作更加規(guī)范、操作性更強(qiáng)。
3.3創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
加大改革創(chuàng)新力度，科學(xué)合理地構(gòu)建課程內(nèi)容和課程體系，創(chuàng)新工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德、職業(yè)技能及就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，建立突出職業(yè)能力培養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范課程教學(xué)的基本要求，提高課程教學(xué)質(zhì)量，彰顯高等職業(yè)教育的特色和學(xué)校的專業(yè)特色。與軌道交通建設(shè)企業(yè)高度融合，以施工員、工程質(zhì)檢員、試驗(yàn)檢測(cè)員、養(yǎng)護(hù)施工員等崗位技能要求為重點(diǎn)，以真實(shí)工作任務(wù)為載體，形成基于工作過程，崗位任務(wù)驅(qū)動(dòng)的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，采用“2+0.5+0.5”培養(yǎng)模式。即兩年在校內(nèi)學(xué)習(xí)理論知識(shí)，半年以社會(huì)實(shí)踐的形式在企業(yè)實(shí)習(xí)，半年在企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)。
關(guān)鍵詞：城市軌道交通；建設(shè)發(fā)展；管理
Abstract: the paper of urban rail transit engineering construction present situation and the development trend of the elementary analysis, this paper discusses the urban rail traffic should stick to the engineering construction as a whole, regionalization and localization, information intelligent and environmental protection energy conservation the development direction, and should actively promote technology and management innovation. At the same time, urban rail traffic engineering and technical requirements of the development of the need to strengthen the management of engineering construction method of comprehensive and improve.
Keywords: urban rail traffic; Construction development; management
中圖分類號(hào)：C913.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
城市軌道交通具有安全、準(zhǔn)時(shí)、快捷、舒適、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已成為解決城市交通問題的根本途徑。因此，城市軌道交通工程在我國(guó)起步雖然較晚，但發(fā)展卻非常迅速。目前，國(guó)內(nèi)有近三十個(gè)城市正在進(jìn)行或籌建城市軌道交通，我國(guó)已迎來(lái)了大規(guī)模城市軌道交通建設(shè)的。
目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通的研究已從建設(shè)的必要性、重要性轉(zhuǎn)向技術(shù)與管理等具體領(lǐng)域，工程建設(shè)已進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)化、區(qū)域化與制式多樣化的新階段。特別是近二十年城市軌道交通工程的建設(shè)實(shí)踐，表明我國(guó)已基本走出了城市軌道交通建設(shè)的初級(jí)階段。隨著愈來(lái)愈多的城市開展城市軌道交通建設(shè)。今后，國(guó)內(nèi)城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展將會(huì)進(jìn)入到一個(gè)更加理性、更加成熟的時(shí)期。因此，有必要對(duì)城市軌道交通工程建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)和管理予以足夠的關(guān)注和重視。
1、城市軌道交通工程建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀
目前，國(guó)內(nèi)有近十個(gè)城市開通了城市軌道交通，近三十個(gè)城市正在進(jìn)行或籌建城市軌道交通。特別是近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)北京、上海、廣州等城市的城市軌道交通工程建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平有了較大的進(jìn)展。近二十年的城市軌道交通建設(shè)實(shí)踐證明，國(guó)內(nèi)在工程建設(shè)的許多技術(shù)上并不落后。例如：明挖法、盾構(gòu)法等技術(shù)已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，大跨度暗挖法隧道施工技術(shù)接近了國(guó)際領(lǐng)先水平。然而,在城市軌道交通綜合規(guī)劃與設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備以及運(yùn)營(yíng)管理等方面，國(guó)內(nèi)尚有一定差距。
1.1在城市軌道交通機(jī)械化施工方面與國(guó)際先進(jìn)水平有一定差距。目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通建設(shè)所使用的盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)主要靠進(jìn)口。
1.2在城市軌道交通專用系統(tǒng)設(shè)備方面，諸如：通信、信號(hào)、AFC等自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)水平與國(guó)際相比有一定差距。
1.3在城市軌道交通的技術(shù)水平上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在差距。主要表現(xiàn)在系統(tǒng)集成能力不強(qiáng)，缺乏具有對(duì)工程項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)、咨詢、施工、運(yùn)營(yíng)進(jìn)行全過程管理的專業(yè)化公司。
1.4在運(yùn)營(yíng)管理方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大的差距。主要表現(xiàn)在我國(guó)人工較多，自動(dòng)化、信息化水平較低。正線每公里運(yùn)營(yíng)管理人員接近先進(jìn)國(guó)家的兩倍。
1.5在城市軌道交通技術(shù)創(chuàng)新上國(guó)內(nèi)存在明顯不足，尤其在新型交通系統(tǒng)研究與開發(fā)方面。
2、城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1城市軌道交通建設(shè)統(tǒng)籌化
為加強(qiáng)與促進(jìn)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，國(guó)家采取了先批線網(wǎng)規(guī)劃再進(jìn)行項(xiàng)目立項(xiàng)審批的政策，就是從政策上要求城市軌道交通建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃。城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃的前提是城市總體規(guī)劃和城市綜合交通規(guī)劃，這有利于不同交通資源的整合與綜合利用，以充分發(fā)揮城市軌道交通在城市建設(shè)中的輻射和帶動(dòng)作用，形成一個(gè)地上、地下統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)的城市交通發(fā)展模式。
城市軌道交通與鐵路、地面公交之間的接駁換乘產(chǎn)生交通樞紐問題，需要從城市綜合交通系統(tǒng)上綜合規(guī)劃與設(shè)計(jì)，充分考慮地上與地下、長(zhǎng)途與短途、高速與低速、汽車與火車等多種交通方式的立體接駁與平行換乘。目前，國(guó)內(nèi)交通樞紐存在的最嚴(yán)重問題就是乘客換乘不方便，一個(gè)主要原因就是技術(shù)與管理方面缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一設(shè)計(jì)。
目前，國(guó)內(nèi)一些城市已開展了城市軌道交通線網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與方案、車輛段與停車場(chǎng)、主變電站、聯(lián)絡(luò)線等綜合規(guī)劃方面的專項(xiàng)研究。
2.2城市軌道交通建設(shè)的區(qū)域延伸化
大城市在由單中心結(jié)構(gòu)向多中心城鎮(zhèn)區(qū)域體系發(fā)展的進(jìn)程中，產(chǎn)生了一種提供由中心城區(qū)到郊區(qū)城鎮(zhèn)（副中心區(qū)）的市郊城市軌道交通客運(yùn)服務(wù)需求，即市域城市軌道交通。由于市域城市軌道交通站間距大，一般采用公交化運(yùn)營(yíng)模式。因此，市域城市軌道交通在交通制式上、線路敷設(shè)方式上可以多樣化，在系統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)上也應(yīng)適當(dāng)降低。目前，國(guó)內(nèi)一些城市在開展中心城區(qū)城市軌道交通建設(shè)的同時(shí)，已著手開展市域城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的編制工作，個(gè)別城市已啟動(dòng)了市域城市軌道交通建設(shè)。
2.3城市軌道交通工程技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化
城市軌道交通工程投資規(guī)模巨大，而國(guó)產(chǎn)化是降低工程投資的重要途徑。車輛與機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的核心，是確保工程安全、正點(diǎn)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。資料表明：車輛與機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)占城市軌道交通工程建安總投資35%～40%，運(yùn)營(yíng)中車輛零部件維修費(fèi)在運(yùn)營(yíng)成本也占相當(dāng)大的比例。因此，車輛與機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化對(duì)降低工程造價(jià)、節(jié)省運(yùn)營(yíng)開支具有重要意義。
目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通制造企業(yè)通過與國(guó)際企業(yè)合作進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)，使得企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力得到提高，也降低了城市軌道交通工程的建設(shè)成本。然而，國(guó)內(nèi)更應(yīng)重視對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收和提高，做到自主研發(fā)并真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，逐步開發(fā)研制關(guān)鍵零部件及易損易耗備品，在保證設(shè)備的正常運(yùn)行的條件下，大幅度降低工程成本。
關(guān)鍵詞：城市軌道交通；技術(shù)要點(diǎn)；管理措施
1引言
城市軌道交通是城市交通的重要組成，由于其建設(shè)規(guī)模較大，所涉及的專業(yè)、技術(shù)等相關(guān)要求也較高，施工環(huán)境復(fù)雜，因而對(duì)于質(zhì)量的控制難度也較大。我國(guó)的城市軌道交通工程發(fā)展歷史較短，相關(guān)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)仍然有所欠缺，因此需要針對(duì)城市軌道交通施工技術(shù)，并落實(shí)管理工作措施，保證工程質(zhì)量。
2城市軌道交通工程施工概述
2.1軌道交通結(jié)構(gòu)型式與構(gòu)造
城市軌道交通線路通常由車站、區(qū)間和停車場(chǎng)等組成。車站是列車在線路上的停車點(diǎn)，其作用是供乘客集散、候車、換車及上、下車；區(qū)間是連接車站與車站、車站與停車場(chǎng)間的通道；停車場(chǎng)是車輛停放、列檢的場(chǎng)所，同時(shí)可作為運(yùn)營(yíng)控制辦公場(chǎng)地。列車軌道結(jié)構(gòu)型式，與普通鐵道類似，通常包括三種，即鋼輪鋼軌式、橡膠輪胎式和磁懸浮非接觸式，當(dāng)前應(yīng)用較多的主要是鋼輪鋼軌式軌道結(jié)構(gòu)，該軌道結(jié)構(gòu)部件包括鋼軌、軌枕、道床、連接部分（扣件）、道岔以及其他附屬設(shè)備。建設(shè)過程中，軌道所采用的軌枕型式很多，當(dāng)前常用的軌枕材料有木材、鋼材和混凝土；軌道的道床則主要包括有碴、無(wú)碴兩種型式，其中的無(wú)碴道床則包括長(zhǎng)軌枕式整體道床、短軌枕式整體道床和現(xiàn)澆承軌臺(tái)式整體道床。
2.2軌道交通施工的特點(diǎn)
軌道交通建設(shè)規(guī)模龐大，其施工計(jì)劃、組織、控制和管理等各項(xiàng)工作的實(shí)施也存在一定困難，因此需要政府、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、運(yùn)營(yíng)單位之間能夠互相合作來(lái)完成。在實(shí)際施工過程中，必需針對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)采取詳細(xì)的施工措施，尤其針對(duì)關(guān)鍵性施工項(xiàng)目與技術(shù)要點(diǎn)，采取必要的管理措施，不可忽略任何施工細(xì)節(jié)。在軌道交通的施工過程中，因?yàn)檐壍澜煌ū旧沓辛^大，且位于地下，因此軌道交通地基建設(shè)通常較深，在進(jìn)行挖掘時(shí)容易遭遇一些巖石層等情況，因此要設(shè)計(jì)多種施工技術(shù)的備選方案，減小這些不定因素對(duì)建筑費(fèi)用和工期的影響。
3軌道交通施工技術(shù)要點(diǎn)分析
3.1明挖法施工技術(shù)要點(diǎn)
該施工技術(shù)是我國(guó)軌道交通施工中，出現(xiàn)較早的施工技術(shù)，該施工技術(shù)適用于一些建筑高度較低，且密集程度不大的情況。明挖施工過程中需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置必要的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，開挖采取直接從地表直接向下形式，邊開挖變架設(shè)內(nèi)支撐支護(hù)坑壁；基底驗(yàn)收封底后再自下而上，逐層澆筑墻板。明挖法施工技術(shù)相對(duì)于其他的施工技術(shù)而言，具有的優(yōu)勢(shì)在于成本低而效率高，對(duì)投資和加快建設(shè)進(jìn)度有利，但對(duì)周邊施工環(huán)境要求比較嚴(yán)格，建筑物密集、交通流量大地段存在基坑開挖風(fēng)險(xiǎn)高、影響交通等影響。但是，由于現(xiàn)代社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，使該技術(shù)的運(yùn)用受到很大開發(fā)，從而衍生出半鋪蓋施工、全蓋挖施工等多種方式，其應(yīng)用使得復(fù)雜的軌道交通建設(shè)施工方法更靈活多變。
3.2暗挖法相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)
淺埋暗挖的施工理念源起了“新奧法”等隧道施工工法，因掘進(jìn)方式不同，可分為眾多的具體施工方法，如全斷面法、正臺(tái)階法、環(huán)形開挖預(yù)留核心土法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、側(cè)洞法、柱洞法等。“新奧法”是以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，支護(hù)在與圍巖共同變形中承受的是形變應(yīng)力。因此，要求初期支護(hù)有一定柔度，以利用和充分發(fā)揮圍巖的自承能力。而作用于淺埋隧道上的地層壓力是覆蓋層的全部或部分土柱重，其地層壓力和支護(hù)剛?cè)岫汝P(guān)系不大，從減少地表沉陷的城市要求角度出發(fā)，還要求初期支護(hù)有一定剛度。設(shè)計(jì)時(shí)并投有充分考慮利用圍巖的自承能力，這是淺埋暗挖法與“新奧法”主要區(qū)別。淺埋暗挖法以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，輔之以其他配套技術(shù)，比如地層加固、降水等。以格柵（或其他鋼結(jié)構(gòu)）和錨噴作為初期支護(hù)手段，遵循“新奧法”大部分原理。按照“十八字”原則（即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量）測(cè)進(jìn)行施工。淺埋暗挖法對(duì)地表產(chǎn)生的影響不大，尤其是地表的建筑和環(huán)境，不影響社會(huì)生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行，因此，這種技術(shù)得到了較大范圍的推廣。
3.3盾構(gòu)法技術(shù)要點(diǎn)
盾構(gòu)法施工隧道具有施工安全、效率較高，在質(zhì)量方面也得到了較大程度上的提升，在實(shí)際施工如圖2所示。盾構(gòu)法首先要求線位上應(yīng)當(dāng)允許建造用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出碴進(jìn)料的工作井；其次隧道要有足夠的埋深，覆土深度宜不小于一倍洞徑，否則上覆土應(yīng)采取抗浮措施；再者隧道范圍地質(zhì)條件應(yīng)相對(duì)均勻，線路盡量避開孤石、軟硬不一地段；同時(shí)洞與洞及洞與其它建（構(gòu)）筑物之間應(yīng)滿足相關(guān)要求，否則應(yīng)做加固處理；盾構(gòu)施工過程中還應(yīng)嚴(yán)格把握隧道軸線的誤差，管片的制作和安裝應(yīng)在誤差范圍；管片壁后注漿也是重中之重，針對(duì)土壤脫離盾構(gòu)的現(xiàn)象，需要進(jìn)行及時(shí)測(cè)量與核算，注漿的配比需要滿足承載需要，以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些區(qū)域的有效修整。盾構(gòu)法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)對(duì)城市地面建筑、施工周邊環(huán)境等造成不利影響，施工過程也不會(huì)產(chǎn)生噪音，尤其適用于地層較深的地段。另外，這種施工的精度較高，尤其是管片和機(jī)械制造，誤差被控制在較小的范圍之內(nèi)。但盾構(gòu)需要協(xié)同特定的機(jī)械設(shè)施一起工作，有些需要結(jié)合施工的具體情況，進(jìn)行特殊制作。需要注意的是，在盾構(gòu)施工中，管片上浮問題要重視，需要全面了解施工環(huán)境，尤其是土層的分布、深度、含稅等參數(shù)，結(jié)合不同情況，進(jìn)行挖掘推力以及速度的設(shè)定，并采取相應(yīng)注漿加固措施。另外，應(yīng)特別重視對(duì)控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)控制，根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，充分發(fā)揮千斤頂?shù)淖饔?，特別是做好上坡、下坡和轉(zhuǎn)彎地段的掌控工作。
4城市軌道交通工程施工管理措施
在對(duì)城市軌道工程的管理過程中，對(duì)于工程的供電、通信、空調(diào)通風(fēng)、給排水、消防以及監(jiān)控等技術(shù)要點(diǎn)，必須通過加強(qiáng)管理工作的方式，保證生產(chǎn)活動(dòng)中的全方位、全過程安全性，從施工技術(shù)等層面，采用新工藝、新方法，提高軌道交通的施工效率。
4.1電氣系統(tǒng)施工管理
在管理城市軌道交通建設(shè)過程中，電氣系統(tǒng)施工的管理，應(yīng)當(dāng)突出安全和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，針對(duì)電氣系統(tǒng)施工整個(gè)過程，采取相應(yīng)的管理措施，重點(diǎn)針對(duì)低壓動(dòng)力配電、電氣、通信、照明等重點(diǎn)環(huán)節(jié)，通過加強(qiáng)檢查與監(jiān)督，通過嚴(yán)格的管理措施確保電氣系統(tǒng)的施工和應(yīng)用的安全性，從而有效控制電氣系統(tǒng)的施工成本，從而達(dá)到對(duì)電氣系統(tǒng)施工的良好約束與規(guī)范。
4.2給排水系統(tǒng)施工管理
由于城市軌道交通中給排水系統(tǒng)一般較為復(fù)雜，車站及地下區(qū)間隧道采用生產(chǎn)、生活與消火栓相互獨(dú)立的給水系統(tǒng)；地下區(qū)間隧道設(shè)消火栓系統(tǒng)。因此，在管理城市軌道交通的給排水系統(tǒng)施工中，必須強(qiáng)化規(guī)范意識(shí)與安全意識(shí)，如果管理工作難以到位，將很容易出現(xiàn)系統(tǒng)的錯(cuò)亂與管道混接等方面的問題。由此可見，必須能夠努力做好細(xì)節(jié)上的管理，才能夠給排水系統(tǒng)的施工過程，采取全面的管控措施，從而為給排水系統(tǒng)的功能、正常運(yùn)行提供保證。
4.3通風(fēng)系統(tǒng)施工管理
軌道交通通風(fēng)系統(tǒng)控制必須能實(shí)現(xiàn)中央控制、車站控制、就地控制3級(jí)控制。應(yīng)特別重視車站公共區(qū)通風(fēng)機(jī)排煙控制，車站公共區(qū)采用全空氣一次回風(fēng)集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，熱季采用空調(diào)，其余季節(jié)通風(fēng)換氣。一般在站廳層兩端設(shè)空調(diào)機(jī)房，內(nèi)設(shè)組合式空調(diào)機(jī)組（帶粗效過濾、空氣凈化消毒裝置），回/排風(fēng)，排煙風(fēng)機(jī)和空調(diào)新風(fēng)機(jī)。原則上站廳獨(dú)立設(shè)置專用排煙系統(tǒng)，站臺(tái)公共區(qū)排煙由回排風(fēng)機(jī)兼用（排熱風(fēng)機(jī)輔助排煙）。車站氣流組織采用站廳、站臺(tái)公共區(qū)上部均勻送風(fēng)，站臺(tái)集中回風(fēng)的形式。區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)通常采用活塞通風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，地下車站原則上兩端上、下行線各設(shè)一座活塞/機(jī)械通風(fēng)井，即車站兩端上、下行線的活塞風(fēng)口分別位于線路中心線正上方或側(cè)面。
4.4采用先進(jìn)施工技術(shù)和機(jī)械
由于軌道交通的施工作業(yè)深度較大，因此對(duì)于期間需要使用的吊機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械等，均要求較高。因此，在進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)當(dāng)要求施工人員能夠運(yùn)用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)軌道交通整體施工的機(jī)械化，使用機(jī)械操作取代人力，在提高施工效率的同時(shí)，提高施工精度，從而確保施工質(zhì)量。依據(jù)軌道交通地基填料性質(zhì)上的差異，從而選擇最為適合的壓實(shí)機(jī)器，在使用黏土進(jìn)行軌道交通填筑施工時(shí)，需要注意合理選擇壓實(shí)作用力和壓實(shí)時(shí)間，讓工人能夠?qū)簩?shí)機(jī)械的使用足夠熟悉，從而達(dá)到滿意的壓實(shí)效果。
4.5加強(qiáng)安全技術(shù)管理
從事軌道交通的施工人員，應(yīng)當(dāng)具備強(qiáng)烈的安全意識(shí)，在積極加強(qiáng)軌道交通施工技術(shù)的同時(shí)，還需要重視安全技術(shù)的管理，針對(duì)工程施工中存在的安全隱患等方面，進(jìn)行防范與消除，采取定期檢查和維護(hù)制度，確保各種機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)行，從而避免軌道交通項(xiàng)目施工中的人員傷亡。對(duì)于軌道交通項(xiàng)目必需用到的臨時(shí)結(jié)構(gòu)需要嚴(yán)格的進(jìn)行檢查才能使用。
5結(jié)語(yǔ)
城市軌道交通在城市建設(shè)以及運(yùn)輸中的地位越來(lái)越重需要，城市交通軌道施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系廣大群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以需要求城市軌道交通從業(yè)人員必須注意加強(qiáng)施工經(jīng)驗(yàn)以及理論知識(shí)的積累，認(rèn)真完成每一道施工工序，為我國(guó)城市軌道交通工程的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
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【關(guān)鍵詞】城市軌道交通工程 無(wú)縫線路 鋪設(shè)技術(shù) 要求 施工工藝 方式選擇 長(zhǎng)鋼軌
無(wú)縫線路是指將諸多標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度鋼軌焊接成一定長(zhǎng)度的軌條，并在軌枕上鋪設(shè)的線路。與一般線路相比，無(wú)縫線路的優(yōu)勢(shì)主要集中在接縫少、列車沖擊振動(dòng)小、運(yùn)行穩(wěn)定及舒適等，同時(shí)在軌道養(yǎng)護(hù)維修成本中起到降低的作用。現(xiàn)階段無(wú)縫線路已經(jīng)成為軌道結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)，是現(xiàn)代化鐵路發(fā)展的重要方向。自無(wú)縫線路鋪設(shè)后，我國(guó)在理論研究、設(shè)計(jì)、焊接等多個(gè)方面都得到了極大的進(jìn)步。在無(wú)縫線路穩(wěn)定性探究中，通過鋼軌廠焊能力的提升與移動(dòng)式氣壓焊在大修中的應(yīng)用，對(duì)鋁熱焊劑質(zhì)量進(jìn)行有效改善，并規(guī)范了鋁熱焊工藝，為長(zhǎng)鋼軌焊接鋪設(shè)技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的保障。
1無(wú)縫線路鋪設(shè)的要求
1.1 確定長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度
選擇軌道鋪設(shè)技術(shù)，必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)定，充分考慮鐵路運(yùn)輸能力、通過能力及承受能力等，并對(duì)設(shè)計(jì)的最高速度、運(yùn)行速度等進(jìn)行確定。200米為長(zhǎng)軌條最小長(zhǎng)度。在自動(dòng)閉塞設(shè)置區(qū)段，無(wú)縫線路長(zhǎng)軌條設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為閉塞區(qū)間2信號(hào)機(jī)軌端絕緣之間的距離，根據(jù)以下公式計(jì)算設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：
其中公式表示：
每段無(wú)縫線路長(zhǎng)軌條設(shè)計(jì)長(zhǎng)度由L長(zhǎng)表示
自動(dòng)閉塞區(qū)間2信號(hào)機(jī)軌端絕緣之間距離由L絕表示
長(zhǎng)軌條前端緩沖區(qū)長(zhǎng)度由L前緩表示
長(zhǎng)軌條后端緩沖區(qū)長(zhǎng)度由L后緩表示
在部分緊張運(yùn)能區(qū)段，為施工無(wú)法提供較長(zhǎng)的封鎖時(shí)間時(shí)，必須嚴(yán)格遵循施工條件與封鎖能力，對(duì)長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度進(jìn)行合理確定。在幾個(gè)曲線連續(xù)的區(qū)段，鋪設(shè)中往往存在2股鋼軌長(zhǎng)度差導(dǎo)致卡車情況的出現(xiàn)，進(jìn)而造成封鎖時(shí)間延誤等問題，此時(shí)可將長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度減短。
1.2無(wú)縫線路對(duì)軌道部件的要求
（1）鋼軌接頭。遵循設(shè)計(jì)要求，無(wú)縫線路鋼軌接頭應(yīng)進(jìn)行軌縫預(yù)留，選用10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓作為夾板螺栓，并遵循相關(guān)要求進(jìn)行穩(wěn)固。選用高彈性膠墊作為接頭前后6根軌枕材料。搗固鋼軌接頭工作應(yīng)在鋪設(shè)前進(jìn)行，選用膠接絕緣鋼軌接頭作為絕緣接頭。
（2）軌枕扣件。選用混凝土枕作為無(wú)縫線路施工材料（明橋除外）。在鋪設(shè)后必須對(duì)扣件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保其緊密性。在扣件位置調(diào)正過程中，必須將鋼軌原始彎曲消除，選用K型分開式扣件作為木橋枕。
（3）道床。道喳填補(bǔ)作業(yè)應(yīng)在鋪設(shè)道床前進(jìn)行，并根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)道床斷面進(jìn)行處理，夯實(shí)喳肩。
2 城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)的選擇
2.1 連入法鋪設(shè)
選用連入法作為超長(zhǎng)線路鋪設(shè)方式時(shí)，應(yīng)通過焊接法焊聯(lián)長(zhǎng)軌條始端和上次鋪入的長(zhǎng)軌條終端。換言之，在續(xù)鋪始端，將換軌車龍門引入新舊鋼軌，換軌車慢速前行，確保新軌落地后，就可以連入焊接始端，這個(gè)過程中，可以同時(shí)進(jìn)行連入與焊接兩項(xiàng)工作，并在換車邊前行，在終端位置停止，同時(shí)利用臨時(shí)聯(lián)結(jié)器聯(lián)結(jié)新鋪入的長(zhǎng)軌條終端和線路上的舊軌。一般選用小型氣壓焊與鋁熱焊進(jìn)行連入焊接施工。
2.2 插入法
插入法一般在軌溫不符合設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定時(shí)使用。這種方式進(jìn)行長(zhǎng)軌條鋪設(shè)時(shí)，可在不同軌溫環(huán)境中進(jìn)行鋪設(shè)，一般遵循分段鋪設(shè)的原則，將一根緩沖軌插入2單元長(zhǎng)軌條內(nèi)，確保軌溫符合施工要求后，進(jìn)行應(yīng)力放散。隨后拆掉緩沖軌，并將一段焊接軌插入長(zhǎng)軌條有孔端，進(jìn)行終焊施工。通常在溫度較低的情況下進(jìn)行終焊施工，選用拉伸法，進(jìn)行應(yīng)力放散施工。
3城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)的施工工序
鋼軌裝卸―運(yùn)輸―焊聯(lián)―換軌―線路整修與舊軌回收等都是無(wú)縫線路鋪設(shè)的重要的組成部分。選用“分段焊接、分段鋪設(shè)、線上連焊、交叉放散”的方式進(jìn)行城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)施工。
3.1 長(zhǎng)軌運(yùn)輸作業(yè)
由負(fù)責(zé)人在長(zhǎng)軌列車出發(fā)前確認(rèn)鎖定，對(duì)各項(xiàng)設(shè)備、裝軌情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保在車輛限界以下，車鉤則位于鎖閉狀況，避免重車自動(dòng)開鉤問題的出現(xiàn)。運(yùn)輸過程中應(yīng)降低沖撞的次數(shù)，不能選用緊急制動(dòng)。在列車長(zhǎng)剛給上不允許人員站立。一般要將枕木墊加到安全擋之間，盡可能對(duì)長(zhǎng)軌竄動(dòng)距離降低。
3.2長(zhǎng)鋼軌卸車
選用拖卸法進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌卸車作業(yè)。下達(dá)調(diào)度指令后，機(jī)車牽引長(zhǎng)軌運(yùn)輸車向指定卸軌點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)輸，車上施工人員在線路指定位置設(shè)置地面拉軌軌卡，通過施工人員將另一端連掛到待卸軌卡上，隨后以每小時(shí)1到2千米的速度由卸軌列車進(jìn)行牽引施工，在2側(cè)喳肩上將長(zhǎng)軌卸除。
3.3 單元軌焊接與鎖定焊接施工
單元軌焊接與鎖定焊接施工作為城市軌道交通工程無(wú)縫線路施工的重要組成部分，只有規(guī)范其施工流程，才能提升整體焊接質(zhì)量。其焊接主要分為以下幾個(gè)方面：
首先，鋼軌端面打磨。端面50厘米范圍內(nèi)鋼軌表面雜物應(yīng)在端面打磨前清理干凈，如油污、水銹等。如焊機(jī)斜鐵卡緊部位軌面污垢較為嚴(yán)重，也需要進(jìn)行清理。焊端打磨后，其表面為較為光滑，銼刀在打磨施工中，必須具有較高清潔度，不能用手直觸。12.5um為其最大粗糙允許值。打磨施工后必須對(duì)端面加以保護(hù)，確保其不被污染，端面完成后焊接工作必須在30分鐘內(nèi)進(jìn)行。
其次，對(duì)軌跡安裝。對(duì)2條待焊鋼軌進(jìn)行撥正，在與焊縫相距20米以外指派專人進(jìn)行目測(cè)，確保其焊接的準(zhǔn)確性。一般測(cè)量都會(huì)選用1米的直尺，頂面焊縫位置的拱度必須控制在0.5毫米以下，不能出現(xiàn)向下凹陷的情況，應(yīng)確保工作邊緣的平整性。對(duì)齊2軌底角時(shí)，如存在偏差，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
再次，點(diǎn)火、焊接。加熱時(shí)間和定鍛壓力必須與施工要求相符合，確保表面溫度在全壓頂鍛前在1350攝氏度與1450攝氏度之間。施工中如必須停止焊接施工，應(yīng)確保頂鍛量在6毫米以上，進(jìn)而提升其壓力。問題處理后，需再次進(jìn)行焊接施工，當(dāng)頂鍛量在6毫米以下，必須將焊縫鋸掉，重新進(jìn)行焊接。
隨后，推凸。裝刀時(shí)間必須控制在10秒以內(nèi)，當(dāng)推凸壓力在40Mpa以上時(shí)，必須將推凸作業(yè)停止，改為氣割除瘤。正火施工應(yīng)在焊縫表面溫度下降到400攝氏度到500攝氏度之間進(jìn)行，確保表面溫度為850攝氏度與950攝氏度之間時(shí)，熄火空冷。
最后，打磨成型。不能有凹下情況出現(xiàn)在焊接縫位置，焊接縫相比相鄰軌面高度差必須低于0.2毫米。軌頂測(cè)量時(shí)，一般選用長(zhǎng)度為1米的直尺，中間拱度控制在0.3毫米以下。
3.4 長(zhǎng)鋼軌換鋪施工
選用人工的方式進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌換鋪施工。在龍口位置人口提前將每米60千克的短鋼軌進(jìn)行散布施工，在長(zhǎng)軌條接頭位置散布無(wú)眼夾板。在龍口位置開啟砂輪片鋸軌機(jī)與鉆眼機(jī)械，新單位軌節(jié)始點(diǎn)位置可通過方尺進(jìn)行確定。并將原有工具軌扣件拆除，在混凝土枕端設(shè)置工具軌條。選用人工的方式在槽內(nèi)放置長(zhǎng)鋼軌，根據(jù)相隔3根軌枕進(jìn)行1套扣件安裝的規(guī)定，安排施工人員安裝扣件。在線路2側(cè)放置舊軌，并進(jìn)行回收。換軌施工中，應(yīng)防止舊軌將軌枕掛帶起來(lái)。
3.5 道岔施工
充分的準(zhǔn)備工作，是道岔施工的重要前提。將拼裝平臺(tái)設(shè)置在道岔鋪設(shè)的基地上，按照道岔設(shè)計(jì)要求將每根岔枕的位置與岔枕的編號(hào)準(zhǔn)確畫在道岔拼裝平臺(tái)上，隨后進(jìn)行吊裝作業(yè)，一般選用龍門吊進(jìn)行施工，并進(jìn)行臨時(shí)固定。在道岔組裝施工中，應(yīng)對(duì)道岔所有關(guān)鍵點(diǎn)的位置、結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，確保其質(zhì)量符合施工要求后，將道岔分成若干份。因?qū)挾仍?，?dǎo)曲線與岔心部位，將產(chǎn)生導(dǎo)曲線內(nèi)軌不能與岔枕結(jié)合的情況，這種情況的出現(xiàn)對(duì)汽車平板分段運(yùn)輸十分有利，隨后進(jìn)行檢測(cè)，一般選用手推式軌道檢測(cè)儀或鋼軌檢測(cè)儀等。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市軌道交通工程已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目，無(wú)縫線路軌道鋪設(shè)施工作為城市軌道交通工程施工中的重要內(nèi)容，其施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。施工中應(yīng)對(duì)無(wú)縫線路軌道鋪設(shè)的施工流程加以重視，才能確保城市軌道交通工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：軌道；交通工程；地鐵；鋼軌軌底坡
在城市軌道交通施工實(shí)際過程中，車輪踏面有大約1：20至1：40左右的傾斜角度，想要使鋼軌頂面在錐形踏面保持均勻的受力，因此鋼軌在一定直線內(nèi)的鋪設(shè)并非是豎直的，必須有向內(nèi)側(cè)方向一定角度的傾斜，成為軌底坡。鋼軌軌底坡是否能夠合理鋪設(shè)，軌底坡取值范圍是否正確，關(guān)系到軌道軌腰壓力是否減小、地鐵運(yùn)行是否平穩(wěn)以及安全性是否有保障。為使分析更加直觀化、具體化，將以青島地鐵R3線軌道的軌底坡度技術(shù)控制為例。
1 工程簡(jiǎn)介
由中交集團(tuán)承建的青島地鐵R3線一期工程項(xiàng)目位于青島市西海岸新區(qū)，線路全長(zhǎng)約28.707km，共設(shè)車站12座，停車場(chǎng)1處，列車運(yùn)行最大速度為120km/h，工程概算總投資約135.6億元，該項(xiàng)目的建成將進(jìn)一步提升當(dāng)?shù)鼐用癯鲂斜憷龋徑庠摰貐^(qū)的交通壓力。
2 技術(shù)指標(biāo)
本線貫穿青島西海岸新區(qū)中心地段，曲線地段居于較高比例。根據(jù)技術(shù)要求，最小曲線半徑在正常條件下要不低于1km，在一般困難條件下不低于0.8km，在特別困難條件下，要求不低于0.35km。列車軸重不高于14t，區(qū)間最大坡度不高于30‰，軌距為1435mm，鋼軌采用60kg/m、U75V熱軋鋼筋。
3 現(xiàn)狀調(diào)查
3.1 統(tǒng)計(jì)分析
對(duì)已經(jīng)該地鐵所在線路線進(jìn)行實(shí)地踏查，綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。。長(zhǎng)枕道床中，所在道床曲線半徑在800m以上的，合格率為97%，半徑在600-800m的，合格率為95%，半徑在350-600的，合格率為94%。短枕道床中，所在道床曲線半徑在800m以上的，合格率為80%，半徑在600-800m的，合格率為63%，半徑在350-600的，合格率為43%。由此可見，軌底坡不達(dá)標(biāo)之處大多數(shù)處于曲線半徑小的短枕道床線路上（如表3-1）。
表3-1 各類道床軌底坡合格率調(diào)查表
為繼續(xù)找出軌底坡不滿足要求的原因，檢測(cè)出實(shí)測(cè)項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的不達(dá)標(biāo)點(diǎn)，如表3-2：
通過上述表格的分析可見，影響軌底坡不滿足要求主要因素首先是“鋼軌支撐架因素”，占比達(dá)到六成以上，其次是“檢測(cè)手段測(cè)因素”，比例達(dá)到15.5%，第三是“人員培訓(xùn)因素”，比例達(dá)到13.8.這三項(xiàng)因素累計(jì)比例占到89.6%，接近九成。因此，如能把這幾項(xiàng)關(guān)鍵問題解決好、控制好，將大幅提高軌底坡的合理設(shè)置比率。
3.2 綜合分析
在地鐵較新線路的工程當(dāng)中，短軌枕自重小于來(lái)自鋼軌扣件壓力，軌排整個(gè)鋪設(shè)及調(diào)整尺寸過程中難以被支軌架束縛，導(dǎo)致變形，產(chǎn)生軌底坡傾斜。在現(xiàn)場(chǎng)工程控制上，軌底坡沒有嚴(yán)格依照技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行卡位或調(diào)整，施工后未及時(shí)監(jiān)測(cè)，致使坡度不足。未嚴(yán)格采用鋼軌支撐架上預(yù)設(shè)軌底坡的行業(yè)慣例做法進(jìn)行鋪設(shè)，極易導(dǎo)致軌底坡不符合技術(shù)要求。
3.3 軌底坡不符合要求的危害
軌底坡角度不適合，將致使鋼軌的偏心荷載過大，使鋼軌極易受到壓力擠壓作用形成掉落模塊，車輪相應(yīng)受損。軌底坡角度不合理，彈條受力會(huì)發(fā)生不均衡現(xiàn)象，提高了折斷的可能性。對(duì)于道床軌道而言，如果軌底坡的技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，如重新施工十分不易，困難較多。軌底坡設(shè)置不合理，若不及時(shí)采取相應(yīng)措施，就會(huì)加大縮短鋼軌和車輪摩擦，縮短短鋼軌和車輪的壽命，不利于軌道運(yùn)營(yíng)安全和效率的提升。
4 軌底坡調(diào)整的技術(shù)分析
4.1 制定對(duì)策
針對(duì)上文3.2提出的一些薄弱環(huán)節(jié)，采取如下應(yīng)對(duì)措施：
4.2.1 改進(jìn)鋼軌支撐架設(shè)計(jì)
從提升鋼軌支撐架技術(shù)控制的方案角度，多次、反復(fù)試驗(yàn)，重設(shè)一套全新鋼軌支撐架，使之具備以下關(guān)鍵要素作為支撐。
（1）支撐架上面的橫向支撐桿硬度大，不彎曲。
（2）連接件一次性全部鑄造完成，避免誤差；
（3）設(shè)置1/40坡度，將軌底緊密接貼合軌面，使軌底坡符合技術(shù)標(biāo)省VС偶苤氐鬮恢靡韻中吻懈睿誤差值在1/40±0.3%范圍內(nèi)。
（4）提升軌底卡件設(shè)計(jì)水平，不再使用扣板，設(shè)置軌底倒模，將軌底緊密貼合承軌臺(tái)。
4.2.2 完善軌底坡檢測(cè)技術(shù)
采用濟(jì)寧市鑫兗礦山機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FTGP-2型高精度軌底坡測(cè)量?jī)x并據(jù)此制定科學(xué)詳細(xì)的質(zhì)量控制規(guī)程。FTGP-2型高精度檢測(cè)儀的特點(diǎn)是高精度、易校正、速度快，使用人員親測(cè)有效，誤差率可有效控制在1%以下，滿足精度需求。由于科技發(fā)展局限，現(xiàn)階段該儀器只能測(cè)出水平角度，因此在檢測(cè)前，要事先計(jì)算曲線上對(duì)應(yīng)里程的設(shè)計(jì)角度值。
借助檢測(cè)儀檢測(cè)出的水平角度和設(shè)計(jì)水平角度的差異，即可得出該點(diǎn)軌底坡的誤差范圍是否合適。軌排精調(diào)定位以后，采用FTGP-2儀器可快速檢測(cè)出軌底坡是否在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi)，有偏差的部分可以馬上借助支撐架上的橫向螺桿頂軌腰來(lái)的微調(diào)來(lái)達(dá)到要求。
4.2.3 注重人員的技術(shù)培訓(xùn)
搜集學(xué)習(xí)資料，開展內(nèi)容豐富，形式多要的工程人員學(xué)習(xí)活動(dòng)，定期開展專家培訓(xùn)指導(dǎo)，注重軌底坡技術(shù)與質(zhì)量的影響因素和關(guān)鍵控制因素等方面的重點(diǎn)培訓(xùn)，有針對(duì)性的制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃和年度培訓(xùn)計(jì)劃。通過導(dǎo)師帶隊(duì)、小組討論、觀看視頻、發(fā)放手冊(cè)等方式，讓全體工程施工人員了解質(zhì)量規(guī)程，了解施工工序，強(qiáng)化施工人員的質(zhì)量意識(shí)。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，軌底坡施工難度大、角度控制精確性要求高是城市地鐵軌道施工的顯著特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度目標(biāo)和質(zhì)量目標(biāo)，保證軌底坡角度的精確設(shè)置，人員必須將“質(zhì)量觀念”的思想牢記于心，采取一定的技術(shù)控制手段，借助先進(jìn)的檢驗(yàn)設(shè)備，通過加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，全面提升了軌底坡施工質(zhì)量和施工技術(shù)水平。通過本項(xiàng)目的施工，不僅達(dá)到了預(yù)期的軌底坡施工技術(shù)要求，還節(jié)省了因整改重修所多出的成本，節(jié)約資金達(dá)55萬(wàn)元，減低了后期鋼軌磨損，增加列車運(yùn)行的平穩(wěn)系數(shù)，保障了運(yùn)營(yíng)安全和乘坐體驗(yàn)的舒適性。
參考文獻(xiàn)
[1] 龔偉.城市軌道交通線路軌底坡設(shè)置探討[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（02）.
關(guān)鍵詞：軌道交通虛擬仿真
Simulation Development and Application of Urban Rail Traffic Engineering Based on the VR Technology
Liu Zhongbo1、2）
(1. Jilin UniversityChangchun Jilin130000；2. JiLin Communications PolytechnicChangchun Jilin130012)
Abstract: Considered with professional practical teaching of urban rail traffic engineering technology， the virtual reality technology and urban rail traffic engineering are combined. 3 D model of commonstructure components in rail traffic engineering field and Interactive 3 D virtual reality （VR）of construction technology on ground rail traffic engineering are designed. Based on the VR technique， virtual method of urban rail traffic engineering on ground are provided.
Key words:rail transit; virtual reality；simulation;
1 引言
實(shí)訓(xùn)是高等職業(yè)教育教學(xué)活動(dòng)中最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決實(shí)際問題的能力至關(guān)重要，當(dāng)前，由于學(xué)生數(shù)量和實(shí)訓(xùn)任務(wù)量的不斷增大，很多院校的實(shí)訓(xùn)投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。虛擬實(shí)訓(xùn)技術(shù)可以很好解決這個(gè)問題，它具有如下特點(diǎn)：（1）虛擬構(gòu)建實(shí)訓(xùn)環(huán)境方便、易用，降低了教育成本；（2）教學(xué)效果明顯；（3）可構(gòu)建在校園內(nèi)無(wú)法建設(shè)的實(shí)訓(xùn)室；（4）可實(shí)現(xiàn)情境式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)和協(xié)同工作式教學(xué)；（5）虛擬實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生學(xué)習(xí)與就業(yè)市場(chǎng)結(jié)合更為緊密。
利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行城市地面軌道結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的虛擬實(shí)訓(xùn)開發(fā)研究，由于其“設(shè)備”與“部件”是虛擬的，可以根據(jù)需要生成新的設(shè)備，最大程度降低購(gòu)置昂貴的軌道交通實(shí)訓(xùn)設(shè)備、設(shè)施。教學(xué)內(nèi)容也可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)的交互性，使學(xué)生沉浸在“真實(shí)的”虛擬環(huán)境中，與虛擬環(huán)境進(jìn)行各種交互作用，從定性和定量綜合集成的環(huán)境中得到感性和理性認(rèn)識(shí)，從而可以深化概念，萌發(fā)新意，產(chǎn)生認(rèn)識(shí)上飛躍。這有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練，學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)、認(rèn)知軌道結(jié)構(gòu)地面施工工藝，直至掌握地面軌道結(jié)構(gòu)施工專業(yè)知識(shí)和施工工序?yàn)橹??？梢源蟠蠊?jié)省實(shí)訓(xùn)的資金與培訓(xùn)教師人員的投入，解決實(shí)訓(xùn)投入大、場(chǎng)地有限等不利因素。
2 虛擬開發(fā)流程
2.1虛擬開發(fā)工具
2.1.1 Cinema 4D
Cinema 4D 包含建模、動(dòng)畫、渲染、角色、粒子等模塊，可以說它提供了一個(gè)完整的3D創(chuàng)作平臺(tái)，是一款功能強(qiáng)大的三維圖像設(shè)計(jì)工具。Cinema 4D 所擁有強(qiáng)大的3D 建模功能，軟件運(yùn)行穩(wěn)定，具有良好兼容性，無(wú)論是初學(xué)者還是高手都適合使用。Cinema 4D 還包含一個(gè)完整的修補(bǔ)時(shí)間線、增強(qiáng)造型功能，另外其光線系統(tǒng)提供50多種光線和照明模式、收音機(jī)按鈕式的陰影、音量噪音，增強(qiáng)的預(yù)覽能力。Cinema 4D支持多重處理、整批成像和可輸出Alpha通道，還支持超過十多種輸出檔案格式種外部格式如 DXF、VRML、Lightwave 和 3D Studio 的格式。
2.1.2 Unity 3D
Unity是一個(gè)游戲引擎，可以作為輕松創(chuàng)作的多平臺(tái)的動(dòng)畫開發(fā)工具，主要特點(diǎn)就是，相對(duì)開發(fā)簡(jiǎn)單，易上手；開發(fā)周期相對(duì)較短、生成效果好。Unity3D的特性包括整合的編輯器、跨平臺(tái)、地形編輯、著色器，腳本，網(wǎng)絡(luò)，物理，版本控制等特性。Unity 3支持在一個(gè)統(tǒng)一的編輯器中創(chuàng)建項(xiàng)目，可以方便完成類似游戲場(chǎng)景的特效，本虛擬開發(fā)研究利用Unity 3D軟件實(shí)現(xiàn)3D模型的導(dǎo)入，編輯場(chǎng)景動(dòng)畫，模擬機(jī)械設(shè)備、操作員等。
2.1.3 Java 3D
Java 3D是Java語(yǔ)言在三維圖形領(lǐng)域的擴(kuò)展，是一組應(yīng)用編程接口（API），它在OpenGL基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。利用Java 3D提供的API，可以編寫出基于網(wǎng)頁(yè)的三維動(dòng)畫、各種計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件和三維游戲等等。Java3D對(duì)場(chǎng)景有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)控制能力，易于同模型數(shù)據(jù)庫(kù)集成，便于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸和屏幕上瀏覽。利用Java 3D編寫的程序，只需要編程人員調(diào)用這些API進(jìn)行編程，而客戶端只需要使用標(biāo)準(zhǔn)的Java虛擬機(jī)就可以瀏覽，因此具有不需要安裝插件的優(yōu)點(diǎn)。在本虛擬開發(fā)過程中需要的3D模型（軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)件、地面軌道施工工藝等）首先用Cinema 4D來(lái)構(gòu)建，然后將它們導(dǎo)出為F不行文件，將所有的3D模型通過導(dǎo)入器導(dǎo)入后，通過Java3D技術(shù)對(duì)其進(jìn)行可視化的操作。
2.2虛擬開發(fā)流程
在城市地面軌道結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的虛擬實(shí)訓(xùn)開發(fā)研究中，采用三維建模軟件Cinema 4D，將軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)件建立虛擬模型，按FBX格式保存，通過uvw貼圖手段對(duì)模型進(jìn)行渲染；經(jīng)過修飾渲染的模型通過導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D，進(jìn)行場(chǎng)景的虛擬。利用Java 3D軟件編制對(duì)虛擬設(shè)備、操作員的控制，編譯生成可執(zhí)行性文件。虛擬開發(fā)模塊如圖1所示：
圖1：軌道交通工程仿真虛擬開發(fā)模塊
3程序?qū)崿F(xiàn)功能
虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在對(duì)真實(shí)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景的再現(xiàn)和對(duì)真實(shí)實(shí)訓(xùn)的加強(qiáng)和補(bǔ)充。學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的目不僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作的熟悉掌握，同時(shí)也可以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的各類性能的感知。這就要求虛擬實(shí)不僅要滿足虛擬現(xiàn)實(shí)的特征要求，同時(shí)也要反映現(xiàn)實(shí)工藝的工序和技術(shù)要求。
在軌道結(jié)構(gòu)模塊中，虛擬現(xiàn)實(shí)程序功能主要是實(shí)現(xiàn)建立虛擬構(gòu)件模型，響應(yīng)用戶的操作，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)(鋼軌、軌枕、道床、道岔等)進(jìn)行實(shí)時(shí)的三維顯示，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)主要參數(shù)或技術(shù)要點(diǎn)配以文字介紹。
對(duì)城市軌道各構(gòu)件的虛擬開發(fā)主要包括鋼軌、軌枕、扣件、道岔、道床的三維可交互式虛擬，以及可以人機(jī)互動(dòng)的地面軌道結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的虛擬開發(fā)，如圖2、3所示。
圖2：軌道構(gòu)件－鋼軌虛擬效果圖 圖3：地面軌道施工技術(shù)的虛擬效果圖
4 結(jié)論
VR技術(shù)是三維技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，隨著技術(shù)的發(fā)展，VR技術(shù)優(yōu)越的實(shí)時(shí)性、強(qiáng)大的交互性、超強(qiáng)的沉浸感都可以逼真反應(yīng)現(xiàn)實(shí)事物。城市軌道交通專業(yè)可以通過虛擬技術(shù)將學(xué)生實(shí)訓(xùn)帶入課題，即滿足高校教學(xué)需求，同時(shí)節(jié)省經(jīng)費(fèi)、可重復(fù)使用，甚至根據(jù)需要繼續(xù)開發(fā)、擴(kuò)展功能等，VR技術(shù)是解決高校實(shí)訓(xùn)難題的很好解決方案?；赩R技術(shù)的工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)具有很好經(jīng)濟(jì)性，必將在更廣泛領(lǐng)域得到應(yīng)用。
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