轨道交通结构设计

2024-07-14

轨道交通结构设计(精选9篇)

篇1:轨道交通结构设计

城市轨道交通轨道结构特点有什么?

(1)为保护城市环境,对噪声控制要求较高,除了车辆结构采取减振措施,必要时修筑声屏障外,轨道也应采用相应的减振轨道结构,

(2)轨道交通行车密度大,运营时间长,留给轨道维修作业的时间很短,因而一般采用较强的轨道部件,

近年新建轨道交通系统的浅埋隧道和高架桥结构,基本采用无碴道床等少维修轨道结构。

(3)轨道交通车辆一般采用电力牵引,以走行轨作为供电回路。为减小因漏泄电流而造成周围金属设施的腐蚀,要求钢轨与轨下基础有较高的绝缘性能。

(4)受原有街道和建筑物所限,城市轨道交通曲线区段占很大比重,曲线半径一般比常规铁路小得多。在正线半径小于400m的曲线地段,应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨。钢轨铺设前应进行预弯,运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗。

篇2:轨道交通结构设计

2.轨道结构应具有足够的强度、稳定性、耐久性和适量弹性,以确保列车安全、平稳、快速运行和乘客舒适。轨道结构应采用成熟、先进的技术和施工工艺。

篇3:城市轨道交通通信系统设计

关键词:城市轨道交通,通信系统,设计

对于在轨道交通中占据重要地位的通信系统来说, 它的可靠、稳定和安全对轨道交通的下常运营以及乘客的人身安全有着不可替代的重要意义。本文结合已完成的新线路城市轨道通信系统的建设, 对通信系统的设计与实现进行了分析与研究。

1 通信系统总体设计

轨道交通的通信系统, 承载着运营管理中的语音、数据、图像和文字等各种信息, 为确保行车安全、提高运输效率和现代化管理水平、提升旅客舒适度以及突发情况下提供应急处理手段等方面, 提供重要的通信保障。考虑到实际工程中的轨道交通建设线路为分段开通及今后延伸的特点, 该线路的通信系统, 应该建设成为一个安全可靠、功能合理、技术先进、经济实用并易于扩展的通信网络。

2 传输子系统设计

2.1 设计准则

传输子系统用于控制中心与车站/车辆段、车站与车站/车辆段、与其他线路控制中心、公安指挥中心之间各种信息的传递 (包括数字视频、音频信息、低速数据信息、及高速数据信息、等各种信息的传输) , 是城市轨道交通专用通信网的基础。对于传输子系统的设计, 必须严格遵循以下原则。

(1) 可靠性。在系统设计时必须采用网络保护、设备保护、冗余配置等多种手段保证系统的可靠性。

(2) 先进性。传输网络系统应该是一个先进的开放型网络, 支持各种协议的互联。选用国际先进的技术标准, 保证系统具有较长的生命力和扩展能力, 满足将来系统升级和扩容的要求。

(3) 实用性。网络系统选用的硬件设备和软件系统应当具有良好的性能价格比, 网络系统的日常管理和维护简单方便, 经济实用, 网络拓扑结构和技术符合实际应用的要求。

2.2 MSTP 2.5G双纤保护环设计方案

(1) 需求分析。在控制中心到公安指挥中心建立点对点链路, 在控制中心到其它线路控制中心建立点对点链路。需要完成各个节点之间的图像、广播、公务、调度、无线、时钟、以太网、电话等多种业务的传输。

(2) 系统架构。在城市轨道交通建设中采用MSTP技术的先进性在于集成度更高, 稳定性更高, 对以太网业务的保护性能更好, 同时相比SDH技术增加了动态分配带宽, 对总线型宽带数据业务的支持能力强。

(3) 网络保护技术选择。由于选用基于SDPHE/MSTP方案, 网络保护方式可以采用通道保护, 也可以采用复用段保护。针对目前的传输方式来看, 这两种保护方式均为倒换时间短 (小于50ms) , 可靠性高的先进技术。通道保护普遍用于网络总线型业务量较小的环形保护网络, 对于网络总线型业务量较大的情况, 应用复用段保护就比较合理。

3 公务电话子系统设计

3.1 设计准则

公务通信系统主要用于在建线路一期工程内部各部门间的电话联系, 服务范围包括控制中心、车站、车辆段、公安派出所及沿线区间风井。公务电话系统采用数字程控交换机组网, 与城市公用电话网连接, 向地铁用户提供内部交互及国内、国际长途和传真、数据等多种电信业务。公务电话是城市轨道交通中应用最广泛的业务之一, 它的设计关键是高可用性。

3.2 用户交换机模式组网的设计方案

控制中心提供一套公务数字程控交换机, 在各车站和车辆段设置具有交换能力的远端模块。各车站和车辆段通信系统采用2M数字中继星型连接到控制中心数字程控交换机。

4 专用电话子系统设计

4.1 设计准则

专用通信系统是控制中心调度员和车站/车辆段值班员指挥列车运行和指导设备操作的重要通信工具, 主要包含调度电话、局部电话、区间电话、站间行车电话和车站紧急电话五种应用, 整个系统设计关键是高可靠性。

4.2 设计方案

(1) 星型组网的系统架构。

专用电话子系统由于车站的调度业务较多, 需要组成车站级的调度网, 因此采用二级调度方案组网, 调度主机应选择公共部分全冗余热备份。专用电话子系统分为三大部分:枢纽主系统MU、车站分系统BU和网管系统。MU设置在控制中心, BU位于沿线的各个车站、车辆段及停车场, 两者之间通过数字传输通道组成调度专用通信系统网络, 为了避免某车站的设备失败对全系统的影响, 选用星型网络拓扑连接中心与各站设备;这种组网方式安全性较高, 不会因为一条传输通道的中断或某个车站设备出现故障而影响其它车站的通信。

(2) 语音与数据业务时隙分配。

采用星型的组网方式后, 每个车站分系统对应于主系统都有自己独立的2M通道去完成它们之间所有的语音和数据业务。固定通信时隙。系统内部通信检测及数据传送所占用。调度时隙。系统对数字调度采用专用调度时隙的方式实现。

5 视频监控子系统设计

5.1 设计准则

视频监控系统包括运营视频监控系统和公安视频监控系统两个独立的系统。是调度员和车站值班员监视列车运行、掌握客流大小和流向、提高行车指挥透明度的辅助通信工具, 是列车司机在车站停车后监视旅客上下车、掌握开关车门时间的重要手段。当车站发上述灾情时, 电视监视系统可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具。

5.2 二级监控中心的设计方案

各站摄像头图像经前端转换盒处理后, 在字符时间发生分配器对图像进行站名、地理信息、时间信息的字符异加, 之后经过画面合成后进入视频矩阵, 可以通过车站车控室的监视器调用, 同时输入硬盘录像机进行存储。本站在车控室或警务室设置控制键盘和监视器以满足车控室或警务室的调用图像要求。对于系统而言, 各个车站的车控室构成了第一级的监控中心, 在车控室中可以控制、调用本站的前端摄像机视频图像, 具有独立的电视监视系统所应具有的所有功能和特点;运营控制中心则构成了第二级的监控中心, 同样可对各个车站的前端摄像机进行控制、调用和选择记录。

6 系统可靠性设计

从通信系统的网络层次结构来说, 可以分为:系统和网络、子系统、设备、电路板等层面。可靠性的设计可以从各个层面来体现:系统和网络层面:采取网络层面的拓扑结构等保护措施。子系统层面:各子系统从网络架构和设备的冗余机制来保证系统的可靠性, 通过“故障弱化”提高可靠性。设备层面:选用的设备应在城市轨道交通领域中具备良好的业绩和质量。电路板层面:设备和电路板适应地铁环境的设计, 例如电磁兼容性、防雷、温度、振动等。

参考文献

[1]罗利平.城市轨道交通综合监控系统集成方案[J].城市轨道交通研究, 2008 (11) .

[2]甄荣芳.城市轨道交通专用电话系统的应用及发展[J].铁路通信信号工程技术, 2007 (10) .

篇4:轨道交通结构设计

关键词 城市轨道交通;专用通信系统;总体设计

中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0184-02

1 概述

随着我国经济的快速发展以及我国市场经济环境的初步完善,城市基础建设事业取得了空前的发展,而城市轨道交通作为城市基础设施建设的重要内容,同样在这一过程中获得了空前的发展,而城市轨道交通通信系统,作为一种复杂综合性系统,对其进行研究,具有重要的现实意义。实际上,城市轨道交通通信系统各个子系统之间关系复杂,通过彼此的协作来实现整体性能。作为城市轨道交通的重要组成部分,信息系统的构建对于列车的正常运行、整体营运效果具有非常重要的现实意义。基于上述情况,城市轨道交通通信系统必须能够对交通运营过程中的各类信息进行及时的传送,才能够保证城市轨道交通系统的整体性能,因此,对其进行研究,是提升我国城市交通效率的重要途径,应该给予更多的重视。

2 设计思路

从上文中对城市轨道交通系统中的专用通信系统进行的介绍,我们可以认为,城市轨道专用通信系统的设计,可以从以下几个角度加以考虑。

1)通用性和稳定性。城市轨道交通信息系统,作为图像、文字信息传播的重要途径,其稳定性,对于交通系统的整体运行具有重要意义。

2)必须对系统的简洁性加以考虑,要求能够快速的和其他轨道交通网络进行连接。

3)要从轨道交通的整体通信网络布局角度考虑,满足信息交互要求。

4)要保证系统的标准化,能够符合国内相关设计标准。

3 系统组成及功能介绍

本文所研究的城市轨道交通信息系统由公务通信系统、通信电源及接地系统、传输系统、车站信息显示系统、集中监视告警系统、闭路电视监视系统、综合信息网络系统、时钟分配系统、广播系统构成。

3.1 传输系统

作为通信系统中的重要内容,传输系统是通信系统功能得以实现的基本系统,也是最为重要的系统之一。在传输系统中,传输语音信号、 数据信号等方面的能力,以及为其它通信子系统和信号、AFC、主控系统及轨道交通信息管理系统等提供可靠、 灵活的信道等,都是其主要功能。基于上述要求,根据实际情况设计一个能够保证集中维护、统一管理的综合业务传输系统,对于本文所研究的城市轨道交通信息系统的整体性能的提升是具有重要的现实意义的。

3.1.1 传输制式比较

从传输系统的整体性能为基础,结合当前我国城市轨道交通发展的实际需求,基本上普遍采用SDH和OTN两种制式作为传输制式。

1)SDH制式。这种制式较为常见,通常以SDH传输体制作为系统构建的基础,利用宽带作为系统的主要开放式平台构建,提供相应的数据传输服务。

2)OTN制式。OTN作为一种高速数据传送平台,一般常见于封闭式的专用网络信息传输过程中,对于网络性能的要求较高。

3.1.2 传输线路

在上下行轨道均敷设一条单模光缆和一条电缆。

3.1.3 系统构成

1)采用制式SDH方案为系统的主要设计方案。通过下设的各个部门设置一套光分插件复用设备来作为信息传送的基本节点,通过光纤传送的方式来完成整体的数据传送。

2)采用制式OTN方案作为系统的主要设计方案。同样在下设各个部门增设OTN2.5Gb/S节点机,作为信息传送的基本节点,通过两根光纤构成基本的环形网络结构。根据实际信息传输要求进行各种信息的传送。2 Mbit/s中继线及以太网信息由节点机界面卡直接引出。

3.2 无线通信系统

本文所研究的系统主要采用800 MHz频段TETRA作为基本调度控制中心的无限通信平台,提供相应的数据传送服务。具体系统构建状态如下所示:

控制中心共设交换机、调度台、网管终端等设备;每车站设两载频基站;在区间设置光纤直放站;各车站值班员处设置固定台;助理车站值班员、维修人员等配备便携台;机车配备车载电台(列车两端均配备语音、数据车载台)。

3.3 公务通信系统

内部管理过程中,对于公务通信提供服务的重要性是不容忽视的,实际上,为各个部门提供公务联络通信的公务通信系统,同样是本文所研究系统中的重要组成部分,基本上包括市内电话和公务电话两个部分组成。设置独立网络,能够保证网络的整体稳定性,对于提升城市轨道交通通信网络的安全性具有重要意义,其系统的具体构造情况如下文所示:

控制中心通过程控设备来为提供相应的数据交互服务,下设站段利用交换区形成一个完整的公共信息交互网络。控制中心通过程控设备上预留于与公网的 2 M中继接口,在换乘站数字程控交换机上预留与其他线公务通信网的2 M中继接口。

3.4 闭路电视监视系统

在系统的整体构造中,闭路电视监视系统是实现系统整体性能要求的重要组成部分之一,通过为各个部门提供相应的数据支持,来提升整体的组织管理水平,是保证城市轨道交通正常运转的重要前提。其具体系统构成情况如下文所示。

通过中央控制室进行控制设备铺设来完成基本的信息交互要求,设置相应的设备连接要求,在下属各个站段中提供终端闭路电视监视设备,尤其是对出站口、售票厅等,更是需要进行专业化的闭路电视监视设备,如在这些部分设置摄像机等,都是提升监控效率的有效手段,利用专门的信息交互通道将这些设备收集到的信息进行传送,从而形成一个完整的闭路电视监视网络体系,保证基本的监视和控制。

3.5 车站信息显示系统

实际上,本文所研究的系统中,车站信息显示系统的主要存在意义在于提升现代化管理水平,为乘客提供必要的时间信息服务支持,通过这一系统,乘客能够及时的了解时间,对于轨道交通的实际运营情况有一个清晰的了解,同时也能够通过各种信息的了解来缓解乘客候车过程中的焦躁心态。同时,这套系统也能够通过在系统空闲时间加播广告来为企业提供更多的效益。其具体的系统构成如下文所示:

通过中央控制室进行视频分配放大器和传输用数字光端机铺设来完成基本的信息交互要求,在下属各个站段中提供播放机、数据交换机、数字光端机等设备,采用100 M以太网来进行基本信息的交互。布线方式采用总线布线方式来完成信息交互任务

3.6 时钟分配系统

该系统的主要作用在于为乘客和工作人员提供专业的标准时间,从而对整体的运营效率的提升提供必要的支持。其系统构架情况如下:

时钟系统由设于控制中心的GPS时钟信号接收单元、一级母钟、监控设备,在下属的各站段中配设二级母钟。数字控制中心应设置必要的时钟系统监控设备来为一级母钟进行监控。在系统子钟的控制(加快、减速复位、校对、追时等);故障记录及输出等方面进行控制和管理。

3.7 其他一些要说明的问题

1)网络同步问题。网络同步对于所传输的信息质量的影响是非常巨大的,本文所研究系统基本上采用了主从同步方式进行设计,基本上能够保证网络内所有基本单元都能够从基准主时钟上接收到信号。在这一过程中,程制中心接受来自于局间中继的2 M具体时间信号作为基准主时钟数据,然后通过相应的数据交互来为下设的各个站段提供时钟数据。

2)通信线路问题。由于本文所研究系统在实际应用过程中,必将面对传输通道和区间之间的通信通道问题,所以在上下行道上,采用国际先进手段进行单模光缆和电缆的铺设,从而保证这一问题的顺利解决。

实际上,交换机与电信局彼此之间的中继状态出现之前,在SDH 设备中主要是通过常见的自由振荡模式来保证网络整体的时间问题保持在一个伪同步状态。

4 结束语

在我国经济飞速发展的过程中,市场经济环境下的城市轨道交通的专用通信系统中涉及多个方面,在实际设计过程中,必须对这些方面给予充分的考虑和研究,才能够真正意义上的保证系统整体性能,从而为我国的城市交通事业的发展提供必要的

支持。

参考文献

[1]Timothy Kwok.A TM The Paradigm for Internet,Intranet,and Residential Broadband Services and Application.Prentice Hall PTR,2009.

[2]David G. Gunningham.千兆位以太网组网技术[M].北京:电子工业出版社,2012.

篇5:轨道交通地铁车站设计要点介绍

岩土隧道分院 宛超群

摘 要:结合当前城市轨道交通车站设计的不足以合肥轨道交通2号线玉兰大道站总体设计方案为例,结合站址环境及车站的功能定位,对车站布置方案进行多方面综合分析,并进行经济技术方面的比较,确定最优方案并谈谈自己对轨道交通设计的理解。关键词:轨道交通;土地利用;车站设计;综合利用 轨道交通车站与周边城市环境不融合

轨道交通车站在地区环境的重要地位和作用还未被充分重视,由于缺乏对在车站地区交通接驳、公共空间环境、地下空间利用等方面整体化、人性化、细节化的规划设计,从而导致很多车站与周边环境品质地下。主要表现为换乘不便,缺乏接驳停车设施和集散广场,车站与周边建筑地上地下衔接不紧密,导向指示标志不清晰,出入口、风亭、冷却塔等构筑物缺少整体景观设计等。

导致城市轨道交通与土地利用不协调的因素是较为复杂的,涉及规划、建设、管理等各个层面。就规划设计层面来说,受我国传统规划设计技术体系和规划编制方法的影响,不少规划虽提出了“轨道交通与土地利用协调发展”的理念,但缺乏从宏观到微观系统性的规划互动研究。一方面,在轨道交通网络布局、站位布点、车站出入口设置等规划设计中,时常过于注重工程技术的可行性和工程建设成本的控制,忽视轨道交通与城市功能的密切结合,尤其是与规划的城市功能相结合;目前我们地铁车站设计都是把周边规划作为设计的边界条件,而没有真正做到把轨道交通站点作为规划的一部分。另一方面,在规划城市功能布局、确定建设用地规划指标、进行城市空间环境设计等工作中,对轨道交通与土地利用互动关系也存在认识不足的问题。启示

2.1 合理选择轨道交通站位是实现轨道交通引导发展的前提条件,车站设置应能够极大的改善交通服务质量和可达性,要与城市需要发展的地区相结合。

2.2 建设以车站为核心的结构紧凑、混合的土地利用模式。在轨道交通车站周围适于步行的范围内布置商业、居住、就业岗位、公共设施和开敞空间,并形成以车站为核心,向外递减的开发强度分布。根据现状条件和区位,不同轨道交通车站地区的功能定位将有所区别。重要的城市轨道交通节点地区一般亦是城市或地区的公共活动中心。

2.3 综合利用轨道交通地下、地上空间。充分挖掘土地资源。在车站地下建设中,结合换乘以及周边建筑衔接等需求,进行地下空间的综合开发利用;利用部分车俩段、停车场上盖进行物业综合开发,节约使用土地。

2.4 体现以人为本的理念,重视车站地区的环境设计和建设,将轨道交通车站融入城市生活。在车站地区提供人性化的轨道交通服务、便捷的换成条件、友好的步行系统、宜人的景观环境,将轨道交通车站地区塑造为充满活力的高品质地区。

合肥2号线玉兰大道站整体规划设计思路和对策

3.1 站位及站址环境

合肥市轨道交通2号线是东西走向的主干线,全线共设24座车站,平均站间距1.3公里,玉兰大道站是中间站,位于长江西路高架南侧,玉兰大道路口西侧处,沿长江西路东西向布置,路口东南角为盛臣大富豪酒店,西南角为绿地公园和安徽名人馆,西北角为永辉商城,东北角为合肥市第一人民医院西区。地面交通流量较大,市政管线密集,长江西路现状道路宽为60米,为双向六车道; 玉兰大道道路红线50米,交通流量较大。

本站位于长江西路与玉兰大道交叉口处,改地段地下管线纵多,但大多管线埋深较浅,有一埋深2.9米直径400mm的横跨车站主体的污水管,和沿着车站主体纵向上方埋深2.24米直径400mm的雨水管,考虑施工期间永久改迁至车站主体外。拟定车站有效站台中心处覆土3.3米。3.2 设计思路

玉兰大道设计的思路分为2个层面:

○1车站地区规划范围内的整体城市设计。车站周边规划为教育用地,城市公共绿地和居住用地,东边为商业金融及医疗配套建筑。在此区域,重点研究车站站位与周边土地利用优化地区各类交通系统及其组织以及地区整体空间形态等问题。

○2车站核心区的一体化设计。重点研究车站主体与周边建筑、道路地上、地下空间的衔接,交通组织和接驳换乘,以及人性化公共空间设计。3.3 设计对策

玉兰大道站设计的最终方案吸纳了土地利用、交通系统、综合利用地下空间等方面的理念和作法,其主要设计对策体现在以下几个方面。3.1.1 优化调整周边土地利用

基于对玉兰大道站地区发展优势和劣势的分析,将玉兰大道站地区设计定位为:“和谐、宜居、繁荣、便捷的区域公共中心”。靠近车站为公建与居住相混合的用地、文化娱乐用地、居住用地等,以车站为中心5~10min最佳步行区域内的土地利用模式,创造集换成、商业、零售、餐饮、办公为一体的全天候地区公共中心。3.3.2 创造为人行服务的交通环境

交通系统的设计是影响轨道交通车站能否发挥交通功能的重要因素。车站应十分重视与周边道路、公交接驳、自行车和步行环境的设计,其核心理念是创造为人行而非车行服务的交通环境,提供便捷、安全、高效、舒适的交通换成条件以提高轨道交通的吸引力,从而使其成为更多人选择的出行方式。

为此,将公交驻车功能与接驳功能分离设置,缩短公交与地铁的换成距离;在地铁出入口附近设置公交港湾、自行车停车位;地铁车站方案也进行了优化,增设了过街出入口,并将出入口与车站风亭建筑结合设置。3.3.3综合利用地下空间

利用地铁开挖的契机,将地下车站与周边用地以及道路的地下空间进行综合性开发是集 2 约高效利用土地资源的一种有效途径。由于玉兰大道复杂的地形及地下管线密集等因素的影响要求车站不宜开挖过大地下面积,因此在满足站内人流通行和人防要求的前提下让通道出入口最大程度的兼顾市政过街功能。3.4 总图设计方案介绍

玉兰大道西侧做单层设备外挂,这样可以尽量利用城市公共绿地广场地块,可以少占安徽名人馆地块,主体工程量小,节省投资。鉴于玉兰大道较宽,为了更好的吸引各象限客流在1、2号出入口预留了过街接口条件。由于受长江西路高架对主体围护结构施工的影响和高架对施工期间交通疏解的影响,结合充分利用城市公共绿地,尽量少占安徽名人馆地块的原则,经多方案比选,最终确定将设备用房外挂与主体之外的方案。如下图所示:

玉兰大道站总平面图

3.5 车站内部空间设计原则

3.5.1 车站建筑防灾设计严格按照《建筑设计防火规范》、《高层建筑设计防火规范》、和《地铁设计规范》及国家现行的其他有关规范、规定的要求执行。除考虑车站自身的消防设计,还应注意出入口、风亭、冷却塔等地面构(建)筑物和相邻建筑的防火间距,并应满足《地铁设计规范》第23.2.10-23.2.12条噪声的要求。车站主体及风亭、出入口应远离加油站、加气站或其它危险品场地,其距离应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》的要求,否则应采取相应的防灾措施;

3.5.2 车站设计规模应根据按控制期高峰小时预测客流集散量和车站行车管理、设备用房的需要来确定,要与站厅、站台、出入口通道、楼扶梯以及售检票等部位的通过能力相匹配,同时满足事故发生时乘客紧急疏散的需要。应注意车站分向客流、突发客流的影响。超高峰系数根据车站规模及周边用地情况所决定的客流性质不同分别取1.2~1.4;

3.5.3 车站设计应合理组织各种客流,减少相互交叉干扰,保证乘客方便进站、迅速出站,车站的站厅、站台、出入口、通道、楼梯、自动扶梯和售检票机等各部位的通过能力应相互 匹配;

3.5.4 车站的规模、人行楼梯及自动扶梯的设计除应满足上、下乘客的需要外,还应满足站台层的事故疏散时间不大于6min;

3.5.5 地铁车站建筑设计应以功能为主,并注重交通性建筑应具备的简洁明快、美观大方、易于识别等特点,建筑设施突出交通功能,体现现代交通建筑的时代气息,同时还应与周围的城市环境相协调;

3.5.6 地下车站在满足使用功能要求的前提下,尽量优化设备、管理用房布置,并进行标准化、模块化、集约化设计以压缩工程规模,节省投资;

3.5.7 地铁车站设计应积极配合城市地下和地上空间的综合开发并与周边地下过街道、地下商场、人行天桥及物业开发相结合。凡与车站合建或连通的物业开发区、过街通道等公共设施的防火措施,应满足地铁车站的要求;发生灾情时,应保证系统的相对独立性和可靠性; 3.5.8 凡与规划路网相交的车站应根据换乘客流量及线路、站址等具体条件选择便捷的换乘方式,当不能同步实施时,应预留接口条件;

3.5.9 车站设计应符合有关规范、规定,满足客流、行车组织与运营管理、设备的要求; 3.5.10 全线需统一考虑无障碍设计。车站应设无障碍电梯和残疾人专用厕所及盲道等无障碍设施。车站至少应有一处出入口设置无障碍电梯;

3.5.11 地下车站设计应按六级人防设防,车站出入口通道及风道应符合相应的人防要求,在站台层端部应预留按人防分区设置区间隔断门的条件;

3.5.12 车站设计应充分考虑与交通枢纽及公交站点的衔接,实现地铁公交一体化; 3.5.13 地铁车站顶板上覆土厚度,应按城市规划部门、市政园林部门和市政管线部门的要求进行具体协调,合理确定;

3.5.14 车站站厅层公共区应预留安检设施的设置空间。3.5 车站内部空间设计方案介绍 a)站厅层布置

站厅层均由中部公共区及两端的设备及管理用房组成。

公共区划分为非付费区和付费区,两区域之间设有进、出闸机和固定栅栏分隔,非付费区和付费区为完全独立的区域,在分隔带上靠近出闸机附近设有票务处(非付费区内设半自动售票机),以负责解决票务纠纷和办理补票业务。在非付费区内设有足够的乘客集散空间,布置有自动售票机,同时还设有银行等公共服务设施,在付费区内设有2台上行自动扶梯、1台下行自动扶梯,2部2.4m宽步行楼梯,楼扶梯八字布置。站厅层付费区内设有1台残疾人电梯。

车站两端布置有通风空调机房和隧道风机房及设备用房,车站主要的设备管理用房集中布置车站外挂部分,这样可以有效的缩小车站主体建筑规模,降低投资成本,主要设有车站控制室、站长室、综合监控室、公安值班室、公安通信设备室、AFC票务管理室、AFC设备室、会议室、通信设备室、信号设备室、照明配电室、男女更衣室、茶水间、清扫间、垃圾间、民用通信设备室、UPS电源室、气瓶间、通风空调电控室、通风空调机房等房间。在主 4 要管理用房集中区设置一直接出地面的消防专用通道。车站布局紧凑、功能分区合理,出入口布置满足消防疏散要求。

玉兰大道站站厅层平面图

b)站台层

车站采用11m岛式站台,有效站台长为120m。站台层东端布置有照明配电室、电缆井、清扫间、垃圾间、废水泵房等房间;西端布置有照明配电室、电缆井、再生设备间、牵引混合变电所、屏蔽门控制室、等房间。

玉兰大道站站台层平面图

c)车站剖面设计

地铁车站剖面设计原则是合理确定轨面埋深、车站顶板覆土深度,满足综合管线敷设和公共区人体工程学的空间感受合理确定站厅、站台层净高。玉兰大道受横穿车站主体埋深2.9米的污水管限制,车站有效中心覆土拟定为3.3m,轨面埋深14.95m。站厅层净高4700m,站台层净高4550m.玉兰大道站1-1剖面图

玉兰大道站2-2剖面图 结语

轨道交通车站设计对策为:

4.1 优化车站站位与周边土地利用,使二者相辅相成。

4.2 创造为人行而非车行服务的站区交通环境,提供安全、高效、快捷的交换条件。4.3 综合利用轨道交通空间,节约利用土地资源。

参考文献: 【1】 《合肥市城市轨道交通线网规划》(2009.6);

【2】 《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104-2008); 【3】 《合肥市轨道交通2 号线工程预可行性研究报告》(2009.2); 【4】 《地铁设计规范》(GB50157-2003);

【5】 《城市轨道交通技术规范》(GB 50490-2009); 【6】 刘建国.《城市轨道交通概论》;

篇6:轨道交通结构设计

通过对城市轨道交通工程不同的设计阶段,阐述了各设计阶段对工程造价影响的重要性,并结合城市轨道交通工程不同的.设计阶段的设计实例,论述了如何在可行性研究、初步设计、施工图和变更设计中有效地控制工程造价.

作 者:彭锦成  作者单位:中铁二院工程集团有限责任公司,四川,成都,610031 刊 名:四川建材 英文刊名:SICHUAN BUILDING MATERIALS 年,卷(期): 35(3) 分类号:U29 关键词:设计阶段   工程造价   城市轨道交通  

篇7:轨道交通结构设计

南昌轨道交通有限公司(NanChang Rail Transit Co., Ltd.,英文简称NCRT,以下简称征集人,企业简介请浏览官网)是南昌市从事城市轨道交通融资、建设、运营、管理、开发“五位一体”的综合服务提供商。为更好塑造南昌城市轨道交通形象,由江西省美术家协会平面艺术设计委员会协办,面向全国专业设计机构和个人公开征集南昌城市轨道交通标识(含标准图形、标准字体、标准色彩及标准组合)设计作品。

一、征集时间

即日起至2012年1 月8日24:00。征集时间截止后送达的设计作品均不具有应征资格。

二、设计要求

标识设计作品应包括图案和中英文字体,既要体现城市轨道交通行业特性,又要展现南昌地域特征,还要凸现征集人企业文化精神。

标识设计作品应简洁明快、新颖现代、大气稳重,独特(不得与任何其他商标、企业标识雷同或近似),易用(方便印制

于交通工具和标牌设施上)(特别强调:为确保南昌城市轨道交通标识今后成功注册商标,应征作品应明显区别于其他任何商标与企业标识。)

三、投稿要求

本次征集活动采用电子文件稿投稿,收件电子邮箱: 44423324@qq.com联系人:付小姐;电话:0791-88120623。

电子邮件标题格式“应征南昌城市轨道交通标识作品—作者名”,标识设计作品尺寸:A4,电子文稿格式:jpg格式,分辨率不低于300dpi。可以由单幅图稿表现,也可以由不同色彩的多幅图稿组成。电子文稿送达时间以征集人收件邮箱显示的收件时间为准。

A.标识彩色图案与中英文简称“南昌轨道、NCRT”标准组合效果(色彩模式须为RGB色,注明标准比例和标准色,最多不超过4色。);

B.详细的标识创意文字说明(500字左右)和图形分解,单独使用黑白样稿应能准确表达含义。

C.标识在站台标牌、地铁车头上的应用效果;

D.注明个人详细通讯地址、电子邮件、电话号码; 附:征集投稿示意图,仅供参考。征集人收到邮件后会及时回复并告知应征作品序号。

允许应征人提供多款设计,为方便独立编号,每件应征作品必须单独提交。)

四、评选办法和奖励方式

本次大赛将邀请省内外业界知名设计师组成专业评审团对作品进行终极评选。评选的入围作品和最终结果将通过省内新闻媒体向公众公布。

征集人先行初选确定入围作品十件各奖一千元,复选根据专家意见从中确定三件中标作品各再奖两千元,如征集人最终从中选择某件作品向国家工商行政管理总局商标局正式递交注册商标的申请,同时作为南昌城市轨道交通标识在相关网站和相关媒体上公布,则重奖该作品作者两万元。应征人参加征集费用自理,所有奖金均为税后。

应征作品如初选后确定为入围作品,在征集人发布入围通知后,应征人须填写《南昌城市轨道标识设计征集活动应征作品创作者承诺书》,并由创作者亲笔签署(创作者为机构的,须由授权代表签署并盖机构公章)。创作者不止一人的,所有创作者必须共同签署,提供个人有效证件的复印件,以机构名义提交作品须提交相应资质证明,同时作品必须及时取得版权登记证明。征集人保留从中标作品中选择一件或不选择任何一

件作为南昌轨道交通标识的权利。所有获奖者均颁发相应荣誉证书。

五、保密约定:

应征人开始创作起至本活动评选结果揭晓止,对其投稿的作品本身(及其创意)严格履行保密义务,不得以任何形式向除征集人以外的他人披露应征作品本身(及其创意)。

活动期间,征集人保留取消违反保密义务的应征人所提交的作品参选资格的权利。如应征人对保密义务的违反致使征集人遭受损失,征集人保留要求该应征人赔偿的权利。

六、特别声明

所有参赛作品必须是具有作者独立知识产权的、未发表过的原创作品。否则引起的法律纠纷及其责任由作者本人承担。征集人将取消作品的参赛资格。谢绝一稿多投,一经发现,征集人将取消作品的参赛资格。

中标作品一经采用,与该作品相关的一切知识产权(包括但不限于著作权、修改权、使用权以及对作品的一切平面、立体或电子载体的全部权利)归征集人所有(作者保留署名权)。征集人有权对成为其标识的作品进行任何形式的使用、开发、修改、授权、许可或保护等活动。

本公告备有简章,简章未明事宜以公告为准,凡应征者均视为认可并无条件接受公告内容,最终解释权归征集人所有。特别声明:征集人除一次性支付本公告规定的奖金外,不再支付任何稿酬和其他一切权利转让费用;独特性审查将贯穿始终,一经发现与其他商标或企业标识雷同或近似,将撤销该作品的获奖资格,且应征人应立即退回全部奖金。

征集人:南昌轨道交通有限公司

协办:江西省美术家协会平面艺术设计委员会

二〇一一年十一月十一日

篇8:高架轨道交通景观设计

关键词:高架桥,交通景观,设计方案,解决措施

一个发达的城市的象征往往高楼林立, 城市的交通就穿梭在这些高楼之间, 像蜘蛛网一样密集、繁忙。这就给轨道交通设计带来线路选择的困难, 通过的地段多数是沿城市主要干道的一侧或中间, 且角度、曲线都比较小, 这就给高架轨道设计带来了巨大的困难。所以目前很多地方的高架轨道与城市的整体格局都显得格格不入, 对其景观有很大影响。

1 高架轨道交通对城市景观的影响

城市高架轨道交通大部分运作原理由铁道系统移植而来, 系统的列车编组、动力方式以及承载介质均类似于铁道交通。这些特点综合反映在高架线路段的构筑物上, 相较于公路高架桥, 首先线路的高低起伏小, 而转弯半径则非常大。此外, 高架桥梁采用了箱梁结构, 梁体的截面宽度相对较窄、厚度较大。加上沿线为轨道交通电气化机车运行所附建的大量配套设施等构筑物的存在, 使其引发的景观影响也更为复杂。

1.1 对生态的影响

高架轨道系统是一种人工通道, 噪声大、振动强、电磁辐射现象严重。这些对生态环境的影响严重影响了人们的生活和工作。

1.2 视觉影响

高架线路构筑物主要是以水平线条的桥梁和垂直线条的桥柱组成。其中水平方向的桥梁连续贯通, 与人和车辆行走中眼睛的移动相顺应, 具有运动、延伸、增长的意味, 有助于视觉环境的简单化;而垂直线条的桥柱挺拔粗壮, 以一定的间隔连续排列, 更多的使人产生崇高、紧张、积极的感受, 此外, 粗壮的桥柱所特有的垂直线条与人惯常的视线移动方向不一致, 会对视线起到一定的阻隔作用。

1.3 心理因素影响

火车线路的设计原理是选择一些远离人们生活、相对比较偏僻的地方, 以避免噪音和振动给人们带来的困扰。而高架轨道的出现给人们的第一感觉就是火车开到城市里面来了, 接下来就是让人讨厌的“轰隆隆”的声音, 这一点从高架轨道两侧售房困难就可以准确的体现出来, 人们想到的是一个庞然大物出现的窗前, 那种感觉让人压抑。

1.4 尺度失调

高架轨道线路的主要组成部分就是高架桥, 这些高架桥的特点是体积大、距离长, 是城市中任何建筑都无法企及的人工建筑, 具有特殊的意象象征和价值, 所以, 自然而然的, 高架轨道也就成为了一个城市的主体。而周围的其他建筑物相形之下, 无论在尺度和体积上, 都有非常大的差异, 并相形见拙。

同时, 也有很多商家看好高架线路的经济效应, 在其两侧大量兴建商业区。而用地面积是有限的, 那么要创造更过的利润, 就要在高度上更胜一筹, 这对整个城市的尺度就带来了一定的影响。

2 高架轨道设计原则

2.1 功能优先

高架轨道的设计首先是为满足功能需要。景观设计应在满足功能的前提下进行, 景观设计不仅不能对交通功能造成影响, 反而应对轨道的各项功能还要起到完善作用。因为最初高架轨道的诞生就是为了解决庞大的交通拥挤的问题, 如果没有良好的功能做前提, 设计就变得空洞而毫无意义。

2.2 注意景观美学

高架轨道纵横于城市之间, 在设计上要更多的配合周围的建筑群, 和周围的整体环境形成协调和统一, 这种协调不仅仅体现在和其他交通之间, 更主要的, 是要和整个城市的空间并联。一个城市的高架轨道要体现出一个城市的精神面貌, 在突出功能性的基础上, 注重整体的造型、结构、环境的协调。

(1) 色彩。

一般来说, 具有一定高度的建筑, 尤其是像高架轨道这样庞大的具有特别的长度的建筑物, 容易给人一种一堵墙的感觉, 如果色彩过于艳丽就会产生视觉干扰, 不适合交通的设计原理。如果是单纯的原状的水泥色, 又让人觉得凝重、压抑, 所以在选择色彩时要适当, 既有美感, 又有轻快感。

(2) 形体。

(1) 线型。

高架线路是呈带状的, 所以首先注意的是线型的设计, 要结合区域特点, 与土地利用规划以及原有建筑协调。平面线型要尽量流畅、平衡, 使俯视的时候有一种美观的视觉享受。纵断面线型主要是配合桥下的景观, 要有开放感, 尽量避免分割空间, 在保证功能的前提下, 使纵向高度像音符一样有韵律的变化。

(2) 梁型。

这是高架线路上部最主要的组成部分, 通常采用的是箱型梁, 箱梁的截面外形简洁, 底面平整, 线条流畅, 高度比较低, 形状轻盈, 对周围的环境的影响比较缓和, 让人感觉轻松。目前, 国内绝大多数的轨道交通高架桥梁都采用了箱梁。常规的箱梁结构是桥板和桥梁之间两个整体的简单结合, 在结合处存在折线。因为这个阴线的存在, 板、梁之间会产生的阴影变化, 这样就使桥梁的形体变得很复杂。如果用弧面来过渡这两个面, 交接处原本的阴线就会消失, 桥板与桥梁之间的整体连接就变得顺畅, 整个高架轨道的上部在视觉上就会融为一体, 因为外形的简单既减少了厚重感, 又使其具有现代的特色。

从美学的角度, 桥梁跨度和桥高的比例为1∶1.618或最佳。

我们常用的桥梁的跨度为25m、30m、40m, 与之对应的高度最好为10m、12m、14m。

从工程专业的角度来看, 梁高为跨度的1/14~1/20最好, 根据这个比例, 梁高的理论值见表1。

与桥高的比例大概是1/4~1/5。

(3) 墩柱。

从实际情况来看, 目前被人们广泛接受的是圆形桥墩, 因为圆形墩柱曲线轻巧, 视觉效果好。但是需要注意的是, 高架墩台最好在路面以下, 少占路面面积, 而且要和整体梁型相结合, 与城市环境协调一致。

墩柱的宽度与梁高的比例最好接近黄金比例, 各种跨度宽度取值见表2。

2.3 周围土地的合理利用

交通线路是在不断改善和规划的, 我们在设计新的线路时一定要顾及周围的空间的利用。因为景观是相对整体而言的, 不是单纯某个部分美观就代表整体的美观。要所有的组成部分搭配协调才能达到最好的效果。在新拆迁的地区要特别注意保护历史遗留下来的景观, 我们提倡的是有动感、有层次的、清新的设计方案, 避免出现千篇一律的高楼大厦。这方面, 我们应该多借鉴国外的一些经验。让人们在高架轨道上, 在乏味的长途旅行中看到的是富有地方特色, 充满人情味的文化街道或者是商业街, 或者是具有历史意义的历史古迹, 又或者是一片绿地, 给旅客留下美好的印象。

2.4 特殊地区特殊处理

高架轨道线路如果经过国家保护区域时要特殊处理。

如果不得不从学校或者住宅区经过的时候就要注意噪音处理, 在美观的前提下装一些隔音板等等。

如果经过国家保护区也要特别注意。在这一点上广州市的6号线处理的就特别好。6号线经过的是华南植物园, 该植物园属于噪声一类区。所以, 在噪音防护方面要求相当严格。同时, 这个区域还是一个著名的旅游区, 具有一定的历史意义, 所以对外部形态的保护也很重要, 在经过几经思考之后, 相关单位最终采用了U型槽的方式, 从该区域的地下通过, 达到了最理想的效果。

3 结语

高架轨道交通已经成为人们生活不可或缺的一部分, 试想一下, 如果没有高架轨道, 交通的拥挤是多么可怕的一个场面。既然这个庞大的系统已经和我们的生活融为一体, 成为城市景观的一个成员, 那么它的景观建设就成了我们环境规划的一项重要课题。高架线路的设计应该着眼于城市保护、发展和更新, 着眼于不同交通形式的空间视感和和行为心理的影响。根据以上提出的高架轨道的设计原则和注意事项, 在未来的高架轨道设计中独树一帜, 将功能与艺术相结合, 创造出令世界震惊的高架轨道建筑艺术。

参考文献

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[2]李建民.蓬勃发展的城市轨道交通[N].郑州铁路职业技术学校学报, 2003, 15 (3) .

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[4]张冠增, 李春海.城市动态景观与快速轨道交通——上海轨道交通明珠线沿线景观分析[J].城市轨道交通研究, 2002 (4) :56~61.

[5]宁艳杰.城市景观生态问题的探讨[J].城市管理与科技, 2005 (6) :248~250.

[6]盛洪飞.桥梁建筑美学[M].人民交通出版社, 2003.

篇9:轨道交通结构设计

旧式黑身红轮的蒸汽机火车头,清洁节能的流线型“蓝箭”电力机车,我国首台创下时速321.5公里的“中华之星”高速交流传动电力机车……在湖南省株洲市湘江岸边城市历史文化景观带上,不同时期研制生产的火车机车实物展示,它们与浩荡湘江水、清沁香樟树相伴而立,诉说着株洲这座“火车头”牵引而来的城市,屡创第一的往昔辉煌、和不断引领中国动力时代向前迈进的今日成就。

绵密细雨,润物无声。一位身材高挑、眉清目秀的中年男人静静地伫立在展示机车跟前,目光中似有所思所悟,万千感慨。2014年是他落户株洲、投身轨道交通机车“机芯”设计整整三十年。“蓝箭”电力机车和“中华之星”高速交流传动电力机车,正是以他为领军人物的科研团队,立足于自主研发,结合技术引进和消化吸收再创新,突破国外公司对电力机车行业核心技术的封锁和垄断,研发出的专利技术新产品,为我国轨道交通机车车辆装上了自主“机芯”。

他就是中国工程院院士,中国南车集团公司株洲电力机车研究所有限公司(简称株洲所)执行董事、总经理,轨道交通牵引电传动和网络控制专家丁荣军。初夏时分一个难得清凉的上午,丁荣军在株洲所办公室里接受本刊记者专访,娓娓道来株洲所50多年来的发展历程,他所参与见证的新中国铁路电气化科技进步与产业发展,描绘出一幅纵横交错的中国铁路发展图景。

攻关·从参与者到领跑者

技术突破带给我的是发自内心的喜悦。科研就是我的爱好,做研发就是在享受生活。——丁荣军

作为新中国成立后首批重点建设的八个工业城市之一,株洲是中国著名老工业基地,在国家经济建设中,创造了百余项第一。1984年夏天,丁荣军本科毕业,在这名西南交大电力机车专业优秀毕业生面前有两条路:一条是去北京铁道科学研究院,一条是去株洲电力机车研究所(简称“株洲所”)。全系两个班,共有62名同学,仅有的一个毕业进京名额给了丁荣军。

去繁华的首都还是相对偏远的株洲?“如果你想去大城市看花花世界,那就去北京;如果你真的想干番事业,那么我希望你去株洲。”当年实习老师一句话,触动了踏实的丁荣军。

被一种精神鼓舞着,丁荣军放弃了当年全系唯一的进京名额,南下来到株洲。

一进所里,丁荣军就被传统科研院所浓重的气氛所感染。“我记得1984年到株洲所来时,看到当时老同志们晚上都带着孩子在办公室主动加班,不舍昼夜攻关奋战,这对我影响很大。毕竟在这种环境条件下,大家能够为了中国铁路事业拼搏,而且绝大部分这些老员工都是从江浙、广东等沿海地区过来的,他们能够扎根到株洲田心这个非常小的地方。”

丁荣军刚到田心厂区时,新办公楼还没建好,他们还在老厂房里上了一年班。厂区外只有一条窄窄的柏油马路,每天两班公交车往返于市区之间,大家几乎与世隔绝。“我们刚来时住在制造车间办公楼的二楼,我们32个毕业来的大学生, 除了5个女同学住在厂里的宿舍,我们27个男生都住在厂房里。每天早上我们从宿舍出发,都要把鞋子拎在手上,走到厂房门口时把脚上的泥巴洗干净再进去。到了九、十月份天气转凉,我们没有条件洗热水澡,就在临洗前绕着厂房跑步,浑身跑热了再咬紧牙用冷水冲一下。现在回忆起来,当年条件蛮艰苦的,但那时也没多想,就是一心想要干点事。”

这个在上大学前没有见过火车、更没有坐过火车的年轻人,没有想到自己与火车机车结下不解情缘。以做一名优秀的工程师为人生梦想的他,从最普通、最基层的技术见习生干起,这一干,就是30年。

1980年代初期,世界铁路机车开始从直流传动向交流传动型机车方向发展,交流传动已成为现代机车车辆技术发展的必然选择,丁荣军敏感地意识到祖国铁路机车车辆事业将迎来发展的春天。为了实现这一天,没有系统学过机车控制理论的他从基础的理论知识学起,此时株洲所已率先自断“皇粮”进入市场。为推动科研与市场相结合,所有技术人员都要深入到机务段跟司機跑车,现场解决技术问题。

从1984年到1988年,丁荣军在偏远山区的陕西勉县巴山机务段独自一人跟车跑了4年。在四年时间里,丁荣军利用业余时间,开展了漫长而艰苦的自学。白天,他跟着机车司机在狭窄低矮的机车头里一路颠簸,晚上独自一人回到车务段的招待所查阅资料和数据,大部分的时间里,丁荣军经常以干粮当饭,彻夜伏案苦读。

凭借对技术的执爱,加之后天的刻苦勤奋,丁荣军从一个初出茅庐的大学生迅速转变为株洲所年轻的科技骨干之一,不到30岁,他就开始参与一系列重大课题研究。也就在这段时间里,他掌握了交流传动技术相关领域扎实的知识。1989年,回到株洲所的丁荣军,受命开发“1000千瓦大功率电机交直交实验系统”。事实上,这是一个暂时看不到应用前景的项目。在日复一日的枯燥实验中,丁荣军烧掉的元器件装满了一卡车运走。至今他还经常与人说起这“一卡车的失败”:“那时企业销售年收入还不到1亿元,我就给烧了几百万啊!”而今回想起来,丁荣军由衷地感谢那些当年容忍他无数次失败,还继续鼓励支持他的时任研究所所长黄敬荣等领导和前辈们。

“1000千瓦大功率电机交直交实验系统”是一个复杂的课题,但是所里给丁荣军课题组的时间只有短短6个月。回首往事,丁荣军坦言任务重压力大:“那半年里每天我们都在解决问题,一个困难克服了紧接着要面对下一个。几乎每个晚上我们都一点多回到宿舍,睡梦中也常常被各种电路技术难点纠缠,突然就惊醒了。”苦尽甘来,1990年3月24日凌晨2时多,丁荣军“领衔”开发的实验系统第一次试机就取得成功,电机转动起来了。那一刻因此成为他人生不可磨灭的永恒记忆。

“技术突破带给我的是发自内心的喜悦。科研就是我的爱好,做研发就是在享受生活。”丁荣军说,那不是对名誉的荣耀感,而是攀上一座高峰时的畅快与欣慰。伴随着科研上的成功,很多私企、外企慕名找到丁荣军,许以巨额报酬,希望他能为他们工作,有的外商甚至一直缠他五六年。一边是巨额年薪和都市的诱惑,一边是一份固定薪水和中等城市的现状,丁荣军却从未动心。

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“生活中总有数不清的机遇巧合。因为母亲多病,我小时候的梦想是做一名医生,长大后却读了电力机车专业。生活有很多意外事件,但每一件事都会有其出路。这世界有很多路可走,不用太刻意,只是一旦选择以后,就要努力走好,不能三心二意。我的人生目标不是享受,而且我也不喜欢大城市,在时间和精力上的成本太高,一天好几个小时浪费在上下班的路上,不值得。宝贵的时间应该用来创造更多的价值。”

引领·为中国铁路“加速”

要给每个人一条跑道,让他们充分施展,否则株洲所也难以在这么多年中保持快速发展。——丁荣军

交流传动与网络控制技术被誉为铁路机车的“机芯”。1990年代初,被称为中国铁路技术“转折型”课题的《电力机车三相交流800—1000千瓦机组地面试验》正式开始,株洲所按照铁道部部署,展开课题攻关,丁荣军作为课题组重要成员之一,面对发达国家队该项目的技术封锁,在参考资料极其缺乏不利因素下,他和同事迎难而上,自主创新完成了20多种电路板的设计、试制和系统联调。最终仅用两年时间就圆满完成了系统试验。拉开了中国铁路机车车辆交流传动系统集成技术的研究与应用大幕。

近十年以来,我国铁路机车进入了一个新的发展阶段,为适应我国国民经济快速发展的需要,解决老百姓坐火车“一票难求”的问题,以“高速”和“重载”为代表的铁路机车车辆技术成为主流,1998年,铁道部提出了“用10年左右的时间完成机车交直传动向交流传动转换”的任务(简称“十年转换”)。在铁道部的部署下,我国开始了大规模的铁路技术引进消化吸收和自主创新过程。丁荣军作为交流传动系统的学术带头人、分管科技工作的副所长和总工程师、铁道部专家组的重要成员之一,挑起担纲闯关的重任,开展了“交流传动系统及其高性能控制技术”、“机车分布式微机控制与网络系统”和“基于高压接技术的高压大电流电力半导体器件的研究开发与应用”国家级、部委级科研项目。

随后,丁荣军作为项目负责人之一,主持了被株洲所称为“希望工程”的“4000千瓦较交—直—交电力机车1000千瓦变流装置”和国家“八五”重点攻关项目——《高速试验列车交—直—交传动系统的前期研究》。不断的探索和试验,丁荣军和他的伙伴,研制出我国首台交流传动电力机车——“AC4000千瓦原型电力机车”,开创了我国自主研制的交流传动电力机车研究与产业应用的先河。

在这些项目的带动下,丁荣军和同事们创造性地建立了适合我国国情的机车牵引电传动系统集成技术的技术标准和技术模式,并使我国成为世界上少数几个掌握该技术的国家之一。在丁荣军的课题组里,这个代表着他们设计研发的动力机车代号从“蓝箭”变为“中华之星”,而对我国铁路而言,这一转变意味着进入“高铁”和“重载”时代。2002年冬,“中华之心”在秦皇岛-沈阳铁路段进行首次试车,丁荣军作为总设计师全程参与。那同样是一段难忘的旅程,至今令他难以忘怀:“列车运行时,我们专家组和技术员都在机车室里,实时检测运行情况。当我们看到列车轻盈平稳地飞驰,各项数据正常时,信心倍增。”

2000年以后,丁荣军开始担任株洲所科研副所长、总工程师,直至所长、执行董事、总经理,经历了从技术专家到技术管理者,再到企业管理者的角色转变。但“科技先导”是他一直坚持不变的理念,企业每年以不低于年销售收入8%的巨额资金进行核心技术研发。

与不问世事的知识分子搞科研不同,丁荣军积极推动科技成果产业化。株洲所高科技成果转化率超过85%,一系列核心技术成果应用到高速动车组、大功率交流传动机车等代表世界先进水平的机车车辆上,为我国铁路机车实现从普载到重载、从常速到高速的跨越作出了重大贡献。丁荣军还极力推动技术多元化,将牵引电传动系统集成技术,应用到城市轨道交通、电动汽车、工业变流、风力发电等新领域,构筑企业“同心多元化”产业王国。

与很多科学家“功成名就”后淡出应用领域不同,丁荣军善于實战。早年所里试验运行一种新型交流传动电力机车,结果机车受困不明原因的“直流电压震荡现象”,频频“趴窝”。眼看着前期投入的巨大人力、物力、财力要“打水漂”,预感会“无颜见江东父老”的现场一些技术人员精神几近崩溃。丁荣军赶赴现场,成功地用仿真研究原理在传动系统控制程序调节器上发现了错误的参数设置,故障迎刃而解。如今,这款机车作为制式装备,正夜以继日地奔驰在万里铁道线上。时至今日,丁荣军作为铁道部专家组成员,外出试车时并不住在接待方准备好的宾馆房间里,而是跟列车上的普通技术员同吃同住,“一旦发现问题就能马上探讨,有的现场解决,而且每次我都能从这些一线技术员那里学到很多东西,笔记本上记得满满的。”

在株洲所办公楼一层大堂中,五六块研究所项目进度展示牌一字排开,跃入眼帘。其中多个项目负责人年龄不超过40岁,有的还是“80后”。这是一支年轻而富有创造力的研发团队丁荣军以此为荣。“人才队伍是企业最为核心的竞争力,是企业持续发展的动力保障。要给每个人一条跑道,让他们充分施展,否则株洲所也难以在这么多年中保持快速发展。”这是丁荣军的基本理念,长期以来,他勤于经营一支强大的科研团队。

为了保证一线工人的收入,丁荣军规定,工人月收入不得低于2000元,年收入不低于3万元;考虑到许多年轻员工不吃早餐来上班,公司办公楼每两层就设一个咖啡厅,免费提供咖啡和早点;丁荣军还将自己的奖金设为助学基金,专用于资助公司家庭贫困的子弟;接到下属的任何短消息,不管多忙他都会回复:“收到了,谢谢。”被关怀与被尊重,产生了极大动力。

1996年,陈高华进研究所时,分到丁荣军所管的应用技术研究部。这是一个不产生任何直接经济效益的“清水部门”,然而,每一次的技术突破都令年轻的陈高华无比快乐,“那种快乐可以跟现在发年终奖相比。”陈高华说,跟着“丁头儿”,养成了不计较个人得失的观念和习惯。丁荣军把自己的工作方法传给了年轻人,也把对技术的痴迷、偏爱传给了他们,甚至他的性格也“传染”给了大家。

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“由于有很好的制度和文化,每个人在自己的跑道上努力,有自己的定位和发展空間,这个知识分子密集的企业,风气特别正,学习氛围浓得化不开。前辈的行动是榜样,我刚到所里上班时,看到老技术员们晚上加班学习,这种风气感染了我,现在我就要把这种精神传承下去,让它影响年轻人;我在最初搞科研时,老领导们在我数次失败后仍然鼓励我,给了我极大信心,让我坚定地向前迈进,今天我也同样要有理解失败、宽容失败的态度。科研中没有常胜者,只要找出原因及时总结,为后面的研究做铺垫,那么就允许失败。”

创新·让“中国制造”走向世界

铁路是国民经济的大动脉,能够研发出世界一流水平铁路机车产品,是一代又一代铁路科技人员的科技梦想和产业梦想。——丁荣军

驱车沿株洲市境内湘江右岸一路行驶,不久便会看到“田心工业区”的醒目标志牌,工业区绵延十里,被誉为中国先进轨道交通装备研发和制造的“动力之都”。

2014年5月初,我国首条8英寸IGBT芯片生产线就在此正式投产。看上去普普通通的IGBT,学名绝缘栅双极晶体管,是全球最为先进的第三代主流功率半导体器件之一。在电能系统,其地位相当于计算机世界中的“CPU”。主导这一成果转化的,正是丁荣军带领下的南车集团株洲所及其下辖的株洲所下属子公司南车时代电气公司。

作为轨道交通装备“机芯”技术中最为先进、效能最为突出的高端产品,IGBT长期被西方发达国家垄断技术。当前我国IGBT产品整体发展处于起步阶段,株洲所是我国唯一全面掌握IGBT从芯片设计—模块封装—组件—应用全套技术的企业,也是唯一建立了1200伏及以上高等级功率IGBT技术及模块技术完善的产品体系的企业。近年来,丁荣军和“南车株洲所”管理层推动旗下南车时代电气成功收购加拿大丹尼克斯半导体公司75%的股权。一年后,我国第一条IGBT产品封装线在株洲成功落成,成功实现了IGBT模块的国产化。

与很多学者潜意识里有“专业偏好”不同,丁荣军精于推动技术多元应用。他将牵引电传动系统集成技术应用到城市轨道交通、电动汽车、工业变流、风力发电等新领域,在特高压输变电系统、大功率半导体器件等领域,也取得了很大突破。2008年至2011年,全球金融危机和我国轨道交通产业调整等原因让专事铁路业务的机构举步维艰,但丁荣军和“南车株洲所”依靠轨道交通、新材料、新能源三大产业,从前些年的年营收数十亿元,逆势猛增到2013年的140亿元。

执著,永不言悔;创新,永不放弃;跨越,走在时代前面。这是株洲所的姿态,也是丁荣军的态度,一种为了实现梦想而百折千磨志不改的姿态。他们在用不懈的努力执著地追求着、超越着、创新着,研制拥有自主知识产权、世界一流水平的铁路机车产品,打造“中国制造”的闪亮品牌,为中国铁路持续“加速”、为国民经济的腾飞不断使力,让梦想在钢轨上永远延伸。“我认为是创新。没有创新的精神和求变的意识,株洲所恐怕也走不到今天,创新是株洲所实现跨越发展的灵魂。譬如早在1984年,我们就主动打破‘铁饭碗’,率先主动取消‘国家事业费’,走科研生产相结合的路子,一切围绕科技成果的产业化做文章。同时我们时刻也没有忘记技术创新才是打造企业核心竞争力的根本所在。一直以来,我们紧密跟踪国际交流传动机车的新技术,全力开展自主创新研究,始终致力于为轨道交通装备技术水平的提升提供最优的解决方案和产品,在电传动系统集成方面已经形成了自主开发和持续创新的能力。正是坚持以技术创新为龙头,以体制、管理创新为两翼,一方面稳固作为国内轨道交通领域电传动产品的领导地位,另一方面充分利用技术优势和强有力的核心技术在相关产业领域大力拓展市场,积极实施多元化的战略,株洲所才取得了今天这样的成绩。”

“今天很残酷,明天很残酷,后天很美好,但大部分人死在明天晚上,见不到后天的太阳。”阿里巴巴集团董事会主席马云的这句话,丁荣军非常喜欢,经常讲起。“一路走来,困难肯定是有的,但我和我的团队都坚持了下来,也算是取得了一些成绩。其实困难并不可怕,最可怕的是不能坚持到底。不管在什么领域,要想取得成绩,就要专注、要执著、要创新。”

在夏初清新的阳光中,丁荣军从容地讲起那些挑战困难的不眠之夜。如今,中国已成为世界上少数掌握“机芯”技术的国家之一,为我国铁路实现从普载到重载、从常速到高速时代的大跨越,作出了杰出贡献。如今的丁荣军,集工程院院士、总经理、董事长等职务于一身,当选执掌三家上市公司,负责三个国家级创新平台和两个博士后科研工作站,直接管理年营业收入140亿元的南车株洲电力机车研究所有限公司,但他坦言自己还是喜欢别人叫他所长,内心里最享受的仍是看似清苦的科研生活。每每沉浸,乐在其中。

欲穷千里目,更上一层楼。丁荣军深知:“铁路是国民经济的大动脉,两条‘钢轨’一直承载并延续着许多人的梦想。能够研发出世界一流水平铁路机车产品,更是一代又一代铁路科技人员的科技梦想和产业梦想。国民经济的发展对铁路建设提出了更高的要求,铁路科技进步也永远没有尽头,只有紧跟世界科技发展潮流,不断钻研新技术,做出新突破,谱写新篇章,人生的梦想才能在两条钢轨上不断延伸。”

责任编辑 李菡丹

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