标题

Transcription

1 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 HUNAN GAOSU TIELU ZHIYE JISHU XUEYUAN XUEBAO 2014 年 12 月 第 4 期 目 摇 摇 次 莰 摇 高 铁 技 术 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 路 径 优 化 研 究 应 夏 晖, 孙 摇 莉 ( 1 ) 比 例 误 差 扩 散 算 法 在 数 字 图 像 处 理 中 的 应 用 江 摇 丽 ( 6 ) 我 国 地 铁 现 有 问 题 与 发 展 对 策 探 讨 曾 摇 锟, 李 建 雄 ( 10 ) 关 于 铁 路 路 基 施 工 及 质 量 控 制 的 探 讨 李 摇 波, 陈 花 林 ( 13 ) 浅 析 工 地 钢 轨 焊 接 正 火 过 程 中 存 在 的 问 题 金 能 龙, 张 庆 海 ( 16 ) 莰 摇 管 理 科 学 高 铁 发 展 态 势 戴 力 斌 ( 19 ) 高 校 科 研 经 费 管 理 现 状 及 对 策 探 讨 何 摇 锋 ( 24 ) 莰 摇 教 育 科 学 浅 析 高 职 院 校 学 生 技 术 素 养 之 培 育 刘 摇 凌 ( 28 ) 浅 议 衡 阳 高 职 教 育 如 何 为 区 域 经 济 发 展 服 务 王 益 秀 ( 31 ) 高 职 建 筑 设 计 技 术 专 业 开 放 式 教 学 体 系 构 建 的 研 究 与 实 践 以 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 建 筑 设 计 专 业 为 例 李 摇 龙 ( 36 ) 铁 路 企 业 工 班 长 培 训 课 程 体 系 建 设 研 究 徐 世 建 ( 40 ) 共 建 共 享 型 湖 南 省 校 企 合 作 生 产 性 实 习 实 训 基 地 建 设 可 行 性 分 析 李 培 锁, 陈 锦 生 ( 46 ) 教 育 过 程 中 师 生 交 往 的 误 区 及 应 然 选 择 罗 摇 芳, 李 摇 斌 ( 49 ) 高 职 建 筑 装 饰 专 业 校 企 合 作 工 学 结 合 创 新 人 才 培 养 模 式 研 究 马 摇 彪, 汪 印 潭 ( 52 ) 高 职 学 生 自 主 学 习 的 意 义 及 能 力 培 养 策 略 孙 长 征 ( 56 ) 专 职 师 资 实 作 培 训 能 力 培 养 探 索 课 题 实 作 培 训 中 应 用 参 与 式 冶 教 学 法 的 探 索 董 文 杰 ( 60 ) 爱 国 主 义 精 神 在 形 势 与 政 策 课 教 学 中 的 培 育 与 思 考 肖 学 文 ( 65 ) 莰 摇 新 知 识 新 技 术 铁 路 装 备 科 技 创 新 助 推 强 国 梦 想 永 磁 驱 动 中 国 高 铁 的 又 一 突 破 中 国 高 铁 将 实 现 核 心 技 术 自 主 化 莰 摇 基 础 科 学 ( 39 ) ( 55 ) ( 64 ) 民 族 地 区 学 校 德 育 生 活 化 的 思 考 黄 摇 立 ( 68 ) 争 鸣 lim (1 + 1 x x 寅 肄 x ) 莰 摇 安 全 科 学 = e 聂 学 建 ( 72 ) 接 触 网 日 常 检 修 作 业 应 考 虑 受 电 弓 动 态 包 络 线 陈 热 民 ( 75 ) 莰 摇 学 术 简 讯 我 院 施 工 便 梁 姿 态 监 测 系 统 喜 获 发 明 专 利 授 权 ( 35 ) 本 期 责 任 编 辑 : 王 摇 涛 摇 摇 唐 摇 俊 摇 摇 摇 英 文 编 辑 : 刘 摇 慧 摇 摇 摇 美 术 编 辑 : 洪 摇 青

2 JOURNAL OF HUNAN TECHNICAL COLLEGE OF RAILWAY HIGH 鄄 SPEED HUNAN GAOSU TIELU ZHIYE JISHU XUEYUAN XUEBAO No. 4 Dec CONTENTS Study on Optimizing Emergency Supply Distribution under Fuzzy Environment YING Xia 鄄 hui,sun Li,LI Jin 鄄 xia( 1 ) The Application of Ratio Error Diffusion Algorithm in Digital Image Processing JIANG Li( 6 ) Discussion on Current Problems and Development Countermeasures of Subway in China ZENG Kun, LI Jian 鄄 xiong( 10 ) The Discussion of the Railroad Bed Construction and Quality Monitoring LI Bo,CHEN Hua 鄄 lin( 13 ) Analysis of the Problems Existing in the Site Rail Welding Normalizing Process JIN Neng 鄄 long,zhang Qing 鄄 hai( 16 ) Development Trend of the High 鄄 speed Railway DAI Li 鄄 bing( 19 ) Discussion about the Current Situation and Countermeasures of University Scientific Research Funds HE Feng( 24 ) Analysis of Higher Vocational College Students 謘 Technological Literacy Cultivation LIU Ling( 28 ) Discussion on Measurement of Higher Vocational Education in Hengyang Serves the Development of Regional Economy WANG Yi 鄄 xiu( 31 ) A Study and Practice on Open 鄄 Oriented Teaching System Construction of Architectural Design Major in Higher Vocational College Taking Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed for Example LI Long( 36 ) Research on Construction of Training Course System for Forman in Railway Enterprise XU Shi 鄄 jian( 40 ) The Feasibility Analysis of Co 鄄 construction and Sharing Type College 鄄 Enterprise Cooperation Productive Practice Base in Hunan Province LI Pei 鄄 suo,chen Jin 鄄 sheng( 46 ) Misunderstanding and a Should 鄄 be Choice for Teacher 鄄 Students Communication During the Course of Education LUO Fang,LI Bin( 49 ) Study on Talents Training Mode of School 鄄 Enterprise Cooperation and Combination of Learning with Working in Architectural Decoration Major in Higher Vocational Colleges MA Biao,WANG Yin 鄄 tan( 52 ) The Significance and Ability Training Strategy about Self 鄄 study of Higher Vocational Students SUN Chang 鄄 zheng( 56 ) Exploration of Ability Cultivation of Actual Operation Training for Full 鄄 time Teachers The Exploration of Application of Participatory 冶 Teaching Method in Practical Training DONG Wen 鄄 jie( 60 ) Reflection and Cultivation of Patriotism in theteaching of Situation and Policies Course XIAO Xue 鄄 wen( 65 ) Thinking on Moral Education Based on Daily Life in school of Ethnic Areas HUANG Li( 68 ) A Debate on lim (1 + 1 x x 寅 肄 x ) = e NIE Xue 鄄 jian( 72 ) Involvement of the Dynamic Envelope Line of Pantograph in Daily Overhaul of OCS CHEN Re 鄄 min( 75 )

3 第 4 期 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 No 年 12 月 Journal of Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed Dec 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 路 径 优 化 研 究 应 夏 晖, 孙 摇 莉 ( 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 铁 道 运 输 系, 湖 南 衡 阳 ) 摘 摇 要 : 发 生 自 然 灾 害 或 人 为 的 社 会 动 荡 事 件 以 后, 决 策 者 希 望 在 较 短 的 时 间 内 找 出 一 条 最 优 的 应 急 物 资 配 送 路 径, 第 一 时 间 将 应 急 物 资 配 送 到 受 灾 地 区 但 是 对 于 路 径 的 走 形 时 间 运 输 风 险 等 权 值, 往 往 却 很 难 给 出 一 个 确 定 的 变 量, 因 为 这 些 变 量 往 往 在 一 个 范 围 内 波 动 针 对 上 述 问 题, 我 们 研 究 了 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 路 径 优 化 问 题 首 先 简 单 介 绍 了 模 糊 理 论 知 识, 并 建 立 了 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 的 机 会 约 束 规 划 模 型 ; 然 后 结 合 模 糊 模 拟 技 术 和 遗 传 算 法, 设 计 了 解 决 该 模 型 的 混 合 智 能 算 法 ; 最 后 引 入 一 个 实 例, 验 证 了 模 型 与 算 法 的 有 效 性 和 可 行 性 在 未 来 发 生 自 然 灾 害 或 人 为 社 会 动 荡 事 件 以 后, 这 些 研 究 成 果 可 以 帮 助 决 策 者 选 择 一 条 较 优 的 应 急 物 资 配 送 路 径, 降 低 因 应 急 物 资 配 送 不 及 时 而 造 成 的 人 员 伤 亡 和 财 产 损 失 关 键 词 : 运 输 工 程 ; 配 送 ; 智 能 算 法 ; 应 急 物 资 ; 模 糊 环 境 中 图 分 类 号 :U 摇 文 献 标 志 码 :A 摇 摇 文 章 编 号 :D011 - (2014) Study on Optimizing Emergency Supply Distribution under Fuzzy Environment YING Xia 鄄 hui 1,SUN Li 2,LI Jin 鄄 xia 3 (Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed,hengyang,hunan,421002) Abstract: After natural disasters or social unrest events,decision makers hope that an op 鄄 timal path can be found in a short period of time to distribute emergency supplies to disaster ar 鄄 eas as soon as possible. However,it is very hard to give certain values to the weights (such as transportation time,routing risk) of paths because they always fluctuate within a range. Aiming at the problems above,this paper studies the emergency supplies distribution problem under the fuzzy environment. At first,on the basis of the concepts of fuzzy theory,chance constrained pro 鄄 gramming model of emergency supplies distribution problem is set up under fuzzy environment; then a hybrid intelligent algorithm based on fuzzy simulation and genetic algorithm is devel 鄄 oped; finally an example is given to prove the efficiency and feasibility of the model and algo 鄄 rithm. In the future,if the natural disasters or social unrest events occur,the research results can help decision makers to select an optimal path for emergency supplies distribution problems so that the losses of people 謘 s lives and property can be reduced. Key words:transportation engineering;distribution;intelligent algorithm;emergency sup 鄄 plies;fuzzy environment 收 稿 日 期 : 作 者 简 介 : 应 夏 晖 ( ), 男, 浙 江 义 乌 人, 副 教 授, 主 要 研 究 方 向 : 交 通 运 输 管 理

4 2 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 2014 年 12 月 引 摇 言 近 几 年, 在 我 国 突 发 性 的 自 然 灾 害 及 人 为 的 社 会 动 荡 事 件 时 有 发 生, 造 成 很 大 的 生 命 及 财 产 损 失, 严 重 影 响 了 人 们 日 常 生 活 水 平 的 提 高 及 国 民 经 济 的 增 长, 大 大 的 阻 碍 社 会 的 发 展 因 此 我 国 非 常 重 视 应 急 预 案 的 制 定, 在 全 国 各 地 都 储 备 了 大 量 应 急 物 资, 希 望 在 发 生 自 然 灾 害 后 能 最 大 程 度 的 降 低 损 失, 使 受 灾 地 区 及 时 得 到 救 援 对 于 发 生 自 然 灾 害 或 人 为 社 会 动 荡 后 的 应 急 物 资 配 [1 鄄 7] 送 问 题, 国 内 外 许 多 学 者 也 做 了 相 关 研 究, 给 政 府 及 相 关 决 策 单 位 在 发 生 灾 害 后 选 择 配 送 路 径 时 提 供 很 大 帮 助, 这 在 很 大 程 度 上 减 小 灾 害 带 给 我 们 的 生 命 和 财 产 损 失, 及 时 制 止 了 一 些 人 为 的 社 会 动 荡 但 是 这 些 研 究 成 果 大 多 数 假 定 运 输 路 径 的 相 关 权 值 为 确 定 变 量, 事 实 上 很 多 时 候 对 于 路 径 的 走 形 时 间 运 输 风 险 等 相 关 变 量 经 常 在 某 个 范 围 波 动, 无 法 给 出 一 个 确 定 的 值, 因 此 必 须 研 究 模 糊 环 境 下 的 应 急 物 资 配 送 问 题 本 文 考 虑 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 路 径 优 化 问 题, 建 立 应 急 物 资 配 送 路 径 机 会 约 束 规 划 模 型 [8,9], 利 用 混 合 智 能 算 法 来 求 解 1 摇 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 模 型 1. 1 摇 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 问 题 描 述 摇 摇 本 文 以 配 送 路 径 的 走 行 时 间 与 路 径 风 险 最 小 化 为 目 标, 那 么 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 路 径 优 化 问 题 可 以 表 述 为 : 网 络 G = (V,E) 中, V 为 节 点 集, E 为 节 点 间 的 有 向 弧 的 集 合 V = n, E = m, V = {v 1,v 2,,v n }, E = {e 1,e 2,, e m } 对 于 图 G 中 的 每 一 条 弧 e = (v i,v j ), v i,v j 沂 V 设 起 点 为 v 1, 终 点 为 v n 任 一 条 弧 (v i, v j ) 沂 E 上 赋 有 2 维 目 标 向 量 r (i,j) = (r (i,j) 1,r (i,j) 2 ), 其 中, r (i,j) 1 代 表 弧 (v i,v j ) 的 走 行 时 间, r (i,j) 2 代 表 弧 (v i,v j ) 上 的 路 径 风 险 x ij = 设 决 策 变 量 ì ï í ï î 1 表 示 边 (i,j) 在 1 寅 n 的 路 径 上, 则 0 表 示 边 (i,j) 不 在 1 寅 n 的 路 径 上 路 径 x 所 需 的 总 时 间 及 总 风 险 可 以 用 式 (1) 式 (2) 表 示 : n f 1 (x,r 1 ) = min 移 i = 1 n f 2 (x,r 2 ) = min 移 i = 1 n 移 r (i,j) 1 x ij, (1) j = 1 n 移 r (i,j) 2 x ij, (2) j = 1 式 中 r (i,j) 1 为 每 条 弧 的 走 行 时 间, r (i,j) 2 为 每 条 弧 的 路 径 风 险 1. 2 摇 模 糊 理 论 简 介 假 定 孜 是 一 个 模 糊 变 量, 它 的 隶 属 函 数 为 滋 (x), r 是 一 个 实 数 那 么 模 糊 事 件 { 孜 叟 r } 的 可 能 性 和 必 要 性 可 分 别 用 式 (3) 和 式 (4) 来 表 示 : Pos{ 孜 叟 r} = sup滋 (u), (3) u 叟 r Nec{ 孜 叟 r} = 1 - Pos{ 孜 < r} = 1 - sup滋 (u) (4) u < r 从 式 (3) 和 式 (4) 可 以 看 出, 当 一 个 模 糊 事 件 的 可 能 性 是 1 时, 该 事 件 未 必 成 立 当 该 事 件 的 必 要 性 是 0 时, 该 事 件 也 可 能 发 生 因 此 引 出 了 可 信 性 测 度 的 概 念 : 模 糊 事 件 的 可 信 性 ( Cr ) 为 该 模 糊 事 件 可 能 性 和 必 要 性 的 平 均, 即 : Cr{ 孜 叟 r} = 1 2 [Pos{ 孜 叟 r} + Nec{ 孜 叟 r}], 设 孜 是 一 个 模 糊 变 量, 并 且 琢 沂 {0,1}, 则 (5) 孜 inf( 琢 ) = inf{r Cr{ 孜 r} 叟 琢 }, (6) 称 为 孜 的 琢 - 悲 观 值 对 于 模 糊 变 量 的 比 较, 相 关 学 者 做 了 大 量 研 究, 给 出 了 很 多 不 同 的 比 较 方 法, 这 里 介 绍 Liu [11,12] 给 出 的 模 糊 数 的 比 较 方 法 设 孜 和 浊 为 两 个 模 糊 变 量, 可 采 用 下 面 的 方 法 比 较 它 们 的 大 小 (1) 对 于 某 个 置 信 水 平 r 0, 若 Cr{ 孜 r 0 } > Cr{ 浊 r 0 }, 那 么 有 孜 > 浊, 式 中, Cr 为 模 糊 环 境 下 使 得 模 糊 事 件 成 立 的 可 信 性 (2 ) 对 于 某 个 置 信 水 平 琢 沂 {0,1}, 若 孜 inf( 琢 ) > 浊 inf( 琢 ), 那 么 有 孜 > 浊, 式 中 孜 inf( 琢 ) 和 浊 inf( 琢 ) 分 别 为 孜 和 浊 的 琢 - 悲 观 值 1. 3 摇 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 机 会 约 束 规 划 模 型 根 据 对 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 问 题 的 描 述, 可 以 看 出 走 行 时 间 和 路 径 风 险 均 为 模 糊 变 量, 当 模 型 中 含 有 模 糊 变 量 时, 传 统 的 优 化 算 法 不 能 用 来 解 决 此 类 问 题, 在 期 望 值 模 型 被 提 出 之 后, Charnes 和 Cooper [8] 于 1959 年 提 出 了 第 二 类 随 机 规 划, 即 机 会 约 束 规 划 这 里 所 选 择 路 径 的 走 形 时 间 路 径 风 险 能 够 满 足 一 定 的 置 性 水 平, 那 么 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 [4] 配 送 问 题 的 机 会 约 束 规 划 模 型 如 式 (7) 所 示 : min{ā,b - } Subjectto:

5 第 4 期 应 夏 晖, 孙 摇 莉 : 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 路 径 优 化 研 究 3 ìï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï î Cr{f 1 (x,r 1 ) Ā} 叟 琢 1 Cr{f 2 (x,r 2 ) B - } 叟 琢 2 n 移 x 1j j = 1 n 移 x ij j = 1 n 移 x nj j = 1 n - 移 x k1 = 1 k = 1 n - 移 k = 1 (7) x ki = 0,i = 2,3,,n - 1, n - 移 x kn = - 1 k = 1 x ij 沂 {0,1} 坌 (i,j) 沂 E 式 中, r 1 和 r 2 为 模 糊 变 量 ; Cr 为 可 信 性 测 度 ; 琢 1 和 琢 2 为 决 策 者 预 先 给 定 的 置 信 水 平 ; Ā 为 运 输 时 间 的 琢 1 悲 观 值 ; B - 为 运 输 风 险 的 琢 2 悲 观 值 2 摇 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 问 题 的 混 合 智 能 算 法 2. 1 摇 染 色 体 编 码 与 解 码 为 解 决 上 述 模 型, 我 们 使 用 基 于 优 先 权 的 染 色 体 编 码 方 式 [10] 在 网 络 中 的 每 一 个 节 点 给 定 一 个 不 同 于 其 他 节 点 的 优 先 权, 因 为 优 先 权 的 不 同, 便 选 择 不 同 的 节 点, 进 而 构 建 一 条 完 整 的 路 径 针 对 本 文 的 问 题, 基 于 优 先 权 的 编 码 方 式 可 以 作 如 下 描 述 : 如 果 问 题 中 有 n 个 节 点, 令 N = {1,2,3 n}, 令 p i 表 示 节 点 i 的 优 先 权, 它 是 N 用 于 存 储 各 个 节 点 编 码 及 节 点 的 优 先 权 ; Step 2: 数 组 solution[2][n] 的 第 一 行 依 次 赋 值 1,2,3,,n ; Step 3: 给 数 组 solution[2][n] 的 第 二 行 依 次 赋 值, 其 值 为 [1,n] 中 的 随 机 数 p i, 且 p i 屹 p j, p i,p j 沂 N, i,j = 1,2,3...,n,, 且 i 屹 j ; Step 4: 定 义 数 组 route[i] = k, 令 route[i] = 0,i = 1,2,3, n ; Step 5: 定 义 变 量 i,k, 令 i = 1,k = 1 ; Step 6: 令 route[i] = k, 找 出 与 route[i] 相 连 并 具 有 更 高 的 优 先 权 的 节 点 k, 令 i = i + 1 Step 7: 判 断 k 是 否 等 于 总 的 节 点 数 n, 若 k 屹 n, 返 回 Step 6, 否 则, 转 step 8; Step 8: route[1],route[2], route[i - 1] 的 值 代 表 1 寅 n 一 条 完 整 的 路 径 图 2 为 一 个 8 节 点 的 网 络 图, 图 3 为 此 网 络 图 中 各 个 节 点 优 先 权 的 编 码, 那 么 产 生 一 个 初 始 解 的 具 体 步 骤 如 下 首 先, 寻 找 和 节 点 相 邻 的 节 点, 节 点 都 满 足 要 求, 但 从 图 3 可 以 看 出 节 点 2 的 优 先 权 最 高, 所 以 我 们 选 择 节 点 2 纳 入 路 径, 用 同 样 的 方 法 找 到 下 一 个 可 行 节 点 集, 重 复 上 述 操 作, 直 至 找 到 一 条 完 整 的 路 径 1 寅 2 寅 5 寅 7 寅 8 中 的 一 个 随 机 整 数, 且 p i 应 满 足 下 列 条 件 : p i 屹 p j p i,p j 沂 N, i 屹 j, i,j = 1,2,,n 基 于 优 先 权 的 编 码 形 式 可 定 义 为 : [p 1,p 2,,p n ] 体 编 码 : 因 此 可 以 下 面 的 图 1 表 示 基 于 优 先 权 的 染 色 图 2 摇 8 个 节 点 网 络 图 Fig. 2 摇 The network with 8 nodes 图 1 摇 Fig. 1 摇 基 于 优 先 权 的 编 码 Priority 鄄 based coding 上 面 给 出 了 本 文 所 讨 论 问 题 的 基 于 优 先 权 的 编 码 方 式, 但 是 对 于 选 择 路 径 的 决 策 者 来 说, 需 要 的 并 不 是 各 个 节 点 的 优 先 权, 而 是 一 条 完 整 的 路 径, 因 此 还 需 将 染 色 体 进 行 解 码 这 就 需 要 根 据 可 供 选 择 的 各 个 节 点 的 优 先 权, 从 节 点 1 开 始, 不 断 将 一 条 条 的 边 添 加 到 路 径 中, 直 至 找 到 一 条 从 节 点 1 至 终 点 n 的 完 整 路 径 下 面 给 出 得 到 一 条 完 整 的 路 径 的 具 体 步 骤 : Step 1: 定 义 一 个 二 维 数 组 solution[2][n], 图 3 摇 8 个 节 点 网 络 图 基 于 优 先 权 的 编 码 Fig. 3 摇 Priority 鄄 based coding of the network with 8 nodes 2. 2 摇 建 立 适 应 度 函 数 (1) 针 对 上 面 建 立 的 机 会 约 束 规 划 模 型, 由 于 两 个 目 标 函 数 的 单 位 不 同, 因 此 需 对 两 个 目 标 函 数 进 行 无 量 纲 化 处 理, 从 当 代 种 群 中 选 取 走 行 时 间 和 路 径 风 险 的 最 大 值 和 最 小 值, 分 别 记 为 :

6 4 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 2014 年 12 月 A max, A min, B max, B min 那 么 对 每 个 染 色 体 所 代 表 路 径 的 走 行 时 间 和 路 径 风 险 进 行 无 量 纲 化 处 理 的 公 式 如 式 (8) 式 (9) 所 示 为 使 分 母 不 为 零, 式 中 引 入 一 个 很 小 的 正 数 着 走 形 时 间 无 量 纲 化 处 理 公 式 : v(a) = A - A min, (8) A max - A min + 着 路 径 风 险 无 量 纲 化 处 理 公 式 : v(b) = B - B min (9) B max - B min + 着 将 两 个 目 标 无 量 纲 化 处 理 后, 还 得 将 多 目 标 化 为 单 目 标 这 里 引 入 目 标 权 重, 化 多 目 标 为 单 目 标 后 得 到 新 的 目 标 函 数 如 式 (10) 所 示 : F n = 姿 1 A - A min B - B + 姿 min 2, A max - A min + 着 B max - B min + 着 (10) 式 中 姿 1 和 姿 2 分 别 为 走 行 时 间 和 路 径 风 险 这 2 个 目 标 的 权 重, 且 姿 1 + 姿 2 = 1 经 过 上 述 处 理, 就 得 到 了 一 个 新 的 单 目 标 函 数, 因 此 适 应 度 函 数 可 以 构 造 成 式 (11) 的 形 式 : 数 着 F = F n 1, (11) + 着 为 了 防 止 分 母 为 0, 仍 需 引 入 一 个 很 小 的 正 最 后, 根 据 各 个 个 体 的 适 应 度 值 大 小, 使 用 改 进 的 轮 盘 赌 法 确 定 进 入 下 一 代 种 群 的 个 体 改 进 的 轮 盘 赌 法 在 选 择 新 个 体 时, 首 先 在 当 前 种 群 中 随 机 选 择 一 个 最 优 的 个 体 直 接 进 入 下 一 代, 其 它 个 体 的 选 择 根 据 其 适 应 度 大 小, 用 轮 盘 赌 方 式 决 定 是 否 进 入 下 一 代 例 如, 设 当 前 种 群 中 有 M 个 个 体, 各 个 个 体 的 适 应 值 为 F 1,F 2,,F m, 则 各 个 个 体 被 选 中 进 入 下 一 代 的 概 率 如 式 (12) 所 示 : F i p i = (12) M 移 F i i = 摇 交 叉 与 变 异 操 作 定 义 p c 沂 (0,1) 为 交 叉 概 率, 整 数 pop_size 为 染 色 体 个 数, 为 确 定 实 行 交 叉 操 作 的 父 代, 从 i = 1 到 pop_size 重 复 下 列 过 程 : 在 区 间 (0,1) 中 产 生 一 个 随 机 数 r, 若 r p c, 则 选 择 染 色 体 X i 作 为 一 个 父 代, 并 采 用 部 分 匹 配 交 叉 方 法 进 行 交 叉 操 作 否 则, X i 不 进 行 交 叉 操 作 定 义 p m 沂 (0,1) 为 变 异 概 率, 为 了 选 择 实 行 变 异 操 作 的 染 色 体, 从 i = 1 到 pop_size 重 复 下 列 过 程 : 在 区 间 (0,1) 中 产 生 一 个 随 机 数 r, 若 r p m, 则 选 择 当 前 染 色 体, 采 用 对 换 变 异 的 方 法 进 行 变 异 操 作 对 换 变 异 示 例 如 图 4 所 示 图 4 摇 变 异 Fig. 4 摇 Variation 根 据 上 面 的 描 述, 整 个 遗 传 算 法 实 现 过 程 如 下 : Step 1: 设 定 参 数 : 种 群 大 小 交 叉 概 率 变 异 概 率 最 大 迭 代 次 数 等 ; Step 2: 根 据 基 于 优 先 权 的 编 码 方 式, 产 生 初 始 种 群 ; Step 3: 使 用 模 拟 技 术, 计 算 出 种 群 中 各 个 染 色 体 的 目 标 函 数 值 ; Step 4: 保 留 目 标 值 最 小 的 染 色 体, 并 计 算 每 个 染 色 体 的 适 应 度 ; Step 5: 根 据 适 应 度 大 小, 采 用 改 进 的 轮 盘 赌 法 选 择 染 色 体, 得 到 新 的 种 群 ; Step 6: 对 新 种 群 进 行 交 叉 和 变 异 操 作 ; Step 7: 判 断 是 否 达 到 最 大 代 数, 若 已 达 到 最 大 代 数, 则 转 入 Step 8, 否 则 重 复 操 作 Step 3 到 Step 6; Step 8: 将 最 好 的 染 色 体 作 为 最 优 解, 输 出 结 果 3 摇 实 例 分 析 这 里 给 出 一 个 实 例 来 验 证 本 文 所 建 立 的 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 问 题 的 机 会 约 束 规 划 模 型 及 算 法 的 有 效 性 和 实 用 性 图 5 为 应 急 物 资 配 送 网 络 图, 节 点 10 处 发 生 了 自 然 灾 害, 而 节 点 1 处 储 存 大 量 的 救 援 物 资, 现 需 找 出 一 条 较 优 的 配 送 路 径, 尽 快 将 救 援 物 资 从 物 资 储 备 点 运 送 到 受 灾 地 区 图 5 摇 应 急 物 资 配 送 网 络 图 Fig. 5 摇 The network of emergency supply distribution

7 第 4 期 应 夏 晖, 孙 摇 莉 : 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 路 径 优 化 研 究 5 配 送 网 络 图 中 各 个 有 向 弧 的 走 行 时 间 和 路 径 风 险 如 表 2 所 示, 走 行 时 间 的 单 位 为 小 时, 路 径 风 险 的 单 位 为 万 元 网 络 中 部 分 参 数 为 确 定 变 量, 部 分 为 三 角 模 糊 数 表 1 摇 模 糊 环 境 下 有 向 弧 的 走 行 时 间 和 路 径 风 险 Tab. 1 摇 Transportation time and routing risk of arcs under fuzzy environment 路 段 运 输 时 间 路 径 风 险 (1, 2) 2. 1 (1. 1,1. 2,1. 3) (1, 3) (2. 0, 3. 0, 4. 0) 1. 0 (1, 4) (1. 5, 2. 5, 3. 5) (0. 6,0. 7,0. 8) (2, 3) (2, 5) (5. 0, 6. 0, 7. 0) (3. 2,3. 5,3. 8) (2, 7) (7. 0, 8. 0, 9. 0) (5. 2,5. 5,5. 8) (3, 4) (3. 5, 4. 5, 5. 5) (0. 3,0. 5,0. 7) (3, 5) 2. 9 (1. 9,2. 0,2. 1) (3, 6) (4. 5, 5. 5, 6. 5) (2. 5,2. 8,3. 1) (4, 6) 7. 5 (1. 9,2. 0,2. 1) (4, 9) (7. 5, 8. 5, 9. 5) (4. 5,4. 7,4. 9) (5, 7) (3. 5, 4. 5, 5. 5) (2. 0,2. 5,3. 0) (5, 8) (4. 5, 5. 0, 5. 5) 2. 1 (6, 8) 8. 2 (2. 7,3. 0,3. 3) (6, 9) (7. 5, 8. 0, 8. 5) 4. 8 (7, 8) 4. 0 (0. 7,1. 0,1. 3) (7, 10) (5. 5, 6. 0, 6. 5) 2. 8 (8, 10) 5. 8 (3. 5,4. 0,4. 5) (9,8) (7. 0, 8. 0, 9. 0) (4. 8,5. 2,5. 6) (9,10) (5. 5, 6. 0, 6. 5) 2. 4 用 本 文 设 计 的 混 合 智 能 算 法 来 求 解 所 建 立 的 模 糊 环 境 下 机 会 约 束 规 划 模 型 参 数 设 定 如 下 : 种 群 大 小 :40; 交 叉 概 率 :0. 85; 变 异 概 率 :0. 05; 最 大 迭 代 次 数 :400; 设 定 模 糊 环 境 下 的 机 会 约 束 规 划 模 型 中 走 行 时 间 和 路 径 风 险 的 置 信 水 平 均 为 0. 8, 且 两 个 目 标 的 权 重 都 为 1 / 2, 着 = 0. 1, 将 式 (11) 作 为 适 应 度 函 数 进 行 仿 真 后 得 到 一 条 最 优 路 径 110, 此 路 径 的 运 输 时 间 为 小 时, 运 输 风 险 为 7. 8 万 元 4 摇 结 摇 语 通 过 上 述 实 例 可 以 看 出 本 文 设 计 的 混 合 智 能 算 法 能 够 很 好 地 解 决 模 糊 环 境 下 应 急 物 资 配 送 机 会 约 束 规 划 模 型, 在 相 对 短 的 时 间 内 找 到 一 条 较 优 的 运 输 路 径 在 发 生 灾 害 后, 可 以 帮 助 相 关 决 策 部 门 建 立 一 个 高 效 快 捷 安 全 的 应 急 救 援 系 统, 及 时 制 定 救 援 计 划, 配 送 应 急 物 资 来 救 援 受 灾 地 区, 降 低 因 应 急 物 资 配 送 不 及 时 而 造 成 的 人 员 伤 亡 和 财 产 损 失 参 考 文 献 : [1] 苏 海 滨, 王 继 东. 交 通 网 络 中 多 路 径 优 化 选 择 算 法 的 研 究 [J]. 公 路 交 通 科 技,2007,24(9):109 鄄 115. [2] 温 惠 英, 孙 摇 博. 基 于 离 散 粒 子 群 算 法 的 协 同 车 辆 路 径 问 题 [ J ]. 公 路 交 通 科 技, 2011, 28 ( 1 ): 149 鄄 153,158. [3] 陈 铁 钢, 帅 摇 斌. 震 后 道 路 抢 修 和 应 急 物 资 配 送 优 化 调 度 研 究 [ J]. 中 国 安 全 科 学 学 报,2012,22 ( 9 ): 166 鄄 171. [4] 阎 摇 庆, 鲍 远 律. 新 型 遗 传 模 拟 退 火 算 法 求 解 物 流 配 送 路 径 问 题 [J]. 计 算 机 应 用,2004,27(4):261 鄄 263. [5] 李 双 琳, 马 祖 军. 震 后 初 期 应 急 物 资 配 送 的 模 糊 多 目 标 选 址 鄄 多 式 联 运 问 题 [ J]. 中 国 管 理 科 学. 2013,21 (2):144 鄄 151. [6] ERKUT E,INGOLFSSON A. Transport Risk Models for Hazardous Materials: Revisited [ J ]. Operations Re 鄄 search Letters,2005,33(1):81 鄄 89. [7] KO H J,EVANS G W. A Genetic Algorithm 鄄 based Heu 鄄 ristic for the Dynamic Integrated Forward / Reverse Logis 鄄 tics Network for 3PLs [ J]. Computers and Operations Research,2007,34 (2):346 鄄 366. [8] CHARNES A and COOPER W W. Chance 鄄 constrained Programming[ J]. Management Science, 1959,6 ( 1): 73 鄄 79. [9] LIU B, IWAMURA K. Chance Constrained Program 鄄 ming with Fuzzy Parameters [ J]. Fuzzy Sets and Sys 鄄 tems,1998,94(2):227 鄄 237. [10] 李 向 阳. 遗 传 算 法 求 解 VRP 问 题 [J]. 计 算 机 工 程 与 设 计. 2004,31(5):271 鄄 276. [11] LIU B, LIU Y 鄄 K. Expected Value of Fuzzy Variable and Fuzzy Expected Value Models[J]. IEEE Transac 鄄 tions on Fuzzy Systems, 2002, 10(4): 445 鄄 450. [12] LIU B,LIU Y 鄄 K. Expected Value Operator of Random Fuzzy Variable and Random Fuzzy Expected Value Models [ J ]. International Journal of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge 鄄 based systems, 2003, 11 (2): 195 鄄 215.

8 第 4 期 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 No 年 12 月 Journal of Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed Dec 比 例 误 差 扩 散 算 法 在 数 字 图 像 处 理 中 的 应 用 江 摇 丽 ( 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院, 湖 南 衡 阳 ) 摘 摇 要 : 数 字 图 像 可 看 成 是 一 个 二 维 数 组, 是 便 于 计 算 机 处 理 的 一 种 图 像 的 表 示 形 式 因 此 它 是 离 散 量 化 的 灰 度 - 像 素 的 集 合 针 对 不 同 的 图 像 成 像 存 在 的 问 题, 采 用 不 同 的 算 法 对 二 维 函 数 进 行 处 理, 能 得 到 一 组 新 的 不 同 的 灰 度 - 像 素 的 集 合, 基 于 MATLAB 的 数 字 图 像 处 理 技 术 目 前 在 电 子 成 像 及 视 频 设 备 领 域 中 有 着 广 泛 的 应 用 例 如 LED 显 示 器 中, 本 文 采 用 了 一 种 基 于 MATLAB 技 术 的 比 例 误 差 扩 散 算 法 对 数 字 图 像 进 行 处 理, 大 大 改 善 了 图 像 的 成 像 及 显 示 的 质 量 关 键 词 : 数 字 图 像 处 理 ; 比 例 误 差 扩 散 算 法 ;MATLAB 中 图 分 类 号 :TP 摇 文 献 标 志 码 :A 摇 摇 文 章 编 号 :D011 - (2014) The Application of Ratio Error Diffusion Algorithm in Digital Image Processing JIANG Li (Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed,hengyang,hunan ) Abstract:Digital image can be thought as a two 鄄 dimensional array,it is convenient to com 鄄 puter processing of a kind of image representation. Hence,it is discrete,quantization 鄄 based gray 鄄 pixel collection. MATLAB 鄄 based digital image processing technology is currently used in the electron image and video equipment field in a wide range. For example,the LED displays. It is adopted a method based on MATLAB technology proportion of error diffusion algorithm of digital image processing technology in this paper,and it has greatly improved the image of imaging and display quality. Key words:digital image processing,ratio error diffusion algorithm,matlab 1 摇 前 摇 言 数 字 图 像 处 理 技 术 在 电 子 电 器 领 域 的 广 泛 应 用 数 字 图 像 处 理 (Digital Image Processing) 又 称 为 计 算 机 图 像 处 理, 数 字 图 像 处 理 最 早 出 现 于 20 世 纪 50 年 代, 当 时 的 电 子 计 算 机 已 经 发 展 到 一 定 水 平, 人 们 开 始 利 用 计 算 机 来 处 理 图 形 和 图 像 信 息 常 用 的 图 像 处 理 方 法 有 图 像 增 强 复 原 编 码 压 缩 等 首 次 获 得 实 际 成 功 应 用 的 是 美 国 喷 气 推 进 实 验 室 (JPL) 他 们 对 航 天 探 测 器 徘 徊 者 7 号 在 1964 年 发 回 的 几 千 张 月 球 照 片 使 用 了 图 像 处 理 技 术, 如 几 何 校 正 灰 度 变 换 去 除 噪 声 等 方 法 进 行 处 理, 并 考 虑 了 太 阳 位 置 和 月 球 环 境 的 影 响, 由 计 算 机 成 功 地 绘 制 出 月 球 表 面 地 图, 获 得 了 巨 大 的 成 功 推 动 了 数 字 图 像 处 理 这 门 学 科 的 收 稿 日 期 : 作 者 简 介 : 江 摇 丽 ( ), 女, 湖 南 邵 阳 人, 讲 师, 主 要 研 究 方 向 : 电 路 与 系 统

9 第4 期 江摇 丽:比例误差扩散算法在数字图像处理中的应用 诞生 数字图像处理技术在电子设备成像及显示 领域中发挥着越来越重要的作用,目前广泛应用 于 LED 及等离子体显示器中用于改善图像的显 7 据进行输入 加工和输出 3. 1摇 MATLAB 对于灰度变换的应用 一般成像系统只具有一定的亮度响应范围, 示质量 常出现对比度不足的弊病,使人眼观看图像时视 2摇 数字图像处理的基本原理及应用 觉效果很差;另外,在某些情况下,需要将图像的 数字图像是物体图像的数字表示,是一个被 录器件灰度级的动态范围之内 采用灰度变换方 采样和量化后的二维函数,因此它是离散单元 量 法可以充分利用记录器件灰度级的动态范围,记 化的灰度 - 像素的集合 一般的图像都是模拟图像,即图像上的信息 是连续变化的模拟量 对于这种模拟图像只能采 用模拟处理方式进行处理,计算机无法接受和处 灰度级整个范围或者其中某一段扩展或压缩到记 录显示出图像中需要的细节,从而大大改善人的 视觉效果 [3] 如下图 3. 1 和 3. 2 所示,原始图像应 用 Matlab 技术处理后可增强图像的对比度,更便 于人眼观察和识别 理,只有将连续的模拟信号变为离散的数字信号, 将模拟图像变换为数字图像方能接受 在计算机 对其处理之前,首先用图像传感器将光信号转换 成与其成比例的电信号,再经过 A / D 转换器,量 化为离散的数字信号,即将电信号转换成一个整 数,这一过程称为图像的采集 这样我们将模拟 图像经过采样,分层,量化,编码等步骤变成数字 图像后才能送入计算机进行处理 [1] 因此,常将 计算机图像处理称为数字图像处理 3摇 MATLAB 的图像处理技术 图 3. 1摇 原始图像 MATLAB 是一种基于向量 ( 数组) 而不是标 量的高级程序语言,因而从本质上就提供了对图 像的支持 由前面介绍可知,数字图像实际上就 是一组有序的离散数据,使用 MATLAB 可以对这 些离 散 数 据 形 成 的 矩 阵 进 行 一 次 性 的 处 理 MATLAB 的软件功能十分强大,可以应用于数字 图像的变换技术 图像与处理与增强 图像压缩与 编码 图像分割与特征提取 及彩色图像处理 [2] 一般来讲,数字图像处理与分析对图像进行 处理( 或 加 工 分 析) 的 主 要 目 的 有 三 个 方 面: (1) 提高图像的视感质量,如进行图像的亮度 彩 色变换,增强 抑制某些成分,对图像进行几何变 换等,以改善图像的质量 (2) 提取图像中所包 含的某些特征或特殊信息,这些被提取的特征或 信息往往为计算机分析图像提供便利 提取特征 或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处 理 提取的特征可以包括很多方面,如频域特征 灰度或颜色特征 边界特征 区域特征 纹理特征 形状特征 拓扑特征和关系结构等 (3) 图像数 据的变换 编码和压缩,以便于图像的存储和传 输 不管是何种目的的图像处理,都需要由计算 机和图像专用设备组成的图像处理系统对图像数 图 3. 2摇 对比度调整后的图像 3. 2摇 MATLAB 应用于直方图的修正 按照随机过程,图像可以看做一个随机场,也 具有相应的随机特性,其中最重要的就是灰度密 度函数,但是一般讲,要精确得到图像的灰度密度 函数是比较困难的,实际中用数字图像的直方图 来代替 图像的直方图是图像的重要特征,是表示数 字图像中每一级灰度与该灰度级出现的频数( 该 灰度像素的数目) 间的统计关系 直方图能给出 该图像的大致描述,如图像的灰度范围 灰度级的

10 8 湖南高速铁路职业技术学院学报 2014 年 12 月 分布 整幅图像的平均亮度等;如下图 3. 3 所示为 的显示质量 等离子体显示器的工作原理,是采 图,出现了因曝光而产生的大面积亮度区域,不利 要利用等离子体显示器传输一幅 256 级灰度的图 一幅在夜间拍摄的森林图,以及其直方图的分布 于图像细节的观测,因此采用 MATLAB 编程对其 直方图 进 行 修 正, 对 其 平 均 亮 度 进 行 调 整 图 3郾 4 即为直方图修正后得到的图像 [3] 用了 X 与 Y 向寻址的方式,在实际工作中,我们 像时往往要将它转换成 16 级灰度 这样可以用 较少的子场来现实高灰度级图像,这样可以减少 用于寻址的时间,增加维持显示的时间 将 256 级灰度图像不经过任何处理技术直接转换成 16 级灰度的图像,会出现了明显的假轮廓 为解决这一问题,本文提出了一种基于边缘 检测的动态误差扩散算法,是基于 MATLAB 图像 处理技术,可以用于改善和增强图像的显示质量, 不仅能够减少因较少子场引起的假轮廓,同时还 可以较好的避免轮廓细节的损失 1) 基于误差扩散算法的边缘检测技术 检测技术是所有基于边界分割的图像分析方 法的基础,首先检测出图像局部特性的不连续性, 再将它们连成边界,这些边界把图像分成不同的 区域,检测出边缘的图像就可以进行特征提取和 形状分析 我们对边缘检测图像中的每一点周围 的小领域内的像素进行特征分析 并采用一定的 图 3. 3摇 原始图像及直方图 边缘检测算法来对一副数字图像各点的灰度值进 行处理 误差扩散算法是在数据处理中经常碰到 的,尤其是用于图像处理中,误差扩散,就是将色 彩深度降低时,将像素颜色的变化误差,扩散开 去 这使得肉眼在观察图片的时候,相邻的像素 点集合整体的误差变小 2) 误差扩散方法的比例扩散模型 如下图所示是基于误差扩散的当前像素灰度值 计算图,这种误差扩散算法,其思想是将当前像素的 量化(或近似取值)误差按一定比例扩散到相邻像素 上,局部的误差就在相邻像素上得到了补偿,经过逐 行逐像素的处理,即可完成对整幅图像的处理 图 3. 4摇 直方图修正后的图像 3. 3摇 基于 MATLAB 的边缘检测技术 以上分析是 MATLAB 在针对不同的问题提出 的改善图像质量的方案,MATLAB 在图像处理技术 中有着广泛的应用,应针对不同的物理实现的平台, 来设计出一种针对性的图像改善的方法或算法 在目前广泛使用的等离子体显示器中,利用 基于 Matlab 的边缘检测技术可以大大改善图像 图 3. 5摇 误差扩散算法的比例扩散模型 引用下面三张图像来说明采用这一数字图 像处理技术的应用效果

11 第4 期 江摇 丽:比例误差扩散算法在数字图像处理中的应用 9 图 3. 6摇 采用数字图像处理后的效果对比图 摇 摇 上面三副图像中,图 1 为 256 灰度级图像,图 2 为不采用用任何处理方法,简单将图像转换成 16 级灰度 虽然这样可以占用较少的子场数来 显示图像,减少了等离子体显示器中用于 X 和 Y 得肉眼在观察图片的时候,大大改善了图像的显 示质量 参考文献: 但处理后的图像出现了明显的 [1] 黄贤斌,王加俊,李家华. 数字图像处理与压缩编码 缘检测的原理,采用了误差扩散算法对图像进行 [2] 余程波,数字图像处理及 MATLAB 实现[ M]. 重庆: 向寻址的时间 [4] 假轮廓 图 3 是采用了数字图像处理技术中的边 处理 减少了因子场较少而引起的假轮廓,从图 像中可以看出,图 3 的效果明显好于图 2 MATLAB 的软件功能十分强大,可以应用于 数字图像的变换技术 图像与处理与增强 图像压 缩与编码 图像分割与特征提取 及彩色图像处 理 [5] 以上数字图像处理技术采用了一种比例 误差扩散算法,将色彩深度降低时,将像素颜色的 变化误差,扩散开去 这使得肉眼在观察图片的 时候,相邻的像素点集合整体的误差变小 这使 技术[ M]. 成都:电子科技大学出版社,2000. 重庆大学出版社, [3] 李南南,吴摇 清,曹辉林. MATLAB 7 简明教程[ M]. 北京:清华大学出版社, [4] 马腾才. 等离子体物理原理[ M]. 合肥:中国科学技 术大学出版社, [5] Park C H. Kim D H. Lee S H. etal. A new method to reduce addressing time in a large AC plasma display panel [ J ]. IEEE Transaction on Electron Devices, 2001,48(6) :1082鄄1086.

12 第 4 期 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 No 年 12 月 Journal of Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed Dec 我 国 地 铁 现 有 问 题 与 发 展 对 策 探 讨 曾 摇 锟 1 2, 李 建 雄 (1. 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 铁 道 工 程 系, 湖 南 衡 阳 ; 2. 西 安 市 地 下 铁 道 有 限 责 任 公 司, 陕 西 西 安 ) 摘 摇 要 : 我 国 地 铁 建 设 相 对 起 步 较 晚 但 随 着 城 市 规 模 不 断 扩 大, 本 世 纪 以 来 地 铁 建 设 速 度 迅 猛, 规 模 已 跃 居 世 界 第 一 迅 速 发 展 的 地 铁 势 必 存 在 一 些 不 科 学 和 不 合 理 的 问 题 本 文 就 此 问 题 进 行 了 探 讨 关 键 词 : 城 市 轨 道 交 通 ; 人 性 化 ; 规 范 中 图 分 类 号 :U239 郾 5 摇 文 献 标 志 码 :A 摇 摇 文 章 编 号 :D011 - (2014) Discussion on Current Problems and Development Countermeasures of Subway in China ZENG Kun 1, LI Jian 鄄 xiong 2 (1. Railway Engineering Department of Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed, Hengyang ,Hunan;2. Xi 謘 an Metro Limited Liability Company,Xi 謘 an,shanxi,710018) Abstract:The subway in China started late. However,with the expansion of city scale,the metro construction has grown at a high speed and the scale has jumped to the largest in world. There are surely some unscientific and unreasonable problems during the fast development of metro. This thesis has discussed about this issue. Key words:urban railway system; humanization; standard 1 摇 我 国 城 市 轨 道 建 设 现 状 1969 年 10 月, 北 京 地 铁 第 一 期 工 程 投 入 试 运 营, 中 国 第 一 条 地 铁 随 之 而 诞 生 1984 年 12 月, 天 津 地 铁 建 成 通 车, 1989 年 12 月 29 日, 北 京 地 铁 二 期 工 程 正 式 交 付 运 营 到 上 世 纪 90 年 代 随 着 城 市 规 模 的 逐 渐 扩 大 上 海 广 州 深 圳 重 庆 南 京 等 城 市 相 继 建 设 了 地 铁 或 轻 轨 从 此 我 国 的 城 市 轨 道 交 通 建 设 进 入 了 迅 猛 发 展 时 期 截 止 2012 年 初, 我 国 已 有 北 京 上 海 天 津 重 庆 等 14 个 城 市 开 通 城 市 轨 道 交 通 运 营 线 路 近 70 条, 总 运 营 里 程 达 到 近 2000 公 里 详 见 表 年 9 月 5 日, 国 家 发 改 委 批 复 了 25 条 城 市 轨 道 交 通 建 设 项 目, 累 计 投 资 额 超 过 8000 亿, 涉 及 19 个 城 市 在 十 二 五 期 间 还 将 继 续 扩 大 规 模 建 设 地 铁, 要 建 成 投 运 2500 公 里 左 右, 年 均 500 公 里 左 右 到 2020 年 末, 全 国 40 个 城 市 将 建 成 总 里 程 将 达 7000 公 里 左 右 城 市 轨 道 交 通 ( 地 铁 或 轻 轨 线 路 ) 收 稿 日 期 : 作 者 简 介 : 曾 摇 锟 ( ), 男, 陕 西 汉 中 人, 讲 师, 主 要 研 究 方 向 : 城 市 轨 道 施 工 与 维 护

13 第 4 期 曾 摇 锟, 李 建 雄 : 我 国 地 铁 现 有 问 题 与 发 展 对 策 探 讨 11 表 1 摇 我 国 城 市 轨 道 交 通 建 设 规 模 序 号 城 市 线 路 条 数 线 路 长 度 车 站 数 序 号 城 市 线 路 条 数 线 路 长 度 车 站 数 1 上 海 南 京 北 京 长 春 广 州 大 连 深 圳 沈 阳 天 津 武 汉 香 港 西 安 重 庆 成 都 摇 我 国 地 铁 所 存 在 问 题 2. 1 摇 客 流 预 测 不 准 确 受 城 市 人 口 数 量 增 长 的 难 预 见 性, 我 国 城 市 轨 道 交 通 建 设 出 现 了 客 流 预 测 不 准 确 问 题, 即 输 送 能 力 不 足 或 过 剩 输 送 能 力 主 要 表 现 是 满 载 率 和 常 态 常 态 限 流 两 方 面 在 大 部 分 大 型 城 市 出 现 了 输 送 能 力 严 重 不 足 现 象 如 北 京 地 铁 早 在 2011 年 12 月 开 通 的 所 有 车 站 中 就 有 36 个 车 站 进 行 分 时 段 限 流 5 号 线 早 高 峰 满 载 率 达 135% 1 号 线 日 均 运 输 旅 客 150 万 人 次, 满 载 率 更 是 达 到 149% 上 海 地 铁 在 2012 年 3 月 份 也 出 现 了 超 过 了 30 多 个 车 站 分 时 段 限 流, 工 作 日 早 高 峰 客 流 最 高 区 段 满 载 率 统 计 (8 点 ~ 9 点 ):1 号 线 为 94. 7% 3 号 线 为 106% 5 号 线 为 109% 6 号 线 为 133% 7 号 线 为 101% 8 号 线 为 % 9 号 线 为 89. 7% 但 部 分 城 市 地 铁 建 设 相 对 超 前, 出 现 了 满 载 率 较 低 的 现 象 2. 2 摇 建 设 资 金 不 足 城 市 轨 道 交 通 建 设 成 本 和 运 营 费 用 巨 大, 但 由 于 城 市 轨 道 交 通 项 目 属 于 准 公 益 性 城 市 基 础 设 施 工 程 项 目, 大 多 数 轨 道 交 通 处 于 政 府 补 贴 状 态, 赢 利 水 平 低 成 本 很 难 靠 运 营 回 收 因 此 世 界 各 国 的 政 府 都 在 地 铁 的 投 融 资 运 营 过 程 中 发 挥 主 导 作 用, 但 由 于 国 内 目 前 处 于 轨 道 交 通 建 设 的 高 速 发 展 期, 国 家 和 当 地 政 府 很 难 投 资 如 此 巨 大 的 资 金 因 此 巨 大 部 分 地 铁 建 设 资 金 不 足 从 而 导 致 出 现 一 系 列 相 关 问 题 图 1 摇 美 国 地 铁 运 营 费 用 构 成 比 图 2 摇 美 国 地 铁 建 设 费 用 构 成 比 2. 3 摇 城 市 轨 道 交 通 建 设 的 人 性 化 程 度 不 高 具 有 准 公 益 性 的 城 市 轨 道 交 通 本 就 是 为 解 决 交 通 拥 挤 为 人 民 大 众 服 务 的 故 其 规 划 设 计 施 工 均 应 具 有 人 性 化 要 求 应 符 合 人 的 生 理 心 理 行 为 情 感 和 文 化 特 质 为 出 发 点 的 建 筑 空 间 环 境 设 计 的 标 准 主 要 体 现 在 车 站 建 筑 功 能 换 乘 站 建 筑 功 能 无 障 碍 交 通 衔 接 一 体 化 导 向 标 识 系 统 等 方 面 要 满 足 安 全 舒 适 便 捷 的 最 基 本 要 求 但 我 国 部 分 城 市 地 铁 受 建 设 资 金 限 制 理 念 意 识 不 高 等 因 素 影 响, 人 性 化 的 程 度 不 高, 尤 其 是 上 世 纪 修 建 的 工 程 2. 4 摇 管 理 人 员 素 质 较 低 城 市 轨 道 交 通 工 程 运 营 设 施 系 统 具 有 很 高 的 科 学 性, 自 动 化 程 度 较 强, 理 应 需 要 高 素 质 的 技 能 型 人 才 来 管 理 和 操 作, 但 考 虑 成 本 地 域 工 作 环 境 等 因 素 影 响 很 难 引 进 高 素 质 人 才 绝 大 部 分 地

14 12 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 2014 年 12 月 铁 管 理 和 运 营 人 员 的 知 识 层 次 初 次 引 进 时 在 专 科 及 专 科 以 下 另 外 繁 忙 的 地 铁 运 营 使 一 线 职 工 有 没 有 充 足 的 脱 产 培 训 和 知 识 更 新 的 时 间 和 精 力, 这 使 人 员 素 质 更 难 提 高 2. 5 摇 没 有 全 国 统 一 的 相 关 技 术 标 准 和 相 关 管 理 条 例 城 市 轨 道 交 通 工 程 原 型 是 国 家 铁 路 系 统 但 设 施 结 构 要 比 国 铁 多, 每 个 地 铁 公 司 都 有 自 己 的 相 关 规 章 和 条 例, 但 没 有 国 家 统 一 的 标 准 和 规 范 这 对 院 校 人 才 培 养 工 作 带 来 诸 多 不 变, 高 校 培 训 的 人 才 不 可 能 熟 知 每 一 个 地 铁 的 标 准, 上 岗 前 还 需 要 进 行 规 模 性 的 岗 前 培 训 同 时, 繁 多 的 规 范 和 标 准 给 地 铁 的 建 设 管 理 也 带 来 了 诸 多 不 便 3 摇 对 策 探 讨 3. 1 摇 因 地 制 宜 科 学 分 析 在 规 划 和 建 设 某 条 地 铁 前, 先 要 对 影 响 城 市 轨 道 行 业 市 场 运 行 的 诸 多 因 素 进 行 调 查 分 析, 掌 握 城 市 轨 道 行 业 市 场 运 行 规 律, 从 而 对 城 市 轨 道 行 业 的 未 来 的 发 展 趋 势 特 点 市 场 容 量 竞 争 趋 势 细 分 下 游 市 场 需 求 趋 势 等 进 行 科 学 预 测 接 着 国 家 应 对 城 市 轨 道 行 业 发 展 总 体 趋 势 特 点 和 城 市 轨 道 行 业 生 产 发 展 及 其 变 化 趋 势 进 行 科 学 分 析 通 过 对 城 市 轨 道 行 业 发 展 影 响 因 素 分 析, 总 结 出 未 来 城 市 轨 道 行 业 总 体 运 行 趋 势 特 点 预 测 城 市 轨 道 行 业 市 场 容 量 及 变 化 综 合 分 析 预 测 期 内 城 市 轨 道 行 业 生 产 技 术 产 品 结 构 的 调 整, 预 测 城 市 轨 道 行 业 的 需 求 结 构 数 量 及 其 变 化 趋 势, 规 划 时 注 意 适 度 超 前 要 避 免 短 时 间 内 客 流 超 出 预 测, 更 要 避 免 地 铁 建 设 的 过 度 而 引 起 的 资 源 浪 费 3. 2 摇 积 极 寻 求 多 种 融 资 渠 道 在 资 本 主 义 国 家, 地 铁 建 设 的 融 资 渠 道 是 非 常 多 的, 广 泛 的 吸 引 民 间 资 本, 设 置 股 份 型 公 司 模 式 这 些 也 是 我 们 可 以 借 鉴 的 在 日 本 就 把 轨 道 交 通 的 经 营 与 土 地 的 经 营 相 结 合 以 轨 道 交 通 系 统 为 中 心, 以 房 地 产 开 发 广 告 物 业 管 理 租 赁 旅 游 宾 馆 业 百 货 店 等 流 通 服 务 业 为 辅 业 的 运 营 模 式 来 经 营 城 市 轨 道 交 通 3. 3 摇 重 视 人 性 化 建 设 城 市 轨 道 交 通 作 为 服 务 于 人 的 特 殊 行 业, 应 优 化 设 计, 做 到 对 不 同 站 点, 不 同 地 域 的 服 务 设 施 差 异 化, 优 化 功 能, 尽 可 能 减 少 投 资, 人 性 化 建 设, 缓 解 地 面 交 通 压 力, 地 铁 本 是 以 人 为 本, 服 务 于 广 大 市 民, 在 设 计 施 工 过 程 中 应 以 每 个 车 站 周 边 环 境 及 人 流 量 综 合 考 虑 进 行 布 置, 保 证 车 站 在 内 部 导 向 标 志 清 晰 明 显, 尽 可 能 以 周 边 重 大 标 志 性 建 筑 物 或 广 大 市 民 所 熟 悉 的 建 筑 物 为 导 向 名 称 在 出 入 口 过 街 通 道 尽 可 能 做 到 平 顺, 减 少 上 翻, 下 穿 在 地 铁 设 计 施 工 工 程 中, 往 往 会 遇 到 城 市 不 能 迁 改 的 重 大 管 道, 最 终 为 了 避 让 管 道, 通 道 施 工 不 得 不 进 行 避 让, 造 成 通 道 不 平 顺, 会 有 过 多 踏 步, 造 成 老 弱 病 残 等 通 行 不 顺 畅 3. 4 摇 加 强 员 工 培 训 提 高 行 业 人 员 准 入 门 槛 提 高 人 员 素 质 应 对 管 理 人 员 素 质 较 低 的 问 题, 企 业 可 以 考 虑 增 加 职 工 福 利 待 遇 引 进 高 素 质 人 才, 对 既 有 的 员 工 定 期 进 行 适 应 性 和 知 识 更 新 等 一 系 列 的 脱 产 培 训, 使 其 能 适 应 目 前 地 铁 运 营 管 理 的 需 求 3. 5 摇 制 定 统 一 规 范 和 标 准 制 定 和 推 行 全 国 统 一 标 准, 规 范 地 铁 施 工 和 运 营 管 理, 是 业 内 人 士 的 一 致 呼 声 和 愿 望 是 提 高 设 备 管 理 水 平 和 效 率 的 一 个 重 要 途 径 可 以 考 虑 借 鉴 国 铁 的 模 式 制 定 统 一 的 技 规 修 规 安 规 等 规 范 参 考 文 献 : [1] 朱 摇 军. 我 国 城 市 轨 道 交 通 发 展 现 状 与 对 策 研 究 [J]. 城 市 轨 道 交 通 研 究,2005(6).

15 第 4 期 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 No 年 12 月 Journal of Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed Dec 关 于 铁 路 路 基 施 工 及 质 量 控 制 的 探 讨 李 摇 波, 陈 花 林 ( 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院, 湖 南 衡 阳 ) 摘 摇 要 : 本 文 笔 者 根 据 自 己 的 工 作 实 践, 从 填 料 的 粉 碎 改 良 填 料 拌 和 方 法 路 基 填 筑 这 几 方 面 探 讨 了 铁 路 路 基 施 工 工 艺 及 质 量 控 制 关 键 词 : 铁 路 路 基 ; 施 工 ; 质 量 控 制 中 图 分 类 号 :U213 郾 1 摇 文 献 标 志 码 :A 摇 摇 文 章 编 号 :D011 - (2014) The Discussion of the Railroad Bed Construction and Quality Monitoring LI Bo,CHEN Hua 鄄 lin (Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed,hengyang,hunan ) Abstract:According to the authors 謘 own experience,this paper discusses the railroad bed construction technology and quality monitoring on the following aspects: the packing crushing, improved the mixing method of packing,railroad filling. Key words:railroad bed; construction; quality monitoring 引 摇 言 铁 路 要 为 列 车 的 高 速 行 驶 提 供 一 个 高 平 顺 性 和 稳 定 性 的 轨 下 基 础, 而 路 基 作 为 轨 道 结 构 的 基 础, 必 须 具 有 强 度 高 刚 度 大 稳 定 性 和 耐 久 性 好, 并 能 抵 抗 各 种 自 然 因 素 的 影 响, 在 运 营 条 件 下 将 线 路 轨 道 的 设 计 参 数 保 持 在 要 求 的 标 准 范 围 之 内 选 择 何 种 经 济 安 全 有 效 的 填 筑 施 工 工 艺 和 质 量 检 验 方 法 以 保 证 铁 路 的 正 常 运 营, 是 目 前 急 需 解 决 的 问 题 下 面 笔 者 探 讨 了 关 于 铁 路 路 基 施 工 及 养 护 措 施 1 摇 填 料 的 粉 碎 为 保 证 改 良 剂 与 粘 性 土 拌 和 的 均 匀 性, 改 良 土 拌 和 前 应 首 先 对 原 填 料 进 行 粉 碎 粉 碎 粘 性 土 主 要 有 两 种 方 法 : 1. 1 摇 灰 土 破 碎 机 粉 碎 首 先 将 填 料 运 至 凉 晒 场 地 摊 开 凉 晒, 并 用 三 铧 犁 旋 耕 机 将 尺 寸 过 大 的 土 块 破 碎 然 后, 将 填 料 运 放 至 土 壤 破 碎 机 储 料 仓, 再 由 储 料 仓 用 皮 带 输 送 至 粉 碎 筒 粉 碎 粉 碎 后 的 土 料 应 及 时 拌 和, 不 能 及 时 拌 和 的 应 用 防 雨 布 覆 盖 防 止 雨 淋 或 受 潮 再 次 凝 结 一 般 工 艺 流 程 如 下 : 图 1 摇 灰 土 破 碎 机 粉 碎 填 料 工 艺 流 程 灰 土 破 碎 机 粉 碎 的 主 要 特 点 : 填 料 的 最 大 粒 径 和 级 配 可 通 过 调 整 机 械 参 数 控 制, 粉 碎 质 量 可 控 性 高, 粉 碎 效 果 好 但 粉 碎 功 效 较 低 尤 其 是 收 稿 日 期 : 作 者 简 介 : 李 摇 波 ( ), 男, 助 理 工 程 师, 主 要 研 究 方 向 : 铁 路 工 程 施 工 与 维 护 工 程 力 学 等 陈 花 林 ( ), 女, 副 教 授, 主 要 研 究 方 向 : 铁 路 工 程 概 预 算 铁 路 轨 道 工 程 力 学 等

16 14 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 2014 年 12 月 当 填 料 含 水 量 较 高 时, 粉 碎 非 常 困 难, 粉 碎 产 量 大 幅 度 下 降 1. 2 摇 轮 式 拌 和 机 粉 碎 应 选 择 一 个 足 够 大 的 凉 晒 场 地 对 取 之 取 土 场 填 料 摊 铺 凉 晒 来 调 节 含 水 量, 并 用 三 铧 犁 旋 耕 机 将 过 大 尺 寸 的 土 块 破 碎 然 后 用 倾 卸 车 运 输 至 路 基 面 堆 放 再 根 据 料 场 土 的 天 然 含 水 量 和 所 用 运 料 车 辆 的 吨 位, 计 算 每 车 料 在 施 工 作 业 面 上 的 堆 放 距 离 将 土 均 匀 的 摊 铺 在 预 定 的 宽 度 上, 表 面 力 求 平 整 摊 铺 完 成 后 用 WBL21 - II 型 稳 定 土 轮 式 拌 和 机 粉 碎 粉 碎 深 度 以 大 于 摊 铺 厚 度 l cm 为 准 一 般 工 艺 流 程 如 下 : 图 2 摇 轮 式 拌 和 机 粉 碎 填 料 工 艺 流 程 这 种 方 法 直 接 将 土 运 输 至 路 基 面 上 摊 铺 后 进 行 粉 碎, 粉 碎 质 量 除 受 拌 和 机 械 装 备 本 身 因 素 外, 主 要 受 粉 碎 前 填 料 的 含 水 量 的 影 响 从 粉 碎 后 筛 分 结 果 看 : 粉 碎 前 含 水 量 较 低 接 近 塑 限 含 水 量 的 层 位 粉 碎 质 量 比 粉 碎 前 含 水 量 较 高 的 层 位 好 采 用 轮 式 拌 和 机 粉 碎, 其 工 艺 流 程 相 对 较 为 简 单, 工 效 高, 缺 点 是 粉 碎 质 量 控 制 较 困 难 2 摇 改 良 填 料 拌 和 方 法 2. 1 摇 厂 拌 法 拌 和 在 正 式 拌 制 混 合 料 之 前, 必 须 先 调 试 所 用 的 设 备, 找 出 各 料 斗 ( 填 料 水 改 良 剂 ) 材 料 计 量 数 量, 使 混 合 料 的 颗 粒 组 成 含 水 量 和 改 良 剂 的 配 比 达 到 规 定 的 要 求 一 般 厂 拌 设 备 与 灰 土 破 碎 机 场 地 粉 碎 设 备 置 于 同 一 场 地, 粉 碎 完 成 后 直 接 进 行 拌 和, 拌 成 的 混 合 料 应 尽 快 运 送 到 铺 筑 现 场, 为 减 少 水 分 损 失, 运 送 过 程 中 车 上 的 混 合 料 应 用 防 雨 布 授 盖 粉 碎 机 拌 和 机 及 摊 铺 机 的 生 产 能 力 应 相 匹 配, 以 提 高 整 个 填 筑 工 艺 流 程 的 功 效 根 据 现 场 拌 和 经 验 看, 厂 拌 法 具 有 可 控 性 高, 配 料 精 度 高, 混 合 料 拌 和 质 量 好 的 优 点 但 其 工 艺 流 程 相 对 复 杂, 工 效 较 低, 受 填 料 含 水 量 的 影 响 显 著 ; 2001 / h 的 厂 拌 设 备 生 态 能 力 在 100t / h 左 右, 含 水 量 过 高 在 拌 和 过 程 中 很 容 易 结 团, 影 响 拌 和 的 功 效 和 均 匀 性 从 满 足 路 堤 填 筑 施 工 要 求 出 发, 考 虑 到 改 良 填 料 在 运 输 摊 铺 过 程 中 含 水 量 的 损 失, 拌 和 时 填 料 含 水 量 宜 控 制 在 比 最 优 含 水 量 高 1 郾 5% 以 下 比 较 合 适 2. 2 摇 路 拌 法 拌 和 路 拌 法 是 将 摊 铺 在 路 基 面 上 的 填 料 用 稳 定 土 拌 和 机 粉 碎 合 格 后, 用 平 地 机 整 平, 按 设 计 要 求 布 撒 改 良 剂, 再 用 稳 定 土 拌 和 机 拌 和 摊 铺 改 良 剂 时, 首 先 按 设 计 掺 入 比 计 算 出 单 位 面 积 改 良 剂 重 量, 据 此 在 路 基 面 上 划 分 网 格, 方 格 网 面 积 的 大 小 以 每 格 放 置 1 袋 ( 每 袋 改 良 剂 重 50kg) 改 良 剂 为 宜 摆 放 改 良 剂 经 确 认 无 误 后 用 刮 板 均 匀 摊 开, 然 后 用 轮 式 稳 定 土 拌 和 机 进 行 拌 和 拌 和 过 程 中 应 设 专 人 跟 随 拌 和 机, 随 时 检 验 混 合 料 含 水 量 和 拌 和 深 度, 含 水 量 检 验 可 用 核 子 密 度 仪 使 含 水 量 保 持 在 比 最 优 含 水 量 高 1. 5% 以 下 为 佳, 为 保 证 拌 和 层 与 下 承 层 的 粘 结, 拌 和 深 度 宜 深 入 下 层 1cm 严 禁 在 拌 和 层 底 部 留 有 素 土 夹 层 冶 轮 式 拌 和 机 拌 和 完 成 的 标 志 : 混 合 料 应 达 到 色 泽 一 致, 没 有 灰 条 灰 团 和 花 面, 没 有 粗 细 颗 粒 窝 冶, 且 水 分 合 适 和 均 匀, 然 后 立 即 取 样 检 验 其 特 点 是 : 工 艺 流 程 相 对 简 单, 工 效 高 但 拌 和 精 度 相 对 较 低, 环 境 污 染 程 度 高, 受 气 候 影 响 大 3 摇 路 基 填 筑 3. 1 摇 填 料 控 制 (1) 填 料 类 别 : 基 床 表 层 采 用 级 配 碎 石, 基 床 底 层 采 用 A, B 组 填 料 或 改 良 土 填 筑, 基 填 料 粒 径 不 得 大 于 60mm, 同 时 因 为 通 过 填 筑 工 艺 试 验 发 现 当 填 料 粒 径 大 于 60mm 时 容 易 出 现 离 析 集 料 窝 现 象, 当 填 料 粒 径 小 于 60mm 时 各 种 检 测 指 标 最 佳, 当 天 然 填 料 粒 径 不 满 足 要 求 时 应 进 行 过 筛 处 理 (2) 填 料 含 水 率 填 料 最 优 含 水 率 应 根 据 室 内 标 准 击 实 试 验 确 定, 施 工 过 程 中 实 际 含 水 率 应 控 制 在 最 优 含 水 率 附 近 的 一 定 范 围 当 天 然 土 的 含 水 率 过 高 时 应 进 行 翻 晒 降 至 允 许 范 围, 当 天 然 土 的 含 水 率 过 低 时 应 进 行 增 湿 3. 2 摇 分 层 填 筑 (1) 分 层 摊 铺 整 平 采 用 碎 石 类 土 和 砾 石 类 土 填 筑 时, 分 层 的 最 大 压 实 厚 度 不 应 大 于 40cm, 采 用 砂 类 土 和 改 良 细

17 第 4 期 李 摇 波, 陈 花 林 : 关 于 铁 路 路 基 施 工 及 质 量 控 制 的 探 讨 15 粒 土 填 筑 时, 分 层 的 最 大 压 实 厚 度 不 应 大 于 30cm 化 学 改 良 土 混 合 料 应 全 断 面 均 匀 摊 铺, 不 得 出 现 纵 向 接 缝, 不 宜 中 断 当 因 故 中 断 超 过 2h 时, 应 设 置 横 向 施 工 缝, 横 向 接 缝 应 采 用 搭 接 施 工 各 种 填 料 分 层 填 筑 的 最 小 分 层 厚 度 不 宜 小 于 10cm 填 料 摊 铺 应 使 用 推 土 机 进 行 初 平, 再 用 平 地 机 进 行 平 整, 填 层 面 应 无 显 著 的 局 部 凹 凸, 并 应 做 成 向 两 侧 横 向 排 水 坡 (2) 压 实 控 制 淤 压 实 顺 序 应 按 先 两 侧 后 中 间, 先 静 压 后 弱 振 再 强 振 最 后 静 压 的 操 作 程 序 进 行 碾 压 各 区 段 交 接 处, 应 互 相 重 叠 压 实, 纵 向 搭 接 长 度 不 应 小 于 2m, 沿 线 路 纵 向 行 与 行 之 间 压 实 重 叠 不 应 小 于 40cm, 上 下 两 层 填 筑 接 头 应 错 开 不 小 于 3m 于 压 实 控 制 压 实 控 制 是 路 基 填 筑 最 关 键 的 一 道 工 序, 直 接 决 定 了 路 基 的 填 筑 质 量 和 效 果 压 实 控 制 的 关 键 主 要 是 填 层 厚 度 填 料 含 水 率 及 压 实 遍 数 3. 3 摇 过 渡 段 施 工 (1) 过 渡 段 地 基 处 理 过 渡 段 地 基 处 理 应 与 桥 台 或 涵 洞 及 相 邻 的 路 基 同 时 进 行, 并 注 意 与 构 筑 物 衔 接 处 不 得 有 漏 做 情 况 以 往 曾 有 因 桥 台 里 程 调 整 或 因 桥 台 施 工 时 台 后 堆 放 一 些 建 筑 材 料 导 致 地 基 处 理 少 做 漏 做 的 情 况 地 基 处 理 前 后 应 做 好 地 表 水 疏 排 措 施, 防 止 被 水 浸 泡 而 降 低 承 载 力 并 发 生 较 大 的 变 形 另 外 对 于 桥 台 或 涵 洞 的 基 坑 在 回 填 时 应 注 意 将 积 水 淤 泥 松 软 土 及 一 些 施 工 垃 圾 等 清 除 彻 底, 并 按 设 计 要 求 采 用 的 材 料 规 范 回 填, 防 止 基 坑 回 填 沉 降 造 成 过 渡 段 产 生 较 大 的 沉 降 变 形 (2) 填 筑 顺 序 为 保 证 过 渡 段 填 筑 质 量, 原 则 上 过 渡 段 应 与 相 邻 路 堤 按 水 平 分 层 同 时 填 筑 但 由 于 桥 台 或 涵 洞 等 构 筑 物 相 对 于 路 基 施 工 进 度 的 滞 后, 过 渡 段 往 往 都 是 在 相 邻 路 基 及 桥 台 等 构 筑 物 等 施 工 完 毕 后 才 施 工 为 保 证 路 基 施 工 进 度, 不 能 同 时 施 工 的 困 难 地 段, 可 采 取 在 桥 台 后 预 留 一 定 长 度 的 路 堤 填 筑 段 并 规 范 做 出 台 阶, 待 过 渡 段 施 工 条 件 成 熟 后 与 过 渡 段 一 起 施 工 结 摇 语 铁 路 路 基 工 程 质 量 的 好 坏 直 接 关 系 到 路 基 工 后 的 沉 降, 关 系 到 轨 道 的 平 顺 性 及 运 营 的 安 全 性 舒 适 性 填 料 的 粉 碎 改 良 填 料 拌 和 方 法 路 基 填 筑 等 整 个 过 程 都 是 至 关 重 要 的, 每 个 环 节 都 是 路 基 质 量 控 制 成 败 的 关 键 在 施 工 中 如 能 够 按 部 就 班 科 学 有 序 组 织 施 工, 抓 住 控 制 要 点, 及 时 发 现 问 题 总 结 经 验, 通 过 行 之 有 效 的 质 量 管 理 措 施, 路 基 的 施 工 质 量 及 工 后 沉 降 变 形 是 完 全 可 控 的 参 考 文 献 : [1] 邹 舒 岩. 关 于 铁 路 路 基 施 工 过 程 中 填 料 控 制 管 理 重 要 性 的 分 析 [J]. 铁 路 工 程 技 术 管 理,2009,10. [2] 王 立 峰. 我 国 铁 路 工 程 建 设 施 工 中 路 基 施 工 管 理 控 制 工 作 的 开 展 [J]. 现 代 铁 路 技 术 发 展 资 讯,2010,5.

18 第 4 期 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 No 年 12 月 Journal of Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed Dec 浅 析 工 地 钢 轨 焊 接 正 火 过 程 中 存 在 的 问 题 金 能 龙, 张 庆 海 ( 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院, 湖 南 衡 阳 ) 摘 摇 要 : 现 场 移 动 闪 光 焊 采 用 火 焰 摆 动 方 式 进 行 加 热 正 火, 正 火 过 程 中 存 在 各 种 因 素 会 影 响 正 火 的 效 果 甚 至 会 给 钢 轨 带 来 伤 损, 如 正 火 温 度 的 控 制 在 钢 轨 存 在 应 力 的 情 况 下 进 行 正 火 等 因 素 只 有 制 定 合 理 的 工 地 钢 轨 焊 接 的 正 火 工 艺, 考 虑 钢 轨 的 温 度 应 力 及 正 火 的 温 度 等 因 素, 合 理 的 安 排 施 工 工 艺, 同 时 提 高 正 火 人 员 的 技 术 水 平, 才 能 使 工 地 钢 轨 焊 接 接 头 的 正 火 达 到 预 期 的 效 果 关 键 词 : 正 火 ; 工 地 钢 轨 焊 接 ; 温 度 应 力 ; 轨 温 中 图 分 类 号 :U213 郾 4 摇 文 献 标 志 码 :A 摇 摇 文 章 编 号 :D011 - (2014) Analysis of the Problems Existing in the Site Rail Welding Normalizing Process JIN Neng 鄄 long,zhang Qing 鄄 hai (Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed,hengyang,hunan ) Abstract:Mobile flash welding adopts flash swinging way to heating. In the process of nor 鄄 malizing,there are various factors that affect the effect of normalizing and even bring rail dam 鄄 age,such as the control of normalizing temperature,normalizing under the presence of stress in the rail. Only making reasonable site rail welding normalizing process,considering the rail tem 鄄 perature stress and normalizing temperature, arranging construction technology reasonably and enhancing the technical level of normalizing at the same time,can we make the site rail welding normalizing achieve the desired effect. Key words:fire; site rail welding; temperature stress; the rail temperature 1 摇 正 火 的 目 的 与 工 艺 焊 后 正 火 热 处 理 工 艺 的 目 的 是 消 除 由 于 焊 接 热 循 环 而 产 生 的 热 影 响, 改 善 焊 接 接 头 的 综 合 机 械 性 能, 使 焊 接 热 循 环 过 程 形 成 的 晶 粒 细 化, 提 高 韧 性, 改 善 焊 接 残 余 应 力 的 分 布 焊 后 热 处 理 的 正 火 影 响 对 接 头 起 着 决 定 性 作 用 现 在 基 地 闪 光 焊 采 用 中 频 电 感 应 加 热 喷 风 冷 却 工 艺 方 案 现 场 移 动 闪 光 焊 采 用 火 焰 摆 动 方 式 加 热, 随 后 空 冷 或 鼓 风 冷 却 工 艺 方 案 氧 鄄 乙 炔 气 体 火 焰 加 热 属 于 外 热 式 传 导 加 热, 这 种 方 法 人 为 因 素 影 响 较 大, 加 热 温 度 不 易 控 制, 劳 动 条 件 差 效 果 不 稳 定, 现 场 移 动 闪 光 焊 由 于 受 条 件 限 制, 现 仍 采 用 火 焰 摆 动 方 式 加 热, 但 是 只 要 严 格 控 制 工 艺 参 数, 也 可 取 得 良 好 的 效 果 2 摇 工 地 钢 轨 焊 接 正 火 过 程 中 存 在 的 问 题 及 分 析 讨 论 摇 摇 (1) 从 金 属 学 的 原 理 出 发, 焊 后 接 头 温 度 降 收 稿 日 期 : 作 者 简 介 : 金 能 龙 ( ), 男, 甘 肃 永 靖 人, 讲 师, 主 要 研 究 方 向 : 土 木 工 程 铁 道 工 程

19 第4 期 金能龙,张庆海:浅析工地钢轨焊接正火过程中存在的问题 17 在软化的问题 焊接接头软化的本质是由于正火 加热不足,使焊接接头奥氏体化未能充分进行,从 而形成粒状珠光体显微组织,导致硬度较低 在 线路运营中会产生较大的磨耗量,由于焊接接头 的软化,会在焊头部位出现凹陷( 低塌) 或者马鞍 形磨耗,降低了焊接接头额使用寿命,影响行车的 舒适度和安全性 (2) 氧鄄乙炔气体火焰加热属于外热源传导 加热,正火火焰应该采用微碳化焰 使用氧化焰 会导致钢轨焊头表面温度高,心部温度低,焊头达 图 1摇 正火示意图 不到全断面正火效果,即未正透 落锤试验中,会 发现断口的轨头心部较亮边缘较暗能分清的金属 光泽 (3) 正火过程中存在应力情况下进行正火 由于现场焊接过程中会出现各种工序的衔接以及 班组的交接等因素,导致钢轨轨温会发生变化,钢 轨内部产生了温度应力 正火过程中存在拉应 力,在现场人员没有准确分析的情况下进行,会产 生钢轨被拉细,或者存在压应力钢轨被胀粗 合 武线白天进行工地焊轨作业,为了赶工期就安排 正火在夜间进行,因为白天焊接的钢轨,在晚上内 部存在大量的拉应力,导致几处焊头被拉细,经检 验,已经不能符合规定,进行了全部锯掉重焊的惨 痛教训 晚上焊接的钢轨,由于没及时正火处理, 图 2摇 火焰正火图 到 550益 以下时,奥氏体向珠光体的转变已完成, 再重新加热进行正火,会得到细化的组织晶粒 a. 正火过程中,起始温度过高 施工过程中, 夏季施工时焊接温度降至 500益 以下时间较长, 由于着急赶工,在表面温度没有降至 500益 以下 进行正火 由于钢轨表面温度与内部温度差距较 大,钢轨内部温度还高于奥氏体转变开始温度,仍 是粗大的奥氏体粗晶组织,继续加热时,粗晶组织 继续粗化,在自然的冷却下,使得转化后晶粒依然 粗大,这种粗晶组织韧性 塑性都很低 在白天存在压应力的情况下正火,使焊头出现明 显的臌胀 某线在换轨施工中,由于锁定焊焊接 后的正火温度未降到规定温度而进行应力放散撞 击钢轨,使得焊头被拉细 3摇 思考与建议 (1) 合理安排工序,考虑将粗打磨布置在焊 轨焊接完成之后,正火还可以消除粗打磨过程中 因为操作不慎而产生的马氏体组织 严禁浇水冷 却,宜采用风冷 正火前应测量钢轨表面温度,在 其低于 500益 的时候进行正火 (2) 在钢轨加热过程中,应该经常测量轨温, b. 正火过程中,终了温度过高, 焊后热处理 用光电测温仪进行测量,光电测温仪的量程应该 的关键 正火温度超过高于 950益,奥氏体晶粒 者怕钢轨存在应力,焊接接头会被拉细或臌胀的 加热温度控制是否准确,是衡量焊后热处理效果 组织会迅速长大,冷却后,转变成的珠光体和铁素 体晶粒组织也变的粗大,从而降低了焊头的力学 性能 c. 正火过程中,终了温度过低,会导致焊接接 头达不到正火处理的预期目的,会使焊接接头存 大于 950益 现场中,很多操作人员采用目测或 风险,故意降低温度,给监理人员或者建设单位一 种已经进行了正火的假象,而没有达到实际的目 的 不同类型的钢轨,其终了温度的不同,应该严 格按照工艺控制终了温度,从而达到良好的效果

20 18 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 2014 年 12 月 表 1 摇 钢 种 不 同 钢 种 焊 后 热 处 理 加 热 温 度 选 择 轨 头 轨 底 中 加 热 温 度 / 益 轨 底 侧 加 热 温 度 / 益 U75V 880 ~ 920 益 逸 780 U71Mn 860 ~ 900 益 逸 800 (3) 火 焰 强 度 是 通 过 流 量 控 制 箱 的 乙 炔 流 量 微 调 阀 和 氧 气 流 量 微 调 阀 进 行 调 节 控 制 的, 使 火 焰 为 微 碳 化 火 焰 焊 接 接 头 应 是 摆 动 中 心, 摆 动 幅 度 不 小 于 60mm, 火 焰 的 摆 动 频 率 要 控 制 在 60 次 / 分 钟 左 右, 均 匀 摆 动, 确 保 焊 头 被 正 透 (4) 为 了 防 止 焊 头 被 拉 细 或 者 胀 粗, 应 该 是 : a. 在 钢 轨 焊 接 施 工 工 艺 确 定 的 时 候, 要 考 虑 正 火 中 是 否 存 在 应 力 的 问 题, 合 理 的 安 排 施 工 工 艺, 确 保 焊 头 在 没 有 温 度 应 力 和 外 来 应 力 的 情 况 下 进 行 正 火 处 理 b. 焊 接 时, 要 认 真 的 做 好 钢 轨 焊 接 时 的 温 度 记 录, 正 火 前, 进 行 钢 轨 温 度 的 测 定, 要 分 析 钢 轨 的 温 度 变 化 情 况, 或 者 是 否 有 外 力 存 在, 选 择 合 适 的 钢 轨 温 度 时 进 行 正 火 处 理 c. 在 新 建 线 路 中, 因 为 焊 接 技 术 原 因 或 者 焊 接 人 员 责 任 性 不 强 等 原 因, 导 致 焊 头 平 直 度 达 不 到 要 求, 很 多 施 工 单 位 采 用 了 加 热 矫 正 ( 因 为 使 用 正 火 设 备 进 行 矫 正 也 叫 正 火 矫 正 ) 的 方 法, 这 时, 无 缝 线 路 已 经 形 成, 钢 轨 内 可 能 存 在 较 大 的 温 度 应 力, 有 些 正 火 人 员 误 以 为 现 在 的 钢 轨 已 经 被 扣 件 锁 定, 钢 轨 中 不 存 在 应 力, 盲 目 的 进 行 处 理, 导 致 焊 头 臌 胀 或 者 拉 细 所 以 矫 正 的 时 间 应 该 在 锁 定 轨 温 内 进 行 矫 正 4 摇 结 摇 论 响, 所 以 要 不 断 的 研 究 和 试 验, 逐 步 的 完 善 施 工 工 艺 和 设 备 性 能, 争 取 焊 接 接 头 的 性 能 有 较 大 的 提 高 施 工 技 术 交 底 中 的 施 工 工 艺 中, 考 虑 钢 轨 的 温 度 应 力 及 正 火 的 温 度, 合 理 的 安 排 施 工 工 艺, 从 而 达 到 良 好 的 正 火 效 果 在 施 工 单 位 的 正 火 人 员, 有 很 多 单 位 是 采 用 了 劳 务 工, 这 些 人 员 不 明 白 正 火 的 原 理, 也 不 会 分 析 钢 轨 温 度 应 力, 很 容 易 导 致 焊 接 接 头 没 有 达 到 正 火 的 目 的 或 者 使 焊 头 出 现 损 伤, 所 以 正 火 的 主 要 参 与 人 员 或 者 工 班 长 应 该 为 正 式 职 工, 也 应 对 正 火 人 员 进 行 正 火 原 理 及 应 力 分 析 的 培 训, 培 训 合 格 后 再 进 行 上 岗 在 实 践 中 不 断 的 总 结, 培 养 一 支 懂 理 论 懂 技 术 责 任 性 强 高 素 质 的 稳 定 性 队 伍, 从 而 使 我 们 国 家 的 焊 接 技 术 更 上 一 个 台 阶, 对 我 国 铁 路 事 业 的 发 展 有 着 重 要 意 义 参 考 文 献 : [1] 中 华 人 民 共 和 国 铁 道 部. TB / T , 钢 轨 焊 接 [S]. 北 京 : 中 国 铁 道 出 版 社,2005. [2] 刘 雄 义. 钢 轨 气 压 焊 焊 后 正 火 热 处 理 工 艺 的 探 讨 [J]. 铁 道 标 准 设 计,2006(5):8 鄄 10. [3] 崔 冬 芳, 王 艳 华, 胡 智 博, 安 天 生. 钢 轨 移 动 闪 光 焊 接 接 头 软 化 问 题 的 研 究 [J]. 铁 道 技 术 监 督,2009(12): 6 鄄 10. [4] 周 清 跃, 张 银 花, 杨 来 顺, 黎 连 修. 钢 轨 的 材 质 性 能 及 相 关 工 艺 [M]. 北 京 : 中 国 铁 道 出 版 社,2005. [5] 周 清 跃, 王 树 清, 邵 扬 道, 乜 树 范. 钢 轨 焊 后 热 处 理 的 研 究 [J]. 中 国 铁 道 科 学,1994. [6] 张 贵 锋, 苗 慧 霞, 张 建 勋, 等. 焊 后 多 次 正 火 对 超 细 粒 钢 热 影 响 区 组 织 与 硬 度 的 影 响 [J]. 西 安 交 通 大 学 学 报,2008,42(1):65 鄄 69. 正 火 处 理 的 好 坏 对 焊 接 接 头 有 着 很 大 的 影

21 第 4 期 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 No 年 12 月 Journal of Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed Dec 高 铁 发 展 态 势 戴 力 斌 ( 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院, 湖 南 衡 阳 ) 摘 摇 要 : 本 文 对 世 界 和 中 国 铁 路 发 展 历 史 铁 路 比 较 优 势 高 铁 规 模 扩 展 高 铁 技 术 更 新 和 高 铁 系 统 跟 进 进 行 了 详 细 的 介 绍, 特 别 对 高 铁 规 模 扩 展 和 高 铁 技 术 更 新 进 行 了 着 重 说 明, 以 期 为 高 铁 未 来 发 展 做 出 贡 献 中 图 分 类 号 :F532 摇 文 献 标 志 码 :A 摇 摇 文 章 编 号 :D011 - (2014) Development Trend of the High 鄄 speed Railway DAI Li 鄄 bing (Hunan Technical College of Railway High 鄄 speed,hengyang,hunan,421002) Abstract:This paper makes a detailed introduction to the trian development histories of the world and China,comparative advantage,scale expansion,technological upgrading and sys 鄄 tem improvement of the high 鄄 speed railway, especially emphasizing the scale expansion and technological upgrading,hoping to make a contribution to the future development of high 鄄 speed railway. 引 摇 言 2011 年 7 月 23 日 甬 温 线 特 大 事 故 后, 人 们 对 高 铁 的 安 全 设 备 稳 定 和 行 车 速 度 产 生 了 疑 虑 Vmax 虽 从 350km / h 降 至 300km / h, 编 组 也 有 削 减, 但 人 们 对 高 铁 的 认 识 更 加 理 性, 热 度 不 减 反 升 高 铁 成 了 人 们 出 行 的 首 选 1 摇 历 摇 史 1825 年 英 国 修 建 了 世 界 上 第 一 条 铁 路 ;1903 年 10 月 27 日, 德 国 试 验 速 度 达 210km / h;1955 年 3 月 28 日, 法 国 试 验 速 度 达 331km / h;1964 年 10 月 1 日, 日 本 东 海 道 新 干 线 运 行 速 度 达 210km / h; 法 国 1996 年 5 月 18 日 试 验 速 度 达 km / h, 2007 年 试 验 速 度 达 km / h 中 国 1909 年 修 建 京 张 铁 路 ;1994 年 广 深 准 高 速 达 到 了 120km / h, 后 向 160km / h 200km / h 运 动 武 广 高 铁 2009 年 试 验 速 度 达 到 了 km / h; 沪 杭 高 铁 2010 年 10 月 试 验 最 高 速 达 416 郾 6km / h; 京 沪 高 铁 2013 年 3 月 试 验 速 度 达 486 郾 1km / h;2014 年 1 月 16 日, 中 国 南 车 制 造 的 CIT500 型 列 车 试 验 速 度 达 到 了 605km / h 我 院 1985 年 询 问 英 国 BB 有 限 公 司 中 国 铁 路 提 速 可 能, 得 到 肯 定 回 答 ;1995 年 9 月 编 印 全 国 第 一 本 高 速 铁 路 校 本 教 材, 并 供 MTR 使 用 ; 1996 年 12 月 高 速 铁 路 线 路 由 中 铁 出 版 社 正 式 出 版 ;2012 年 1 月 编 印 的 15 本 高 速 铁 路 系 列 教 材, 由 中 国 铁 道 出 版 社 出 版 2013 年 8 月 13 日 跟 进 学 习 超 级 环 技 术,12 月 出 中 文 译 本 收 稿 日 期 : 作 者 简 介 : 戴 力 斌 ( ), 男, 福 建 仙 游 人, 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 院 长 教 授, 主 要 研 究 方 向 : 工 商 管 理 铁 道 工 程 职 业 教 育 中 医 内 科 哲 学 等

22 20 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 2014 年 12 月 我 国 客 运 列 车 速 度 表 速 度 :km / h 时 间 1997 年 1998 年 2000 年 2001 年 2004 年 2007 年 4 月 8 日 第 6 次 大 提 速 平 均 速 度 48 ~ 分 类 最 大 速 度 摇 比 较 优 势 2.1 摇 相 对 安 全 ( 近 地 运 行 趋 安 制 动 专 属 通 道 ) 全 天 候 节 能 环 保 宽 松 ( 安 全 舒 适 便 捷 ) 事 故 率 ( 每 百 万 公 里 的 伤 亡 人 数 ), 铁 路 颐 公 路 颐 民 航 =1 颐 24 颐 摇 造 价 : 地 铁 2 ~ 6 亿 / km, 高 铁 1 ~ 2 亿 / km, 高 速 公 路 0. 2 ~ 0. 5 亿 / km 2. 3 摇 有 轨 电 车 : 造 价 0. 5 ~0. 9 亿 / km, 城 区 逸 150 万 人 即 可 建 采 用 750V 第 三 轨 供 电 或 1500V 集 中 供 电,50kg 工 字 型 标 准 钢 轨,Vmax 臆 70km/ h 3 摇 规 模 扩 展 3. 1 摇 世 界 高 速 铁 路 运 营 里 程 表 世 界 高 速 铁 路 运 营 里 程 表 ( 国 际 铁 路 联 盟 公 布 2014 年 9 月 24 日 更 新 ) 地 区 国 家 运 营 里 程 建 设 中 里 程 计 划 中 合 计 ( 至 2025 年 ) 奥 地 利 比 利 时 法 国 德 国 意 大 利 荷 兰 欧 洲 波 兰 葡 萄 牙 俄 罗 斯 西 班 牙 瑞 典 瑞 士 英 国 欧 洲 合 计 中 国 台 湾 印 度 亚 洲 日 本 SAUDI ARABIA( 麦 地 那 ) 韩 国 土 耳 其 亚 洲 合 计 摩 洛 哥 其 他 区 域 巴 西 美 国 其 他 国 家 合 计 世 界 世 界 合 计 中 国 所 占 比 例 % % % % 中 国 高 速 铁 路 运 营 里 程 占 全 世 界 的 % ; 在 建 里 程 占 世 界 的 %

23 第 4 期 戴 力 斌 : 高 铁 发 展 态 势 21 摇 摇 由 表 可 见, 据 UIC 统 计, 速 度 > 250km / h 的 高 速 铁 路, 截 止 于 2014 年 9 月 1 日, 已 运 营 公 里 数 中 国 为 11132km, 世 界 为 22954km, 占 48. 5% ; 在 建 公 里 数 中 国 为 7571km, 世 界 为 12754km, 占 % ; 计 划, 中 国 为 3777km, 世 界 为 18841km, 占 % 预 计 至 2025 年 中 国 高 铁 里 程 为 22480km, 世 界 为 54550km, 占 %,( 而 2011 年 世 界 高 铁 通 车 里 程 为 17166km, 中 国 为 9790km, 占 57. 0% ) 3. 2 摇 铁 路 走 出 去 1) 促 建 欧 亚 ( 满 洲 里 伦 敦 ) 中 亚 ( 乌 鲁 木 齐 德 国 ) 泛 亚 ( 昆 明 新 加 坡 ) 中 俄 加 美 高 铁 目 前 中 国 高 铁 走 出 去 战 略 中, 只 有 承 建 的 土 耳 其 安 卡 拉 伊 斯 坦 布 尔 的 158 公 里 铁 路 二 期 工 程 能 称 为 高 铁 但 在 国 家 领 导 人 的 大 力 推 动 下, 与 泰 国 罗 马 尼 亚 英 国 巴 西 形 成 了 在 高 铁 领 域 上 合 作 的 意 向,10 月 14 日 李 克 强 总 理 和 俄 罗 斯 总 理 梅 德 韦 杰 夫 就 修 建 莫 斯 科 至 喀 山 高 铁 达 成 共 识, 中 国 还 将 在 非 洲 设 立 高 速 铁 路 研 发 中 心 2) 中 国 分 别 向 埃 塞 俄 比 亚 坦 桑 尼 亚 莫 桑 比 克 土 耳 其 澳 大 利 亚 白 俄 罗 斯 法 国 巴 西 菲 律 宾 印 度 马 其 顿 新 加 坡 苏 丹 等 国 出 口 了 机 车 车 辆 其 中, 中 国 南 车 产 品 已 经 出 口 海 外 83 个 国 家 和 地 区,2013 年 该 公 司 全 年 海 外 市 场 签 约 额 达 到 亿 美 元 3) 近 年 来 中 国 铁 路 海 外 工 程 项 目 增 长 迅 速, 截 至 2010 年, 中 国 铁 路 企 业 境 外 承 揽 的 项 目 遍 及 世 界 50 多 个 国 家 和 地 区, 合 同 金 额 达 260 亿 美 元 最 近 几 年 中 国 铁 路 企 业 承 接 的 海 外 业 务 更 是 飞 速 发 展,2013 年 底 仅 中 国 铁 建 一 家 企 业 在 在 土 耳 其 尼 日 利 亚 阿 尔 及 利 亚 白 俄 罗 斯 沙 特 阿 拉 伯 安 哥 拉 越 南 等 20 多 个 国 家 和 地 区, 就 有 50 多 个 在 手 铁 路 项 目, 合 同 总 金 额 超 过 270 亿 美 元 今 年 6 月 该 公 司 旗 下 的 中 国 土 木 工 程 集 团 与 尼 日 利 亚 联 邦 交 通 部 签 订 了 尼 日 利 亚 沿 海 铁 路 项 目 框 架 合 同, 总 金 额 达 亿 美 元, 刷 新 了 中 国 对 外 承 包 工 程 单 体 合 同 额 最 高 纪 录 另 外 在 非 洲 56 个 国 家 和 地 区 当 中, 中 国 参 与 了 坦 桑 尼 亚 尼 日 利 亚 赞 比 亚 尼 日 尔 等 13 个 国 家 的 铁 路 建 设 4 摇 技 术 更 新 4. 1 摇 高 铁 及 轨 道 交 通 运 营 技 术 创 新 成 果 1) 城 轨 装 备 安 全 评 估 与 认 证 服 务 中 铁 检 验 认 证 中 心 ( 以 下 简 称 CRCC), 具 有 开 展 城 市 轨 道 交 通 装 备 通 用 产 品 通 用 应 用 和 特 定 应 用 全 面 的 安 全 评 估 和 认 证 能 力, 专 业 覆 盖 了 车 辆 系 统 制 动 系 统 牵 引 系 统 车 载 网 络 门 系 统 CBTC 信 号 系 统 ( 包 含 联 锁 ATP ATS ATO 等 ) 轨 道 电 路 应 答 器 车 载 信 号 等 CRCC 多 次 承 担 了 国 内 重 要 的 评 估 和 认 证 工 作, 包 括 上 海 市 CBTC 信 号 系 统 自 主 化 和 安 全 评 估 审 核 工 作 重 庆 市 跨 座 式 单 轨 信 号 系 统 安 全 评 估 工 作 国 家 示 范 性 工 程 温 州 市 域 铁 路 车 辆 系 统 安 全 评 估 工 作 等 2) 城 轨 试 验 线 综 合 试 验 服 务 城 市 轨 道 交 通 试 验 线 具 有 进 行 城 轨 列 车 型 式 试 验 信 号 系 统 联 调 试 验 以 及 运 行 系 统 综 合 联 调 试 验 的 能 力, 可 为 实 现 城 市 轨 道 交 通 装 备 国 产 化 进 行 产 品 安 全 测 试 与 认 证 提 供 服 务, 具 体 包 括 : 淤 城 轨 车 辆 5000 公 里 走 行 试 验 ; 于 车 辆 动 力 学 试 验 ; 盂 牵 引 性 能 试 验 ; 榆 制 动 试 验 ; 虞 逆 变 器 性 能 试 验 ; 愚 引 电 机 功 率 因 数 试 验 供 电 电 压 波 动 试 验 受 电 弓 ( 受 流 器 ) 性 能 试 验 逆 变 机 组 试 验 ; 舆 通 信 信 号 试 验 3) 基 础 设 施 第 三 方 检 测 服 务 基 础 设 施 检 测 分 为 联 调 联 试 及 日 常 检 测 两 部 分 联 调 联 试 是 指 在 铁 路 工 程 完 成 静 态 验 收, 确 认 达 到 联 调 联 试 条 件 后, 采 用 检 测 列 车 试 验 列 车 和 相 关 检 测 设 备, 对 铁 路 各 系 统 的 工 作 状 态 性 能 功 能 和 系 统 间 匹 配 关 系 进 行 综 合 测 试 调 整 优 化 和 验 证, 使 各 系 统 和 整 体 系 统 性 能 功 能 均 达 到 设 计 要 求, 满 足 以 设 计 速 度 开 通 运 营 的 要 求 日 常 检 测 是 指 对 开 通 运 营 后 的 铁 路 定 期 进 行 基 础 设 施 检 测, 保 障 运 营 安 全, 用 科 学 的 检 测 手 段 和 分 析 方 法 指 导 线 路 的 养 护 维 修, 充 分 掌 握 基 础 设 施 的 状 态, 并 预 测 基 础 设 施 的 变 化 趋 势 4) 城 市 轨 道 交 通 车 辆 运 行 品 质 轨 旁 检 测 系 统 (TPDS) TPDS 项 目 功 能 包 括 : 车 轮 踏 面 损 伤 检 测 状 态 不 良 地 铁 车 辆 的 检 测 车 辆 超 偏 载 的 监 测 监 测 信 息 管 理 5) 钢 轨 超 声 导 波 检 测 与 监 测 方 法 及 应 用 超 声 导 波 突 出 特 点 是 单 点 激 励 衰 减 小 传 播 距 离 远 通 过 系 列 实 验 得 出 以 下 结 论 :1. 导 波 具 备 检 测 直 轨 中 1% 缺 陷 的 能 力 2. 导 波 具 备 检 测 带 焊 缝 直 轨 中 5% 缺 陷 的 能 力 3. 列 车 通 过 对 导 波 信 号 没 有 影 响, 导 波 具 备 在 线 检 测 能 力

24 22 湖 南 高 速 铁 路 职 业 技 术 学 院 学 报 2014 年 12 月 6) 光 纤 传 感 技 术 在 地 铁 监 测 中 的 应 用 淤 光 纤 分 布 式 传 感 技 术 在 地 铁 隧 道 变 形 监 测 中 的 应 用 研 究 ; 于 光 纤 传 感 技 术 在 钢 轨 应 力 监 测 中 的 应 用 研 究 ; 盂 光 纤 传 感 技 术 在 地 铁 铁 轨 与 底 板 相 对 位 移 监 测 中 的 应 用 研 究 ; 榆 光 纤 传 感 技 术 在 地 铁 轻 轨 桥 梁 墩 台 与 上 部 结 构 相 对 位 移 监 测 中 的 应 用 研 究 ; 虞 光 纤 传 感 技 术 在 地 铁 隧 道 内 火 灾 预 警 的 应 用 研 究 ; 愚 地 铁 基 础 设 施 在 线 实 时 安 全 监 控 系 统 的 研 发 7) 城 市 轨 道 交 通 减 振 降 噪 综 合 技 术 研 究 内 容 :1. 基 于 列 车 轨 道 大 地 冶 模 型 的 环 境 振 动 仿 真 研 究 2. 轨 道 减 振 措 施 效 果 的 试 验 研 究 3. 城 市 轨 道 交 通 噪 声 的 试 验 研 究 4. 轨 道 减 振 技 术 研 发 5. 高 架 桥 线 路 的 降 噪 技 术 研 发 8) 城 市 轨 道 交 通 桥 梁 综 合 检 测 技 术 包 括 :1. 城 轨 交 通 下 穿 既 有 建 筑 物 检 测 和 监 测 技 术 2. 城 轨 交 通 桥 梁 结 构 施 工 过 程 检 测 及 监 测 技 术 3. 城 轨 交 通 常 规 桥 梁 预 制 结 构 施 工 质 量 检 测 技 术 4. 城 轨 交 通 桥 梁 结 构 运 营 期 服 役 状 态 检 测 技 术 5. 城 轨 交 通 桥 梁 结 构 运 营 状 态 监 测 技 术 9) 地 铁 接 续 线 焊 接 的 新 方 法 研 究 内 容 及 目 标 :1. 研 制 一 种 专 用 于 地 铁 接 续 线 焊 接 的 焊 接 材 料, 并 开 发 相 应 的 焊 接 工 艺 2. 既 不 要 对 钢 轨 造 成 影 响, 也 要 保 证 良 好 的 导 电 特 性 3. 采 用 与 钢 轨 成 分 相 同 的 钢 作 为 放 热 介 质, 保 证 了 不 往 钢 轨 渗 铜 产 生 的 脆 断 4. 介 质 与 导 线 保 证 良 好 的 结 合, 保 证 良 好 的 导 电 特 性 10) 基 于 通 信 技 术 的 列 车 控 制 系 统 (CBTC 系 统 ) CBTC 系 统 具 有 可 靠 性 高 控 制 策 略 灵 活 无 缝 以 及 具 有 可 拓 展 的 模 块 化 结 构 等 特 点 11) 城 市 轨 道 交 通 网 络 综 合 运 营 调 度 指 挥 系 统 城 市 轨 道 交 通 网 络 综 合 运 营 调 度 指 挥 系 统 主 要 涵 盖 建 设 管 理 运 营 管 理 维 修 管 理 和 服 务 管 理, 实 现 对 轨 道 交 通 全 生 命 周 期 的 智 慧 化 科 学 化 管 理 12) 现 代 有 轨 电 车 信 号 控 制 系 统 系 统 具 有 以 下 优 点 :1. 系 统 配 置 灵 活, 模 块 化 设 计, 扩 展 性 强, 适 应 有 轨 电 车 项 目 多 样 化 需 求 ; 2. 分 散 控 制 与 集 中 监 控 相 结 合 ;3. 自 动 控 制 人 工 遥 控 控 制 人 工 现 地 控 制 多 级 道 岔 控 制 模 式 保 证 系 统 各 种 条 件 下 的 灵 活 运 用 ;4. 广 泛 采 用 业 已 应 用 的 成 熟 技 术, 系 统 RAMS 指 标 有 保 障 ;5. 采 取 冗 余 配 置 自 检 互 检 在 线 监 测 等 手 段, 确 保 系 统 工 作 稳 定 可 靠 ;6. 国 产 化 程 度 较 高, 立 足 本 地 的 技 术 服 务 和 支 持, 具 有 良 好 的 全 生 命 周 期 成 本 13) 城 市 轨 道 交 通 车 辆 检 修 管 理 系 统 根 据 轨 道 交 通 车 辆 检 修 管 理 的 实 际 需 求, 该 系 统 应 用 功 能 模 块 一 般 可 分 为 : 检 修 计 划 管 理 检 修 作 业 管 理 故 障 管 理 备 品 备 件 管 理 工 艺 设 备 维 护 管 理 和 技 术 管 理 14) 全 自 动 驾 驶 车 辆 制 动 控 制 系 统 研 究 内 容 及 目 标 :1. 探 索 出 适 应 自 动 驾 驶 的 制 动 功 能 和 性 能 参 数, 以 及 网 络 和 硬 线 接 口 技 术 方 案 2. 对 各 种 工 况 下 的 安 全 性 进 行 研 究, 建 立 量 化 风 险 评 估 方 法 3. 对 电 气 控 制 模 式 和 控 制 手 段 的 可 靠 性 进 行 研 究, 建 立 可 靠 性 模 型 4. 探 索 故 障 诊 断 信 息 传 输 的 方 法, 制 定 出 救 援 方 案 5. 制 定 出 适 合 ATO 的 制 动 系 统 接 口 方 案, 建 立 制 动 参 数 变 化 对 ATO 精 确 停 车 的 影 响 模 型 15) 能 馈 式 牵 引 供 电 装 置 及 其 应 用 技 术 16) 地 铁 综 合 节 能 控 制 管 理 系 统 研 究 现 在 每 天 一 个 地 铁 站 的 耗 电 量 就 达 到 9500kw. h, 这 其 中 耗 能 最 大 的 是 冷 机 和 空 调 系 统 地 铁 综 合 节 能 控 制 管 理 系 统 冶, 可 实 现 对 站 场 各 主 要 能 耗 监 测 控 制 点 的 智 能 化 网 络 化 控 制 管 理, 达 到 能 耗 节 约 的 最 终 目 的 17) 国 产 化 城 市 轨 道 交 通 TETRA 专 用 无 线 通 信 系 统 研 究 内 容 及 目 标 :1. TETRA 中 心 交 换 设 备 2. TETRA 基 站 3. 调 度 子 系 统 4. 网 管 子 系 统 5. 移 动 终 端 设 备 4. 2 摇 我 国 高 铁 及 轨 道 交 通 科 研 方 向 1)100% 低 地 板 轻 轨 车 2) 高 速 轮 轨 铁 路 技 术 指 标 达 到 同 期 国 际 水 平, 国 产 化 率 逸 85% 3) 高 铁 牵 引 传 动 与 制 动 系 统 4) 重 载 铁 路 轨 道 结 构 检 测 与 强 化 5) 基 于 永 磁 电 机 的 高 速 机 车 牵 引 传 动 系 统 6) 基 于 需 求 驱 动 的 高 速 列 车 谱 系 7) 高 速 列 车 设 计 制 造 一 体 化 平 台 构 建 与 典 型 车 型 研 制 8) 气 动 作 用 下 高 速 列 车 响 应 特 性 研 究