時間：2023-08-24 09:28:16
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一、專業培養目標定位
專業培養目標定位為：擁護黨的基本路線，熟悉本專業的基本理論，掌握一般城市軌道車站工程、高架工程、區間線路工程及其附屬工程等相關土建工程的施工技術，具備施工放樣測量、施工組織管理、工程概預算編制、土工試驗等基本技能，具備分析和解決車站、高架結構、區間線路技術問題的基本能力，具有良好的職業道德和敬業精神，面向城市軌道建設及基礎設施建設一線需要的“下得去、留得住、用得上、干得好”的高素質技能型人才。
二、人才培養模式基本框架
中圖分類號：U448文獻標識碼： A
引言
鄭州市花園路與連霍高速公路互通立交，是鄭州市城市路網中的一個重要節點，其中花園路是鄭州市區南北方向的主要交通通道，是鄭州市唯一的一條綠色通道，也是鄭州市主要交通北出口之一。連霍高速公路鄭州段是交通部規劃的連云港至霍爾果斯國家主干道的組成部分，也是河南省交通最繁忙的路網中的一段，它橫穿鄭州市北部地區，是鄭州市快速路網中的重要骨架道路?；▓@路立交橋梁工程：包括C匝道（跨連霍高速）橋、C匝道（跨花園路）橋、J匝道橋、K匝道橋、L匝道橋、M匝道橋、N匝道橋。本文只對C匝道（跨連霍高速）橋梁的抗震概念進行探討。
C匝道（跨連霍高速）橋：跨徑布置為（4x20m+4x20m）鋼筋混凝土連續梁+（40.5m+39.5m）鋼結構連續梁+（4x20m,4x20m）鋼筋混凝土連續梁，部分橋段位于R＝67.75m曲線上。上部結構采用單箱多室斜腹板帶圓弧斷面，下部結構采用雙柱式橋墩，采用矩形帶弧形形式，墩頂設置橫系梁，基礎采用4根φ1.2m鉆孔灌注樁。
圖1C匝道(跨連霍高速)橋型布置圖（單位: cm）
圖2C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫斷面圖（單位: cm）
基于抗震設計在城市橋梁設計工作中的重要作用和意義，在花園路立交設計工作中， 抗震設計作為一條紅線貫穿于設計工作的全過程。橋梁結構的抗震設計，包括兩個范疇：概念設計和參數設計，這兩者是相輔相成的。概念設計是橋梁結構設計的一個重要環節，在歐美規范中，在抗震的概念設計非常重視。經驗表明：對結構抗震設計來說，概念設計比結構計算設計更為重要，結構抗震性能的決定因素是良好的“概念設計”。由于地震動的不確定性和復雜性，以及結構計算模型與實際情況的的差異，難以保證理論計算分析與實際情況完全吻合。作為正確的抗震設計，必須重視抗震概念設計，靈活而又合理地運用抗震設計思想，使計算工作不至于盲目而且更有針對性；同時，通過計算，可以對橋梁的抗震概念設計進行驗證，或者對概念設計中考慮不周到的地方進行修正。
1橋梁抗震設計基本原則
結構抗震設計采用的是“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三級設防思想?！豆窐蛄嚎拐鹪O計細則》采用的是兩水平設防，兩階段設計。第一階段的抗震設計，采用彈性抗震設計，第二階段采的抗震設計，采用延性抗震設計方法，并引入能力保護設計原則。通過第一階段的抗震設計，即對應E1地震作用的抗震設計，可達到和原規范基本相當的抗震設防水平。通過第二階段的抗震設計，即對應E2地震作用的抗震設計，來保證結構具有足夠的延性能力，通過驗算，確保結構的延性能力大于延性需求。
2橋位選擇
選擇橋梁建設場址時，應根據橋梁工程的需要，全面掌握場址處的地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料做出綜合分析。應避免將橋址選擇在地質情況不良的地方：斷層、易產生滑坡的陡峭的山區、存在容易液化砂土或軟弱夾層的坡地、大面積采空區等；而開闊、平坦地帶的基巖、堅實的碎石地基、堅硬場地土或密實均勻的中硬場地是橋梁選址的有利地區。如必須設置在可液化或松軟土層的河岸地段時，橋長應適當增長，將橋臺置于穩定的河岸上，而橋墩基礎要加強。
3結構方案的選擇
3.1 立交匝道橋特點
互通立交的匝道橋，受地形、地物和占地面積等影響，其總體布局跟其他橋梁相比，有以下特點：
a)由于互動立交區匝道的最小平曲線半徑可達到30m，如果橋梁剛好位于小半徑曲線上，則該橋就可能做成曲線橋梁，且往往超高值較大，故橋梁的橫坡較大；
b)由于要在短距離內實現高差，匝道橋往往縱坡較大；
c)橋面較窄；
d)匝道橋有時候要跨越主線或其他匝道，以及非機動車道，因此匝道橋的單跨跨徑受到限制，不能減小。
綜上所述，不難得出，匝道橋具有斜、彎、坡、異形等特點，屬于不規則橋梁，在地震作用下的響應比較特殊，其抗震設計將更復雜，不僅要滿足常規橋梁所規定的構造，而且在某些方面需要提出更高的要求。震害表明，曲線梁橋具有較高的地震易損性，薄弱環節較多，因此其抗震概念設計就顯得尤為重要。
3.2 上部結構
由于匝道橋自身的特殊性，受力復雜，需要采用抗扭剛度較大的截面，且橋梁上部結構的整體性要好。因此，盡量選取具有連續的上部結構形式，避免采用松散的簡支梁形式，減少伸縮縫，以防止落梁。抗彎、抗扭性能強，整體性強的現澆箱型的截面形式，是較為理想的城市橋梁抗震設計的備選結構截面形式。
3.3 下部結構
3.3.1 橋墩的形式
匝道橋一般相對較窄，橋墩一般采用雙柱墩或者獨柱墩，橋墩的剛度相對較小。在地震作用下墩身的彎矩和剪力一般不大，但是位移相對較大，如有較好的限位措施，對于抗震來說，未必是不利的。而對于小半徑匝道橋來說，地震作用下，可能會導致橋墩會產生較大的扭矩，所以橋墩墩身宜采用抗扭剛度相對較大且整體性較好的結構，如獨柱實心墩或者空心墩，如采用雙柱式墩，應對其進行全橋空間地震響應分析，對關鍵部位進行加強。
3.3.2 橋墩的剛度
對于連續梁橋，同一聯內各橋墩的高度不同而導致其抗推剛度相差較大，則水平地震力在各墩間的分配不均衡，剛度大的墩將承受較大的水平地震力，嚴重時可能導致剛度較大的橋墩發生破壞，從而導致全橋損毀。如果剛度中心和質量中心偏離，上部結構還將伴隨產生水平轉動，又可能導致落梁或者上部結構的碰撞，而匝道橋恰好容易符合這兩個條件：縱坡較大，橋墩高差將會比較大；在小半徑曲線上，地震作用下可能會出現上部結構的水平轉動。
雖然匝道橋的橋墩高度相差較大，可以通過改變橋墩截面的形式或大小來對其抗推剛度進行調節。對于相對較高的橋墩，可以采用剛度較大的截面形式，或者增加其截面尺寸。如此一來，可以使得地震作用下各橋墩的水平地震相應達到均衡。
如果橋梁位于小半徑曲線上，地震來臨時，橋墩承受的水平力方向是不確定的，且有扭矩的存在。因此，橋墩截面的剛度在各個方向大致相同將會是比較好的處理方法。
3.3.3 橋墩的配筋方式
提高橋墩的延性對其抗震性能作用巨大，配置數量足夠的，錨固合理的橫向鋼筋，對于墩柱來說，可以起到三個方面的作用：約束塑性鉸區域內的混凝土，提高混凝土的抗壓強度和延性；提高抗剪能力；防止縱向鋼筋壓曲。因此，箍筋或螺旋筋的間距應小一些。各國抗震設計規范對塑性鉸區橫向鋼筋的最小配筋率都作了具體的規定。
圖3C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫斷面配筋圖（單位: cm）
4橋梁細節構造
4.1 支座
為保證橋梁剛度和質量的平衡，設計時應優先考慮采用等跨徑、等墩高、等橋面寬度的結構形式。如不能滿足也可通過調整墩柱的截面尺寸和支座等方法來改善橋的平衡情況。其中，調整支座可能是最簡單易行的辦法了，效果也顯著。當采用橡膠支座后，由墩和支座構成的串聯體系的水平剛度為:
Kt=KzKp/(Kz+Kp)
其中：Kt是由墩和支座構成的串聯體系的水平剛度，Kz和Kp分別為橡膠支座的剪切剛度和橋墩的水平剛度。
水平地震力就是根據各墩串聯體系的水平剛度按比例進行分配的。從上式可以看出，調整支座的剛度可以有效的調整各墩位處的剛度平衡。另外，如果地震設防烈度較高，須考慮將支座設計成抗震支座，以達到減、隔震的目的。
4.2 梁連接方式
匝道橋，尤其處于小半徑曲線上的橋梁，橋梁應采用擋塊、螺栓連接和鋼夾板連接等防止縱橫向落梁的措施。
圖4C匝道(跨連霍高速)橋梁縱向抗震連接構造立面圖（單位: cm）
圖5C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫向抗震擋塊構造立面圖（單位: cm）
5橋梁延性設計
我國在2008年頒布實施的《公路橋梁抗震設計細則》中增加了橋梁延性抗震設計和能力保護原則有關規定，增加了延性構造細節設計的有關規定，以期增加初始強度沒有明顯變化的情況下的非彈性變形能力，避免結構在大震中倒塌。
新西蘭學者鮑雷等提出了能力設計原理。在新西蘭最先廣泛應用能力設計方法，其他國家也先后在各自的結構抗震設計規范中采納應用了能力設計原理的一些基本概念。能力設計強調構件之間的安全度差異，通過這種差異，保證結構在強震中延性形式的出現，避免發生脆性破壞。同時為了保證結構在強震中延性形式的出現，在高烈度震區橋梁設計中應該重視延性構建的細部設計。
6結語
匝道橋由于其特殊性，在抗震設計中應予以特別關注。概念設計可以總體上把握橋梁的抗震性能，在橋梁抗震設計中起到指導性的重要作用。只有根據具體工程，始終堅持將橋梁的抗震思想貫徹于橋梁設計的全過程，按照橋梁抗震原則，具體實施設計工作，采取一系列有效的抗震措施。才能達到結構的良好的抗震效果。
參考文獻
[1] JTG/T B02-2008，公路橋梁抗震設計細則[S].北京：人民交通出版社，2008.
近年來，我國在各大交通工程中積極投入大量的建設資金，逐漸提升了交通工程的建設效率。然而，在交通工程進步的同時，卻缺乏具備專業素質與較高技能的人才，這就需要交通工程專業教師建立良好的實驗教學模式，培養學生的動手操作能力，讓學生掌握先進的專業技能，使其成為社會需要的交通工程專業人才。
一、交通工程專業實驗教學模式建立與教學優化的現實意義
交通工程學科中，涉及許多基本概念與理論知識，傳統的教學方式只能幫助學生記憶概念，而無法使其應用到實際操作中，如果教師不能對此予以重視，將會影響學生的學習效率，制約學生的實踐操作能力。然而，在交通工程專業教師建立實驗教學模式并對教學進行優化之后，可以將理論知識與實踐操作課程聯系起來，在激發學生學習興趣的基礎上，引導學生掌握交通工程各類技術，如交通工程規劃、交通工程設計、交通工程運營管理等。同時，交通工程專業教師構建科學、合理的實驗教學模式，可以從根本上提高實驗教學的質量。這是因為教師在優化教學模式的過程中，可以由淺入深地設計教學方案，并將基礎知識與綜合知識有效融合在一起，豐富交通工程實驗課程的教學內容，有利于調動學生的積極性與主動性，端正學生的學習態度，培養學生的學習能力、思維能力、創新能力等。
二、交通工程專業實驗教學模式建立與教學優化的措施
在交通工程專業實驗教育模式建立與教學優化過程中，教師要全面關注學生的實踐能力，重點培養學生的創新與適應能力，提高實驗教學效率。具體措施包括以下幾點：
1構建交通工程專業實驗課程體系框架
在構建交通工程專業實驗課程體系框架的時候，教師可以將其分為四個層次：交通工程專業基礎實驗課程模式、專業技能實驗課程模式、綜合設計實驗課程模式、創新研究實驗課程模式；每個層次都要根據學生能力培養方案與應用實踐等設置成若干模塊。同時，教師要明確教學目標使學生在理解與掌握交通工程基礎概念與理論后，逐步形成良好的實踐能力，此時，教師就要重點關注學生的綜合設計與演練情況，培養具備較強自主創新能力的學生。
2交通工程專業基礎實驗課程的設計
交通工程專業基礎實驗課程的設計，是促進學生理解與掌握教材基本概念的依托。教師在設計此類課程模式的時候，必須融入一些基礎的實驗課程作為教學服務體系。在此過程中，教師可以結合交通學、調查與分析等實驗課程。例如：在課堂教學過程中，為學生提供雷達測速儀或仿真模擬軟件等工具，引導學生參與到交通調查實驗中，學生在參與實驗的時候，教師要細致編排基礎實驗流程，在各個內容相互關聯的情況下，緊扣交通專業課程教學，并且可以與后續的專業技能實驗相互銜接，這樣才能提高交通專業實驗課程實施質量。
3交通專業技能實驗課程的設計
在交通專業開展實驗課程期間，教師必須重視專業技能實驗課程的有效性。此時，教師可以將專業技能實驗課程與基礎實驗聯系起來，利用基礎實驗的理論等，引導學生參與到專業技能實驗教學中，深化學生對專業理論的認識。同時，交通專業教師還要制訂專業基本技能教學目標，引導學生掌握一些交通專業基本技能。例如：交通專業教師為學生設置調查、分析交通數據的實驗活動，下發一些雷達測速儀器，要求學生在街道上利用手持式雷達測速器測量車輛的瞬時速度，在測量之后，要求學生將數據錄入軟件，然后利用軟件分析數據，這樣就可以有效培養學生的專業技能，提升學生的專業素質。
三、Y語
在開展實驗教學活動期間，教師必須掌握學生的專業技能情況，培養學生具備交通工程專業動手操作能力，使其向更好的方向發展。
參考文獻：
在傳統的檔案分類“十大類法”中，是把項目和設備安裝分開的，即設兩個一級類目：基本建設和設備儀器。在軌道交通建設項目中，這兩類比較難以區分。尤其是設備部分概念的模糊，哪些設備安裝可以隨基本建設歸類，哪些設備應單獨歸類。由于沒有統一的標準，涉及檔案資料的分類也就仁者見仁、智者見智。
一、軌道建設工程中設備分類的現狀
軌道交通建設工程的組成可分為工程基本設施和運營設備系統兩大部分：工程基本設施主要包括軌道、路基、隧道、橋梁、車站、主變電站、控制中心和車輛段綜合基地項。運營設備系統主要包括車輛、供電、通風、空調、通信、信號、自動扶梯、防災報警、屏蔽門、自動售檢票、監控設施和給排水及消防等，所以在軌道交通建設工程中，設備安裝工程是除土建工程以外的第二大工程，相應地，軌道建設工程施工資料也分為兩大類：土建施工資料和設備安裝資料。
在國家行業標準《城市軌道交通工程檔案整理標準》（CJJ/T180-2012）里，施工資料就分為兩大類：土建和機電設備施工資料，只是兩類資料包含的內容與我們前面的劃分有所不同。它將電力安裝工程分為建筑電氣和供電系統兩個部分，把建筑電氣納入土建施工范圍，供電系統則納入機電設備安裝范圍。
在廣東省地方標準《城市軌道交通工程文件歸檔要求與檔案分類規則》（DB44/T1308-2014）里，施工資料類別的劃分則復雜得多。土建施工范圍只包括車站、區間土建、公共區裝飾裝修三個方面，將通風空調、給排水和消防、建筑電氣（簡稱“風水電”）、車站設備區裝修、智能建筑統稱為建筑設備安裝工程，將供電、通信、信號、電梯與自動扶梯、屏蔽門、地鐵車輛等統稱為系統設備安裝工程，將控制中心、變電所、車輛段綜合基地等的土建與設備安裝合并在一起，作為一個獨立的單位工程，稱之為復合工程，另外還將人防、軌道、聲屏障、鋼結構等稱為專項工程，與前面四類并列。
在這兩個標準里，關于軌道交通建設工程里的設備分類并不統一：國家行業標準里除建筑電氣外，其他設備統一稱為機電設備。由于建筑電氣與土建工程關系密切，而將建筑電氣納入土建工程的范圍，使得建筑電氣有無類可歸的嫌疑。而廣東地方標準則將風、水、電等設備稱為建筑設備，將供電、通信、信號等稱為系統設備。通常，“風水電”也稱為通風空調系統、給排水系統、建筑供配電系統、電氣照明系統、弱電系統，從這些設備的名稱來看，也就是說風、水、電也是系統設備，所以，既然系統設備包含了建筑設備，那么就不能將系統設備和建筑設備并列。
這里出現了幾個比較容易混淆的概念：機電設備、建筑設備、系統設備，建筑電氣與供電系統，究竟如何區分這幾個概念呢？
二、軌道交通建設工程中設備的概念
（一）建筑設備。建筑設備是現代建筑的重要組成部分，是為建筑物使用者提供生活和工作服務的各種設施和設備系統的總稱。建筑設備種類繁多，按其作用可分為改善環境的設備（如調節空氣溫度和濕度的空調設備等）、提供工作和生活方便的設備（如電話、電視、電梯和衛生器具等）、增強居住安全的設備（如消防報警、防盜、抗震設備等）和提高工作效率的設備（如計算機管理、辦公自動化設備等）等。按專業劃分，建筑設備主要包括通風空調、建筑給排水和建筑電氣三大類。
建筑安裝單位的習慣做法是，把通風空調、建筑給排水和建筑電氣即“風、水、電”統稱建筑機電設備（簡稱建筑設備），與工業機電設備相對應。“風”指建筑物的通風空調系統，包括送風、回風、新風、排風及消聲、減振和空氣凈化裝置等；“水”指建筑物的給排水系統：包括生產給水系統、生活給水系統和消防給水系統，排水系統，熱水供應系統；這里的“電”就專指建筑電氣，也就是建筑供配電系統、電氣照明系統、弱電設備、電梯和電氣安全與建筑防雷等。建筑電氣是建筑設備的一個專業組成部分。
所以，在建筑行業里的機電設備和建筑設備是同一概念的不同表達方式，即建筑機電設備，都是指組成建筑物的設備部分，依附于建筑物而存在，是建筑物現代化程度一種標志。
（二）機電設備。機電設備指機械和電力設備的總稱。在現代社會，絕大多數設備都采用電力作為動力的情況下，機電設備的涵蓋范圍最廣，當然也包含了建筑電氣在內，在軌道建設工程項目中，幾乎所有設備都是機電設備，那么把機電設備中的建筑電氣歸入土建范圍，而將其他所有設備稱為機電設備，有以偏概全之嫌。
道路安全系統，簡而言之，就是對系統中的駕駛員、車輛和道路三者在系統中運行的狀態進行分析和評價，并對有可能出現的故障提出解決措施的系統工程。在此系統中，這三個因素之間必須相互協調、相互作用，這樣才能確保整個系統的安全性，道路的安全性也是經濟快速發展的重要保障。但是，由于這三個因素變動性非常大，所以整個系統的安全性并不是絕對的，我們只能盡可能減小系統產生故障即發生安全事故的可能性，做好系統的維護工作。另外，關于道路安全系統這三個因素的作用主要表現為以下幾點：其一，駕駛員在系統中占據著核心的地位，一方面所有的道路信息都是傳遞給駕駛員，由其作出反應的；另一方面，車輛是靠人來操控的，道路是不變的，所以，人自然成為協調二者的紐帶和橋梁。其二，駕駛員是系統中最難改變的因素，因為車輛和道路這兩個因素都是通過人來對系統產生影響的，即道路和車輛給道路安全問題帶來的影響一方面是通過物理上的力學影響，另一方面就是通過影響人的行為而影響道路安全。其三，對于引起道路安全的因素，并不一定能通過改善此因素來找到解決道路安全問題的措施，最有效的也許是此因素之外的其他因素，并且我們應該更注重對道路和車輛這些設施的改進，而不能僅僅提高駕駛員的水平。
1.2道路安全系統戰略的概念
道路安全系統中的各個因素是相互影響、相互作用的，這就產生了道路安全系統戰略的概念，此概念一經提出，使得道路安全問題有了全面系統化的分析，有利于提前預防交通事故的發生，并提出科學有效的解決措施。在道路安全系統戰略中包括以下幾方面的內容：道路安全系統中相關因素的控制；提前進行交通事故的預防；制定一系列的道路人員行為準則規范；對發生交通事故傷亡率進行控制；在發生交通安全問題時開展緊急救援工作。通過對道路安全系統和道路安全系統戰略概念的分析，我們可以看出道路安全系統是一個復雜的系統，很多因素都可能影響到系統的安全性，我們應該充分考慮各因素的影響，開展道路安全工程工作。
2道路安全工程
從上述內容可以看到，道路安全系統戰略包含了很多內容，除此之外還涉及了如道路工程、經濟學等其他眾多學科內容，這其中最主要的就是關于道路交通安全事故的防治，再結合事故傷亡率和緊急救援等內容，我們又得出了道路安全工程的相關理論成果，道路安全工程的建設對道路安全也起到了非常重要的作用。
2.1道路安全工程的內涵
道路安全工程這一概念在我國尚處于發展的初期階段，相關的理論定義還不夠深入，結合了國外的相關研究我們可以得出，道路安全工程是從工程學的角度出發，對道路安全系統中的有關道路環境的因素進行研究，將研究的總結的交通信息結合道路環境進行系統性的分析，確定科學合理的有關道路維護和解決交通安全事故的有效措施，從而不僅能夠減少道路安全事故發生的可能性，還能夠促進經濟的快速發展。道路安全工程主要包括以下兩個層次的內容：首先，關于新路的規劃和設計。我們要充分考慮到新路的規劃和設計是否會帶來安全隱患，同時也要對道路安全事故進行預防和控制，進行合理的規劃和設計；另一方面，關于舊路的整治。對已有道路的整治工作也不能忽視，既要對已有道路進行改善來預防事故，又要對之前頻發事故的道路進行整治來提高道路安全水平。
2.2道路安全工程對道路交通安全的作用
道路的安全系統中的各個因素中，道路與交通環境的因素對道路交通安全的影響最直接，深入研究道路安全事故發生的原因并找到解決的具體措施對道路安全具有非常重要的意義。道路安全工程在道路安全中發揮了不可替代的作用，具體主要包括以下幾方面：其一，能夠充分結合道路與交通環境的因素進行系統化的分析，雖然在過去交通治理的過程中人們認識到了道路交通安全問題需要綜合各方面因素進行治理，但是卻沒能在實踐中得到實施，道路安全工程的提出使得道路交通安全從規劃設計到道路維護管理和事故安全處理都能形成一個整體的系統，各有針對性的對道路安全事故進行預防和控制；其二，道路安全工程能夠加強對道路安全事故的預防。傳統的道路安全規劃中只關注單個因素是否符合標準，而道路安全工程則是從事故預防到后期事故處理都進行協調統一，防患于未然。另外，道路安全工程還關注道路交通安全事故頻發的道路狀況，將整治和預防有效結合。
OpenTrack簡介
OpenTrack源于本世紀90年代中期瑞士聯邦研究院，是一款采用面向對象的思想開發、擁有友好用戶界面的仿真軟件，可來解決軌道運營、軌道交通仿真等問題，廣泛應用于軌道交通工程的各個領域。各國的軌道交通行業，軌道交通系統供應商，大型咨詢公司和大學等都在使用OpenTrack進行科研研究、仿真和教學。
OpenTrack功能與仿真
OpenTrack軟件包括以下幾部分：路網的圖形編輯器，列車屬性編輯器，時刻表管理數據庫，仿真，結果輸出等。其中，1）路網圖形編輯器對軌道網拓撲及與運營有關的信息進行編輯，如設定行車路線的起終點等。2）列車屬性編輯器可以對列車的技術參數進行修改，如重量、長度、速度等。3）時刻表管理數據庫包括到達和出發時刻、停站時間及列車編組信息。為了找出無沖突的時刻表，只有通過仿真程序來分析。同時，在仿真程序中還可以進行外部影響因素的敏感性分析，如額外的停站時間延誤。4）整個仿真過程可以在計算機屏幕上通過動畫演示。同時，控制方案也可以作為仿真的輸入，以體現運營中人工干預的情形。該軟件可實現自動列車運行過程仿真，能夠用于適合我國軌道交通信號工程應用，常用功能包括：
1）仿真列車運行調度方式；
2）仿真分析車站、線路的運能，能夠用于分析車站接發車能力，從而確定車站設置到發線數量是否滿足要求，輔助確定車站方案設計；
3）仿真分析大型站場咽喉區道岔布置，能夠用于分析咽喉區道岔使用頻率，從而確定道岔排列的合理性；
4）列車運行計劃合理性分析及優化，能夠用于分析過程中可輸出預定運行計劃與實際運行情況的對照圖）；
5）仿真非正常情況行車組織
6）仿真列車運行過程中外部因素影響的敏感性分析
7）車輛特征曲線分析（對將投入使用的車輛性能進行仿真分析）；
8）仿真軌道占用情況，輔助制定合理利用軌道計劃；
9）列車運行中功率和能耗的計算。
OpenTrack在教學中的應用研究
為滿足城市軌道交通發展和教學需要，本文以OpenTrack仿真模擬軟件為實驗平臺，進行了一系列的軌道交通通信與信號課程實驗的的仿真模擬設計與開發的研究。
1.信號設備認知實驗仿真
城市軌道交通和鐵路運輸里為了保障運輸的安全可靠，存在大量的信號設備，例如信號機、轉轍機、軌道電路等，教學過程中，學生對這些信號設備的學習和認知主要來源于課本和網絡上的資源，很難具體的操作和使用這些設備進行必要的學習和使用。OpenTrack提供了這些信號設備的仿真，學生可在OpenTrack里使用這些仿真組件進行線路的設計和站場設計從而更好的認知這些信號設備的功能。下圖是學生在實驗課程上依據實驗要求設計使用的信號機操作界面。
圖1.信號機選擇及參數設置
在兩站之間依據運行距離和行車參數等要求設置通過信號機，在軌道交通車站站區設置了上下行進站、上下出站信號機、軌道電路等，通過本實驗的設計可讓學生更加的了解這些信號設備的功能和作用，提升了本專業學生的認知水平，提高了教學效果。
2.軌道區段認知實驗設仿真
OpenTrack里用雙節點代表軌道電路里的絕緣節，在教學過程中發現學生很難理解軌道區段這概念，故在應用OpenTrack進行教學實驗仿真研究過程中，設計了軌道區段仿真實驗。設計結構如下圖所示。
圖2.軌道區段選擇及參數設置
從上圖可以看出兩雙節點間是一軌道電路，兩信號機間為軌道區段。在實驗后續研究開發過程中還設計了要求學生依據設計結構，標注出軌道區段編號、道岔編號等小實驗，從而加深了學生對軌道區段、區段名等基礎概念的認知。
3.行車進路認知實驗仿真
進路，是軌道交通和大鐵運營組織里一個比較重要的概念，直接影響后續課程《計算機聯鎖》等課程的教學效果，為此在教學過程中設計了行車進路設計仿真實驗，從而使得軌道交通信號專業的學生能夠深刻的理解這一概念。下圖是學生在實驗課基于OpenTrack仿真平臺設計實驗結果。
圖3.行車路線設定及參數設置
從上邊的仿真結果圖可幫助學生認知進路基本概念，可總結出進路是由多個基于信號機控制的軌道區段。
4.運行路線和時刻表實驗仿真
運行路線和時刻表是軌道交通和鐵路運輸里運營里一個重要基本概念，在《軌道交通通信與信號》課程里十分重要，不能正確的認知運行路線就無法深入理解軌道交通里的聯鎖控制技術，故授課過程中設計了基于OpenTrack平臺的運行路線和時刻表的仿真設計教學研究，通過基于行車路線構建多條運行路線、通過列車運行時刻表控制行車，下圖是運行路線和時刻表實驗仿真實驗設計結果。
從仿真截圖可知，軌道交通運輸首先要有行車路線，在行車時刻表的控制下才可有序、安全的進行行車，從而保證運營安全。但行車運行路線的設計需依據聯鎖關系，不可隨意設計，在實驗仿真過程中本專業學生可認知行車路線、行車時刻表、進路、聯鎖、敵對進路等重要概論，加深了對本專業知識的認知和理解。
5.仿真運行
OpenTrack可基于運行路線和時刻表仿真運行，輸出動態可視化運行過程和各種數據，以便后續分析規劃運營調度等研究?？烧{整機車運行各項參數從而得到不同的輸出結果為合理設定運營最小調度時間提供模擬數據。從對仿真輸出的數據繪制出的運營圖修改可再次進行仿真運行，從而對軌道運營計劃的調整、運營調度、發車時間的設定提供理論依據，更好的、高效的、安全的保證軌道交通運營。
在應用OpenTrack做仿真運行的仿真實驗中，本專業學生可深刻體會到軌道信號設備在軌道交通運輸過程中的巨大作用。
結束語
無論是在課堂教學還是在實驗教學過程中，引入OpenTrack進行教學仿真，即加深了本專業學生對本專業知識的認知，激發了學生的學習興趣，提高了學生動手能力，加深了學生對專業概念的理解，調動了學生主動科學研究的探索精神，對培養交通運輸創新型、工程型專業人才具有重要作用。
本文系北京聯合大學教育教學研究與改革項目《《軌道交通通信與信號》網絡教學資源的建設及應用研究》研究成果。
[參考文獻]
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中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.002
交通流三參數即流量、速度與密度，是開展交通流特性研究的重要參數，在學習的過程中不僅要了解基本概念，還要知道各種測量方法、分布特性及相互之間的關系。作者在教學過程中感覺到，對于初學交通工程專業的學生而言，會感到既陌生又熟悉。熟悉是因為基本概念都不是很難理解，陌生是因為當真正應用時又不知道該如何入手，例如怎么設計調查方案，如何進行科學的分析等。因此，在具體的教學過程中，如何針對交通流三參數的特點，科學地總結教學模式并開展一定的探索與改革，使學生從被動的教導變成積極主動的學習，對提高教學質量加深學生對專業知識的理解，具有重要的現實意義。
1 “四位一體”教學模式的基本概念
“四位一體”教學就是把教學理念、課程內容體系、教學方法和教學手段融合在一起的教學方法。即以課堂理論教學分析為基礎，應用多媒體教學，利用實物進行實踐教學，利用專業教學實踐網站把上述幾種方式有機結合在一起的新的教學模式。該教學模式統籌兼顧了教學目標、資源、平臺、運行等各種影響并遵循教學管理的內在規律，在教學過程中，將課堂教學、學習、實踐及科研環節融為一體，并對每個環節進行相應的教學改革，達到相互融合?！八奈灰惑w”的教學模式改變了傳統的單一模式，將學與研有機結合起來，更易被學生接受，教學效果更好。目前，國內許多知名高校都進行了“四位一體”的教學模式的探索，如東南大學就將傳統的知識傳授型向研究型轉變，建構了以學生為中心、以教師為主導的理論教學、實踐教學、自主研學、網絡助學的模式。
2 交通流三參數的基本特性
交通流三參數有：交通流量、速度和密集度，如何科學分析它們的特性及其相互關系，是建立科學的交通系統的規劃設計、管理和控制的基礎。交通流量是單位時間內通過道路某一地點或某一斷面的實際交通參與者的數量，它是一個隨時間變化的量值，根據研究的需要又分為年平均日交通量、月平均日交通量、周平均日交通量、高峰小時交通量等，同時交通量在空間與時間分布上具有不同的特性，在學習的過程中需要準確的理解。交通量的調查方法有許多種，總體上分為人工調查與儀器設備調查方法，但無論是哪種方法都必須深刻理解所調查對象的研究目的，從而合理的設計調查方案。
速度可以簡單的理解為距離除以行駛時間的商，但在交通工程學中又分為地點速度、時間平均速度、區間平均速度等。地點速度也稱為瞬時速度，是車輛通過道路某一點時的速度，時間平均速度是觀測時間內通過道路某斷面所有車輛地點車速的算術平均值，而區間平均車速的則有兩種理解，一是車輛行駛距離與對應的平均行駛時間的商，二是某一時刻路段上所有車輛地點速度的平均值，二者雖然表面理解不同，但實質上是相同的。速度的調查方法也有多種，總體上也可以分為人工現場調查與采用一定的儀器采集數據后進行分析。
密集度的理解有兩種，一是占用率，二是密度。其中占用率又包括了空間占用率與時間占用率，同時密度又與車頭間距之間存在一定的關系，即要充分理解交通三參數的基本概念不僅要從簡單定義上去體會，而且還需要更多的從實際的工程案例中去尋找相關的規律。
3 “四位一體”的教學模式在“交通流三參數”中的應用
筆者在“交通工程學”的教學過程中，嘗試開展了“啟發、體驗、質疑、提高”四位一體的培養模式，對提高學生學習興趣、掌握工程實踐方法、學會分析解決現實問題，提升科研實踐能力有著重要效果。
3.1 啟發
在教學過程中，改變傳統的講授模式，將單一的老師講解為主轉換為老師講解與提問相結合，根據課程內容設置不同的小問題，讓學生帶著問題去思考，從而激發學習的興趣。如交通量的表達方式里面有很多種類型，講解時首先介紹平均日交通量與年平均日交通量的表達方式與變化特征，然后提出如果以此類推，還可以哪些？在此基礎上進一步提出交通量調查的目的可能是什么，調查數據可以有那些作用，反映什么問題？掌握地點車速的測量方法對于交通工程專業的學生來說很重要，而人工結合相關儀器進行測量是最基本也是最常見的方法之一。在測量過程中如何便于數據整理，減小測量誤差很重要，因此在教學過程中首先講解速度的不同單位的表達形式，讓學生分析二者的關系，在得出后在此基礎上進一步提出，在實際調查過程中，又可以如何利用這個關系？統計交通量與速度時都有流動車法，在講解交通量與車速調查方法時，提出在一次調查過程中如何將兩者結合起來。
3.2 體驗
交通流三參數的實踐性很強，不僅要掌握基本概念，還要學會實地交通調查分析。主要從兩個方面開展教學：一是親身體驗數據的觀測過程，在教學過程中，專門安排一周的時間讓學生自己去實際測量開展調查。主要內容有：路段機動車和非機動車交通量調查；交叉口機動車、非機動車和行人交通量調查；路段的地點車速與區間車速調查等。如在交叉口流量調查過程中，每個方向至少需要兩人，記錄機動車、非機動車、行人的分類、流量、流向，在流量調查基礎上，繪制交叉口流量圖。二是對具體的工程案例進行數據分析。如給出某城市中心區的道路采用攝像法獲取的視頻后，首先介紹數據讀取方法，利用Kmplayer軟件讀取數據。打開界面，右擊鼠標播放跳轉到轉到時間/幀，鼠標點擊畫面，開始播放視頻，按空格鍵暫停，再按恢復播放。然后講解數據統計方法，選擇道路的一個斷面，統計視頻中通過該斷面每一輛的速度和到達時刻，然后通過簡單運算和合并即可得到所需數據。在講解基本分析方法后，讓學生分組去進行成果整理。上述內容若在課堂上講授，學生會感到索然無味，無法將知識點與具體問題聯系到一起。但如果采取將課堂內容與具體實踐結合起來，通過設計調查方案、開展數據處理與分析等，學生不僅易于理解，也不會出現死記硬背現象，實踐技能得到極大提升。
3.3 質疑
主要是對學生具體的工程案例調查與數據分析過程中出現的問題進行指導。專門安排2節課的時間，要求各組將整理的成果用PPT匯報，主要內容包括各小組的調查與分析內容、內部分工及相關軟件學習與運用情況，調查數據成果展示，心得及感想等。對學生的匯報成果進行一一點評，同時對調查過程中出現的問題進行講解，如調查地點的選擇是否合理，調查方案設計是否科學，數據分析是否有問題，如何科學的使用儀器設備，如何形成研究報告，如何展示研究成果等。通過全方位體驗，使學生從實踐過程中加深了對專業知識的理解，鞏固了學習的成果。
3.4 提高
通過校企聯合，鼓勵學生參與各級各類科研項目的實踐活動。目前揚州大學建筑科學與工程學院在教學實踐過程中，多次組織學生參與了江蘇省交通科學研究院、南京市交通規劃設計研究院等單位組織的交通規劃調查課題，并取得了一致好評。鼓勵學生積極申報學院、學校的大學生科技競賽項目，并積極參加全國交通科技大賽，其中有一個參賽作品獲三等獎。
4 結論
經過一定的教學實踐，在交通工程學課程中“交通流三參數”的教學中采用“啟發、體驗、質疑、提高”四位一體的教學培養模式，取得了較好的教學效果，對學生提升專業學習興趣，培養分析解決問題的能力，積極參與科學研究發揮了重要作用。
參考文獻：
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2現階段我國城市交通管理工程技術應用的反思
ITS的概念和技術在我國的推廣應用有效地推動了我國城市交通管理技術的發展。但是由于對ITS產生、發展的理解和研究不夠深入、全面，在推廣其應用的同時，忽視了基礎的交通管理工程技術應用發展的重要性和必要性，甚至可以說對城市交通管理工程技術發展的基本規律尊重不夠，導致城市道路的基礎通行能力未得到有效、充分的發揮。當前我國城市面臨的交通擁堵問題，固然有城市化進程快、機動車發展迅速、城市規劃和路網規劃不合理、公交體系不完善等重要因素作用，但也需要在交通管理工程技術應用上進行深刻的反思。1）交通管理工程技術應用缺少規劃引導?？v觀近十年來城市交通管理工程技術的應用，雖然取得了一些成績，但是基本上還是技術引導需求，技術應用經歷起伏較大：先是引進國外的交通工程科學與技術，開展交通基礎設施建設和工程技術初步應用；然后，跟隨國外的信息技術發展，轉向了科技設施建設和智能化技術。結果導致我國許多大城市在交通硬件建設方面已達到國際先進水平，但卻無法發揮其應有的效能，道路通行效率未得到有效提升。其根本原因在于，交通管理工程技術的發展缺少綱領性文件和長遠規劃，導致交通管理工程技術的研究、開發和應用缺乏前瞻性，創新和可持續發展能力不足；只是盲目追蹤國外的發展腳步，尚未形成適合我國國情的技術應用體系。2）道路時空資源可挖掘空間較大。城市“暢通工程”的實施改變了許多傳統的城市交通管理理念，城市交通精細化管理越來越受重視。單向交通、可變車道、禁止左轉等管理措施逐步實施，待轉區、導流線、渠化島等渠化方法普遍應用，線協調控制技術得到推廣應用。但是，一些問題仍然較普遍地存在：路口渠化不精細，交通標志和標線不規范、不協調、不連續；信號配時未根據交通流量和流向變化及時調整，盲目使用多相位，感應控制鮮有應用，非機動車和行人控制考慮得少，造成區域、干線、節點的通行效率低下。究其原因在于，交通管理工程技術應用時缺乏專門、細致的設計，交通管理工程技術應用精細化不夠；在路口時空資源挖掘技術上還處于粗放式應用階段，道路時空資源還未得到充分挖掘，并沒有真正做到“寸土必爭、寸秒必爭”的精細程度，有待于進一步優化。3）交通管控系統功能未得到有效發揮。各地紛紛建設由交通信息采集設備和各種管控設備構成的信息采集終端，以及交通信號控制系統、交通誘導系統、交通指揮調度系統等，這些系統對于交通管理也發揮了一定的作用。但是，“重建設、輕應用”的傾向較為突出，由于采集設備種類多樣，數據格式和接入不規范，導致數據難以融合處理，交通流運行態勢無法準確獲??；各種管控系統各自獨立，接入標準不統一，導致信號控制系統無法互聯互通，動態交通誘導缺少實時信息支持，實時指揮調度無法實現。上述問題的內在原因在于，信息采集終端和管控系統還未實現標準化；缺少對系統的功能要求和測試驗證；在平臺架構設計時，沒有根據管控需求而盲目設置系統，導致出現系統不兼容、無法進行協控等問題，影響系統功能的發揮。4）交通管理工程技術缺少深入的研究和相應的專業人才支撐。近年來，有關城市交通管理的理論方法和工程技術研究較多，成果也頗為豐富，特別是隨著“暢通工程”的開展，各地也涌現了一些應用案例。但是，現有大部分研究的針對性、實用性和可操作性不強，對交通管理工程技術的應用條件、范圍及不同類型路口的實際應用方案等缺乏系統、深入的研究、開發，仍未真正形成能指導一線交通管理人員的實用技術規范，缺少典型示范工程的引領和適合我國交通流特性的指導手冊。而且，交通管理工程專業人才匱乏，實踐中還大多依靠經驗式管理的傳統手段。國外“工程案例+指導手冊+專業人才”的模式值得借鑒，我們需要典型示范工程的引領，同時也需要制定指導手冊，開發輔助軟件，并配套大量的交警培訓服務，吸引一批專業技術人才充實到交通管理隊伍中，提高實戰能力。5）交通管理工程技術咨詢行業發展有待規范。國外在城市交通管理工程技術應用的實踐中，培育了交通咨詢設計行業，城市總體規劃、路網交通規劃和城市交通咨詢同時平行地進行，而且往往交通技術咨詢公司與城市規劃咨詢公司及其他咨詢公司，共同組成項目“聯合體”進行合作，為政府開展研究、編制方案、制定戰略和提出策略建議。近年來國內城市總體規劃和交通規劃的發展有目共睹，據統計，城市總體規劃和綜合交通規劃合同額已由10年前的3.72億元增長到現在的93.2億元，10年間增長了25倍[10]。但是，與國內外城市總體規劃和路網交通規劃咨詢行業相比，目前國內的交通管理工程技術咨詢行業仍然處于無序的發展狀態，做規劃的多，做設計的少，宏觀規劃與微觀設計不匹配、不協調；缺少配套環境和行業規范，咨詢收費也缺少統一標準；未能與城市總體規劃和路網交通規劃同步發展，結合也不緊密。城市交通管理工程技術咨詢行業并未發揮出應有的作用，亟待進一步規范。
Abstract: Highway Preventive Maintenance in order to better maintain long-term good use performance of highway, from the operation and management and the economic and technological point of view, based on the detection of specific results and maintenance standards, take effective measures and scientific, effective maintenance and maintenance work, the highway asphalt pavement preventive maintenance time determine and make further study on the technology of preventive maintenance. For reference.
Key words: road construction; asphalt pavement; preventive maintenance; maintenance technology
中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104(2013)
一、預防性養護的概念
從國內外研究和實踐證明，確定一個規范的預防性養護的概念，有利于預防性養護工作的推廣實施，有利于監督考核，有利于促進路網總體水平的提高，也有利于讓有限的養護資金發揮最大的效益，獲得最好的費效比。為此結合研究可以給出我國預防性養護的概念。
從狹義上講：預防性養護就是在路面沒有發生結構性破壞以前，為了更好地保持道路路面的良好運營狀態，延緩未來的路面破壞，獲取道路生命周期內的最大效益，在不增加結構承載能力的前提下，在適當的時間，采取相應的技術措施用以改善路面系統的功能狀況，提升路面服務水平。
從廣義上講：預防性養護就是在道路沒有發生結構性破壞以前，為了更好地保持道路的良好運營狀態，延緩道路未來的破壞，獲取道路生命周期內的最大效益，在不增加結構承載能力的前提下，針對道路出現或可能出現的病害，在適當的時機，積極采取路基維護、路面維修、橋涵維修加固、附屬設施維護等相應的綜合技術措施，用以改善道路系統的總體功能狀況，提升道路服務水平。
二者的主要區別是：狹義的預防性養護概念僅僅局限路面，按照目前的養護技術規范中劃分的養護工程類別，是路面養護工程中除小修保養、大修以外的養護工程，可以劃入路面中修工程的范疇；廣義的預防性養護的概念包含了國外的預防性養護和矯正性養護兩個層面的內容，包括了道路設施中的路基、路面、橋涵及附屬設施的全部內容，按照目前的養護技術規范中劃分的養護工程類別，是除大修工程以外的包括維修保養中修工程，從“預防”的角度來看，小修工程是對小病害進行及時性修復，是防止大病害的發生，廣義的預防性養護概念是全方位多層次的預防性養護的概念，是一個系統工程。以下就針對瀝青路面的預防性養護做進一步探討。
二、預防性養護的時機確定
預防性養護的經濟性和有效性在很大程度上取決于采取預防性養護措施的時機，在何種情況下采用預防性養護措施。在目前的實際應用中，路面預防性養護時機的選取方法主要有：
基于時間的確定方法
表1瀝青路面處置措施時間表
根據設計施工資料和經驗一般認為，每個路段大致都有一個需要進行預防性養護的時間。表1給出了瀝青路面需要在不同的時間進行預防性養護措施。當然進行各種預防性養護的實際時間隨交通水平和環境有所不同。但管理部門可以據此確定所轄路段進行預防性養的大致時間。這種方法與施工質量、交通量大小有很大的關系，經驗性較強。
（二）基于路況的確定方法
基于路況的預防性養護就是從路面的實際破壞狀況出發，找到進行預防性養護的臨界破壞狀態。定量確定路面狀況可以利用已有的養護數據或路面管理系統（CPMS的）資源，采用路面養護指數評定系統貨其中的某項指數來判斷合時的時機。
（三）生命周期費用分析法
生命周期費用分析是在一定的時期內，通過分析某一路段的初見費用和以后的折扣費用來評價其經濟價值的過程。生命周期評估法是目前應用比較廣泛的一種方法。預防性養護推遲了昂貴的路面大修活動，但預防性養護要求提前支付養護費用。在不同時期支付同樣多的費用由不同的經濟價值，所以有必要進行經濟分析。分析的方法是將分析其內不同時間支出的費用，按某一預定的貼現率轉化為現在的費用。通過轉化成單一的限制，可在等值的基礎上比較各種方案。
三、預防性養護技術的內容
目前，國內普遍采用的預防性養護技術措施有如下幾種：
（一）表面封層
表面封層包括霧封層、再生劑等方法，封層材料一般是單獨的瀝青或其他封層劑，有的也采用較細的瀝青混合料。當瀝青路面尚處于基本完好的狀態，但已開始出現輕微龜裂、貧油的現象，表面封層是這一階段養護的最有效手段。
（二）裂縫填補
裂縫填補是常規的養護措施。即使對瀝青路面裂縫實施有效的填封，可以大大減少坑槽的形成和裂縫的進一步發展。根據我們的養護工作實踐，對瀝青路面的裂縫及時選用性能優良的密封膠進行有效的填封處理相當重要。
（三）石屑封層
石屑封層是一種經濟型養護手段，隨著材料改進與技術的發展，有些聚合物改型乳化石屑封層也越來越多地用于中交通量的道路。目前，高速公路瀝青路面養護工作中石屑封層還少有應用。
（四）稀漿封層和微表處
稀漿封層尤其是微表處具有良好的抗滑性能、快速凝固成型、早期開放交通，施工過程簡單，生產效率很高，因而它更加使用與大交通量和高速行駛的道路。微表處的厚度可達10～15mm，抗滑阻力和抗磨耐久性也比普通的稀漿放層更好，并可具有某些修復功能，例如由于改善平整度、修補車轍、輕度松散、泛油等病害的校正。
（五）薄層罩面
薄層罩面也是一種很早采用的傳統預防養護方法，它是在原有路面上加鋪一層厚度不超過2.5cm的熱瀝青混合料，他可以有效防止品質正在下降的路面繼續惡化，改善其平整度、恢復它的抗滑阻力，校正路面的輪廓，對路面也有一定的補強作用，但養護的成本一般較高。
圖 我國瀝青路面預養護對策選擇流程圖
四、預防性養護的意義
公路瀝青混凝土路面在一定的運營階段采用預防性養護措施，及時把路面病害及造成病害的因素處理在萌芽狀態，才能有效延長路橋的中修、大修期，可降低路面養護費用，延長路面使用壽命，充分發揮養護資金的最大效益。為了更好地保持道路的良好運營狀態，延緩道路未來的破壞，獲取道路生命周期內的最大效益，在不增加結構承載能力的前提下，針對道路出現或可能出現的病害，在適當的時機，積極采取路基維護、路面維修、橋涵維修加固、附屬設施維護等相應的綜合技術措施，用以改善道路系統的總體功能狀況，提升道路服務水平。廣義的預防性養護概念才是全方位多層次的預防性養護的概念，才是道路養護系統的真正含義。
五、結束語
堅持預防性養護在延緩公路使用性能惡化速率、延長其使用壽命和節約使用壽命周期費用方面都有著重要的意義。因此，持續開展對路面及附屬設施的日常檢查，定期檢查和檢測評定，及早進行預防性養護，是控制公路病源，保持和改善道路的使用性能，提高公路經濟效益的有效手段。
參考文獻：
具體操作上，他們將地下一層空間作為各種交通方式的換乘界面，在地下二層，采用三條地鐵線平行布置的三島式車站方案，地下三層兩條線路采用一島兩側站臺乘方案，5條地鐵線之間乘便捷，換乘站位于國鐵站房內，與國鐵以及其他方面客流交十分方便，地鐵全部開通后，乘客會享受到這種換乘方式的便捷和舒暢。
另外，軌道交通引入樞紐的另一個難題就是上下結構體系的結合。地鐵車站和大型站房涉及到的技術是很復雜的，將兩者結合難度就更大了。國鐵站房要求大空間、大跨度，而地鐵位于地下，采用大跨度不僅技術難度大，投資也會增加很多。針對不同行業的技術特點，徐向輝果斷提出了主柱網與填充柱網結合設置的概念，將國鐵站房大跨度柱網向下延伸到地鐵部分，在大跨度中間，根據軌道交通限界和受力要求設置填充柱網，根據功能需求確定結構體系，技術合理，節約投資。徐向輝說：“軌道交通引入樞紐是軌道交通系統與其他系統之間從功能到結構體系以及實施建造的有機結合，不是簡單植入?！?/p>
再有就是地下工程。地下工程規模大、技術難度大是虹橋樞紐的一個顯著特征。針對這個基坑工程特點，“我們首次提出了組合基坑的概念，并研究給出其支護參數，提出總體明挖節點逆作的新型施工方法，針對大空間支撐體系提出等效線剛度的計算方法和剛度均勻的布置原則，并考慮溫度應力、施工荷載作用等多項新技術和新方法，形成樞紐地下工程設計與施工成套技術。通過以理論研究為先導、以相關工程經驗為參照，與施工單位密切配合，確保了工程安全穩妥順利實施，創造了軟土地區地下工程建設奇跡。”
在深達29.61米的地下，面臨著重重困難和危險。即使這樣，他們也沒有退卻，而是針對這些問題做了創新應對。在徐向輝心里，做設計應該是理念創新，只有理念上的創新才能創造原則上體積的創新?！拔覀冡槍屑~關鍵技術難題成立課題攻關組，對軟土地區深大基坑、基坑基礎與結構一體化等方面開展研究，并將研究成果應用于設計與施工過程中，達到設計理念先進、技術系統性強、節約投資、便于實施的目標?！?/p>
交通現象是交通需求在有限時間與空間上聚集的結果,涉及人、車、路及三者之間的相互關系。幾十年來,隨著社會的不斷進步和經濟的發展,以及交通規模的不斷擴大,交通科學越來越趨于向學科的綜合化、系統的綜合化和以人為中心的方向發展。在交通行為中,人的因素自始至終占據著絕對主要的地位。在道路、車輛設計等方面,人的因素對于保障交通安全起著基礎作用。交通系統工程學已從原來對交通的局部管理和個別問題的解決上升到對交通全局性的系統研究,將逐步形成以人為中心的人―車―路系統工程。
1.應用型交通工程專業人才應具備的基本素質
(1)能夠主動適應各個領域的需要。
據統計,交通工程專業人才就業的崗位主要有五類:①在交通運輸管理部門從事行政管理、技術服務;②在企業從事技術開發與推廣、經營與管理工作;③在高等院校、科研院所從事教學、技術推廣與管理工作;④考取研究生繼續深造,進行科研工作;⑤在其它非對口部門工作。畢業生的去向并不絕對集中于某一領域或某一行業,而出現各行業的需求均衡發展的局面,在不同行業中的發展,所需知識與素質的側重點并不相同,因此,對于應用型交通工程專業人才的培養應能主動適應各個領域的需要。
(2)具備綜合素質。
知識經濟是充滿競爭的創新經濟,它要求人們不僅有必要的知識儲備,而且能力適應、心理適應、思維適應、體力適應,只有具備綜合素質的人才可能在交通經濟與交通科技的快速發展中尋找到自己的用武之地。交通行業人才的綜合素質包括思想道德素質、專業技術素質、身心素質和人文素質等。
(3)具有創新意識。
“創新是一個民族的靈魂”。隨著科學技術的迅速發展,交通工程成為一門新興學科、邊緣學科和綜合學科,電子與計算機技術的迅速發展及廣泛應用,使交通行業進入一個不斷創新的嶄新時代。我國還是一個發展中國家,交通的管理水平、經濟效益水平和科學技術水平,與發達國家相比還存在著巨大的差距,培養擁有創造意識的人才,對于加速交通科技進步,推動交通經濟發展,逐步縮小與發達國家的差距,具有決定性作用和非常重要的意義。
(4)工程系統型。
交通學科的發展需要的是知識面較寬,如機電、計算機、經濟分析、管理等方向能力都比較全面的“工程系統型”人才,即既懂工程技術,又懂得管理與工程背景的工程系統型人才,而不應以培養一技之長為滿足,要從過于重視工程技術的專門性轉變到更加重視工程系統的完整性,使他們不僅能從事專業技術工作,而且能了解與專業活動相關的經濟與社會環境,甚至國際背景,成為系統的管理、策劃、指導和決策者。
2.交通工程專業教學中存在的問題
對于交通工程專業主干課,目前各校都非常重視,我國從引進本專業以來,教學內容很少改變,不同院校的教學方式雖經過改革,但大同小異,收效不大,還存在很多問題。
(1)教學內容涉及面廣,難以面面俱到。
交通工程學是一門綜合性很強的學科。教學內容涉及社會學、心理學、管理學、運籌學、計算機技術等很多方面的知識。交通工程學課程內容多、概念多、公式多、系數多、符號多、教學環節多,但是學時少,若要面面俱到,教師只能泛泛而談,學生只好走馬觀花,達不到培養目標的要求,而學生也難以勝任以后的工作。
(2)教師教學觀念陳舊。
教師往往習慣于過去的教育教學觀念,忽視了理論和實踐相結合的方法,而且受傳統應試教育觀念的影響,導致學生過于追求考試分數而忽視能力培養,使教學計劃與教學目標相距甚遠,忽視學生素質教育的問題,不注重學習過程、學習方法與解決問題的獨特性,缺乏空間想象能力,對學過的知識不能做到融會貫通、舉一反三,嚴重阻礙了個性與創造力的發展。
(3)理論知識和感性認識脫節。
交通工程學具有很強的實踐性,要求學生到交通現場觀摩學習,但這種方式可操作性很小,究其原因,一是教學學時有限,現場教學需要花費大量時間,時間安排上頗受限制,難以完成規定的教學內容;二是交通方式多變,典型的交通方式涉及面大,每個城市的交通方式有限,難以讓學生全面了解多方式、多層次的實際交通情況,要找到恰好適合教學內容的現場交通很難;三是學生數量多,交通現場的安全難以保證,外出調查和學習不利于學生的人身安全。
(4)教學內容難以學以致用。
交通工程學涉及面廣、理論性強,理論知識的學習使學生在學習和畢業后的實踐中往往覺得難以學以致用。另外,傳統的交通工程學教學方式是講授原理和方法,這樣的教學方式很容易使學生把注意力集中在具體的概念和原理方法上,死記硬背一些基本概念和各種方程計算上,不能舉一反三,利用系統原理來解決現階段存在的交通問題。另外,學生的理解能力存在差異,導致對交通現狀的了解和認識存在較大的差別,教師在授課時不可能做到兼顧每一個人。
3.交通工程專業教學改革探討
專業水平和教學質量,在很大程度上取決于“教”與“學”關系的結合度,“教”與“學”是一個有機的整體,如何正確處理兩者的關系,充分調動教師教與學生學的積極性,產生良好的效果,對于課堂教學尤為重要。
(1)注重教學設計。
新辦專業的教學往往以青年教師為主體,其知識體系的構建與教學經驗相對較為欠缺。為了保證良好的教學效果,在教學過程中尤其強調備課環節的質量。要求教師在精心準備內容的同時更要學會分析教材并進行教學設計。教材分析是教師進行教學設計的基礎,教師在深刻理解教材的基礎上,才能在教學設計中充分體現教材內容的目的性、邏輯性、層次性,才能靈活運用、組織,深入淺出地上好每一堂課,啟發學生“思考”、“探究”、“發現”、“記憶”,從而取得良好的教學效果。
(2)注重師生互動與交流。
充分發揮學生學習的“主體性”,變以“教師為中心”為以“學生為中心”,變“被動學習”為“主動學習”。采取講解與研討相結合,常常提出一些有啟發性的問題開展師生交流、小組交流,教師以指導者、支持者、參與者、欣賞者和合作者的身份出現,通過啟發、點撥、交流等方式,鼓勵學生發表獨特見解、提出異議,這種探究式學習方法,有利于學生發散思維,集中探索,提升認知能力,實現學生自主學習與個性化學習。另外,教師應注重“課后反思”,主要包括三個方面:反思上課是否吸引了聽眾,是否讓聽講的人有了體驗和回味;反思有什么地方需要改進。除個人反思總結外,教師之間應相互聽課,相互提意見、提建議,這樣可使教師的責任感加強,教學的目的性更為明確,教學的成效也日益明顯。
(3)注重第二課堂與知識拓寬。
為了拓展學生的知識面,應經常聘請校內外專家學者進行規劃設計、工程施工、交通管理、交通安全等方面的講座,并與部分工程局、市政工程公司等取得聯系,接納同學前去參觀學習,同時建立實習基地,進行實際生產活動,穩定的實習基地是實踐性教學活動的基本前提和保證,實習基地的設施、條件直接影響著實習教學的質量。目前各高校的實習基地普遍采取校內外相結合的形式,校內的實習基地主要由各專業學科的實驗室、基礎實驗室等組成,而校外的實習基地建設都是采用校內外結合,校企共建、共管的建設模式。充分利用學校與社會兩種資源開展實踐性教學,可加強專業知識教育,培養學生實踐能力、綜合素質、創新能力,同時也激發學生深入學習本專業知識的興趣。
交通行業發展的日新月異,注定了在教學活動中教師要根據教學要求,改革創新,開拓思路,積極開展教學研究,不斷改進教學方法,使該項教學內容日趨完善,培養學生全方位、多方法地解決在交通規劃、設計、管理與科學研究方面問題的能力,從而適應社會對畢業生能力的需求,使學生成功迎接擇業的挑戰。
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