项目名称：城市轨道交通地下结构性能演化与感控
基础理论
首席科学家：朱合华同济大学
起止年限：2011.11-2016.8
依托部门：教育部上海市科委
一、关键科学问题及研究内容
2.1 关键科学问题的提出
随着我国大量的城市轨道交通建成并投入使用，其结构健康服役的重要性日渐突出。城市轨道交通地下结构设计寿命为100年，在此期间由于结构性能劣化、服役环境变化、低频循环振动等内外因素共同作用下，城市轨道交通地下结构受力状态会发生变化，性能逐步退化，加之我国轨道交通建设速度迅猛，结构施工质量难免存在一定程度的缺陷，且结构损坏后不易或不可更换，给轨道交通地下结构健康服役状态的判断和预知控制带来了极大困难，亟需开展系统的基础研究。
城市轨道交通地下结构处于固—液—气耦合作用的赋存环境下，加上轨道交通低频周期动载作用下的疲劳效应、复杂渗流边界与循环振动荷载的累加效应、临近施工和运营扰动、结构自身的初始损伤和缺陷等多种内外因素共同作用下结构性能不断劣化，受力体系易出现薄弱环节，其演化过程高度非线性、性能演化机理难清，因而第一个科学问题是动态时空环境效应下的地下结构性能演化机理，研究内容为城市轨道交通地下结构材料施工期和服役期性能演化机理、初始损伤和缺陷状态下结构性能演变规律、结构的病害形成机理。
城市轨道交通地下结构为超长线状地下结构，在服役过程中受各种因素的影响逐渐出现病害，其结构性能随之不断劣化，健康状态极其难知。为满足结构长期健康服役的需求，在揭示其受力与变形演化历史及现状的基础上，需要采用经济、高效的监测方法，全覆盖智能感知超长地下结构性能，研究结构在单一、多种病害组合状态下的响应机理，确定结构性能对各种环境因素的敏感性与发展趋势，达到定量化预知结构未来力学行为及其服役性能的目的，因而第二个科学问题是超长线状地下结构的状态智慧感知与评估理论，研究内容为结构状态智慧感知、结构服役性能评估指标体系与标准、健康诊断理论、缺陷状态下服役性能的预知、局部损伤结构服役可靠度的退化机理与干预机制。
在以上两个关键科学问题研究的基础上，根据城市轨道交通地下结构服役特点，针对地下水赋存环境下的结构性能所处的不同状态开展结构智能自修复与自适应加固理论研究，建立健康服役机制和保障体系，变被动获取结构健康状态为主动控制服役性能，以解决地下结构损坏后极其难修的问题，因而第三个科学问题是地下水环境下的结构自修复机制与自适应控制理论，研究内容为适合于城市轨道交通环境特点的地下结构智能自修复基础理论、设计方法与服役性能多尺度分析方法及基于性能退化的自适应加固理论，结构健康服役智能服务机制和数字化保障体系。
2.2 关键科学问题的内涵
本项目以城市轨道交通地下结构健康服役为目标，紧密围绕城市轨道交通地下结构性能的演化、评估预知和控制三个基础科学问题，从多学科交叉的视角开展系统研究，揭示城市轨道交通地下结构性能演化机制，建立城市轨道交通地下结构性能评估预知与控制的系统科学理论。本项目拟解决的三个科学问题的内涵具体如下：
科学问题一：动态时空环境效应下的地下结构性能演化机理
城市轨道交通地下结构广泛采用混凝土结构，其结构形式多样，包括管片与螺栓连接的拼装式结构、预浇的沉管结构、现浇的衬砌结构等，在服役过程中长期处于复杂的物理—化学—力学条件下，各种内外环境均会对城市轨道交通地下结构的材料性能和全寿命产生重要的影响，例如，在轨道交通低频周期动载作用下的疲劳效应、复杂渗流边界与循环振动荷载的累加效应、杂散电流的弥流、环境介质中侵蚀性物质在结构中的迁移、结构临空面干湿交替边界的扩散、邻近施工扰动（开挖、打桩、降水、堆载等）、既有轨道交通等建（构）筑物的运营扰动。因此城市轨道交通地下结构的动态时空环境效应、结构性能与环境耦合作用机制、以及复杂环境下的城市轨道交通地下结构材料全寿命期性能演化机理是本项目的重要科学问题。
通过该科学问题的系统研究，提出上述复杂环境下结构状态变化的本源多尺度模型，揭示有缺陷结构受力状态变化规律及其长期性能演化机理，创建城市轨道交通地下结构材料服役性能演化分析理论框架，寻求轨道交通地下结构的最佳修复时机和最佳感知位臵，并为轨道交通地下结构性能的评估预知与控制提供必要的材料参数、力学模型和计算理论。
科学问题二：超长线状地下结构状态智慧感知与评估理论
智慧感知评估包括感知（典型/关键部位的信息获取与无线传输）、储存（海量数据的存储与处理）和思维（预知模型与评价标准）。在信道杂乱、电磁兼容性要求高等复杂环境下进行超长线状地下结构（区间隧道、地铁车站等）的状态感知和评估，需要针对城市轨道交通地下结构特定的服役环境，建立地下结构混凝土损伤的智慧感知理论、地下复杂区域无线传感网络（WSN）的集成方法、有缺陷结构服役性能的预知模型、基于海量数据分析的结构病害特征指标体系和定量化评价基准，提出城市轨道交通地下结构的最佳智慧感知方案和预知方法，以突破地下结构复杂环境下的智慧感知瓶颈，并为城市轨道交通地下结构性能的评估、预知和控制提供必要的理论基础和科学依据。
科学问题三：地下水环境下的结构自修复机制与自适应控制理论
城市轨道交通地下结构在地下水特定环境的影响和作用下，会加速结构整体状态的连续劣化，然而其环境特点决定了结构一旦损坏，则不易甚至不可更换。为克服传统修复加固方法的缺点，拟对地下水复杂环境下地下结构损伤的智能自
修复机制与多尺度分析理论进行研究，探索并建立相应的结构损伤智能自修复基础理论、生物/矿物自修复方法和基于性能退化的地下结构自适应加固理论，提出城市轨道交通地下结构的最佳修复和加固方法，为实现轨道交通地下结构的主动、自动修复和加固提供理论基础和方法体系。
在保障体系方面，研究城市轨道交通地下结构全寿命数字化理论与方法、健康服役智能服务新机制，实现结构性能的演化、智慧感知、评估预知、智能自修复、自适应加固的有机融合，变被动获取结构健康状态为主动控制结构服役性能，形成完整的城市轨道交通地下结构性能自适应控制理论。
2.3 主要研究内容
1.动态服役环境中的地下结构材料全寿命期性能演化机理
（1）地下结构材料建设期性能形成机理
（2）动态服役环境中地下结构材料服役性能的演变机理
（3）固—液—气耦合下全寿命期地下结构材料性能演变机理
（4）侵蚀性环境下具有初始损伤地下结构材料的性能演变规律
2.地下结构性能与环境耦合作用机制
（1）内外环境变化与地下结构耦合的作用机制
（2）交通循环荷载对地下结构性能的致损机理
（3）损伤与施工缺陷对地下结构性能演化的影响机理
3. 超长线状地下结构状态智慧感知理论与方法
（1）地下结构混凝土损伤智能传感理论
（2）超长线状地下结构状态感知方法
（3）地下复杂区域无线传感网络（WSN）的集成与应用理论
4.动态时空环境效应下的地下结构健康诊断与服役性能预知理论
（1）地下结构健康诊断的指标体系和诊断基准
（2）地下结构健康的系统诊断理论
（3）地下结构服役性能的演变机理
（4）有缺陷结构服役性能演化预知模型和方法
（5）主动加固地下结构的长期服役性能预测方法
5. 地下水环境下的结构智能自修复与加固理论
（1）地下水环境下地下结构损伤的智能自修复机制
（2）智能自修复地下结构服役性能的多尺度分析方法
（3）地下水环境下地下结构损伤的生物/矿物自修复方法
（4）基于性能退化的地下结构自适应加固理论
6.地下结构健康服役的数字化保障与控制体系
（1）地下结构全寿命期数字化理论与方法
（2）地下结构健康服役智能服务机制
（3）地下结构健康服役数字化保障与控制方法（4）地下结构健康服役应用示范
二、预期目标
3.1 总体目标
针对城市轨道交通地下结构性能的演化、评估预知和控制开展基础研究，揭示复杂环境下城市轨道交通地下结构材料性能形成和劣化机理，发展适合地下混凝土结构损伤、开裂及破坏全过程模拟的计算新理论，探明初始损伤、施工缺陷和材料劣化条件下结构长期性能演变规律以及与环境相互耦合作用机制；建立城市轨道交通地下结构服役性能的健康诊断模型和有缺陷结构服役性能的预知模型，提出城市轨道交通地下结构健康的系统诊断理论和方法；形成城市轨道交通地下结构智能自修复基础理论与多尺度分析方法及基于性能退化的结构自适应加固理论，构建城市轨道交通地下结构健康服役的数字化保障和控制体系，并最终建立不同时空环境下城市轨道交通地下结构全寿命最优维护理论，实现地下结构服役状态的可知、可控。
3.2 五年预期目标
本项目以我国城市轨道交通健康服役的重大需求为导向，开展关键科学问题的研究，五年取得的预期目标如下：
（1）深入研究复杂环境下地下结构材料性能形成和演化的规律，建立城市轨道交通地下结构材料性能演化分析理论。
（2）提出复杂环境下城市轨道交通地下结构性能演化的时效分析模型及计算理论，揭示结构性能全寿命期发展和演化规律。
（3）提出适合于城市轨道交通地下结构全寿命期结构状态的高效、全域、经济的智慧感知方法，建立结构健康服役过程的实时、主动监控系统模型。
（4）完善城市轨道交通地下结构病害指标体系，建立城市轨道交通地下结构服役性能的健康诊断模型和有缺陷地下结构服役性能的预知模型，提出城市轨道交通地下结构健康的系统诊断理论和方法。
（5）建立轨道交通地下结构智能自修复的基础理论、设计方法与服役性能多尺度分析方法及基于性能退化的地下结构自适应加固理论，提出复杂环境下的轨道交通地下结构主动、自动修复理论和方法。
（6）形成我国城市轨道交通地下结构健康服役数字化保障机制，建立完整的城市轨道交通地下结构性能控制理论和保障体系。
在国内外高水平学术期刊上发表论文200篇以上（其中150篇SCI论文），专著3本，申请国家发明专利20项，培养博士生50人、硕士生80人，凝聚和培育国内一批城市轨道交通健康服役的高水平研究队伍，培养本领域的优秀科学家及创新团队，形成具有重要国际影响的研究团队，整体提升我国在该领域的国
际地位。
三、研究方案
4.1 学术思路
以三个关键科学问题为核心，推进岩土结构与材料、物理、化学、生物、信息等多个学科及其交叉前沿理论研究，采用室内实验、现场实验和监测、物理模拟、理论分析、数值模拟等多种方法，开展系统的理论和方法研究，深刻认识城市轨道交通地下结构性能全寿命期演化规律，研究城市轨道交通地下结构病害特征和产生机理。在此基础上建立有缺陷结构服役性能的预知模型，提出城市轨道交通地下结构健康的诊断理论和综合性诊断方法。通过结构状态智慧感知再现复杂环境下地下结构性能演化过程，提出轨道交通地下结构智能自修复基础理论及服役性能多尺度分析方法及基于性能退化的地下结构自适应加固理论，探索地下结构生物/矿物修复方法。构建城市轨道交通地下结构健康服役的数字化保障体系，形成城市轨道交通地下结构性能控制理论，并进行应用验证。
本项目总体学术思路如图1所示。
图1总体学术思路
4.2 技术途径
围绕总体学术思路，本项目的技术途径如图2所示。
图2 技术途径
（1）针对地下结构全寿命期性能演化过程，构建能考虑地下混凝土结构微观
结构状态影响的本构模型，建立预测结构材料的微—细—宏观性能模型和精细分
析结构材料物理和力学行为的计算方法。利用非线性动力理论、不连续介质条件
下的渗流、概率可靠度理论及先进的数值计算方法，依托城市轨道交通地下结构
综合试验系统，研究轨道交通循环荷载下土体动力学行为特性、结构和环境的相
互影响效应，以及在内外环境变化下轨道交通地下结构的性能演化机理和退化机制、受损结构性能分析理论。通过实验研究城市轨道交通地下结构混凝土性能形成过程的动态时变行为，分析影响地下结构性能的物理—化学—力学要素，探求结构材料性能形成的规律和机理。通过理论分析研究复杂物理—化学环境条件下地下结构性能的退化机理，建立物理—化学—力学因素的耦合效应的理论模型，提出表述地下结构服役环境作用效应的特定边值条件，以上海在役轨道交通为依托开展研究，验证分析结构性能演化的理论。
（2）依托城市轨道交通地下结构综合试验系统，采用结构模型试验、岩土离心机试验、数值模拟、现场监测等方法揭示内外界环境变化以及交通循环荷载对轨道交通地下结构性能影响规律，分析地下结构致损和病害形成机理。发展适合地下混凝土结构内部损伤、开裂及破坏过程模拟的计算理论，形成初始损伤和施工缺陷状态下的地下混凝土结构性能分析与评估方法。采用随机概率可靠度理论、不连续介质条件下的渗流理论、动力分析理论、损伤力学等建立结构性能的时效分析模型以及受损结构的性能分析理论。
（3）研制和改进温度、加速度、裂缝开展、变形、渗漏微电子传感器，对其性能进行大量的室内和现场试验, 获得其量程、精度等适用性关键参数；对无线自组织传感器网络开展系统结构、结点配臵技术、结点拓扑结构和数据融合的理论与室内试验；结合地下结构性能演变的理论分析结果和地下结构智慧感知理论成果，开展真实环境条件下的集成试验，重点进行轨道交通地下结构服役状态诊断的实时数据流共享及运行监控平台的关键技术、海量数据快速处理和容错性好的算法研究，建立系统完整的城市轨道交通地下结构状态智慧感知方法。
（4）以大量工程实例为依托，通过数据采集、归类统计、对比分析等研究策略，辅以数值模拟、模型实验等方法，揭示城市轨道交通地下结构病害产生与发展的一般性演化规律，并把握其具有关键意义的指标，对其进行特征标准化描述；对各个病害特征属性进行拣选，采用改进的层次分析理论作为指导性研究思路，建立多因素、多层次的城市轨道交通地下结构的病害指标体系。基于单一病害的定量化基准，运用统计学、计算智能学方法和系统方法，建立多因素指标与评价阀值的多层次映射关系，提出城市轨道交通地下结构健康的系统诊断原理和方法；在再现结构缺陷衍生及发展过程的基础上，研究建立轨道交通地下结构内外环境耦合作用条件下结构性能的演化规律与模型，建立基于人工智能与时间序列的地下结构性能综合预知方法。
（5）基于物理模型试验、微观测量及数值仿真，研究修复介质载体的断裂机理、修复介质的运移模式及行为、修复介质载体—结构的相互协调与相容性及多次修复机理，揭示复杂环境下轨道交通地下结构损伤的智能自修复机制，形成系
统的适合轨道交通服役特征和环境要求的结构损伤智能自修复基础理论。应用多尺度理论，建立智能自修复结构力学特性、耐久性等的多尺度分析模型和计算方法，并基于轨道交通地下结构的复杂服役环境及受荷特性，建立其结构修复后服役性能的预测理论与方法，形成基于性能退化的轨道交通地下结构自适应加固理论。基于物理模型试验和生物化学实验及理论分析，形成地层—地下水—振动复杂环境下轨道交通地下结构损伤的生物/矿物自修复方法。
（6）在大量数值模拟、试验和实测数据的基础上，揭示城市轨道交通地下结构健康服役各要素—材料性能、结构性能与健康诊断、智慧、修复加固之间的相互关系，提出城市轨道交通地下结构健康服役智能服务模型；基于大量案例学习，以及多信息多方法的综合集成，建立城市轨道交通地下结构健康服役智能服务机制；在对城市轨道交通地下结构健康服役相关的全寿命数据归纳的基础上，提出数据标准和时空数据模型，采用面向对象数据库技术，实现全寿命数据管理；采用可视化、虚拟现实和增强现实等方法，融合网格技术、WebGIS和三维增强现实技术，建立大规模城市轨道交通网络地下结构健康服役数字化平台，实现服役性能智能分析与决策、信息可视化展示，集成本项目各课题研究成果，建成城市轨道交通地下结构健康服役数字化保障体系。
4.3 创新点
（1）地下结构性能形成及演化机理
揭示城市轨道交通地下结构性能在全寿命期中形成规律和控制性因素，提出结构状态变化的本源多尺度模型；揭示内外因素耦合作用下轨道交通地下结构性能的长期演化机制，提出初始损伤和施工缺陷地下结构性能分析理论和计算模型。
（2）地下结构状态感知及预知方法
建立复杂环境下地下结构性能实时感知与传输要求的城市轨道交通地下结构智慧感知方法；提出考虑环境影响的地下结构性能退化模型，建立有缺陷地下结构服役性能时空预知方法。
（3）地下结构性能修复及控制理论
建立复杂环境下超长线状地下结构智能自修复理论和方法，提出自修复结构力学特性、耐久性等多尺度分析方法及基于性能退化的结构自适应加固理论。提出大规模城市轨道交通网络健康服役控制的智能服务模型和保障机制，建立城市轨道交通地下结构健康服役控制理论。
在上述建立/提出的机理、理论、方法的基础上，建立不同时空环境下城市轨道交通地下结构全寿命最优维护理论。
4.4 研究特色
（1）针对性：针对城市轨道交通地下结构健康服役的基础理论问题，如材料与结构性能演化、健康诊断等开展研究，保证地下结构在长期使用过程中健康、安全、可控，研究目标十分明确。
（2）前瞻性：随着大量轨道工程的建设，如何评价和确保漫长服役期的结构性能，是目前及今后面临的重大问题。本课题开展结构智慧感知、智能自修复加固、数字化保障体系等研究，符合当前技术发展的趋势，也为未来轨道交通地下结构实现智能、环保的修复加固提供了前瞻性的理论基础和方法。
（3）综合性：从微观、细观、宏观不同层次，揭示城市轨道交通地下结构性能演化机理和规律，得到初始损伤、施工缺陷与结构病害和性能退化之间的有机联系，符合应用基础研究的特点；研究充分体现多学科交叉与融合的特点，涉及岩土结构与材料、物理、化学、生物、信息等多学科理论与方法。
（4）系统性：针对城市轨道交通地下结构健康服役性能演化、感知预知、评估诊断、修复加固和控制开展系统的研究，形成完整的城市轨道交通地下结构性能演化、评估预知和控制理论体系。
4.5 取得重大突破的可行性分析
（1）我国正在进行大规模的城市轨道交通建设，到2015年总长度将达到2260km，其健康服役是目前面临的共性的科学难题。上海地区轨道交通自1995 年1 号线投入运营以来，已经出现许多急需解决的健康服役问题，申报单位已经开展了前期工作，为本课题开展奠定了坚实的基础。
（2）项目研究团队一直从事结构材料全寿命期性能演变机理、轨道交通地下结构与环境的相互作用、地下结构运营期健康诊断方法、混凝土自修复理论、工程数字化理论与方法的研究，具有扎实的基础和很强的研究实力，承担了多项与运营期轨道交通地下结构性能发展有关的自然科学基金、国家863项目、国家科技支撑计划和地方重大科技攻关计划，这些科研活动积累了大量运营轨道交通地下结构性能的现场实测资料，对了解、分析轨道交通地下结构在环境影响下的性能发展特点和规律，并对试验结果和理论分析方法的合理性具有验证和完善作用，为该项目的研究奠定了理论基础。项目研究团队还结合城市轨道交通的施工、安全监控、结构养护与健康管理等方面开展了大量的实践研究，对城市轨道交通健康服役的难点、可能的突破点有着深刻的认识。
（3）项目的组织实施有充分的硬件保证，项目研究团队所在单位拥有土木工程防灾国家重点实验室、高速铁路建造技术国家工程实验室、材料化学工程国家重点实验室、亚热带建筑科学国家重点实验室、先进土木工程材料教育部重点实
验室、岩土及地下工程教育部重点实验室、土木信息技术教育部工程研究中心、嵌入式系统与服务计算教育部重点实验室、教育部城市环境与可持续发展联合研究中心、控制结构湖北省重点实验室、土木工程安全科学湖南省重点实验室、江苏省土木工程与防灾减灾重点实验室、江苏省无机非金属材料重点实验室等一批国家、省部级实验室及研究中心，为该项目的完成提供了有力的硬件支撑和丰富的试验理论基础。
（4）从研究人员来看，本项目汇集了我国在城市轨道地下结构健康服役领域的最杰出人才，团队包括材料、结构、力学、信息技术在内的多学科交叉攻关队伍。从参研单位来看，本项目凝聚了同济大学、华中科技大学、中南大学、华南理工大学、南京工业大学等国内实力雄厚的学术权威单位，也联合了上海申通地铁集团有限公司这样具有自主创新能力的地铁建设与运营管理单位，形成了学科交叉、强强联合、优势互补的强有力的攻坚力量。这一团队的研究经验丰富，理论基础雄厚，自主创新能力强、年富力强、肯钻实干，具有取得重大突破的能力、潜力和实力。与此同时，项目聘有中国科学院、工程院院士作为学术顾问，为指明课题的研究方向和确保项目的研究水平提供了强有力的支持和保障。
（5）研究团队具有广泛的国内外学术交流机制，为项目研究关键科学问题的突破提供了良好的交流平台,特别是与世界上该领域的专家学者保持紧密的合作和联系。例如申请单位已经与该领域最高水平的国外研究机构，如美国加州大学洛杉矶分校、英国剑桥大学、荷兰代尔夫特理工大学、英国爱丁堡大学建立了良好的合作关系，并且聘请了这些学校中该领域方面的权威专家J. Woody Ju教授、Kenichi Soga 教授、Klass van Breugel教授、Y ong Lu教授实质性地参与到该项目中，可以共享科研成果和借鉴科研经验，始终站在世界研究的前沿，并取得一批具有国际领先的重大成果。
4.6课题设臵
课题间关系
本项目紧紧围绕关键科学问题，充分考虑城市轨道交通地下结构性能演化、感知、评估、预知与控制之间的有机联系及相互影响，根据分工明确、相对独立、彼此关联、目标具体、确实可行的原则来设臵课题。
课题一从城市轨道交通地下结构材料性能的“形成及演化”的角度，系统分析结构材料在“建造—使用—维护”全寿命期的性能特征及其演化规律，提出地下结构状态变化的本源多尺度模型，建立城市轨道交通地下结构材料服役性能演化分析理论，为其它课题研究提供基础理论依据。
课题二基于课题一研究结果，从城市轨道交通地下结构性能全寿命期演化角
度出发，研究地下结构性能与材料、环境的耦合作用机制，建立模拟城市轨道交通地下结构受力和变形特性的时效分析模型及计算理论。课题一与课题二共同为课题四、课题五提供了基础理论支持。
课题三研究超长线状地下结构状态感知的高效、全域、经济的智慧感知方法，利用感知信息揭示轨道交通地下结构性能演化规律，为课题四和课题五服役性能定量评价和结构修复加固提供依据。
课题四综合前三个课题的研究成果，建立有缺陷结构服役性能预知模型和健康诊断理论，其重点是城市轨道交通地下结构性能评估与预知理论这一关键科学问题。
课题五在课题一和课题二的基础上，研究地下水环境下轨道交通地下结构损伤的智能自修复机制，形成轨道交通地下结构损伤自感知、自修复一体化理论与多尺度分析方法，建立基于性能退化的轨道交通地下结构自适应加固理论，并探索处于不同性能与环境下地下结构生物/矿物自修复方法，为轨道交通地下结构能够实现主动、自动的修复加固提供理论基础和方法体系。
课题六是对前五个课题的综合集成，建立城市轨道交通健康服役数字化平台和智能服务机制，构建城市轨道交通地下结构健康服役的数字化保障和控制体系，并结合城市轨道交通工程，对理论成果进行科学验证。
本项目的研究目标、关键科学问题与课题设臵的相互关系如图3所示。
图3 研究目标、关键科学问题与课题设臵的相互关系课题1：动态服役环境中的地下结构材料全寿命期性能演化机理
研究目标：
从城市轨道交通地下结构材料性能的“形成及演化”的角度，系统分析地下结构材料在“建造—使用—维护”全寿命期的性能特征及其演化规律，提出地下结构状态变化的本源多尺度模型，创建城市轨道交通地下结构材料服役性能演化分析理论框架，为城市轨道交通地下结构服役性能评估和修复加固提供基础理论
依据。
研究内容：
（1）地下结构材料建设期性能形成机理
针对城市轨道交通地下结构，研究地下结构材料在建设期性能形成过程中的多尺度特征和动态时变行为，分析影响地下结构材料性能的物理—化学—力学要素，探求结构材料性能形成的规律和机理；建立地下混凝土结构材料早期性能与微观结构本构模型；构建地下结构材料早期多尺度本构模型和早期持荷对结构服役性能影响的分析模型，提出城市轨道交通中现浇混凝土结构及预制构件施工质量的保障措施。
（2）动态服役环境中地下结构材料服役性能的演变机理
分析影响城市轨道交通地下结构材料服役性能的主要影响因素，研究复杂物理—化学—力学环境下结构材料性能的退化机理。明确结构材料及构件在波动环境影响下的响应规律、由于物质运移所产生的积聚效应、在轨道交通低频周期动载作用下的疲劳效应，以及杂散电流影响下混凝土性能退化机理，探索物理—化学—力学因素的耦合效应的理论模型。
（3）固—液—气耦合下全寿命期地下结构材料性能演变机理
针对城市轨道交通地下结构，研究地下水沿迎土面向结构渗流的机制和环境介质中离子随水分的迁移过程；明确地下结构临空面干湿交替边界的扩散机理；建立表述城市轨道交通地下结构服役环境中干湿交替、长期沁润、空气温度/湿度波动等作用的特定边值条件。
（4）侵蚀性环境下具有初始损伤地下结构材料的性能演变规律
考虑轨道交通地下结构由于施工过程所产生初始损伤，探索渗流耦合状态下侵蚀性物质在结构构件中沿其裂缝运移的规律，研究大气环境及侵蚀性环境共同作用下，带缝工作结构中钢筋的锈蚀机理和混凝土材料的性能劣化规律。
经费比例：17%
课题承担单位：南京工业大学、同济大学
课题负责人：刘伟庆
学术骨干：Klass van Breugel，潘志华，王曙光
课题2：地下结构性能与环境耦合作用机制
研究目标：
针对城市轨道交通地下结构服役过程中的环境作用特点，通过地下结构性能与材料、环境的耦合作用机制研究，揭示复杂内外因素作用下城市轨道交通地下结构长期性能的发展规律和破坏机理，建立考虑周边环境影响的性能演化评估模型。发展适合地下混凝土结构损伤、开裂、施工缺陷及破坏过程模拟的计算新理论，揭示有缺陷地下混凝土结构受力状态变化规律及其长期性能演化机理，开发能考虑城市轨道交通全寿命期性能的地下结构设计理论和维护方法。
研究内容：
（1）内外环境变化与轨道交通地下结构耦合的作用机制
探索影响轨道交通地下结构性能的外界环境因素及其与结构自身相互作用规律；综合考虑土体介质特性和地下水的影响，研究不同环境因素变化对轨道交通地下结构性能的时效影响机理，建立环境变化—结构性能—时间之间的分析模型，揭示温度和空气动力耦合作用对轨道交通地下结构性能的影响机制；阐明外界环境变化条件下轨道交通地下结构性能的全寿命劣化机理和发展规律；研究轨道交通地下结构性能控制指标，考虑结构全寿命期内强度与刚度，建立基于性能的结构全寿命周期设计与维护理论。
（2）交通循环荷载对轨道交通地下结构性能的致损机理
研究循环交通荷载条件下结构—土层相互作用机制，揭示交通循环荷载作用下完整和渗漏水状态地下结构的短期与长期致损机理；研究地层变异条件下和隧桥过渡段在列车动力荷载下的长期沉降发展规律与短期冲击破坏机理；研究列车荷载对隧道结构疲劳寿命的影响以及结构的动力可靠性；建立交通循环荷载—地层变异—轨道交通地下结构性能演化模型和分析方法。
（3）损伤与施工缺陷对地下结构性能演化的影响机理
分析城市轨道交通地下结构服役期存在的结构损伤、施工缺陷及结构病害类型与特征；研究适合地下混凝土结构内部损伤、开裂及破坏过程模拟的计算新理论；研究从微观裂纹到宏观裂缝的生成理论、扩展追踪和接触摩擦算法。揭示施工不当引起缺陷状态下地下混凝土结构的应力应变重分布规律及其裂缝、渗漏、破坏的机理，进行有缺陷地下混凝土结构性能分析与评估；对各种既有缺陷、损伤发展至病害层次的演化追踪，揭示各种影响因素与结构病害、各种不同病害之间的内在联系。
课题承担单位：中南大学、同济大学
课题负责人：彭立敏
学术骨干：杨永斌，蔡永昌，戴瑛，杨小礼，施成华
经费比例：17%
课题3：超长线状地下结构状态智慧感知理论与方法
研究目标：
针对城市轨道交通地下结构信道杂乱和电磁兼容性要求高等特点，研究适合于超长线状地下结构性能全寿命期的高效、全域、经济的智慧感知方法，突破轨道交通地下结构复杂环境下的智慧感知瓶颈，刻画复杂环境下感知、通信、控制的脉络结构，力图利用感知信息揭示轨道交通地下结构性能演化规律，为服役性能定量评价和结构修复加固提供依据。
研究内容：
（1）地下结构混凝土损伤智能传感理论
研究揭示轨道交通地下结构多种服役工况下自感知智能体（压电陶瓷、光纤阵列等）对损伤的动态响应规律。建立地下结构混凝土初始损伤与缺陷的发现模型，形成适应轨道交通复杂服役环境的地下结构混凝土内部状态的实时、无损、在线智能传感理论。
（2）超长线状地下结构状态感知方法
针对超长线状地下结构特定的服役环境，研究温湿度、加速度、裂缝开展度、变形量、渗漏量等物理量指标的状态感知方式。研究微电子机械系统（MEMS）智慧终端的实现方法，确立城市轨道交通环境下感知信息颗粒度、精度、信息维度等关键参数，实现感知结构性能参数空间在感知系统上的有效映射。
（3）地下复杂区域无线传感网络（WSN）的集成与应用理论
针对无线传感器网络在城市轨道交通地下结构感知中的适用性等难题，研究无线传感器网络在城市轨道交通地下结构上部署的系统架构、拓扑结构、结点配臵等，通过信息融合等方法力争实现感知功能自适应，感知结构自组织，感知信息自涌现。满足复杂多变环境下结构状态感知信息的实时性、感知结构的鲁棒性要求。发展无线传感器网络在地下复杂区域的应用理论。
课题承担单位：同济大学
课题负责人：黄宏伟
学术骨干：Kenichi Soga，何斌，谢雄耀，张亚英
经费比例：15%
课题4、动态时空环境效应下的地下结构健康诊断与服役性能预知理论
研究目标：
基于城市轨道交通地下结构为线状结构以及受结构内、外环境双重约束的力学特点，在研究内容一和研究内容二的基础上，建立有缺陷地下结构服役性能的预知模型，从而对地下结构健康演化过程做出描述，揭示城市轨道交通地下结构长期性能退化机理。基于海量数据分析，提出地下结构病害发展过程中的特征指标体系和定量化评价基准，建立地下结构健康诊断理论和方法。
研究内容：
（1）地下结构健康诊断的指标体系和诊断基准
基于潜在病害风险因素的分析，选取城市轨道交通地下结构主要病害指标，对其演化特征及其对结构整体健康影响的映射关系进行定量化研究。探讨多种病害交互作用对地下结构的复合影响，在城市轨道交通地下结构健康综合评判体系的基础上，建立完备的评估指标集，并提出地下结构病害指标的定量化评价基准。
（2）地下结构健康的系统诊断理论
基于不同服役历史的城市轨道交通地下结构性能的海量工程实测数据，考虑服役条件和服役信息的不确定性，运用统计学、计算智能学方法和系统学方法，提出地下结构健康的系统诊断原理和综合性诊断方法，建立地下结构服役性能的健康诊断物理—经验模型和“条件评估”理论，并结合城市轨道交通地下结构的当前性能数据，诊断结构当前的服役状态。
（3）地下结构服役性能的演变机理
考虑城市轨道交通地下结构的类型，基于材料和构件退化机理分析模型，研究在环境慢变侵蚀和极端侵袭下地下结构体系物理状态和服役性能的演变机理，建立地下结构体系性能退化可靠度分析模型，提出地下结构全寿命管养干预的科学方法。
（4）有缺陷结构服役性能演化预知模型和方法
考虑城市轨道交通的结构类型和周边环境特点，以安全性、适用性、耐久性指标为基准，综合分析多种病害因素共同作用下地下结构的力学演变规律和行为特征，研究建立地下结构内外环境耦合作用的结构性能演化模型，提出基于人工智能方法与时间序列分析理论的结构性能综合预知模型和方法。
课题承担单位：华中科技大学、同济大学
课题负责人：朱宏平
学术骨干：Y ong Lu，夏才初，李林
经费比例：15%
课题5：地下水环境下的结构智能自修复与加固理论
研究目标：
研究地下水环境下轨道交通地下结构损伤的智能自修复机制与多尺度分析方法，探索并建立相应地下结构损伤的智能自修复基础理论和生物/矿物自修复方法，形成基于性能退化的地下结构自适应加固理论，为实现地下结构的主动、自动修复和加固提供理论基础和方法体系。
研究内容：
（1）地下水环境下地下结构损伤的智能自修复机制
基于仿生自愈合神经网络系统原理，研究修复介质载体的断裂机理、修复介质的运移模式及行为、修复介质载体—结构的相互协调与相容性及多次修复机理，揭示地下水环境下轨道交通地下结构损伤的智能自修复机制，形成适合轨道交通地下结构服役特征和环境要求的损伤智能自修复基础理论和方法。
（2）智能自修复地下结构服役性能的多尺度分析方法
通过研究修复介质载体或介质的物理几何特征及分布、结构自修复神经网络分布模式、修复介质载体—结构界面作用机制及复合体本构模型，建立智能自修复结构的力学特性、耐久性等的多尺度分析模型和计算方法，并基于轨道交通地下结构的复杂服役环境及受荷特性，研究其结构修复后服役性能的预测理论与方法。
（3）地下水环境下地下结构损伤的生物/矿物自修复方法
针对具有初始损伤和施工缺陷的轨道交通地下结构，研究复杂环境下生物/矿物自修复的机理及结构性能参数的演化规律，建立适合轨道交通地下结构环境的生物/矿物自修复方法和修复性能评估体系。
（4）基于性能退化的地下结构自适应加固理论
研究地下结构体系薄弱环节失稳判据，基于智慧感知方法获取的地下结构变形和受力超限区信息，采用结构体系服役性能退化的可靠度分析模型，建立轨道交通地下结构体系的自适应加固理论，实现地下结构的主动加固。
（5）主动加固地下结构的长期服役性能预测方法
针对轨道交通地下结构的服役环境和受荷特性，研究长期服役过程中加固材料及加固界面的时变力学模型，及其对地下结构长期力学行为的影响规律，建立主动加固地下结构的长期服役性能预测方法。
项目名称：城市轨道交通地下结构性能演化与感控 基础理论 首席科学家：朱合华同济大学 起止年限：2011.11-2016.8 依托部门：教育部上海市科委
一、关键科学问题及研究内容 2.1 关键科学问题的提出 随着我国大量的城市轨道交通建成并投入使用，其结构健康服役的重要性日渐突出。城市轨道交通地下结构设计寿命为100年，在此期间由于结构性能劣化、服役环境变化、低频循环振动等内外因素共同作用下，城市轨道交通地下结构受力状态会发生变化，性能逐步退化，加之我国轨道交通建设速度迅猛，结构施工质量难免存在一定程度的缺陷，且结构损坏后不易或不可更换，给轨道交通地下结构健康服役状态的判断和预知控制带来了极大困难，亟需开展系统的基础研究。 城市轨道交通地下结构处于固—液—气耦合作用的赋存环境下，加上轨道交通低频周期动载作用下的疲劳效应、复杂渗流边界与循环振动荷载的累加效应、临近施工和运营扰动、结构自身的初始损伤和缺陷等多种内外因素共同作用下结构性能不断劣化，受力体系易出现薄弱环节，其演化过程高度非线性、性能演化机理难清，因而第一个科学问题是动态时空环境效应下的地下结构性能演化机理，研究内容为城市轨道交通地下结构材料施工期和服役期性能演化机理、初始损伤和缺陷状态下结构性能演变规律、结构的病害形成机理。 城市轨道交通地下结构为超长线状地下结构，在服役过程中受各种因素的影响逐渐出现病害，其结构性能随之不断劣化，健康状态极其难知。为满足结构长期健康服役的需求，在揭示其受力与变形演化历史及现状的基础上，需要采用经济、高效的监测方法，全覆盖智能感知超长地下结构性能，研究结构在单一、多种病害组合状态下的响应机理，确定结构性能对各种环境因素的敏感性与发展趋势，达到定量化预知结构未来力学行为及其服役性能的目的，因而第二个科学问题是超长线状地下结构的状态智慧感知与评估理论，研究内容为结构状态智慧感知、结构服役性能评估指标体系与标准、健康诊断理论、缺陷状态下服役性能的预知、局部损伤结构服役可靠度的退化机理与干预机制。 在以上两个关键科学问题研究的基础上，根据城市轨道交通地下结构服役特点，针对地下水赋存环境下的结构性能所处的不同状态开展结构智能自修复与自适应加固理论研究，建立健康服役机制和保障体系，变被动获取结构健康状态为主动控制服役性能，以解决地下结构损坏后极其难修的问题，因而第三个科学问题是地下水环境下的结构自修复机制与自适应控制理论，研究内容为适合于城市轨道交通环境特点的地下结构智能自修复基础理论、设计方法与服役性能多尺度分析方法及基于性能退化的自适应加固理论，结构健康服役智能服务机制和数字化保障体系。 2.2 关键科学问题的内涵
现代城市车满为患，交通拥堵的现实，催生了城市轨道交通系统。许多国家的交通实践表明，仅有私人汽车，公共汽车，还不能解决城市交通拥堵的问题。唯一有效的方法，就是建立以大运量和公交化的轨道交通网络为骨干，公共汽车网络为配套的公共交通网络体系。加上合理科学的交通管理制度，才能最大限度的发掘城市道路的通行潜力。 为了保证现代化大客运量城市轨道交通系统列车运行的安全，可靠，准点，高密度和高效率，实现运输的集中统一指挥，行车调度自动化和列车运行自动化，城市轨道交通系统必须配备专用的，完整的和独立的通信系统，以保证轨道交通系统的正常运行。 在信号系统中非常重要的一环就是“联锁”，“联锁”是指为保证行车安全，而将车站的所有的信号机，轨道电路以及道岔等相对独立的信号设备构成一种相互制约，联合控制的连环扣关系。目前来说主要采用的是继电联锁，就是用电气方法通过信号楼内的控制台操纵车站内的色灯信号机和电动转辙机，使信号机，进路和道岔实现联锁并能监督列车运行和线路占用情况。在继电联锁中实现连锁的主要元件是继电器。继电连锁的作用原理是：信号操纵人员的控制台将控制信号开放或者关闭的指令和控制电动转辙机动作的指令，通过连接机械室内的电缆传送到机械室内的组合架上，组合架上的继电器接收到指令后，使继电器的衔铁被吸动或复原，继电器动作的信号再由电缆传送到相应信号机和控制相应道岔动作的转辙机，使信号机处于开放或者关闭状态，是道岔处于定位或者反位状态，从而使进路上的信号机，道岔与相应的进路实现联锁。继电联锁设备由室内设备和室外设备两部分组成。室内设备主要有控制台，继电器及组合架，分线盘和电源屏等；室外设备主要有色灯信号机，电动转辙机，轨道电路及电缆线等。 在通信系统下面，最重要的子系统就是通信传输子系统了，它是连接行车调度指挥中心，车站与车站之间信息传输的主要手段，是组建轨道交通信号网的基础和骨干，为通信系统各子系统以及列车控制系统，电力监控系统，自动售检票系统，主控系统，办公自动化系统等系统提供语音，数据和图像信息的通道。目前网络传输技术主要有SDH，ATM，OTN和宽带IP技术。 作为目前应用比较广泛，技术比较成熟的SDH传输网方案，是一种完整严密的传送网技术体系。目前已经成为各国核心网的主要传输技术。SDH采用矩形块状帧结构，段开销，引入“正负荷指针”新技术，实现不同速率等级数字流的接入，符合ITU-T国际性标准光接口规范，是信息高速公路中的主干部分。SDH 下不同的设备可以在同一标准下起光电接口可以互联，有较强的系统网络管理能力，可灵活的对不同方向的数据流进行分下和插入。 轨道交通车辆和汽车以及其他的路上车辆结构和驱动原理有很大的不同。轨道交通车辆的行驶只能在特定的轨道中行驶，驱动车辆的电动机装在转向架上，直接驱动车轴，车轴和车轮紧配合成一体称为轮对，特定的轨道不但承载而且提供了轨道交通车辆的导向，司机室内没有方向盘之类的转弯装置，轮对的轴承盒弹性固定在转向架上，车厢则通过心盘和转向架连接，互相之间可以在一定范围内转动。一般城市轨道交通车辆可以分为以下7部分：车体，转向架，牵引缓冲连接装置，制动装置，受流装置，车辆内部设备和车辆电气设备。 转向架是支承车体并担负车辆沿着轨道行走的支承行走装置，是车辆最重要的组成部件之一，转向架上设有弹簧减振装置和制动装置。对于动车，转向架上
1.规划依据：远期预测高峰小时客流量（用来设计地铁的运输能力） 规划的两个阶段：战略规划阶段（20-30年），项目规划阶段（5-10年） 规划的具体内容：路线规划、站点设置、环境保护 规划的基本原则：可持续发展原则、协同性原则、整体性原则、动态性原则、客观性原则、可操作性原则、经济型原则。 可行性研究包括三个部分：①项目建设的必要性；②项目建设的可行性和技术先进性；③项目建设的经济合理性。 2.地铁限界分类：车辆、设备、建筑 ①车辆限界：车辆在正常运行状态下形成的最大动态包络线，是以线路为为准的基准轮廓线的最外各点，按车辆在线路上运行时产生的最不利位置确定。 ②设备限界：是为保证城市轨道交通系统的列车等移动设备在运营过程中的安全所需要的限界，一般要在车辆限界的基础上考虑轨道出现状态不良而引起的车辆偏移和倾斜，此外还要考虑适当的安全预留量。③建筑限界：是设备界限的一个轮廓，是指在行车隧道和高架桥等结构物的最小横断面所行车的有效内轮廓基础上，再考虑其施工误差、测量误差、结构变形等因素，为满足固定设备和管线安装的需要而必需的限界。 ④建筑限界的结构形式——地下（矩形、圆形、马蹄形）、地面、高架 3.路网规划——车站分布规划、线路埋设方式规划 车站分类：按车站所处位置：地下车站、地面车站、高架车站 按其站台形式：岛式站台车站、侧式站台车站、侧岛或双岛混合式站台车站 按运营性质：中间站、区域站、换乘站、终点站、枢纽站、联运站 按结构横断面形式：矩形（一般用于浅埋）、拱形（常用于深埋）、圆形（深埋或盾构法施工）、其他类型（马蹄形、椭圆形）车站位置：跨十字路口式、偏路口式、两路口之间、贴近道路红线外侧 明挖法多用于箱型断面，盾构法用于圆形断面，矿山法采用马蹄形断面。 辅助线分类：按其使用性质：折返线、存车线、渡线、联络线、车辆段（车场）出入线 理想型线路埋设方式：车站埋深浅些，区间埋深些，已形成进站减
城市轨道交通信号与通信系统基础知识 填空题 城市轨道交通信号系统通常包括两大部分，分别为联锁装置和列车自动运行控制系统。 列车自动运行控制系统ATC包括ATO（列车自动驾驶）、ATP（列车自动超速防护）、ATS （列车自动监控系统）。 信号机是由机柱、机构、托架、梯子、基础组成。（此一般指高柱信号机，若矮型信号机则无梯子。） 机构是由透镜组（聚焦的作用）、灯座（安放灯泡）、灯泡（光源）、机箱（安装诸零件）、遮檐（避免其它光线射入）、背板（增大色灯信号与周围背景的亮度）等组成。 透镜式信号机是指用信号的颜色和数目来组成的设备，并且采用光学材料的透镜组。 通过色灯的显示，提供列车运营的条件，拥有一系列显示的设备称为信号机。 信号机按高矮可分为高柱信号机与矮型信号机。 信号机按作用的不同可分为：防护信号机、阻挡信号机、出段信号机、入段信号机、调车信号机。 道岔区段设置的信号机称为防护信号机。 10、控制列车的进入与速度的设备称为信号。传送各种信息（图像、信息等）称为通信。 11、继电器是由电磁系统和接点系统组成。电磁系统是由线圈和铁芯组成，即输入系统。接点系统是由前接点和后接点组成，即输出系统。 12、转辙机的功能有：转换道岔、锁闭道岔、给出表示。 13、转辙机按用电性质，可分为直流电动转辙机和三相交流电动转辙机。 14、转辙机按道岔锁闭位置，可分为内锁闭和外锁闭。 15、转辙机按动力，可分为电动和液压。 16、50Hz微电子相敏轨道电路应用于车辆段内，其作用是接受来自轨道上列车占用的情况。 17、音频数字编码无绝缘轨道电路应用于正线上和试车线上，其作用是接受和发送各种
信息。 18、轨道电路的作用是用来监督线路上是否有列车占用和向列车发送各种信息。 19、利用钢轨作回路所构成的电路称为轨道电路。 20、联锁是指信号、道岔、进路之间相互制约的关系。 21、无道岔站称为无联锁站，有岔站称为有联锁站。此指正线上。 22、完成联锁功能的设备称为联锁设备。 23、联锁信息的采集：道岔的位置、区段的情况、信号机的开放状态。 24、ATP系统具有如下功能：停车点防护、超速防护、列车间隔控制、测速和测距、车门控制、其它功能。 25、ATO系统具有如下功能：停车点目标制动、打开车门、列车从车站出发、列车加速、区间内临时停车、限速区间、自动与手动的自由转换、记录运行信息。 26、列车调整可分为：自动列车调整、人工列车调整。 27、车辆段设备由车辆段工作站、传输设备组成。 28、车站设备由出发时间显示器、旅客信息显示系统、列车识别系统组成。 29、各联锁站设备的传送各种信息的通道是利用远程终端单元（RTU）进行的。 30、构成通信网的基本结构是终端设备、传输设备和交换控制设备。 31、城市轨道通信网的大体上有总线型、星形——总线型、环形。 32、城市轨道交通专用通信系统，按功能可分为：公务通信系统、调度通信系统、广播系统、闭路电视监控系统、数据传输系统，无线通信系统。 33、通信网设备是由广播设备、闭路电视设备、交换设备、光纤传输系统、话筒、扬声器、摄像机、监视器、电话机、传真机、数据终端、调度电话、数字信号分配器组成。 34、光纤通信具有传输快、容量大、抗腐蚀、抗干扰等优点。 35、光纤是由包层、纤芯、一次涂覆、二次涂覆组成。而光缆则是由众多的光纤组成。 36、光纤按传输模式数量来分，可分为单模光纤和多模光纤。按折射率来分，可分为均匀光纤和非均匀光纤。
城市轨道交通基础地理信息系统的设计图
发布时间：2008-2-14 作者：花向红,王新洲,柳响林,周庆俊,田玉刚,王永弟 摘要:介绍了武汉市轨道交通一号线工程概况,详细阐述了一号线二期工程测量基准建立的技术路线和实施的一些关键技术,分析了二期工程坐标基准建立所达到的精度,并对一期工程铺轨前复测成果进行了分析和评价,提出了一些建议和结论。 关键词:测量基准;技术路线;精度评价;复测分析 1 前言 武汉市轨道交通一号线工程东西方向横穿汉口,全长29.6km。沿线设26座车站,一个车辆段和两个停车场(位于口和堤角),其中堤角停车场为预留车场,主要为六号线服务。该工程分两期建设,一期工程为宗关至黄埔路[1],已于2000年底开始施工建设,二期工程从一期工程正线向两端延伸,分为东段线路和西段线路两个部分。西段线路从一期工程宗关站西端正线顺延,沿解放大道中间布设,长11.50km。东段线路从一期工程黄埔路站东段正线顺延,线路长7.14km。二期工程设古田车辆段及综合维修基地。设1座110kV主变电所。 2 测量基准建立的技术路线与实施 2.1 平面基准 根据轨道交通一号线二期工程现场踏勘情况,西段线路和东段线路分别在一期工程两端,并考虑到一期工程即将进入铺轨阶段,依据武汉市轨道交通建设有限公司对原一期工程GPS平面控制网进行复测的要求,为保证铺轨工作的正常进行,确保轨道交通一号线一、二期工程的整体性、高精度及很好的衔接,我们采取在整个轨道交通一号线工程上布设GPS框架网和三个同精度的西段短边GPS控制网(含古田车辆段)、一期工程复测GPS控制网和东段短边GPS控制网测量方案。形成了由35个点组成的长边GPS框架网和由123个点组成的短边GPS 控制网。为了保持与一期工程相同的外部基准,本控制网仍以禁口(C003)和武测(WUHN)作为控制网的起算点。 外业首先观测框架网,采用8台高精度的GPS仪器施测,每时段连续观测3小时以上。然后观测非框架网控制点,并均与框架网点联测,采用每组4台GPS仪器分别从一号线的东段和西段向中间观测,并保证8台仪器同步观测,每个时段连续观测1.5小时。在两级控制网的观测过程中,凡迁站过程中在连接边上不动的测站保持前后两个时段不关机,以便获得长时间的静态观测数据,加强连接边的强度。 由于本网长边较多,一期工程的建筑物使原一期GPS控制点的对天观测条件变差,为了实现高精度GPS平面控制网的精度要求,我们采用美国麻省理工学院GAMITGPS科研软件和精密星历,对起算点WUHN(武测)的WGS-84坐标进行了计算,并作为基线解算的起算点。基线解算利用GPSurveyVer2.35进行。在GPS网的外业质量检核中,考虑到本网主要求解平面坐标,
城市轨道概论答案
绪论 1.城市轨道交通发展的必要性有那些？ 答：城市化进程加速,机动车数量增加迅猛。带来了如何缓解城市交通拥堵、减少环境污染、解决能源危机等一系列问题。城市轨道交通因其快速、安全、舒适、节能等特点,已经成为大城市解决交通拥堵的首选方。 2.城市轨道交通所涉及的专业有那些？ 答：城市轨道交通是一个多专业多工种配合工作、围绕安全行车这一中心而组成的有序联动、时效性极强的系统。各有关专业如隧道、线路、供电、车辆、通信、信号、车站机电设备及消防等。 单元一 一、判断题 1. 老式有轨电车由于其性能差,已经在全世界范围内被彻底淘汰。(×) 2. 世界上第一条地下铁道于1836 年诞生在英国伦敦。(×) 3. 地铁首次采用电力牵引是从1890 年开始。(√) 4. 有轨电车是介于轻轨交通与地铁交通之间的
4. 狭义上的城市轨道交通特指地铁、轻轨和单轨(独轨)。 5. 磁浮列车是依靠磁悬浮技术将列车悬浮起来并利用直线电机驱动列车行驶的交通工具,它分为常速、中速、高速和超高速等几种形式。 三、问答题 1、城市轨道交通系统的定义 答：指采用轨道进行承重和导向的车辆运输系统,设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路,具有车辆、线路、信号、车站、供电、控制中心和服务等设施,车辆以列车或单车形式,运送相当规模客流量的城市公共交通方式。 2、城市轨道交通按技术经济特征来分有那些基本形式？ 答：主要有有轨电车、地铁、轻轨、单轨(独轨)、磁浮、自动导向交通系统和市域快速轨道系统等,尤其是以地铁和轻轨为主。 3、地铁的优缺点有那些？ 答：优点：具有运量大、速度快、安全、准时、舒适、节约城市土地资源等；
城市轨道交通地下车站结构的抗震分析 发表时间：2020-04-14T14:24:51.080Z 来源：《基层建设》2020年第1期作者：叶仲瓞[导读] 摘要：近年来我国城市化发展进程不断加快，受城市空间限制因素的影响，城市开始大力发展地下轨道交通设施，一般城市轨道交通结构位于抗震设防区域，对该区域进行抗震设计至关重要。 广州瀚阳工程咨询有限公司广东省广州市 510335摘要：近年来我国城市化发展进程不断加快，受城市空间限制因素的影响，城市开始大力发展地下轨道交通设施，一般城市轨道交通结构位于抗震设防区域，对该区域进行抗震设计至关重要。基于此，本文以地下车站结构作为研究对象，根据该结构抗震设计流程，对地下车站进行抗震计算和性能验算，保证结构的稳定性。 关键词：城市轨道交通；地下车站；抗震分析引言：与地面结构相比，人们对城市轨道交通地下结构的抗震设计起步较晚，相关抗震设计流程还不够程序。从地下结构的确定入手，根据地基相关参数选定进行抗震设计，结合城市轨道交通曲线隧道的实际情况完善抗震设计流程，从而使地下空间得到充分利用，在满足居民出行需求的同时，释放交通压力，提升轨道交通运输能力。 1.城市轨道交通地下车站结构的抗震设计流程 对地下车站进行抗震设计时，应确定周围地基条件以及空间分布情况。了解地层地质条件和相关物理参数，对土地动力特性加以明确，找出基准面。同时，在抗震设计中还要结合地下车站空间分布情况，了解衬砌、接缝等构造参数，对用于设计的地震动做好二级、三级设防。选择的地震动应作用于基准面，确定基岩空间与空间土层交界面，通过输入基准面来确定场地覆盖层的大致厚度，经过理论分析与实际认证，明确覆盖层对地震动的强度有着直接影响。选取位于地下车站结构之下的岩土层，剪切波速不低于500m/s，如果覆盖涂层的厚度低于70m，建议设计地震作用的基准面与地下结构之间的距离应超过地下结构高度的两倍。如果覆盖涂层厚度超过70m，建议在该处土层位置进行结构抗震设计。 图1为地下结构抗震设计的流程图，经研究发现，当地下车站结构反应比较复杂时，比如隧道线路有小半径曲线，或地质条件沿着地下车站结构的纵向变化越来越大时，建议采取动力时程分析方法。面对是否需要对地下车站结构进行纵向地震分析的时候，可以根据地基匀质情况，了解隧道纵向刚体运动时是否会出现内力或产生变形，土层土质是否有变化，土层内是否有液化层，如果存在以上问题，这时地层可能会存在相对问题。面对以上情况，有必要对车站地下结构进行纵向抗震设计[1]。 图1地下结构抗震设计流程图 2.城市轨道交通地下车站结构抗震设计 2.1抗震计算 2.1.1车站反应位移法 从城市轨道交通工程的实际需求出发，对地下车站进行抗震设计，根据客流情况与地质环境，采取反应位移法完成地下结构抗震计算。车站反应位移法在应用前，应对结构惯性力、周围剪力、土层相对位移力三种作用力展开研究。当城市轨道交通地下车站结构出现震动时，这三种作用力如果出现，将会加速地下结构质量问题的产生，且地下空间的地质环境受到破坏，地下车站不得不承受更多荷载。为了避免这一情况发生，应从土层相对位移和剪力两方面特点出发，在结构竖向位置处降低对结构的影响。由于空间作用力分布不同，地下车站结构在受到作用力影响的同时，地质结构也会产生荷载，加快土体的变化速度，加剧城市轨道地下车站的破坏程度。因此，采用反应位移法将地下车站结构和城市轨道交通环境土体建立模型，使抗震设计更加科学[2]。 使用反应位移法进行地下车站结构的横向抗震设计。利用ProShake软件进行图层设计，得知土层最大剪切模量为。其中指的是质量密度；v指的是地震的剪切波速。根据剪切模量与阻尼比的变化曲线，得出砂土曲线与黏土曲线，分析在重力作用、地震作用情况下地下结构的重力情况，应用静力有限元分析方法得到地基弹簧刚度。 2.1.2二维平面时程分析法 不同的地下车站结构有着不同的抗震性能，采用二维平面时程分析法，将结构抗震能力提升，并采取不同的抗震防护措施，使土地结构在变化时对地下车站起到保护效果。根据地震发生时动力时程的变化情况，综合分析所有可能存在的抗震问题，应用二维平面时程分析法，对城市轨道交通地下车站结构展开二维平面分析，在结构边界处对震动的动力能量加以计算，按照结构的弹塑性能实时监测土体变化情况，从而保护结构外部不受地震影响。采用时程分析法，将Midas/GTS建立模型，结合E3地震作用，对结构作用力进行计算。结合地下结构地质环境特点，发现当前地质结构中有风化泥岩存在，基岩面距结构距离不超过车站结构高度的3倍，将基岩面作为模型的底面边界。在抗震设计中应保证地震基准时间大于50年，车站结构不能在50年间出现任何情况的振动破坏问题。 2.2性能验算
随着社会的进步与城市的发展，城市地下空间运用及轨道交通建设已经达到了迅猛发展的阶段。 发表时间：2019-06-18T15:13:58.003Z 来源：《科技新时代》2019年4期作者：李朝兴 [导读] 百合此种花卉植物不仅具有较高的观赏价值，同时也因其含有多种营养成分而被用于食品、药品、保健品、化妆品等领域。 贵州省铜仁市思南县长坝镇农业服务中心贵州省铜仁市 565108 摘要：百合是一种药食同源的植物，应用领域广泛。如何更好地满足市场的需求，为消费者提供数量充足和质量更高的百合是农业部门及种植人员关注和研究的问题。本文围绕野生百合快速繁殖及栽培技术进行了分析和探讨，概述了野生百合的形态特征及生物学特性，然后从组织培养环节、栽培技术环节、病虫害防治环节进行了论述，供相关人士参考。 关键词：百合种植、野生百合、栽培技术 1引言 百合此种花卉植物不仅具有较高的观赏价值，同时也因其含有多种营养成分而被用于食品、药品、保健品、化妆品等领域。随着百合种植技术的不断发展，目前，全世界百合的品类已经尝过的110种，我国目前的百合种类已经有七十多中，分布于多个地区。野生百合是百合中十分名贵的花卉品种，由于繁殖难度比普通的百合品种难度更大，因而必须采用更科学优异的繁殖和种植技术来扩大产量，提升质量。 2形态特征及生物学特性分析 野生百合为草本球根类植物，鳞茎无皮，一般来说，野生百合的茎高在30厘米至90厘米之间，直径在4厘米至8厘米之间。野生百合花诞生或者生于茎顶部，花型呈喇叭状，颜色多为白色、黄色、橙色等，花苞有香味。野生百合的生长最佳温度是在20℃左右，在较低的温度下生长缓慢。同时野生百合喜光，适当增加光照或延长光照时间会有利于野生百合花期提前。茎叶的较佳生长环境为湿润通风情况良好的环境，在十分潮湿的环境下或者通风不佳的条件下，野生百合的病虫害发生率大大提升。另外，土壤以营养肥沃、透气性良好、酸碱度中性或略酸性的沙质土壤环境最佳。 3组织培养 由于野生百合的繁殖能力较弱，因此采用组织培养的方式来促进其组织分化，提高繁殖能力。 首先，进行外植体处理。外植体通常是源自野生百合的鳞片、叶片、花梗、胚体等组织结构。如以野生百合的鳞片为外植体来进行组织培养。工作人员先检查野生百合的鳞茎是否有病害或损伤，挑选出健康无病害且鳞茎饱满充实的部位，然后将选好取下来的鳞茎进行预处理。取下鳞茎中间部位的鳞片，然后放在清水里面冲洗干净，然后将鳞片组织置于碱液中清洗，清洗干净后，再将其置于酒精溶液中浸泡消毒，浸泡时间为1至1.5分钟，期间进行摇晃，使鳞片充分得到消毒。之后取出鳞片然后将其置于升汞溶液中（质量百分比为0.1%）再消毒10分钟，最后取出鳞片，置于清水中冲洗干净，滤干，静置备用。 其次，野生百合试管苗的诱导。在试管苗正式培养之前，先准备好培养基，配方如下： 诱导培养基为MS+浓度为1.2mg/L的6-BA溶液+浓度为0.1mg/L的NAA溶液； 增值培养基为MS+浓度为0.6mg/L的6-BA溶液+浓度为0.5mg/L的NAA溶液； 生根培养基为0.5MS+浓度为0.1 mg/L的NAA溶液。 之后进行野生百合试管诱苗。在试管诱苗环节，可以采用不同的外植体进行诱苗。最为常见的有两种。一种是鳞片诱苗：取事先准备好的鳞片接种到诱导培养基中，置于恒温恒湿培养箱中培养，待鳞片出现分化现象，长出小芽点说明分化状态良好。继续置于增值培养基中培养，由小芽逐渐繁殖为小的鳞茎，之后出现叶片，继续置于生根培养基中培养，叶片增多成为幼苗根系开始快速发育。当幼苗生根后开始移栽到育苗盘中继续培养，直到野生百合苗较为健壮，准备移栽到大田中生长。在采用鳞片诱苗方式时，工作人员还可以采用无菌鳞茎小块诱苗的办法。将消毒处理后的鳞茎在无菌洁净环境下切块，然后将鳞片小块接种到诱导培养基上，置于恒温恒湿培养箱中培养三周左右，直到鳞片小块出现分化现象，出现丛生的小鳞茎即说明幼苗诱导生长状态良好。当新生的鳞茎长到3个以上且已经带有根系时，将其置于育苗盘中进行培育。第二种是叶片诱苗。叶片消毒的步骤与鳞片消毒的步骤相同，经过消毒后的叶片置于无菌洁净环境中进行接种，将叶片接种至诱导培养基中，然后置于恒温恒湿培养箱中培养，三周后观察叶片是否分化出鳞茎，直到也拼分化出小鳞茎，然后继续培养2周至3周，鳞茎长出根系并出现丛生的小鳞茎，然后置于转移到育苗盘中继续培育。 4栽培技术 幼苗培育完成后，进行幼苗的栽培。首先进行苗床的选择。百合苗床应该优先选择在土壤营养富足、土壤酸碱度适中、通风光照情况良好、排水设施和条件满足的地段。在准备苗床的过程中，需要掌握好尺寸，通常来说，百合苗床的高度以25厘米左右为宜，宽度可以设置为1米，中间预留50厘米的行道沟渠，这样可以有效满足野生百合生长的光照、通风、排水和交通情况。百合移栽和定植的季节为阳历的9月份至11月份。移栽时，要尽量保障根系的舒展，挖坑宜深不宜浅。百合种球的顶部与地表面之间的距离控制在6厘米至10厘米。苗床的方向可以设计为东西方向，幼苗的间距为5厘米，行距为20厘米。幼苗移栽后立即用稻草进行覆盖，保持土壤水分，减少强光对幼苗的损害，另外，覆盖稻草还可以避免杂草生长，保留土壤的营养，利于百合鳞茎较快发育。 移栽后的野生百合需要较多的水分供给，以满足茎叶生长的水分需求以及后续的花蕾生长需求。栽植后，工作人员要做好苗床土壤环境的水分检查情况，有效保持水分含量在60%至70%左右。随着野生百合幼苗的生长，根系日渐健壮发达，此时需要跟上土壤肥料的供给。施肥种类和多少主要根据野生百合的生长发育阶段来确定。在野生百合的茎叶生长阶段，以及地下鳞茎发育膨大阶段需要补充适量的
“城市轨道交通地下结构性能演化”研讨会在宁召开 2014-07-03 20:56:26 来源：明德阅读: 330 次 2014年6月27日-6月29日，国家973计划“城市轨道交通地下结构性能演化与感控基础理论”项目研讨会在南京隆重召开。 2014年6月27日-6月29日，国家973计划“城市轨道交通地下结构性能演化与感控基础理论”项目研讨会在南京隆重召开。本次研讨会由南京工业大学承办，我校副校长刘伟庆教授、副校长乔旭教授、项目首席科学家同济大学朱合华教授、华中科技大学朱宏平教授、中南大学彭立敏教授、同济大学黄宏伟教授、华南理工大学吴波教授以及来自全国各地的110余位教师、研究生出席会议。 开幕式由副校长刘伟庆教授主持。副校长乔旭教授代表学校致欢迎辞，乔旭副校长向与会专家和师生简要介绍了我校近年来的发展概况和取得的主要成绩，对同济大学等兄弟院校长期对我校土木工程学科的大力支持表示感谢。项目首席科学家、长江学者、同济大学朱合华教授介绍了项目开展两年多以来的主要成果以及项目中期评估情况，并对项目下一阶段的总体安排做了详细部署，并代表973项目组对我校为本次研讨会的精心组织表示感谢。 该973项目以城市轨道交通地下结构健康服役为目标，紧密围绕城市轨道交通地下结构性能的演化、评估预知和控制三个基础科学问题，从多学科交叉的视角开展系统研究，揭示城市轨道交通地下结构性能演化机制，建立城市轨道交通地下结构性能评估预知与控制的系统科学理论。该973项目承担单位为同济大学，并根据研究需要设置六个课题，分别由南京工业大学、中南大学、同济大学、华中科技大学、华南理工大学、同济大学和上海申通地铁集团承担。项目执行时间为：2011.11-2016.10。 副校长刘伟庆教授为课题一“动态服役环境中的地下结构材料全寿命期性能演化机理”的负责人，学术骨干包括土木学院王曙光教授、韩建德博士、徐锋博士，材料学院潘志华教授。该课题旨在从城市轨道交通地下结构材料性能的“形成及演化”的角度，系统分析地下结构材料在“建造—使用—维护”全寿命期的性能特征及其演化规律。 研讨会期间，六个课题负责人分别围绕各课题的研究进展作了工作汇报，随后与会专家进行了热烈的集体讨论和各课题组的分会场讨论。与会专家高度评价了项目开展以来取得的成果，并对下阶段的研究方向和项目实施提出了意见和建议。项目组经过研究商定了详细的下一阶段项目实施计划，对六个课题的进度安排和项目总成果的提炼做出了部署，与会专家、老师和研究生对项目的成功推进充满信心。
地下轨道交通结构防水施工 摘要地铁工程成本高，设计周期长，广泛的社会影响，提高缓解交通拥堵城市扮演着重要的角色，它是一百工程建设的设计标准，如果水没有做得好，一百的生活不能保证，直接影响地铁运营安全。地下水的分类，目前的一系列问题，如地下建筑防水标准仍处于起步阶段。俗话说得好，“蝼蚁之穴，可溃千里”，必须关注地铁施工质量的微小细节。本文主要针对地铁施工过程中渗漏水的来源和混凝土结构防水施工技术以及施工缝的防水施工技术等进行简要分析，仅供参考。 关键词地下轨道交通；结构防水；施工 1 地铁施工过程中渗漏水的来源 1.1 纵向施工裂缝的渗漏水 在混凝土浇筑过程中，由于设计或施工分段浇筑的需要，和第一次在浇注混凝土后形成一个联盟，槽，和表面的大型混凝土结构本身是不容易使橡胶光滑水，后通货膨胀减少力量的回声两环之间的裂缝。钢筋混凝土结构和钢板密封力和损失之间的外部环境可能导致过早失效的纵向施工缝。这也可能出现纵向建设由于安装过程和粘贴规定的防护区不是失败检查软管连接器[1]。 1.2 变形缝处理不当引发的渗漏水 通常大型混凝土结构在地铁施工过程中应满足变形能力的要求，应结合建筑标准和不同的变形裂缝的实际建设，海豹和密封板、密封材料变形缝密封。在实际施工过程中，然而，使用单独的密封处理罐或密封材料，防水密封不能实现，但仍不能达到要求的变形，变形裂缝，通常橡胶混凝土浇筑海豹，特别是，如果你不符合要求的安装空间，密封效果会因为失败，导致漏水检查软管在混凝土[2]。 2 地铁施工过程中防水关键技术 2.1 混凝土结构防水施工技术 结构自防水是通常被称为刚性防水，使用大型钢筋混凝土挡土结构的地铁，需要防水的整體结构，作为一个永久防水、不泄漏。从材料组成、无机多孔混凝土复合材料属于不均匀，但如果技术控制和建筑材料的选择，能有效提高混凝土结构的紧凑性，调整和优化内部结构，最后用高强度混凝土渗透结构的形成，地下水入侵[3]。防水混凝土结构的关键技术，因此，掌握，整个过程从材料在混凝土结构的建筑结构本身的差距，提高密实度，减少收缩开裂破坏。有渗水的问题结构，混凝土水会产生水化反应，然后收缩冷凝现象，和混凝土搅拌过程中多余的水分干燥收缩，收缩温度下降会形式，具体将绑定。当约束大于混凝土结构
、城市轨道交通发展简史 国内外各大城市的发展经验证明：发展城市轨道交通是解决大城市交通问题和实现可持续发展最有效的途径之一。自英国伦敦年建成世界上第一条地铁线以来，全世界已有多个国家多座城市修建了城市快速轨道交通系统。中国城市轨道交通的发展历史仅仅余年时间，但目前发展势头迅猛，已有多个大城市正在建设和筹建自己的轨道交通，年前，中国仅北京、上海、广州三个城市的轨道交通总长度就将达到1000km以上。 、城市轨道交通的分类 城市轨道交通顾名思义就是车辆在轨道上行驶并主要用于城市公共客运的交通系统。火车，有轨电车等等都属于轨道交通，前者属于较长距离的城际间的交通，后者是低速行驶于街市的公共交通，但两者都不属于通常所说的城市轨道交通系统。一般来说，城市轨道交通可以按照以下方式进行分类：按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置划分，城市轨道交通可分为三类：（）地下铁路：位于地下隧道内的那部分铁路称为地下铁路； （）地面铁路：位于地面的铁路称为地面铁路； （）高架铁路：位于地面之上的高架桥的铁路称为高架铁路。 按服务范围和列车运营组织方式划分，城市轨道交通可分为三类： （）传统的城市轨道交通：服务范围以中心城区为主，包括城市与郊区、机场之间的传统的城市轨道交通，通常站间距在2km以内。 （）区域快速铁路（，）:服务范围包括城市郊区的轨道交通系统，通常站间距较大，含有地面线路或高架线路。例如德国的—，巴黎的，旧金山的，上海的线。 （）市郊铁路（）: 是指位于城市范围内、部分或全部服务于城市客运的那些城市间铁路，通常其所有权不属于所在的城市政府，而由铁路部门经营，主要运送城市郊区与闹市区间的乘客，故也称通勤铁路。这种铁路通常在郊区采用平交道口形式，在市区为高架或地下铁路。其站距长，运营组织方式与城市间铁路相近，可开行不停靠全部或部分中间站的直达列车；为减少环境污染，多采用电气化牵引方式。纽约、东京等国际大都市的市郊铁路都很发达，营业里程达到2000km以上。
城市轨道交通建设与地下空间开发 刘志义1，韩英姿2 （1．中铁上海设计院集团有限公司，上海200070； 2．中建国际设计轨道交通事业部，上海200433） 摘要：根据轨道交通发展现状和地下空间开发利用趋势，对地下工程建设中存在和面临的主要问题进行分析；论述在城市总体规划和轨道交通线网规划中，应做好地下空间开发的统一规划，对地下空间资源进行合理分配，统筹考虑轨道交通线路与市政管沟一体化的发展。轨道交通建设采用地下线还是高架线，应结合有关规划、地理位置、周边环境等综合考虑，在道路宽度达到60m以上时尽量采用高架线。 关键词：轨道交通；地下空间；开发规划；高架线路 中图分类号：TU92文献标识码：A文章编号：1007－9890（2011）05－0030－03 Urban Rail Transit Construction and Underground Space Development Abstract：According to the present situation of the development of rail transit and development and utilization trend of underground space，the main problems in the construction are analyzed．We discussed that we should do well in the resource planning of the underground space development，made a reasonable distribution and consider the development of the rail transit lines and the integration of municipal environment in this city planning and rail communication network planning．The problem of the rail transportation construc-tion should use the underground line or high overhead lines should be comprehensively considered inte-grated with the planning，the geographical position and the surrounding environment．The overhead lines should be used as far as possible when road width is more than60m． Key Words：rail transit；the underground space；development planning；overhead lines 1轨道交通建设的发展现状 随着国民经济的快速发展，城市化进程加快，大中城市的规模发展迅速，为缓解交通压力，开展轨道交通工程建设已成为一种新的趋势，也越来越受到各级领导的重视。2003年9月，国家下发关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知，明确指出：地方财政收入达100亿元以上，城区人口达到300万人，可申报建设地铁。目前，有22座大中城市轨道交通建设规划已获国家批准，还有近10座城市正在进行规划或在申请过程中。 据最新统计，已开通地铁的城市中，上海12条轨道交通线路运营里程达到420km，北京8条线路运营里程达到200km；广州、深圳、南京已开通3条以上轨道交通线路，并在迅速增长。 轨道交通作为大运量的交通工具，可以有效缓解城市的交通压力，是实现低碳生活的重要途径。同时，轨道交通具有较长距离快速运输能力，拉近了城区与市郊的空间距离，对带动城市边缘新区的开发建设和经济增长起到不可替代的作用。 2城市地下空间开发利用的趋势 地下空间的开发与国民经济发展密切相关，根据国际上对地下空间开发的研究结论表明：人均GDP达到500美元就具备地下空间的开发条件，人均GDP达到1000美元进入规划和开发阶段，人均GDP达到3000美元进入开发高峰期。目前，我国主要大中城市的人均GDP已达到3000美元，从主要大中城市地下空间新增开发规划与规模来看，已进入地下空间开发的高峰期。 · 03 ·铁路工程造价管理2011年9月
轨道交通基础知识简读本 长沙市建设委员会 长沙市轨道交通集团有限公司 长沙市建筑业协会 二〇〇六年六月
目录 一、基础篇 (1) 二、线路篇 (4) 三、轨道篇 (7) 四、车辆篇 (8) 五、设备篇 (12) 六、土建篇 (13) （不涉及） 七、通风空调篇 (20) 八、给排水篇 (27) 九、供电篇 (29) 十、通信信号篇 (32) 十一、其他篇 (37)
一、基础篇 1.世界第一条地铁什么时候建成通车，情况如何？ 答：1863年世界第一条地铁在伦敦建成通车，列车用蒸汽机车牵引，线路全长6.4 km。 2.我国第一条有轨电车线路何年建成？我国第一条地铁在何年何月建成？ 答：1908年上海第一条有轨电车线路建成；1969年10月我国第一条地铁在北京建成通车，1971年投入运营。 3.轨道交通的基本类型有哪几种？ 答：轨道交通模式种类繁多，分类方法也较多。目前，世界上轨道交通分类大体如下：按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置划分为地下铁路、地面铁路和高架铁路；按列车服务范围划分为传统的城市轨道交通、区域快速铁路和市郊铁路；按运能等级（大运量、中运量、小运量）及车辆类型可分为地下铁道、轻轨交通、独轨交通、有轨电车、胶轮地铁、线性电机车辆、磁悬浮；按照列车驱动力可以大致分为轮轨系统和磁悬浮系统两大类，城市铁路、地铁、轻轨、独轨属于轮轨系统，而线性电机车辆严格地说属于磁悬浮系统一类； 4.什么是城市轨道交通？地铁、轻轨的概念及主要划分依据是什么？ 答：城市轨道交通是指在不同型式轨道上运行的大、中运量城市公共交通工具，是当代城市中地铁、轻轨、单轨、自动导向、磁浮等轨道交通的总称。地铁是在城市中修建的快速、大运量用电车牵引的轨道交通系统，它可以修建在地下、地面或采用高架的方式，运量在3万人次/h以上；轻轨相对于地铁来说运量较小，在原有轨电车的基础上利用现代技术改造发展的城市轨道交通系统，运量在1.5～3万人次/h；主要划分依据是该线路远期的单向客运能力，而不是看其主要处在地下、地面或高架。 5.地铁旅行速度一般为多少？地铁列车的运行间隔一般为多少？
城市轨道交通与地下空间开发 项东 一、相关术语含义 (一什么是轨道交通 ? 轨道交通是一种利用轨道列车进行人员运输的方式。主要包括地铁、轻轨、空中轨道列车、有轨电车和磁悬浮列车等。轻轨是一种电气化铁路系统,轻轨的机车重量和载客量都较小,使用的铁轨质量也较小。地铁的速度及加速都较快;有复杂的信号系统;行驶的道路一般在地面、地下和高架线上。地铁的运输量最大,有轨电车的运输量最小。空中轨道列车是一种悬挂式单轨交通系统。轨道在列车上方,由钢铁或水泥立柱支撑在空中将地面交通移至空中。磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力来推动的列车。 (二什么是地下空间? 地下空间是指属于地表以下, 主要针对建筑方面来说的一个名词, 它的范围很广,比如地下商城,地下停车场,地铁,矿井,军事,穿海隧道等建筑空间。二、城市轨道交通与地下空间开发的进展 1. 以地铁车站为原点的发散状多种开发模式 据有关资料显示,日本的地下商业空间开发项目中,有 47%集中在轨道交通车站地域,国内城市的大部分地下空间的开发也都集中在轨道交通车站地域内。城市轨道交通车站地域地下空间开发的主要模式目前存在以下几种: 1位于商业中心的地铁车站 位于城市商业中心的地铁车站, 可以将地铁的出入口与周边商业建筑相结合, 并在与地铁相连的地下空间设置餐饮, 休闲等多样化空间。多样化功能混合组织在一起, 增加了城市活动的强度; 在活动时间上可以保持较长的持续性, 避免了单一功能
容易造成的活动空白,提高了城市活力同时多功能的复合,也充分利用了轨道交通车站的人流活动在时间上的持续性, 使物业开发特别是商业性开发 获得良好的效益; 这种复合功能反过来也加强了人流在时间上的均布性, 为轨道交通提供了持续的客流供给。 2与火车站换乘的地铁车站 与火车站换乘的地铁车站发挥其客流量大, 开发面积大的优势, 与火车站换乘的地铁车站一般都包含辅助线, 在站厅层造成大量面积闲置, 考虑到火车站所在地域一般都会发展成为小型的城市中心,聚集一些临时的、大量的客流。如果将地铁站厅层闲置的面积做成地下商业或者地下停车场为周边的商业和周边市民服务, 一方面可以吸引更多的乘坐火车出行的市民乘坐地铁, 一方面也因地制宜地解决了一些临时客流的临时购物及休息的需求。 3位于新开发区的地铁车站 位于新开发区的地铁车站随着城市的对外扩张, 很多大型城市都在向卫星城新区发展根据城市未来的发展,地铁会先期规划到新区,将老城和新区联系起来 ,这样势必造成在地铁修建到新区的时候,新区只做了规划设计,并未形成建筑单体设计地铁的先期施工如果正好占据了较好的街角的位置, 如不同期设计地上部分建筑, 将会给将来的地面建筑施工带来不便, 对地铁后期运营也产生影响将地铁和远期将要发展的地面开发部分结合设计, 综合性考虑远期地面建筑的出入口及使用性质, 预留条件或者考虑同期实施, 这样既能最大限度的利用土地, 节约有限的土地资源, 在施工上也互不影响, 既以人为本, 又不会影响该地块的后期发展。 2. 地铁建设与地下商业空间开发: 1地铁和商业经营性地下空间的客流互补 人流高聚集是地铁的典型效应特征。结合地铁建设进行地下空间尤其是商业经营性空间的开发, 可以改善行人购物环境, 保证行人在雨雪风等恶劣的天气里可