輕軌線路設(shè)計(jì)及其建成后影響問題數(shù)模論文

建模競賽暨全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽選拔賽題目A(B)(C)題剪切線目錄目錄摘要一、問題的重述錯誤！未定義書簽。二、模型假設(shè)三、符號說明錯誤！未定義書簽。四、數(shù)據(jù)獲取與處理錯誤！未定義書簽。數(shù)據(jù)的獲取錯誤！未定義書簽。數(shù)據(jù)的處理錯誤！未定義書簽。五．問題一、二模型錯誤！未定義書簽。問題分析及模型選取…………………模型建立與求解……………………..六、問題三模型錯誤！未定義書簽。問題分析及模型選取錯誤！未定義書簽。模型建立與求解錯誤！未定義書簽。七、問題四的說明錯誤！未定義書簽。提出的問題錯誤！未定義書簽。給出的建議錯誤！未定義書簽。八、結(jié)果的分析和檢驗(yàn)…………………..九、模型的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)錯誤！未定義書簽。十、參考資料錯誤！未定義書簽。十一、附錄錯誤！未定義書簽。附錄一錯誤！未定義書簽。附錄二錯誤！未定義書簽。C題西北工業(yè)大學(xué)輕軌線路設(shè)計(jì)及其建成后影響問題摘要西安地處關(guān)中，由于西安東西北方向發(fā)展受限，長安區(qū)成為一個具有發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)域。但長安區(qū)通往市區(qū)的交通十分落后。輕軌作為未來的一種方便快捷的交通工具，對于加強(qiáng)長安區(qū)與市區(qū)的聯(lián)系具有重要的作用。西北工業(yè)大學(xué)長安校區(qū)位于風(fēng)景優(yōu)美的秦嶺腳下，附近高校眾多且人口密度大，學(xué)校雖然購有校車但無法滿足師生的需求，校車成本大而且影響師生的時間和精力。對學(xué)校的教育等方面有不小的影響。得知政府打算在中西留村沿正太、西太路修一條通往草堂科技產(chǎn)業(yè)基地的線路，報(bào)告通過調(diào)查研究給出一種修建支路直通西北工業(yè)大學(xué)的方案。針對問題一，二，我們采用假設(shè)排除法，通過設(shè)出變量成本Z,人流量P，跨河費(fèi)用W，征用土地費(fèi)用S,拆遷費(fèi)用T，收入Y，利潤R，查閱數(shù)據(jù)得到地上修建費(fèi)用D,架空建設(shè)費(fèi)用N，在求得修建長度的近似值從而求得總建設(shè)費(fèi)用。路線采用假設(shè)法選取幾條，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)選取幾條不同路線。通過計(jì)算出最小成本Z來找出一條最優(yōu)路線。針對問題三，我們通過討論修建鐵路后，學(xué)生的出行費(fèi)用有沒有變化以及出行時間有沒有變化來預(yù)測對學(xué)生的便利，通過討論輕軌的建成后的運(yùn)營來確定校車之后的運(yùn)營，進(jìn)而確定對學(xué)校交通費(fèi)帶來的直接影響，通過調(diào)查研究來預(yù)測對學(xué)校教學(xué)、科研、學(xué)生培養(yǎng)等綜合效益的影響。問題四則根據(jù)實(shí)際提出一些可以討論的問題，并查閱資料給出建議。一、問題的重述由于關(guān)中地區(qū)自然環(huán)境的制約，西安市城區(qū)東西北三向發(fā)展受限，而南部的長安區(qū)卻是一片非常有發(fā)展?jié)摿Φ耐恋?。隨著城區(qū)半徑的延伸，山清水秀的長安區(qū)備受關(guān)注，各大品牌企業(yè)紛紛選擇入駐長安區(qū)，更多人傾向于在此處定居。然而，長安區(qū)通往城內(nèi)的交通仍十分落后，當(dāng)前的交通工具主要是汽車。據(jù)調(diào)查，只有7.69%的人對目前的交通狀況表示滿意，大部分人認(rèn)為應(yīng)該改善，且有高達(dá)84.62%的受調(diào)查人群認(rèn)為長安區(qū)未來理想的交通工具是地鐵或者輕軌。我國一些城市已經(jīng)或正在建設(shè)輕軌。為實(shí)現(xiàn)西安的長遠(yuǎn)發(fā)展，達(dá)到節(jié)能減排的目的，應(yīng)重新規(guī)劃交通網(wǎng)絡(luò)。目前的長安區(qū)客流量稍顯不足，但隨著長安區(qū)經(jīng)濟(jì)三星基地、草堂科技產(chǎn)業(yè)基地等大型項(xiàng)目的進(jìn)一步建設(shè)，預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)長安區(qū)對輕軌的需求會越來越大。輕軌的修建一方面將為長安區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展送來源源不斷的動力，并將大大減少來往環(huán)山線與主城區(qū)間旅游休閑及公務(wù)相關(guān)車輛，減少污染排放，避免對周邊環(huán)境破壞，符合國家節(jié)能減排及建設(shè)節(jié)約化社會精神。輕軌是一種城市快速交通工具，在與其他交通工具的對比中，輕軌的占地面積是公路的1/8，造價是地鐵的1/3，速度是地鐵的兩倍，其運(yùn)行時速能達(dá)到160-200公里每小時。更重要的是，其能耗是公共汽車的3/5，安全系數(shù)極高。輕軌修建符合長安區(qū)建設(shè)的現(xiàn)狀和長遠(yuǎn)規(guī)劃，符合國家節(jié)能減排戰(zhàn)略及建設(shè)節(jié)約化社會的要求，對西安的治霾工作有積極的推進(jìn)作用。西安地鐵官方網(wǎng)站在2014年9月30號發(fā)布了《西安市地鐵7、8、10、11、12、13、14號線預(yù)可行性研究項(xiàng)目比選公告》。規(guī)劃14號線為主城區(qū)西南部外圍橫縱向切線。主線以航天基地為線路起點(diǎn)，向西串經(jīng)長安韋曲、高新新區(qū)及長安通訊產(chǎn)業(yè)園，至戶縣副中心；支線從西留村起沿正泰路至草堂科技產(chǎn)業(yè)基地。西北工業(yè)大學(xué)長安校區(qū)位于長安區(qū)秦嶺北麓下，距離草堂科技產(chǎn)業(yè)基地（直線距離，下同），距離三星半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地，附近還有西安建筑科技大學(xué)、明德學(xué)院等高校，人口流量巨大。單就西北工業(yè)大學(xué)而言，目前學(xué)校實(shí)行兩校區(qū)運(yùn)營機(jī)制，每天都有大量的教工和學(xué)生由于上課、實(shí)習(xí)等原因往返于新老校區(qū)之間（附件二），學(xué)校為此已經(jīng)購入校車20輛，日均接送師生在1200人次以上，耗費(fèi)極大；且由于交通擁堵，單趟運(yùn)營時間也從幾年前的50分鐘增加到1小時以上，消耗了師生大量的時間和精力，對學(xué)校的教學(xué)、科研、學(xué)生培養(yǎng)、交流等產(chǎn)生了不小影響。相信隨著輕軌的建成，在方便師生的同時，必將對西北工業(yè)大學(xué)的教育教學(xué)、科學(xué)研究等產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。1.規(guī)劃線路中西留村沿正太、西太路一線通至草堂科技產(chǎn)業(yè)基地。其間西太路線路距西北工業(yè)大學(xué)長安校區(qū)最短距離約，現(xiàn)在要在西留村至草堂科技產(chǎn)業(yè)基地兩站點(diǎn)間選定一點(diǎn)，支路直通至西北工業(yè)大學(xué)長安校區(qū)。請從線路中標(biāo)定一點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一條線路。2.計(jì)算該線路采用地面和高架兩種方式鋪設(shè)的費(fèi)用。費(fèi)用主要包括民房拆遷，征地和工程建設(shè)等費(fèi)用?？蓞⒖计渌胤叫藿ǖ南嚓P(guān)費(fèi)用，并結(jié)合實(shí)地考察。最后給出費(fèi)用最小的道路及施工方式，費(fèi)用預(yù)算。3.該線路一旦修建成功，預(yù)測其給全校學(xué)生帶來的便利，對學(xué)校交通費(fèi)用產(chǎn)生的直接影響。以及對學(xué)校教學(xué)、科研、學(xué)生培養(yǎng)等綜合效益的影響。4.還有什么可以研究的問題？你有何建議？（例如：運(yùn)營方式的建議）二、模型的假設(shè)1、只考慮公交車和輕軌的客流量，且換算成標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)。2、公交車僅考慮西工大校車和921、922、916公交車的客流量。3、假設(shè)路線拐角處弧線長度與折線長度一樣。4、假設(shè)所有每個房屋拆遷費(fèi)用相同，每平方征地費(fèi)相同，每公里跨河費(fèi)用。三、符號說明符號意義Z修建成本P人流量S征用土地費(fèi)用U征用土地的距離T拆遷費(fèi)用V修建輕軌費(fèi)用Y西工大學(xué)生乘坐公交的錢y西工大學(xué)生乘坐輕軌的錢R利潤D1地面每公里修建費(fèi)用I地面修建輕軌的長度K（K1,K2）測量距離D2架空每公里的費(fèi)用L架空修建輕軌的長度M每畝賠償村民的葡萄地的錢X輕軌經(jīng)過村子的距離四、數(shù)據(jù)的獲取與處理(一)數(shù)據(jù)的獲取1、通過題目所給附件，得出人流量。2、通過估測修建距離，查閱互聯(lián)網(wǎng)得到建設(shè)費(fèi)用。3.通過附件得到民事費(fèi)用包括拆遷費(fèi)和征用土地費(fèi)。（二）數(shù)據(jù)的處理有些數(shù)據(jù)就近似處理賦值，所有數(shù)據(jù)都去近似值。五．問題一、二模型從西北工業(yè)大學(xué)往正太，西太路一線引一條支路，為了找到一條價格便宜的道路，需要建立一個總建設(shè)費(fèi)用的一次方程加法模型求解模型，從給定的幾條線路中求取最小值。（以東大汽車站為起點(diǎn)）線路的選擇要求(由上到下)：輕軌軌道距離最短。選取在第一條路與第三條路之間作為比較。經(jīng)過的民房最少。純土地河流，不經(jīng)過任何民房。來源：騰訊地圖5.2模型建立與求解修建成本包括建設(shè)的費(fèi)用和征地費(fèi)用以及拆遷費(fèi)用。建設(shè)的費(fèi)用包括地面修建輕軌的費(fèi)用和架空修建輕軌的費(fèi)用。則有V=D1*I+D2*L而I=K1*f（K1為在地圖上測量的地面距離乘以比例尺即為實(shí)際距離）L=K2*f（（K1為在地圖上測量的架空距離乘以比例尺即為實(shí)際距離）征地費(fèi)用為S=d*U/666.67*M。拆遷費(fèi)用為T=X*a。所以公路的成本為Z=V+S+T=D1*I+D2*L+S+X*a.則四條路的成本為Z1=Z2=Z3=Z4=求解并由EXCEL表格可得第條1路成本最低，因此選擇該道。六、問題三模型1、問題分析與模型選取收益為收入減去成本，因此建立一次方程減法模型。2、模型的建立與求解。給學(xué)生的便利此處用地鐵二號線近似的代替新老校區(qū)間的輕軌運(yùn)行狀況）（見附錄）與校車運(yùn)行狀況作對比項(xiàng)目地鐵二號線（校區(qū)間的輕軌）校車時間42分50秒約2小時長度約約46公里票價全程5元5元數(shù)據(jù)分析：由于輕軌的距離略大于地鐵二號線的距離，所以價格上會稍貴。但是由于輕軌路線的距離在30—35，時間上約為1小時，很大程度上節(jié)省了時間。學(xué)校交通費(fèi)方面：校車收益：10、11、12月總c=36750次三個月總C=36750*3=110250次除去放假三個月可預(yù)測出九個月總DC=110250*3=330750次 總費(fèi)用為F=330750*5=1657350元校車購買：20*454000=9080000元校車每年投入6320185元輕軌建成后

1、對學(xué)校交通費(fèi)用的影響：學(xué)校校車數(shù)量會極大程度地減少，每年的資金投入也會相應(yīng)地減少，可節(jié)省一大筆資金。

2、對教學(xué)、科研、培養(yǎng)學(xué)生的影響

1）減少老師在路上花費(fèi)的時間，讓老師們有更多的時間去準(zhǔn)備課程，對學(xué)校教學(xué)質(zhì)量有很大的幫助。

2）便于學(xué)生在新老校區(qū)上課，借閱圖書，加強(qiáng)兩校區(qū)學(xué)校交流，學(xué)習(xí)。

3）每年節(jié)省的資金可投給科研項(xiàng)目。七．問題四的說明1、提出的問題（一）、考慮軌道單向雙行問題。（二）、考慮每日每月的客流預(yù)測。（三）、運(yùn)營方式，運(yùn)營時間，運(yùn)營車次。（四）、線路的維護(hù)和安全問題。（五）、對環(huán)境的影響。2、提供的建議（一）、考慮到節(jié)約成本節(jié)約土地，可以采用單向雙行車頭，這樣可以介紹成本，收益高。（二）、可以調(diào)查人流的出現(xiàn)高峰，在高峰期可以增加車次，在低峰期減少車次。（三）、可以采用無人售票方式，支持長安通刷卡，也可以支持西安高校一卡通刷卡，運(yùn)營時間可以根據(jù)試行情況更改，運(yùn)營車次要比校車要多。（四）、（詳情見附錄一）（五）、（詳情見附錄二）八、結(jié)果的分析和檢驗(yàn)（1）針對問題一、二，經(jīng)過計(jì)算求得第一條路費(fèi)用少，分析可得，第一條路首先距離最短，其次，經(jīng)過的村子也少，這樣就減少了修建費(fèi)用，征地費(fèi)用，拆遷費(fèi)用因而，路費(fèi)最少。其他道路首先距離稍遠(yuǎn)，有些道路經(jīng)過了村子，有些沒有經(jīng)過，但都加大了施工量，費(fèi)用都增加了。所以第一條路費(fèi)用最低。（2）檢驗(yàn)由模型得路費(fèi)是和距離成正比的函數(shù)，路程越遠(yuǎn)，費(fèi)用越高。九、模型的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)1、模型的優(yōu)點(diǎn)模型采用簡單的一次函數(shù)四則運(yùn)算模型，把問題變得簡化易處理，并且比較直觀的得到答案。把復(fù)雜問題簡單化。2、模型的不足。模型只是大致的得到一個近似結(jié)果，烤爐的情況并不能非常詳盡完整，存在許多可以改進(jìn)的地方，所得的結(jié)果僅供參考。3、模型的改進(jìn)。一次函數(shù)簡單粗糙，求得的結(jié)果不夠完善，而且許多地?cái)?shù)據(jù)近似處理了，但那些數(shù)據(jù)并沒有普遍性，也就是近似處理會影響結(jié)果。所以對這些數(shù)據(jù)應(yīng)該分別定義變量進(jìn)行討論。十、參考資料1、工大長安校區(qū)地區(qū)客流量原始統(tǒng)計(jì)及問卷調(diào)查結(jié)果匯總2、西安地鐵規(guī)劃2014年9月30日發(fā)布3、地鐵實(shí)現(xiàn)空中跑-輕軌高架4、地鐵和輕軌的區(qū)別5、單線雙向運(yùn)行在地鐵行車組織中的應(yīng)用6、草堂線工可研工作匯報(bào)7、北京軌道交通燕房線工程環(huán)境影響報(bào)告書(簡本)附錄附件一一：軌道交通出現(xiàn)的必然性歷史證明，城市主要是人類社會的政治、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的薈萃點(diǎn)，許多城市成為復(fù)雜而又高度集中的活動中心，同時也促使城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和城市人口的增長。

由于現(xiàn)代城市的居民出行和人口流動，在一天的高峰時間里，客流高度集中、流向大致相同的現(xiàn)象已很普遍，以往使用的公共汽車和無軌電車已很難適應(yīng)現(xiàn)代客運(yùn)交通的需要，尤其是百萬人口以上的大城市，重點(diǎn)發(fā)展以快速軌道交通為骨干的城市公共交通網(wǎng)絡(luò)新體系勢在必行。二：軌道交通存在的隱患12月28日8點(diǎn)半起，地鐵5號線立水橋站、惠新西街北口站先后出現(xiàn)故障，導(dǎo)致5號線列車走走停停，直到9點(diǎn)才最終恢復(fù)正常。同樣是在這一天16時20分許，長春市位于臨河街與衛(wèi)星路交匯處的輕軌二期工程施工現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)，幸未造成人員傷亡。27日中午11時31分，長春兩輛輕軌車發(fā)生追尾，造成46人受傷，其中兩人傷勢較重。經(jīng)過安監(jiān)等相關(guān)部門調(diào)查，事故原因?yàn)橐惠v輕軌救援車剎車失靈，撞上正停車上客的另一輛輕軌車。12月22日5點(diǎn)50分，上海地鐵1號線陜西南路至人民廣場區(qū)間突發(fā)供電觸網(wǎng)跳閘故障，造成該區(qū)列車停駛，經(jīng)初步檢查，是由于地鐵隧道內(nèi)風(fēng)大、震動強(qiáng)度高，導(dǎo)致該區(qū)間隧道頂部碳纖維脫落造成的短路。官方資料顯示，近兩年來,杭州、南京、西安、深圳等城市發(fā)生多起軌道交通建設(shè)事故，特別是杭州去年發(fā)生的“11.15”地鐵工程事故，造成21人死亡。隨著城市軌道交通建設(shè)規(guī)模的快速擴(kuò)大，城市軌道交通安全發(fā)生的事故也越來越多。據(jù)了解，截至目前，全國已有25個城市的軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃獲得國務(wù)院批復(fù)，到2015年前后，將建設(shè)87條線路、總里程2495公里，總投資9886億元。而在今年4月至5月，住建部在全國18個城市開展的47個在建軌道交通工程項(xiàng)目抽查中，未辦理施工許可證占一半以上，達(dá)26個之多。據(jù)了解，此次抽查中存在的系列問題也赫然可見，如地鐵線路的勘察設(shè)計(jì)周期長則1年，短則幾個月，不能滿足勘察設(shè)計(jì)工作的基本需要;一些工程由于征地、拆遷等施工前期準(zhǔn)備工作滯后，合同約定的施工工期實(shí)際上被壓縮；一些工程受行政過度干預(yù)，設(shè)定關(guān)門工期，或者不顧客觀實(shí)際，倒排工期。不難想象，上述問題一旦出現(xiàn)，今后地鐵在實(shí)際運(yùn)營中出現(xiàn)事故的可能性將大大增加。三：軌道交通管理工作急需改進(jìn)（一）軌道交通事故發(fā)生的主要原因從安全管理組織機(jī)構(gòu)看,我國各城市軌道交通基本上設(shè)立三級安全管理模式,即總部(地鐵公司)設(shè)安全委員會,車務(wù)、車輛、維修等部門設(shè)安全領(lǐng)導(dǎo)小組,各車間(室)設(shè)安全員?？偛糠秶鷥?nèi)建立包括總部領(lǐng)導(dǎo)、部門領(lǐng)導(dǎo)、車間領(lǐng)導(dǎo)、安全監(jiān)察員和兼職安全員在內(nèi)的安全管理網(wǎng)絡(luò)。其中安全委員會是安全管理的最高領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),安全監(jiān)察室為其常設(shè)辦公室,車務(wù)、車輛、維修三大生產(chǎn)部門設(shè)有專職安全監(jiān)察員。

盡管實(shí)行了三級安全管理,然而各類事故仍頻頻發(fā)生。從對事故的分類統(tǒng)計(jì)看,1999年和2000年上海軌道交通發(fā)生的一般性事故與險(xiǎn)性事故的比例為5∶4。一般性事故多是由于乘客沒有遵守安全乘車規(guī)則造成,而險(xiǎn)性事故多是由于工作人員職責(zé)疏忽引發(fā)的。這說明安全管理工作仍存在不少漏洞。

把軌道交通作為一個大系統(tǒng)進(jìn)行分析,可把人、設(shè)備、環(huán)境3個因素作為事故發(fā)生的直接原因,而管理缺陷是造成事故的間接原因。這4種因素和事故發(fā)生存在著必然的邏輯關(guān)系,借助事故樹中的條件或門,運(yùn)用布爾代數(shù)原理可寫出如下公式：Ｔ=Ｘ1(Ｘ2+Ｘ3+Ｘ4)=Ｘ1Ｘ2+Ｘ1Ｘ3+Ｘ1Ｘ4式中,Ｔ———事故;

Ｘ1———事故的管理原因;

Ｘ2———事故的人為原因;

Ｘ3———事故的設(shè)備原因;

Ｘ4———事故的環(huán)境原因。

由上述公式看出:事故發(fā)生的原因可歸結(jié)到管理、人為、設(shè)備和環(huán)境四大因素。這四大因素中的任何一種因素運(yùn)行不良,都會引起事故發(fā)生。而管理因素隨時隨地制約著其他3種因素,管理原因或管理原因與上述任何一種原因結(jié)合,都會引起事故的發(fā)生。換句話說,只要管理上存在著缺陷、不善、混亂或失誤,就會直接導(dǎo)致事故發(fā)生或?qū)е氯说牟话踩袨椤⒃O(shè)備的不安全狀態(tài)和環(huán)境的不安全因素存在,進(jìn)而引發(fā)事故,可見管理缺陷是誘發(fā)事故的關(guān)鍵原因。（二）目前軌道交通系統(tǒng)的安全管理工作還存在以下不足1安全與生產(chǎn)脫節(jié)有的生產(chǎn)管理部門和個別員工錯誤地把安全工作看成是領(lǐng)導(dǎo)、安監(jiān)室、安全員的事,在生產(chǎn)過程中忽視安全工作,造成安全管理與地鐵運(yùn)營管理脫節(jié)。軌道交通企業(yè)作為獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)實(shí)體,安全管理理所當(dāng)然是生產(chǎn)管理的有機(jī)組成部分,應(yīng)當(dāng)推行與生產(chǎn)管理同步發(fā)展的全面安全管理,即系統(tǒng)安全管理。

2對安全問題處理不夠全面在處理問題時,沒有由表及里按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能去深入進(jìn)行分析,不能將存在的各種安全問題有機(jī)聯(lián)系在一起、全面分析,并制定相應(yīng)的預(yù)防措施,造成了頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳、顧此失彼的局面。3沒有抓住信息流這一管理核心去指導(dǎo)安全工作,安全管理體制特征仍然是靜態(tài)管理現(xiàn)代企業(yè)安全管理的理念是:安全信息不僅應(yīng)包括有關(guān)重大事故等災(zāi)害事故的信息、歷史經(jīng)驗(yàn)資料,更重要的是應(yīng)及時把握住運(yùn)營過程的安全信息,以實(shí)現(xiàn)對安全工作的全過程動態(tài)控制。

4事故處理仍然是安全管理的日常工作重心要完成由“事故處理”型到“事故預(yù)測”型的轉(zhuǎn)變,將安全管理工作的重心真正從事故追查處理轉(zhuǎn)變到事前安全預(yù)測上,還需要一個過程。

5管理上的漏洞任然存在隨著軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,安全監(jiān)管的范圍、人員、規(guī)章制度都有新的變化,就容易形成管理上的漏洞。出現(xiàn)規(guī)章制度的不健全、安全考核和相關(guān)措施不到位的情況,所以要對現(xiàn)行的安全標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)際情況的變化及時修改補(bǔ)充或重新制定。

6安全責(zé)任落實(shí)不夠。雖基本建立安全生產(chǎn)責(zé)任制,但落實(shí)仍有待加強(qiáng)。（三）安全管理系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理

在軌道交通安全系統(tǒng)應(yīng)用方面,要澄清這樣的錯誤認(rèn)識,即認(rèn)為運(yùn)營管理系統(tǒng)是一個大系統(tǒng),安全管理系統(tǒng)是生產(chǎn)系統(tǒng)的子系統(tǒng)。實(shí)際上,安全管理系統(tǒng)的概念是為解決安全問題而構(gòu)造的,其內(nèi)涵是針對生產(chǎn)系統(tǒng)本身安全而言,并不是從生產(chǎn)系統(tǒng)分離出安全系統(tǒng)這一子系統(tǒng),而是改造生產(chǎn)系統(tǒng)的安全系統(tǒng),使之具有處理本系統(tǒng)一切安全問題的功能。因此,安全系統(tǒng)是由與生產(chǎn)安全問題有關(guān)的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的若干因素結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體。安全管理系統(tǒng)的中心任務(wù)即對運(yùn)營管理系統(tǒng)的安全狀況進(jìn)行管理和控制。

從控制論的角度看,安全管理是一個多回路的反饋控制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中,事故是被控制的對象,事故控制是筆者研究的中心。系統(tǒng)控制的目的是減少或消滅事故的發(fā)生及其影響,以提高生產(chǎn)系統(tǒng)的安全度。

就安全管理系統(tǒng)的運(yùn)行來說,在獲得系統(tǒng)內(nèi)外安全信息基礎(chǔ)上,確定安全管理的目標(biāo)并將目標(biāo)按管理的層次進(jìn)行分解,根據(jù)目標(biāo)制定安全管理的總體計(jì)劃和分層實(shí)施計(jì)劃,通過安全執(zhí)行機(jī)構(gòu)予以執(zhí)行落實(shí),系統(tǒng)內(nèi)的監(jiān)察部門及時將有關(guān)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全信息進(jìn)行反饋,經(jīng)過安全狀態(tài)分析、評價,找出系統(tǒng)隱患,及時進(jìn)行整改,通過這樣不斷循環(huán)以實(shí)現(xiàn)安全管理系統(tǒng)對生產(chǎn)系統(tǒng)的安全控制。1安全管理系統(tǒng)對生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行控制的功能通過兩條途徑來實(shí)現(xiàn)一條為微觀控制反饋回路,由“安全狀態(tài)檢測”、“安全狀態(tài)調(diào)查分析”、“隱患處理”、“組織實(shí)施”等組成,通過“安全狀態(tài)檢測”、“安全狀態(tài)調(diào)查分析”,充分地反映出當(dāng)時生產(chǎn)系統(tǒng)的安全狀態(tài),通過對“隱患處理”、“執(zhí)行”,隨時控制人、設(shè)備、環(huán)境和管理四個影響生產(chǎn)系統(tǒng)安全狀態(tài)的主要因素;另一條是宏觀控制反饋回路,由“安全狀態(tài)檢測”、“安全狀態(tài)調(diào)查分析”、“原始信息收集”、“安全狀態(tài)綜合分析、評價”、“人員的安全教育和技術(shù)培訓(xùn)”、“設(shè)備的更新改造”、“環(huán)境狀態(tài)的改良”、“管理方法和制度的完善”、“安全計(jì)劃”、“組織實(shí)施”等組成,通過對大量的事故和隱患等不安全狀態(tài)信息的收集、綜合分析來預(yù)測、評價整個生產(chǎn)系統(tǒng)的安全狀態(tài),提出對“人員的安全教育和技術(shù)培訓(xùn)”、“設(shè)備的更新改造”、“環(huán)境狀態(tài)的改良”、“管理方法和制度的完善”等要求,及時調(diào)整安全計(jì)劃并組織實(shí)施。

通過上述的工作流程和控制方法來提高生產(chǎn)系統(tǒng)的安全系數(shù),最終達(dá)到減少事故的目的。

在以上控制線路中,還存在一個內(nèi)反饋,即采用新方法、新理論，通過原始信息收集產(chǎn)生參數(shù),通過安全狀態(tài)綜合評價產(chǎn)生模型,最終產(chǎn)生新的安全狀態(tài)調(diào)查分析方法和手段,來更新以往的方法及手段,并使其不斷地完善,達(dá)到使原始信息更及時、全面、準(zhǔn)確地反饋安全狀態(tài)的目的。

從管理的角度來看,安全管理是個多層次的分級管理系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)是與生產(chǎn)系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)分不開的,同時每級又成為一個完整的系統(tǒng),都有自己的控制目標(biāo)和自己的特點(diǎn)。微觀反饋一般存在于最基層的管理級,而宏觀控制反饋則存在于各管理級之中。

:安全管理系統(tǒng)的運(yùn)行,除自身的控制實(shí)體(控制系統(tǒng))外,首先必須有一個能從組織上、制度上給以保證的載體即保證系統(tǒng),它是整個系統(tǒng)得以運(yùn)行的前提和保障;此外,鑒于現(xiàn)代安全管理系統(tǒng)多層次、多回路、多環(huán)節(jié)的特征,在安全管理系統(tǒng)內(nèi)部和安全管理系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)之間,必須具備一定的信息反饋渠道,要求信息傳遞及時、準(zhǔn)確。因此,要使安全管理系統(tǒng)有效運(yùn)行,還必須有一個能全面、及時而準(zhǔn)確地獲取各種決策所需的信息、對實(shí)施情況能迅速反饋的信息系統(tǒng)。2軌道交通安全管理體系原理軌道交通安全管理體系應(yīng)由保證系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)構(gòu)成。在這3個系統(tǒng)中,保證系統(tǒng)為整個管理工作提供組織保證和制度保證,是該體系運(yùn)行的前提和根本。控制系統(tǒng)是整個管理工作的核心,是實(shí)現(xiàn)有效管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在整個管理體系中處于中心地位。信息系統(tǒng)是用來進(jìn)行信息的收集、加工、轉(zhuǎn)換并利用信息進(jìn)行預(yù)測和控制的,是整個安全管理工作的基礎(chǔ)。（1）保證系統(tǒng)

根據(jù)保證系統(tǒng)的地位和作用,把其分為組織保證、制度保證和教育培訓(xùn)。（2）組織保證

安全貫穿于生產(chǎn)的全過程,既需要通過對企業(yè)的各層次部門進(jìn)行橫向管理來實(shí)行決策方案的落實(shí),更需要通過對縱向上的管理最終達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。（3）制度保證

建立以安全生產(chǎn)責(zé)任制為核心的安全管理規(guī)章制度是安全生產(chǎn)管理的依據(jù)和前提,安全生產(chǎn)責(zé)任系統(tǒng)的建立體現(xiàn)了全面安全管理的思想。崗位安全生產(chǎn)責(zé)任制作為其實(shí)施細(xì)則,是保證各級安全生產(chǎn)責(zé)任制具體落實(shí)到人的措施。安全責(zé)任應(yīng)按照管理層次不同、分工不同,在每個崗位上都應(yīng)該有一個明確的安全責(zé)任?？v向從最高管理者到每個作業(yè)人員,橫向則包括各個部門的每個崗位。

教育培訓(xùn)

安全教育是使職工適應(yīng)作業(yè)環(huán)境的重要手段,如果不經(jīng)過培訓(xùn)和教育,熟練掌握生產(chǎn)環(huán)境中有關(guān)作業(yè)的條件和知識,就難免產(chǎn)生人的不安全行為。因此,安全教育和培訓(xùn)是安全工作中特別重要的一環(huán),也是特別值得重視的提高員工安全素質(zhì)的問題。四軌道設(shè)計(jì)的原則（一）城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)，應(yīng)以下述要求為目標(biāo)，在正常使用時：1必須防止因乘客使用系統(tǒng)而造成對乘客的傷害與危險(xiǎn)；2必須防止系統(tǒng)對運(yùn)營人員及其他人員的傷害與危險(xiǎn)；3必須防止運(yùn)營設(shè)施及車輛遭受損害與損失。（二）城市軌道交通車輛和運(yùn)營設(shè)備的選擇，必須技術(shù)成熟、安全可靠、滿足功能、維修方便、經(jīng)濟(jì)合理。1乘客使用或操作的設(shè)備，必須易于識別，設(shè)置在便于觸及的地方，并保證不當(dāng)?shù)牟僮骰蚴褂靡膊粫?dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)。

2

在車輛與運(yùn)營設(shè)備中必須提供必要的措施與手段，保證在發(fā)生誤操作時，避免導(dǎo)致人身傷害或設(shè)備損壞。

3必須提供可以及時采取妥善處理各種不當(dāng)行為、故障及防止事故發(fā)生的措施及手段。

4車輛及運(yùn)營設(shè)備發(fā)生的任何故障或問題，必須能及時指示給運(yùn)營人員或控制中心。

5必須為殘疾人、老人、孕婦及帶領(lǐng)兒童的人在使用該系統(tǒng)時提供安全舒適的措施。

6應(yīng)當(dāng)在軌道線路、隧道及車站站臺、站廳、疏散通道、出入口、通風(fēng)亭、列車車廂內(nèi)及其他運(yùn)營場所的醒目位置設(shè)置保障城市軌道交通安全運(yùn)營的各類發(fā)光導(dǎo)向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全標(biāo)志。（三）城市軌道交通系統(tǒng)中，所使用材料和部件的防火技術(shù)必須是采用當(dāng)前先進(jìn)的工藝技術(shù)，尤其是：

材料和部件必須具有良好的阻燃性能；

應(yīng)加強(qiáng)安全控制，以防蓄意破壞的行為；

對于起火風(fēng)險(xiǎn)大的設(shè)施必須加以圍護(hù)，減少可能的火情蔓延；

在對火情及有害燃燒氣體與熱量控制的基礎(chǔ)上，應(yīng)保障有效疏散措施；

鋪設(shè)在地下車站、隧道及車輛上的電纜應(yīng)不含鹵化物，并避免燃燒時產(chǎn)生有毒氣體；

所有電氣回路必須有熔斷保險(xiǎn)或其他保護(hù)，防止由于過熱和短路、接地等產(chǎn)生的危險(xiǎn)；

在正常運(yùn)行或故障情況下，容易產(chǎn)生表面高溫的設(shè)備或元件，或可能產(chǎn)生嚴(yán)重故障的設(shè)施應(yīng)進(jìn)行隔離，以減少發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)；

一旦發(fā)生火災(zāi)，通風(fēng)排煙系統(tǒng)應(yīng)能進(jìn)入火災(zāi)運(yùn)行模式，以保障人員疏散或滅火。城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)工作，需要給與重點(diǎn)關(guān)注。這樣做的目的在于，強(qiáng)化城市軌道交通安全工程設(shè)計(jì)的重要性，使城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)更加系統(tǒng)化、程序化、規(guī)范化。為實(shí)現(xiàn)這個目的，只研究設(shè)計(jì)導(dǎo)則還不夠，還應(yīng)該建立一套安全工程的設(shè)計(jì)評價體系。一個城市的健康快速發(fā)展離不開交通，而軌道交通是城市交通的骨干，所以確保城市軌道交通的安全是現(xiàn)代城市安全工程的基礎(chǔ)。附件二分析建設(shè)輕軌對城市環(huán)境的影響引言近年來,我國的城市輕軌建設(shè)獲得了快速發(fā)展,截至2010年底,已先后建成并開通運(yùn)營了48條城軌交通線,運(yùn)營里程1395公里。目前,又有28座城市得到了國家批準(zhǔn),計(jì)劃至2015年前后規(guī)劃建設(shè)96條軌道交通線路,建設(shè)線路總長2500多公里,總投資超過1萬億元,輕軌建設(shè)成為“十二五”期間基礎(chǔ)建設(shè)投資的熱點(diǎn)之一。但是,輕軌在各大城市迅速發(fā)展的同時,必將對城市環(huán)境帶來負(fù)面影響,如何有效減少和解決負(fù)面影響就顯得尤為重要。①輪軌噪聲。輪軌噪聲有摩擦噪聲、撞擊噪聲、轟鳴噪聲三種類型。摩擦噪聲,當(dāng)車輛運(yùn)行在小半徑曲線線路時,車輪沿曲線鋼軌并非滾動運(yùn)行,產(chǎn)生局部的橫向滑動,即所謂“卡滯—滑動效應(yīng)”,結(jié)合車輪和軌道的振動響應(yīng),形成一種高音調(diào)尖嘯;撞擊噪聲,因車輪或鋼軌表面的局部不連續(xù)性產(chǎn)生;轟鳴噪聲,由于車輪和鋼軌接觸表面局部小面積粗糙造成,輪軌接觸區(qū)域越大,所產(chǎn)生的轟鳴噪聲就越少,當(dāng)轟鳴噪聲達(dá)到定點(diǎn)的頻率時鋼軌將成為主要噪聲源。②車輛設(shè)備噪聲。車輛設(shè)備噪聲包括牽引電機(jī)噪聲、齒輪箱噪聲、空壓機(jī)噪聲、空調(diào)制冷設(shè)備噪聲、制動噪聲、車輛牽引噪聲、電氣噪聲、受電弓噪聲、車輛運(yùn)行中空氣動力噪聲、鳴笛噪聲以及門窗等安裝不牢而產(chǎn)生噪聲等,其中以牽引電機(jī)噪聲、齒輪箱噪聲和空壓機(jī)噪聲為主。③高架軌道噪聲。當(dāng)列車行駛于高架鐵路上時,輪軌相互作用所產(chǎn)生的振動通過軌道傳遞給支撐結(jié)構(gòu),支撐結(jié)構(gòu)將噪聲向周邊地區(qū)進(jìn)行傳播,它比之列車行駛于一般的路堤坡度軌道時所產(chǎn)生的噪聲級要高的多,一般要高20分貝。④地下鐵道的地面承載噪聲。地下鐵道輪軌間相互作用而產(chǎn)生的振動被傳遞給隧道結(jié)構(gòu),繼而又傳向周圍的土壤。振動通過土壤再向臨近的建筑物傳播,從而導(dǎo)致地下及墻壁的振動和噪聲向建筑物內(nèi)房間的第二次輻射,它是一種低頻聲響,就如同外界振動使房間中的窗戶所發(fā)出的聲響。輕軌的振動污染相對于噪聲污染更為嚴(yán)重,也是輕軌對環(huán)境污染方面高于常規(guī)公共交通系統(tǒng)的一項(xiàng)。地鐵的相關(guān)振動,根據(jù)鐵路部門的實(shí)測,距線路中心線30m附近的振動可達(dá)80dB。地鐵列車通過時,在地面建筑物上引起振動的持續(xù)時間大約為10s。在一條線路上,高峰時,兩個方向1h內(nèi)可通過30對列車或更多,振動作用的持續(xù)時間可達(dá)到總工作時間的15%~20%。地鐵列車在隧道內(nèi)高速運(yùn)行時,距軌道水平距離處,振級平均值為81dB;處,振級平均值為71.6dB。同時,地鐵振動影響的范圍在很大程度上還取決于列車通過的速度及隧道的埋深。速度越高,振動干擾越強(qiáng),影響范圍越大(列車速度每提高一倍,隧道和地面的振動增加4~6dB);埋深越大,影響范圍越小。高架輕軌的相關(guān)振動則呈現(xiàn)以下幾個特點(diǎn):①輕軌列車振動所引起的地面振動,在某一距離范圍內(nèi),隨距離線路的增加而衰減,在達(dá)一定距離后會出現(xiàn)反彈增大(約在40~60m間),但總趨勢是隨距離的增大而逐漸衰減。②輕軌系統(tǒng)橋梁的基礎(chǔ)類型對地面振動的影響非常大。采用樁基時,地面振動的位移、速度、加速度值均比采用平基時小許多,且樁基時,地面振動隨距線路距離的增加而衰減的速度也較平基時大。采用不同的橋梁基礎(chǔ),沿線建筑不同樓層的振動響應(yīng)也有所不同。采用淺平基礎(chǔ)時,上面樓層的響應(yīng)比下面樓層的強(qiáng)烈,采用樁基時各樓層的差別就小得多。③高架橋線路與路基線路相比,環(huán)境振動將大幅度降低。距線路中心線30m處的振動強(qiáng)度可降低5~10dB。④高架輕軌的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意避免車橋共振,以減小對系統(tǒng)振動的影響。高架部分的軌道交通對城市景觀往往產(chǎn)生較大影響,主要影響包括下列方面①對自然景觀的破壞。部分高架線路可能會經(jīng)過類似于水岸、濕地或者公園等自然景觀。這些景觀點(diǎn)往往也是周邊地區(qū)居民休憩、游玩、活動的主要場所,其景觀特征以精致秀麗為主,尺度較小。而高架線路的橋梁形體粗壯有力,尺度龐大,具有人工構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)美和粗獷美其與高架線路橋梁相較而言,兩者之間在尺度、質(zhì)感和色彩等方面都有較大差異,難以協(xié)調(diào)。②對視覺的影響。高架線路構(gòu)筑物主要是以水平線條的橋梁和垂直線條的橋柱組成。其中水平方向的橋梁連續(xù)貫通,與人和車輛行走中眼睛的移動相順應(yīng),具有運(yùn)動、延伸、增長的意味,有助于視覺環(huán)境的簡單化;而垂直線條的橋柱挺拔粗壯,以一定的間隔連續(xù)排列,更多的使人產(chǎn)生崇高、緊張、積極的感受,此外,粗壯的橋柱所特有的垂直線條與人慣常的視線移動方向不一致,會對視線起到一定的阻隔作用。從對視覺的影響程度而論,在距橋體5米以內(nèi),視覺壓迫