交通工程的定義范文

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交通工程的定義

篇1

關(guān)鍵詞:EPC;合同;采購

中圖分類號:K826.16 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:

采購概述

采購是項目管理的一個核心環(huán)節(jié),是實現(xiàn)工程設(shè)計的意圖、順利實施項目的重要保證。對于大多數(shù)項目,尤其是工業(yè)項目來說,采購所占的整個合同的費用比例高達40-60%,甚至更高。采購既是整個工程進度的支撐,也是工程質(zhì)量的主要保障。采購過程是廣義概念,包括采購計劃、采買、催交、檢查、運輸?shù)裙ぷ鳝h(huán)節(jié),采購管理也是一個綜合性的管理工作。

在工程EPC合同中,對物資采購的內(nèi)容都有不同程度的規(guī)定,尤其是近年來,業(yè)主方對EPC承包商采購過程干預(yù)越來越多,在EPC合同中對采購的規(guī)定越來越嚴(yán)格,不但對采購的目標(biāo)有嚴(yán)格的規(guī)定,而且對采購過程也有一定的約束。

鑒于采購工作在項目實施過程中“承上啟下”的作用,在EPC承包商的項目組織機構(gòu)設(shè)置中,采購部的設(shè)置以及與其他相關(guān)部門的協(xié)調(diào)是十分重要的。因此,采購部的職責(zé)范圍、與其他部門的接口和工作程序必須明確。

供貨商是項目物資采購的“下游”,其供貨的可靠性決定采購工作順利與否。因此,EPC承包商對供貨商的管理可以認(rèn)為是其采購工作的核心內(nèi)容,這主要設(shè)計供貨商的選擇、供貨合同的簽訂、供貨監(jiān)控以及違約處理等環(huán)節(jié)。

EPC合同中的采購規(guī)定

EPC合同對項目采購的相關(guān)規(guī)定是承包商開展采購工作的前提和基礎(chǔ),也是業(yè)主方驗收和接受相關(guān)材料設(shè)備的依據(jù)。承包商的采購部門在采購工作初期,應(yīng)努力研究和理解合同中關(guān)于采購的規(guī)定。

(一)EPC合同中采購的一般規(guī)定

關(guān)于采購工作的規(guī)定涉及的合同文件包括合同條件、工作范圍和規(guī)范以及各類附件。EPC合同的規(guī)定一般包括采購總體責(zé)任、物資采購的進度和質(zhì)量監(jiān)控、業(yè)主方的采購協(xié)助與甲方供材。

1.采購總體責(zé)任

除非合同另有規(guī)定,承包商應(yīng)負責(zé)采購?fù)瓿晒こ趟璧囊磺形镔Y,這些物資包括材料、設(shè)備、備件和其他消耗品。其中備件可分為兩類:一類是工程竣工試運行所需的備件,其價格一般包括在EPC價格中;另一類為工程移交后在某固定時間內(nèi),工程運行所需的各類備件,這類備件有時要求承包商采購,并在合同價格中單獨報價,有時只要求承包商提供備件清單,由業(yè)主根據(jù)情況自行采購。上述“合同另有規(guī)定”的含義是,在某些EPC項目,業(yè)主可能提供某些設(shè)備或材料,即“甲方供材”,詳細見下面的敘述。承包商應(yīng)為采購工作提供完善的組織保障,在項目組織機構(gòu)中設(shè)置采購部,負責(zé)工程物資采購的具體開展以及與業(yè)主相關(guān)部門的協(xié)調(diào)工作。承包商負責(zé)物資采購運輸路線的選擇,并應(yīng)根據(jù)線路狀況合理地分配運輸車輛的載荷。如果貨物的運輸導(dǎo)致其他方提出索賠,承包商應(yīng)保障業(yè)主不會因此受到損失,并自行與索賠方談判,支付有關(guān)索賠款。承包商應(yīng)根據(jù)合同的要求編制完善的項目采購程序文件,并報送業(yè)主,業(yè)主以此作為監(jiān)控承包商采購工作的依據(jù)。

2.采購過程監(jiān)控

根據(jù)業(yè)主的項目組織安排和投入的項目管理工作量,對采購過程的進度和質(zhì)量進行監(jiān)控。有的EPC合同業(yè)主監(jiān)控較松,只在合同中要求承包商進行監(jiān)控;有的監(jiān)控較嚴(yán)格,除要求承包商具體監(jiān)控外,業(yè)主會派員直接參與各類采購物資的檢查和驗收。

承包商應(yīng)編制總體采購進度計劃并報業(yè)主,采購計劃應(yīng)符合項目總體計劃的要求,并對關(guān)鍵設(shè)備給予相應(yīng)的特別關(guān)注。承包商應(yīng)將即將啟運的主設(shè)備情況及時通報業(yè)主,包括設(shè)備名稱、啟運地、運輸、現(xiàn)場接收地。對于約定的主要材料和設(shè)備,承包商的采購來源應(yīng)僅限于合同確定的“供貨商名單”以及業(yè)主批準(zhǔn)的其他供貨商。承包商應(yīng)對采購過程的各個環(huán)節(jié)對供貨商/廠家進行監(jiān)督管理,包括:廠家選擇、制造、催交、檢驗、裝運和現(xiàn)場接收。對于關(guān)鍵設(shè)備,承包商應(yīng)采用駐廠監(jiān)造方式來控制質(zhì)量和進度。業(yè)主有權(quán)對現(xiàn)場以及在制造地的設(shè)備和材料在合理時間進行檢查,包括制造進度檢查、材料數(shù)量計量、質(zhì)量工藝試驗等。承包商在此過程中應(yīng)予合理的配合。合同可以約定對采購的重要設(shè)備制造過程的各類檢查和檢驗。當(dāng)設(shè)備就緒可以進行檢查和檢驗時,承包商應(yīng)通知業(yè)主派員參加,但業(yè)主承擔(dān)己方的各類費用,包括旅行和食宿。檢查或檢驗后承包商應(yīng)向業(yè)主提供檢驗報告。業(yè)主有權(quán)要求承包商向其提供無標(biāo)價的供貨合同,供其查閱。

3.業(yè)主方的協(xié)助

對于物資采購,由于涉及很多法律程序,合同常規(guī)定業(yè)主在這些方面給予承包商協(xié)助,如危險化學(xué)品、放射性物質(zhì)等。合同常規(guī)定由業(yè)主負責(zé)配合辦理政府的許可。

4.甲方供材

承包商在接收此類材料前應(yīng)進行檢查,發(fā)現(xiàn)數(shù)量不足或質(zhì)量缺陷等問題,應(yīng)立即通知業(yè)主,業(yè)主應(yīng)立即將數(shù)量補足并更換有缺陷的材料。承包商檢查材料之后,此類材料就移交給了承包商,承包商應(yīng)開始履行看管責(zé)任。即使材料移交給承包商看管之后,但如果材料數(shù)量不足或質(zhì)量缺陷不明顯,目測不能發(fā)現(xiàn),那么業(yè)主仍要為之負責(zé)。

5.承包商的采購工程師

承包商的采購工程師應(yīng)具備一定的執(zhí)業(yè)資格(例如招標(biāo)師和設(shè)備監(jiān)理工程師),具有設(shè)備相關(guān)專業(yè)知識和物資采購管理的閱歷。通常在招標(biāo)階段就應(yīng)確定采購工程師的人選。

(二)EPC合同采購規(guī)定中應(yīng)注意的幾個問題

1.設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)與EPC合同規(guī)定的制造標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況

EPC合同通常對整個工程采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都有明確規(guī)定,包括重要設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn)。若承包商從業(yè)主指定的廠家采購某設(shè)備,但該廠家在制造該設(shè)備時無法采用項目規(guī)定的制造標(biāo)準(zhǔn),而是采用自己的標(biāo)準(zhǔn),如若在EPC合同中約定的是英國標(biāo)準(zhǔn),但承包商在業(yè)主指定的廠家中選擇了如本廠家,而日本廠家的標(biāo)準(zhǔn)與EPC合同要求的不一致,那么此類情況下業(yè)主是否認(rèn)可廠家的標(biāo)準(zhǔn)呢?EPC合同對此又沒有明確規(guī)定時,這是EPC合同執(zhí)行過程經(jīng)常會碰到的問題。對于承包商而言,一個謹(jǐn)慎的做法是,在初步選擇日本廠家時,應(yīng)想業(yè)主提醒這一問題,若業(yè)主批準(zhǔn)了,即認(rèn)為業(yè)主認(rèn)可了該設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn)。

2.采購過程中業(yè)主的檢查問題

過多的和不恰當(dāng)?shù)臋z查會影響供貨商的工作,加重其接待負擔(dān)。因此,若規(guī)定業(yè)主對正在制造的設(shè)備有檢察權(quán),則應(yīng)在合同中或采購程序文件中約定此類檢查的具體計劃,包括次數(shù)與大致的時間。若EPC合同規(guī)定允許業(yè)主進行此類檢查,則應(yīng)注意在供貨合同中也應(yīng)作類似約定。

3.甲方供材問題

對于一些EPC合同,由于工程建設(shè)周期短,若在簽訂EPC合同后再由承包商來開始采購,時間上不允許。因此,業(yè)主可能在EPC合同簽訂之前就自行簽訂相關(guān)供貨合同,或者是某些貨源由業(yè)主方采購能以優(yōu)惠的價格獲得。這種做法往往涉及責(zé)任問題,如業(yè)主不按期提供甲供材料可能招致承包商的索賠,以及業(yè)主應(yīng)當(dāng)為其提供的材料的最終質(zhì)量負責(zé)。所以,對于EPC工程而言,若出現(xiàn)甲供材料和設(shè)備的情況,必須在合同中盡可能約定清楚各方的責(zé)任。

4.運至現(xiàn)場的設(shè)備和材料的所有權(quán)問題

篇2

關(guān)鍵詞:價值管理;城市道路;交通規(guī)劃

城市道路交通,是一個城市人群出行必須要遵循的行為準(zhǔn)則,伴隨著城市人口的集聚和增多,城市道路交通成為了一個制約人們交通行為的一個重要方面。而本文從價值管理角度分析城市道路交通規(guī)劃,就是從管理學(xué)的角度出發(fā),借助于管理學(xué)的相關(guān)理論和方法來對城市道路的交通規(guī)劃予以設(shè)計和管理,以價值為目的創(chuàng)造人們出行行為,進而實現(xiàn)城市道路交通規(guī)劃管理價值性的實現(xiàn)。

面對城市的實際情況,不一樣的城市具有不一樣的交通道路。因此,每個城市的道路交通規(guī)劃均會呈現(xiàn)出當(dāng)?shù)刈约旱奶攸c。面對交通工程的快速發(fā)展和激烈的市場競爭,我們越來越感覺到,實現(xiàn)道路交通規(guī)劃的價值化管理是擺在我們面前的一件極其重要的事情。既可以借助價值管理的相關(guān)理念,為城市道路交通規(guī)劃提出一些符合實際的措施和意見;同時,基于價值管理在城市道路交通規(guī)劃方面的應(yīng)用,還屬于一個全新的研究領(lǐng)域,可以為我國的城市道路交通規(guī)劃方面的研究提供一定的研究價值。

1.價值管理的相關(guān)理論分析

在對價值管理的相關(guān)研究中,針對價值管理的定義也有不同的見解。在這里,我們引用美國價值工程師協(xié)會定義價值管理為:價值管理是一種以功能分析為導(dǎo)向的、群體參與的系統(tǒng)方法,它的目的是增加產(chǎn)品(項目)、系統(tǒng)或服務(wù)的價值。通常這種價值的增加通過降低產(chǎn)品(項目)的成本來實現(xiàn),也可以通過提高顧客需要的功能來實現(xiàn)。從美國價值工程師協(xié)會的定義中,我們可以看出,價值管理是要實現(xiàn)產(chǎn)品的價值為最終的管理目的的。雖然它的管理中強調(diào)群體參與的熱情和積極性,但是它側(cè)重在有效的實現(xiàn)項目品牌的價值上。

根據(jù)以上定義,我們可以了解到價值管理的相關(guān)特點:首先,重視團隊工作。它強調(diào)通過群體參與的系統(tǒng)方法來實現(xiàn),表明了團隊工作在項目價值管理中的基礎(chǔ)性作用;其次,強調(diào)價值觀在項目業(yè)主身上的體現(xiàn)。只有有了正確的價值觀,才有可能通過合理、正確的價值管理相關(guān)理論,恰當(dāng)?shù)倪\用,來實現(xiàn)價值管理在交通規(guī)劃中的應(yīng)用;再者,具有一定的創(chuàng)造性和對項目的前瞻性認(rèn)識。通過降低顧客的成本以及提高需求功能,而不是把任務(wù)定義在初步完成階段,這說明價值管理是比傳統(tǒng)的項目管理更具有一定的高度;最后,價值管理作為一種具有前瞻性的科學(xué)的管理方式,可以應(yīng)用于項目建設(shè)的任何階段。價值管理作為一種科學(xué)的管理方式和方法,它在項目的應(yīng)用中不拘泥于傳統(tǒng)的應(yīng)用方式,而是可以在各個環(huán)節(jié)得以貫徹和應(yīng)用。

因為每個領(lǐng)域和研究者對價值管理的研究方向和側(cè)重點不同,因此,他們對價值管理也有不同的認(rèn)識。一般來說,價值管理在不同層次和方向的認(rèn)識,對項目工程的意義是有區(qū)別的。相對而言,價值管理的層次越高,就表明了它需要盡早的介入到項目工程的建設(shè)中。伴隨著價值管理的快速發(fā)展,它超越了以往的傳統(tǒng)三方面,而是貫穿到項目建設(shè)的整個階段,在項目的準(zhǔn)備過程已經(jīng)逐漸的介入,以保證在理論層次先行的基礎(chǔ)上展現(xiàn)更大的價值。當(dāng)然,價值管理介入的層次不一樣,項目工程所受到的影響也是有區(qū)別的。最關(guān)鍵的管理時期當(dāng)算是價值管理在項目工程前期的介入,它對整個項目工程的進程和最終產(chǎn)生的價值和效應(yīng)的影響也是巨大的。

2.價值管理在城市道路交通規(guī)劃中的應(yīng)用

伴隨著當(dāng)前城市道路交通的設(shè)計市場競爭的激烈競爭,如何研究客戶真正的價值所在,成為了企業(yè)角逐的最新熱門話題??偟膩碚f,恰當(dāng)合理的進行客戶價值的有效管理對整體工程項目的建設(shè)而言,極具重要意義。因為具備一套完整系列的客戶價值管理的方法和系統(tǒng)對企業(yè)贏得強有力的競爭力來說至關(guān)重要,無疑是企業(yè)的核心競爭力。

由于價值管理的特殊性,始終貫穿于項目建設(shè)的始終,由投資戰(zhàn)略決策牽頭、可行性研究作基礎(chǔ)、設(shè)計過程作為重要保障、進而緊跟著招投標(biāo)過程、以及施工和運營等方面,完完全全的囊括了建設(shè)項目的始終。

3.運用價值管理分析城市道路交通

由于價值管理的研究方法的不同,我們在不同的應(yīng)用階段也會采取不同的研究方法來進行,這里經(jīng)常會用到下面幾個方法:

第一,經(jīng)驗應(yīng)用法。又叫做對因素的分析,作為定性分析,經(jīng)驗分析法借助于價值管理工作人員的智慧幫助,根據(jù)工程建設(shè)的特點而選擇不一樣的因素來作為研究的對象進行定性分析和總結(jié)。它具有明顯的優(yōu)點,能夠全面而又系統(tǒng)的思考問題,而且比較簡單容易,沒有特別的專業(yè)要求,即使缺乏一定的資料或者是短時間內(nèi)都相對比較容易完成。不過缺點也比較明顯,沒有足夠的定量分析,所以它的依據(jù)性也比較不可靠,而且由于全部工作都靠工作人員來完成,所以受到工作人員個人情緒的影響比較大。

第二,百分比應(yīng)用。所謂的百分比,也就是根據(jù)每一項的支出或者任務(wù)在所在行業(yè)中占的比重來進行價值管理的分析。

第三,ABC應(yīng)用。ABC相對來說就是有重點次序的研究方法。主要是我們先把所有的部分在整體中占的比重進行羅列,然后把這些比重按高低進行分類,分為ABC三檔。然后根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進行有重點、分步驟、有次序的研究。

當(dāng)然,除了以上幾種方法,城市道路交通規(guī)劃中應(yīng)用價值管理分析的方法還有很多種方案。在這里,我們需要根據(jù)城市自身的特點和實際情況來選取恰當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

4.城市道路交通規(guī)劃價值管理分析的相關(guān)建議

4.1建立城市道路交通價值管理體系

根據(jù)價值管理體系囊括的內(nèi)容,主要包括以下幾個層次:

第一,相關(guān)價值理論,主要包括價值管理的一些基礎(chǔ)理念,主要涉及到價值歷史、特性、計劃、基礎(chǔ)分析功能、成本等;

第二,相關(guān)定義,囊擴概念功能、成本分配功能、價值決定、模型功能等;

第三,相關(guān)財務(wù)理析,成本的測算和系統(tǒng)控制、價值管理的合同、分析非平衡狀態(tài)、對價值的分析、造價周期的計算;

第四,管理價值分析,側(cè)重于價值程序管理分析、地位管理、團隊合作、價值管理的團隊分析;

第五,價值教育分析,主要是包括價值管理的相關(guān)分析,可以根據(jù)國外的一些價值觀點,能夠建設(shè)適合城市交通規(guī)則的價值管理系統(tǒng)。

4.2價值分析團隊組建

價值管理團隊的組建,就是通過具備各種知識、能力能夠進行互為彌補的工作人員來組合形成的一個團隊,他們擁有相同的目標(biāo),能夠根據(jù)同一個目標(biāo)而進行相應(yīng)的工作,并能夠互相支持和幫助,一起面對最后完成的目標(biāo)效果。針對城市道路交通規(guī)劃的價值管理分析體系,我們需要結(jié)合一個城市實際情況,組建一支能夠了解城市道路規(guī)劃,又能夠擁有足夠的能力去駕馭這項工作的團隊。

5.結(jié)束語

價值管理分析應(yīng)用于交通道路規(guī)劃,尤其是具體到城市的道路交通上面,對城市乃至是我國的應(yīng)用是一個新的探討點,隨著我國道路交通規(guī)劃的完善方式以及價值管理方式在我國的推廣和應(yīng)用,相信未來價值管理在道路交通規(guī)劃上可以發(fā)揮更大的作用,帶來新的空間。

參考文獻:

[1]李云春,段勝軍,李敬民.價值管理在工程項目設(shè)計階段的應(yīng)用研究[J].中國城市經(jīng)濟,2011(2):159

篇3

關(guān)鍵詞:建筑信息模型;城市軌道交通;協(xié)同作業(yè);信息化

中圖分類號: F208 文獻標(biāo)識碼: A

引言

經(jīng)濟發(fā)展使城市規(guī)模不斷擴大,城市化水平不斷提高,不少大城市的發(fā)展正面臨深刻變化,城市地區(qū)道路交通擁擠、交通事故以及由于道路交通排放引起的交通污染已經(jīng)成為備受矚目的問題。發(fā)展公共交通,對于滿足我國經(jīng)濟建設(shè)與居民生活需要具有重要的戰(zhàn)略意義。其中,城市軌道交通作為公共交通的骨干力量,具有容量大、安全、環(huán)保特性好等特點,受到包括發(fā)達國家和發(fā)展中國家在內(nèi)的許多大城市的青睞。

1、BIM技術(shù)的概念

BIM的發(fā)展始于美國,20世紀(jì)70年代,美國的喬治亞理工大學(xué)建筑與計算機學(xué)院的查克?伊士曼博士(Chuck Eastman,Ph.D.)提出建筑信息模型(Building Information Modeling)的概念,目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可,被譽為建筑業(yè)變革的革命性力量(圖1)。不同的組織和研究機構(gòu)對BIM有不同的理解和定義,例如國際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員會(Facilities Information Council)對BIM的定義是:BIM是在開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下對設(shè)施的物理和功能特性及其相關(guān)的項目生命期信息的可計算、可運算的形式表現(xiàn),從而為決策提供支持,以更好地實現(xiàn)項目的價值。

圖1 建筑設(shè)計史上的變革

應(yīng)用到實際中,從不同的角度,BIM所代表的含義也有所不同:應(yīng)用到一個項目中,BIM代表著信息的管理,信息被項目所有參與方提供和共享,確保正確的人在正確的時間得到正確的信息;對于項目參與方,BIM代表著一種項目交付的協(xié)同過程,定義各個團隊如何工作,多少團隊需要一塊工作,如何共同去設(shè)計、建造和運營項目;對于設(shè)計方,BIM代表著集成化設(shè)計,鼓勵創(chuàng)新,優(yōu)化技術(shù)方案,提供更多的反饋,提高團隊水平。

圖2 建筑模型的信息共享

2、BIM在城市軌道交通建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在西方發(fā)達國家,城市軌道交通網(wǎng)的布局已趨于完善,建設(shè)項目逐步減少。在BIM技術(shù)如火如荼的時代,他們對于BIM技術(shù)的應(yīng)用大多體現(xiàn)在改造和運營維護中。倫敦地鐵斥資7億英鎊對維多利亞站進行升級改造,要求運用BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計和施工管理,是業(yè)主、設(shè)計方、施工方、材料供應(yīng)商可以協(xié)同合作;加拿大多倫多Spadina地鐵擴建工程中,參建各方基于Bentley Project Wise進行3D設(shè)計協(xié)同;洛杉磯Westside地鐵延長線工程包括9英里地鐵,新建7個地鐵站,總投資51億美元,工程采用DB交付模式,業(yè)主方將BIM應(yīng)用條款納入承包方合約,要求以BIM核心規(guī)劃管理整個建造過程。

在大陸地區(qū),越來越多的業(yè)主、設(shè)計單位和施工單位開始重視BIM技術(shù)的應(yīng)用,在一些大中城市的城市軌道交通建設(shè)中業(yè)主明確要求設(shè)計單位提供三維模型用于指導(dǎo)施工。上海軌道交通11號線石龍路站采用了BIM碰撞檢測技術(shù),通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的的真實信息,通過碰撞檢測優(yōu)化了施工方案,減少了不同專業(yè)間的碰撞摩擦,降低了人力物力的消耗,節(jié)省了工程費用。

3、BIM在城市軌道交通中的應(yīng)用研究

3.1 線網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計

城市軌道交通系統(tǒng)是城市公共交通的骨干力量,是城市的百年大計。在對城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃時,需要考慮到眾多因素,不僅要考慮城市的總體規(guī)劃和城市的長遠交通規(guī)劃,還要考慮城市經(jīng)濟與社會方面的資料,如人口狀況、用地狀況、城市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟規(guī)模和經(jīng)濟規(guī)劃等;還有城市自然條件、環(huán)境資料、土地使用規(guī)劃、出行需求等。

3.2 安全管理

城市軌道交通的施工環(huán)境復(fù)雜,一般處于人口流動較大,人口相對密集的區(qū)域,與外界環(huán)境往往只有一墻之隔,可利用的空間十分緊湊。而軌道交通的施工工藝十分復(fù)雜,施工作業(yè)空間存在多層次水平及垂直的作業(yè)面,存在較大的安全隱患。利用BIM技術(shù)可以進行有效的沖突檢測、施工模擬等,還可以在深基坑開挖時,根據(jù)基坑周邊布點實時采集監(jiān)測數(shù)據(jù),在模型中反應(yīng)各區(qū)域的危險程度,通過可行手段在時間和空間上定位報警單位,在施工前給予直接的指導(dǎo),減少事故的發(fā)生。

3.3 施工模擬

軌道交通的施工是一個復(fù)雜的過程,通過將BIM與施工進度計劃相鏈接,將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D模型中,可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。4D施工模擬技術(shù)可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度,優(yōu)化使用施工資源以及科學(xué)地進行場地布置,對整個工程的施工進度、資源和質(zhì)量進行統(tǒng)一管理和控制,以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。

3.4 信息平臺

BIM技術(shù)解決當(dāng)前建筑領(lǐng)域信息化的瓶頸問題,確保信息的準(zhǔn)確性和一致性,實現(xiàn)項目各參與方之間的信息交流和共享,從根本上解決項目各參與方基于紙介質(zhì)方式進行信息交流形成的“信息斷層”和應(yīng)用系統(tǒng)之間“信息孤島”問題。應(yīng)用3D方式同步設(shè)計檢討,減少過去2D設(shè)計的人為失誤,并免去繁瑣的設(shè)計變更重復(fù)式的修正剖面與各施工圖說的注記與修正;已經(jīng)完成的3D數(shù)據(jù)模型里面,將重要營運規(guī)格與廠商相關(guān)數(shù)據(jù)處理鏈接,可在檢視問題的第一時間,實時調(diào)閱相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.5 運營維護

在城市軌道交通項目的運營階段可以基于BIM及時提供有關(guān)列車運行記錄、維修記錄、財務(wù)狀況等集成信息。通過對這些參數(shù)化信息的分析可以實時進行運營成本分析;根據(jù)實際的客流數(shù)據(jù)可以進行行車計劃調(diào)整等;BIM可以以一個集成系統(tǒng)的形態(tài)給運營企業(yè)提供全方位的決策支持,甚至為將來新建項目提供一個知識積累和知識管理的平臺。

4、結(jié)語

BIM是對工程項目信息的數(shù)字化表達,是數(shù)字技術(shù)在建筑業(yè)中的直接應(yīng)用,它代表了信息技術(shù)在我國建筑業(yè)中應(yīng)用的新方向。BIM在城市軌道交通項目中的應(yīng)用還僅僅是個開始,而城市軌道交通工程涉及專業(yè)眾多,許多基礎(chǔ)性工作尚不完善,還存在統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的問題,大量與軌道交通工程相關(guān)的基本標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件還需建模開發(fā)。

參考文獻

篇4

關(guān)鍵詞城市軌道交通路網(wǎng)可靠性

中圖分類號:U213文獻標(biāo)識碼: A

1 可靠性的定義

可靠性是一種概率型測度指標(biāo),在系統(tǒng)工程里面,可靠性的定義是:在特定的時間里和給定的環(huán)境和運行條件下,實現(xiàn)某種預(yù)期的功能并達到可接受的運行水平的概率。路網(wǎng)可靠性是可靠性理論在交通領(lǐng)域的應(yīng)用,它是衡量路網(wǎng)服務(wù)穩(wěn)定性的指標(biāo),反映了網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)揮的不確定性、路網(wǎng)狀態(tài)的波動程度和處理該波動性的能力。

長期以來,對于路網(wǎng)可靠性并沒有一個統(tǒng)一的定義,原因在于:對于城市路網(wǎng)而言,很難對預(yù)期的功能和可接受的運行水平進行直接和明確的定義。城市路網(wǎng)的功能可以用眾多指標(biāo)來描述,例如:連通性、行程時間、通行能力、可達性、公平性等等,使用不同的功能定義就會得到完全不同的運行效果。同理,路網(wǎng)的可靠性依據(jù)不同的路網(wǎng)功能進行定義就會得到不同的路網(wǎng)可靠性評價指標(biāo),例如:連通可靠性、行程時間可靠性、路網(wǎng)容量可靠性、需求滿意度可靠性等等。盡管目前世界上對路網(wǎng)可靠性的定義紛繁蕪雜,然而總的來說,路網(wǎng)可靠性是對路網(wǎng)性能的綜合、直接反映,它描述了路網(wǎng)性能的穩(wěn)定性。此外,交通系統(tǒng)的典型特點之一是時空分布的不均衡性,在不同的時間和空間上,交通供給和需求的矛盾并不一致,交通供給和交通需求的不確定性必然會對路網(wǎng)性能造成影響。綜述所述,本文給出軌道交通路網(wǎng)可靠性的定義如下:

軌道交通路網(wǎng)可靠性描述了在交通需求和交通供給波動情況下,路網(wǎng)性能能夠滿足某一特定要求的概率。

2軌道交通路網(wǎng)可靠性的評價指標(biāo)

可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。對于城市軌道交通路網(wǎng)中的車輛而言,采用可靠度、故障概率密度函數(shù)、故障率和平均壽命作為衡量可靠性的主要指標(biāo)。

1)可靠度:是指系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)和規(guī)定條件下正常工作的概率,取值范圍為0~1。由定義可知,系統(tǒng)開始使用時,可靠度為1,系統(tǒng)可以正常使用;當(dāng)使用時間充分大時,可靠度為0,即系統(tǒng)最終都會失效或發(fā)生故障??煽慷裙烙嬛凳侵冈谝?guī)定時間區(qū)間內(nèi),能夠完成規(guī)定功能的樣本數(shù)與在該時間區(qū)間開始時投入工作的樣本總數(shù)的比值。

2)故障概率密度函數(shù):表示在任意時刻樣本總數(shù)中下一個單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率,是可靠度函數(shù)導(dǎo)數(shù)的負值。

3)故障率:也稱失效率,表示工作到規(guī)定時刻尚未故障的樣本,在規(guī)定時刻后的單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率。對于有限樣本,其故障率等于在規(guī)定時刻后單位時間內(nèi)新發(fā)生的故障樣本數(shù)除以工作到規(guī)定時刻尚未故障的樣本數(shù)和單位時間的乘積。

4)平均壽命:也稱故障間隔時間和平均無故障時間,表示樣本在2次故障間的平均時間,是故障概率密度函數(shù)的期望。

3 影響軌道交通路網(wǎng)可靠性的主要因素

⑴ 技術(shù)設(shè)備

技術(shù)設(shè)備的日常管理和維護直接影響著的可靠性。城市軌道交通包含了以下主要設(shè)備:線路及車站、車輛及車輛段、通信信號、供電、環(huán)控設(shè)施、售檢票以及防災(zāi)監(jiān)控報警設(shè)備等。只有各項技術(shù)設(shè)備協(xié)同可靠工作,才能保證列車安全高效地完成運輸任務(wù)。城市軌道交通一般采用了高可靠性的元件、設(shè)備和軟件,而且構(gòu)成的系統(tǒng)具有“故障導(dǎo)向安全”的特征,使整個系統(tǒng)具有應(yīng)對設(shè)備故障及突發(fā)事件的高度安全性。城市軌道交通的線路長度、站間距離相對較短,列車種類單一,因此為了保持列車運行秩序穩(wěn)定,列車運行控制系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)可以自動調(diào)整列車的運行狀態(tài)。城市軌道交通車站一般不設(shè)置配線,列車在車站正線上辦理客運作業(yè),如果一列車出現(xiàn)故障,將直接影響到后續(xù)列車的正常運營。因此,整個軌道交通路網(wǎng)中的設(shè)備維護和管理是十分關(guān)鍵的

2)網(wǎng)絡(luò)的運輸能力

城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)運輸能力體現(xiàn)了運輸效率。提高網(wǎng)絡(luò)的運輸能力,可以最大程度地滿足乘客出行要求,安全高效地完成輸送任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)的運輸能力主要影響軌道交通運行的可靠性,列車一旦發(fā)生延誤不僅會影響到自身線路的正常運行,而且會影響到網(wǎng)絡(luò)中其他列車的正常運行。正是因為地鐵運行延誤具有傳播性,在發(fā)生列車運行延誤時,列車到達晚點或者取消車次都會降低線路與車站等設(shè)備的通過能力,限制系統(tǒng)設(shè)備能力的充分利用。特別是在客流高峰時段的運行延誤,將導(dǎo)致更大的能力損失,嚴(yán)重影響城市軌道交通系統(tǒng)的運營可靠性。因此,提高網(wǎng)絡(luò)的運輸能力,減少列車的運行延誤對提高整個系統(tǒng)運行的可靠性是很重要的。

3)運營組織方案

城市軌道交通應(yīng)為乘客提供滿意的出行服務(wù),良好的運營組織是這種供給的前提和保證。在一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備條件下,采用的運營方案應(yīng)針對客流變化的情況,有利于提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體運輸能力,適應(yīng)客流需求,增加運營效益和運營可靠性,滿足乘客在出行安全、舒適、準(zhǔn)時等方面的要求。

4)突發(fā)事件

除了路網(wǎng)本身可能影響城市軌道交通運營可靠性的因素外,自然災(zāi)害、恐怖襲擊、人為破壞等突發(fā)事件也是影響運營可靠性的關(guān)鍵因素。這些突發(fā)事件的發(fā)生,將會造成重大的人身傷亡、財產(chǎn)損失以及運營中斷,產(chǎn)生軌道交通運營的安全問題。因此,必須加強自然災(zāi)害、恐怖襲擊或人為破壞事件的預(yù)警和發(fā)生后的應(yīng)急處置,最大程度地降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。

4 提高路網(wǎng)可靠性的建議

1) 注重人員培訓(xùn)和系統(tǒng)設(shè)備的日常維護

城市軌道交通系統(tǒng)是一個包含土建、車輛、供電設(shè)備、通訊信號、運營管理等多學(xué)科、多專業(yè)、多工種的復(fù)雜大系統(tǒng)。系統(tǒng)的安全與可靠性貫穿了從工程的前期決策、設(shè)計、施工到運營管理等各個階段的全過程。對每個有不同崗位要求的工作人員而言,高質(zhì)量地完成本崗位的工作要求,是保證軌道交通安全高效運營的關(guān)鍵,因此,必須加強工作人員的職業(yè)素質(zhì)和道德培養(yǎng)。城市軌道交通運營所依賴的交通設(shè)施,雖然采用了較高的可靠性標(biāo)準(zhǔn),列車運行控制軟硬件系統(tǒng)也采用了冗余設(shè)計來增強系統(tǒng)工作的可靠性,但在長期復(fù)雜多變的外界因素干擾下,仍然難以保證運營設(shè)施與設(shè)備不產(chǎn)生功能失效,因而系統(tǒng)實際運營過程中發(fā)生隨機故障在所難免。為了降低故障發(fā)生率,就需要對系統(tǒng)的各種設(shè)施設(shè)備做好日常的維護和管理,發(fā)現(xiàn)問題及早解決,最大程度地消除發(fā)生故障的隱患,從而保證軌道交通系統(tǒng)安全高效的運行。

2) 提高軌道交通系統(tǒng)中的技術(shù)裝備水平

為了保證軌道交通系統(tǒng)中各種設(shè)備的正常運行,減少故障、事故和突發(fā)事件的發(fā)生,應(yīng)盡可能地利用最先進的技術(shù)裝備和高科技手段。如采用高技術(shù)支持的信息管理、應(yīng)急處置系統(tǒng)等來確保各種事件發(fā)生時的信息傳輸通暢以及應(yīng)對措施的有效實施;采用列車運行智能化調(diào)度系統(tǒng),減少因人工疏忽所引發(fā)的各種故障或事故;采用線網(wǎng)綜合運營協(xié)調(diào)系統(tǒng),保證網(wǎng)絡(luò)中各車輛高效、安全、可靠的運行。

3) 加強應(yīng)急預(yù)案的制定和演練

通過安全設(shè)計、操作、維護、檢查等措施,可以預(yù)防事故、降低風(fēng)險,但達不到絕對的安全。因此需制定在發(fā)生軌道交通事故后所采取的緊急措施和應(yīng)急處置預(yù)案,充分利用一切可能的力量,在事故發(fā)生后迅速控制事故發(fā)展并盡快排除事故,保護乘客和員工的人身安全,將事故對人員、設(shè)施和環(huán)境造成的損失降低至最低程度。應(yīng)急預(yù)案是應(yīng)急救援系統(tǒng)的重要組成部分。針對各種不同的緊急情況制定有效的應(yīng)急預(yù)案,不僅可以指導(dǎo)各類人員的日常培訓(xùn)和演習(xí),保證各種應(yīng)急資源處于良好的準(zhǔn)備狀態(tài),而且還可以指導(dǎo)應(yīng)急救援行動按計劃有序地進行,防止因行動組織不力或現(xiàn)場救援工作混亂而延誤事故救援,降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。在預(yù)案演練時,可以與公安、消防、醫(yī)院、公交等系統(tǒng)的相關(guān)部門實行聯(lián)合演習(xí),增加演練的實戰(zhàn)性,更好地掌握演練技巧。

參考文獻

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陳建壯, 周偉. 公路網(wǎng)通行可靠度的評價 [J]. 長安大學(xué)學(xué)報, 2002, 22(4):52-54.

篇5

端到端的云計算解決方案

福建工程學(xué)院的目標(biāo)是搭建一個支持大數(shù)據(jù)應(yīng)用的云平臺。福建工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院副院長鄒復(fù)民說:“云平臺會更加易于管理,可以提高硬件的利用率和可靠性。云計算更富有彈性,使得CPU、內(nèi)存和整個處理集群得以即時擴展。我們面臨的挑戰(zhàn)是,要創(chuàng)建一個既可靠又易于管理的云平臺?!?/p>

福建工程學(xué)院考慮了眾多廠商的方案。“戴爾的解決方案具有很好的性價比?!编u復(fù)民介紹說,“經(jīng)過測試,戴爾的解決方案能夠可靠地支持VMware vCloud Suite軟件,確保云計算解決方案的穩(wěn)定和高性能?!?/p>

福建工程學(xué)院最終采用了端到端的戴爾整合云平臺,包括服務(wù)器和交換機。借助戴爾企業(yè)部署服務(wù)團隊的支持,福建工程學(xué)院部署了采用英特爾至強處理器的戴爾 PowerEdge M620刀片式服務(wù)器,每臺服務(wù)器配置128 GB內(nèi)存,運行VMwarevSphere Hypervisor 5.5。這些刀片服務(wù)器和戴爾網(wǎng)絡(luò)MXL10/40GbE交換機同時配置在戴爾PowerEdge M1000e模塊化刀片柜內(nèi)。戴爾交換機可以支持云環(huán)境中每臺物理服務(wù)器上的大量虛擬機。借助10/40GbE網(wǎng)絡(luò)進行連接,數(shù)據(jù)移動得更快。

福建工程學(xué)院一開始就看到了戴爾整合解決方案的優(yōu)勢。鄒復(fù)民說:“戴爾網(wǎng)絡(luò)MXL交換機使用10GbE鏈路進行連接,性能相當(dāng)出色。選擇戴爾網(wǎng)絡(luò)MXL交換機的一大好處是,可以減少連接到核心交換機的接口數(shù)量。MXL交換機提供了更大的帶寬和更高的可靠性。未來,我們還可以輕而易舉地基于戴爾網(wǎng)絡(luò)MXL交換機的結(jié)構(gòu)進行擴展?!?/p>

在存儲方面,福建工程學(xué)院部署了具有數(shù)據(jù)分層功能的、采用英特爾Xeon處理器的戴爾Compellent SC8000存儲陣列,其性能和無縫擴展能力可以滿足福建工程學(xué)院的應(yīng)用需求。鄒復(fù)民介紹說:“未來,我們還可以在Compellent SC8000中增加一個優(yōu)化的閃存層。戴爾Compellent解決方案的靈活性可以滿足我們長期存儲的需求。”為了使云基礎(chǔ)架構(gòu)變得更完善,福建工程學(xué)院還部署了采用英特爾至強處理器的戴爾PowerEdgeR730和R720服務(wù)器,用來支撐網(wǎng)站和一個獨立的校園信息云計算平臺。

實時分析交通信息,減少擁堵

如今,福建省政府和居民擁有出行的實時數(shù)據(jù),政府部門可以使用這些信息來改善交通管理。福建省大約有12萬輛汽車安裝了GPS裝置,平均每30秒就上傳一次車輛的位置、速度等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)連同主要交通路口的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù),源源不斷地進入云平臺。該云平臺通過研究前一天的數(shù)據(jù)來分析公眾的駕駛模式,比如分析出租車的行程和最受歡迎的路線等。鄒復(fù)民說:“我們通過戴爾端到端云平臺,正在幫助福建省制定其智慧城市的交通策略。這些數(shù)據(jù)展示了人們使用道路的方式,有助于政府制定相應(yīng)的交通政策,從而解決車輛急速增長的難題?!?/p>

云平臺的數(shù)據(jù)主要通過兩個計算集群進行分析和處理:其中一個集群運行ApacheSpark開源軟件,是一個可以對大型數(shù)據(jù)集群進行復(fù)雜分析的計算框架;另一個集群則運行創(chuàng)建內(nèi)存數(shù)據(jù)池的Pivotal GemFire。兩個集群均運行在云平臺的虛擬機上。Apache Spark軟件每天處理大型數(shù)據(jù)集群的信息,ArcGIS軟件管理地理信息數(shù)據(jù)。這些服務(wù)器每30秒便對海量數(shù)據(jù)流進行一次處理。服務(wù)器內(nèi)存數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)不超過10分鐘,一旦超過10分鐘,數(shù)據(jù)便會被遷移到戴爾Compellent陣列。Compellent陣列的可用容量為83TB,目前已經(jīng)使用了40TB。鄒復(fù)民表示:“校園網(wǎng)中的大多數(shù)應(yīng)用程序已經(jīng)遷移到云平臺上。學(xué)校只剩下幾臺物理服務(wù)器,主要運行Oracle數(shù)庫。”

更好地支持智慧城市建設(shè)

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良好緒論部分的教學(xué)是課程教學(xué)的良好開始。在橋梁工程課程緒論部分的課堂教學(xué)中,通過優(yōu)化整合緒論部分的內(nèi)容,如橋梁的定義與功能、橋梁分類、橋梁跨徑發(fā)展、橋梁美學(xué)與造型、技術(shù)創(chuàng)新、災(zāi)害與應(yīng)對措施以及全球交通網(wǎng)絡(luò)等知識點,讓學(xué)生對該門課程有個整體的認(rèn)識,了解橋梁工程的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展歷史,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極性,增強學(xué)生將理論知識和工程實踐密切聯(lián)系的能力,提高教學(xué)質(zhì)量,以培養(yǎng)素質(zhì)高和創(chuàng)新能力強的橋梁工程專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞:

土木工程專業(yè);橋梁工程;課程教學(xué);教學(xué)研究

一、橋梁工程課程緒論部分內(nèi)容的重要性

橋梁工程課程是土木工程專業(yè)的一門必修課,其內(nèi)容主要是各門專業(yè)基礎(chǔ)課知識在橋梁工程中的綜合應(yīng)用,是一門實踐與理論并重的專業(yè)技術(shù)課[1]。橋梁工程課程實踐性很強,教學(xué)中應(yīng)注意激發(fā)學(xué)生對橋梁工程課程的興趣,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動性;此外,課堂教學(xué)還應(yīng)注意與工程背景相結(jié)合,以提高教學(xué)質(zhì)量。“緒論”是課程的開始,良好的緒論教學(xué)是課程教學(xué)的良好開始。在橋梁工程課程緒論部分的教學(xué)中,通過優(yōu)化整合橋梁的定義與功能、分類、跨徑發(fā)展、橋梁美學(xué)與造型、技術(shù)創(chuàng)新、災(zāi)害與應(yīng)對措施以及全球交通網(wǎng)絡(luò)等知識點,可以讓學(xué)生對該門課程有個整體的認(rèn)識,了解橋梁工程的發(fā)展歷史與發(fā)展現(xiàn)狀,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極性。同時,適應(yīng)土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案的需要,結(jié)合橋梁工程自身特點,在課堂講授中整合與優(yōu)化緒論的講解內(nèi)容,改善教學(xué)手段,對提高課程教學(xué)質(zhì)量是十分重要和必要的。

二、橋梁工程課程緒論部分內(nèi)容的整合優(yōu)化

(一)橋梁的定義與功能

按百科全書的定義,橋梁是跨越障礙(河流、峽谷、道路等)的結(jié)構(gòu)工程物。橋梁在學(xué)科分類上,屬于土木工程專業(yè)的一個分支,是道路工程的關(guān)鍵部位與核心工程;在環(huán)境美學(xué)上,橋梁往往又是當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑物。相對于隧道,橋梁固定于地表各處,形體龐大,構(gòu)造各異,承受交通荷載及自然環(huán)境的影響。橋梁的本質(zhì)特征為用自身的跨越能力實現(xiàn)連接,跨越行為是橋梁結(jié)構(gòu)的本質(zhì)。在課堂教學(xué)中,可以結(jié)合學(xué)校周圍或本地的橋梁來講述橋梁的作用與重要性。

(二)橋梁的分類

橋梁的分類很多,按橋梁用途來劃分,有公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、人行橋、農(nóng)橋、運水橋(渡槽)以及其他專用橋梁(如用作通過管路、電纜等的橋),當(dāng)然主要的是公路橋與鐵路橋。隨著軌道交通的發(fā)展,公路鐵路兩用橋也日益增多。按跨徑大小分類,依據(jù)中國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003),橋梁可以分為特大橋、大橋、中橋與小橋。多孔跨徑總長L>1000m,單孔跨徑Lk>150m,屬于特大橋;多孔跨徑總長100m≤L≤1000m,單孔跨徑Lk>150m,屬于大橋;多孔跨徑總長30m(40m)<L<100m,單孔跨徑20m≤Lk<40m,屬于中橋;多孔跨徑總長8m<L<30m(40m),單孔跨徑5m≤Lk<20m,屬于小橋;單孔跨徑Lk<5m,則屬于涵洞。按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料來劃分,橋梁分為木橋(屬于臨時橋梁)、圬工橋、鋼筋混凝土橋、組合梁橋、鋼橋等。按跨越障礙的性質(zhì)分,有跨河橋、跨線橋(立交橋)和高架橋。按施工方法分,有整體施工橋梁(上部結(jié)構(gòu)一次澆筑而成)、節(jié)段施工橋梁(上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段組拼而成)。按行車道的位置劃分,有上承式———視野開闊,但建筑高度相對較大;下承式———建筑高度小,視野較差;中承式———兼有前兩者的優(yōu)缺點。按跨越方式(是否固定)分,有固定橋、活動橋(又稱開啟橋或開合橋,分平轉(zhuǎn)、立轉(zhuǎn)或升降)、浮橋、漫水橋。由于橋梁分類眾多,課堂講授時應(yīng)突出重點,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點,抓住主要的分類方式,如按結(jié)構(gòu)體系、建筑材料、用途等進行分類的方式應(yīng)作重點講解;而把按行車道的位置劃分橋梁的內(nèi)容放到拱橋章節(jié)去講授,因為拱橋的主要分類方式是按行車道的位置來分類的。在后續(xù)講授斜拉橋或懸索橋內(nèi)容時,也會涉及到按材料進行橋梁分類的知識點。同時,授課時還應(yīng)注意各個分類之間的組合,如大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)等。

(三)橋梁的跨徑發(fā)展

近年來,中國的橋梁建設(shè)發(fā)展迅速,橋梁跨徑不斷增加,許多橋梁建設(shè)達到世界水平,取得了舉世矚目的成就。已建成的著名橋梁有:主跨1088m的蘇通長江大橋(鋼箱梁斜拉橋),2012年前是世界第一跨度斜拉橋;主跨1650m的舟山西堠門懸索橋(世界第二跨度懸索橋);主跨550m的上海盧浦大橋(鋼箱拱橋);主跨552m的重慶朝天門長江大橋(鋼桁拱橋)。這些著名橋梁代表著中國橋梁建設(shè)的水平,受到世界橋梁界的高度贊譽。課堂講授時,應(yīng)該對不同橋型展開講授,并注意內(nèi)容的側(cè)重點,抓住幾種有代表性的橋型進行講述,力求簡單明了,與生活貼近。如,鋼懸臂桁架梁橋的主跨在19世紀(jì)初超過500m,而后極少修建,該類橋梁中國也較少見,課堂講授時一般僅簡單提及。鋼連續(xù)桁架梁橋19世紀(jì)50年代至今,單孔跨度控制在200m~300m之間,向更大跨度發(fā)展的可能性較小,課堂教學(xué)時,可以結(jié)合武漢長江大橋與南京長江大橋來講授。中國混凝土拱橋,即萬縣長江大橋,則在1997年達到了420m,超過了克羅地亞主跨390m的KRK-1號橋。鋼拱橋在20世紀(jì)30年代就超過500m,發(fā)展相對平穩(wěn)。進入21世紀(jì)后,在中國出現(xiàn)了2座主跨500米以上的鋼拱橋,即主跨550m的盧浦大橋與主跨552m的朝天門長江大橋。鋼斜拉橋從1950年主跨約200m到今天主跨超過1000m,鋼懸索橋主跨從1930年主跨約1000m到今天約2000m,發(fā)展都很迅速。課堂講授時,應(yīng)重點突出中國橋梁在跨徑上的突破,并配以相應(yīng)的橋梁圖片,增強教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以達到事半功倍的效果。

(四)橋梁的美學(xué)與造型

相對隧道而言,橋梁的直觀性強,造型優(yōu)美,視覺效果較好,往往給人以較強的震撼力;相對道路而言,橋梁是交通的關(guān)鍵部位,更能引起人們的關(guān)注。對橋梁的美學(xué)與造型應(yīng)給予重點關(guān)注,講授橋梁的跨徑發(fā)展時,也需要借助圖片或動畫予以講解。橋梁是土木工程皇冠上的明珠[2-3]。橋梁結(jié)構(gòu)的形式與造型多種多樣,為橋梁工程師們的設(shè)計提供了無限的空間,也最能體現(xiàn)橋梁工程師們對橋梁結(jié)構(gòu)的理解和熱愛[2]。在課堂教學(xué)中引入美學(xué)思想,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣和求知欲望,引導(dǎo)學(xué)生更好地理解與認(rèn)識橋梁,提高學(xué)生的審美情趣,達到更好的教學(xué)效果。

(五)橋梁的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展動力

橋梁的發(fā)展史其實就是一部技術(shù)創(chuàng)新史。最早的橋梁可能源自雷擊而傾于河上的樹木。拱是曲線中最優(yōu)美的線型,中國文字“橋”即是“木”與“拱”象形復(fù)合而成的。因此,緒論部分的課堂教學(xué)應(yīng)重視這一內(nèi)容的講解。趙州橋又名安濟橋,建于公元610年,是位于中國河北的一座著名石拱橋,也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度單孔敞肩坦弧石拱橋。趙州橋圓弧拱的跨度大,通航凈空大。這種跨度大、扁平率低的單孔1/4圓拱橋梁結(jié)構(gòu),是橋梁史上的一個奇跡。趙州橋被譽為“國際土木工程里程碑建筑”。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計分析理論、電子計算機技術(shù)、建筑材料、施工工藝、行業(yè)競爭等因素的發(fā)展和進步,是推動橋梁工程發(fā)展的內(nèi)在動力[4]。經(jīng)濟發(fā)展、社會需求和技術(shù)創(chuàng)新,為橋梁工程提供了所需要的設(shè)計計算理論、計算手段、建筑材料、機械裝備、施工技術(shù)等,對橋梁工程的發(fā)展有著直接的支撐作用。英國工業(yè)革命后,世界鋼鐵產(chǎn)量快速增長,以鋼材為主要承重材料的工程結(jié)構(gòu)得到較大的發(fā)展,鋼橋開始大量出現(xiàn)。20世紀(jì)30年代經(jīng)濟大蕭條后,美國為了經(jīng)濟的恢復(fù)和持續(xù)增長,修建了大量高速公路,鋼拱橋和鋼懸索橋由此得到了較快的發(fā)展。二戰(zhàn)后,由于鋼材短缺,混凝土橋梁大量出現(xiàn),斜拉橋、正交異性鋼橋面板、混凝土塔、掛籃懸澆、預(yù)應(yīng)力技術(shù)、連續(xù)剛構(gòu)、鋼砼組合結(jié)構(gòu)等新的結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)運而生,并出現(xiàn)了許多先進的施工技術(shù),如懸臂拼裝、頂推、移動模架、大型浮吊整體吊裝架設(shè)等[4]。日本經(jīng)濟的發(fā)展,推動了高速鐵路的發(fā)展,相繼建成了多座世界級的大跨度斜拉橋和懸索橋。20世紀(jì)80年代以來,中國改革開放,經(jīng)濟的騰飛促使公路鐵路迅猛發(fā)展,橋梁建設(shè)成就輝煌,建成了大量連續(xù)剛構(gòu)拱橋、大跨斜拉橋、大跨度懸索橋等世界級的大跨度橋梁。

(六)橋梁災(zāi)害事件的發(fā)生與應(yīng)對措施

盡管橋梁建設(shè)取得了矚目的成就,但是不時出現(xiàn)的橋梁事故與災(zāi)害仍無法回避[5]。古今中外發(fā)生的橋梁災(zāi)害事故很多,2007年8月,美國《時代周刊》雜志評選了百年世界十大最惡劣塌橋事故。每次事故都是一個血的教訓(xùn),重要的是應(yīng)思考導(dǎo)致橋梁事故發(fā)生的原因。1940年11月7日,在風(fēng)中振顫的塔庫馬大橋在八級大風(fēng)荷載的動力作用下,經(jīng)過劇烈扭曲震蕩后,吊索崩斷,橋面結(jié)構(gòu)解體損毀,半跨墜落水中,橋梁最終倒塌。當(dāng)年人們未能全面認(rèn)識懸索橋受力體系,也沒有足夠重視空氣動力對橋梁的影響。塔庫馬大橋的倒塌促使橋梁風(fēng)工程學(xué)的誕生,推動了橋梁工程的發(fā)展,至今仍有警示意義??笨舜髽蛟谑┕ぶ邢群蟪霈F(xiàn)2次工程垮塌事故(見圖2)。這座橋主跨度為549米,是當(dāng)時全世界最長的懸臂橋。1907年8月,大橋桿件失穩(wěn)引起全橋倒塌,19000噸鋼材落入水中,造成75人死亡。1916年9月,中間跨度最長的一段橋身在被舉起過程中掉落水中,11名工人被奪去了生命。垮塌的原因之一是南錨跨靠近主墩的下弦桿的壓屈導(dǎo)致大橋在施工過程中倒塌。穩(wěn)定問題是力學(xué)中的一個重要分支,橋梁失穩(wěn)事故促進了橋梁穩(wěn)定理論的發(fā)展,橋梁技術(shù)的發(fā)展使橋梁穩(wěn)定問題更顯重要。1970年,位于澳大利亞墨爾本的一座鋼箱梁橋(密爾福德天堂橋)倒塌。鋼箱梁橋本來已有很長的歷史了,由于二戰(zhàn)后鋼結(jié)構(gòu)焊接與安裝技術(shù)的發(fā)展,鋼箱梁橋跨度做得越來越大,箱壁尺寸越來越薄。最終由于鋼箱梁板件的焊接殘余應(yīng)力、幾何缺陷發(fā)生失穩(wěn),導(dǎo)致該橋倒塌。工程師從該橋的垮塌中認(rèn)識到薄壁箱梁的剪力滯后效應(yīng),由此推動了薄壁構(gòu)件設(shè)計理論的發(fā)展。湖南鳳凰橋在拆除橋上的腳手架時發(fā)生垮塌,事故造成64人遇難。2008年汶川大地震,2010年青海玉樹大地震,均造成道路、橋梁損毀嚴(yán)重。位于震中的汶川縣附近道路基礎(chǔ)設(shè)施受到嚴(yán)重破壞,其中橋梁震害最為典型和嚴(yán)重。因此,在課堂教學(xué)中,應(yīng)適時引入橋梁災(zāi)害事故的介紹,并適當(dāng)進行評述,既完成了教學(xué)內(nèi)容的講授,也活躍了課堂氣氛,還拓展了學(xué)生的工程視野,能收到較好的教學(xué)效果。此外,這些橋梁災(zāi)害事故案例,與后面章節(jié)教學(xué)的內(nèi)容是相關(guān)的,在緒論部分引入這些章節(jié),為后面章節(jié)的教學(xué)提前作好鋪墊。

(七)全球交通網(wǎng)絡(luò)

加拿大人類學(xué)家費利克斯—菲蘭德將美國國家海洋與大氣管理局、國家地理空間情報局等機構(gòu)的人類出行數(shù)據(jù)與地球夜景照片進行疊加,形成了地球上錯綜復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)。從中可以看出,空中交通與海路交通已相對完善,但是陸路交通還較匱乏,尤其是洲際公路中跨越海峽的橋梁建設(shè)較薄弱。由于全球化與世界經(jīng)濟的發(fā)展,跨海工程也不再是可望而不可及的宏偉藍圖,21世紀(jì)或?qū)⒂瓉硎澜绶秶鷥?nèi)更大規(guī)模的橋梁建設(shè)[6-8]。著名海峽通道方案有白令海峽工程、直布羅陀海峽工程、墨西拿海峽工程、厄勒海峽工程、馬六甲海峽工程、大帶海峽工程、博斯普魯斯海峽工程等。中國交通運輸部已制定了“五縱七橫”國道主干線規(guī)劃,其中“二縱二橫”已基本連通。全部工程要求2020年前完成五個跨海工程,自北向南依次跨越渤海海峽、長江口、杭州灣、伶仃洋、瓊州海峽。其中,渤海海峽與瓊州海峽跨海工程尚在規(guī)劃中,長江口與杭州灣跨海工程已經(jīng)建成通車,伶仃洋(粵港澳)跨海工程正在建設(shè)中。通過這部分知識點的講授,幫助學(xué)生認(rèn)識到作為土木工程的橋梁工程建設(shè)是一項大有可為的事業(yè),有很大的發(fā)展空間,學(xué)生們畢業(yè)后能夠施展自己的才能。由此使學(xué)生感到學(xué)習(xí)橋梁工程不再是一門枯燥的事情,而是跟自己的事業(yè)發(fā)展和自身的生活密切相關(guān),學(xué)習(xí)橋梁工程課程還能與世界相聯(lián)系,從而激發(fā)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的熱情與積極性。

三、結(jié)語

良好的緒論教學(xué)是橋梁工程課程教學(xué)良好的開始。在橋梁工程課程教學(xué)中,應(yīng)結(jié)合土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案要求和橋梁工程課程的自身特點,優(yōu)化整合緒論部分的內(nèi)容,改善教學(xué)方法,活躍課堂教學(xué)氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣,提高教學(xué)效果,培養(yǎng)素質(zhì)高、實踐能力強的橋梁工程專業(yè)人才。

作者:曾勇 譚紅梅 吳國雄 董莉莉 單位:重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院 重慶交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院

參考文獻:

[1]周水興.橋梁工程[M].2版.重慶:重慶大學(xué)出版社,2011.

[2]陳艾榮,盛勇,錢峰.橋梁造型[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]曾勇,譚紅梅.橋梁工程教學(xué)中若干能力培養(yǎng)的探索[J].高等建筑教育,2014,23(2):66-69.

[4]李亞東.橋梁工程概論[M].北京:人民交通出版社,2008.[5]阮欣,陳艾榮,石雪飛.橋梁工程風(fēng)險評估[M].北京:人民交通出版社,2008.

[6]萬明坤,等.橋梁漫筆[M].北京:人民交通出版社,1997.

篇7

1962年――1992年,在中國科學(xué)院國家天文臺主要從事天體物理設(shè)備研制。如天體物理探測設(shè)備的研制,如天文電子照相機的研制、軍用微光探測系統(tǒng)的研制、天文CCD系統(tǒng)、天體物理光導(dǎo)纖維系統(tǒng)的研制、光電成像器件的研制、高真空及超高真空系統(tǒng)的研制、光導(dǎo)纖維及光導(dǎo)纖維傳像束的研制、工程測繪及橋梁、筑路工程等。自1985開始,主持我國最大的2.16米天文望遠鏡終端探測系統(tǒng),即光纖與CCD課題的研究工作。1986年赴英國Durham 大學(xué)工作,1987年獲中國科學(xué)院高級研究職稱,1989年赴美國國立光學(xué)天文臺(NOAO)工作,均從事天文纖維光學(xué)系統(tǒng)的研制工作;1991年赴澳大利亞悉尼參加世界天文纖維光學(xué)應(yīng)用研究的進展會議,在會上報告了我國在這個領(lǐng)域內(nèi)的研究成就,受到國際、國內(nèi)同行專家的贊揚和好評。發(fā)表研究論文20多篇,獲得光導(dǎo)纖維應(yīng)用與研制系統(tǒng)國家專利1項。

1993年直今,從事信息技術(shù)(IT行業(yè))工程規(guī)劃、設(shè)計、實施工作,親自主持規(guī)劃、設(shè)計、實施的工程多項,并撰寫了《體育場館智能化系統(tǒng)建設(shè)導(dǎo)論》專著,發(fā)表了《中國智能交通信息系統(tǒng)大集成方案總體框架》、《信息在智能建筑及其他領(lǐng)域的內(nèi)涵》等論文。一句話,總結(jié)我一生整整50年的科技工作,均沒有離開《信息》,只不過工作在不同領(lǐng)域的信息和不同的信息環(huán)節(jié)上,所以至今《信息論導(dǎo)論》論文的發(fā)表,是水到渠成的結(jié)果?,F(xiàn)任同方數(shù)字城市產(chǎn)業(yè)本部顧問。

【摘 要】本文回答了信息的簡明廣義定義;解釋了信息在在自然界與人類社會中的地位與其他要素的關(guān)系;提出了信息的6+1理論;分析了智能化、信息化,以及它們之間的關(guān)系;明確了智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區(qū)、智能建筑、智能交通、智能安防等的判別標(biāo)準(zhǔn)及其內(nèi)涵,例舉了軌道交通建筑、軌道交通系統(tǒng)智能化/信息化的規(guī)劃與實施工程圖解;指出了目前最熱門的與信息化有關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì),及與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系,以及它在信息論中的地位等問題。

【關(guān)鍵詞】 信息 信息化 智能化 醫(yī)院裝備

[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more,this article also give the specific standard in Intellectual Earth,Intellectual city, Intellectual community,Intellectual architecture, Intellectual transportation,Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.

[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment

引言

在我國“2006-2020國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略”中明確提出,“信息化是當(dāng)今世界發(fā)展的大趨勢,是推動經(jīng)濟社會變革的重要力量”,在十二五規(guī)劃中指出要:“全面提高信息化水平”……“ 推動經(jīng)濟社會各領(lǐng)域信息化”?!?.23”浙江勇溫線鐵路動車追尾特別重大事故的發(fā)生,就其原因而言,從已報道的資料看,恰巧問題就出在信息設(shè)施(硬件)與信息管理平臺(軟件及活件)上,這里指的活件就是操作硬件設(shè)備和管理軟件的人。教訓(xùn)是深刻的,這讓我們又一次認(rèn)識到深刻理解和掌握信息論的精髓之重要!說信息是軌道交通和一切交通系統(tǒng)的靈魂完全不為夸張!

信息化是智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智慧型社區(qū)、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等領(lǐng)域追求的目標(biāo),或是目的,總而言之,信息化是目前人類社會走向智慧型生活的先導(dǎo)、靈魂,這個論斷的重要性和迫切性已經(jīng)是無可置疑的了。但更為理性地認(rèn)識智能化/信息化的理論方面,還有待進一步地探討這個當(dāng)今世界人們都甚為關(guān)注的問題。本文既然定名為“信息論導(dǎo)論”,自然就不是針對其細節(jié)進行討論,而是試圖在這方面給出一個相對較為全面的,但又是十分明確概括地來描述信息論中所涉及的各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系問題,從而可以給業(yè)內(nèi)人士在規(guī)劃自己本部門,或自己工作方面的信息化工作時,有一個明確的目標(biāo)和途徑,不為當(dāng)前一些商業(yè)炒作而夸大某些還不夠?qū)嶋H的東西而迷惑,是本文的目的。

信 息 的 定 義

談到信息,當(dāng)今社會人們無處不把信息這個詞掛在嘴邊,但到底什么是信息,其定義是什么,恐怕并不是很多人能夠簡單明了地回答出來。這是一個哲學(xué)名詞,到目前為止,信息這個名詞還沒有一個權(quán)威的準(zhǔn)確的定義,這當(dāng)中最具代表性的就是所謂“香農(nóng)”理論,這個理論說,信息就是“確定性的增加”,這個定義是使人費解的,至少說不夠通俗、不夠全面和不夠廣義,是狹義的,這個定義是香農(nóng)在貝爾研究所任職時針對通信行業(yè)而下的定義。

有關(guān)“信息”的定義,不下N種,太多版本了,這種局面,本身就反映了人們在認(rèn)識“信息”概念方面的不確定性,不夠有把握,不能一針見血地說清楚,才造成各種解釋都有!有點象在天文學(xué)中出現(xiàn)的宇宙是怎么形成的?人類有史以來有各種版本的宇宙起源學(xué)說,如亞里士多德的“地心說”、哥白尼的“日心說”、到今天的“大爆炸說”等等,這些學(xué)說,不斷被天文學(xué)家用新的觀測事實所否定,然后又出現(xiàn)新的理論來解釋宇宙的起源,即使今天的“大爆炸理論”,仍然還有解釋上的矛盾之處,需要科學(xué)家繼續(xù)去進一步地探索之;“癌癥是怎么產(chǎn)生的?自癌癥這個詞出現(xiàn)以來,也有各種解釋癌癥產(chǎn)生的原因的版本,但都還未見到權(quán)威性解釋的報道,所以才出現(xiàn)人們對癌癥恐慌癥,才在人們中流傳著這也致癌,那也致癌,其實可能就是還沒有找到真正的致癌病因,才會出現(xiàn)這種局面;“光的本質(zhì)是什么?人們開始認(rèn)識光的時候,只知道光是直線傳播的,產(chǎn)生了基于光是直線傳播的幾何光學(xué)理論,但隨著不斷地發(fā)現(xiàn)新的實驗和觀測事實,又才明白,光還具有波動性,和衍射性”等等,這樣的例子,舉不勝舉。其實這些重大的科學(xué)問題,人們認(rèn)識它,的確有一個認(rèn)識過程,要求從一開始就有一個確切無誤的定義,那是脫離人類認(rèn)識自然規(guī)律的,只有當(dāng)人類累計了大量的觀測事實和實驗事實之后,不斷地從認(rèn)識,到否定,再認(rèn)識,再否定,直到得到一個比較接近于真實的那樣一個定義或解釋,才是比較全面而肯定的結(jié)果。

盡管如此,到目前為止,作者比較贊同較為靠譜的簡單而明了的信息定義是:信息就是可被主體感知的附著于各種客體(載體)上的自然界物質(zhì)或能量存在的一種形式及其運動變化呈現(xiàn)出的狀態(tài),例如通過感覺通道(如人或動物、植物的眼、耳、口、鼻、肢體)的神經(jīng)系統(tǒng)能感知的某種物質(zhì)或能量存在的形式或其運動變化呈現(xiàn)出的狀態(tài),我們稱這種“存在形式或狀態(tài)”就是一種信息。

信 息 的 6+1 理 論

信息論要研究的內(nèi)容就是這些可被感知的物質(zhì)或能量存在的形式及其變化狀態(tài)的產(chǎn)生、采集、傳輸、處理、存儲、、利用等環(huán)節(jié)的一切手段和范疇。如圖1所示:

智能化是現(xiàn)代人類對任何物質(zhì)或能量的存在形式及其變化狀態(tài)的前6個環(huán)節(jié)(側(cè)重技術(shù)層面)在實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化層面在規(guī)模上做到了最大化,也可以這樣認(rèn)為,智能化就是這6個環(huán)節(jié)的最優(yōu)的技術(shù)狀態(tài),所以說智能化是信息化的技術(shù)基礎(chǔ),技術(shù)支撐,就是這個意思;而信息化則是現(xiàn)代人類對任何物質(zhì)或能量的存在形式及其變化狀態(tài)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化層面在利用上實現(xiàn)了最優(yōu)的狀態(tài)。從這個意義上講,智能化與信息化的辯證關(guān)系就十分清楚了。它們兩者是同一事物在“信息”這個概念之下的前后不同環(huán)節(jié)而已,我們稱之為信息的6+1理論!

物質(zhì)、能量、信息是組成自然界的三大要素。物質(zhì)是什么,物質(zhì)就是人類能夠感知的實體東西(小到組成物質(zhì)的分子;大到組成宇宙的星球、星云、星系等);而能量則是使物質(zhì)產(chǎn)生運動的原因,是力的一種表現(xiàn)形式,是人類能夠感知但不是實體的東西;信息既不是物質(zhì),又不是能量,而是反應(yīng)這兩者的存在形式和它們發(fā)生變化的狀態(tài)。這三者不是一個概念,但又是有內(nèi)在聯(lián)系的組成自然界的三大基本要素。

當(dāng)了解了信息的意義及其重要性之后,我們才能談得上去利用它。利用信息是人類的目的,是根本。但為了利用信息的目的,則首先要做好信息的產(chǎn)生、采集、傳輸、處理、存儲、等6個技術(shù)環(huán)節(jié)。所以我們可以總結(jié)為1個使用目的和實現(xiàn)該目的的6個技術(shù)環(huán)節(jié)。根據(jù)信息的6+1理論,智能化是為信息化服務(wù)的,那么如果智能化系統(tǒng)做得很好,而由于利用它的人為因素,我們可以稱之為“活件”,如政治原因、人的操作技術(shù)水平、組織管理水平等原因,使得智能化所具備的優(yōu)異功能沒有得到應(yīng)有的充分發(fā)揮,打了折扣,我們就可以認(rèn)為信息化不盡人意,這是“利用”環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,是“活件”出了毛病。例如一個建筑智能化工程做得很好的小區(qū),小區(qū)的中心控制機房,即智能化的集成中心,它的技術(shù)含量是相對比較高的,但由于使用它的人――“活件”是一些技術(shù)水平較低的保安人員來操作管理,其結(jié)果是事過不久,由于操作不當(dāng),造成軟件的丟失,硬件的損壞,致使其功能不能做到應(yīng)有的發(fā)揮,這種例子在許多智能建筑領(lǐng)域,不在少數(shù);“7.23”勇溫線特大軌道交通事故,恐怕在一定程度上也是“活件”出了問題;反過來,如果“利用”信息的需求,即信息化的需求來勢兇猛,要求甚為迫切,在資金和人力都具備良好的條件下,那么也將是推動智能化發(fā)展的積極動力。

各行各業(yè)都有自己的信息6+1理論,但其中傳輸、處理、存儲、等4個環(huán)節(jié)在當(dāng)今技術(shù)水平下有大致的共同點,做法差異也不大,所以撰寫成書本或教材,有一定的共同性,因而在目前出版的一些《信息論》的專著或教材中,多以此4個環(huán)節(jié)來描述,很少提及信息的產(chǎn)生、采集、利用這三個環(huán)節(jié)的內(nèi)容,其原因就在于此。當(dāng)然在同一個行業(yè)或領(lǐng)域的《信息化》專著中,會將信息論的7個環(huán)節(jié)都要涉及到,才能成為一本實用的著作。然而對于信息的產(chǎn)生、采集和利用,在人類社會的各行各業(yè)中的差異就太大了!內(nèi)容也太多了!可以說,對于人類社會的每一個行業(yè)來說,這三個環(huán)節(jié),都可以寫一套專著,成為一個領(lǐng)域!就以信息采集這個環(huán)節(jié)舉例而言,天體物理研究中,我國1991年落成了直徑為2.16米的光學(xué)望遠鏡,配備了自制的光導(dǎo)纖維分光系統(tǒng)來收集來自天體的光譜信息,以供進一步處理來解密天體演化的本質(zhì);2010年又建成了世界最大的以光導(dǎo)纖維為引導(dǎo)的6米級的大天區(qū)多目標(biāo)光譜施米特望遠鏡;目前世界多個國家(包括中國、美國、日本、歐共體等)正在討論將聯(lián)合建造一臺直徑30米的巨型光學(xué)望遠鏡、等值口徑約1公里的射電天文望遠鏡等,用來探索來自宇宙的更多信息的秘密;而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,用1mm左右直徑的纖維透鏡和5-10微米直徑的相關(guān)光導(dǎo)纖維束作成的多種內(nèi)窺鏡(如胃鏡、腸鏡、腹腔鏡等)被廣泛用來采集人體內(nèi)不同器官的各種醫(yī)學(xué)上所需要的信息、還廣泛采用各種各樣的顯微鏡來采集人體內(nèi)部導(dǎo)致疾病的微生物或病菌的信息;高倍顯微技術(shù)用于科研等等領(lǐng)域的例子,也是舉不勝舉;人類在智能建筑領(lǐng)域,樓宇自控系統(tǒng)中安裝在樓宇機電設(shè)備上的各種傳感器被廣泛用來采集智能建筑內(nèi)部各種機電設(shè)備的工作信息,以保證其安全正常地運行;在平安城市領(lǐng)域,在城市的各個角落安裝了幾萬臺甚至幾十萬臺監(jiān)控攝像機采集安全圖象信息,傳至公安部門的各級指揮中心,用以保證整個城市的安全;在新聞領(lǐng)域,各電視臺、廣播電臺的記者到世界各地發(fā)生新聞的現(xiàn)場,用攝像機、拾音設(shè)備采集各種新聞信息發(fā)回自己的電視臺或廣播電臺,進行報道;在自然界和人類社會的各個方面、領(lǐng)域,均已產(chǎn)生或正在產(chǎn)生著各種不同的信息,從宏觀世界到微觀世界,都需要我們?nèi)ゲ杉?,就這一個信息環(huán)節(jié),就可以寫成一部百科全書;還有信息的產(chǎn)生和利用這兩個環(huán)節(jié),也如同采集環(huán)節(jié)一樣的,其內(nèi)容之多之廣,不計其數(shù)。真是太豐富了,內(nèi)容太多了!

因此在已發(fā)表的有關(guān)《信息論》專著或教材中,很少去觸動這三個環(huán)節(jié)(信息產(chǎn)生、采集、利用)的大內(nèi)容,過去那些《信息論》專著也好,還是教材也好,都具有很大的狹義性和局限性!

智 能 化 / 信 息 化 的 判 斷 標(biāo) 準(zhǔn) 和 內(nèi) 涵

智慧型地球、智慧型國家、智能城市、智能社區(qū)、智能建筑、智能交通、智能安防、電子政務(wù)等的判斷標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)涵是什么?其實對于上述這些智能/信息化領(lǐng)域,簡單明了地可以用10個字就能完全給它們定義其判斷標(biāo)準(zhǔn),即只要做到安全、舒適、高效、節(jié)能、環(huán)保這10字標(biāo)準(zhǔn)就可以全盤滿足這些智能化/信息化的要求,用這10字標(biāo)準(zhǔn)可以解釋一切智能領(lǐng)域的功能要求,這10字標(biāo)準(zhǔn)本來是起源于給智能建筑定的標(biāo)準(zhǔn),可是仔細想一想,它又何嘗不是其他智能/信息化領(lǐng)域的判斷標(biāo)準(zhǔn)呢!標(biāo)準(zhǔn)定了,那么用什么技術(shù)手段(即內(nèi)涵)來保證這些標(biāo)準(zhǔn)的的實現(xiàn)呢,那就是在智能建筑中我們最開始提及的只要我們設(shè)計的系統(tǒng),在軟、硬件的配置上能保證在該智能領(lǐng)域,實現(xiàn)了設(shè)備自動化、辦公自動化、通信自動化(BA、OA、CA)等功能,就談得上實現(xiàn)10字標(biāo)準(zhǔn)了。如圖2所示:

這10字標(biāo)準(zhǔn)里,我們把“安全”放在第一位,是有其特殊而深刻含義的,只有在一切為了安全的前提下,才談得上后面的8字標(biāo)準(zhǔn),如果人都沒了,大樓被燒了,鐵路火車撞車了,城市被炸了,還談什么高效、舒適、節(jié)能、環(huán)保????!?.23”浙江勇溫線鐵路動車追尾重大事故,車毀人亡,再一次給人們說明了這一道理的正確性。最近鐵道部頒發(fā)的動車降速措施,就是以人的安全為本,在重視安全的前提下,腳踏實地地發(fā)展我國干線軌道交通的正確舉措。

為了保證這些內(nèi)涵功能的實現(xiàn),我們舉幾個實例參考說明一下:

圖3A、3B是實現(xiàn)醫(yī)療系統(tǒng)智能化/信息化功能的姊妹圖,是互為補充的圖解。從圖3A看到,這是所述領(lǐng)域智能化/信息化的總體規(guī)劃圖,對于不同的智能化/信息化領(lǐng)域,圖中綜合電子信息系統(tǒng)(CEIS)的內(nèi)容是有所差別的;而圖3B則是前者的細化內(nèi)容,一目了然!以此類推,任何智能化/信息化系統(tǒng)均可按此方式進行規(guī)劃,和細化,只不過改變其中的專業(yè)設(shè)施和應(yīng)用信息軟件系統(tǒng)就可以了。這一對姊妹圖的圖解格式,高度總結(jié)和概括了業(yè)內(nèi)智能化/信息化各領(lǐng)域內(nèi),各系統(tǒng)之間的關(guān)系和功能定位,具有很強的普遍性和實用性,是業(yè)內(nèi)可以為之借鑒參考的實用圖解格式。

1、醫(yī)院是人類社會保障生命安全的救護、醫(yī)治、保健的場所,隨著信息科技的發(fā)展,使得醫(yī)院的裝備更加現(xiàn)代化,這些裝備可以使得醫(yī)務(wù)人員能夠從人類身體上采集到各種健康的、病理的信息,為醫(yī)生提供準(zhǔn)確的治療方案;時間就是生命,遠程視頻會診,使得更多的患者能夠不出遠門,就地享受到眾多國際、國內(nèi)著名醫(yī)學(xué)專家的會診,得到更好的正確的治療措施;網(wǎng)上預(yù)約掛號、中國人口重多的龐大醫(yī)療保障體系的管理等,均需要具有智能化/信息化的醫(yī)療管理平臺,所有這些涉及與人類生命、健康的問題,無不與醫(yī)院智能化/信息化有關(guān)。

2、在智能建筑中,體育場館的智能/信息化系統(tǒng)建設(shè)是甚為復(fù)雜的,我們以它為例,看看怎么來實施,下面圖4A、4B是一對實現(xiàn)體育場館智能/信息化系統(tǒng)的姊妹圖,是互為補充的圖解:

軌道交通系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)中的一個非常重要的子系統(tǒng),圖6B是更加細化了的軌道交通系統(tǒng)的可能工程內(nèi)容。圖6C和圖6D是一個軌道交通樞紐系統(tǒng)的宏偉概念圖和一個真實的指揮調(diào)度中心實例圖(北京城市軌道交通指揮調(diào)度中心)。

物 聯(lián) 網(wǎng) 的 實 質(zhì) 及 在 信 息 論 中 的 地 位

當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)把信息的產(chǎn)生和采集這兩個環(huán)節(jié)發(fā)揮到了極值。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是什么,其實就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,它的核心內(nèi)涵(與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別)就是采用了所謂RFID(射頻認(rèn)證)的芯片感知技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使得任何事物的信息都可以被感知,也就是任何事物的信息的產(chǎn)生和采集,均可通過RFID感知芯片和無線(或有線)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到,余下的環(huán)節(jié)就可以交給互聯(lián)網(wǎng)來承擔(dān)了,所以說它是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,互聯(lián)網(wǎng)是它的基礎(chǔ),它離不開互聯(lián)網(wǎng)。為了實現(xiàn)RFID芯片產(chǎn)生的無限多個信息的認(rèn)證和處理,隨之而來的就是要發(fā)展IPV6的無限網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證技術(shù)和超大規(guī)模的云計算處理、存儲技術(shù)。這是物聯(lián)網(wǎng)時代交給互聯(lián)網(wǎng)需要解決的重大技術(shù)問題。物聯(lián)網(wǎng)是我們?nèi)祟愒谛畔⒓夹g(shù)方面的又一次革命,但要清醒地認(rèn)識到,它的特點也僅僅是前面所提及的6個信息環(huán)節(jié)中的頭兩個,即在信息的產(chǎn)生和采集上與互聯(lián)網(wǎng)相比,有著更大的規(guī)模罷了!物聯(lián)網(wǎng)不是我們的目的,而是我們?nèi)祟愒趯崿F(xiàn)信息化過程中使用的更為廣泛、更大規(guī)模的信息產(chǎn)生和采集技術(shù)手段罷了!但是商家看好這個環(huán)節(jié),做了比較大的商業(yè)炒作,人們應(yīng)該腳踏實地地去促進這個領(lǐng)域的健康發(fā)展,防止一哄而上形成的泡沫經(jīng)濟。

【參考文獻】

【1】王順德 《信息在智能建筑及其他領(lǐng)域中的內(nèi)涵》 2011年 第8期 P83-88 中國科學(xué)院國家天文臺、同方數(shù)字城市工程公司

【2】王順德 《體育場館智能化系統(tǒng)建設(shè)導(dǎo)論》 2007年 同方數(shù)字城市工程公司 內(nèi)部專著

【3】王順德 “智能交通信息系統(tǒng)大集成方案總體框架” 《智能交通》 2010年 第09期 P86-88 同方數(shù)字城市工程公司

【4】王順德 “光纖技術(shù)及其天文應(yīng)用現(xiàn)狀” 天文學(xué)進展 第4卷 第二期 1986(4-6) P136 中國科學(xué)院國家天文臺

【5】王順德 “Fiber Optics Feed At Beijing Astronomy Observatory (BAO)”A.S.P. Conf.Ser.Vol.3 1988 P183 中國科學(xué)院國家天文臺;

【6】王順德 “Working System in Fiber Optics on The BAO 2.16m Telescope”A.S.P. Conf.Ser.Vol.37 1991 P119中國科學(xué)院國家天文臺

【7】王順德 “我國2.16米望遠鏡的光纖耦合分光系統(tǒng)” 自然雜志 1992 第15卷 第7期 P500-504 中國科學(xué)院國家天文臺

篇8

近年來,BIM技術(shù)在我國工程建設(shè)中也得到了越來越多的應(yīng)用,一些知名的設(shè)計單位已經(jīng)在項目設(shè)計中開始應(yīng)用BIM技術(shù),一些大型施工企業(yè)也已將BIM技術(shù)應(yīng)用于項目管理。

城市軌道交通工程建設(shè)規(guī)模大、周期長、涉及專業(yè)眾多,除了建筑、結(jié)構(gòu)、風(fēng)、水、電之外,還涉及線路、限界、軌道、通信、信號、牽引供電、AFC、綜合監(jiān)控、PIS、屏蔽門等10多個專業(yè)的20多個設(shè)備系統(tǒng),但工程建設(shè)線路長、空間小、施工工期緊。地下工程沿線的各種外部接口繁雜,施工空間的局限給設(shè)備管線綜合帶來了很多困難,設(shè)計及現(xiàn)場的接口協(xié)調(diào)消耗了大量的人力與時間;后期設(shè)備安裝調(diào)試時間短;建成運行后,運營管理安全標(biāo)準(zhǔn)高、全年運行、維護要求高[1-2]。

BIM通過三維可視化為主導(dǎo)的設(shè)計手段,使得設(shè)計的建筑構(gòu)件帶有價格、時間、型號和規(guī)格等工程信息,這些信息相互關(guān)聯(lián)并被重復(fù)利用,經(jīng)過各種深入的再分析,在施工、運營等建造過程的各個階段傳遞。

Autodesk的Revit是目前全球建筑市場上最為常用的BIM軟件平臺,它擁有強大的功能和豐富易用的二次開發(fā)接口(API)?;赗evit軟件,針對軌道交通的特點進行快速建模工具集的開發(fā),可大大提高設(shè)計的質(zhì)量與效率,也為模型在全生命周期中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)[2]。

1 Revit與參數(shù)化設(shè)計

參數(shù)化,指的是建立特定的關(guān)系中某個基本元素發(fā)生變化時,其他元素也跟隨變化,參數(shù)化建立了彼此元素之間的關(guān)聯(lián)性。在可變的參數(shù)作用下,參數(shù)設(shè)計可以使系統(tǒng)自動對所有不變的參數(shù)進行維護,這對模型生成與修改的速度有很大的幫助。

參數(shù)化建筑建模能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部一致、高質(zhì)量、可靠、協(xié)調(diào)的以及可計算的建筑信息整合[2]。其能夠很方便地對非圖形數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)進行協(xié)調(diào),包括日程安排、視圖以及圖紙等等。其還可以通過深化管理模型元素之間的相互聯(lián)系來共同的描述模型以及設(shè)計模式,從而將全套設(shè)計文檔與建筑模型放在一個全部都是和參數(shù)相互關(guān)聯(lián)的綜合數(shù)據(jù)庫內(nèi)。參數(shù)化模型建筑要了解組件間的特性和兩者之間的作用關(guān)系,對元素之間的一致性關(guān)系能夠很好地保持,在應(yīng)用實踐當(dāng)中已經(jīng)被證實是一種高效的重要的嵌入領(lǐng)域?qū)I(yè)知識的建筑建模手段。

Revit是Autodesk公司專為建筑信息模型(BIM)開發(fā)的參數(shù)化建模軟件,是一個以構(gòu)件為集合的建模軟件,所有基于Revit的產(chǎn)品都是參數(shù)化建筑信息模型工具。Revit允許用戶在3D視圖下設(shè)計建筑物及其各組件,以2D繪圖元素注解模型,通過建筑模型數(shù)據(jù)庫訪問建筑信息模型[1]。參數(shù)化建筑圖元是Revit的核心。Revit提供許多便捷人性化的圖元構(gòu)件供用戶使用,同時允許用戶通過自定義“族(family)”靈活實現(xiàn)創(chuàng)新要求。

2 Revit二次開發(fā)

Revit API在最原始的功能上進行伸展,并且不同版本的API都具有很大的擴充以及優(yōu)化的空間。Revit通過連續(xù)不斷的強化補充已經(jīng)逐漸變成了一個非常強大的體系。通過用戶編程定義,可以實現(xiàn)一些Revit之外的功能,還可以完成通過Revit現(xiàn)有交互界面不能完成的工作。Revit為Revit API提供了很多的庫類以及命名空間,這樣可以為用戶在Revit平臺上擴充相應(yīng)功能或者定義新的功能提供便捷。結(jié)合程序控制以及交互操縱的各自的有點,再合理利用API通過編程方式對規(guī)律性強、數(shù)據(jù)量大的建模工作進行開發(fā),可以明顯提升用戶的建模效率[4]。

3 系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

為了適用于軌道交通項目和申通地鐵集團BIM標(biāo)準(zhǔn),此BIM應(yīng)用工具包具有以下特點:

1) BIM應(yīng)用工具包與申通地鐵集團BIM標(biāo)準(zhǔn)緊密結(jié)合。工具包的應(yīng)用成果滿足集團BIM標(biāo)準(zhǔn);

2) BIM應(yīng)用工具包具有明確的針對性,適用于軌道交通項目各主要專業(yè)的日常工作;

3) BIM應(yīng)用工具包采用模塊化設(shè)計,用于面向不同的使用對象和任務(wù)。

4) BIM應(yīng)用工具包兼具易用性和高效性,并便于維護和升級。

根據(jù)軌道交通工程地鐵模型建設(shè)的特點,本項目將軌交工程BIM模型建立分為創(chuàng)建、檢查、修改和提交四個階段。各階段主要工作為:

5) 創(chuàng)建模型

在設(shè)計圖紙基礎(chǔ)上,通過手工、族庫和自動化三種方式創(chuàng)建工程的BIM模型,同時基于軌交的特點在建模中建立特有的模型軌交信息。

6) 檢查模型

開發(fā)相應(yīng)插件,對創(chuàng)建的模型進行自動檢查。檢查的內(nèi)容可包括:族及模型的規(guī)范性檢查、模型干涉分析及修改建議、凈空高分析等。

7) 修改模型

針對檢測出的錯誤,通過手工和插件兩種方式,對模型進行修改、優(yōu)化直至通過檢查。

8) 提交模型

通過以上步驟,得到族庫、各類模板、軌交BIM模型的各類規(guī)范要求、幾何模型及屬性齊備準(zhǔn)確的BIM模型,提交至以Vault Server為資料管理核心、以分布式Web系統(tǒng)為平臺的集成系統(tǒng)中進行管理和利用。

同時,為了與其他系統(tǒng)的集成,提供BIM模型與其他系統(tǒng)的集成的接口模塊,實現(xiàn)模型的重復(fù)利用及各系統(tǒng)的無縫連接。

針對這四個階段的劃分,本項目開展相應(yīng)的工具包開發(fā),包括:

1) 建模/修改工具包

① 創(chuàng)建模型:族庫創(chuàng)建;快捷創(chuàng)建(如吊支架);圖紙拾取等。

② 修改模型:批量、按規(guī)則進行模型的修改。

③ 基于隧道院已經(jīng)應(yīng)用的明細表工具(Schedule Sync),后期可以根據(jù)軌交模型的特點進行進一步的開發(fā),實現(xiàn)Revit模型與更多外部數(shù)據(jù)的交互,進而進一步提高建模的效率。

2) 檢查工具包

① 構(gòu)件、模型命名檢查、構(gòu)件設(shè)計參數(shù)檢查、軌交標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等檢查

② 凈空、管道/管線干涉及避讓等檢查

③ 可施工、運營信息檢查

3) 提交工具包

① 對完成的模型進行資產(chǎn)清單、明細表、交付報告的生成。

② 通過提交工具包模型可以提交至Vault數(shù)據(jù)庫或其他數(shù)據(jù)庫。

③ BIM模型可以轉(zhuǎn)化成其他系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的無縫連接。

系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示,通過Revit API訪問Revit模型、族、族實例等,提取幾何信息、族實例信息、族屬性信息,并進行一定的幾何計算,進行構(gòu)件生成、構(gòu)件檢查、構(gòu)件標(biāo)注、交匯扣減等,并最終實現(xiàn)梁柱門窗創(chuàng)建、軌道創(chuàng)建、支吊架創(chuàng)建、干涉檢查等功能。

圖2、圖3所示為插件的部分功能效果。

4 結(jié)論

篇9

關(guān)鍵字:人機工程學(xué);產(chǎn)品設(shè)計;人機關(guān)系;人機關(guān)懷

一、人機工程學(xué)的形成與發(fā)展

人機工程學(xué)是一門廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,內(nèi)容綜合且多樣的交叉學(xué)科,國際上對于人機工程學(xué)的名稱因地域而各有不同。在多數(shù)西歐國家被稱作“Ergonomics”;在美國則被稱為“HumanEngineering”。人機工程學(xué)在我國尚無統(tǒng)一的名稱,除了較為普遍的人機工程學(xué)外,也使用人因工程學(xué)、人類工效學(xué)等名稱。

對于人機工程學(xué)的定義如同其名稱一樣尚未統(tǒng)一,這也與其統(tǒng)合叉學(xué)科的性質(zhì)不無關(guān)系。不同領(lǐng)域的不同學(xué)者對于人機工程學(xué)的定義都有其側(cè)重點和傾向性。國際人機工程聯(lián)合會(IEA)為人機工程學(xué)下的定義為:

人機工程學(xué)是整個系統(tǒng)中的人及其他各元素之間相互關(guān)系的學(xué)科,是一門運用有關(guān)理論、方法和數(shù)據(jù)進行設(shè)計,以盡可能使人身心健康愉快的整體優(yōu)化的專業(yè)領(lǐng)域。

雖然人機工程學(xué)尚無統(tǒng)一的定義,但縱觀其各種定義可以發(fā)現(xiàn),人機工程學(xué)的直接研究對象是整個系統(tǒng)中的人一機一環(huán)境的關(guān)系,而不是孤立的研究人或物。

普遍認(rèn)為,對于人機工程學(xué)初步的系統(tǒng)研究最早始于二戰(zhàn)前。如同電影大師卓別林在《摩登時代》中描述的那樣,不合理的人機關(guān)系不僅缺乏人性化還會帶來工作效率的低下。針對這一問題,一些設(shè)計師、工程師就開始了對人體尺寸及其活動范圍進行測量和研究,使產(chǎn)品尺寸與人的生理數(shù)據(jù)相符合。在第二次世界大戰(zhàn)期間,人機工程學(xué)在飛機駕駛艙的設(shè)計中得到應(yīng)用,尤其是在與視覺有關(guān)的儀表顯示上。二戰(zhàn)結(jié)束后,人機工程的研究范圍在民用領(lǐng)域中得以發(fā)展,美國設(shè)計師德雷夫斯(H.Dreyfuss)在他出版的《人的度量》一書中就幫助建立了作為設(shè)計師基本工具的人機體系。北歐設(shè)計師克蘭特(K.K1int)和曾那爾(R.Zernell)也分別在家具和手持工具設(shè)計中將其應(yīng)用。

隨著科技的發(fā)展,人機之間的關(guān)系也變得更加復(fù)雜,進而人機工程學(xué)也以一門獨立的學(xué)科得以發(fā)展。瑞典人機設(shè)計小組就是在20世紀(jì)60年代末成立的從事工作環(huán)境、殘疾人用品等人機設(shè)計的先驅(qū),該小組為手疾者設(shè)計的餐具就取得了矚目的成就。在家具方面,挪威的斯托克公司設(shè)計的一系列座椅就充分應(yīng)用了人機工程學(xué),此類座椅使脊椎和身體處于同一直線,消除了背部和頸部的應(yīng)力。美國設(shè)計師聯(lián)合設(shè)計的Leap座椅,可以調(diào)節(jié)座椅靠背來滿足每個人脊柱的不同形狀,用以勝任長時間固定坐姿的辦公需要。

隨著電子計算機和虛擬技術(shù)的發(fā)展,電子產(chǎn)品的“人機界面”成為人機工程學(xué)研究的另一主題。對操作系統(tǒng)等軟件和鼠標(biāo)、鍵盤等硬件的人機關(guān)系的研究用以滿足日益發(fā)展的電子產(chǎn)品成為未來人機工程學(xué)研究的又一個重要內(nèi)容。

我國的人機工程學(xué)還處在起步階段,該學(xué)科直到80年代才進入我國,并在1989年成立國家級學(xué)術(shù)組織――中國人機工程學(xué)學(xué)會?,F(xiàn)階段,人機工程學(xué)已經(jīng)相對較為廣泛的應(yīng)用于航空航天等軍工領(lǐng)域,對于在日常生活用品等領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于模仿階段。

二、人機工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

心理學(xué)、生物學(xué)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展,使人機工程學(xué)成為產(chǎn)品設(shè)計中的重要依據(jù)。以前人們對于產(chǎn)品美觀、耐用的基本要求已經(jīng)成為歷史,產(chǎn)品的舒適性和宜人性則更顯得尤其重要。

人機工程學(xué)在產(chǎn)品應(yīng)用中的第一表現(xiàn)就是家居和辦公產(chǎn)品的設(shè)計。無論工作還是休閑都離不開座椅這一典型的家居用品。座椅的設(shè)計合理與否與人機工程的應(yīng)用有著重大關(guān)系,正確的人機設(shè)計可以減輕腰腿肌肉負擔(dān),防止脊柱、盆骨等的損傷,有的還能預(yù)防不良坐姿的養(yǎng)成。而這一設(shè)計過程中對于肌肉、骨骼等在不同坐姿下應(yīng)力的分析和測量都是非常重要的。辦公用品的人機因素對于提高工作效率和消除使用者的慢性病隱患等有重要作用。德國雷美(Lamy)公司設(shè)計的Safari系列鋼筆就因通過人機工程的設(shè)計以矯正不良握姿和減輕長期書寫疲勞感而成為區(qū)別于廉價書寫工具的高附加值產(chǎn)品。

交通技術(shù)的發(fā)展給每個人的生活都帶來了極大的方便,從公共交通到私家車,現(xiàn)代社會中人人都離不開代步工具,而人機工程學(xué)在交通工具中的應(yīng)用也顯得越來越重要。這不僅體現(xiàn)在運載效率的提高,同時也與交通工具的安全密切相關(guān)。在汽車設(shè)計中,對于人體尺寸的三維模擬不僅在座艙舒適性上有重大意義,同時靈活且不易疲勞的操控設(shè)計可以最大程度的減少人為誤操作所導(dǎo)致的交通事故。同時人體尺寸的測量對于假人模擬撞擊實驗也提供了相關(guān)數(shù)據(jù),沃爾沃汽車安全中心研制的假人廣泛應(yīng)用到車輛的安全測試中,同時安全測試在假人上反饋的數(shù)據(jù)又對汽車安全起到重要的評價作用。

傳統(tǒng)的人機工程學(xué)的研究方向更多的集中在人與機器間的物理交互,隨著電子產(chǎn)品的普及,人與電子產(chǎn)品的交互就不單單是物理交互的過程,更迎來了人機界面的發(fā)展。蘋果公司在近期的成功很大程度的反映在了其以人機界面作為載體的掌上電子產(chǎn)品上,其拋棄實體界面的全軟件界面操作方式不僅新穎,而且注重人機交流和廣泛的適用性,這很大程度上對iphone手機的熱銷起到關(guān)鍵作用。同時由于電腦占用使用者的時間不斷加長,如鼠標(biāo)手等疾病的凸顯就使得人機工程學(xué)在人與機器直接接觸的物理界面仍不容忽視?,F(xiàn)代電腦的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤――Qwerty鍵盤,在設(shè)計之初所考慮的因素包括布局、尺寸、阻力甚至鍵帽角度等都經(jīng)過反復(fù)的改良才最終得以國際化,而鍵盤和鼠標(biāo)的人機工程考量也成為電腦配件與時俱進的特點。其中微軟和羅技公司走在了人機產(chǎn)品的前列,而筆者參與設(shè)計的一款集成鍵盤功能的游戲鼠標(biāo)也充分考慮了人機工程學(xué)的因素?!ㄓ迷O(shè)計又稱共用性設(shè)計,它提倡在設(shè)計中最大程度的考慮各種人群的需要,通過人機工程學(xué)研究,使諸如老幼人群、殘疾人等可以像正常人一樣享受現(xiàn)代產(chǎn)品的便捷??梢哉f,對于通用設(shè)計的人機工程學(xué)研究是“以人為本”的社會理念在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域最充分的體現(xiàn)。歐美國家公交車對于肢障者上下車問題的充分考慮就體現(xiàn)了通用設(shè)計的關(guān)懷。在我國,某些公共場所衛(wèi)生間及洗手池不同高度的設(shè)計也體現(xiàn)出了對不同人群的“人機關(guān)懷”,而這都是以人體數(shù)據(jù)為依托的人機工程學(xué)的貢獻。

結(jié)語

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,商品競爭的日益激烈,人們對產(chǎn)品的要求也在不斷提高。設(shè)計師在新穎的色彩、外形等方面不斷迎合消費者的同時,對于產(chǎn)品所給予消費者的“人機關(guān)懷”也成為把握設(shè)計動向的又一要素。設(shè)計不同于純藝術(shù),只有以人為本更好的符合消費者的人體機能和心理需求,才更能決勝于市場,做出真正優(yōu)秀的設(shè)計。

參考文獻:

1.張俊霞.王新亭.《人機工程學(xué)與設(shè)計應(yīng)用》.北京.國防工業(yè)出版社,2010

篇10

關(guān)鍵詞:城市交通;技術(shù);研究

Abstract: the article on China's recent city transportation infrastructure construction and long-term modernization city traffic management basic theory, method of the traffic engineering application technology present situation, development direction and objectives and research ways and measures are analyzed, and the future research directions are suggested.

Key words: city traffic; technology; research

中圖分類號:U491文獻標(biāo)識碼:A文章編碼:

一、引言

近幾年來,隨著我國國民經(jīng)濟發(fā)展迅猛,交通需求量增長很快,全國范圍內(nèi)的大中城市都基本上出現(xiàn)了嚴(yán)重的交通阻塞現(xiàn)象。在我國,出現(xiàn)城市交通全面緊張的原因主要有二個:(1)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度遠遠跟不上交通需求增長速度,城市交通設(shè)施運輸能力不能滿通需求而造成交通阻塞;(2)城市交通管理設(shè)施落后、管理水平不高,現(xiàn)有道路交通設(shè)施的運輸能力得不到充分利用而造成交通阻塞我國國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展很不平衡,沿海城市較內(nèi)地城市發(fā)展要快,北京及部分沿海城市已初步建成了較完善的道路交通網(wǎng)絡(luò)。但由于這些城市的交通管理設(shè)施落后,管理人員缺乏,管理水平不高,造成已形成的道路交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沒有發(fā)揮其應(yīng)有的運輸效率,加重了城市交通的阻塞。

另一方面,由于我國以前對城市交通管理重視不夠,城市交通管理法規(guī)還不夠完善,執(zhí)法部門執(zhí)法不嚴(yán),市民遵守交通法規(guī)的觀念淡薄,交通違紀(jì)現(xiàn)象很普遍,時常造成人為的交通擁擠與阻塞。

總體來說,我國目前仍為發(fā)展中國家,絕大多數(shù)城市仍處于開發(fā)階段,造成交通全面緊張的主要原因是城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度遠遠跟不上交通需求的增長速度。加快我國城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),盡快形成基本適應(yīng)交通需求的城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是我國城市交通建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

本文著重討論在我國近期城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及中遠期現(xiàn)代化城市交通管理的基礎(chǔ)理論、方法中起支撐作用的交通工程應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展方向與目標(biāo)及其研究途徑與措施。具體包括三個方面:①城市交通信息系統(tǒng);②城市交通需求預(yù)測系統(tǒng);③城市交通應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

二、城市交通信息系統(tǒng)

城市交通信息是進行城市交通研究的依據(jù),進行城市交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)及城市交通管理的基礎(chǔ)。城市交通信息極其豐富,種類繁多,就其時效性可分為實時交通信息及歷史交通信息,就其性質(zhì)可分為動態(tài)交通信息(車流的交通信息)及靜態(tài)交通信息(交通設(shè)施的交通信息)。

1.械市交通信息系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀

(1)用于城市交通規(guī)劃的交通信息系統(tǒng)

城市交通規(guī)劃在城市的建設(shè)及發(fā)展過程中起著十分重要的作用,進行城市交通規(guī)劃需要大量的城市交通信息,其中,最主要的交通信息包括:①居民、車輛、貨物的出行特性及其分布;②交通流特征(交通量、車速)及其分布;③交通設(shè)施(道路網(wǎng)絡(luò)、公共交通網(wǎng)絡(luò)、交叉口控制設(shè)施、車站、碼頭分布);④社會經(jīng)濟信息(人口及其分布、居住分布、就業(yè)分布、土地利用及其分布)。這些交通信息在交通規(guī)劃中是進行現(xiàn)狀交通評價及未來交通預(yù)測的直接依據(jù)。國外經(jīng)濟發(fā)達國家比較重視這類交通信息的收集與積累。早在五六十年代,歐美發(fā)達國家當(dāng)時處于城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時期,城市交通設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)成為當(dāng)時交通工程的研究重點,為了配合交通規(guī)劃工作的全面展開,許多大中城市都相繼進行了大規(guī)模的交通調(diào)查,并建立了標(biāo)準(zhǔn)化交通信息數(shù)據(jù)庫,這些交通信息數(shù)據(jù)庫在當(dāng)時的大規(guī)模交通規(guī)劃及后來的城市交通規(guī)劃滾動、調(diào)整中起了極其重要的作用。一方面,這些交通信息數(shù)據(jù)庫為交通規(guī)劃及交通規(guī)劃滾動中的交通評價、交通預(yù)測提供了堅實基礎(chǔ),使規(guī)劃及規(guī)劃滾動科學(xué)、合理,另一方面,這些規(guī)范化的交通信息數(shù)據(jù)庫為沒有進行大規(guī)模交通調(diào)查的城市提供了樣板,這些城市可以不進行大規(guī)模交通調(diào)查而直接從規(guī)范化交通信息數(shù)據(jù)庫中調(diào)用同類城市的交通信息進行類比,便可進行城市交通規(guī)劃,不僅大大節(jié)省了調(diào)查經(jīng)費,而且大大縮短了城市交通規(guī)劃工作的周期,社會經(jīng)濟效益巨大。

如前節(jié)所述,我國目前狀況與歐美發(fā)達國家60年代的狀況相似,處于經(jīng)濟大發(fā)展時期,造成城市交通全面緊張的主要原因是城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)速度遠遠跟不上城市交通需求的增長速度,為了改變這一狀況,一個大規(guī)模的城市交通規(guī)劃、建設(shè)熱潮正在全國展開。為了開展城市交通規(guī)劃工作,我國已有近40個城市進行過大規(guī)?;蜉^大規(guī)模的綜合交通調(diào)查,無疑這些交通調(diào)查成果對相應(yīng)城市的交通設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)起到重要作用。但從交通信息系統(tǒng)的角度來看,存在著許多不足,有待于進一步完善。如:①交通調(diào)查不規(guī)范。目前用于城市交通規(guī)劃的交通調(diào)查很不規(guī)范,無論是調(diào)查的內(nèi)容、調(diào)查的深度,還是對一些主要特征指標(biāo)的定義均無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),造成城市之間的不可比性。如對居民“出行”的定義,就沒有明確的標(biāo)準(zhǔn),有的城市定義為居民在空間上移動500m或1000m為出行;有的城市定義為居民外出耗時3分鐘或5分鐘為出行,等等,使得居民平均日出行次數(shù)這個重要的特征指標(biāo)無可比性。②調(diào)查成果沒有形成數(shù)據(jù)庫,利用率低。我國已有近40個城市進行過綜合交通調(diào)查,調(diào)查的城市覆蓋面很廣,信息量極其豐富,如果能形成一個國家級的標(biāo)準(zhǔn)化交通信息數(shù)據(jù)庫,為沒有做過交通調(diào)查的城市提供類比分析的依據(jù),必將能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。但我國目前不僅沒有形成國家級數(shù)據(jù)庫,就連各城市本身也很少形成數(shù)據(jù)庫,不少城市在交通規(guī)劃結(jié)束后,交通調(diào)查資料就被遺失,待規(guī)劃滾動時,需重新進行調(diào)查。有些城市,雖進行了大規(guī)模的綜合交通調(diào)查,但在規(guī)劃時,僅少量調(diào)查結(jié)果被應(yīng)用,大部分被浪費??傮w來說,目前我國的交通調(diào)查資料利用率很低。

⑧交通信息采集手段落后。我國目前城市交通信息的采集基本上還是用比較原始的人工方法,自動化程度很低。如交通流量、車速等信息的采集基本上還是用記數(shù)法,現(xiàn)代化的交通檢測手段沒有被普及;居民出行調(diào)查常采用家訪法;土地利用、人口分布等信息用原始的圖上量面積方法,掃瞄儀等現(xiàn)代化設(shè)備沒有被廣泛應(yīng)用。

(2)GIS在城市交通信息系統(tǒng)中應(yīng)用

GIS(GeographiclnformationSystem)是一種基于計算機軟硬件支持的空間和空間屬性數(shù)據(jù)庫的地理信息系統(tǒng),由于它的綜合功能、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域及在決策中的綜合效能,最近十多年得到了迅猛發(fā)展。特別是近幾十年計算機軟硬件價格下降及技術(shù)的進步,GIS在城市的規(guī)劃建設(shè)和管理部門迅速推廣應(yīng)用,取得了巨大的社會經(jīng)濟效益,GIS同樣也能成為城市交通規(guī)劃、建設(shè)及城市交通管理的有力工具。

GIS是利用計算機軟硬件的支持,對數(shù)據(jù)和信息(包括圖紙和表格)按地理坐標(biāo)和空間位置進行收集、輸入、存貯、編輯、查詢、檢索、顯示和管理,以及對這些信息進行統(tǒng)計和分析的綜合技術(shù)。GIS一般包括四個子系統(tǒng):①數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)。借助于一定的技術(shù)手段,如數(shù)字化儀、掃描儀等將圖片數(shù)字化,或通過實地測量獲得的數(shù)據(jù)以及空間物體的屬性數(shù)據(jù)按一定的格式輸入計算機,建立相關(guān)的地理數(shù)據(jù)庫。②數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。把空間數(shù)據(jù)以拓撲結(jié)構(gòu)的形式組織、分類、整理、運算,并進行綜合管理,為用戶相應(yīng)的操作、分析、顯示等的空間和非空間的查詢進行快速檢索服務(wù)。⑧數(shù)據(jù)輸出或顯示子系統(tǒng)。利用計算機終端輸出全部或選擇性的部分?jǐn)?shù)據(jù)或圖形信息,為用戶提供直觀的圖象和圖形。④空間分析子系統(tǒng)。對這種空間信息根據(jù)用戶咨詢目的進行空間分析,建立空間事物的綜合系統(tǒng)動力學(xué)模型,進行動態(tài)數(shù)學(xué)模擬及預(yù)測。

考察GIS的功能可以實現(xiàn):利用GIS進行城市交通的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、管理,能大大提高工作效率及成果水平,尤其是對城市交通規(guī)劃。因為城市交通規(guī)劃所要處理、分析的數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)字模型復(fù)雜、規(guī)劃成果或分析結(jié)果的表示要求多樣化,利用GIS強大的數(shù)據(jù)懾人功能、數(shù)據(jù)管理功能、圖形顯示功能及空間分析功能,能使上述問題變得十分容易??梢哉f,GIS是進行城市交通規(guī)劃的最有利的輔助工具,在我國當(dāng)前大規(guī)模的城市交通規(guī)劃建設(shè)時期,在城市交通規(guī)劃中推廣應(yīng)用GIS,更具有特別重要的意義,必將產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益。

GIS的發(fā)展已有30年的歷史,但其突破性的進展是在計算機高度發(fā)達后的80年代末期,并已在發(fā)達國家得到廣泛應(yīng)用。GIS在交通工程中的應(yīng)用始于80年代,交通工程GIS系統(tǒng)的特殊性在于依靠宏觀的GIS地理信息系統(tǒng)的一切環(huán)境外,還必須具有交通工程特有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及處理一般交通工程問題的能力,如交通需求預(yù)測、車流路徑選擇、道路通行能力分析、交通質(zhì)量評價、交叉通信號配時及延誤、排隊分析等。

交通工程GIS發(fā)展最快的是美國,近幾年來已有上百個交通工程GIS軟件問世,由美國凱力浦(Caliper)公司開發(fā)的TransCAD交通工程GIS軟件系統(tǒng),可以說明是GIS在交通工程應(yīng)用的一大突破,并且由于其使用方便、性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。利用TransCAD進行紐約肯尼迪國際機場綜合交通規(guī)劃、管理就是GIS在交通工程中應(yīng)用的一個成功的例子。

我國GIS的技術(shù)開發(fā)和研究起步較晚。1987年由國家計委和中國科學(xué)院建立的資源與環(huán)境國家重點實驗室標(biāo)志著我國GIS研究的開始。1988年結(jié)合世界銀行貸款的三個中等城市(洛陽、沙市和常州)的城市建設(shè)項目建立城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng),標(biāo)志著我國城市地理信息系統(tǒng)開發(fā)的開始。但GIS在城市交通規(guī)劃及交通工程方面的應(yīng)用,在我國幾乎還是空白。

(3)用于現(xiàn)代化交通管理的城市交通信息系統(tǒng)

城市交通信息系統(tǒng)不僅在城市交通規(guī)劃、建設(shè)中起著十分重要的作用,它同樣是進行城市交通現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ),倍受西方發(fā)達國家的重視。在這些國家,城市交通工程建設(shè)已進入現(xiàn)代化的交通管理階段,其主要工作為兩個方面:①城市交通需求管理(TDM)。通過交通需求的管理,減少不必要的出行量,降低道路交通負荷以緩解交通狀況。②城市交通系統(tǒng)管理(TSM)。通過交通系統(tǒng)管理,提高現(xiàn)有交通設(shè)施的運輸能力及運輸效率,以緩解交通緊張狀況。而進行交通需求管理及交通系統(tǒng)管理的基礎(chǔ),都是城市交通信息(特別是實時、動態(tài)交通流信息)的獲取與傳遞。發(fā)達國家非常重視城市交通信息系統(tǒng),投入了大量的財力、物力、人力進行研究與開發(fā)。如歐共體12國正在研制的基于衛(wèi)星通訊的現(xiàn)代化智能車一路一運輸環(huán)境系統(tǒng)DRIVE研究計劃中,就投入了大量的資金對交通信息系統(tǒng)進行研究。,在研究經(jīng)費達1億歐洲貨幣單位的DRIVE計劃一期工程中,有近1/3的研究項目為道路交通信息RTI(Road Traffic lnformation)的研制與開發(fā),包括道路交通信息的獲取、傳送、管理及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立。研究經(jīng)費達4億歐洲貨幣單位的DRIVE計劃二期工程,其研究主題就是現(xiàn)代化交通信息系統(tǒng)(DRIVE Ⅱ:ATT―The Advanced Transport Telematics)。研究計劃包括了交通需求管理信息系統(tǒng)、旅行交通信息系統(tǒng)、集成化城市交通管理信息系統(tǒng)、集成化城際交通管理信息系統(tǒng)、駕駛員救援與合作駕駛信息系統(tǒng)、貨運與車隊管理信息系統(tǒng)及公共交通管理信息系統(tǒng)的建立、信息采集技術(shù)、傳送技術(shù)及硬件設(shè)備開發(fā)。

我國目前處于大規(guī)模建設(shè)時期,城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)是我國當(dāng)前的當(dāng)務(wù)之急,但由于經(jīng)濟發(fā)展的不平衡,我國部分沿海城市將率先進入現(xiàn)代化行列,城市現(xiàn)代化交通管理技術(shù)的研究與開發(fā)應(yīng)盡早開展。我國目前對在城市現(xiàn)代化交通管理中起基礎(chǔ)作用的交通管理信息系統(tǒng)尚未開展研究,應(yīng)引起有關(guān)部門的重視。

2.城市交通信息系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)

適應(yīng)我國當(dāng)前大規(guī)模城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求,要統(tǒng)一城市交通規(guī)劃的交通調(diào)查標(biāo)準(zhǔn),建立全國通調(diào)查數(shù)據(jù)庫,供未進行過大規(guī)模交通調(diào)查的城市在進行交通規(guī)劃時類比、參考。同時,要建立標(biāo)準(zhǔn)化的城市交通規(guī)劃GIS系統(tǒng),積極在國內(nèi)推廣應(yīng)用,并開展現(xiàn)代化城市交通管理信息系統(tǒng)的研制,爭取達到國際80年代初同行業(yè)的先進水平。

3.城市交通信息系統(tǒng)研究內(nèi)容

(1)規(guī)范化城市交通調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查技術(shù)、調(diào)查方法研究

研究城市交通規(guī)劃的規(guī)范化調(diào)查項目、調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查方法及調(diào)查技術(shù);研究不同層次規(guī)劃(遠景城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、中長期城市綜合交通規(guī)劃、近期城市交通治理規(guī)劃、城市交通滾動規(guī)劃)的調(diào)查內(nèi)容及調(diào)查方法;建立規(guī)范化交通調(diào)查指南。

(2)城市交通規(guī)劃信息數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)

開發(fā)城市交通規(guī)劃信息數(shù)據(jù)庫技術(shù),收集國內(nèi)已調(diào)查的城市交通信息資料,按城市性質(zhì)、區(qū)域規(guī)模、人口規(guī)模等建立數(shù)據(jù)庫,研究城市交通規(guī)劃信息數(shù)據(jù)庫的維護及更新技術(shù)。

(3)出行特征參數(shù)與城市性質(zhì)、規(guī)模相關(guān)關(guān)系研究

廣泛收集國內(nèi)的城市交通調(diào)查資料,研究并建立居民出行特征參數(shù)(如居民平均日出行次數(shù)、各目的出行次數(shù)、交通方式比例)、車輛出行特征參數(shù)(如車輛平均日出行次數(shù)、平均出行距離)等與城市性質(zhì)、城市規(guī)模的相關(guān)關(guān)系,供同類城市進行交通規(guī)劃或規(guī)劃滾動作類比、參考。

(4)適合中國國情的城市交通工程GIS系統(tǒng)開發(fā)

開發(fā)適合于我國城市交通工程的基本GIS系統(tǒng),加強交通工程所特有的交通數(shù)據(jù)獲取功能,增加交通分析功能(如網(wǎng)絡(luò)分析功能、交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能、交通需求預(yù)測功能、道路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃功能、公共交通線網(wǎng)規(guī)劃功能),建立交通工程標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(如各種圖示圖例、道路規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)、交通信號燈標(biāo)準(zhǔn)、交通狀況標(biāo)準(zhǔn)等);研究已有的交通工程標(biāo)準(zhǔn)軟件與GIS的接口技術(shù)或轉(zhuǎn)換技術(shù)。