铁道工程学报

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基于生态环境的山区深路堑、短隧道选择研究

赵文彦

铁道工程学报. 2009, 26(11): 1-4.

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研究目的：山区公路短隧道与深路堑的建设,因其工程量大、稳定性差,容易破坏生态环境,而成为重要的山区高速公路环境问题之一。本文通过综合考虑山区生态环境等因素来选择方案,以减小方案的不合理性对生态环境的影响。

研究结论:正确处理山区深路堑、短隧道与生态环境的关系,合理地选取深路堑、短隧道方案是解决山区公路与生态环境问题的基础之一。论证表明,在山区修建高速公路,综合经济、技术、生态等方面的因素来选取短隧道与深路堑方案,能够将公路建设对生态环境的影响减小到最低程度,是处理山区公路建设与生态环境问题的对策之一。

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中俄输油管道沿线多年冻土工程地质问题及防治对策

王剑亮，牛怀俊，杨永鹏，韩龙武

铁道工程学报. 2009, 26(11): 5-9.

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研究目的：中俄输油管道穿越我国东北大兴安岭多年冻土区,多年冻土的融沉及活动层的冻融对管道地基工程的破坏,将造成管基的不均匀变形,影响输油管道的安全。本文通过对中俄输油管道沿线多年冻土区工程地质问题进行分析研究,有针对性地提出用以保证输油管道工程安全稳定的防治对策。

研究结论:(1)在多年冻土区采用架空方式敷设输油管道,可极大地避免不良工程地质问题对输油管道安全的影响; (2)冻融差异变形是导致冻土地区管道变形破坏以及诱发管道病害的主要原因,通过减小冻胀变形或融沉变形的绝对值来减缓管道在纵向方向差异变形上的剧烈程度均是输油管道克服变形破坏的有效途径; (3)在冻胀敏感性土和高含冰量多年冻土等不良工程地质地段,可采用管道保温、换填、管壁加厚等措施来消除或减弱管道轴向不均匀变形程度。

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超前地质预报在棋盘石岩溶隧道中的应用

罗利锐，刘志刚，姚海波，张志波

铁道工程学报. 2009, 26(11): 10-12.

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研究目的：岩溶隧道因其复杂性、多变性和不确定性成为隧道施工中最容易发生突水、突泥等地质灾害的地方。目前难以准确预报出隧道前方不良地质体的具体类型、位置、规模,为了最大程度地减少岩溶隧道施工中造成的工程投入和人员伤亡,迫切需要提高超前地质预报在岩溶隧道预报中的精度。

研究结论:应用地质知识分析了棋盘石隧道出水溶洞的特点、力学性质,推测得知左侧壁存在溶洞的位置及规模;应用地质雷达对左侧壁及隧底进行了探测,探测结果显示左侧壁确实存在一个规模较大的溶洞,与地质知识推断结果大致相符,只是位置上有一些偏差,分析了产生偏差的原因;扎实的地质知识和必要的物探设备是做好超前地质预报工作必须具备的两个条件。

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隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工关键技术

严少发，丁立金，王善高

铁道工程学报. 2009, 26(11): 13-16.

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研究目的：以柳林隧道无砟轨道工程为例,阐述了隧道内采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工关键技术,如CPⅢ点的测设技术、轨排组装、粗调、轨道精调及混凝土浇筑等,这些关键技术对保证无砟轨道的施工精度起到了关键作用,可为类似工程提供借鉴。

研究结论:无砟轨道工程建设中,控制各道工序的精度是关键;轨道铺设施工的前提有可满足精度要求的测量控制网;但实际施工质量取决于粗调、精调和混凝土浇筑质量;在保证轨向锁定器、支腿螺柱、精调轨检系统调整精度的条件下,开展程序化、规范化施工也是确保无砟轨道施工质量的关键。

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钢管骨架无支架缆索吊装法扣索索力的优化分析

韩磊,张俊兵

铁道工程学报. 2009, 26(11): 17-22.

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研究目的：通过对力矩平衡法和有限元零位移法确定扣索索力的优缺点分析,针对落布溪大桥拟定的扣索方案,采用优化后的计算方法确定最优扣索索力,确保本桥拱肋节段安装的线形精度和施工安全。

研究结论:采用将扣索和骨架结构作为结构的整体进行非线性迭代计算求解最优扣索索力,通过相应的迭代计算和骨架节段正装和倒拆计算,得出骨架合龙前的优化扣索索力,并给出钢管骨架吊装施工中钢管应力及标高的控制数据。实践表明,采用本方法能够保证钢管骨架具备良好的合龙条件,并且在施工中能够给出准确的标高控制数值,对落布溪大桥的钢管骨架吊装具有良好的指导意义。

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客运专线32 m整孔箱梁冬季蒸气养护温度控制研究

张克伟

铁道工程学报. 2009, 26(11): 23-27.

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研究目的：应用于铁路客运专线的32 m整孔箱梁,梁重800 t冬季预制时,混凝土浇筑后水泥水化放热,致使内部温度升高,内外温差很大,易使表面出现裂缝。采用蒸气养护技术预制混凝土箱梁,可以进一步提高梁的品质,但蒸气养护的温度控制是非常关键的技术。本文通过对混凝土箱梁蒸气养护4个阶段温度控制的研究与分析,提出和确定箱梁冬季蒸气养护温度参数,指导现场混凝土箱梁的预制,确保箱梁的预制质量。

研究结论:通过对32 m整孔箱梁冬季蒸气养护温度控制的研究,提出的箱梁冬季蒸气养护4个阶段的温度控制参数和预制工艺,经实施预制的混凝土箱梁各项指标均能满足5客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件6的有关规定,缩短了预制箱梁的周期,并确保了箱梁的预制质量。为保证工程进度创造了条件。

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萧甬线曹娥江大桥列车运行速度研究分析

李涛,奚晋良,高鹤

铁道工程学报. 2009, 26(11): 28-30.

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研究目的：曹娥江大桥因萧甬铁路电气化改造需要更换主桥钢桁梁,针对线路提速要求,对桥梁结构进行现场试验动力测试,应用实测动力参数建立车-梁-墩体系计算模型,进行车桥耦合动力仿真计算与分析,给出不同车速下全桥动力反应的计算结果。对桥梁结构的运营安全性、舒适度进行评价,为本桥的运营状态控制提供依据。

研究结论:根据车桥耦合有限元动力仿真计算得出的列车运营平稳度指标,以及客货车在不同速度下的现场试验测试数据的分析,表明更换新钢桁梁后,既有C62型货物列车运行速度达到65 km /h、新型货物列车K2运行速度达到100 km /h时,纵梁跨中竖向及横向位移、墩顶最大横向位移、动挠跨比等指标仍然满足允许值要求,车辆的各项动力性能指标良好。

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渝遂铁路草街嘉陵江大桥船撞风险分析

钟建国

铁道工程学报. 2009, 26(11): 31-34.

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研究目的：随着我国近来几起严重的船舶撞塌桥梁事故的发生,桥梁的船撞问题也越来越受到政府部门、桥梁业主、设计部门的关注。目前,美国和欧洲规范都将船撞事件处理为风险事件,根据可接受风险的水平来指导桥梁的船撞设计;我国规范则是将船撞事件处理为偶然作用,根据航道和通航船舶情况给定设防船撞力;比较而言,我国桥梁船撞设计还没有形成一个系统的设计思想。为此,进行船撞风险分析,为安全评估提供依据。

研究结论:采用AASHTO方法,对渝遂铁路草街嘉陵江大桥在近期和中远期通航密度下进行了船撞风险的研究与分析,得出了大桥在近期和中远期预测通航密度下桥梁的年碰撞频率、年倒塌频率,并提出了有关建议,为进一步深入研究奠定了基础,为船撞安全评估提供了依据。

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雁门关隧道涌水量预测与防护措施研究

刘俊新,尹洪波,刘育田

铁道工程学报. 2009, 26(11): 35-39.

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研究目的：作为双线取直的重点工程,雁门关隧道施工范围内地表水及地下水发育,将给施工造成很大困难,为保证施工安全,应对施工范围内地表水及地下水进行评价,并对施工期的涌水量进行预测。

研究结论:根据水文地质和工程地质调查,并结合物探及钻探资料综合分析表明:隧道所处区域构造发育,断层破碎带导水性好,导致地下水发育;地下水分布以断层带水和基岩裂隙水为主,一般断层带水为强富水,而基岩裂隙水为弱富水-中等富水,隧道集中涌水段主要发生在断裂构造发育地带。由于隧道断层带涌水量较大,并会出现突泥涌砂情况,因此防护措施应以堵为主,施工期间应做好超前地质预报。

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新蜀河隧道炭质片岩大变形控制技术研究

苟彪，张奕斌

铁道工程学报. 2009, 26(11): 40-44.

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研究目的：长距离的炭质片岩隧道施工中初期支护发生易发生大变形的情况,支护变形、侵限,给现场施工、进度、安全带来了极大的挑战。本文结合新蜀河隧道炭质片岩大变形施工技术,结合以往大变形隧道施工的经验和教训对单线铁路隧道炭质片岩的大变形控制技术及方案进行了总结,为今后类似工程提供参考和借鉴。

研究结论:单线铁路隧道采用3台阶临时仰拱法,上台阶设置型钢混凝土仰拱后,应严格地控制台阶、仰拱、二衬的步长,在控制变形方面效果较为明显;大变形隧道应根据监控量测资料预留适度的变形量,对于防止前期初期支护破坏和后期护拱开裂,以及控制工程成本都有着非常重要的意义;隧道通过初期支护壁后注浆,在钢架型号、接头形式位置和纵向连接设置等方面进行改进,并在一定程度上抑制了变形发生;施工中应对长台阶施工或中间拉槽的错误作法严格禁止。

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深埋特长隧道岩爆预测研究

汪波，何川，吴德兴

铁道工程学报. 2009, 26(11): 45-49.

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研究目的：苍岭隧道最大埋深近800 m,隧道内围岩完整性好,强度高,在高围压条件下,隧道开挖后将产生岩爆现象,为保障隧道施工安全,准确预测掌子面前方未开挖段的岩爆发生状况,采用理论与实测相结合研究手段,两阶段预报方案对苍岭隧道的岩爆发生状况进行了预测。

研究结论:通过两阶段岩爆预测可知,较之施工前岩爆预测情况,在实际条件下,轻微岩爆区长度将减少,中等岩爆区则基本相当,岩爆基本发生在边墙部位;卢森判据的结论更加适合本隧道岩爆的预测,前期研究中获取的隧道区内构造应力场较为准确,采用理论与现场实测的研究手段,结合两阶段岩爆预测模式,准确预测了掌子面前方一定范围内岩爆发生状况,为岩爆预测提供了切实可行的方法。

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高压富水断层注浆效果检查评定方法及标准研究

张民庆，孙国庆

铁道工程学报. 2009, 26(11): 50-55.

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研究目的：研究高压富水软弱地质条件下钻孔注浆效果检查评定方法及标准,以期对今后规范和标准的制定,以及类似工程提供借鉴。

研究结论:P-Q-t曲线分析法、钻孔出水量分析法、注浆量分析法、检查孔出水量测定、检查孔稳定分析是高压富水断层注浆效果检查评定的必测方法。其中,钻孔出水量分析法和检查孔出水量测定是对堵水作用的检查,P-Q-t曲线分析法、注浆量分析法和检查孔稳定分析是对加固作用的检查。对于检查孔允许出漏水量标准,通过齐岳山隧道F11高压富水断层现场试验以及多个注浆循环的检验证明,采用2 L /min?m是可行的、可靠的。

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考虑施工过程的土压平衡式盾构隧道掘进数值分析

方勇，何川

铁道工程学报. 2009, 26(11): 56-60.

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研究目的：通过建立三维有限元模型,对土压平衡式盾构隧道掘进的施工过程进行模拟,模拟中考虑了盾构机作用、盾尾空隙及注浆的影响、后方台车重量等因素,并采用了位移控制的求解方法。该计算模型可以用于探明地表或地中位移的大小和分布情况,以及地层移动随盾构机掘进的动态变化规律。

研究结论:盾构掘进时地表沉降主要在盾构机前方1D到盾构机后方2D的范围内产生,随着埋深的增加,地层受盾构机的扰动也大。盾尾空隙的存在是造成地层移动的主要原因。盾构掘削面到达前,地表将沿着盾构机推进方向产生移动,该移动在盾构通过时受地层沉降的影响会先减小后增大,并在隧道建成后出现最终的最大值。

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隧道洞口位于人群聚居区出洞施工方案探讨

张英明,丁立金

铁道工程学报. 2009, 26(11): 61-63.

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研究目的：本文通过对太中银铁路柳林隧道出口位于人群聚居区出洞方案的探讨,结合出洞过程中所采取的施工方案、方法、施工措施以及施工注意事项,总结施工经验,希望对同类条件的隧道出洞施工起到借鉴的作用。

研究结论:太中银铁路柳林隧道出口位于陡坡且洞口下方为人群聚居区,隧道的成功出洞说明施工过程中所采取的方案、方法、措施是经济可行的,施工过程中采用短进尺、松动爆破、静态爆破、小导洞出洞等方案方法,采取锚喷网、钢管立柱挂布鲁克网及浆砌片石防护措施,结合特殊施工条件下的施工要求,成功解决了隧道在出洞过程中所面临地形陡峭、人群聚居、桥隧相连同步作业等问题。

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大别山隧道快速施工技术及问题探讨

蒋肃

铁道工程学报. 2009, 26(11): 64-68.

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研究目的：合武客运专线大别山隧道全长13 256 m,为全线控制工程之一。安全、快速建成大别山隧道是合武客运专线能否按期建成的关键。因此,必须寻求一套有效的施工技术和施工方法,达到隧道快速施工的目的。

研究结论:通过合武客运专线大别山隧道快速施工实例,介绍了大别山隧道快速施工的成功做法,说明只要组织合理、抓住重点、严格管理,采用钻爆法及普通机械配置,同样可以达到隧道快速施工的目的。大别山隧道取得了平均日进7. 5 m,最高月进240 m的掘进成果,可供类似工程参考。

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全射流纵向诱导式通风在却勒塔格2号隧道中的应用

程文瑜

铁道工程学报. 2009, 26(11): 69-72.

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研究目的：本文旨在通过纵向式通风的设计理论,对库俄铁路却勒塔格2号隧道的通风方式进行实际研究。对全射流纵向诱导式通风方法在却勒塔格2号隧道中的应用进行理论阐述和实践论证。同时,通过隧道通风方式的建模以及具体的设计计算,提出全射流纵向式通风方式的一般计算方法。

研究结论:使用射流风机技术进行管道诱导式纵向通风是长大隧道运营通风的有效形式。却勒塔格2号隧道采用全纵向射流诱导式通风方案可行,既满足设计标准,又保证了隧道的营运安全。在其通风方案研究中提出的全射流纵向式通风方式的一般计算方法,可为其它同类隧道起到借鉴参考作用。

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重庆单轨交通道岔电控系统的设计研究

胡爱锋，杨玉群

铁道工程学报. 2009, 26(11): 73-75.

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研究目的：城轨交通道岔电控系统的可靠性和安全性对整个道岔起着至关重要的作用;目前采用的安全型继电器控制方式,不能满足道岔运行精度的要求和运行控制中心对道岔现场数据信息的需求,本文针对存在的这一问题进行分析与探讨,提出解决的方法。

研究结论:结合以往道岔驱动系统的应用情况,对传统的安全型继电器控制方式存在的不足进行了分析,对新发展的软冗余和硬件冗余控制方案的工作原理和控制方式进行了阐述,提出了硬件热备冗余控制系统将是今后控制系统的发展方向。

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客运专线牵引供电系统短路试验的研究

王勇

铁道工程学报. 2009, 26(11): 76-80.

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研究目的：牵引供电系统的短路试验是客运专线工程“四电”集成试验阶段的一项重要内容,本文对短路试验的前提条件、程序、方法、注意事项进行研究,并以京津城际铁路的实际应用为例,分析牵引供电系统短路试验的评估内容和标准,为今后客运专线建设牵引供电系统短路试验提供程序化的指导和借鉴。

研究结论:阐述了客运专线牵引供电系统短路试验是集成试验阶段不可缺少的一项内容,其试验程序、试验方法、评估内容等,通过在京津城际铁路工程中的验证是可行和可靠的。通过规范化的真实性短路试验,可以对牵引供电系统的施工安装质量、系统功能和性能进行验证,并根据试验结果优化调整相关参数。可为此后客运专线牵引供电系统的短路试验提供指导。

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爆破地震波主频率的试验研究

孟海利，郭峰

铁道工程学报. 2009, 26(11): 81-83.

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研究目的：振动主频率是各国爆破地震波研究工作者最关注的问题之一,它对建筑物的破坏结果有明显的影响,对其进行深入研究具有非常重要的现实意义。研究发现爆破地震波主频率的变化规律,与同段起爆的比例药量和测试点到爆区的距离两者之间的密切关系是本试验的目的。

研究结论:本文根据地震波在黏弹性介质中的传播理论,提出了爆破振动频率与主要影响因素(药量和距离)之间的函数关系,并对深圳美视电厂实测爆破振动数据进行回归分析,得到了特定爆破条件下主振频率的预测公式,为爆破振动频率衰减规律的研究和对类似爆破工程进行主频率预测提供了理论和实际依据。研究发现,爆破振动主振频率f随药量Q和距离R的增大而减小。

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复杂条件下单改双线隧道拆除扩挖控制爆破技术

胡国伟，郝四旺，程文斌，张俊兵

铁道工程学报. 2009, 26(11): 84-88.

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研究目的：保证宜万线铁路隧道在复杂地质条件下单线改双线施工时,围岩与支护结构体系有良好的稳定性、扩挖效果和施工安全,以取得良好的经济和环境效益。

研究结论:(1)采用控制预裂爆破技术,分段分部位拆除二次衬砌支护结构,并对断面实施台阶式和全断面式扩挖光面控制弱爆破,通过控制炸药用量、建立多个临空面、改善传播途径和应用非电毫秒微差起爆网络等一系列技术措施达到了减震目的; (2)对爆破振动进行实时监测,表明:监测的数据结果符合过程和目标控制,取得了很好的效果,实现了宜万地区岩石破碎、岩溶发育、埋深浅等恶劣条件下新建隧道按“先单线成洞,后爆破拆除扩挖成型”顺序下的成功修建。

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GSM -R语音组呼业务流程的探讨

徐天

铁道工程学报. 2009, 26(11): 89-93.

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研究目的： GSM -R的语音组呼业务应用于铁路调度作业,其通话质量关系到调度作业的安全可靠性。目前,国内GSM -R A接口(BSC -MSC)关于语音组呼协议的测试规范存在空白,给工程验收测试带来一定影响。A接口协议流程是描述语音组呼业务过程的重要方法和手段,本文以GSM -R互联互通测试为背景,通过A接口协议流程来探讨语音组呼业务的实现过程,为语音组呼业务测试规范的制定提供案例依据。

研究结论:针对不同厂家生产的设备在建立语音组呼过程中采用的资源指配方式不同、通知方式不同、组呼结束和释放方式的不同,对组呼建立时间和所占GSM -R网络资源状况也不同的情况,对主叫用户通过A接口协议语音组呼的建立、通话、结束及释放的详细流程进行了探讨和描述。在实际工程测试中,对所采用的设备采用何种资源指配等方式,要综合考虑网络资源状况、互联互通性能、铁路调度作业的实际需求选定。

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数据无线传输技术在津滨轻轨桥墩托换中的应用

卜建清，孙宁，郭奕清

铁道工程学报. 2009, 26(11): 94-99.

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研究目的：在津滨轻轨桥墩托换施工过程中,轻轨列车不能停运,轻轨桥梁也无法加固,采用数据无线传输技术对被托换桥墩墩顶高程等内容进行实时监测,以确保轻轨列车运营安全和施工质量。

研究结论:数据无线传输技术在津滨轻轨桥墩托换工程中,监测贯穿施工全过程,信息及时,数据准确,可实现实时数据采集与显示,为各个施工工序的正常进行提供了决策依据。数据无线传输技术比有线传输优势明显,可运用到其它工程施工监测或长期健康监测中。

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苏州无锡常州都市圈发展轨道交通的可行性

韦达

铁道工程学报. 2009, 26(11): 100-103.

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研究目的：今后一段时期,随着我国铁路跨越式发展战略的逐步实施,苏锡常都市圈轨道交通将迎来发展良机。目前,该地区轨道交通规划已取得阶段性成果,下一阶段重点将是轨道交通项目前期准备工作。日本东京都市圈轨道交通是世界最发达的地区之一,本文通过介绍它的建设发展历程,借鉴其经验做法,提高苏锡常都市圈轨道交通规划实施的可行性,促进城市与交通协调发展。

研究结论:苏锡常都市圈是我国经济发达地区,已具备发展轨道交通的经济基础;交通供需矛盾突出,发挥轨道交通比较优势,将迎来轨道基础设施建设高潮;提出下阶段要推进铁路体制改革、适度超前建设基础设施、深化不同层次线网衔接、建立健全市场投融资机制等几项重点工作,实现区域轨道交通快速发展。

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区域协调发展与交通体系之间互动关系的考察与借鉴

石京，张丹，吴照章

铁道工程学报. 2009, 26(11): 104-108.

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研究目的：以我国“十二五”交通规划项目为背景,通过对国外区域协调发展与交通体系互动的分析研究,探寻我国交通与区域协调发展的方向,为决策提供参考。

研究结论:(1)扩展交通经济区域和城市带乃至城市群,必须以交通体系的布置为导向,才可以逐步实现缩小城乡区域间经济差距,真正达到和谐发展的任务目标。(2)制定区域发展规划,一定要具有前瞻性。保证交通体系的建设和发展能满足区域经济的发展节奏,才能更好地为经济的发展提供优秀的服务质量和引导作用。同时,建立健全区域和交通发展的法律、法规、管理制度更是保证各阶段规划顺利实施的重要手段。(3)建立多重方式的综合交通体系来引导区域扩展,对于促进区域协调起着十分重要的作用。

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2009年, 第26卷, 第11期　
刊出日期：2009-11-15

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