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2015年 32卷 12期
刊出日期:2015-12-16
城市轨道工程
勘测设计
地质与路基
线路与轨道
桥梁工程
隧道工程
通信信号
枢纽、站场与房建
勘测设计
1
某地铁跨海隧道工程选线研究
Hot!
王翔昊,杨峥,安然
摘要:研究目的:因海域具有范围大、地质条件复杂、水压高、海水腐蚀性强等特点,跨海隧道工程的施工、运营 难度及风险均较大。因此,在项目前期广泛结合海域段地质、水文等条件,针对不同施工措施开展多方案、深 层次的选线工作,对于降低后期勘察设计施工难度、减少投资、降低后期维护费用等方面起决定性作用。本文 针对某线路穿越海域段不良地质条件,对不同工法所采取的地质选线技术原则及具体选线方案进行研究,以 期为跨海隧道工程的建设及运营创造良好的条件。 研究结论:(1)在本次地质选线过程中,综合采用了物探调查、地质钻探及试验验证等勘探方法,查清了 工程所在海域段的工程地质条件;(2)通过分析海域段地质条件,初步确定不同区域、不同地质条件下的施工 工法,进而确定线路的走向和埋深;(3)分析对比5个线位方案穿过不良地层长度、施工工期、造价等方面的 差别,得出线位1 (盾构+矿山法)的方案优于其他方案,宜作为本线的推荐方案;(4)本研究成果可为其他类 似海域选线工程项目的研究提供一定借鉴。
2015 Vol. 32 (12): 1-6 [
摘要
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地质与路基
7
坪上隧道口危岩落石失稳模式及运动特征分析
丁浩江,张广泽,岳志勤
研究目的:在建成都至贵阳铁路坪上隧道进口上方仰坡高陡,危岩落石发育,一旦失稳则造成的危害极 大,严重影响铁路施工及运营安全。因此需通过分析研究坪上隧道进口危岩落石的形成机理、失稳模式及破 坏后的运动特征,以确定危岩落石的失稳滚落概率及路径,并提出有针对性的整治、防护措施,同时也为其他 山区铁路遇到危岩落石不良地质时提供调查、分析、计算方法及工程防护措施的参考。 研究结论:(1)在基于现场调查及实测工作基础上,将坪上隧道进口危岩落石失稳划分为4类破坏模式; 通过对落石运动的模拟,确定了隧道洞口上方约有6%的危岩体失稳后将对洞口及桥梁构成危险;(3)提 出了隧道洞口危岩落石整治方法及设置防护的具体位置和措施,从而确保铁路施工及运营安全;(4)该研究 成果可应用于危岩落石不良地质工程的勘察及设计中。
2015 Vol. 32 (12): 7-11 [
摘要
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12
黄土隧道地基的湿陷性问题研究
Hot!
李国良,邵生俊,靳宝成,王新东,徐冲
研究目的:我国在黄土地区修建了大量的隧道工程,对隧道地基的湿陷性评价和处理没有专业规范,仅 参考《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025 —2004)的有关内容执行,在隧道内仰拱未封闭条件下进行地基 处理,速度慢,难度大,风险高。结合郑西、宝兰客专科研项目,提出黄土隧道的湿陷条件与建筑工程不同,隧道工程基底力学模型也不同于建筑工程,不能套用建筑规范,需研究适用于隧道工程的湿陷性系列技术。 研究结论:(1)新黄土发生湿陷的内因是其特殊的“峰窝状”结构,诱发因素及必要条件为外部荷载和水; (2)隧道开挖对其地基为减载作用,建筑工程结构对地基为加载作用;(3)隧道工程地基的湿陷变形从隧道底 部起算(建筑工程从地面起算),隧道两侧及顶部土层的湿陷量不计人;(4)隧道地基湿陷量计算值为隧底各 黄土层湿陷量的累计值,相应湿陷性等级划分为三级;(5)—般条件下,隧道洞门及洞口段地基需进行湿陷性 处理;(6)相应研究主要成果已纳入《铁路黄土隧道技术规范》(Q/CR 9511 —2014),并应用于宝兰客专等线 的铁路隧道建设。
2015 Vol. 32 (12): 12-16 [
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17
隧道软弱地基土分类及承载力检测方法分析
Hot!
赵文
研究目的:软弱地基土是介于正常岩土与软土之间的一种特殊岩土类型。在隧道修建过程中,软弱地基 土普遍存在且对工程影响极大。受隧道施工场地和环境的限制,如何选择隧道软弱地基土承载力检测方法, 确认软弱地基土的性质,快速获得承载力,验证地勘结果,并进一步修正设计,指导施工,确保工程质量达到设 计要求,已经成为建设者们急需解决的一项重要课题。 研究结论:(1)隧道软弱地基土作为天然地基很难满足隧道强度和变形的要求;(2)软弱地基土包括软黏 性土、软粉土、湿陷性黄土、膨胀土、饱和砂土、红层、填土等;(3)软弱地基土承载力的检测一般可采用原位测 试和室内试验,优先推荐采用轻型静力触探或轻型动力触探;(4)该研究成果可应用于隧道施工和监理领域。
2015 Vol. 32 (12): 17-19 [
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20
堆填工程对既有铁路路基的预变形影响研究
张燕
研究目的:随着铁路开发,在既有铁路侧进行堆载的工程日益增多,对既有铁路结构势必产生一定的变 形影响,因此在既有铁路路基边进行弃土堆填时,需预估堆填工程对既有铁路路基的变形影响,以确保铁路安 全。本文通过分析坡体稳定性、不同堆载高度、不同堆载间距以及堆载分级级数对既有路基变形的影响,以期 减小堆载对既有铁路路基的影响。 研究结论:(1)在堆填土方量一定的前提下,分级堆载比不分级堆载对既有路基的变形影响较小;(2)在 堆填高度一定时,三级堆载比二级堆载对既有路基的变形影响较小,分级荷载不同间距对既有路基的影响不 是线性关系;(3)分级荷载大小相等时,堆载间距是影响既有路基变形的关键因素;(4)该研究成果可为其他 类似高铁侧堆载减小对既有铁路的影响提供参考。
2015 Vol. 32 (12): 20-24 [
摘要
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25
岩质陡坡防护与绿化复合结构研究
岳鹏飞
研究目的:硬质陡坡的防护与绿化一直是工程界的一个难题,本文通过深圳地铁7号线深云车辆段岩质 高边坡防护绿化研究,提出一种加固硬质陡峭岩石边坡的复合结构。在该复合结构中,采用锚杆、注浆措施对 边坡节理面、裂隙进行加固,提高边坡的整体稳定性;采用植生条与主动防护网来稳固喷混植生基材和局部破 碎岩体,提高边坡的局部稳定性,从而减弱地表水对坡面的冲刷,减缓坡面岩石的风化速度,绿化坡面。 研究结论:(1)硬质岩石边坡的深层稳定主要受内部结构中的节理、裂隙发育程度控制,采用系统锚杆与 随机锚杆结合注浆的方式,对岩质边坡稳定性有较好的加固效果;(2)将植生条在岩质坡面上按照一定间距 进行固定,提高了岩质边坡的坡面摩擦系数,使喷混基材能够更好的粘附在岩质坡面上;(3)植生条采用普通 的土工布材质,内填充普通种植土,当喷混植生基材稳定在坡面上时,草灌生长后,植生条土工布降解将袋内 土壤露出,可作为坡面土壤的补充;(4)本文所研究的岩质陡坡防护与绿化复合结构在深圳地铁工程中得到 了很好的应用,可为铁路、地铁、公路及建筑工程类似的岩质陡坡防护与绿化工程提供借鉴。
2015 Vol. 32 (12): 25-29 [
摘要
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30
铁路路基沉降病害监测技术研究
庞应刚,李安洪,徐骏,刘一
摘要:研究目的:随着高速及重载铁路的发展,路基沉降已成为列车运营安全控制要素,大量路基病害均与此 有关。本文通过铁路路基沉降病害特征、作用机理及沉降预测方法的研究,并对传统路基监测方法和三种新 型路基沉降监测方法(车载探地雷达监测技术、合成孔径雷达干涉技术和分布式布里渊光纤传感技术)进行 分析,为铁路路基沉降病害监测提供参考。 研究结论:(1)铁路路基沉降主要来自路基本体和地基两个方面,是在多种因素共同作用下产生的; (2)沉降预测方法主要是基于已有的监测数据,并处于不断发展的过程中;(3)传统的监测方法已不满足高 效、无损、实时的现代监测要求,新型监测方法基本满足要求,但仍存在一定的局限性;(4)在铁路路基沉降监 测方面,有向分布式光纤传感监测技术发展的趋势。
2015 Vol. 32 (12): 30-33 [
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线路与轨道
34
大跨斜拉桥上无缝线路伸缩力影响因素分析
Hot!
徐浩,刘浩,林红松,颜华,王平
摘要:研究目的:大跨度斜拉桥结构复杂,为“塔-索-梁”空间组合结构,在荷载作用下,其无缝线路梁轨相 互作用极为复杂。本文以一座铁路常用双塔钢桁斜拉桥为例,基于梁轨相互作用原理,建立斜拉桥上无缝线 路纵向力计算模型,分析主塔墩温差、斜拉索温差、主塔墩刚度、主梁刚度及结构支撑体系对钢轨伸缩力的影 响,为大跨度斜拉桥上无缝线路设计提供理论依据。 研究结论:(1)随着主塔墩温差增大,钢轨伸缩力减小,主塔墩温差越大,主梁主跨竖向位移就越大; (2)随着斜拉索温差增大,钢轨伸缩力增大较小,但主梁主跨竖向位移急剧减小;(3)主塔墩刚度变化对钢轨 伸缩力影响较小;(4)采用漂浮体系时,钢轨伸缩力与半漂浮体系几乎一致,采用塔梁固定支撑和塔梁固结体 系时,主梁左端梁缝处的伸缩力减小,但主梁右端梁缝处的钢轨伸缩力反而增大,因此在铁路大跨斜拉桥设计 中建议不采用这两种支撑体系;(5)该研究成果可指导大跨度斜拉桥无缝线路设计。
2015 Vol. 32 (12): 34-39 [
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桥梁工程
40
古城湾特大桥主桥1孔132 m双线铁路钢桁梁设计
吴文华
摘要:研究目的:古城湾特大桥是集包第二双线铁路的控制性工程。主桥受控于地形、结构高度、场地等诸多 因素,采用1孔132 m下承式无竖杆三角型整体节点平弦简支钢桁梁跨越既有京包双线铁路,建成时为国内 最大跨度的双线有砟铁路简支钢桁梁。本文针对该桥结构、桥面系比选、结构分析、低温防脆断跨繁忙铁路干 线的桥梁施工方案进行研究和设计。 研究结论:(1)桥面系采用纵横梁体系加RPC道砟槽板的方案,减轻了桥面系自重,解决了整体式道砟槽 板后期维修和更换的难题,便于后期维护;(2)采用大跨简支结构的可行性,可以避免采用连续结构边跨的浪 费;(3)采用合理的板厚、设计构造、焊缝分布、应力控制后,可以解决钢桥低温脆断的问题;(4)本桥采用无平 衡重平转法施工方案,极大地减小了施工对既有铁路运输的影响;(5)本桥结构设计、新型的桥面系、创新的 施工方案,可为今后设计和施工同类桥梁提供参考。
2015 Vol. 32 (12): 40-44 [
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45
高速铁路异型拱桥抗震体系及抗震措施分析
孙大斌,施威,刘祥君
摘要:研究目的:针对长昆客运专线“红太阳”中承式异型拱桥的抗震设计问题,对异型拱桥的合理抗震体系 及应采取的抗震措施进行研究。同时为进一步保证桥梁在地震作用下的安全性,纵向设置限位挡块,采用非 线性弹簧单元模拟挡块,计算纵向限位挡块在地震作用下的响应,对其安全性能进行评价。 研究结论:(1)桥梁结构采用半漂浮体系,大大减小了桥墩地震响应,避免了设计较粗大的制动墩;采用 吊杆斜置的方法,通过自身平衡受力,有效减小了半漂浮体系的纵向位移,计算结果表明了该抗震体系的合理 可靠;(2)纵向限位挡块很好地限制了桥梁在地震作用下的纵向位移,设计地震下挡块的最大应力不超过材 料的屈服应力,具备足够的强度,能够保证结构在地震作用下的使用安全;(3)该研究成果可为同类异型拱桥 抗震设计提供参考。
2015 Vol. 32 (12): 45-50 [
摘要
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51
川藏铁路简支梁桥地震易损性及适应性分析
杨平,杨国静,曾永平
摘要:研究目的:震害表明,铁路桥梁作为交通系统中的枢纽结构在地震中极易受损。在建的川藏铁路穿越甘 孜炉霍地震带和雅鲁藏布江地震带,地震设防烈度均在8度以上。本文以铁路桥梁中常见结构形式32 m跨 简支梁桥为研究对象,采用汶川地震波,以位移延性比为破坏指标,对不同墩高的32 m跨简支梁桥进行易损 性和适应性分析,为川藏铁路桥梁的抗震设计提供参考和依据。 研究结论:(1)地震易损性分析结果表明:就川藏铁路桥梁墩高从3 m到40 m而言,25 m墩高的桥墩损 伤概率最大,当地面峰值加速度为0.35g■时,对应的轻微破坏概率为18% ,说明桥墩抗震性能较好;(2)适应 性分析结果表明:各种墩高的桥墩抗震性能相对较好,4种损伤状态中,轻微破坏和中等破坏的曲线较为接 近,中等破坏和严重破坏的曲线离得较远,结构具有相对较好的延性能力;(3)本研究成果对于进一步完善西 南山区铁路桥梁的抗震设计、震后紧急响应以及桥梁结构的评估等具有指导意义。
2015 Vol. 32 (12): 51-52 [
摘要
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隧道工程
53
山区高速铁路隧道高陡偏压洞口设计与实践
韩华轩,马志富
摘要:研究目的:山区高速铁路隧道高陡偏压洞口易发生失稳滑塌,如何安全进洞和做好洞口防护加固设计是 全隧设计的重点和难点。本文以沪昆客专湖南段隧道洞口的设计与施工实践为背景,系统地研究高陡偏压洞 口的设计理念及设计原则,提出确保不良洞口安全的锚固桩、护拱、耳墙、锚索格梁、洞门、支挡等综合加固的 结构措施。 研究结论:(1)采用锚固桩、护拱、耳墙、锚索格梁、洞门及支挡、强支护等综合预加固结构方案,能够有效 地解决高陡偏压洞口的稳定安全问题;(2)采用少刷坡和弱爆破的开挖方案,将洞门结构、仰坡防护结构、洞 口附属支挡结构与洞口地形地质有机结合的结构措施,已经成功应用于沪昆客专湖南段隧道洞口,取得了很 好的效果;(3)该研究成果可在修建高速铁路隧道高陡偏压洞口时推广使用。
2015 Vol. 32 (12): 53-62 [
摘要
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63
铁路隧道端墙式洞门整体式抗倾覆计算方法
Hot!
喻渝,周佳媚,蒙国往,常效境
摘要:研究目的:通过对铁路隧道端墙式洞门抗倾覆计算方法的分析,目的是提出隧道洞门整体式抗倾覆计算 方法,为隧道洞门分析计算提供一种有效的途径和方法。 研究结论:通过研究获得如下结论:(1)整体式抗倾覆计算方法考虑了洞门端墙的整体作用和衬砌对洞 门端墙稳定的有利作用,符合实际情况,计算思路清晰,计算结果可靠,计算过程程序化程度高,便于广泛应 用;(2)算例分析表明:与传统分条计算方法相比,整体式抗倾覆计算方法计算出的稳定系数提高17. 2%左 右,主动土压力合力作用点提高0.92 m; (3)隧道洞门计算分析中,推荐使用整体式计算方法或结构整体体系 的理念进行分析计算,但目前研究尚未成熟,需要进一步分析论证。
2015 Vol. 32 (12): 63-69 [
摘要
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70
戴云山隧道涌水量的预测和验证分析
Hot!
尹士清
摘要:研究目的:戴云山隧道是向莆铁路特长高风险隧道之一,正确预测隧道的涌水量对设计和施工至关重 要,本文通过隧道施工期间实测涌水量与勘察期间采用多种方法估算的涌水量进行对比、分析,寻找一种以陡 倾角构造裂隙水为主的块状硬质岩体长大深埋隧道的涌水量预测方法。 研究结论:(1)戴云山隧道采用的地下水动力学法中的陡倾斜含水层潜水非完整井涌水量公式预测的正 常涌水量与施工期间的正常涌水量吻合较好,预测精度为98.6%,洞内各出水点的最大涌水量之和与预测的 最大涌水量比值为1.61 ;(2)实测最大涌水量偏大的原因是初期发生最大涌水时的水源主要来自裂隙、孔隙 等的静态水;(3)涌水点的实际分布位置与勘察报告的预测差异较大,今后应重视压扭性断裂附近的次级断 层、羽状张性裂隙形成的高压裂隙水;(4)本研究成果可供铁路、公路、水电等行业以陡倾角构造裂隙水为主 的块状硬质岩体长大深埋隧道工程勘察借鉴或参考。
2015 Vol. 32 (12): 70-75 [
摘要
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枢纽、站场与房建
76
大型站房连续倒塌仿真分析
田承昊,董城,刘明,李建委
摘要:研究目的:大型交通枢纽的空间体量大、覆盖范围广,因而在遭遇偶然荷载作用并因局部失效诱致整体 结构发生连续性倒塌时,会造成大量的人员伤亡和巨大的财产损失,应对其进行抗连续倒塌分析。为研究结 构连续倒塌的全过程,采用瞬时加载法和大变形动力有限元软件LS - DYNA,对某大型站房进行2个单柱失 效和1个双柱失效情况下的结构连续倒塌分析,构件破坏判断标准参考美国国防部规范UFC 4 -023 -03的 要求。 研究结论:分析结果表明:(1)在不同位置单柱失效情况下,该站房结构发生了局部破坏,但破坏限制在 去除构件周围的一定范围内;(2)在双柱失效情况下,结构破坏范围明显加大,但最终破坏仍限制在局部范围 内,不会造成整体结构的连续坍塌,结构具有较强的抗连续倒塌能力;(3)对于钢结构,提高材料的失效应变 可以显著提高结构抵抗连续倒塌的能力;(4)该研究成果可为类似结构的安全性评价提供一种简便的尺度。
2015 Vol. 32 (12): 76-79 [
摘要
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城市轨道工程
80
基坑不同施作顺序引起邻近车站变形对比分析
Hot!
向贤华
摘要:研究目的:邻近已建成地铁车站深基坑开挖卸载会引起车站结构不均匀变形,而不同施作顺序对其变形 特性的影响还缺乏系统认识。结合长沙地区某地铁车站工程实例,基于数值方法对不同施作顺序下深基坑开 挖引起的邻近地铁车站变形规律进行对比分析,并探讨车站基坑明挖顺作段和盖挖逆作段在不同开挖深度 时围护结构及车站主体结构的变形特性。 研究结论:(1)随着开挖深度的增加,地铁车站围护结构水平变形逐渐增大;(2)明挖顺作段由于基坑开 挖引起的邻近地铁车站变形要明显大于盖挖逆作段;(3)盖挖逆作段由于基坑开挖引起的地面沉降变形较 小,而不同施作顺序下地表沉降值均在结构安全和正常使用要求的范围之内;(4)该研究成果可为邻近既有 地铁车站深基坑设计与施工提供参考。
2015 Vol. 32 (12): 80-85 [
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86
城市轨道交通线网车辆基地资源共享研究
田俊芹
摘要:研究目的:随着城市轨道交通建设飞速发展,沿线土地综合开发利用价值提升,土地资源紧缺状况不断 加剧。为节约城市用地、减少投资,使路网内厂架修资源合理配置,需进行车辆基地资源共享研究。本文以天 津为例对城市轨道交通车辆基地资源共享进行研究,综合车辆选型、联络线设置、车辆段用地及建设时序等建 设条件进行分析比较,提出建设性意见,指导后续项目建设。 研究结论:(1)结合线网规划和在建工程的实际情况,天津市内规划的9条轨道交通线共增设3处路网 性厂架修车辆段,新增功能性联络线9处;(2)线网中各线建设时序、车辆段及联络线用地条件、车辆选型的 一致性是车辆基地资源共享的重要条件;(3)城市轨道交通建设中,需提早进行资源共享研究,以控制并减少 用地,节省投资,有效指导轨道交通网络的顺利实施;(4)本研究成果对类似城市轨道交通线网车辆基地资源 共享研究具有指导意义。
2015 Vol. 32 (12): 86-91 [
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92
轨道交通客流预测估算方法的研究
刘扬,程铭基
摘要:研究目的:在轨道交通项目前期研究中,特别是轨道交通线网编制过程中,对线网的结构、走向进行确定 时要以客流规模作为主要依据之一。但传统的客流预测工作量较大,建模及计算过程复杂、耗时,难以适应项 目推进的要求。本文以交通调查为基础,探讨估算轨道交通总量和最大断面流量的方法,可在短时间内得出 客流结果,以此作为城市轨道交通前期研究过程中把握规模的重要参考。 研究结论:(1)轨道交通客流预测可以居民出行OD调查资料为基础进行估算;(2)依据出行链及功能区 划分的原则可推算线路客流总量及最大断面客流量;(3)经对天津地铁1号线客流总量及最大断面客流量的 模拟计算,结果误差较小,该方法具有一定的可信度;(4)该方法可应用于线网规划中对线网规模及线路客运 量水平的估算,有利于加强线网布设的数据化,提高规划的可信度
2015 Vol. 32 (12): 92-96 [
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97
亚的斯亚贝巴现代有轨电车适应性研究
曹克非,陈世浩,曹宏宇
摘要:研究目的:现代有轨电车作为城市轨道交通的组成部分,目前在世界各地得到广泛的应用。亚的斯亚贝 巴为埃塞俄比亚首都,人口多,交通拥挤,公共交通设施落后,急需一批大运量的城市轨道交通工具。我国制 造的现代有轨电车已达到世界先进水平,但要使中国造的现代有轨电车适应亚的斯亚贝巴特殊的地形和气 候条件,需要在已投入运行的国内现代有轨电车的基础上进一步改进。 研究结论:(1)亚的斯亚贝巴这款中国制造的现代有轨电车具有车辆性能高、载客量大、安全舒适、快速 便捷、节能降噪、编组灵活、经济实用等特点;(2)中国造的现代有轨电车各项性能指标符合当地特殊的地形 和气候条件,是专门为亚的斯亚贝巴城市量身定制的高原现代有轨电车;(3)中国援建的亚的斯亚贝巴现代 有轨电车交通是东非乃至撒哈拉沙漠以南非洲地区首条开通的城市轨道交通线路,亚的斯亚贝巴现代有轨 电车的成功运行,将有助于打开非洲城市城轨交通市场的大门,为中国装备走向非洲打下坚实的基础。
2015 Vol. 32 (12): 97-102 [
摘要
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通信信号
103
铁路企业IT服务协同控制技术框架设计
屈继成,陈小君
摘要:研究目的:随着信息服务技术的成熟,信息服务协同控制已经成为铁路企业内部控制领域新的热点。本 文从拓展铁路企业基础设施建设、完善铁路服务价值链条的角度出发,旨在提出符合铁路企业特点的信息服 务协同控制技术框架,以期为建立新型的铁路企业信息服务治理结构提供参考依据。 研究结论:(1)通过构建跨业务职能部门的铁路企业I服务架构委员会来规划、指导、监督铁路IT服务 项目的运营;(2)利用基于SLA的契约来约束铁路企业IT服务协同控制中的机会主义行为;(3)引人改进的 COBIT框架可以对铁路IT服务协同控制中不同优先等级的目标进行清晰的分类;(4)要实施全面的IT服务 价值追踪机制,以激励协同控制中的利益相关方;(5)利用IT服务协同控制技术框架可以使得甲企业IT服务 决策机制更加透明有效,同时降低I服务过程中的风险。
2015 Vol. 32 (12): 103-110 [
摘要
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