毕业论文《浅谈我国轨道交通的发展》
毕业论文题目：浅谈我国轨道交通的发展
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浅谈我国轨道交通的发展
[摘要]：随着我国社会不断发展，城市化进程不断加快，交通拥挤成为制约我国城市发展的重要问题之一。具有节能、快捷和大运量特征的轨道交通建设越来越受到众多关注,轨道交通成为我国交通发展的必然趋势。我国的轨道交通发展主要表现在城际以及城市轨道交通发展。本论文立足于我国轨道交通发展，从多方面出发，介绍了我国轨道交通的发展现状及通信技术在轨道交通中的应用，分析了我国轨道交通发展过程中所面临的问题，并且提出对轨道交通未来的展望和发展对策。
[关键词]：轨道交通；通信技术；问题；发展对策
Discussion on the development of rail transit in
China
Abstract:With the continuous development in our society, accelerating the process of urbanization, traffic congestion becomes the limiting China's city development one of the important issues. With energy-saving, efficient and large-capacity characteristics of rail transit construction of more and more attention, rail transportation become the inevitable trend of the development of transportation in China. Mainly in urban rail transit development in China as well as the development of urban rail transit. This paper based on the rail transit development in China, set off from various aspects,introduced China's current development of rail transport and communication technology and its application in rail transportation, analysed the problems faced during the development of urban rail transit in China, and vision for the future of urban rail transit and development strategies.
Key words:Rail transportation; communication technology; problems; and development countermeasures
目录
第一章绪论 (4)
第二章轨道交通概述 (5)
2.1轨道交通的概念 (5)
2.2轨道交通在我国交通中的地位和作用 (5)
2.3我国轨道交通的优点及缺点 (6)
第三章我国轨道交通的发展 (7)
3.1我国轨道交通的发展历史 (7)
3.2我国轨道交通发展的现状 (7)
3.3通信技术在我国轨道交通中的应用 (8)
3.3.1 无线通信在轨道交通中的应用 (8)
3.3.2 移动闭塞系统在轨道交通中的应用 (9)
3.4我国轨道交通的发展前景及面临的问题 (10)
3.4.1我国轨道交通发展前景及趋势 (10)
3.4.2我国轨道交通发展面临的问题 (11)
3.5我国轨道交通发展面临问题的解决方案 (12)
结论 (14)
参考文献 (15)
致谢 (16)
第一章绪论
中国的人口不断增长，人均生活水平不断提高，人们出行以车代步，造成了交通越来越拥挤，给交通带来了很大的压力。
大力发展公共交通可缓解现前愈加严重的交通状况。而经过综合考虑，轨道交通的发展已成为现今社会的主流，它不仅保护了生态环境，而且节约能源，能够合理的安排土地资源，优化城市规划，给人们的出行带来了很大的方便，同时也为社会的发展带来了新的方向，成为城市发展的主流标志。
轨道交通系统是集多工种、多专业于一身的复杂系统。从过去到现在，从单一的线路布置，发展到采用先进技术组成的复杂通畅的轨道交通网络，为我国的交通建设引入了立体布局的概念，给社会的可持续发展提供了有利的条件。
本文第一章讲述我国发展轨道交通的意义及其影响，使人能够大概了解轨道交通。第二章介绍了轨道交通的概念、地位作用及主要优缺点，大体上勾勒出轨道交通的形态。第三章深入的讲解了我国轨道交通的发展，通过对我国轨道交通历史、现状及主要应用技术的阐述，让人能够清楚的了解我国轨道交通发展的状况。最后提出对我国轨道交通发展的展望以及我国轨道交通发展中出现的问题和解决问题的方案。
我国的轨道交通发展起步晚，历史较短，相比于西方发达国家，虽然我国的轨道交通发展速度很迅猛，势头很强烈，但在经验上显得不足。为此，我国要积极吸取西方轨道交通建设中的经验及教训，努力提高自主技术，建设优质的轨道交通道路。
第二章轨道交通概述
2.1 轨道交通的概念
在早期轨道交通就出现在城市的公共交通工具，并在随着时间的推移在社会发展中发挥越来越重要的作用。经济发达国家的交通发展历史告诉我们，只有使用高容量的集体运输系统，才能从根本上改善交通发展。
轨道交通是指使用的车辆在一个固定的轨道上运行，并主要用于客运的交通系统。中国标准的交通术语将轨道交通定义为"通常由电力驱动运输的快速轨道交通模式"。
轨道交通是有固定线路、铺设固定轨道、拥有运输车辆和服务等设施的交通设施。"轨道交通"是概念的范围包含相对较大。一般情况下，广泛的轨道交通指以轨道的运输模式作为客运系统的主要技术特点且至少具有中等容量的集体运输系统，在现代化的交通系统中发挥着关键作用。
2.2 轨道交通在我国交通中的地位和作用
轨道交通主要分为城市轨道交通和城际轨道交通，不管是城际还是城市轨道交通，在交通中的地位都越来越重要，都对中国社会的发展起着重大的作用，主要表现为以下四个方面。
(1)城市轨道交通是我国交通的主干线，是城市的生命线。建成运营后，将直接关系到城市居民的日常出行、工作、购物和生活，将会给人们带来极大的便利。
(2)轨道交通是世界公认的能耗低、污染小的“绿色交通”，是解决交通问题的重要手段，能够促进社会的可持续发展。
(3)轨道交通是交通建设史上的里程碑，对我国交通的全局规划和社会发展模式将会产生深远的影响。轨道交通的建设可以带动城市之间的发展，促进城市繁荣。
(4)轨道交通建设与发展对提高公众的效率、节省时间、提高人民的生活质量有重要的促进作用。著名的国际大都市因为轨道交通的开发，很少人乘搭私家车，很大程度上依赖于地铁轻轨和其他轨道交通，交通秩序井然，空气环境清新，人们旅游更加方便和节省时间。
2.3 我国轨道交通的优点及缺点
轨道交通的发展给人们的出行带来了很大的便利，也对社会的发展起到很大的促进作用，主要表现为以下几个方面：
(1)轨道交通快捷、安全、舒适、安静，使人们出行更加便利；
(2)有利于形成主城区和卫星城的现代化城市布局；
(3)城际轨道交通能够带动周边区域经济发展；
(4)低碳环保，一定是未来城市交通的发展趋势；
(5)运力大，有利于资源整合，提高城市交通运输效率；
(6)技术先进，可以带动相关产业的技术发展；
轨道交通的发展给社会带来了很大的便利，但同时也存在一下几个方面的局限性：
(1)基建、车辆系统工程造价高，一次性投入大；
(2)涉及范围广泛，对民用、机械、电气控制、信号系统和其他技术要求是非常高的，比其他交通工具拥有更大的风险；
(3)因为投入大，限制了民营私营企业进入，不利于竞争；
第三章我国轨道交通的发展
3.1 我国轨道交通的发展历史
1909年9月24日，京张铁路全线通车。这是中国第一条不借助外国力量，完全由中国人自行设计，自己建设的铁路。
1863年1月10日，伦敦开通了世界上首条地铁线路——大都会铁路线。当时，中国还“寸土无铁”，地铁更是遥不可及。1969年，北京地铁首段开通，让其他城市动了“铁心”，1976年，天津地铁首段开通。中国地铁在沉寂20年后，1995年，上海地铁开通；1997年，广州地铁首段开通；深圳、南京、沈阳、成都、重庆、西安地铁纷纷开始建设，目前全国有28座城市在修建地铁，中国城市进入了“地铁时代”。
上海轨道交通3号线，又称为明珠线，是国内第一条高架轨道交通线。其于2000年12月26日建成首次试运营，二期工程的北延伸段于2006年12月18日开通。
2007年6月28日，中国第一条城际快速轨道交通线广佛地铁全面动工。广佛地铁首通段2010年10月31日开通，预计到2015年将全线通车。
2008 年，中国拥有的第一条真正意义上的高速铁路——京津城际铁路，其速度达到350km/h，开了中国高速铁路建设与运营的先声；2009年，中国已完成世界上最长的一个里程碑高速铁路线——武汉至广州客运专线。而2010年—2012年，中国建成了以北京为中心的8小时高速铁路交通圈。
3.2 我国轨道交通发展的现状
改革开放以来，我国城市化的趋势越来越明显，特大城市的常规公共交通方式难以满足客运要求，尽管政府投入大量资金，交通状况却越来越差。
目前，中国城市约有700多个。但因其人口数量大，中国城市人均道路里程只相当于世界平均水平的四分之一；现今汽车工业发展迅猛，中国城市车均占路面积明显下降。
解决交通挤塞的问题的最佳方法提高道路的整体通行能力，但由于目前城市的有限空间限制了道路建设，人们开始转移注意发展占用较少的地区、大容量的轨道交通。
2000年前，全国仅北京、上海、广州拥有轨道交通线路。近年来，随着我
国经济和城市化脚步进程的加快，人民对快捷便利的交通需求越来越强烈，我国的轨道交通发展也进入到一个全新的时期。2007年起，全国各大城市纷纷递交了轨道交通建设规划。到2011 年年底，我国有12 个跨城市轨道交通运行。目前中国有北京-天津城际高速铁路，昌联检组城际、哈尔滨-大连线，武汉至广州客运专线线、郑西高速铁路、温福线、北京-石家庄线、汉宜线、深在香港、北京-上海线。京津城际高速铁路的时速是目前世界上投入实际运行的最大速度，达到每小时350公里。事实上，中国的高铁速度代表世界上高速铁路的速度。中国仅用了5年时间，就达到了发达国家半个世纪的发展进程。
未来15年，我国城镇人口将快速增长，现有的交通基础设施根本满足不了城市化发展的要求。近年来，随着经济社会的迅速发展，轨道交通越来越受到重视。建设以大容量轨道交通为骨干，高架、地面、地下多平面、多模式的现代化交通网络成为解决城市交通问题的必然选择。
3.3 通信技术在我国轨道交通中的应用
轨道交通运输是一个完整的大系统。通信技术在轨道交通中被越来越多的应用，起着至关重要的作用。
3.3.1 无线通信在轨道交通中的应用
轨道交通的无线通信业务一般分为公安通信、专网无线以及公网无线。随着无线通信技术的发展，通信终端能够处理信息的速度迅速提高，无线通信技术已被广泛应用于轨道交通。目前，我国轨道交通系统包括四个方面，即无线通信技术通信PID（旅客信息）系统，CBTC 信号系统(无线通信的列车控制系统)、手机电视、移动CCTV（闭路电视监控）。
目前，国内的轨道交通行业是相对独立于现有的通信系统和信号的。例如DVB-T数字视频广播，它是为了在地面传播数字电视信号而开发的，容量大，便于接入。其使用于传输下行高速数据，可以工作在多个频点，减少无线频段的干扰，符合轨道交通的无线通信需求。但因其上行速率相对较低，此技术不适用于CCTV。
3.3.2 移动闭塞系统在轨道交通中的应用
（1）移动闭塞-基于通信的列车控制系统
移动闭塞系统是先进的通信、计算机和控制技术的列车控制系统，也被称为国际通信的列车控制系统（CBTC ）。在城际铁路上尚无实例应用，在城市轨道交通中运用较多。IEEE 将CBTC 定义为：一种不依赖于轨道电路的高精度的列车定位双向连续、大容量的车-地之间数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的连续自动列车控制系统。列车移动CBTC 信号系统功能的实现是基于列车位置通信的。
CBTC 不是通过轨道电路来确定列车的位置进而向车载设备传递信息的，而是利用通信技术，通过车载设备、现场的通信设备与车站或列车控制中心实现信息交换完成速度控制。随着技术的发展和社会需求，人们开始采用基于通信的列车控制系统，即采用在列车和轨道旁设置无线电台实现列车与地面控制系统之间连续的双向通信，做到真正的双向“车—地通信”，从而实现基于通信的列车控制系统(CBTC)。其系统结构如图1所示。
图1 无线移动闭塞系统的系统结构
其中，CCTV-闭路电视,PAS-乘客广播系统,PID-乘客向导系统,SCADA-电力监控系统,TOD-司机显示,VOBC-车载控制器。
（2）移动闭塞系统的优点
列车与地面的联系（如位置、速度、实时列车信息）有效传递到移动闭塞系统，通过连续的双向通信，动态地控制列车，以保证他们的安全。减少列车间隔时间，使系统在能够满足相同的最大制动点的控制下减少等候时间，给乘客带来方便的同时也缩减了站台空间，减少建设投资。
移动闭塞系统的安全关联计算机通过故障安全原则对软件、硬件及系统进行量化和认证,确保系统的安全性、可靠性和可用度。
移动闭塞系统能够很容易达到90S列车间隔的要求，当乘客需求增长，调整操作的时间间隔时不会更改或添加硬件。通过移动闭塞系统易于实现全自动无人操作，停止、启动、运行、折返和进库过程由运行控制中心的直接控制，减少列车区间不必要的加速、制动，节省能源，增加了乘客的舒适程度。
在数字轨道电路上可以直接添加啊移动闭塞系统，能够更好的应用于混合列车运行模式，因此，移动闭塞系统是轨道交通通信技术应用中理想的选择。
3.4我国轨道交通的发展前景及面临的问题
3.4.1我国轨道交通发展前景及趋势
（1）我国轨道交通发展前景
随着社会经济的不断发展和进步，中国城市现代化步伐的加快，不同类型的轨道交通进入了并行发展时期，我国轨道交通进入了一个快速发展的阶段，呈现出多元化发展趋势，开始注重轨道交通与城市的协调可持续发展。近年来，城市不断扩张，汽车行业更是超过道路设施发展速度而迅猛发展，交通拥堵的问题愈加显现出来，民众渴望顺畅通行的要求越来越强烈。经过生态环境及优化规划、合理利用土地资源等方面的在综合考虑，建设城市轨道交通逐渐成为我国交通建设的主流。越来越多的城市都计划对现有的城市布局进行调整，合理使用土地资源。这种调整吸取了世界上一些发达大城市的发展经验，根据我国国情调整城市布局，提高客流量，使轨道交通有了比较充分的发展空间。如表1所示，表1反映的内容是未来到2050年，我国部分城市轨道交通建设规划。其中规划路线为148条，规划里程为5026公里。这充分反映了我国未来轨道交通发展的前景很好。
（2）我国轨道交通发展趋势
根据我国的基本国情，在我国必须实施地面、地下并重，城内城外衔接，轨道运输与其他运输方式的协同发展，以轨道交通中心功能的广泛的综合交通和运输系统。目前，轨道交通作为城市交通的骨干网络，已逐渐成为城市发展综合实力的象征，带动着城市间的共同发展。随着网络与通信的日益更新与发展，未来轨道交通将会向着智能化、集成化、网络化方向发展，相信到时候我国的轨道交通发展市场将又会是一番新的面貌。
3.4.2我国轨道交通发展面临的问题
我国轨道交通在快速发展的同时，因为它相对较短的历史的发展，缺乏经验，在建设和运营管理上存在6个不能忽视的管理问题及安全风险：
(1)资金问题是目前限制了中国轨道交通的发展的重要问题之一。轨道交通建设现在大多数依赖于政府的资助，没有形成一个完整的经费筹措、管理和使用机制。
(2)作为安全生产和管理技术的保证，有关安全标准标准尚未形成一个完整
的系统，有关的安全规例需要进一步加以改进。
(3)轨道交通业与一些技术密集型行业紧密相连，是一个国家工业水平的反映。轨道交通建设在中国仍未能达到技术自主，从而无法实现轨道交通产业的国产化。
(4)我国的轨道交通发展存在铁路运输网络小和布局不合理的问题，加上缺乏的与各种运输方式之间的衔接和协调，没有反映出系统性、集成和高速度的布局的总体水平。
(5)21 世纪科学技术快速发展，智能技术广泛应用于生活，但当前我国轨道交通的智能水平仍然相对水平较低。主要是监测业务和管理系统不完美，在仓库管理、灾害预防和报警系统、环境控制系统和综合的电力监控站设备智能综合监测系统的开发继续上受到极大限制。
（6）中国轨道交通建设采取基本操作模式只限于在银行贷款和基础设施的补贴，其盈利也是在还完贷款后开始运营后才会有的。但施工未完成之前要管理那么多人, 导致还款很困难，这是为什么很多投资者不愿意投资在轨道交通项目中的原因之一。也使得我国轨道交通发展缺乏后劲，可持续发展的目标难以实现。
3.5我国轨道交通发展面临问题的解决方案
我国的轨道交通正在蓬勃发展，因其历史较短，经验尚且不足，在建设及运营管理中存在着很大的问题及安全隐患。这些问题不容忽视，政府及交通部门高度重视，针对这些问题提出了以下几个方面的解决方案。
（1）建立完善的融资体系
资金问题是我的轨道建设的第一个大问题，应尽快开发相关的轨道交通建设融资制度，改变传统的政府投资模式，不断开发各种融资方式，建立了多维和多级渠道的融资机制，融资方式多元化的方向发展，为轨道建设提供了可靠的资金保障，同时也保证了轨道建设的发展适应城市化进程的速度发展，促进国家经济稳步向前发展。
（2）加强轨道交通运营的安全管理
安全问题也给我国的轨道交通发展带来了很大的隐患。可以从5个方面加以防范与解决：施工前要注意科学规划、制定相关的详细的安全管理规章制度、加强安全技术的开发与研究、做好应急救援预案准备、强化安全意识。
（3）加快技术创新，实现国产化
轨道运输相关的民用、机械、电气、电子和通信技术密集型行业，其技术和设备的水平反映了我国的工业水平。我国轨道交通的发展对国外的技术比较依赖，缺乏足够的内在发展动力。因此，我国要加强自身技术的革新发展，把国外的先进技术与自身的实际情况相结合，创造属于自己的技术，努力实现轨道交通业的国产化。
（4）统筹城市各种交通方式的协调发展
轨道交通的规划和建设必须与城市交通协调发展，城市轨道交通的建设应该融入城市交通系统的建设中，注意与其他的运输方式对接,形成了以轨道交通为中心的轨道运输网络和其他运输城市交通系统。而同时，在其相关技术的选择上，要注意跟随经济原则，选择科学的施工技术方案，防止不必要的浪费。另外，必须重视传统的运输方式和城市轨道交通的管理和协调机制的统一。例如，汽车和路线图，经过的时间及相关的收费价格。
（5）运用现代科技手段提高我国轨道交通的智能化水平
科学和技术发展水平的是在当今世界的竞争激烈中获胜的关键。智能化手段是交通系统的发展的高科技的代表。智能化交通有助于大大增加运输系统的安全水平，也可以使整个交通系统运营管理、数字化、现代化和一体化的更加科学化。轨道交通中智能化水平提高了，在轨道上发生事故时，轨道保护系统将会很快的反应事件，给予最快的救援，尽量减少损失。
（6）可持续发展
国家要积极发展轨道交通，制定相关的优惠政策，鼓励投资，增强轨道交通发展的后劲，实现轨道交通的可持续发展。
结论
在毕业论文完成期间，我将课堂上所学到的理论知识与实践相结合，并且经过不断的搜寻资料，实践考察，完成了毕业论文，进一步增强了自己的专业水平与素养。
本文着重介绍了我国轨道交通发展的状况。首先介绍了轨道交通发展的意义及目的，概述轨道交通发展的基本概念及特点优势等，其次深入探讨我国轨道交通发展的历史、现状及运用到的主要技术，使人对我国轨道交通发展了解的更加深入透彻，最后分析我国轨道交通发展的前景趋势、面临的问题及解决问题的方案。
通过对本文的系统阐述，我更加深入透彻地了解了我国的轨道交通的发展。我国的轨道交通发展虽然历史短，但我国的轨道交通发展依旧取得相当可观的成就，未来我国轨道交通的发展将会是跨省市的全国高速联网模式，相信我国的轨道交通发展又会进入到一个繁荣的阶段，也将会给中国社会的发展带来新的发展方向。
经过这一次毕业论文写作，我从中获益良多。学会了怎样将所学的知识与实际相结合，并且运用到实际中去。通过这次论文写作，我清楚的认识到学习是个不断积累的过程，在学习、生活与工作中不断积累知识，才能够不断的充实、提高自己，为以后的工作学习打下坚实基础。
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致谢
转眼大学生活已接近尾声，这三年，给予我的，不仅是丰厚的学识，以及愈加从容、自信的人生态度，还有值得我这辈子珍惜的友谊与师生情谊。六个月的毕业论文时间，说长不长，说短也不短。作为检验大学学习成果的最后一份作业，我本着认真负责的态度，努力完成我的毕业论文，既是为了珍惜这最后一次的学习机会，也是为了给我三年的大学的学习和生活画上圆满的句号。
整个毕业论文写作过程中，由于经验不足，遇到了很多问题，我的论文指导老师总是毫不厌烦地听我诉说，给予我精心的指导和帮助，帮我分析论文存在的缺陷及改进的方法，在各个方面给出了很多建设性的意见和中肯的建议。同时，指导老师还不时的关心我的工作实习情况，督促我按进度表完成任务，我才能顺利地完成此次毕业论文。除了敬佩老师的专业水平外，她严谨的治学态度和科学精神也是我永远学习的榜样，并将对我今后的学习和工作有着积极影响。此外，也非常感谢检查我本次毕业论文的老师们，衷心感谢你们的建议与帮助。
其次，感谢三年中陪伴在我身边的同学、朋友和老师们，一路上有你们的支持与帮助，我才有勇气去克服难关，坚定地走下去，充实地度过了三年的学习生活！
再次感谢三年来所有教导我的老师们，教导我通信技术的专业知识，为毕业论文的完成打下了坚实的基础。