铁路轨道交通运营管理范文

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中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

近年来，我国城市轨道交通发展迅猛，尤其是部分特大城市线路网络化特征凸显，截至2015年底（以上海市为例）已开通运营14条线、366座车站（换乘站51座，其中四线换乘的大型枢纽1座），运营里程达到617公里（含磁浮线）。轨道交通在缓解交通拥挤、节约人们出行时间、提高乘客出行可靠性等方面起到了显著的作用。与此同时，轨道交通列车运行过程的精确描述作为行车的基础知识，对于相关专业的学生来说无疑具有非常重要的地位。《列车牵引计算》这门课，相比于传统铁路机车、车辆的组成模式，城市轨道交通相关专业的学生应更注重动车组相关知识的学习。因此，在城市轨道交通大发展的背景下，如何有效实现本课程的教学目标、提高教学质量具有十分重要的理论和实际意义。

列车牵引计算课程是传统铁路院校中铁路运输专业的非常重要的专业基础课。北京交通大学杨肇夏教授主持教育部教改项目，组织了国内多所院校和研究机构编写了《列车运行计算与设计》精品课程；西南交通大学彭其渊教授主持课程建设项目并编写了《城市轨道交通列车牵引计算》精品课程，填补了该课程在国内高校课程建设中的空白。随着城市轨道交通的快速发展，列车牵引计算课程也随即成为各高校城市轨道交通专业学生必修的一门专业基础课，本文结合上海工程技术大学城市轨道交通学院相关专业的课程教学实际，通过课程介绍，分析课程授课中存在的问题，结合当前教学改革方法，探索适合本课程的教学模式，并在授课中予以实践。

1 列车牵引计算课程概况

本课程授课对象为城市轨道交通运营管理专业本科生，是该专业学生的专业基础必修课。通过本课程的学习，使学生掌握列车牵引计算的基本原理和计算方法，将仿真模型的求解与实际问题结合，具备正确判断与决策的能力，为后续的专业课学习打下基础。课程具体内容包括列车牵引力的特性、计算标准和取值规定，列车阻力和附加阻力的计算与取值方法，列车制动力的产生、限制及计算方法，列车合力曲线、运动方程及时分解算，列车制动问题解算，列车运行能耗计算及节能技术，牵引质量及定数的确定，城轨与高速列车运行计算等内容。

本课程重点培养学生从根本上掌握列车牵引力、列车运行阻力以及列车制动力等相关原理和知识；培养学生绘制速度时分曲线图的能力；培养学生深入理解列车能耗与牵引质量计算的基本原理和方法。同时，在掌握相关力学知识的基础上，培养学生使用模拟列车运行过程的能力，使学生掌握列车运行策略设计的细节和逻辑关系，锻炼学生的自主设计能力，发挥学生的自主能动性和学习潜能。另外，对于部分学有余力的同学，可以培养学生将所学知识进行融合的能力，通过安排学生的实际操作，加强对列车牵引计算基本原理的理解，全面培养学生的综合能力。

2 列车牵引计算课程教学改革的主要内容

单纯让学生从理论的角度去理解列车牵引、惰性以及制动的整个过程，存在很多的问题。比如：概念不清，无法准确理解和掌握。由于学生未实际观察、体验过列车的加速、匀速以及减速等实际过程，所以将各子系统串联起来学习的难度较大。因此，本文针对以上这些问题，探索出以下几点建议和方法：

2.1 全面理解列车的运行过程

该课程理论较多，抽象性较强。列车在运行过程中受到的纵向、横向以及竖向的力，通过将整个受力过程划分为若干个单元，并针对每一类受力进行详细分析，容易让学生理解和接收。从而，可以有效提高该门课的教学质量和水平。

2.2 充分利用实验设备

本课程要求学生具有一定的物理知识储备，尤其是在对粘着系数、抱死、空转等概念进行讲解时需结合实验设备，全方位理解车轮与钢轨之间的作用力、反作用力及其两者之间的关系。应充分利用相关实现设备，帮助学生直观地了解较难理解的力学现象，增加教学效果。

2.3 结合计算机软件强化学生的理解

本课程可以借助计算机仿真的方法使同学们更加全面、深刻、准确地理解列车运行过程中的受力变化。有利于帮助学生理解在不同策略条件下（最经济策略、最快速策略等）列车牵引、制动、惰性等工况之间的转换关系。同时，在铺画列车运行图的过程中，帮助学生理解相关折返时间、区间运行时分、停站时分等基本参数与本课程的联系。

2.4 结合实际案例加强知识点的掌握

结合实际中遇到的案例（例如：列车救援、列车折返等），培养学生模拟、设计列车运行过程的能力，使学生掌握列车运行策略设计的细节和逻辑关系，锻炼学生的自主设计能力，发挥学生的自主能动性和学习潜能。

2.5 教学需体现时代特征

随着客运专线、城市轨道交通以及有轨电车等多种交通方式的不断发展，《列车牵引计算》这门课的教学重点应有所突出。特别是针对城市轨道交通相关专业的学生，应着重讲授一些动车组列车的牵引、制动等特征，以区别于传统铁路中着重牵引质量、机车车辆分开计算等特点。同时，在教学中需更新教学理念，扩展学生的知识空间、深化对最新发展趋势的了解，从而弥补现行教材更新慢的不足。

2.6 考核方式需多元化

多元化的考核方式是教学改革的目标，大学不仅仅以考试分数为评定标准是一个重要目标。目前，大部分院校均以期末考试的卷面成绩作为主要的考核方法。笔者建议采用现场实践、分析、设计能力以及知识点掌握情况并重的考核方式。通过相关议题的讨论、实际案例的分析以及相关的实际操作等途径确定最终的成绩。同时，需将学生的疑点、难点进行归纳总结，形成规范化的反馈机制，督促教师在课堂上改进相关的教学方法和重点，真正实现教与学的互动。

3总结

《列车牵引计算》作为一门城市轨道交通运营管理的专业课，内容复杂，其范围包括众多车辆结构、运输策略以及供电、内燃机等基础知识。因此，为了提升该课程的教学质量，作者提出了一些针对本课程的教学方法和主要的参考意见。以期达到增加教学效果、提升学生对本课程的理解、掌握的能力。

4. 参考文献：

[1]邓捷.基于城市轨道交通运营管理职业岗位培养的教学设计模型的研究和应用[J]时代教育，2014，（9）：169.

[2] 林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育，2010（17）：30-32.

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1概述

城市公共捷运系统是有别于普通的公共交通工具，是能够满足人们对公共交通运输大容量、快速度、高舒适度要求的新兴的公共运输工具系统。在台湾、曼谷和新加坡等地将地铁等轨道交通运输方式称作“捷运”（Mass Rapid Transit，MRT），但是随着城市的发展和需求的不同，也可能会包含一些同样具有高密度运输特性，但并非运行于轨道上的交通工具，比如在广州现在运行良好的BRT系统。所以，城市公共捷运系统应该是利用地面、地下或高架设施，不受其他地面交通干扰，使用专用动力车辆行驶于专用路线，并以密集班次、大量快速输送都市及邻近地区旅客的公共运输系统。本文主要针对地铁、轻轨、空中轨道列车、现代有轨电车和快速公交BRT等五种方式作以研究，进行综合比较分析。

2常见的捷运系统

2.1地铁

地铁是通常指地下铁路，亦简称为地下铁，狭义上专指在地底运行为主的城市铁路系统或捷运系统；但广义上，由于许多此类系统为了配合修筑的环境，可能也会有地面化的路段存在，因此通常涵盖了城市地区各种地底与地面上的高密度、大容量的交通运输系统。它必须有单独的道路；车辆由多节车厢组成，速度及加速都较快；有复杂的信号系统；并需有较高的站台上下客。

2.2轻轨

轻轨是一种电气化铁路系统，由于轻轨的机车重量和载客量都较小，列车长度、宽度都不及地铁，使用的铁轨质量也较小，每米只有50公斤，而一般铁轨每米的质量为60公斤，由此得名“轻轨”。

2.3空轨

空中轨道列车（以下简称空轨）是悬挂式单轨交通系统。轨道在列车上方，由钢铁或水泥立柱支撑在空中。由于将地面交通移至空中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上可缓解城市交通难题。

2.4现代有轨电车

越来越多城市重新审视了有轨电车的社会价值，其投资意愿趋于明确化，相关规划正处于快速累加过程。因此，我们进行整理回顾，发现经过现代技术改造的有轨电车，已经在欧洲重新焕发生机，正在更大的范围酝酿变革。现代有轨电车系统是一种地面公交系统，采用电力牵引及轮轨走行模式。以导轨电车为典型代表，它是采用单轨--胶轮运行的系统，铺设一条轨道作为“导向轨”，胶轮行走，电力驱动，轨道仅作为导向使用，不承担承重及行走功能，列车编组有单节，也有多节车厢的设计，但是总长度一般不大于100米，是一种新型轨道交通工具，与传统的有轨电车有本质的区别。

2.5快速公交

快速公交系统（BRT）是利用现代巴士技术（如大容量、低地板、低成本的巴士和先进的光学导向巴士），在城市道路上设置巴士专用道或修建巴士专用路，再配合智能交通系统技术，采用轨道交通的运营管理模式（车站买票上车），实现接近轻轨交通服务水平的新型公共交通方式。

3技术特性比较

公共捷运系统各方式的技术特性看，五种方式都可以采用专有路权，其中现代有轨电车和快速公交可以采用部分专有路权的形式，站距都在一公里左右，车厢载客量以地铁和轻轨最大，200人左右，其他三种方式为100人左右。正常行驶速度以地铁、轻轨和空轨最快，50公里/小时左右，现代有轨电车和快速公交为25公里/小时左右。单向客运能力以地铁最高，3―6万人。

4经济特性比较

地铁平均每公里造价约为6―8亿元，造价最高，每公里造价最低的是现代有轨电车和快速公交，造价约为0.2―0.7亿元。轻轨和空轨造价居中。运营成本地铁最高，其他方式较低。建设周期地铁较长，空轨和快速公交最短。占用的道路资源现代有轨电车和快速公交较大，其他方式较小。

5客流需求及优劣势分析

地铁交通对应单向小时客流需求在3―6万人，地铁的优势在于出众的城市形象，高的运营速度，对公共交通乘客具有强烈吸引力，占用很少公共空间，对空气质量和尾气排放影响极小，但是相对而言，地铁对基础设施造价极高，需要不间断的运营补贴，非高峰期较差的收益率，开发和建设周期长，接驳服务的整合复杂。

轻轨交通对应单向小时客流需求在1―3万人，轻轨的优势在于为城市提供建立好的形象，吸引公共交通乘客，乘坐过程安静，可适用在较窄的街道。劣势是较高的基础设施造价，可能需要运营补贴，乘客运送能力受限。

空轨交通对应单向小时客流需求在1―1.5万人，空轨的优势在于不单独占用道路，沿线噪音小，环境影响小，能耗远远低于其他轨道交通工具，能够较好地适应复杂地形，能够减少拆迁量和施工期间对地面交通的影响，爬坡能力强，转弯半径小。劣势是大城市需要结合地铁等轨道交通作为线路延伸。

现代有轨电车对应单向小时客流需求在0.8―1.5万人，现代有轨电车的优势在于成本较地铁低，无需地下挖掘隧道，路面电车能减少交通意外的比率，车辆环保不排放废气，有效利用城市空间。劣势是效率比地铁低，路面电车路轨占用路面，影响道路交通流量，需要设置架空电缆。

快速公交对应单向小时客流需求在0.3―4.5万人，快速公交的优势在于相对较低的基础设施造价，往往不需运营补贴，较高的平均运营车速，容易与支线接驳服务进行整合，适中的提升城市形象。劣势是占用路面，影响道路交通流量，实施道路限制条件多。

6适用范围比较分析

地铁适用于200万以上特大城市，年GDP达到500亿元以上，认为有条件建设地铁，适用于出行距离较长、客运量需求大的城市区域，当城市单向运量达到4万人次/h以上时可考虑建造地铁交通。

轻轨适用于城市人口在100―200万人之间，年GDP达到300亿元以上时，认为有条件建设轻轨交通，轻轨交通在特大城市可以配合地铁使用，在接近或达到地铁运送能力的同时减少整体造价，单向运量达到2万人次/h-3万人次/h以上，可考虑建设轻轨交通。

空轨适合中小城市或大城市非客流主通道的城市轨道交通，适宜于中小城市城市轨道交通，亦可在大城市中作为地铁的延伸，连接到达市中心的商业圈及办公区，为医院、学校、住宅区提供联线等，单向运量可达1.5万人次/h。

现代有轨电车适用于中小城市或大城市非客流主通道的城市轨道交通，单向运量可达1.5万人次/h。

快速公交对沿线人口没有特殊要求，但BRT设置的场站附近需保持较高的人口密度，由于具有较为灵活，不仅适用于中心区，也适用于市中心以外，单向运量可达1.5万人次/h-2.5万人次/h，与中运量轨道交通运输能力相当。

7 结束语

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陕西高等教育教学改革研究重点项目，项目编号：11Z40。高职教育实践教学基地新型教学模式的研究――基于轨道交通类高职院校校内实训基地的研究。

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》提出“加强实训、实习基地建设是高等职业院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点”。各高职院校高度重视校内生产性实训基地建设，积极建设校内校外协调互补的专业实训基地网络，以适应专业人才培养目标需要。实训基地已经成为高职学生能力培养的主要阵地，成为高职课程教学的重要载体，成为高职院校内涵建设的重要组成部分。为全面了解高职院校实践教学基地的现状，我们深入走访了设置轨道交通类专业的相关院校，对多个实训基地的建设情况、硬件设施、培养毕业生情况和基地特色进行了调研，收集了有关实训基地的基础资料，进行了现状分析。

轨道交通类高职院校实训基地开展实践教学的现状分析

首先，选择多家高职轨道交通类院校，进行了调研走访，其中投资大，效果好，比较典型的实训基地有“城市轨道交通实训中心”“铁路轨道养护实训基地”“申通快递有限公司校外实习基地”等。

其次，针对轨道交通类及相关专业的实训教学进行了问卷调查，了解到各专业实训基地的设备运用状况，实践教学的组织状况，相关教学模式的应用状况，以及各专业学生对实践教学效果的评价。利用这些资料可以进行实训基地教学模式的分析。

本次调查，我们选择了典型的城市轨道交通运营管理专业194名学生、铁道机车车辆专业113名学生和电气化铁道技术专业145名学生进行调查，向这三个专业的学生发放了调查文件，针对在教学基地开展实践教学活动的多个方面的20个问题展开问卷调查。

在调查中发现，实践教学课程由专业任课教师带队的情况较多，占调查总人数的58.3%，特别是铁道运营管理专业，专业任课教师带队比例高达76.3%。在实习实训的独立操作训练过程中，认为独立操作、训练的机会较少或几乎没有的学生占调查总人数的38.1%。54.1%的学生认为实践指导教师可以随时指导，认真负责，37.8%的学生认为实践指导教师定期辅导，比较认真负责。77.5%的学生认为实践教学指导教师技术过硬，教风端正。19.5%的学生认为指导教师人品很好，但技术一般，有待进一步提高。

在实践教学实施过程中，55.4%的学生明确实践教学的目的和要求，52.4%的学生反馈实践教学过程中，要完成实践作业与实践报告，另有36.8%的学生反馈只需要完成实践报告即可。56.7%的学生认为实践教学次数一般，79.5%的学生认为每次实践教学安排的任务量合适。67.4%学生认为实践教学现场管理严格，秩序良好。

目前各个专业均能做到由实习各环节综合考评给出学生的实践教学成绩，59.3%的学生认为实践教学使自己收获很大，35.5%的学生认为收获一般，98.7%的学生认为学校的实践教学安排对以后的工作有很大帮助。

轨道交通类高职院校实训基地的建设和应用情况

1.硬件建设：各专业在硬件实训基地的建设数量方面处于一般情况，但在校内基本上都能按照专业实训室的标准建设，设备基本齐全。能够满足轨道交通类相应专业的实训教学和专业技能考核的要求。近3年来，接收实训的学生数量能够与招生情况相匹配，但校内实训基地的建设与企业的工厂、车间有明显的差异，企业文化氛围不够。

2.师资队伍：调研的各实训基地均配备了与专业发展较为匹配的专兼职师资队伍，指导实训教学的教师能够认真负责地指导校内实训。但缺乏企业或现场专家，校内教师的技术性经验相对缺乏，校内实训指导与生产实践有脱节情况。

3.实训过程：各专业校内实训任务安排合适，目的明确，内容非常实用，实训准备充分，管理严格。实训指导书、设备说明书和案例等资料完善，学生能够独立操作，训练机会较多。但安排实训次数一般，与理论教学有断层情况，校内实训与企业真实的生产过程并不吻合，实训过程中缺乏企业文化的氛围。

4.考核与评价：调研各专业均能由实习各环节综合考评给出实训成绩，大部分学生认为实训收获很大，并认为实训教学对以后的工作帮助很大。但实训考核的形式仍然单一，实训成绩难以动态标示完整的实训过程，考核与评价的指标缺乏标准和规范。

轨道交通类高职院校实践教学基地教学中存在的问题

1.综合性问题

依据高职院校的实践教学基地运用现状，结合学生对实践教学问卷调查的统计分析，再结合职业教育的特点和特色，我们不难发现传统的实践教学中存在一些问题。

首先，是实践教学内容侧重指向于抽象的专业技能，而工作过程知识没有被考虑。虽然实践教学具有相对独立性，构成一个完整体系，对学生进行了一定的技能和技术应用能力培养，关注了外显的知识与技能，突出了专业的应用性和针对性，但是缺乏对在复杂的工作情境中作出判断并采取行动能力培养，当原有的专业知识技能不再适用于新的职业岗位时，学生可能会茫然而不知所措。

其次，是实践教学方式强调技能的重复训练，而完整的行动过程被忽视。传统的教学方式从“技能操作的操作性”、“技术的应用性”、“技术的实践性”三大模块中似乎重视了学生实践能力的培养，其实它只强调的是技能的量的积累，是基于静态层面的，缺失基于获取信息、计划、实施与评价的完整的行动过程学习，学生很难获得从事职业活动所需要的方法关键能力，即制订工作计划的步骤、解决实际问题的思路，独立学习新技术的方法、评估工作结果的方式方法等。

最后，是实践教学基地注重硬件条件建设和工作岗位的设置，而脱离了课程建设和学习岗位的设计。校内实训基地过于追求硬件设备的完整，与真实的工作环境没有很好的联系，其教学也无法将工作过程中的理论知识和实践知识结合起来。校外实训基地的建设单纯注重工作岗位的安置，忽视了学习岗位设计，学校与企业对学生的整个学习过程都缺乏明确的计划和足够的控制，致使学生在企业的实习过程随意性较大，在很大程度上造成自主学习流于形式。

2.主要问题

在综合分析的基础上，按照示范性职业院校建设的根本要求。我们可以得出目前高职院校实践教学基地的教学模式中存在的主要问题。可以发现：目前的教学活动在很大程度上仍然是“知识本位”的模式，与高等职业教育人才培养目标的“能力本位”要求存在着诸多不适应，“教”与“学”的矛盾突出，实训基地在教学、教育、基地功能发挥、考核评价等方面存在明显的问题。

（1）教师和学生角色转换不够

传统的教学模式，教师是知识的主宰者和传述者，学生是知识的接收者和储存者，教师始终在教学活动中占主导地位，学生更多处于被动地位，教学活动的开展主要是以教师准备的内容来进行，而不是以学生需要掌握的技能为中心，学生没有自由选择和自主学习的机会，学生厌学问题比较突出。

（2）学生职业化养成教育有欠缺

部分高职学校没有建立真实或仿真职业氛围的校内实训基地，学生实习中不能感受企业的文化，缺乏基本的职业认知、职业目标，缺乏基本的职业道德、职业规范与良好的职业习惯等，造成毕业生的职业化程度低、不符合用人单位的用人标准。校外实训基地因各种原因，难以满足学生的顶岗实习要求，基本流于参观实习。实践基地教学模式中教学过程与岗位工作过程脱节，教学内容与企业真实工作任务脱离，职业化养成缺失。

（3）校内、校外实训基地功能发挥不全

目前，高职院校因人力、财力、物力等因素的限制，很多高职院校标准化校内实习基地群尚未真正投入教学使用，校内实训基地主要用于教学实训，缺乏相应的生产、研发、技术推广与服务等功能；缺乏一批相对稳定的、不同类型的校外实训基地，校外实训基地利用率低，主要成了毕业学生毕业实习、参观的场所，企业给学生提供的多是就业机会，而不是学习机会，不能真正做到顶岗实习，实训基地的作用没有得到充分发挥，实践教学基地资源利用率不高问题。

（4）考核、评价方式不够全面

原有的考核、评价方式，只能考共性的、统一的东西，重结果、轻过程，重理论、轻能力，考核、评价方式单一，注重教师评价，忽视了学生评价和社会评价，造成教师对学生综合学习能力和知识掌握情况评价得偏颇，不能全面、综合地评价学生的能力和素质，激励作用不强，影响了高职教育的人才培养质量。

轨道交通类高职院校实践教学模式的改革动向

通过广泛调研我们发现，当前许多示范性高职院校尝试进行了实践教学模式的改革与创新。但实践教学基地教学模式是依赖于实践教学主体不断总结、探索和建构的，它没有固定的样态。因学校不同、条件不同、特点不同、学科专业不同、文化背景和优势不同，主体经验和个性不同，不可能有完全统一的模式；另一方面，任何教学都是个性化的、教无定法。所以从理论上说，教学模式是开放性的、没有边界的概念。每一种模式都应该具有独特的个性，具有不同的价值、功能和特点，是具有自身意义和价值的多样化的存在。从实践上看，虽然我们的探索取得了一些初步的成果，找到了一些教学收效良好的实践教学模式，但与蓬勃发展的高职教育相比，实践教学模式的样态还比较单一，数量还不多，选择的余地不大，还不能适应高职教育整体发展的需要。在这样的前提和背景下，实践教学模式还要以创新为主导，要勇于实践，大胆探索，切实构建适合自身发展的新模式。

实践教学基地教学模式的研究与改革，是从某一特定角度、立场和侧面揭示了教学规律，比较接近教学实际、具有一定的科学性，容易理解和操作，是符合高职教育培养高技能人才目标的，是适应高职教育因用而学、因需而学，因技能而学的目标取向的。不是空洞的思辨，而是为了让人们去把握和运用，为实践教学提供一种可供模仿、示范具有可操作性的技术、技能和技巧，让老师们用来完成教学任务、获得预期的教学效果，而只有适用性的模式才能达成这一目的；才能被学生所接受，取得良好教学绩效；才能经得起教学实践的检验，传之久远。俗话说：“适用的就是最好的”――就是切合自身需要的、行之有效的。

参考文献：

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年），2010-7.

[2].大力发展中国特色的职业教育[G].大力发展中国特色的职业教育：全国职业教育工作会议文件汇编，高等教育出版社，2006.

[3]余组光，冯大军.职业教育应以就业为导向[J].职教论坛，2003，（15）.

[4]郭明维，何新征，杨倩.西部地方高校青年教师培养模式研究[J].中国高校师资研究，2011，03：31-35.

篇4

中图分类号：C913 文献标识码： A

天津开发区新交通现代导轨电车线路（以下简称“现代电车”）是亚洲第一条引入法国劳尔导轨电车的轨道交通线路。该线始建于于2006年4月，当年12月竣工投入使用，使用至今已达8年时间。现代电车线路为双线线路，全长约15.7公里。该线路系统采用28cm厚钢筋混凝土结构作为主要承载道床，使用C40混凝土浇筑。该线路采取的是在混凝土道路承载电车胶轮走形，单根钢轨导向的运行方式。随着运营年限的增长，现代电车线路各主要设备开始出现故障情况，其中尤以胀轨故障为最。本文将就胀轨故障的发展情况、发生原因以及解决措施等作详细叙述。

图1 天津现代现车示意图

一、现代电车正线胀轨故障概述

天津新交通现代电车线路采用的钢轨敷设工艺是，在浇注好的混凝土板块上反开承轨槽，将导向轨拨入承轨槽，固定位置后，浇注树脂进行加固。导向轨采用12m/根、28kg/m的特制钢轨进行焊接，现代电车全线钢轨除线路中部岔区外，全部实现无缝焊接。导向轨轨腰以下全部埋入树脂，现代电车线路中的树脂系统起到普通铁路线路中扣件的作用，对导向轨进行加固。

图2 板块示意图

此种施工工艺是在中方引入劳尔电车系统时，同时引进的法国技术。根据这种要求施工完成后，现代电车线路中的导向轨将全部固定在树脂中。根据法方说明，在系统设计使用寿命的30年中，导向轨系统将不会产生偏移、爬行和大规模的形变。

现代电车线路投入使用初期，导向轨系统表现正常，确实未出现较为明显的偏移和爬行现象。但随着使用年限的增长，导向轨系统也处现了各种故障。由于导向轨爬行而引起的树脂撕裂、夏季高温环境下的钢轨胀起现象开始逐渐发生，并且不断发展。从2011年开始，导向轨系统开始出现了胀轨故障。

在胀轨故障产生的早期，仅表现在正线导向轨在某一点发生毫米级的起胀，这种故障起胀高度小，并没有伴随周围树脂和路面的破坏，电车驶过时有微小颠簸或无颠簸感。由于此故障危害程度小，且当时没有适合的维修方法，故新交通运营部路轨专业并未做进一步的处理，而是对这种故障点进行严密的记录和观察。随着线路状况的不断发展，导向轨系统从2011年起开始出现大规模的严重胀轨，根据我们的统计，此类胀轨故障中，钢轨一般发生20cm―50cm高度的胀起，破损导向轨长度在10m左右，伴随有同等长度的树脂破损，严重的还伴随有当地混凝土板块的大规模破损。

图3 胀轨示意图

这种严重的胀轨故障通常会造成现代电车正常运营被迫中断数小时甚至数天时间，已经非常严重的影响了现代电车系统的正常运行，对乘客的安全乘坐造成了较大的安全隐患。

二、胀轨原因分析

2.1 胀轨故障统计

为了能够客观、正确的分析出胀轨发生的原因，我们首先对近几年来发生的胀轨故障做了统一整理和比对，形成以下表格：

表2-1

结合上述资料，技术人员分析出这些胀轨故障的发生有如下共同规律：

1、发生时间：胀轨均发生在天津地区全年气温最高的夏季（6、7、8月份），多发生在全天气温最高的14：00-15：30时间段；且存在故障发生日期晨间温度与午间温度温差较大的现象。

2、发生位置：多发生在路面混凝土板块垂向贯穿缝（胀缝、板块裂缝）部位。

3、伴随现象：多伴随有相应区域混凝土板块挤压胀碎现象（7次记录中有6次出现该现象）；胀轨时导向轨向上拱起；导向轨底部树脂平整、两侧整齐撕裂。

2.2 胀轨原因分析

根据前述规律，初步认为胀轨发生的原因如下：

1、外因：高温天气、早晚温差大；

2、内因：导向轨垂向有效性约束不够。

导致导向轨垂向有效性约束不够的因素较多，主要如下：

（1）伸缩缝分布不合理

根据对现代电车线路的设计竣工资料以及实际路况的调查结果，发现新交通现代电车线路在设计建设初期并没有根据明确的设计标准设置伸缩缝。国家道路交通相关设计规范并没有关于道路伸缩缝设置间隔的具体规定[1]；现有胀缝设置主要靠施工缝的设置完成，原施工缝约350―500米一处。这致使现代电车线路的现有伸缩缝分布极不合理，往往仅在路口位置以5―10米的间距布置2―3条伸缩缝，而两个车站之间超过500米的距离没有设置任何伸缩缝，这就导致了现代电车线路混凝土板块内部温度应力在随温度增大的情况下无法得到良好的传递和疏导，致使在某一处的温度应力增大到超过混凝土板块的承受上限时，在板块薄弱区域――伸缩缝处集中爆发，造成了混凝土板块翘起，带动导向轨胀起。

（2）胀缝实际结构不合理

根据现代电车运营管理部门2010年对全线路面接缝的普查、分析报告[2]，胀缝处传力杆无套筒（即两混凝土板刚性连接）、胀缝宽度不足（设计为20mm，实际在10～15mm，运营建议30～40mm）、胀缝填充材料弹性不足、路面混凝土板上层配筋减少等因素，大大削弱了胀缝的释放温度力及变形功能，从而导致混凝土板间挤压，在车辆持续碾压下，加速了缝两边混凝土板的破裂、相对上拱，最终加剧了导向轨、填充树脂、混凝土基槽三者间的约束失效。

（3）导向轨局部不均匀伸缩产生温度应力峰

胀缝分布不均匀、路面板纵向阻力不均，易引起导向轨的局部异常伸缩，相对压缩变形增加附近压力，相当于降低了锁定轨温，高温时使导向轨局部压力增大，形成应力峰，容易引起胀轨。

（4）环氧树脂约束系统自身稳定性不足

胀轨时，对应区域的环氧树脂普遍出现老化和开裂现象，无法提供足够的锁固力保持导向轨的垂向稳定性。

另外，在导向轨轨底上方设置有三角泡沫，该处的环氧树脂厚度不足1cm，加之树脂老化，也使得环氧树脂的锁固力大大降低。

三、解决措施

通过对上述线路胀轨故障原因的分析，导向轨胀轨故障的原因在于道路板块。由于新交通现代电车线路伸缩缝数量过少，在夏季高温条件下，混凝土板块内部应力开始大量集中且无法正常释放，就会在道路表面薄弱（通常在伸缩缝区域）的地点爆发，形成路面顶胀破损。如果这种顶胀破损进一步发展加剧或者道路内部应力过于集中的话，就会引起胀轨故障，直接威胁行车安全。所以，如果要解决正线钢轨胀轨问题，应首要解决混凝土板块伸缩缝分布问题。

天津现代电车运营部门在制定2013年治理胀轨故障的改造计划时，重点指出了将采取以下两种解决措施：

1、通过合理设置伸缩缝，缓解线路板块内部应力，使其尽量均匀的分布与释放，以消除引发伸缩缝病害和钢轨胀轨病害的主要原因；

2、针对树脂性能下降的问题，通过设置卯固扣件，加强对钢轨的锁固作用。

在缓解板块内部应力方面，计划通过伸缩缝维修、改造计划，在正线以100―150米为间距设置贯穿板块的伸缩缝。在线路改造实施以前，正线共计有真缝60条，平均缝间距为261米。2013―2015年，计划进行约60条新伸缩缝的开缝工作，使全线伸缩缝的平均间距缩小至200米以内。

在进行钢轨加固方面，计划在树脂破损较大处和胀轨可能性较大地段，以1m为间距安装卯固扣件（见下图）。结合对加装扣件的力学理论计算以及相应设计，可保证有效的提高对导向轨的垂向锁固力。

图4 锚固扣件示意图

四、工程改造效果

滨海快速现代电车运营部门自2013年启动了针对现代电车线路胀轨故障的正线线路综合治理项目。该治理项目共计分为两期实施，时间跨度2013――2015年，改造治理范围包含新交通现代电车线路全线。

结束语

该一期项目完工后，新交通现代电车线路南半环在整个2013年夏季均未发生严重的胀轨故障，往年已发生胀轨的几处高危地点皆表现正常。这证明了综合治理项目已经初步取得了良好的效果，起到了改善混凝土板块应力分布状况，有效防治胀轨故障的作用。