大學(xué)本研系列課程城市軌道交通模塊設(shè)計要點(diǎn)

[摘 要] 課程是學(xué)校最重要的產(chǎn)品之一，在軌道交通行業(yè)大發(fā)展的新時期，大學(xué)開設(shè)城市軌道交通系列模塊課程具有一定的現(xiàn)實性要求。該文首先分析了城市軌道交通的行業(yè)特征，并比較分析了非行業(yè)特色與行業(yè)特色高校的異同點(diǎn)，本著模塊化設(shè)計的原則，提出了大學(xué)本研交通運(yùn)輸類系列課程城市軌道交通模塊設(shè)計要點(diǎn)及具體教學(xué)內(nèi)容安排，總體上涉及五大模塊：線網(wǎng)規(guī)劃模塊、車站設(shè)計與運(yùn)營模塊、行車組織模塊、客流組織模塊、運(yùn)營管理模式與車底運(yùn)用模塊。旨在逐步促成各類大學(xué)自身的特色，更好服務(wù)于學(xué)校、地方、行業(yè)的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞] 行業(yè)特色;城市軌道交通;課程模塊;人才培養(yǎng)

[作者簡介] 張嘉敏（1979—），女，吉林大安人，工學(xué)博士，山東科技大學(xué)交通學(xué)院講師，主要從事交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理研究。

[中圖分類號] U239.5? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）38-0146-03? ? [收稿日期] 2020-03-17

經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通先行;交通強(qiáng)國，城軌擔(dān)當(dāng)。截至2019年底，全國共有40個城市開通城市軌道交通，線網(wǎng)運(yùn)營里程達(dá)6730.27公里的，50多個城市在建線路達(dá)6000多公里，城市軌道交通成為城市公共交通的骨干，呈現(xiàn)出信息化、多樣化、密集化、高速化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的特征。軌道交通大發(fā)展時期，也是行業(yè)、企業(yè)大量用人之時;亟須各類高?！ǚ切袠I(yè)特色高校（本文所指的“非行業(yè)特色”具體是是指非軌道交通行業(yè)特色）開設(shè)城市軌道交通系列課程來同步培養(yǎng)各層次的軌道交通系統(tǒng)人才。比如山東科技大學(xué)作為一所以煤炭行業(yè)為特色但設(shè)有交通學(xué)院的省屬地方高校，青島、濟(jì)南、泰安三地辦學(xué)，其中青島軌道交通線網(wǎng)遠(yuǎn)景規(guī)劃由市區(qū)軌道交通和軌道交通快線組成，線網(wǎng)長度814.5公里，投資4000億，400多座車站，18條線路，未來將形成“84418”的格局，建成后將實現(xiàn)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營，在當(dāng)前形勢與未來發(fā)展趨勢下，為把握契機(jī)以更好的服務(wù)地方與行業(yè)。與此同時，軌道交通系列課程模塊設(shè)計方案在實施上應(yīng)具可持續(xù)性、前瞻性，構(gòu)建合理全面的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，以便為行業(yè)特色高校與非行業(yè)特色高校進(jìn)行雙一流建設(shè)、工程教育認(rèn)證、提升ESI學(xué)科排名與新工科建設(shè)等奠定堅實的基礎(chǔ)，避免因起步規(guī)劃建設(shè)階段考慮不全面而制約后期發(fā)展，爭取能夠以軌道交通系列模塊課程建設(shè)為契機(jī)，打造學(xué)校的新工科品牌。

一、城市軌道交通行業(yè)特征

根據(jù)《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》，城市軌道交通是以電能為動力，采用專用導(dǎo)向系統(tǒng)運(yùn)行的城市公共客運(yùn)交通系統(tǒng)，具有運(yùn)量大、速度快、安全可靠、準(zhǔn)點(diǎn)、舒適等特點(diǎn)，主要服務(wù)于城市居民出行中大規(guī)模、長距離、集中化的部分;其系統(tǒng)制式主要有地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)、有軌電車、單軌系統(tǒng)、磁浮系統(tǒng)、自動導(dǎo)向軌道系統(tǒng)，其中前三種制式最為常見。近年來，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，促使軌道交通行業(yè)呈現(xiàn)“關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展水平越來越高、系統(tǒng)集成化水平越來越高、技術(shù)與管理融合程度越來越高”的“三高”發(fā)展趨勢[1]。

城市軌道交通屬于城市交通的一個分支，其服務(wù)形式為城市客運(yùn)公共交通，以軌道運(yùn)輸方式為主要技術(shù)特征，其服務(wù)層面有市區(qū)軌道交通（以市區(qū)中心城為基本范圍，形成較高密度軌道網(wǎng)絡(luò)，并向外適當(dāng)延伸輻射;客流特征以中心城范圍內(nèi)的中長距離出行為主）、市域軌道交通（以市區(qū)中心城為核心，形成市域（或都市圈）范圍內(nèi)的外圍組團(tuán)、副中心或衛(wèi)星城市之間的聯(lián)系走廊;客流特征以中心城與組團(tuán)之間聯(lián)系為主，兼顧內(nèi)部客流）。城市軌道交通的發(fā)展經(jīng)歷了初步發(fā)展階段（1863—1924年）、停滯萎縮階段（1924—1949年）、再發(fā)展階段（1949—1969年）、高速發(fā)展階段（1970年至今），目前我國許多城市的城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營實體正逐步從單一線路模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化線路模式，如何在網(wǎng)絡(luò)條件下做好軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營組織與管理，應(yīng)成為高校軌道交通模塊課程體系設(shè)置的核心內(nèi)容之一。

二、軌道交通行業(yè)特色高校與非行業(yè)特色高校的比較分析

各類高校都在聚焦探索特色高等教育之路，行業(yè)特色大學(xué)長期服務(wù)于行業(yè)發(fā)展，積淀了濃厚的行業(yè)背景底蘊(yùn)，學(xué)科分布相對集中，在長期的辦學(xué)實踐中，依托相關(guān)行業(yè)在辦學(xué)理念、學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)、大學(xué)文化等方面形成了具有鮮明個性的穩(wěn)定特征。相比較而言，非行業(yè)特色高校欠缺相應(yīng)的行業(yè)背景支撐，在校企結(jié)合方面處于行業(yè)優(yōu)勢，在行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)起步晚、起點(diǎn)低、師資力量薄弱（但可通過人才引進(jìn)在短期內(nèi)彌補(bǔ)專業(yè)人才短缺的不足）。

當(dāng)前行業(yè)特與非行業(yè)特色高校面臨著類似的高等教育發(fā)展際遇：工程教育認(rèn)證、雙一流建設(shè)、ESI學(xué)科排名、新工科建設(shè)，交通強(qiáng)國建設(shè)等;促進(jìn)科教/產(chǎn)教融合，培養(yǎng)工程型、應(yīng)用型、研究型、復(fù)合型人才。特別是目前國家積極推動“走出去”戰(zhàn)略，對軌道交通各專業(yè)人才的創(chuàng)新能力、工程實踐能力、專業(yè)融合能力的要求越來越高，迫切需要具有“高水平、高集成、高復(fù)合”特點(diǎn)的專業(yè)技術(shù)人才[1];這對于行業(yè)特色大學(xué)的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)、文化傳承提出了挑戰(zhàn);在新的起點(diǎn)，對于非行業(yè)特色高校既是機(jī)遇，也將是更大的挑戰(zhàn)。

三、城市軌道交通系列課程模塊方案要點(diǎn)

面對我國軌道交通的快速發(fā)展和新技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的形勢，對比行業(yè)特色高校，綜合起來，非行業(yè)特色高校交通運(yùn)輸專業(yè)城市軌道交通模塊課程方案應(yīng)包括線網(wǎng)規(guī)劃、車站設(shè)計、行車組織、客流組織、車底運(yùn)用管理幾方面的設(shè)計要點(diǎn)。

（一）線網(wǎng)規(guī)劃模塊

城市軌道交通線網(wǎng)可分為普線網(wǎng)（旅行速度在30km/h～40km/h的普線A和20km/h～30km/h的普線B）和快線網(wǎng)（旅行速度在65km/h以上的快線A和45km/h～60km/h的快線B）兩大類，線網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)遵循面—點(diǎn)—線的規(guī)劃思路[2]，遵循其技術(shù)屬性的物理邏輯與社會屬性的價值邏輯，依據(jù)以需求預(yù)測為前提基礎(chǔ)這一交通規(guī)劃領(lǐng)域的“預(yù)測—供給”范式，總體上應(yīng)講透兩大線網(wǎng)規(guī)劃方法：（1）總量控制下的點(diǎn)、線、面分層分析法，這實質(zhì)也是城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的流程;（2）“節(jié)點(diǎn)錨定全網(wǎng)”法，這實質(zhì)也是“先樞紐后網(wǎng)絡(luò)”的城市軌道交通線網(wǎng)優(yōu)化理念。具體內(nèi)容上應(yīng)涉及線網(wǎng)構(gòu)架（軌道交通客流走廊甄別、線路走向布局、路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）、線網(wǎng)規(guī)模匡算（線網(wǎng)密度、系統(tǒng)能力、形態(tài)規(guī)模）、樞紐規(guī)劃（城市軌道交通樞紐選址及其吸引范圍）、網(wǎng)絡(luò)演變機(jī)理及生成方法[3]、規(guī)劃方案的評價比選[4]等知識要點(diǎn)。

（二）車站設(shè)計與運(yùn)營模塊

交通樞紐場站設(shè)計與運(yùn)營，是一門交通工程學(xué)與運(yùn)輸組織學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科，其處理問題具有多解性、近似性、經(jīng)驗性、模糊性、綜合性等特點(diǎn)。通常，交通樞紐場站設(shè)計與運(yùn)營應(yīng)回答如下問題：（1）交通樞紐場站設(shè)計中應(yīng)該配置哪些設(shè)施設(shè)備？如何整合布局這些設(shè)施設(shè)備使其組成一個系統(tǒng)？（2）如何兼顧運(yùn)營便利與工程節(jié)省，貫徹運(yùn)營提前介入的思想，選擇決策策略與運(yùn)營控制方案，以便取得最大化的處理效果（如客運(yùn)快速化、貨運(yùn)物流化）與最小化的資源占用？首先應(yīng)明確從不同的角度（如建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、線路在運(yùn)營中的功能、地理區(qū)位和城市功能等），可將城市軌道交通車站劃分為不同的類別[5]。圍繞“設(shè)計以運(yùn)營為導(dǎo)向，設(shè)計為運(yùn)營服務(wù)”這一主題，交通運(yùn)輸專業(yè)研究車站設(shè)計應(yīng)主要從運(yùn)營的角度出發(fā)，按車站在線路在運(yùn)營中的功能，城市軌道交通車站可劃分為中間站、折返站、換乘站、樞紐站和終點(diǎn)站，主要知識點(diǎn)應(yīng)涉及各類車站規(guī)模與布局結(jié)構(gòu)的確定、站廳與站臺設(shè)計、配線設(shè)計、列車在車站的作業(yè)方式（站前折返、站后折返）、乘客在站內(nèi)的行走流線設(shè)計、尋路導(dǎo)向標(biāo)識設(shè)計等，具體講課內(nèi)容應(yīng)涉及車站的組成與特點(diǎn)、車站的分布與站臺布置形式、車站線路的設(shè)置、換乘車站設(shè)計、車站折返能力、車站客流控制、線網(wǎng)換乘模式、智能車站的特征含義/層次結(jié)構(gòu)/智能化業(yè)務(wù)功能等方面。

（三）行車組織模塊

根據(jù)軌道交通線網(wǎng)的演化，行車組織主要分為兩個階段，即單線階段和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營階段，主講模塊應(yīng)涉及城市軌道交通運(yùn)輸計劃與開行方案（全日行車計劃、城市軌道交通車站與車場技術(shù)作業(yè)、發(fā)車間隔、列車編組、乘務(wù)計劃）、行車調(diào)度工作組織、列車運(yùn)行圖與能力、列車運(yùn)行過程控制[6]、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營組織模式與資源共享技術(shù)（如網(wǎng)絡(luò)化行車組織模式、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的票務(wù)清分清算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源運(yùn)營共享技術(shù)等）、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營組織方法與實施技術(shù)（如列車過軌運(yùn)輸組織方法、共線條件下的列車運(yùn)行組織方法、多交路列車運(yùn)營組織技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)列車運(yùn)行計劃一體化編制方法、快慢車運(yùn)行組織方法、多編組與變編組列車運(yùn)行組織方法、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度指揮與應(yīng)急處置方法）、節(jié)能優(yōu)化[7]等軌道交通運(yùn)行管理與行車調(diào)整方面的主要知識點(diǎn)。

（四）客流組織模塊

客流是城市軌道規(guī)劃設(shè)計與運(yùn)營管理的基礎(chǔ)，類似于行車組織，城市軌道交通客流組織也應(yīng)分兩個階段：即單線階段和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營階段，主講模塊應(yīng)涉及客流特征（包括數(shù)量特征、時間特征、空間特征、流向特征）、乘客出行行為（包括出行路徑選擇、出行時間選擇、出行OD選擇）、客流模態(tài)演化機(jī)理、初期/近期/遠(yuǎn)期客流預(yù)測及其后評估理論與方法、客流計劃[8]、客流分配、客流組織方案設(shè)計、跨線乘客換乘組織模式[7]、客流擁擠傳播與控制方法、大客流（包括可預(yù)見性大客流和不可預(yù)見性大客流）運(yùn)營組織方法[9]、常態(tài)與非常態(tài)限流措施[10]、客流誘導(dǎo)技術(shù)、城市軌道交通與常規(guī)公交客流一體化問題、票制票價政策等主要知識點(diǎn)。

（五）運(yùn)營管理模式與車底運(yùn)用模塊

城市軌道交通運(yùn)營管理模式，從投資主體的角度，可分為單一政府投資、政企合股、私企獨(dú)資、資產(chǎn)證券化融資;從建設(shè)和運(yùn)營的關(guān)系角度，可分為建設(shè)、運(yùn)營聯(lián)合一體模式，建設(shè)、運(yùn)營單體獨(dú)立模式;從運(yùn)營主體的角度，可分為政府自主運(yùn)營或稱國營、委托運(yùn)營、租賃運(yùn)營、特許運(yùn)營;從運(yùn)營組織形式的角度，可分為事業(yè)部、分公司、子公司。在此模塊應(yīng)注重理論與實踐相結(jié)合，以培養(yǎng)行業(yè)管理人才為目標(biāo)導(dǎo)向，分析各種運(yùn)營管理模式的特征與適用性。城市軌道交通車輛盡管形式不同，但均可由車體、轉(zhuǎn)向架、制動裝置、風(fēng)源系統(tǒng)、電氣控制、輔助電源、通風(fēng)采暖及空調(diào)、內(nèi)部設(shè)備、車輛連接裝置、受流裝置、照明、自控監(jiān)控等系統(tǒng)組成。車底運(yùn)用模塊應(yīng)主要涉及車底運(yùn)用數(shù)量指標(biāo)計劃、車底運(yùn)用質(zhì)量指標(biāo)計劃、運(yùn)用車保有量計劃、列車交路計劃、車底運(yùn)用與檢修計劃[6]等主要知識點(diǎn)。

四、結(jié)束語

行業(yè)特色往往是影響高校專業(yè)發(fā)展的重要因素，大學(xué)本研城市軌道交通系列課程模塊的設(shè)計，需以學(xué)校的辦學(xué)類型、層次、服務(wù)面向?qū)ο鬄榍疤?，確定合理的培養(yǎng)目標(biāo);遵循高等教育基本規(guī)律，堅持基礎(chǔ)知識、工程能力、綜合素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，堅持知識結(jié)構(gòu)和課程體系統(tǒng)籌優(yōu)化的原則;積極借鑒高水平行業(yè)特色高校發(fā)展的成功經(jīng)驗，依托行業(yè)，瞄準(zhǔn)行業(yè)，根據(jù)通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定學(xué)校專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，緊密結(jié)合城市軌道交通的行業(yè)特征，搶抓機(jī)遇，提煉要點(diǎn)，合理定位，構(gòu)建適宜的課程體系和教學(xué)內(nèi)容;為了確保課程模塊的教學(xué)實施效果，對于非行業(yè)特色高校，在授課師資力量的配置方面，應(yīng)特別注意力爭讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，進(jìn)而處理好“講什么”與“怎樣講”的問題，推動專業(yè)課程與師資力量的耦合發(fā)展，基于OBE創(chuàng)建并完善城市軌道交通系列課程教研體系模塊[11]，逐步促成各類大學(xué)自身的特色，更好服務(wù)于學(xué)校、地方、行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張星臣，董俊等.軌道交通行業(yè)特色大學(xué)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2015：23-26.

[2]周敏，徐成永.當(dāng)前城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)芻議[J].都市快軌交通，2015，28（6）：45-49.

[3]過秀成，孔哲.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)演變機(jī)理及生成方法[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[4]羅曉，江家驊.城市軌道交通規(guī)劃環(huán)境影響評價[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2008.

[5]何靜，司寶華.城市軌道線路與站場設(shè)計[M].北京：中國鐵道出版社，2015.

[6]徐瑞華.軌道交通系統(tǒng)行車組織[M].北京：中國鐵道出版社，2016.

[7]毛保華.劉明君等.軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營組織理論與關(guān)鍵技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2011.

[8]馬駟，饒詠.城市軌道交通運(yùn)營管理[M].科學(xué)出版社，2017.

[9]唐巧梅.城市軌道交通大客流運(yùn)營組織方法研究[D]，西南交通大學(xué)，2013.

[10]Jiang Man，Li Haiying.Metro passenger flow control with station-to-station cooperation based on stop-skipping and boarding limiting[J]，Journal of Central South University，2017，24：236-244.

[11]張嘉敏.基于OBE軌道交通規(guī)劃與管理方向教研體系創(chuàng)建——以非行業(yè)特色省屬地方高校向世界高水平應(yīng)用研究型大學(xué)邁進(jìn)為愿景[J].高教學(xué)刊，2019，106（10）：20-23.

Design Points of Module Series of the Course on Urban Rail Transit for Undergraduates and Graduates

ZHANG Jia-min

（College of Transportation，Shandong University of Science and Technology，Qingdao，Shandong 266590，China）

Abstract：Curriculum is one of the most important products of universities.In the new era of the great development of rail industry，it is necessary to open the rail course series for universities.At first the features of Urban Rail Transit are analyzed，and the differences between the industrial and non-industrial universities are compared.Based on the principle of module design，the design points for the Urban Rail Transit course series of the undergraduate transportation major and the arrangement of the concrete teaching contents are proposed，which includes five modules in general：line-network planning module，station design and operation module，train operation module，passenger organization module，operation mode and train set circulation mode.It aims to help to form the industrial characteristics，so as to serve better development of the university，the local and the industry.

Key words：industrial characteristic;Urban Rail Transit;course module;talent cultivation