时间：2023-08-24 09:28:16
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一、专业培养目标定位
专业培养目标定位为：拥护党的基本路线，熟悉本专业的基本理论，掌握一般城市轨道车站工程、高架工程、区间线路工程及其附属工程等相关土建工程的施工技术，具备施工放样测量、施工组织管理、工程概预算编制、土工试验等基本技能，具备分析和解决车站、高架结构、区间线路技术问题的基本能力，具有良好的职业道德和敬业精神，面向城市轨道建设及基础设施建设一线需要的“下得去、留得住、用得上、干得好”的高素质技能型人才。
二、人才培养模式基本框架
中图分类号：U448文献标识码： A
引言
郑州市花园路与连霍高速公路互通立交，是郑州市城市路网中的一个重要节点，其中花园路是郑州市区南北方向的主要交通通道，是郑州市唯一的一条绿色通道，也是郑州市主要交通北出口之一。连霍高速公路郑州段是交通部规划的连云港至霍尔果斯国家主干道的组成部分，也是河南省交通最繁忙的路网中的一段，它横穿郑州市北部地区，是郑州市快速路网中的重要骨架道路。花园路立交桥梁工程：包括C匝道（跨连霍高速）桥、C匝道（跨花园路）桥、J匝道桥、K匝道桥、L匝道桥、M匝道桥、N匝道桥。本文只对C匝道（跨连霍高速）桥梁的抗震概念进行探讨。
C匝道（跨连霍高速）桥：跨径布置为（4x20m+4x20m）钢筋混凝土连续梁+（40.5m+39.5m）钢结构连续梁+（4x20m,4x20m）钢筋混凝土连续梁，部分桥段位于R＝67.75m曲线上。上部结构采用单箱多室斜腹板带圆弧断面，下部结构采用双柱式桥墩，采用矩形带弧形形式，墩顶设置横系梁，基础采用4根φ1.2m钻孔灌注桩。
图1C匝道(跨连霍高速)桥型布置图（单位: cm）
图2C匝道(跨连霍高速)桥桥墩横断面图（单位: cm）
基于抗震设计在城市桥梁设计工作中的重要作用和意义，在花园路立交设计工作中， 抗震设计作为一条红线贯穿于设计工作的全过程。桥梁结构的抗震设计，包括两个范畴：概念设计和参数设计，这两者是相辅相成的。概念设计是桥梁结构设计的一个重要环节，在欧美规范中，在抗震的概念设计非常重视。经验表明：对结构抗震设计来说，概念设计比结构计算设计更为重要，结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”。由于地震动的不确定性和复杂性，以及结构计算模型与实际情况的的差异，难以保证理论计算分析与实际情况完全吻合。作为正确的抗震设计，必须重视抗震概念设计，灵活而又合理地运用抗震设计思想，使计算工作不至于盲目而且更有针对性；同时，通过计算，可以对桥梁的抗震概念设计进行验证，或者对概念设计中考虑不周到的地方进行修正。
1桥梁抗震设计基本原则
结构抗震设计采用的是“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三级设防思想。《公路桥梁抗震设计细则》采用的是两水平设防，两阶段设计。第一阶段的抗震设计，采用弹性抗震设计，第二阶段采的抗震设计，采用延性抗震设计方法，并引入能力保护设计原则。通过第一阶段的抗震设计，即对应E1地震作用的抗震设计，可达到和原规范基本相当的抗震设防水平。通过第二阶段的抗震设计，即对应E2地震作用的抗震设计，来保证结构具有足够的延性能力，通过验算，确保结构的延性能力大于延性需求。
2桥位选择
选择桥梁建设场址时，应根据桥梁工程的需要，全面掌握场址处的地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料做出综合分析。应避免将桥址选择在地质情况不良的地方：断层、易产生滑坡的陡峭的山区、存在容易液化砂土或软弱夹层的坡地、大面积采空区等；而开阔、平坦地带的基岩、坚实的碎石地基、坚硬场地土或密实均匀的中硬场地是桥梁选址的有利地区。如必须设置在可液化或松软土层的河岸地段时，桥长应适当增长，将桥台置于稳定的河岸上，而桥墩基础要加强。
3结构方案的选择
3.1 立交匝道桥特点
互通立交的匝道桥，受地形、地物和占地面积等影响，其总体布局跟其他桥梁相比，有以下特点：
a)由于互动立交区匝道的最小平曲线半径可达到30m，如果桥梁刚好位于小半径曲线上，则该桥就可能做成曲线桥梁，且往往超高值较大，故桥梁的横坡较大；
b)由于要在短距离内实现高差，匝道桥往往纵坡较大；
c)桥面较窄；
d)匝道桥有时候要跨越主线或其他匝道，以及非机动车道，因此匝道桥的单跨跨径受到限制，不能减小。
综上所述，不难得出，匝道桥具有斜、弯、坡、异形等特点，属于不规则桥梁，在地震作用下的响应比较特殊，其抗震设计将更复杂，不仅要满足常规桥梁所规定的构造，而且在某些方面需要提出更高的要求。震害表明，曲线梁桥具有较高的地震易损性，薄弱环节较多，因此其抗震概念设计就显得尤为重要。
3.2 上部结构
由于匝道桥自身的特殊性，受力复杂，需要采用抗扭刚度较大的截面，且桥梁上部结构的整体性要好。因此，尽量选取具有连续的上部结构形式，避免采用松散的简支梁形式，减少伸缩缝，以防止落梁。抗弯、抗扭性能强，整体性强的现浇箱型的截面形式，是较为理想的城市桥梁抗震设计的备选结构截面形式。
3.3 下部结构
3.3.1 桥墩的形式
匝道桥一般相对较窄，桥墩一般采用双柱墩或者独柱墩，桥墩的刚度相对较小。在地震作用下墩身的弯矩和剪力一般不大，但是位移相对较大，如有较好的限位措施，对于抗震来说，未必是不利的。而对于小半径匝道桥来说，地震作用下，可能会导致桥墩会产生较大的扭矩，所以桥墩墩身宜采用抗扭刚度相对较大且整体性较好的结构，如独柱实心墩或者空心墩，如采用双柱式墩，应对其进行全桥空间地震响应分析，对关键部位进行加强。
3.3.2 桥墩的刚度
对于连续梁桥，同一联内各桥墩的高度不同而导致其抗推刚度相差较大，则水平地震力在各墩间的分配不均衡，刚度大的墩将承受较大的水平地震力，严重时可能导致刚度较大的桥墩发生破坏，从而导致全桥损毁。如果刚度中心和质量中心偏离，上部结构还将伴随产生水平转动，又可能导致落梁或者上部结构的碰撞，而匝道桥恰好容易符合这两个条件：纵坡较大，桥墩高差将会比较大；在小半径曲线上，地震作用下可能会出现上部结构的水平转动。
虽然匝道桥的桥墩高度相差较大，可以通过改变桥墩截面的形式或大小来对其抗推刚度进行调节。对于相对较高的桥墩，可以采用刚度较大的截面形式，或者增加其截面尺寸。如此一来，可以使得地震作用下各桥墩的水平地震相应达到均衡。
如果桥梁位于小半径曲线上，地震来临时，桥墩承受的水平力方向是不确定的，且有扭矩的存在。因此，桥墩截面的刚度在各个方向大致相同将会是比较好的处理方法。
3.3.3 桥墩的配筋方式
提高桥墩的延性对其抗震性能作用巨大，配置数量足够的，锚固合理的横向钢筋，对于墩柱来说，可以起到三个方面的作用：约束塑性铰区域内的混凝土，提高混凝土的抗压强度和延性；提高抗剪能力；防止纵向钢筋压曲。因此，箍筋或螺旋筋的间距应小一些。各国抗震设计规范对塑性铰区横向钢筋的最小配筋率都作了具体的规定。
图3C匝道(跨连霍高速)桥桥墩横断面配筋图（单位: cm）
4桥梁细节构造
4.1 支座
为保证桥梁刚度和质量的平衡，设计时应优先考虑采用等跨径、等墩高、等桥面宽度的结构形式。如不能满足也可通过调整墩柱的截面尺寸和支座等方法来改善桥的平衡情况。其中，调整支座可能是最简单易行的办法了，效果也显著。当采用橡胶支座后，由墩和支座构成的串联体系的水平刚度为:
Kt=KzKp/(Kz+Kp)
其中：Kt是由墩和支座构成的串联体系的水平刚度，Kz和Kp分别为橡胶支座的剪切刚度和桥墩的水平刚度。
水平地震力就是根据各墩串联体系的水平刚度按比例进行分配的。从上式可以看出，调整支座的刚度可以有效的调整各墩位处的刚度平衡。另外，如果地震设防烈度较高，须考虑将支座设计成抗震支座，以达到减、隔震的目的。
4.2 梁连接方式
匝道桥，尤其处于小半径曲线上的桥梁，桥梁应采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施。
图4C匝道(跨连霍高速)桥梁纵向抗震连接构造立面图（单位: cm）
图5C匝道(跨连霍高速)桥桥墩横向抗震挡块构造立面图（单位: cm）
5桥梁延性设计
我国在2008年颁布实施的《公路桥梁抗震设计细则》中增加了桥梁延性抗震设计和能力保护原则有关规定，增加了延性构造细节设计的有关规定，以期增加初始强度没有明显变化的情况下的非弹性变形能力，避免结构在大震中倒塌。
新西兰学者鲍雷等提出了能力设计原理。在新西兰最先广泛应用能力设计方法，其他国家也先后在各自的结构抗震设计规范中采纳应用了能力设计原理的一些基本概念。能力设计强调构件之间的安全度差异，通过这种差异，保证结构在强震中延性形式的出现，避免发生脆性破坏。同时为了保证结构在强震中延性形式的出现，在高烈度震区桥梁设计中应该重视延性构建的细部设计。
6结语
匝道桥由于其特殊性，在抗震设计中应予以特别关注。概念设计可以总体上把握桥梁的抗震性能，在桥梁抗震设计中起到指导性的重要作用。只有根据具体工程，始终坚持将桥梁的抗震思想贯彻于桥梁设计的全过程，按照桥梁抗震原则，具体实施设计工作，采取一系列有效的抗震措施。才能达到结构的良好的抗震效果。
参考文献
[1] JTG/T B02-2008，公路桥梁抗震设计细则[S].北京：人民交通出版社，2008.
近年来，我国在各大交通工程中积极投入大量的建设资金，逐渐提升了交通工程的建设效率。然而，在交通工程进步的同时，却缺乏具备专业素质与较高技能的人才，这就需要交通工程专业教师建立良好的实验教学模式，培养学生的动手操作能力，让学生掌握先进的专业技能，使其成为社会需要的交通工程专业人才。
一、交通工程专业实验教学模式建立与教学优化的现实意义
交通工程学科中，涉及许多基本概念与理论知识，传统的教学方式只能帮助学生记忆概念，而无法使其应用到实际操作中，如果教师不能对此予以重视，将会影响学生的学习效率，制约学生的实践操作能力。然而，在交通工程专业教师建立实验教学模式并对教学进行优化之后，可以将理论知识与实践操作课程联系起来，在激发学生学习兴趣的基础上，引导学生掌握交通工程各类技术，如交通工程规划、交通工程设计、交通工程运营管理等。同时，交通工程专业教师构建科学、合理的实验教学模式，可以从根本上提高实验教学的质量。这是因为教师在优化教学模式的过程中，可以由浅入深地设计教学方案，并将基础知识与综合知识有效融合在一起，丰富交通工程实验课程的教学内容，有利于调动学生的积极性与主动性，端正学生的学习态度，培养学生的学习能力、思维能力、创新能力等。
二、交通工程专业实验教学模式建立与教学优化的措施
在交通工程专业实验教育模式建立与教学优化过程中，教师要全面关注学生的实践能力，重点培养学生的创新与适应能力，提高实验教学效率。具体措施包括以下几点：
1构建交通工程专业实验课程体系框架
在构建交通工程专业实验课程体系框架的时候，教师可以将其分为四个层次：交通工程专业基础实验课程模式、专业技能实验课程模式、综合设计实验课程模式、创新研究实验课程模式；每个层次都要根据学生能力培养方案与应用实践等设置成若干模块。同时，教师要明确教学目标使学生在理解与掌握交通工程基础概念与理论后，逐步形成良好的实践能力，此时，教师就要重点关注学生的综合设计与演练情况，培养具备较强自主创新能力的学生。
2交通工程专业基础实验课程的设计
交通工程专业基础实验课程的设计，是促进学生理解与掌握教材基本概念的依托。教师在设计此类课程模式的时候，必须融入一些基础的实验课程作为教学服务体系。在此过程中，教师可以结合交通学、调查与分析等实验课程。例如：在课堂教学过程中，为学生提供雷达测速仪或仿真模拟软件等工具，引导学生参与到交通调查实验中，学生在参与实验的时候，教师要细致编排基础实验流程，在各个内容相互关联的情况下，紧扣交通专业课程教学，并且可以与后续的专业技能实验相互衔接，这样才能提高交通专业实验课程实施质量。
3交通专业技能实验课程的设计
在交通专业开展实验课程期间，教师必须重视专业技能实验课程的有效性。此时，教师可以将专业技能实验课程与基础实验联系起来，利用基础实验的理论等，引导学生参与到专业技能实验教学中，深化学生对专业理论的认识。同时，交通专业教师还要制订专业基本技能教学目标，引导学生掌握一些交通专业基本技能。例如：交通专业教师为学生设置调查、分析交通数据的实验活动，下发一些雷达测速仪器，要求学生在街道上利用手持式雷达测速器测量车辆的瞬时速度，在测量之后，要求学生将数据录入软件，然后利用软件分析数据，这样就可以有效培养学生的专业技能，提升学生的专业素质。
三、Y语
在开展实验教学活动期间，教师必须掌握学生的专业技能情况，培养学生具备交通工程专业动手操作能力，使其向更好的方向发展。
参考文献：
在传统的档案分类“十大类法”中，是把项目和设备安装分开的，即设两个一级类目：基本建设和设备仪器。在轨道交通建设项目中，这两类比较难以区分。尤其是设备部分概念的模糊，哪些设备安装可以随基本建设归类，哪些设备应单独归类。由于没有统一的标准，涉及档案资料的分类也就仁者见仁、智者见智。
一、轨道建设工程中设备分类的现状
轨道交通建设工程的组成可分为工程基本设施和运营设备系统两大部分：工程基本设施主要包括轨道、路基、隧道、桥梁、车站、主变电站、控制中心和车辆段综合基地项。运营设备系统主要包括车辆、供电、通风、空调、通信、信号、自动扶梯、防灾报警、屏蔽门、自动售检票、监控设施和给排水及消防等，所以在轨道交通建设工程中，设备安装工程是除土建工程以外的第二大工程，相应地，轨道建设工程施工资料也分为两大类：土建施工资料和设备安装资料。
在国家行业标准《城市轨道交通工程档案整理标准》（CJJ/T180-2012）里，施工资料就分为两大类：土建和机电设备施工资料，只是两类资料包含的内容与我们前面的划分有所不同。它将电力安装工程分为建筑电气和供电系统两个部分，把建筑电气纳入土建施工范围，供电系统则纳入机电设备安装范围。
在广东省地方标准《城市轨道交通工程文件归档要求与档案分类规则》（DB44/T1308-2014）里，施工资料类别的划分则复杂得多。土建施工范围只包括车站、区间土建、公共区装饰装修三个方面，将通风空调、给排水和消防、建筑电气（简称“风水电”）、车站设备区装修、智能建筑统称为建筑设备安装工程，将供电、通信、信号、电梯与自动扶梯、屏蔽门、地铁车辆等统称为系统设备安装工程，将控制中心、变电所、车辆段综合基地等的土建与设备安装合并在一起，作为一个独立的单位工程，称之为复合工程，另外还将人防、轨道、声屏障、钢结构等称为专项工程，与前面四类并列。
在这两个标准里，关于轨道交通建设工程里的设备分类并不统一：国家行业标准里除建筑电气外，其他设备统一称为机电设备。由于建筑电气与土建工程关系密切，而将建筑电气纳入土建工程的范围，使得建筑电气有无类可归的嫌疑。而广东地方标准则将风、水、电等设备称为建筑设备，将供电、通信、信号等称为系统设备。通常，“风水电”也称为通风空调系统、给排水系统、建筑供配电系统、电气照明系统、弱电系统，从这些设备的名称来看，也就是说风、水、电也是系统设备，所以，既然系统设备包含了建筑设备，那么就不能将系统设备和建筑设备并列。
这里出现了几个比较容易混淆的概念：机电设备、建筑设备、系统设备，建筑电气与供电系统，究竟如何区分这几个概念呢？
二、轨道交通建设工程中设备的概念
（一）建筑设备。建筑设备是现代建筑的重要组成部分，是为建筑物使用者提供生活和工作服务的各种设施和设备系统的总称。建筑设备种类繁多，按其作用可分为改善环境的设备（如调节空气温度和湿度的空调设备等）、提供工作和生活方便的设备（如电话、电视、电梯和卫生器具等）、增强居住安全的设备（如消防报警、防盗、抗震设备等）和提高工作效率的设备（如计算机管理、办公自动化设备等）等。按专业划分，建筑设备主要包括通风空调、建筑给排水和建筑电气三大类。
建筑安装单位的习惯做法是，把通风空调、建筑给排水和建筑电气即“风、水、电”统称建筑机电设备（简称建筑设备），与工业机电设备相对应。“风”指建筑物的通风空调系统，包括送风、回风、新风、排风及消声、减振和空气净化装置等；“水”指建筑物的给排水系统：包括生产给水系统、生活给水系统和消防给水系统，排水系统，热水供应系统；这里的“电”就专指建筑电气，也就是建筑供配电系统、电气照明系统、弱电设备、电梯和电气安全与建筑防雷等。建筑电气是建筑设备的一个专业组成部分。
所以，在建筑行业里的机电设备和建筑设备是同一概念的不同表达方式，即建筑机电设备，都是指组成建筑物的设备部分，依附于建筑物而存在，是建筑物现代化程度一种标志。
（二）机电设备。机电设备指机械和电力设备的总称。在现代社会，绝大多数设备都采用电力作为动力的情况下，机电设备的涵盖范围最广，当然也包含了建筑电气在内，在轨道建设工程项目中，几乎所有设备都是机电设备，那么把机电设备中的建筑电气归入土建范围，而将其他所有设备称为机电设备，有以偏概全之嫌。
道路安全系统，简而言之，就是对系统中的驾驶员、车辆和道路三者在系统中运行的状态进行分析和评价，并对有可能出现的故障提出解决措施的系统工程。在此系统中，这三个因素之间必须相互协调、相互作用，这样才能确保整个系统的安全性，道路的安全性也是经济快速发展的重要保障。但是，由于这三个因素变动性非常大，所以整个系统的安全性并不是绝对的，我们只能尽可能减小系统产生故障即发生安全事故的可能性，做好系统的维护工作。另外，关于道路安全系统这三个因素的作用主要表现为以下几点：其一，驾驶员在系统中占据着核心的地位，一方面所有的道路信息都是传递给驾驶员，由其作出反应的；另一方面，车辆是靠人来操控的，道路是不变的，所以，人自然成为协调二者的纽带和桥梁。其二，驾驶员是系统中最难改变的因素，因为车辆和道路这两个因素都是通过人来对系统产生影响的，即道路和车辆给道路安全问题带来的影响一方面是通过物理上的力学影响，另一方面就是通过影响人的行为而影响道路安全。其三，对于引起道路安全的因素，并不一定能通过改善此因素来找到解决道路安全问题的措施，最有效的也许是此因素之外的其他因素，并且我们应该更注重对道路和车辆这些设施的改进，而不能仅仅提高驾驶员的水平。
1.2道路安全系统战略的概念
道路安全系统中的各个因素是相互影响、相互作用的，这就产生了道路安全系统战略的概念，此概念一经提出，使得道路安全问题有了全面系统化的分析，有利于提前预防交通事故的发生，并提出科学有效的解决措施。在道路安全系统战略中包括以下几方面的内容：道路安全系统中相关因素的控制；提前进行交通事故的预防；制定一系列的道路人员行为准则规范；对发生交通事故伤亡率进行控制；在发生交通安全问题时开展紧急救援工作。通过对道路安全系统和道路安全系统战略概念的分析，我们可以看出道路安全系统是一个复杂的系统，很多因素都可能影响到系统的安全性，我们应该充分考虑各因素的影响，开展道路安全工程工作。
2道路安全工程
从上述内容可以看到，道路安全系统战略包含了很多内容，除此之外还涉及了如道路工程、经济学等其他众多学科内容，这其中最主要的就是关于道路交通安全事故的防治，再结合事故伤亡率和紧急救援等内容，我们又得出了道路安全工程的相关理论成果，道路安全工程的建设对道路安全也起到了非常重要的作用。
2.1道路安全工程的内涵
道路安全工程这一概念在我国尚处于发展的初期阶段，相关的理论定义还不够深入，结合了国外的相关研究我们可以得出，道路安全工程是从工程学的角度出发，对道路安全系统中的有关道路环境的因素进行研究，将研究的总结的交通信息结合道路环境进行系统性的分析，确定科学合理的有关道路维护和解决交通安全事故的有效措施，从而不仅能够减少道路安全事故发生的可能性，还能够促进经济的快速发展。道路安全工程主要包括以下两个层次的内容：首先，关于新路的规划和设计。我们要充分考虑到新路的规划和设计是否会带来安全隐患，同时也要对道路安全事故进行预防和控制，进行合理的规划和设计；另一方面，关于旧路的整治。对已有道路的整治工作也不能忽视，既要对已有道路进行改善来预防事故，又要对之前频发事故的道路进行整治来提高道路安全水平。
2.2道路安全工程对道路交通安全的作用
道路的安全系统中的各个因素中，道路与交通环境的因素对道路交通安全的影响最直接，深入研究道路安全事故发生的原因并找到解决的具体措施对道路安全具有非常重要的意义。道路安全工程在道路安全中发挥了不可替代的作用，具体主要包括以下几方面：其一，能够充分结合道路与交通环境的因素进行系统化的分析，虽然在过去交通治理的过程中人们认识到了道路交通安全问题需要综合各方面因素进行治理，但是却没能在实践中得到实施，道路安全工程的提出使得道路交通安全从规划设计到道路维护管理和事故安全处理都能形成一个整体的系统，各有针对性的对道路安全事故进行预防和控制；其二，道路安全工程能够加强对道路安全事故的预防。传统的道路安全规划中只关注单个因素是否符合标准，而道路安全工程则是从事故预防到后期事故处理都进行协调统一，防患于未然。另外，道路安全工程还关注道路交通安全事故频发的道路状况，将整治和预防有效结合。
OpenTrack简介
OpenTrack源于本世纪90年代中期瑞士联邦研究院，是一款采用面向对象的思想开发、拥有友好用户界面的仿真软件，可来解决轨道运营、轨道交通仿真等问题，广泛应用于轨道交通工程的各个领域。各国的轨道交通行业，轨道交通系统供应商，大型咨询公司和大学等都在使用OpenTrack进行科研研究、仿真和教学。
OpenTrack功能与仿真
OpenTrack软件包括以下几部分：路网的图形编辑器，列车属性编辑器，时刻表管理数据库，仿真，结果输出等。其中，1）路网图形编辑器对轨道网拓扑及与运营有关的信息进行编辑，如设定行车路线的起终点等。2）列车属性编辑器可以对列车的技术参数进行修改，如重量、长度、速度等。3）时刻表管理数据库包括到达和出发时刻、停站时间及列车编组信息。为了找出无冲突的时刻表，只有通过仿真程序来分析。同时，在仿真程序中还可以进行外部影响因素的敏感性分析，如额外的停站时间延误。4）整个仿真过程可以在计算机屏幕上通过动画演示。同时，控制方案也可以作为仿真的输入，以体现运营中人工干预的情形。该软件可实现自动列车运行过程仿真，能够用于适合我国轨道交通信号工程应用，常用功能包括：
1）仿真列车运行调度方式；
2）仿真分析车站、线路的运能，能够用于分析车站接发车能力，从而确定车站设置到发线数量是否满足要求，辅助确定车站方案设计；
3）仿真分析大型站场咽喉区道岔布置，能够用于分析咽喉区道岔使用频率，从而确定道岔排列的合理性；
4）列车运行计划合理性分析及优化，能够用于分析过程中可输出预定运行计划与实际运行情况的对照图）；
5）仿真非正常情况行车组织
6）仿真列车运行过程中外部因素影响的敏感性分析
7）车辆特征曲线分析（对将投入使用的车辆性能进行仿真分析）；
8）仿真轨道占用情况，辅助制定合理利用轨道计划；
9）列车运行中功率和能耗的计算。
OpenTrack在教学中的应用研究
为满足城市轨道交通发展和教学需要，本文以OpenTrack仿真模拟软件为实验平台，进行了一系列的轨道交通通信与信号课程实验的的仿真模拟设计与开发的研究。
1.信号设备认知实验仿真
城市轨道交通和铁路运输里为了保障运输的安全可靠，存在大量的信号设备，例如信号机、转辙机、轨道电路等，教学过程中，学生对这些信号设备的学习和认知主要来源于课本和网络上的资源，很难具体的操作和使用这些设备进行必要的学习和使用。OpenTrack提供了这些信号设备的仿真，学生可在OpenTrack里使用这些仿真组件进行线路的设计和站场设计从而更好的认知这些信号设备的功能。下图是学生在实验课程上依据实验要求设计使用的信号机操作界面。
图1.信号机选择及参数设置
在两站之间依据运行距离和行车参数等要求设置通过信号机，在轨道交通车站站区设置了上下行进站、上下出站信号机、轨道电路等，通过本实验的设计可让学生更加的了解这些信号设备的功能和作用，提升了本专业学生的认知水平，提高了教学效果。
2.轨道区段认知实验设仿真
OpenTrack里用双节点代表轨道电路里的绝缘节，在教学过程中发现学生很难理解轨道区段这概念，故在应用OpenTrack进行教学实验仿真研究过程中，设计了轨道区段仿真实验。设计结构如下图所示。
图2.轨道区段选择及参数设置
从上图可以看出两双节点间是一轨道电路，两信号机间为轨道区段。在实验后续研究开发过程中还设计了要求学生依据设计结构，标注出轨道区段编号、道岔编号等小实验，从而加深了学生对轨道区段、区段名等基础概念的认知。
3.行车进路认知实验仿真
进路，是轨道交通和大铁运营组织里一个比较重要的概念，直接影响后续课程《计算机联锁》等课程的教学效果，为此在教学过程中设计了行车进路设计仿真实验，从而使得轨道交通信号专业的学生能够深刻的理解这一概念。下图是学生在实验课基于OpenTrack仿真平台设计实验结果。
图3.行车路线设定及参数设置
从上边的仿真结果图可帮助学生认知进路基本概念，可总结出进路是由多个基于信号机控制的轨道区段。
4.运行路线和时刻表实验仿真
运行路线和时刻表是轨道交通和铁路运输里运营里一个重要基本概念，在《轨道交通通信与信号》课程里十分重要，不能正确的认知运行路线就无法深入理解轨道交通里的联锁控制技术，故授课过程中设计了基于OpenTrack平台的运行路线和时刻表的仿真设计教学研究，通过基于行车路线构建多条运行路线、通过列车运行时刻表控制行车，下图是运行路线和时刻表实验仿真实验设计结果。
从仿真截图可知，轨道交通运输首先要有行车路线，在行车时刻表的控制下才可有序、安全的进行行车，从而保证运营安全。但行车运行路线的设计需依据联锁关系，不可随意设计，在实验仿真过程中本专业学生可认知行车路线、行车时刻表、进路、联锁、敌对进路等重要概论，加深了对本专业知识的认知和理解。
5.仿真运行
OpenTrack可基于运行路线和时刻表仿真运行，输出动态可视化运行过程和各种数据，以便后续分析规划运营调度等研究。可调整机车运行各项参数从而得到不同的输出结果为合理设定运营最小调度时间提供模拟数据。从对仿真输出的数据绘制出的运营图修改可再次进行仿真运行，从而对轨道运营计划的调整、运营调度、发车时间的设定提供理论依据，更好的、高效的、安全的保证轨道交通运营。
在应用OpenTrack做仿真运行的仿真实验中，本专业学生可深刻体会到轨道信号设备在轨道交通运输过程中的巨大作用。
结束语
无论是在课堂教学还是在实验教学过程中，引入OpenTrack进行教学仿真，即加深了本专业学生对本专业知识的认知，激发了学生的学习兴趣，提高了学生动手能力，加深了学生对专业概念的理解，调动了学生主动科学研究的探索精神，对培养交通运输创新型、工程型专业人才具有重要作用。
本文系北京联合大学教育教学研究与改革项目《《轨道交通通信与信号》网络教学资源的建设及应用研究》研究成果。
[参考文献]
[1]高帆，谢世豪.基于opentrack的轨道交通运行仿真实验开发与设计[J].沿海企业与科技，2013.4.
[2]刘剑锋，丁勇，刘海冬.城市轨道交通多列车运行模拟系统研究[J].交通运输系统工程与信息.2005.01.015.
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.002
交通流三参数即流量、速度与密度，是开展交通流特性研究的重要参数，在学习的过程中不仅要了解基本概念，还要知道各种测量方法、分布特性及相互之间的关系。作者在教学过程中感觉到，对于初学交通工程专业的学生而言，会感到既陌生又熟悉。熟悉是因为基本概念都不是很难理解，陌生是因为当真正应用时又不知道该如何入手，例如怎么设计调查方案，如何进行科学的分析等。因此，在具体的教学过程中，如何针对交通流三参数的特点，科学地总结教学模式并开展一定的探索与改革，使学生从被动的教导变成积极主动的学习，对提高教学质量加深学生对专业知识的理解，具有重要的现实意义。
1 “四位一体”教学模式的基本概念
“四位一体”教学就是把教学理念、课程内容体系、教学方法和教学手段融合在一起的教学方法。即以课堂理论教学分析为基础，应用多媒体教学，利用实物进行实践教学，利用专业教学实践网站把上述几种方式有机结合在一起的新的教学模式。该教学模式统筹兼顾了教学目标、资源、平台、运行等各种影响并遵循教学管理的内在规律，在教学过程中，将课堂教学、学习、实践及科研环节融为一体，并对每个环节进行相应的教学改革，达到相互融合。“四位一体”的教学模式改变了传统的单一模式，将学与研有机结合起来，更易被学生接受，教学效果更好。目前，国内许多知名高校都进行了“四位一体”的教学模式的探索，如东南大学就将传统的知识传授型向研究型转变，建构了以学生为中心、以教师为主导的理论教学、实践教学、自主研学、网络助学的模式。
2 交通流三参数的基本特性
交通流三参数有：交通流量、速度和密集度，如何科学分析它们的特性及其相互关系，是建立科学的交通系统的规划设计、管理和控制的基础。交通流量是单位时间内通过道路某一地点或某一断面的实际交通参与者的数量，它是一个随时间变化的量值，根据研究的需要又分为年平均日交通量、月平均日交通量、周平均日交通量、高峰小时交通量等，同时交通量在空间与时间分布上具有不同的特性，在学习的过程中需要准确的理解。交通量的调查方法有许多种，总体上分为人工调查与仪器设备调查方法，但无论是哪种方法都必须深刻理解所调查对象的研究目的，从而合理的设计调查方案。
速度可以简单的理解为距离除以行驶时间的商，但在交通工程学中又分为地点速度、时间平均速度、区间平均速度等。地点速度也称为瞬时速度，是车辆通过道路某一点时的速度，时间平均速度是观测时间内通过道路某断面所有车辆地点车速的算术平均值，而区间平均车速的则有两种理解，一是车辆行驶距离与对应的平均行驶时间的商，二是某一时刻路段上所有车辆地点速度的平均值，二者虽然表面理解不同，但实质上是相同的。速度的调查方法也有多种，总体上也可以分为人工现场调查与采用一定的仪器采集数据后进行分析。
密集度的理解有两种，一是占用率，二是密度。其中占用率又包括了空间占用率与时间占用率，同时密度又与车头间距之间存在一定的关系，即要充分理解交通三参数的基本概念不仅要从简单定义上去体会，而且还需要更多的从实际的工程案例中去寻找相关的规律。
3 “四位一体”的教学模式在“交通流三参数”中的应用
笔者在“交通工程学”的教学过程中，尝试开展了“启发、体验、质疑、提高”四位一体的培养模式，对提高学生学习兴趣、掌握工程实践方法、学会分析解决现实问题，提升科研实践能力有着重要效果。
3.1 启发
在教学过程中，改变传统的讲授模式，将单一的老师讲解为主转换为老师讲解与提问相结合，根据课程内容设置不同的小问题，让学生带着问题去思考，从而激发学习的兴趣。如交通量的表达方式里面有很多种类型，讲解时首先介绍平均日交通量与年平均日交通量的表达方式与变化特征，然后提出如果以此类推，还可以哪些？在此基础上进一步提出交通量调查的目的可能是什么，调查数据可以有那些作用，反映什么问题？掌握地点车速的测量方法对于交通工程专业的学生来说很重要，而人工结合相关仪器进行测量是最基本也是最常见的方法之一。在测量过程中如何便于数据整理，减小测量误差很重要，因此在教学过程中首先讲解速度的不同单位的表达形式，让学生分析二者的关系，在得出后在此基础上进一步提出，在实际调查过程中，又可以如何利用这个关系？统计交通量与速度时都有流动车法，在讲解交通量与车速调查方法时，提出在一次调查过程中如何将两者结合起来。
3.2 体验
交通流三参数的实践性很强，不仅要掌握基本概念，还要学会实地交通调查分析。主要从两个方面开展教学：一是亲身体验数据的观测过程，在教学过程中，专门安排一周的时间让学生自己去实际测量开展调查。主要内容有：路段机动车和非机动车交通量调查；交叉口机动车、非机动车和行人交通量调查；路段的地点车速与区间车速调查等。如在交叉口流量调查过程中，每个方向至少需要两人，记录机动车、非机动车、行人的分类、流量、流向，在流量调查基础上，绘制交叉口流量图。二是对具体的工程案例进行数据分析。如给出某城市中心区的道路采用摄像法获取的视频后，首先介绍数据读取方法，利用Kmplayer软件读取数据。打开界面，右击鼠标播放跳转到转到时间/帧，鼠标点击画面，开始播放视频，按空格键暂停，再按恢复播放。然后讲解数据统计方法，选择道路的一个断面，统计视频中通过该断面每一辆的速度和到达时刻，然后通过简单运算和合并即可得到所需数据。在讲解基本分析方法后，让学生分组去进行成果整理。上述内容若在课堂上讲授，学生会感到索然无味，无法将知识点与具体问题联系到一起。但如果采取将课堂内容与具体实践结合起来，通过设计调查方案、开展数据处理与分析等，学生不仅易于理解，也不会出现死记硬背现象，实践技能得到极大提升。
3.3 质疑
主要是对学生具体的工程案例调查与数据分析过程中出现的问题进行指导。专门安排2节课的时间，要求各组将整理的成果用PPT汇报，主要内容包括各小组的调查与分析内容、内部分工及相关软件学习与运用情况，调查数据成果展示，心得及感想等。对学生的汇报成果进行一一点评，同时对调查过程中出现的问题进行讲解，如调查地点的选择是否合理，调查方案设计是否科学，数据分析是否有问题，如何科学的使用仪器设备，如何形成研究报告，如何展示研究成果等。通过全方位体验，使学生从实践过程中加深了对专业知识的理解，巩固了学习的成果。
3.4 提高
通过校企联合，鼓励学生参与各级各类科研项目的实践活动。目前扬州大学建筑科学与工程学院在教学实践过程中，多次组织学生参与了江苏省交通科学研究院、南京市交通规划设计研究院等单位组织的交通规划调查课题，并取得了一致好评。鼓励学生积极申报学院、学校的大学生科技竞赛项目，并积极参加全国交通科技大赛，其中有一个参赛作品获三等奖。
4 结论
经过一定的教学实践，在交通工程学课程中“交通流三参数”的教学中采用“启发、体验、质疑、提高”四位一体的教学培养模式，取得了较好的教学效果，对学生提升专业学习兴趣，培养分析解决问题的能力，积极参与科学研究发挥了重要作用。
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2现阶段我国城市交通管理工程技术应用的反思
ITS的概念和技术在我国的推广应用有效地推动了我国城市交通管理技术的发展。但是由于对ITS产生、发展的理解和研究不够深入、全面，在推广其应用的同时，忽视了基础的交通管理工程技术应用发展的重要性和必要性，甚至可以说对城市交通管理工程技术发展的基本规律尊重不够，导致城市道路的基础通行能力未得到有效、充分的发挥。当前我国城市面临的交通拥堵问题，固然有城市化进程快、机动车发展迅速、城市规划和路网规划不合理、公交体系不完善等重要因素作用，但也需要在交通管理工程技术应用上进行深刻的反思。1）交通管理工程技术应用缺少规划引导。纵观近十年来城市交通管理工程技术的应用，虽然取得了一些成绩，但是基本上还是技术引导需求，技术应用经历起伏较大：先是引进国外的交通工程科学与技术，开展交通基础设施建设和工程技术初步应用；然后，跟随国外的信息技术发展，转向了科技设施建设和智能化技术。结果导致我国许多大城市在交通硬件建设方面已达到国际先进水平，但却无法发挥其应有的效能，道路通行效率未得到有效提升。其根本原因在于，交通管理工程技术的发展缺少纲领性文件和长远规划，导致交通管理工程技术的研究、开发和应用缺乏前瞻性，创新和可持续发展能力不足；只是盲目追踪国外的发展脚步，尚未形成适合我国国情的技术应用体系。2）道路时空资源可挖掘空间较大。城市“畅通工程”的实施改变了许多传统的城市交通管理理念，城市交通精细化管理越来越受重视。单向交通、可变车道、禁止左转等管理措施逐步实施，待转区、导流线、渠化岛等渠化方法普遍应用，线协调控制技术得到推广应用。但是，一些问题仍然较普遍地存在：路口渠化不精细，交通标志和标线不规范、不协调、不连续；信号配时未根据交通流量和流向变化及时调整，盲目使用多相位，感应控制鲜有应用，非机动车和行人控制考虑得少，造成区域、干线、节点的通行效率低下。究其原因在于，交通管理工程技术应用时缺乏专门、细致的设计，交通管理工程技术应用精细化不够；在路口时空资源挖掘技术上还处于粗放式应用阶段，道路时空资源还未得到充分挖掘，并没有真正做到“寸土必争、寸秒必争”的精细程度，有待于进一步优化。3）交通管控系统功能未得到有效发挥。各地纷纷建设由交通信息采集设备和各种管控设备构成的信息采集终端，以及交通信号控制系统、交通诱导系统、交通指挥调度系统等，这些系统对于交通管理也发挥了一定的作用。但是，“重建设、轻应用”的倾向较为突出，由于采集设备种类多样，数据格式和接入不规范，导致数据难以融合处理，交通流运行态势无法准确获取；各种管控系统各自独立，接入标准不统一，导致信号控制系统无法互联互通，动态交通诱导缺少实时信息支持，实时指挥调度无法实现。上述问题的内在原因在于，信息采集终端和管控系统还未实现标准化；缺少对系统的功能要求和测试验证；在平台架构设计时，没有根据管控需求而盲目设置系统，导致出现系统不兼容、无法进行协控等问题，影响系统功能的发挥。4）交通管理工程技术缺少深入的研究和相应的专业人才支撑。近年来，有关城市交通管理的理论方法和工程技术研究较多，成果也颇为丰富，特别是随着“畅通工程”的开展，各地也涌现了一些应用案例。但是，现有大部分研究的针对性、实用性和可操作性不强，对交通管理工程技术的应用条件、范围及不同类型路口的实际应用方案等缺乏系统、深入的研究、开发，仍未真正形成能指导一线交通管理人员的实用技术规范，缺少典型示范工程的引领和适合我国交通流特性的指导手册。而且，交通管理工程专业人才匮乏，实践中还大多依靠经验式管理的传统手段。国外“工程案例+指导手册+专业人才”的模式值得借鉴，我们需要典型示范工程的引领，同时也需要制定指导手册，开发辅助软件，并配套大量的交警培训服务，吸引一批专业技术人才充实到交通管理队伍中，提高实战能力。5）交通管理工程技术咨询行业发展有待规范。国外在城市交通管理工程技术应用的实践中，培育了交通咨询设计行业，城市总体规划、路网交通规划和城市交通咨询同时平行地进行，而且往往交通技术咨询公司与城市规划咨询公司及其他咨询公司，共同组成项目“联合体”进行合作，为政府开展研究、编制方案、制定战略和提出策略建议。近年来国内城市总体规划和交通规划的发展有目共睹，据统计，城市总体规划和综合交通规划合同额已由10年前的3.72亿元增长到现在的93.2亿元，10年间增长了25倍[10]。但是，与国内外城市总体规划和路网交通规划咨询行业相比，目前国内的交通管理工程技术咨询行业仍然处于无序的发展状态，做规划的多，做设计的少，宏观规划与微观设计不匹配、不协调；缺少配套环境和行业规范，咨询收费也缺少统一标准；未能与城市总体规划和路网交通规划同步发展，结合也不紧密。城市交通管理工程技术咨询行业并未发挥出应有的作用，亟待进一步规范。
Abstract: Highway Preventive Maintenance in order to better maintain long-term good use performance of highway, from the operation and management and the economic and technological point of view, based on the detection of specific results and maintenance standards, take effective measures and scientific, effective maintenance and maintenance work, the highway asphalt pavement preventive maintenance time determine and make further study on the technology of preventive maintenance. For reference.
Key words: road construction; asphalt pavement; preventive maintenance; maintenance technology
中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013)
一、预防性养护的概念
从国内外研究和实践证明，确定一个规范的预防性养护的概念，有利于预防性养护工作的推广实施，有利于监督考核，有利于促进路网总体水平的提高，也有利于让有限的养护资金发挥最大的效益，获得最好的费效比。为此结合研究可以给出我国预防性养护的概念。
从狭义上讲：预防性养护就是在路面没有发生结构性破坏以前，为了更好地保持道路路面的良好运营状态，延缓未来的路面破坏，获取道路生命周期内的最大效益，在不增加结构承载能力的前提下，在适当的时间，采取相应的技术措施用以改善路面系统的功能状况，提升路面服务水平。
从广义上讲：预防性养护就是在道路没有发生结构性破坏以前，为了更好地保持道路的良好运营状态，延缓道路未来的破坏，获取道路生命周期内的最大效益，在不增加结构承载能力的前提下，针对道路出现或可能出现的病害，在适当的时机，积极采取路基维护、路面维修、桥涵维修加固、附属设施维护等相应的综合技术措施，用以改善道路系统的总体功能状况，提升道路服务水平。
二者的主要区别是：狭义的预防性养护概念仅仅局限路面，按照目前的养护技术规范中划分的养护工程类别，是路面养护工程中除小修保养、大修以外的养护工程，可以划入路面中修工程的范畴；广义的预防性养护的概念包含了国外的预防性养护和矫正性养护两个层面的内容，包括了道路设施中的路基、路面、桥涵及附属设施的全部内容，按照目前的养护技术规范中划分的养护工程类别，是除大修工程以外的包括维修保养中修工程，从“预防”的角度来看，小修工程是对小病害进行及时性修复，是防止大病害的发生，广义的预防性养护概念是全方位多层次的预防性养护的概念，是一个系统工程。以下就针对沥青路面的预防性养护做进一步探讨。
二、预防性养护的时机确定
预防性养护的经济性和有效性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机，在何种情况下采用预防性养护措施。在目前的实际应用中，路面预防性养护时机的选取方法主要有：
基于时间的确定方法
表1沥青路面处置措施时间表
根据设计施工资料和经验一般认为，每个路段大致都有一个需要进行预防性养护的时间。表1给出了沥青路面需要在不同的时间进行预防性养护措施。当然进行各种预防性养护的实际时间随交通水平和环境有所不同。但管理部门可以据此确定所辖路段进行预防性养的大致时间。这种方法与施工质量、交通量大小有很大的关系，经验性较强。
（二）基于路况的确定方法
基于路况的预防性养护就是从路面的实际破坏状况出发，找到进行预防性养护的临界破坏状态。定量确定路面状况可以利用已有的养护数据或路面管理系统（CPMS的）资源，采用路面养护指数评定系统货其中的某项指数来判断合时的时机。
（三）生命周期费用分析法
生命周期费用分析是在一定的时期内，通过分析某一路段的初见费用和以后的折扣费用来评价其经济价值的过程。生命周期评估法是目前应用比较广泛的一种方法。预防性养护推迟了昂贵的路面大修活动，但预防性养护要求提前支付养护费用。在不同时期支付同样多的费用由不同的经济价值，所以有必要进行经济分析。分析的方法是将分析其内不同时间支出的费用，按某一预定的贴现率转化为现在的费用。通过转化成单一的限制，可在等值的基础上比较各种方案。
三、预防性养护技术的内容
目前，国内普遍采用的预防性养护技术措施有如下几种：
（一）表面封层
表面封层包括雾封层、再生剂等方法，封层材料一般是单独的沥青或其他封层剂，有的也采用较细的沥青混合料。当沥青路面尚处于基本完好的状态，但已开始出现轻微龟裂、贫油的现象，表面封层是这一阶段养护的最有效手段。
（二）裂缝填补
裂缝填补是常规的养护措施。即使对沥青路面裂缝实施有效的填封，可以大大减少坑槽的形成和裂缝的进一步发展。根据我们的养护工作实践，对沥青路面的裂缝及时选用性能优良的密封胶进行有效的填封处理相当重要。
（三）石屑封层
石屑封层是一种经济型养护手段，随着材料改进与技术的发展，有些聚合物改型乳化石屑封层也越来越多地用于中交通量的道路。目前，高速公路沥青路面养护工作中石屑封层还少有应用。
（四）稀浆封层和微表处
稀浆封层尤其是微表处具有良好的抗滑性能、快速凝固成型、早期开放交通，施工过程简单，生产效率很高，因而它更加使用与大交通量和高速行驶的道路。微表处的厚度可达10～15mm，抗滑阻力和抗磨耐久性也比普通的稀浆放层更好，并可具有某些修复功能，例如由于改善平整度、修补车辙、轻度松散、泛油等病害的校正。
（五）薄层罩面
薄层罩面也是一种很早采用的传统预防养护方法，它是在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5cm的热沥青混合料，他可以有效防止品质正在下降的路面继续恶化，改善其平整度、恢复它的抗滑阻力，校正路面的轮廓，对路面也有一定的补强作用，但养护的成本一般较高。
图 我国沥青路面预养护对策选择流程图
四、预防性养护的意义
公路沥青混凝土路面在一定的运营阶段采用预防性养护措施，及时把路面病害及造成病害的因素处理在萌芽状态，才能有效延长路桥的中修、大修期，可降低路面养护费用，延长路面使用寿命，充分发挥养护资金的最大效益。为了更好地保持道路的良好运营状态，延缓道路未来的破坏，获取道路生命周期内的最大效益，在不增加结构承载能力的前提下，针对道路出现或可能出现的病害，在适当的时机，积极采取路基维护、路面维修、桥涵维修加固、附属设施维护等相应的综合技术措施，用以改善道路系统的总体功能状况，提升道路服务水平。广义的预防性养护概念才是全方位多层次的预防性养护的概念，才是道路养护系统的真正含义。
五、结束语
坚持预防性养护在延缓公路使用性能恶化速率、延长其使用寿命和节约使用寿命周期费用方面都有着重要的意义。因此，持续开展对路面及附属设施的日常检查，定期检查和检测评定，及早进行预防性养护，是控制公路病源，保持和改善道路的使用性能，提高公路经济效益的有效手段。
参考文献：
具体操作上，他们将地下一层空间作为各种交通方式的换乘界面，在地下二层，采用三条地铁线平行布置的三岛式车站方案，地下三层两条线路采用一岛两侧站台乘方案，5条地铁线之间乘便捷，换乘站位于国铁站房内，与国铁以及其他方面客流交十分方便，地铁全部开通后，乘客会享受到这种换乘方式的便捷和舒畅。
另外，轨道交通引入枢纽的另一个难题就是上下结构体系的结合。地铁车站和大型站房涉及到的技术是很复杂的，将两者结合难度就更大了。国铁站房要求大空间、大跨度，而地铁位于地下，采用大跨度不仅技术难度大，投资也会增加很多。针对不同行业的技术特点，徐向辉果断提出了主柱网与填充柱网结合设置的概念，将国铁站房大跨度柱网向下延伸到地铁部分，在大跨度中间，根据轨道交通限界和受力要求设置填充柱网，根据功能需求确定结构体系，技术合理，节约投资。徐向辉说：“轨道交通引入枢纽是轨道交通系统与其他系统之间从功能到结构体系以及实施建造的有机结合，不是简单植入。”
再有就是地下工程。地下工程规模大、技术难度大是虹桥枢纽的一个显著特征。针对这个基坑工程特点，“我们首次提出了组合基坑的概念，并研究给出其支护参数，提出总体明挖节点逆作的新型施工方法，针对大空间支撑体系提出等效线刚度的计算方法和刚度均匀的布置原则，并考虑温度应力、施工荷载作用等多项新技术和新方法，形成枢纽地下工程设计与施工成套技术。通过以理论研究为先导、以相关工程经验为参照，与施工单位密切配合，确保了工程安全稳妥顺利实施，创造了软土地区地下工程建设奇迹。”
在深达29.61米的地下，面临着重重困难和危险。即使这样，他们也没有退却，而是针对这些问题做了创新应对。在徐向辉心里，做设计应该是理念创新，只有理念上的创新才能创造原则上体积的创新。“我们针对枢纽关键技术难题成立课题攻关组，对软土地区深大基坑、基坑基础与结构一体化等方面开展研究，并将研究成果应用于设计与施工过程中，达到设计理念先进、技术系统性强、节约投资、便于实施的目标。”
交通现象是交通需求在有限时间与空间上聚集的结果,涉及人、车、路及三者之间的相互关系。几十年来,随着社会的不断进步和经济的发展,以及交通规模的不断扩大,交通科学越来越趋于向学科的综合化、系统的综合化和以人为中心的方向发展。在交通行为中,人的因素自始至终占据着绝对主要的地位。在道路、车辆设计等方面,人的因素对于保障交通安全起着基础作用。交通系统工程学已从原来对交通的局部管理和个别问题的解决上升到对交通全局性的系统研究,将逐步形成以人为中心的人―车―路系统工程。
1.应用型交通工程专业人才应具备的基本素质
(1)能够主动适应各个领域的需要。
据统计,交通工程专业人才就业的岗位主要有五类:①在交通运输管理部门从事行政管理、技术服务;②在企业从事技术开发与推广、经营与管理工作;③在高等院校、科研院所从事教学、技术推广与管理工作;④考取研究生继续深造,进行科研工作;⑤在其它非对口部门工作。毕业生的去向并不绝对集中于某一领域或某一行业,而出现各行业的需求均衡发展的局面,在不同行业中的发展,所需知识与素质的侧重点并不相同,因此,对于应用型交通工程专业人才的培养应能主动适应各个领域的需要。
(2)具备综合素质。
知识经济是充满竞争的创新经济,它要求人们不仅有必要的知识储备,而且能力适应、心理适应、思维适应、体力适应,只有具备综合素质的人才可能在交通经济与交通科技的快速发展中寻找到自己的用武之地。交通行业人才的综合素质包括思想道德素质、专业技术素质、身心素质和人文素质等。
(3)具有创新意识。
“创新是一个民族的灵魂”。随着科学技术的迅速发展,交通工程成为一门新兴学科、边缘学科和综合学科,电子与计算机技术的迅速发展及广泛应用,使交通行业进入一个不断创新的崭新时代。我国还是一个发展中国家,交通的管理水平、经济效益水平和科学技术水平,与发达国家相比还存在着巨大的差距,培养拥有创造意识的人才,对于加速交通科技进步,推动交通经济发展,逐步缩小与发达国家的差距,具有决定性作用和非常重要的意义。
(4)工程系统型。
交通学科的发展需要的是知识面较宽,如机电、计算机、经济分析、管理等方向能力都比较全面的“工程系统型”人才,即既懂工程技术,又懂得管理与工程背景的工程系统型人才,而不应以培养一技之长为满足,要从过于重视工程技术的专门性转变到更加重视工程系统的完整性,使他们不仅能从事专业技术工作,而且能了解与专业活动相关的经济与社会环境,甚至国际背景,成为系统的管理、策划、指导和决策者。
2.交通工程专业教学中存在的问题
对于交通工程专业主干课,目前各校都非常重视,我国从引进本专业以来,教学内容很少改变,不同院校的教学方式虽经过改革,但大同小异,收效不大,还存在很多问题。
(1)教学内容涉及面广,难以面面俱到。
交通工程学是一门综合性很强的学科。教学内容涉及社会学、心理学、管理学、运筹学、计算机技术等很多方面的知识。交通工程学课程内容多、概念多、公式多、系数多、符号多、教学环节多,但是学时少,若要面面俱到,教师只能泛泛而谈,学生只好走马观花,达不到培养目标的要求,而学生也难以胜任以后的工作。
(2)教师教学观念陈旧。
教师往往习惯于过去的教育教学观念,忽视了理论和实践相结合的方法,而且受传统应试教育观念的影响,导致学生过于追求考试分数而忽视能力培养,使教学计划与教学目标相距甚远,忽视学生素质教育的问题,不注重学习过程、学习方法与解决问题的独特性,缺乏空间想象能力,对学过的知识不能做到融会贯通、举一反三,严重阻碍了个性与创造力的发展。
(3)理论知识和感性认识脱节。
交通工程学具有很强的实践性,要求学生到交通现场观摩学习,但这种方式可操作性很小,究其原因,一是教学学时有限,现场教学需要花费大量时间,时间安排上颇受限制,难以完成规定的教学内容;二是交通方式多变,典型的交通方式涉及面大,每个城市的交通方式有限,难以让学生全面了解多方式、多层次的实际交通情况,要找到恰好适合教学内容的现场交通很难;三是学生数量多,交通现场的安全难以保证,外出调查和学习不利于学生的人身安全。
(4)教学内容难以学以致用。
交通工程学涉及面广、理论性强,理论知识的学习使学生在学习和毕业后的实践中往往觉得难以学以致用。另外,传统的交通工程学教学方式是讲授原理和方法,这样的教学方式很容易使学生把注意力集中在具体的概念和原理方法上,死记硬背一些基本概念和各种方程计算上,不能举一反三,利用系统原理来解决现阶段存在的交通问题。另外,学生的理解能力存在差异,导致对交通现状的了解和认识存在较大的差别,教师在授课时不可能做到兼顾每一个人。
3.交通工程专业教学改革探讨
专业水平和教学质量,在很大程度上取决于“教”与“学”关系的结合度,“教”与“学”是一个有机的整体,如何正确处理两者的关系,充分调动教师教与学生学的积极性,产生良好的效果,对于课堂教学尤为重要。
(1)注重教学设计。
新办专业的教学往往以青年教师为主体,其知识体系的构建与教学经验相对较为欠缺。为了保证良好的教学效果,在教学过程中尤其强调备课环节的质量。要求教师在精心准备内容的同时更要学会分析教材并进行教学设计。教材分析是教师进行教学设计的基础,教师在深刻理解教材的基础上,才能在教学设计中充分体现教材内容的目的性、逻辑性、层次性,才能灵活运用、组织,深入浅出地上好每一堂课,启发学生“思考”、“探究”、“发现”、“记忆”,从而取得良好的教学效果。
(2)注重师生互动与交流。
充分发挥学生学习的“主体性”,变以“教师为中心”为以“学生为中心”,变“被动学习”为“主动学习”。采取讲解与研讨相结合,常常提出一些有启发性的问题开展师生交流、小组交流,教师以指导者、支持者、参与者、欣赏者和合作者的身份出现,通过启发、点拨、交流等方式,鼓励学生发表独特见解、提出异议,这种探究式学习方法,有利于学生发散思维,集中探索,提升认知能力,实现学生自主学习与个性化学习。另外,教师应注重“课后反思”,主要包括三个方面:反思上课是否吸引了听众,是否让听讲的人有了体验和回味;反思有什么地方需要改进。除个人反思总结外,教师之间应相互听课,相互提意见、提建议,这样可使教师的责任感加强,教学的目的性更为明确,教学的成效也日益明显。
(3)注重第二课堂与知识拓宽。
为了拓展学生的知识面,应经常聘请校内外专家学者进行规划设计、工程施工、交通管理、交通安全等方面的讲座,并与部分工程局、市政工程公司等取得联系,接纳同学前去参观学习,同时建立实习基地,进行实际生产活动,稳定的实习基地是实践性教学活动的基本前提和保证,实习基地的设施、条件直接影响着实习教学的质量。目前各高校的实习基地普遍采取校内外相结合的形式,校内的实习基地主要由各专业学科的实验室、基础实验室等组成,而校外的实习基地建设都是采用校内外结合,校企共建、共管的建设模式。充分利用学校与社会两种资源开展实践性教学,可加强专业知识教育,培养学生实践能力、综合素质、创新能力,同时也激发学生深入学习本专业知识的兴趣。
交通行业发展的日新月异,注定了在教学活动中教师要根据教学要求,改革创新,开拓思路,积极开展教学研究,不断改进教学方法,使该项教学内容日趋完善,培养学生全方位、多方法地解决在交通规划、设计、管理与科学研究方面问题的能力,从而适应社会对毕业生能力的需求,使学生成功迎接择业的挑战。
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