解析工程塑料在铁路客车和地铁车辆内装中的应用

第一篇：解析工程塑料在铁路客车和地铁车辆内装中的应用

描述：在铁路客车和地铁车辆内装中使用工程塑料，在一定程度上可以满足消费者的需要，符合该行业市场发展。本文介绍了PC及PC合金等工程塑料的优势及在铁路及地铁行业的应用情况与市场前景，相信未来工程塑料将为铁路和...【摘 要】 在铁路客车和地铁车辆内装中使用工程塑料，在一定程度上可以满足消费者的需要，符合该行业市场发展。本文介绍了PC及PC合金等工程塑料的优势及在铁路及地铁行业的应用情况与市场前景，相信未来工程塑料将为铁路和地铁行业的发展做出更大的贡献。

铁路客车和地铁车辆具有客流量大、使用寿命长等特点，在铁路客车和地铁车辆运营中，为满足旅客对车辆美观、舒适等的要求，铁路客车和地铁车辆 迫切需要提高其内装材料的质量和档次。而传统的木质、金属等客车内装材料的局限性阻碍了铁路客车整体水平的提高。PC及PC合金等工程塑料的出现，在很大 程0辆内装方面得到广泛的应用。

工程塑料具有的优势

工程塑料是指备用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，它具有高强度、耐冲击性、耐热性及抗老化性等优点，能够满足铁路客车和地铁车辆的发展要求。工程塑料在铁路客车和地铁车辆应用中的优势主要有以下几个方面：

第一，工程塑料具有无毒、无味、无腐蚀性的特点，在铁路客车和地铁车辆运营中，能为消费者提供一个健康舒适的乘车环境。

第二，工程塑料的阻燃性能好，氧气指数高达34。可以有效降低火灾事故发生的可能性，减少火灾事故，这既保证了铁路客车和地铁车辆的正常运营，又能保证乘客的生命财产健康。

第三，工程塑料的硬度大，耐磨损，将工程塑料应用于铁路客车和地铁车辆的运营中，能够保持车辆内部美观大方。

第四，工程塑料的抗老化性能好，铁路客车和地铁车辆长期在室外露天条件下运营，使用工程塑料可以保证其不变形、不变色，同时，如果在车辆板材中加入以下UV抗紫外线层后，可以进一步提高抗紫外线及抗老化性能。

铁路客车和地铁车辆的造价昂贵，如果在铁路客车和地铁车辆内装中适当的使用工程塑料，它既能够提高铁路客车和地铁车辆的舒适度0000，又能提供铁路客车和地铁车辆的使用寿命，节约铁路运转成本，符合了铁路客车和地铁车辆的发展要求。在铁路客车内装中的应用

（1）内装饰顶板

在铁路客车内装中使用工程塑料，可以使列车内部色调明快、外表美观、舒适度好。工程塑料可以应用于车厢内装饰顶板，由于PC及PC合金的可塑性，我们可以根据列车车型及用户要求设计出不同造成的饰顶板，这既保证铁路列车内顶板造型美观性，又能保持车辆内部宽敞明亮。

（2）侧墙板、端墙板

铁路客车内侧墙板、端墙板一般是采用PC及PC合金制品制成的，它采用工程塑料的胶合技术，科学技术与工程投稿有效减少了接缝，满足了无名螺丝钉、少压条的设计 理念，使列车内部空间布局简洁、美观，大大提高了列车内部的装饰效果。同样，采用工程塑料的胶合技术也能有效的将端板上的手动机动盘、电器检查孔盖设计成 一整体，这有效了减少了车内接缝和压条，还减少了车辆组装工序。

（3）对铁路内装中工程塑料的要求

列车内装采用的工程塑料板材要求色泽均匀一致，不允许有明显划痕或凹凸不平等缺陷。同时，铁路客车内装饰对工程塑料的工艺技术也有特定的要 求，它要求安装技术和安装工序达到特定技术标准。为方便后期使用过程中的清洗工作，工程塑料板材在被酒精、清水擦洗后不能出现色差或留有痕迹。

在地铁车辆上的应用

地铁是一个城市发展状况的象征，也是世界上使用效率最高的共同交通服务设施。它具有快速、安全、节能、无污染等优点，因此，成为了世界现代化 大都市的重要公共交通设施之一。在地铁车辆的内装中，也需要采用工程塑料装饰车辆内部环境。在国内地铁车辆的侧墙板、端墙板、车辆内顶板及部分车内零部件 也采用了许多工程塑料，其主要设计理念及应用范围与上述铁路客车内装中的应用相仿，在此不再详细赘述。

同时，在地铁车辆的结构设计中，采用PC及PC合金制品，减少玻璃钢材料的应用，可以有效解决玻璃钢材料存在的不足。因为玻璃钢制品具有质量 不稳定、耐老化性差的特点，使用一段时间后很容易出现裂纹等现象，而且玻璃钢制品不易回收，回收后也难以处理。如果PC及PC合金制品可以通过多途径进行 回收再利用，是无污染的“绿色材料”。

在铁路客车上应用的广阔前景

进入21世纪，铁路运输和地铁线运输在国民经济发展中发挥着十分重要的作用，随着经济的发展，城市人口越来越多，城市交通拥堵成为了一个普遍 现象，而地铁的发展，给中国经济注入了活力，对中国经济发展的促进作用也越来越明显。我们以西安的地铁建设为例，西安的地铁线网新增就业岗位近两万个。解 决了许多人的就业问题，带动了经济的发展，有利于社会的稳定。同时，发展地铁事业有利于增强城市的区域辐射功能。对提高公共交通服务水平、改善投资环境具 有不可忽视的作用

中国铁路早已覆盖大陆各地，并且在不断的提速。而乘坐铁路出行具有快速、安全、便宜的特点，符合一般民众的消费水平，成为了公众出行的主要方 式。铁路客车和地铁车辆的飞速发展，需要有性能更好的PC及PC合金材料，以满足铁路行业的需求。开发应用PC及PC合金材料，对于提高铁路车辆、地铁车 辆产品的内装质量和使用寿命具有十分重要的作用。

结语

在铁路客车和地铁车辆的内装中，采用PC及PC合金材料进行装饰布局装饰，可以满足市场的实际需求。我们应不断的开发研究PC及PC合金材 料，不断提高列车的性能，延长列车寿命，减低运营投入成本，也为乘客提供一个安全舒适的乘车环境。同时，PC及PC合金材料在铁路客车和地铁车辆内装中的 应用也需要不断的研究探索，相信工程塑料会为铁路运营带来更大的便捷。

第二篇：工业设计中地铁车辆设计应用论文

摘要：工业设计是集工学、美学等为一身的设计专业，涉及到人类社会发展的各个方面，与手工业时期以单件产品为制作周期的手工艺品有所不同，工业设计从批量生产出发，目的是批量生产高效产品，并且满足人们生理及心理等各方面的需求及生产和生活的需要，所以说，工业设计是现阶段下满足社会需求的现代产物。地铁车辆的产生是现代化工业发展的必然趋势，作为一种有利的交通工具，地铁车辆对人们的生活越来越重要，因此，对地铁车辆的设计需要从安全、美观以及满足人们多种需求等各方面角度出发，而工业设计无疑对地铁车辆的设计有着独特优势，能够发挥出至关重要的作用。

关键词：工业设计；地铁车辆设计；应用

0引言

工业设计是为现代社会服务的一种手段，所以首先它需要满足人们的各种要求，工业设计需要通过对一种物品的合理规划与设计，进行有组织的团体活动，进行劳动分工，提高效率，使人们能够更好地通过它获得方便，促进社会的发展和进步，还要使得设计与社会发展相协调，促进人与社会和谐发展。而在地铁车辆中，工业设计则需发挥自身优势，使地铁车辆在美观性、适用性、人性化等方面更加突出，便利其在社会中的应用与发展。

1工业设计与地铁车辆设计的关系

从表面来看，工业设计似乎与地铁车辆设计并没有什么直接的联系，但事实上，工业设计渗透于地铁车辆设计的方方面面，无论是地铁车辆的长度、容客量，还是各项功能，亦或是地铁车辆的外观设计，都与工业设计有着直接或间接的作用。广州十三号线项目为中车大连机车车辆有限公司为广州地铁公司制造的A型地铁项目，项目共17列，铝合金车体，每列8节编组，全长186m、宽3m，设计时速100km/h，相较于B型地铁列车而言，该列车载客量更大，载客量达到3456人，在列车制造过程中，中车大连公司投入大量高水平专业技术人员，摒弃原有的落后思想，采用了全新的车辆工业设计理念，力求达到运行安全稳定、乘坐舒适、环保节能的要求。列车采用轻量化设计，内外部照明均采用LED方案，较以往传统照明灯光节能30%以上。车身填充吸音材料、喷涂阻尼浆等措施降低了列车在运行中的振动和噪音，提高了乘坐舒适性。值得一提的是，列车外观和内饰设计充分考虑了广州文化特色，外形轮廓以圆润凌厉相结合方式，配合车灯涂装，充分展现出羊城羊角的设计元素。客室内部简约的设计，即体现了以乘客为中心的人文理念，又具有广州国际化大都市的现代化感观，整体风格追求展望、求新、变革。对于此项目而言，充分体现了工业设计是现代科技与人文理念相结合的产物，它不仅体现了产品的方便性与适用性，对产品的美观要求也十分新颖得宜，就此来看，工业设计与地铁车辆设计中的方方面面都息息相关。

2工业设计在地铁车辆设计中的应用

2.1工业设计在地铁车辆舒适性设计中的应用

随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对出行要求已经不再是快速的从一点到另一点，而是有了简单、便捷、舒适的品质要求。地铁车辆作为以给市民带来便利的出行工具，以乘客各方面合理需求为依托，尽可能给乘客带来最大便利。地铁车辆乘坐虽简单、快捷，但由于某些设计时的不合理，为乘客造成了一些不便，同时也给地铁运营公司造成了被投诉的麻烦。扶手杆布置不合理，导致部分区域乘客没有扶手把持，而部分区域扶手空闲无人使用，如果扶手杆过高，矮个乘客够不到；如果扶手过低又会磕碰到高个乘客，给乘客造成了不便。就此工业设计通过人机工程分析，找出不符合人机工程的相关设计，对其优化、改良，最终提供便于乘客使用的扶手布局，合理的扶手杆高度。给乘客创造一个舒适便捷的乘车环境。地铁车辆作为一个密封环境，空调为乘客提供了一个温度适宜的乘车环境，但是在炎热的夏季，由于空调出风口的局现性造成出风口周围局部温度过低，远离出风口的客室空间温度依旧偏高，为了避免这种情况发生，工业设计在设计顶棚的时候可以采用镂空式中顶纹案并作为空调出风口，最大限度上避免了车内温度不均的情况，并其使功能性和装饰性高度统一，为乘客在乘坐地铁车辆的过程中获取更多便利。

2.2工业设计在地铁车辆信息化设计中的应用

近年来，轨道交通建设的快速发展带来了运营规模的增加、员工队伍的壮大、客流量的猛增、车辆超负荷运行等诸多问题，使得管理幅度不断扩张、工作标准不断提升、管理精细化水平不断提高，促使我们必须打破传统、积极应对，更新观念去解决、去创新。信息化技术在社会生活中迅速发展，并被应用于各个方面，在工业设计中，也可将信息化设计应用于地铁车辆设计中。地铁车辆由凸轮调阻车发展到调频调压车，技术得到了突飞猛进的发展。虽然在车辆设备、维修工装上逐步引进了各种先进的技术和手段，但传统的维修模式多以人员和设备独立操作为主，对员工的个人技能及经验要求较高，从而在车辆维检修过程中存在着维修过程不便于管控与追溯；受员工技能和经验影响存在着维修结果不确定性；数据需人工进行统计分析，未完全形成智能化分析等等各种局限性。为了克服传统车辆维修模式的诸多局限，工业设计定制开发的地铁车辆维修信息平台应运而生，为创新地铁车辆维修模式、构建车辆维修信息平台创造了有利条件。

2.3工业设计在地铁车辆美观性设计中的应用

随着时代的进步和社会的发展，人们对美观的要求越来越高，无论是生活环境还是衣食住行，都力求赏心悦目，实用性与美观性相结合，因此，工业设计也加深了美观性在地铁车辆设计中的应用。沈阳9号线地铁列车以传统书法笔画为车辆造型的主要标志，以“撇捺”为灵感提取优美柔和的设计线条，使地铁车辆的车头设计线条饱满，设计圆润，给人朝气蓬勃的感觉，而在车身的设计中，以通体不锈钢拉丝原色的车身与清新蓝色相搭配，给人以明亮欢快的视觉感受，是人们即使在较远的距离也能观察到色带。车体内部更是用浅色系相协调搭配，给乘客清新淡雅的感觉。现如今，美观性已成为工业设计在地铁车辆设计中应用的重要要求，积极把握社会发展的潮流趋势，把握人民大众的审美要求随之对地铁车辆的外观不断改进，并应用于地铁车辆设计中，不仅形成了一道亮丽的风景线，也在无形中拉近了地铁车辆与乘客间的距离，使之产生亲近之感。

3结语

工业设计涉及十分广泛，并且贯穿于产品设计开发的方方面面，从而提高了产品的竞争力。就地铁车辆设计而言，无论是对其不安全因素的改善，还是加强信息个性化管理，或是加强地铁车辆内外部的美观性，都无疑增加了地铁车辆的附加价值，提高了地铁车辆的安全性、适用性与舒适性，从内到外都对地铁车辆进行了极大的改善，促进了地铁车辆在社会与公民间更好的应用与发展。

参考文献：

[1]黄园园.地铁机车设计中城市因素的研究[D].大连理工大学，2015.[2]蒋天容.基于乘坐体验的地铁车厢内部装饰设计研究[D].西南交通大学，2013.[3]张灵，雷成，吴安伟.人性化设计在地铁车辆客室中的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报，2012，24（02）：11-13.[4]王立国.地铁车辆内装设计关键技术研究[D].大连交通大学，2010.[5]赵毅.具有地域文化特征的地铁车辆内饰设计及研究[D].西南交通大学，2013.

第三篇：冻结施工在地铁中的应用

土体冻结加固技术在地铁施工中的应用

闫 磊

关键词：在地下工程施工中，面对软土和含水率高的土质，土体冻结加固技术作为一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术在工程中的应用逐渐增加，特别是在煤矿矿井建设中大量应用。目前，在地铁施工领域也大量应用了冻结加固技术。

摘 要：冻结技术 地铁施工 应用

一 技术现状

地层冻结加固技术是一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术，在我国矿山凿井领域得到广泛应用。近几年也因为其加固效果好、对地面影响小被城市地下工程广泛接受。随着冻结技术工艺的改进，地层冻结工法在地下工程中逐渐显现竞争力，是解决城市水资源浪费、环境污染和交通干扰的一种新技术，它将对城市地下工程设计和施工带来进步。

盾构法施工已经成为地铁隧道施工的主要工法，盾构法适合长距离、单一断面结构的隧道施工，对地面交通和环境影响小。但盾构法也离不开其他工法的辅助。例如盾构进出洞的工作井、区间联络通道等都需要研究配套的辅助工法施工。

上海地铁2号线的4个旁通道均采用地层水平冻结和暗挖施工，解决了重要建筑物、交通要道和黄浦江下连通道暗挖施工的技术难题。2001年广州地铁纪越区间隧道采用水平冻结施工通过断层带，冻结长度61ｍ也相继成功。目前正在建设中的上海地铁2 号线西延伸段，绝大多数的旁通道地层加固均采用冻结法。地层冻结加固技术为我国的城市隧道施工开创了新的途径。下面分析一下地层冻结应用的技术形式。

二 地层冻结的几种运用形式

2.1工作井垂直孔冻结

垂直孔冻结在矿山竖井施工中是相当成熟的特殊施工技术，既能适合松软流动表土的封水和加固，又能用于风化含水岩层的封水，国内最深的表土冻结深度达到383ｍ。垂直孔地层冻结施工可移植到城市工作竖井施工中，该技术在日本和西欧等发达国家的市政工程应用得较为广泛。其特点是加固强度高，能适应各种复杂的和大直径的竖井或深基坑维护，占用场地小，而且能恢复地层结构。图1是日本某工程的盾构工作井的冻结施工，采用垂直孔冻结施工工作井。在中粉细砂等流动较多地层中，降水、注浆的难度大，采用冻结法较为可靠。工作井采用垂直孔冻结值得推广应用。

图1 日本东京某供水隧道工作井、盾构进出洞垂直孔及水平孔冻结加固

2.2 重要地段和建筑下的水平孔冻结

由于城市交通的繁忙，建筑的拥挤，在地面对隧道采用垂直孔冻结行不通，为此需要在隧道内沿隧道纵向在隧道四周布设近似水平的冻结器。例如1998年在北京地铁“复八线”国贸桥下开展了暗挖隧道水平孔冻结施工技术研究，解决了国贸桥下南隧道拱顶粉细砂层冒顶的技术难题，有效保护了地面国贸立交桥的安全，在隧道一端一次冻结水平长度45ｍ，见照片1和图2。

照片1 北京地铁“复八线”国贸桥下隧道拱顶水平冻结

图2 北京地铁“复八线”国贸桥下隧道拱顶水平冻结 图3是瑞士苏黎世在建筑群下施工隧道，覆盖土层厚度小至6ｍ，在拱顶采用分段的地层冻结加固，确保了在隧道施工期间地面建筑的安全。

图3瑞士苏黎世Ｍｉｌｃｈｂｕｃｋ隧道在建筑群区下隧道拱顶冻结加固

2.3 隧道内的局部冻结施工

目前在地下水位较高的地区，有些隧道设计在地下水的水位。暗挖隧道主要涉及滞水和潜水的处理。对于这种条件，可以先对隧道的上半部分采取普通法施工，利用上半部分隧道的空间对下部采取分段分期局部冻结，多工作面施工。具体工法示意图见图4。

图4 隧道内局部冻结示意图

2.4 车站暗作冻土帷幕施工

在我国，该技术主要应用在北京的一些地铁车站施工，例如在王府井车站。在导洞内施工冻结帷幕墙，利用地表下的粘土隔水层，形成封闭隔水机构，在高强度的冻土结构保护下，进行大跨度的地下车站暗挖施工(图5)。在类似的浅表地层中含有多层隔水层的地区，通过技术创新，可充分发挥冻结法施工自身优势来提高施工技术经济效益。2.5 地下环境的保护

一些辅助工法如注浆和地下连续墙等，在城市地下工事的建设中往往会改变了原始地层和水力分布体系，对环境和水资源造成不利影响，例如造成河断流、泉断涌、区域地层不均匀沉降问题等。由于冻结地层具有复原性能，如在特定地段，采用冻土帷幕，能确保工程施工后地层的恢复，有效保护地下环境。图6是德国Ｄｕｉｓｂｅｒｇ市地铁隧道施工采用地层冻结来保护地层生态环境的施工示意图。

图5 车站导洞暗作冻土帷幕施工方案示意图

图6 冻土和连续墙结合确保地层水流通道示意图

三 在上海盾构隧道施工中的应用实例

盾构法施工隧道能减少对地面干扰，保护水资源，是城市隧道施工主体工法之一。但在盾构进出洞时，往往需要特殊的洞口加固，这是因为进出洞处地层受力复杂、扰动大，此时在盾构的进出洞处5～10ｍ范围内采用冻结加固是适宜的，根据具体条件，既可以采取地面垂直孔冻结（上海轨道交通2号线西延伸段与既有线在中山公园连接，此处的盾构进出洞土体加固即采用了冻结法），又可采取在工作井内的水平冻结，见图1。

盾构隧道施工适合长距离施工。通常在隧道之间设置各种用途的联络通道，由于工程量小，只能采取非盾构方式施工。因此从盾构隧道的系统性来考虑，地层冻结是不可缺少的辅助工法。图7是在上海地铁2号线，在隧道内进行地层冻结加固和暗挖施工。这里举出上海轨道交通2号线西延伸工程V标区间隧道旁通道施工的实例进行说明。

图7 上海地铁2号线旁通道冻结施工布置图

3.1 工程概况

间隧道旁通道位于隧道下行线里程XK4+288.933处，上行线里程SK4+288.892处，旁通道及泵站采取合并建造模式，其结构底部埋深约22.6m。其结构由与隧道管片相接的喇叭口、直墙圆弧拱结构的水平通道及中部矩形集水井三个部分组成。

旁通道所处地层均为第④层灰色淤泥质粘土。该土层具有高压缩性、低强度、灵敏度高、透水性强等特点，在动力作用下易产生流变现象，土体内聚力小、承载力低，无法自稳。考虑地面为道路车流量大，无施工场地。而冻结法加固可以在隧道内钻水平冻结孔进行土体加固，且用冻结法加固土体具有强度高，封水性好，安全可靠。因此决定，采用冻结法在隧道内进行土体加固。3.2 冻结施工 3.2.1 冻结孔施工

根据上海市旁通道冻结孔施工的成功经验，用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒泥现象，先进行水泥—水玻璃双液壁后注浆，以提高孔口附近地层稳定性，然后再钻进冻结孔。每个钻孔都设有孔口管，并安装钻孔密封装置，以防钻进时大量出泥、出水。

针对施工冻结孔时容易产生涌砂涌水现象，应当采用强力水平钻机，尽量实现无泥浆钻进。如发现钻孔泥水流失，及时进行补浆。钻进过程中，应当避开管片的钢筋，不损坏管片结构强度。3.2.2 冻结加固

在施工中冻结过程分为积极冻结和维护冻结两个阶段，积极冻结指开挖前对土体进行强力冻结加固的阶段；维护冻结指在开挖过程中对冻土帷幕进行维护的阶段，以保证施工安全。

在冻结设备安装完毕后应进行调试和试运转。检测盐水温度、测温孔温度和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。在积极冻结过程中，要根据实测温度资料判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，同时要监测冻土帷幕与隧道的胶结情况，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度且与隧道完全胶结后再进行探孔试挖，确认冻土帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖。

由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多，会影响隧道管片附近土层的冻结速度，从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。特别是要保证旁通道喇叭口部位冻土帷幕的厚度和强度及与管片的完全胶结，在冻结孔施工端喇叭口部位布置三排孔加强冻结,在对侧隧道布置冷冻板。所有的钢管片的格栅要用砼充填密实，同时管片外面采用PEF板隔热保温，以减少冷量损失，在冻土墙与管片胶结处放置测温点，以加强对冻土墙与管片胶结状况的检测。3.3 开挖

经探孔确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，然后采用矿山法进行暗挖施工。根据工程结构特点，旁通道开挖掘进采取分区分层方式进行，其施工顺序如图8所示。

图8旁通道开挖顺序图

由于土体采用冻结法加固，冻土强度较高，冻结帷幕承载能力大，因而开挖时（除喇叭口处侧墙和拱顶外）可以采用全断面一次开挖，开挖步距为0.3m～0.5m，通道、集水井开挖步距为0.5m。两端喇叭口处断面较大，为减轻开挖对隧道变形的影响，开挖步距控制为0.3m。3.4 冻结效果

冻结41天后进行开挖，由于冻结管布置合理，形成的冻结帷幕将整个施工区域全部包括。在开挖过程中，由于冻结帷幕的保护，施工能够安全的进行。根据土体开挖过程中的实际观测，在距冻结管2.3米处，土体即成胶状，温度4~6℃，自立性很好。在距冻结管1~1.5米处，土体温度即可达到零下，强度很高，需要用风枪开凿。

四 应用前景分析

每一种工法都有其技术优势和局限。地层冻结法也不例外。推广地层冻结施工不仅需要结合具体条件，而且还应有创造性地开发和利用。

4.1 适应性

将地层冻结作为浅埋暗挖施工的辅助工法，和管棚、小导管注浆等其他配套技术相比，它的优点是施工安全，工期可靠、适应性强,加固强度高、封水性能好,地表的位移小。不足之处是需要扩大面，准备期较长，价格相对较高。

盾构法施工也是地铁区间隧道施工的发展趋势。大规模的盾构施工不但不会削弱地层冻结技术应用优势，相反为地层冻结创造更多机会。因为盾构的进出洞以及区间隧道之间的联络通道是地层冻结的用武之地。和降水、连续墙帷幕相比,它的环保性能好，保护水资源和地层结构,成本也相对较低。

随着地下隧道网络的加密，隧道和隧道的立交、隧道和地面重要建筑、交通要道之间的交叉等问题相继会出现，地层冻结将以其高强度、高安全性等优势,赢得市场份额。4.2 技术持续改进

(1)冻结施工有一整套工序，它包括打钻、安装、积极冻结、维护冻结等,这些工序应有机地纳入地下工事系统中，提高平行作业率，增加作业面，有利于发挥地层冻结的技术优势。

(2)开发适合于地下狭小环境下冻结孔快速施工的全方位钻机，能更有效地布置冻结孔。进一步研究长距离水平孔钻进，提高冻结器铺设的精度和施工速度，有利于大规模、高效能地发挥地层冻结的综合优势。

(3)冻结加固后的隧道有了稳定安全的施工条件，应提高机械化掘衬施工水平，即配套土体和周边冻土的开挖、装运和衬砌施工的机械设备，提高施工速度，有利于降低冻结和掘衬成本。

第四篇：无线集群通信在地铁中的应用

1无线集群通信简介

无线集群通信是一种智能化的无线颇率管理技术。集群系统的本质是允许大量用户共享理技术。集群系统的本质是允许大量用户共享少量通信信道和虚拟专网技术。其工作方式与移动电话系统相似，由—个交换控制中心根据需要，自动为用户指定无线信道。其不同点在于集群通信以组呼为主，用户之间有严格的上下级关系。用户根据不同的优先级占用或抢占无线信道，呼叫接续要快(300ms-500ms)，且以单工、半双工通信为主要通信方式。2无线集群的地铁应用 2.l概述

地铁的无线集群通信系统为控制中心调度员、车辆段调度员、车站值班员等固定用户与列车司机、防灾、维修、公安等移动用户之间提供通信手段。系统必须满足行车安全、应急抢险的需要。目前，地铁无线集群通信系统均采用TETRA数字集群通信系统组网。

在地铁中的调度网通常包括行车调度网维修调度网、环控调度网、车辆段调度网和防灾网、调度网5个无线词度专网。

在TETRA数字集群系统中，各调度网以虚拟专网的方式存在，互相独立，互不影响。各调度网共享频点和基站设备，提高了频率资源的利用率，节约了设备投资。地铁中的无线数字集群系统还与信号系统(A鸭)相配合，为调度台与车载台提供列车的位置与状态信息。

TETRA分机间具有脱机对讲功能(相当于对讲机)。在司机与调度不能正常通话的紧急情况下，利用该功能．司机可直接呼叫车站值班员，起到应急通信的作用。在TETRA数字集群系统中，各调度网以虚拟专网的方式存在，互相独立，互不影响。各调度网共享频点和基站设备，提高了频率资源的利用率，节约了设备投资。地铁中的无线数字集群系统还与信号系统(A鸭)相配合，为调度台与车载台提供列车的位置与状态信息。1rI强RA分机间具有脱机对讲功能(相当于对讲机)。在司机与调度不能正常通话的紧急情况下，利用该功能．司机可直接呼叫车站值班员，起到应急通信的作用。

TETRA集群系统采用单工、半双工为主要通信方式，足削鲐蹇讲话(眦ush T0T救)时才占用无线信道，节约了无线资源和终端耗电。才占用无线信道，节约了无线资源和终端耗电。该系统具有选呼、组呼、列车广播、优先呼叫、强拆、强插、调度通话录音J舌台监听等功能。

目前，我国地铁所使用数字集群系统为MOTOROLA和欧洲宇航EADS(原NOⅪA)的产品。2.2组网方式

在地铁通信的一条线路中，可采用大区制、中区制、小区觎组网。2.2．1大区制

全线路只在—个车站设置基站，全线其它 车站均设置直放站。大区制的特点为：不存在越区切换问题、工程造价低。其缺点为：可靠性较低、存在多径干扰的场点较多、单基站载频有限、扩容受到限制。2.2.2 中区制

在少数八1个车站设置基站，全线其它车站均设置直放站。中区制的特点为：频率资源利用率较高、越区切换频次较少、干扰较少、系统可靠性较高、工程造价较低、扩容灵活方便。

基站与直放站的链接，可以采用同轴漏泄电缆链接与利用地铁传输网链接二种方式。2．23小区制

在每—个车站设置基站，地铁中非相邻基站载频频率—般允许进行空间复用。小区制的特点为：频率资源利用率高、越区切换频次多、干扰少、系统可靠性高、工程造价较高。

近年来，基站价格下降，开始接近直放站的价格，故目前新建地铁的无线集群通信系统口用小区制组网方案逐渐增多。2.3无线场强覆盖范围

地铁集群通信系统的无线场强覆盖范围包括：地铁运行线路全线各车站的站台、站厅及区间隧道或地面及高架线路，以及整个车辆段地面区域(含检修库、运用库等)，可以采用如下方式进行场强覆盖。

2．3．I沿线隧道、地面及高架运行线路及沿线地下车站的站台区主要采用漏泄同轴电缆辐射方式进行场强覆盖。

2．32沿线地下车站站厅区(含部分出入口通道)主要采用吸顶低廓天线进行场强覆盖。

2．33车辆段、停车场主要采用室外全向及低廓天线进行场强覆盖。2.4地铁对无线集群通信系统的功能需求

2．4．I无线通信可以为地铁内部固定工作员与流动工作人员之间提供话音通信、短信息与分缌数捅豆信。系统以组呼为主，也可以提供选呼。2．42根据业务需要，为中心调度员、车站值班员、车辆段停车场值班员、列车司机以及各部门流动人员之间提供无线通信手段。

2．43按使用部门或人员进行优先权排队，当业务信道全部占用时，优先权级别高的呼叫可中断优先权级别低的通话，以保证调度作业的正常进行，并确保紧急情况下的指挥、调度。2．4．4具有紧急呼叫功能，紧急呼叫的优先 2．4_5中心调度员可插入列车广播，对列车乘客进行选呼广播和全呼广播。2．4．6中心调度员可监听本部门调度用户的通话，并对所有的通话可以自动或人工录音。2．4．7控制中心的无线调度核心网设备具有呼叫记录功能，存储主呼和被呼号码、位置、类型、日期和时间，必要时，可打印输出。2.4.8具有设备的自检和中心检测功能。

2．4．9地面线路和地面车站、车辆段/停车场，采用基站和空间波天线完成工作区域的场强覆盖；地下线路和地下车站采用基站(或直放站)和漏泄同轴电缆(或隧道天线)完成工作区域的场强覆盖。

2.4．10整个系统由位予控制中心的核心网设备，位于车站的基站设备，以及列车台、各部门便携台和传输通道等组成。

2.4.11在话音质量为i级的保证条件下，边缘覆盖概率为：系统空间渡覆盖的地点概率不小于90％，孺泄同轴电缆辐射电波覆盖的地点概率不小于95％。

TETRA数字集群系统 TETRA（Trans European Trunked Radio – 泛欧集群无线电，现在已改为Terrestrial Trunked Radio – 陆上集群无线电）数字集群通信系统是基于数字时分多址（TDMA）技术的专业移动通信系统，是由ETSl推荐的—个数字集群标准，该标准是个公开的标准。TETRA标准采用TDMA与FDD技术，将—个载频的25KHz带宽分为4个时隙(信道)。TETRA系统集调度、移动电话、移动数传和短消息业务于—体，非常适合专网无线调度使用。

3．1 TETRA标准

TETRA标准描述了TETRA系统的空中接口与各种外围接口。核心网与基站之间的接口尚未标准化，故TETRA系统的标准化程度，低于公众移动通信系统，造成了一定的设备垄断性。3．2盹TR^空中接口 TETRA系统在我国使用806--．821MHz(上行)和851墙66Mm(下行)频段，和现有的模拟集群通信系统所使用的频段是—致的。该系统用,3.14／4 DQPSK调制方式，其最大相位变化不超过1800，调制频带窄，接收端无需基准相位振荡。

在TETRA系统中，每—个无线电载波，无论是匕行或下行链路均划分为4个时隙。每一时隙构成—个无线信道。可用于承载话音/数据业务、控制信令或两者混合进行传输。4元线集群终端 4.1车载台

地铁列车前后两端驾驶室各安装一台车载与车次等信息。电路、控制面板、话筒、天线等组成。其中无线收发信机、控制和接1：3电路安装在—个固定的机壳内，控制蔼板和话筒分别安装在驾驶员座位左方与右方，天线安装在车顶。驾驶员可以通过操作控制面板的按键，发出通信请求，并通过话筒发话，通过扬声器收听。通过系统与ATS的连接，控制面板显示屏上会显示当前列车位置与车次等信息。4．2车站台

车站台为固定台。配置在每个车站的车控室。车站值班站长可通过车站台与控制中心的行车调度员进行联系，经行车调度台转接可与司机通话。

4．3手持台

手持台主要配备给站务人员、维修^员、保安等不固定地点的作业^．员。使他们可与相关的调度员通话或发起组呼。这些集群终端的通信功能主要有一般呼叫、紧急呼叫、短信收发、组呼以及调度员通过车载台对列车进行广播等。

第五篇：解析法在几何中的应用 -

大庆师范学院物电学院课程论文

解析法在几何中的应用

姓名： 周瑞勇

学号： 20100107146

5专业： 物理学

指导教师： 何巍巍

解析法在几何的应用

周瑞勇

大庆师范学院物理与电气信息工程学院

摘要：通过分析几何问题中的各要素之间的关系，用最简练的语言或形式化的符号来表达他们的关系，得出解决问题所需的表达式，然后设计程序求解问题的方法称为解析法。关键词：几何问题，表达关系，表达式，求解问题

一前 言

几何学的历史深远悠久，欧几里得总结前人的成果，所著的《几何原本》。一直是几何学的坚固基石，至今我国中学教学的几何课本仍未脱离他的衣钵。长期的教学实践证明，采用欧式体系学习几何是培养学生逻辑思维能力的行之有效的方法。

但是，事物都有两重性。实践同样证明，过多强调它的作为也是不适当的。初等几何的构思之难，使人们为此不知耗费了多少精力，往往为寻求一条神奇、奥秘的辅助线而冥思苦索。开辟新的途径，已是势在必行。近些年来，用解析法、向量法、复数法、三角法证明几何问题，受到越来越多的数学工作者的重视。

由于平面几何的内容，只研究直线和园的问题，所以我们完全可以用解析法来研究几何问题。解析法不仅具有几何的直观性，而且也还有证明方法的一般性。综合几何叙述较简，但构思困难，而解析法思路清晰，过程简捷，可以作为证明几何问题中一种辅助方法，两者课去唱补短，想得益彰。

二解析法概述

几何数学主要是从几何图形这个侧面去研究客观事物的，其基本元素是点，代数学则主要是从数量关系这个侧面来研究客观事物，其基本元素是数。笛卡尔综合了前人的成果，创立了坐标概念，把代数学和几何学结合起来，于是产生了以研究点的位置和一对有序实数的关系、方程和曲线以及有研究连续运动而产生的一般的变量概念为主要内容的新的数学分支——解析几何学。

平面几何是研究平面图形性质的科学。组成平面图形的元素是点、线（包括曲线）。平面解析几何采用了坐标系，用代数方法来研究平面几何图形。所以。平面几何和平面解析几何是紧密联系的。我们通过坐标系，把几何问题转化为用代数的方法来论证。这种方法称为解析法。

三用解析法的几何证明

证线段的相等：用解析法证线段相等，首先求出有观点的坐标，运用两点间距离公式。此外还可以利用点到直线的距离公式，直线内分线段比公式（证其比值为1），以及利用中心对称或轴对称的点的坐标来证明。

证角的相等：利用直线斜率的定义，分别求出夹这两个角的边的斜率，利用两条直线夹角公式得到这两个角的正切值相等，在判定这个角是在某一个单调区间内则它们相等。

证两直线平行或垂直：先求出有关点的坐标，证这两条直线的斜率相等；若斜率不存在时，证这两直线于y抽平行；若有一条直线重合于坐标轴，证另一条直线有两点纵坐标或横坐标相等。

证不等问题：用两点间距离公式，两条直线夹角公式把它转化为证明不等式问题，从而运用不等式的性质来证明。

证点共线或线共点：建立经过任意两点的直线方程，然后验证其余点都适合这个方程；或运用两点之间距离公式或直线内外分段成比例公式证其满足梅氏定理的逆定理。

证点共圆或园共点：求出有关各点，利用两点间距离公式证诸点到某一点的距离相等；或先建立经过三点的园的方程，然后证其余点适合圆的方程。

证比例式或等积式：运用两点间距离公式求出线段的长度，再证它们的比相等或求出它们的乘积加以比较。

证定值问题：先写出固定点的坐标系建立有关的固定直线（或圆）的方程，并运用两点距离公式和两直线夹角公式，求出欲证的线段（定长）或直线（定向、定位）与固定图形的元素加以比较，从而说明是定值。

四解析法的几何计算

长度计算：适当建立坐标系求出有关点的坐标以后，常运用两点间公式、点到直线的距离、切线长公式；在求两线段的比时常运用直线内外分线段比公式。

角度的计算：求出用有关点的坐标，利用斜率定义、两条直线夹角公式得到欲求角度的正切值，再利用正切函数在某一区间的单调性求出角的度数。

面积的计算：运用有三点坐标做确定的上三角形的面积公式及四点坐标所确定的四边形面积公式。

五结论

我们可以运用解析法，同时要善于使用平面直角坐标系、极坐标系、斜坐标系、空间直角坐标系中的有关公式和方程来解决解决问题。

参考文献：

[1]陈德华.例谈解析法诱导综合法解初等几何题.蒙自师范高等专科学校学报.编辑部邮箱 2002年 04期.[2] 孟利忠.强化解析法在立体几何中的应用 数学通讯, 2001,(13).[3] 刘翠英.关于高等几何对初等几何教学指导的几个问题 [J].高等函授学报(自然科学版), 2006,(04)