交通工程的定义范文

导语：如何才能写好一篇交通工程的定义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：EPC；合同；采购

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

采购概述

采购是项目管理的一个核心环节，是实现工程设计的意图、顺利实施项目的重要保证。对于大多数项目，尤其是工业项目来说，采购所占的整个合同的费用比例高达40-60%，甚至更高。采购既是整个工程进度的支撑，也是工程质量的主要保障。采购过程是广义概念，包括采购计划、采买、催交、检查、运输等工作环节，采购管理也是一个综合性的管理工作。

在工程EPC合同中，对物资采购的内容都有不同程度的规定，尤其是近年来，业主方对EPC承包商采购过程干预越来越多，在EPC合同中对采购的规定越来越严格，不但对采购的目标有严格的规定，而且对采购过程也有一定的约束。

鉴于采购工作在项目实施过程中“承上启下”的作用，在EPC承包商的项目组织机构设置中，采购部的设置以及与其他相关部门的协调是十分重要的。因此，采购部的职责范围、与其他部门的接口和工作程序必须明确。

供货商是项目物资采购的“下游”，其供货的可靠性决定采购工作顺利与否。因此，EPC承包商对供货商的管理可以认为是其采购工作的核心内容，这主要设计供货商的选择、供货合同的签订、供货监控以及违约处理等环节。

EPC合同中的采购规定

EPC合同对项目采购的相关规定是承包商开展采购工作的前提和基础，也是业主方验收和接受相关材料设备的依据。承包商的采购部门在采购工作初期，应努力研究和理解合同中关于采购的规定。

（一）EPC合同中采购的一般规定

关于采购工作的规定涉及的合同文件包括合同条件、工作范围和规范以及各类附件。EPC合同的规定一般包括采购总体责任、物资采购的进度和质量监控、业主方的采购协助与甲方供材。

1．采购总体责任

除非合同另有规定，承包商应负责采购完成工程所需的一切物资，这些物资包括材料、设备、备件和其他消耗品。其中备件可分为两类：一类是工程竣工试运行所需的备件，其价格一般包括在EPC价格中；另一类为工程移交后在某固定时间内，工程运行所需的各类备件，这类备件有时要求承包商采购，并在合同价格中单独报价，有时只要求承包商提供备件清单，由业主根据情况自行采购。上述“合同另有规定”的含义是，在某些EPC项目，业主可能提供某些设备或材料，即“甲方供材”，详细见下面的叙述。承包商应为采购工作提供完善的组织保障，在项目组织机构中设置采购部，负责工程物资采购的具体开展以及与业主相关部门的协调工作。承包商负责物资采购运输路线的选择，并应根据线路状况合理地分配运输车辆的载荷。如果货物的运输导致其他方提出索赔，承包商应保障业主不会因此受到损失，并自行与索赔方谈判，支付有关索赔款。承包商应根据合同的要求编制完善的项目采购程序文件，并报送业主，业主以此作为监控承包商采购工作的依据。

2．采购过程监控

根据业主的项目组织安排和投入的项目管理工作量，对采购过程的进度和质量进行监控。有的EPC合同业主监控较松，只在合同中要求承包商进行监控；有的监控较严格，除要求承包商具体监控外，业主会派员直接参与各类采购物资的检查和验收。

承包商应编制总体采购进度计划并报业主，采购计划应符合项目总体计划的要求，并对关键设备给予相应的特别关注。承包商应将即将启运的主设备情况及时通报业主，包括设备名称、启运地、运输、现场接收地。对于约定的主要材料和设备，承包商的采购来源应仅限于合同确定的“供货商名单”以及业主批准的其他供货商。承包商应对采购过程的各个环节对供货商／厂家进行监督管理，包括：厂家选择、制造、催交、检验、装运和现场接收。对于关键设备，承包商应采用驻厂监造方式来控制质量和进度。业主有权对现场以及在制造地的设备和材料在合理时间进行检查，包括制造进度检查、材料数量计量、质量工艺试验等。承包商在此过程中应予合理的配合。合同可以约定对采购的重要设备制造过程的各类检查和检验。当设备就绪可以进行检查和检验时，承包商应通知业主派员参加，但业主承担己方的各类费用，包括旅行和食宿。检查或检验后承包商应向业主提供检验报告。业主有权要求承包商向其提供无标价的供货合同，供其查阅。

3．业主方的协助

对于物资采购，由于涉及很多法律程序，合同常规定业主在这些方面给予承包商协助，如危险化学品、放射性物质等。合同常规定由业主负责配合办理政府的许可。

4．甲方供材

承包商在接收此类材料前应进行检查，发现数量不足或质量缺陷等问题，应立即通知业主，业主应立即将数量补足并更换有缺陷的材料。承包商检查材料之后，此类材料就移交给了承包商，承包商应开始履行看管责任。即使材料移交给承包商看管之后，但如果材料数量不足或质量缺陷不明显，目测不能发现，那么业主仍要为之负责。

5．承包商的采购工程师

承包商的采购工程师应具备一定的执业资格（例如招标师和设备监理工程师），具有设备相关专业知识和物资采购管理的阅历。通常在招标阶段就应确定采购工程师的人选。

（二）EPC合同采购规定中应注意的几个问题

1．设备制造标准与EPC合同规定的制造标准不一致的情况

EPC合同通常对整个工程采用的技术标准和规范都有明确规定，包括重要设备的制造标准。若承包商从业主指定的厂家采购某设备，但该厂家在制造该设备时无法采用项目规定的制造标准，而是采用自己的标准，如若在EPC合同中约定的是英国标准，但承包商在业主指定的厂家中选择了如本厂家，而日本厂家的标准与EPC合同要求的不一致，那么此类情况下业主是否认可厂家的标准呢？EPC合同对此又没有明确规定时，这是EPC合同执行过程经常会碰到的问题。对于承包商而言，一个谨慎的做法是，在初步选择日本厂家时，应想业主提醒这一问题，若业主批准了，即认为业主认可了该设备的制造标准。

2．采购过程中业主的检查问题

过多的和不恰当的检查会影响供货商的工作，加重其接待负担。因此，若规定业主对正在制造的设备有检察权，则应在合同中或采购程序文件中约定此类检查的具体计划，包括次数与大致的时间。若EPC合同规定允许业主进行此类检查，则应注意在供货合同中也应作类似约定。

3．甲方供材问题

对于一些EPC合同，由于工程建设周期短，若在签订EPC合同后再由承包商来开始采购，时间上不允许。因此，业主可能在EPC合同签订之前就自行签订相关供货合同，或者是某些货源由业主方采购能以优惠的价格获得。这种做法往往涉及责任问题，如业主不按期提供甲供材料可能招致承包商的索赔，以及业主应当为其提供的材料的最终质量负责。所以，对于EPC工程而言，若出现甲供材料和设备的情况，必须在合同中尽可能约定清楚各方的责任。

4．运至现场的设备和材料的所有权问题

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关键词：价值管理；城市道路；交通规划

城市道路交通，是一个城市人群出行必须要遵循的行为准则，伴随着城市人口的集聚和增多，城市道路交通成为了一个制约人们交通行为的一个重要方面。而本文从价值管理角度分析城市道路交通规划，就是从管理学的角度出发，借助于管理学的相关理论和方法来对城市道路的交通规划予以设计和管理，以价值为目的创造人们出行行为，进而实现城市道路交通规划管理价值性的实现。

面对城市的实际情况，不一样的城市具有不一样的交通道路。因此，每个城市的道路交通规划均会呈现出当地自己的特点。面对交通工程的快速发展和激烈的市场竞争，我们越来越感觉到，实现道路交通规划的价值化管理是摆在我们面前的一件极其重要的事情。既可以借助价值管理的相关理念，为城市道路交通规划提出一些符合实际的措施和意见；同时，基于价值管理在城市道路交通规划方面的应用，还属于一个全新的研究领域，可以为我国的城市道路交通规划方面的研究提供一定的研究价值。

1.价值管理的相关理论分析

在对价值管理的相关研究中，针对价值管理的定义也有不同的见解。在这里，我们引用美国价值工程师协会定义价值管理为：价值管理是一种以功能分析为导向的、群体参与的系统方法，它的目的是增加产品（项目）、系统或服务的价值。通常这种价值的增加通过降低产品（项目）的成本来实现，也可以通过提高顾客需要的功能来实现。从美国价值工程师协会的定义中，我们可以看出，价值管理是要实现产品的价值为最终的管理目的的。虽然它的管理中强调群体参与的热情和积极性，但是它侧重在有效的实现项目品牌的价值上。

根据以上定义，我们可以了解到价值管理的相关特点：首先，重视团队工作。它强调通过群体参与的系统方法来实现，表明了团队工作在项目价值管理中的基础性作用；其次，强调价值观在项目业主身上的体现。只有有了正确的价值观，才有可能通过合理、正确的价值管理相关理论，恰当的运用，来实现价值管理在交通规划中的应用；再者，具有一定的创造性和对项目的前瞻性认识。通过降低顾客的成本以及提高需求功能，而不是把任务定义在初步完成阶段，这说明价值管理是比传统的项目管理更具有一定的高度；最后，价值管理作为一种具有前瞻性的科学的管理方式，可以应用于项目建设的任何阶段。价值管理作为一种科学的管理方式和方法，它在项目的应用中不拘泥于传统的应用方式，而是可以在各个环节得以贯彻和应用。

因为每个领域和研究者对价值管理的研究方向和侧重点不同，因此，他们对价值管理也有不同的认识。一般来说，价值管理在不同层次和方向的认识，对项目工程的意义是有区别的。相对而言，价值管理的层次越高，就表明了它需要尽早的介入到项目工程的建设中。伴随着价值管理的快速发展，它超越了以往的传统三方面，而是贯穿到项目建设的整个阶段，在项目的准备过程已经逐渐的介入，以保证在理论层次先行的基础上展现更大的价值。当然，价值管理介入的层次不一样，项目工程所受到的影响也是有区别的。最关键的管理时期当算是价值管理在项目工程前期的介入，它对整个项目工程的进程和最终产生的价值和效应的影响也是巨大的。

2.价值管理在城市道路交通规划中的应用

伴随着当前城市道路交通的设计市场竞争的激烈竞争，如何研究客户真正的价值所在，成为了企业角逐的最新热门话题。总的来说，恰当合理的进行客户价值的有效管理对整体工程项目的建设而言，极具重要意义。因为具备一套完整系列的客户价值管理的方法和系统对企业赢得强有力的竞争力来说至关重要，无疑是企业的核心竞争力。

由于价值管理的特殊性，始终贯穿于项目建设的始终，由投资战略决策牵头、可行性研究作基础、设计过程作为重要保障、进而紧跟着招投标过程、以及施工和运营等方面，完完全全的囊括了建设项目的始终。

3.运用价值管理分析城市道路交通

由于价值管理的研究方法的不同，我们在不同的应用阶段也会采取不同的研究方法来进行，这里经常会用到下面几个方法：

第一，经验应用法。又叫做对因素的分析，作为定性分析，经验分析法借助于价值管理工作人员的智慧帮助，根据工程建设的特点而选择不一样的因素来作为研究的对象进行定性分析和总结。它具有明显的优点，能够全面而又系统的思考问题，而且比较简单容易，没有特别的专业要求，即使缺乏一定的资料或者是短时间内都相对比较容易完成。不过缺点也比较明显，没有足够的定量分析，所以它的依据性也比较不可靠，而且由于全部工作都靠工作人员来完成，所以受到工作人员个人情绪的影响比较大。

第二，百分比应用。所谓的百分比，也就是根据每一项的支出或者任务在所在行业中占的比重来进行价值管理的分析。

第三，ABC应用。ABC相对来说就是有重点次序的研究方法。主要是我们先把所有的部分在整体中占的比重进行罗列，然后把这些比重按高低进行分类，分为ABC三档。然后根据不同的分类标准进行有重点、分步骤、有次序的研究。

当然，除了以上几种方法，城市道路交通规划中应用价值管理分析的方法还有很多种方案。在这里，我们需要根据城市自身的特点和实际情况来选取恰当的方法。

4.城市道路交通规划价值管理分析的相关建议

4.1建立城市道路交通价值管理体系

根据价值管理体系囊括的内容，主要包括以下几个层次：

第一，相关价值理论，主要包括价值管理的一些基础理念，主要涉及到价值历史、特性、计划、基础分析功能、成本等；

第二，相关定义，囊扩概念功能、成本分配功能、价值决定、模型功能等；

第三，相关财务理析，成本的测算和系统控制、价值管理的合同、分析非平衡状态、对价值的分析、造价周期的计算；

第四，管理价值分析，侧重于价值程序管理分析、地位管理、团队合作、价值管理的团队分析；

第五，价值教育分析，主要是包括价值管理的相关分析，可以根据国外的一些价值观点，能够建设适合城市交通规则的价值管理系统。

4.2价值分析团队组建

价值管理团队的组建，就是通过具备各种知识、能力能够进行互为弥补的工作人员来组合形成的一个团队，他们拥有相同的目标，能够根据同一个目标而进行相应的工作，并能够互相支持和帮助，一起面对最后完成的目标效果。针对城市道路交通规划的价值管理分析体系，我们需要结合一个城市实际情况，组建一支能够了解城市道路规划，又能够拥有足够的能力去驾驭这项工作的团队。

5．结束语

价值管理分析应用于交通道路规划，尤其是具体到城市的道路交通上面，对城市乃至是我国的应用是一个新的探讨点，随着我国道路交通规划的完善方式以及价值管理方式在我国的推广和应用，相信未来价值管理在道路交通规划上可以发挥更大的作用，带来新的空间。

参考文献：

[1]李云春，段胜军，李敬民.价值管理在工程项目设计阶段的应用研究[J].中国城市经济，2011（2）：159

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关键词：建筑信息模型；城市轨道交通；协同作业；信息化

中图分类号： F208 文献标识码： A

引言

经济发展使城市规模不断扩大，城市化水平不断提高，不少大城市的发展正面临深刻变化，城市地区道路交通拥挤、交通事故以及由于道路交通排放引起的交通污染已经成为备受瞩目的问题。发展公共交通，对于满足我国经济建设与居民生活需要具有重要的战略意义。其中，城市轨道交通作为公共交通的骨干力量，具有容量大、安全、环保特性好等特点，受到包括发达国家和发展中国家在内的许多大城市的青睐。

1、BIM技术的概念

BIM的发展始于美国，20世纪70年代，美国的乔治亚理工大学建筑与计算机学院的查克・伊士曼博士(Chuck Eastman,Ph.D.)提出建筑信息模型(Building Information Modeling)的概念，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，被誉为建筑业变革的革命性力量(图1)。不同的组织和研究机构对BIM有不同的理解和定义，例如国际标准组织设施信息委员会（Facilities Information Council）对BIM的定义是：BIM是在开放的工业标准下对设施的物理和功能特性及其相关的项目生命期信息的可计算、可运算的形式表现，从而为决策提供支持，以更好地实现项目的价值。

图1 建筑设计史上的变革

应用到实际中，从不同的角度，BIM所代表的含义也有所不同：应用到一个项目中，BIM代表着信息的管理，信息被项目所有参与方提供和共享，确保正确的人在正确的时间得到正确的信息；对于项目参与方，BIM代表着一种项目交付的协同过程，定义各个团队如何工作，多少团队需要一块工作，如何共同去设计、建造和运营项目；对于设计方，BIM代表着集成化设计，鼓励创新，优化技术方案，提供更多的反馈，提高团队水平。

图2 建筑模型的信息共享

2、BIM在城市轨道交通建设中的应用现状

在西方发达国家，城市轨道交通网的布局已趋于完善，建设项目逐步减少。在BIM技术如火如荼的时代，他们对于BIM技术的应用大多体现在改造和运营维护中。伦敦地铁斥资7亿英镑对维多利亚站进行升级改造，要求运用BIM技术进行协同设计和施工管理，是业主、设计方、施工方、材料供应商可以协同合作；加拿大多伦多Spadina地铁扩建工程中，参建各方基于Bentley Project Wise进行3D设计协同；洛杉矶Westside地铁延长线工程包括9英里地铁，新建7个地铁站，总投资51亿美元，工程采用DB交付模式，业主方将BIM应用条款纳入承包方合约，要求以BIM核心规划管理整个建造过程。

在大陆地区，越来越多的业主、设计单位和施工单位开始重视BIM技术的应用，在一些大中城市的城市轨道交通建设中业主明确要求设计单位提供三维模型用于指导施工。上海轨道交通11号线石龙路站采用了BIM碰撞检测技术，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的的真实信息，通过碰撞检测优化了施工方案，减少了不同专业间的碰撞摩擦，降低了人力物力的消耗，节省了工程费用。

3、BIM在城市轨道交通中的应用研究

3.1 线网的规划设计

城市轨道交通系统是城市公共交通的骨干力量，是城市的百年大计。在对城市轨道交通线网规划时，需要考虑到众多因素，不仅要考虑城市的总体规划和城市的长远交通规划，还要考虑城市经济与社会方面的资料，如人口状况、用地状况、城市经济结构、经济规模和经济规划等；还有城市自然条件、环境资料、土地使用规划、出行需求等。

3.2 安全管理

城市轨道交通的施工环境复杂，一般处于人口流动较大，人口相对密集的区域，与外界环境往往只有一墙之隔，可利用的空间十分紧凑。而轨道交通的施工工艺十分复杂，施工作业空间存在多层次水平及垂直的作业面，存在较大的安全隐患。利用BIM技术可以进行有效的冲突检测、施工模拟等，还可以在深基坑开挖时，根据基坑周边布点实时采集监测数据，在模型中反应各区域的危险程度，通过可行手段在时间和空间上定位报警单位，在施工前给予直接的指导，减少事故的发生。

3.3 施工模拟

轨道交通的施工是一个复杂的过程，通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。4D施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。

3.4 信息平台

BIM技术解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题，确保信息的准确性和一致性，实现项目各参与方之间的信息交流和共享，从根本上解决项目各参与方基于纸介质方式进行信息交流形成的“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题。应用3D方式同步设计检讨，减少过去2D设计的人为失误，并免去繁琐的设计变更重复式的修正剖面与各施工图说的注记与修正；已经完成的3D数据模型里面，将重要营运规格与厂商相关数据处理链接，可在检视问题的第一时间，实时调阅相关数据。

3.5 运营维护

在城市轨道交通项目的运营阶段可以基于BIM及时提供有关列车运行记录、维修记录、财务状况等集成信息。通过对这些参数化信息的分析可以实时进行运营成本分析；根据实际的客流数据可以进行行车计划调整等；BIM可以以一个集成系统的形态给运营企业提供全方位的决策支持，甚至为将来新建项目提供一个知识积累和知识管理的平台。

4、结语

BIM是对工程项目信息的数字化表达，是数字技术在建筑业中的直接应用，它代表了信息技术在我国建筑业中应用的新方向。BIM在城市轨道交通项目中的应用还仅仅是个开始，而城市轨道交通工程涉及专业众多，许多基础性工作尚不完善，还存在统一行业标准的问题，大量与轨道交通工程相关的基本标准化构件还需建模开发。

参考文献

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关键词城市轨道交通路网可靠性

中图分类号：U213文献标识码： A

1 可靠性的定义

可靠性是一种概率型测度指标，在系统工程里面，可靠性的定义是：在特定的时间里和给定的环境和运行条件下，实现某种预期的功能并达到可接受的运行水平的概率。路网可靠性是可靠性理论在交通领域的应用，它是衡量路网服务稳定性的指标，反映了网络功能发挥的不确定性、路网状态的波动程度和处理该波动性的能力。

长期以来，对于路网可靠性并没有一个统一的定义，原因在于：对于城市路网而言，很难对预期的功能和可接受的运行水平进行直接和明确的定义。城市路网的功能可以用众多指标来描述，例如：连通性、行程时间、通行能力、可达性、公平性等等，使用不同的功能定义就会得到完全不同的运行效果。同理，路网的可靠性依据不同的路网功能进行定义就会得到不同的路网可靠性评价指标，例如：连通可靠性、行程时间可靠性、路网容量可靠性、需求满意度可靠性等等。尽管目前世界上对路网可靠性的定义纷繁芜杂，然而总的来说，路网可靠性是对路网性能的综合、直接反映，它描述了路网性能的稳定性。此外，交通系统的典型特点之一是时空分布的不均衡性，在不同的时间和空间上，交通供给和需求的矛盾并不一致，交通供给和交通需求的不确定性必然会对路网性能造成影响。综述所述，本文给出轨道交通路网可靠性的定义如下：

轨道交通路网可靠性描述了在交通需求和交通供给波动情况下，路网性能能够满足某一特定要求的概率。

2轨道交通路网可靠性的评价指标

可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。对于城市轨道交通路网中的车辆而言，采用可靠度、故障概率密度函数、故障率和平均寿命作为衡量可靠性的主要指标。

1）可靠度：是指系统在规定时间内和规定条件下正常工作的概率，取值范围为0～1。由定义可知，系统开始使用时，可靠度为1，系统可以正常使用；当使用时间充分大时，可靠度为0，即系统最终都会失效或发生故障。可靠度估计值是指在规定时间区间内，能够完成规定功能的样本数与在该时间区间开始时投入工作的样本总数的比值。

2）故障概率密度函数：表示在任意时刻样本总数中下一个单位时间内发生故障的概率，是可靠度函数导数的负值。

3）故障率：也称失效率，表示工作到规定时刻尚未故障的样本，在规定时刻后的单位时间内发生故障的概率。对于有限样本，其故障率等于在规定时刻后单位时间内新发生的故障样本数除以工作到规定时刻尚未故障的样本数和单位时间的乘积。

4）平均寿命：也称故障间隔时间和平均无故障时间，表示样本在2次故障间的平均时间，是故障概率密度函数的期望。

3 影响轨道交通路网可靠性的主要因素

⑴ 技术设备

技术设备的日常管理和维护直接影响着的可靠性。城市轨道交通包含了以下主要设备:线路及车站、车辆及车辆段、通信信号、供电、环控设施、售检票以及防灾监控报警设备等。只有各项技术设备协同可靠工作,才能保证列车安全高效地完成运输任务。城市轨道交通一般采用了高可靠性的元件、设备和软件,而且构成的系统具有“故障导向安全”的特征,使整个系统具有应对设备故障及突发事件的高度安全性。城市轨道交通的线路长度、站间距离相对较短,列车种类单一,因此为了保持列车运行秩序稳定,列车运行控制系统在一定范围内可以自动调整列车的运行状态。城市轨道交通车站一般不设置配线,列车在车站正线上办理客运作业,如果一列车出现故障,将直接影响到后续列车的正常运营。因此,整个轨道交通路网中的设备维护和管理是十分关键的

2)网络的运输能力

城市轨道交通的网络运输能力体现了运输效率。提高网络的运输能力,可以最大程度地满足乘客出行要求,安全高效地完成输送任务。网络的运输能力主要影响轨道交通运行的可靠性,列车一旦发生延误不仅会影响到自身线路的正常运行,而且会影响到网络中其他列车的正常运行。正是因为地铁运行延误具有传播性,在发生列车运行延误时,列车到达晚点或者取消车次都会降低线路与车站等设备的通过能力,限制系统设备能力的充分利用。特别是在客流高峰时段的运行延误,将导致更大的能力损失,严重影响城市轨道交通系统的运营可靠性。因此,提高网络的运输能力,减少列车的运行延误对提高整个系统运行的可靠性是很重要的。

3)运营组织方案

城市轨道交通应为乘客提供满意的出行服务,良好的运营组织是这种供给的前提和保证。在一定的网络结构和设备条件下,采用的运营方案应针对客流变化的情况,有利于提高网络系统的整体运输能力,适应客流需求,增加运营效益和运营可靠性,满足乘客在出行安全、舒适、准时等方面的要求。

4)突发事件

除了路网本身可能影响城市轨道交通运营可靠性的因素外,自然灾害、恐怖袭击、人为破坏等突发事件也是影响运营可靠性的关键因素。这些突发事件的发生,将会造成重大的人身伤亡、财产损失以及运营中断,产生轨道交通运营的安全问题。因此,必须加强自然灾害、恐怖袭击或人为破坏事件的预警和发生后的应急处置,最大程度地降低人员伤亡和财产损失。

4 提高路网可靠性的建议

1) 注重人员培训和系统设备的日常维护

城市轨道交通系统是一个包含土建、车辆、供电设备、通讯信号、运营管理等多学科、多专业、多工种的复杂大系统。系统的安全与可靠性贯穿了从工程的前期决策、设计、施工到运营管理等各个阶段的全过程。对每个有不同岗位要求的工作人员而言,高质量地完成本岗位的工作要求,是保证轨道交通安全高效运营的关键,因此,必须加强工作人员的职业素质和道德培养。城市轨道交通运营所依赖的交通设施,虽然采用了较高的可靠性标准,列车运行控制软硬件系统也采用了冗余设计来增强系统工作的可靠性,但在长期复杂多变的外界因素干扰下,仍然难以保证运营设施与设备不产生功能失效,因而系统实际运营过程中发生随机故障在所难免。为了降低故障发生率,就需要对系统的各种设施设备做好日常的维护和管理,发现问题及早解决,最大程度地消除发生故障的隐患,从而保证轨道交通系统安全高效的运行。

2) 提高轨道交通系统中的技术装备水平

为了保证轨道交通系统中各种设备的正常运行,减少故障、事故和突发事件的发生,应尽可能地利用最先进的技术装备和高科技手段。如采用高技术支持的信息管理、应急处置系统等来确保各种事件发生时的信息传输通畅以及应对措施的有效实施;采用列车运行智能化调度系统,减少因人工疏忽所引发的各种故障或事故;采用线网综合运营协调系统,保证网络中各车辆高效、安全、可靠的运行。

3) 加强应急预案的制定和演练

通过安全设计、操作、维护、检查等措施,可以预防事故、降低风险,但达不到绝对的安全。因此需制定在发生轨道交通事故后所采取的紧急措施和应急处置预案,充分利用一切可能的力量,在事故发生后迅速控制事故发展并尽快排除事故,保护乘客和员工的人身安全,将事故对人员、设施和环境造成的损失降低至最低程度。应急预案是应急救援系统的重要组成部分。针对各种不同的紧急情况制定有效的应急预案,不仅可以指导各类人员的日常培训和演习,保证各种应急资源处于良好的准备状态,而且还可以指导应急救援行动按计划有序地进行,防止因行动组织不力或现场救援工作混乱而延误事故救援,降低人员伤亡和财产损失。在预案演练时,可以与公安、消防、医院、公交等系统的相关部门实行联合演习,增加演练的实战性,更好地掌握演练技巧。

参考文献

Chen, K., L. Yu, J.F. Guo, and H.M. Wen. Characteristics analysis of road network reliability in Beijing based-on the data logs from taxis [C]. To be Presented at 86th Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, D.C., 2007.

施毓凤,杨晟,孙力彤. 城市轨道交通的安全管理问题[J ] . 城市轨道交通研究,2003 (2) :26.

陈铁,管旭日,孙力彤. 城市轨道交通综合安全管理体系研究[J ] . 城市轨道交通研究,2004 (1) :16.

陈建壮, 周伟. 公路网通行可靠度的评价 [J]. 长安大学学报, 2002, 22(4):52-54.

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端到端的云计算解决方案

福建工程学院的目标是搭建一个支持大数据应用的云平台。福建工程学院信息科学与工程学院副院长邹复民说：“云平台会更加易于管理，可以提高硬件的利用率和可靠性。云计算更富有弹性，使得CPU、内存和整个处理集群得以即时扩展。我们面临的挑战是，要创建一个既可靠又易于管理的云平台。”

福建工程学院考虑了众多厂商的方案。“戴尔的解决方案具有很好的性价比。”邹复民介绍说，“经过测试，戴尔的解决方案能够可靠地支持VMware vCloud Suite软件，确保云计算解决方案的稳定和高性能。”

福建工程学院最终采用了端到端的戴尔整合云平台，包括服务器和交换机。借助戴尔企业部署服务团队的支持，福建工程学院部署了采用英特尔至强处理器的戴尔 PowerEdge M620刀片式服务器，每台服务器配置128 GB内存，运行VMwarevSphere Hypervisor 5.5。这些刀片服务器和戴尔网络MXL10/40GbE交换机同时配置在戴尔PowerEdge M1000e模块化刀片柜内。戴尔交换机可以支持云环境中每台物理服务器上的大量虚拟机。借助10/40GbE网络进行连接，数据移动得更快。

福建工程学院一开始就看到了戴尔整合解决方案的优势。邹复民说：“戴尔网络MXL交换机使用10GbE链路进行连接，性能相当出色。选择戴尔网络MXL交换机的一大好处是，可以减少连接到核心交换机的接口数量。MXL交换机提供了更大的带宽和更高的可靠性。未来，我们还可以轻而易举地基于戴尔网络MXL交换机的结构进行扩展。”

在存储方面，福建工程学院部署了具有数据分层功能的、采用英特尔Xeon处理器的戴尔Compellent SC8000存储阵列，其性能和无缝扩展能力可以满足福建工程学院的应用需求。邹复民介绍说：“未来，我们还可以在Compellent SC8000中增加一个优化的闪存层。戴尔Compellent解决方案的灵活性可以满足我们长期存储的需求。”为了使云基础架构变得更完善，福建工程学院还部署了采用英特尔至强处理器的戴尔PowerEdgeR730和R720服务器，用来支撑网站和一个独立的校园信息云计算平台。

实时分析交通信息，减少拥堵

如今，福建省政府和居民拥有出行的实时数据，政府部门可以使用这些信息来改善交通管理。福建省大约有12万辆汽车安装了GPS装置，平均每30秒就上传一次车辆的位置、速度等数据。这些数据连同主要交通路口的视频监控数据，源源不断地进入云平台。该云平台通过研究前一天的数据来分析公众的驾驶模式，比如分析出租车的行程和最受欢迎的路线等。邹复民说：“我们通过戴尔端到端云平台，正在帮助福建省制定其智慧城市的交通策略。这些数据展示了人们使用道路的方式，有助于政府制定相应的交通政策，从而解决车辆急速增长的难题。”

云平台的数据主要通过两个计算集群进行分析和处理：其中一个集群运行ApacheSpark开源软件，是一个可以对大型数据集群进行复杂分析的计算框架;另一个集群则运行创建内存数据池的Pivotal GemFire。两个集群均运行在云平台的虚拟机上。Apache Spark软件每天处理大型数据集群的信息，ArcGIS软件管理地理信息数据。这些服务器每30秒便对海量数据流进行一次处理。服务器内存数据库存储的数据不超过10分钟，一旦超过10分钟，数据便会被迁移到戴尔Compellent阵列。Compellent阵列的可用容量为83TB，目前已经使用了40TB。邹复民表示：“校园网中的大多数应用程序已经迁移到云平台上。学校只剩下几台物理服务器，主要运行Oracle数库。”

更好地支持智慧城市建设

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良好绪论部分的教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的课堂教学中，通过优化整合绪论部分的内容，如桥梁的定义与功能、桥梁分类、桥梁跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点，让学生对该门课程有个整体的认识，了解桥梁工程的发展现状与发展历史，激发学生学习该门课程的积极性，增强学生将理论知识和工程实践密切联系的能力，提高教学质量，以培养素质高和创新能力强的桥梁工程专业人才。

关键词:

土木工程专业;桥梁工程;课程教学;教学研究

一、桥梁工程课程绪论部分内容的重要性

桥梁工程课程是土木工程专业的一门必修课，其内容主要是各门专业基础课知识在桥梁工程中的综合应用，是一门实践与理论并重的专业技术课［1］。桥梁工程课程实践性很强，教学中应注意激发学生对桥梁工程课程的兴趣，充分调动学生学习的积极性和能动性;此外，课堂教学还应注意与工程背景相结合，以提高教学质量。“绪论”是课程的开始，良好的绪论教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的教学中，通过优化整合桥梁的定义与功能、分类、跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点，可以让学生对该门课程有个整体的认识，了解桥梁工程的发展历史与发展现状，激发学生学习该门课程的积极性。同时，适应土木工程专业培养方案的需要，结合桥梁工程自身特点，在课堂讲授中整合与优化绪论的讲解内容，改善教学手段，对提高课程教学质量是十分重要和必要的。

二、桥梁工程课程绪论部分内容的整合优化

(一)桥梁的定义与功能

按百科全书的定义，桥梁是跨越障碍(河流、峡谷、道路等)的结构工程物。桥梁在学科分类上，属于土木工程专业的一个分支，是道路工程的关键部位与核心工程;在环境美学上，桥梁往往又是当地的标志性建筑物。相对于隧道，桥梁固定于地表各处，形体庞大，构造各异，承受交通荷载及自然环境的影响。桥梁的本质特征为用自身的跨越能力实现连接，跨越行为是桥梁结构的本质。在课堂教学中，可以结合学校周围或本地的桥梁来讲述桥梁的作用与重要性。

(二)桥梁的分类

桥梁的分类很多，按桥梁用途来划分，有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、人行桥、农桥、运水桥(渡槽)以及其他专用桥梁(如用作通过管路、电缆等的桥)，当然主要的是公路桥与铁路桥。随着轨道交通的发展，公路铁路两用桥也日益增多。按跨径大小分类，依据中国《公路工程技术标准》(JTGB01－2003)，桥梁可以分为特大桥、大桥、中桥与小桥。多孔跨径总长L＞1000m，单孔跨径Lk＞150m，属于特大桥;多孔跨径总长100m≤L≤1000m，单孔跨径Lk＞150m，属于大桥;多孔跨径总长30m(40m)＜L＜100m，单孔跨径20m≤Lk＜40m，属于中桥;多孔跨径总长8m＜L＜30m(40m)，单孔跨径5m≤Lk＜20m，属于小桥;单孔跨径Lk＜5m，则属于涵洞。按主要承重结构所用的材料来划分，桥梁分为木桥(属于临时桥梁)、圬工桥、钢筋混凝土桥、组合梁桥、钢桥等。按跨越障碍的性质分，有跨河桥、跨线桥(立交桥)和高架桥。按施工方法分，有整体施工桥梁(上部结构一次浇筑而成)、节段施工桥梁(上部结构分节段组拼而成)。按行车道的位置划分，有上承式———视野开阔，但建筑高度相对较大;下承式———建筑高度小，视野较差;中承式———兼有前两者的优缺点。按跨越方式(是否固定)分，有固定桥、活动桥(又称开启桥或开合桥，分平转、立转或升降)、浮桥、漫水桥。由于桥梁分类众多，课堂讲授时应突出重点，根据学生的专业特点，抓住主要的分类方式，如按结构体系、建筑材料、用途等进行分类的方式应作重点讲解;而把按行车道的位置划分桥梁的内容放到拱桥章节去讲授，因为拱桥的主要分类方式是按行车道的位置来分类的。在后续讲授斜拉桥或悬索桥内容时，也会涉及到按材料进行桥梁分类的知识点。同时，授课时还应注意各个分类之间的组合，如大跨度预应力混凝土连续刚构等。

(三)桥梁的跨径发展

近年来，中国的桥梁建设发展迅速，桥梁跨径不断增加，许多桥梁建设达到世界水平，取得了举世瞩目的成就。已建成的著名桥梁有:主跨1088m的苏通长江大桥(钢箱梁斜拉桥)，2012年前是世界第一跨度斜拉桥;主跨1650m的舟山西堠门悬索桥(世界第二跨度悬索桥);主跨550m的上海卢浦大桥(钢箱拱桥);主跨552m的重庆朝天门长江大桥(钢桁拱桥)。这些著名桥梁代表着中国桥梁建设的水平，受到世界桥梁界的高度赞誉。课堂讲授时，应该对不同桥型展开讲授，并注意内容的侧重点，抓住几种有代表性的桥型进行讲述，力求简单明了，与生活贴近。如，钢悬臂桁架梁桥的主跨在19世纪初超过500m，而后极少修建，该类桥梁中国也较少见，课堂讲授时一般仅简单提及。钢连续桁架梁桥19世纪50年代至今，单孔跨度控制在200m～300m之间，向更大跨度发展的可能性较小，课堂教学时，可以结合武汉长江大桥与南京长江大桥来讲授。中国混凝土拱桥，即万县长江大桥，则在1997年达到了420m，超过了克罗地亚主跨390m的KRK－1号桥。钢拱桥在20世纪30年代就超过500m，发展相对平稳。进入21世纪后，在中国出现了2座主跨500米以上的钢拱桥，即主跨550m的卢浦大桥与主跨552m的朝天门长江大桥。钢斜拉桥从1950年主跨约200m到今天主跨超过1000m，钢悬索桥主跨从1930年主跨约1000m到今天约2000m，发展都很迅速。课堂讲授时，应重点突出中国桥梁在跨径上的突破，并配以相应的桥梁图片，增强教学效果，激发学生的学习兴趣，以达到事半功倍的效果。

(四)桥梁的美学与造型

相对隧道而言，桥梁的直观性强，造型优美，视觉效果较好，往往给人以较强的震撼力;相对道路而言，桥梁是交通的关键部位，更能引起人们的关注。对桥梁的美学与造型应给予重点关注，讲授桥梁的跨径发展时，也需要借助图片或动画予以讲解。桥梁是土木工程皇冠上的明珠［2－3］。桥梁结构的形式与造型多种多样，为桥梁工程师们的设计提供了无限的空间，也最能体现桥梁工程师们对桥梁结构的理解和热爱［2］。在课堂教学中引入美学思想，可以激发学生学习该课程的兴趣和求知欲望，引导学生更好地理解与认识桥梁，提高学生的审美情趣，达到更好的教学效果。

(五)桥梁的技术创新与发展动力

桥梁的发展史其实就是一部技术创新史。最早的桥梁可能源自雷击而倾于河上的树木。拱是曲线中最优美的线型，中国文字“桥”即是“木”与“拱”象形复合而成的。因此，绪论部分的课堂教学应重视这一内容的讲解。赵州桥又名安济桥，建于公元610年，是位于中国河北的一座著名石拱桥，也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。赵州桥圆弧拱的跨度大，通航净空大。这种跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构，是桥梁史上的一个奇迹。赵州桥被誉为“国际土木工程里程碑建筑”。桥梁结构设计分析理论、电子计算机技术、建筑材料、施工工艺、行业竞争等因素的发展和进步，是推动桥梁工程发展的内在动力［4］。经济发展、社会需求和技术创新，为桥梁工程提供了所需要的设计计算理论、计算手段、建筑材料、机械装备、施工技术等，对桥梁工程的发展有着直接的支撑作用。英国工业革命后，世界钢铁产量快速增长，以钢材为主要承重材料的工程结构得到较大的发展，钢桥开始大量出现。20世纪30年代经济大萧条后，美国为了经济的恢复和持续增长，修建了大量高速公路，钢拱桥和钢悬索桥由此得到了较快的发展。二战后，由于钢材短缺，混凝土桥梁大量出现，斜拉桥、正交异性钢桥面板、混凝土塔、挂篮悬浇、预应力技术、连续刚构、钢砼组合结构等新的结构和技术应运而生，并出现了许多先进的施工技术，如悬臂拼装、顶推、移动模架、大型浮吊整体吊装架设等［4］。日本经济的发展，推动了高速铁路的发展，相继建成了多座世界级的大跨度斜拉桥和悬索桥。20世纪80年代以来，中国改革开放，经济的腾飞促使公路铁路迅猛发展，桥梁建设成就辉煌，建成了大量连续刚构拱桥、大跨斜拉桥、大跨度悬索桥等世界级的大跨度桥梁。

(六)桥梁灾害事件的发生与应对措施

尽管桥梁建设取得了瞩目的成就，但是不时出现的桥梁事故与灾害仍无法回避［5］。古今中外发生的桥梁灾害事故很多，2007年8月，美国《时代周刊》杂志评选了百年世界十大最恶劣塌桥事故。每次事故都是一个血的教训，重要的是应思考导致桥梁事故发生的原因。1940年11月7日，在风中振颤的塔库马大桥在八级大风荷载的动力作用下，经过剧烈扭曲震荡后，吊索崩断，桥面结构解体损毁，半跨坠落水中，桥梁最终倒塌。当年人们未能全面认识悬索桥受力体系，也没有足够重视空气动力对桥梁的影响。塔库马大桥的倒塌促使桥梁风工程学的诞生，推动了桥梁工程的发展，至今仍有警示意义。魁北克大桥在施工中先后出现2次工程垮塌事故(见图2)。这座桥主跨度为549米，是当时全世界最长的悬臂桥。1907年8月，大桥杆件失稳引起全桥倒塌，19000吨钢材落入水中，造成75人死亡。1916年9月，中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中掉落水中，11名工人被夺去了生命。垮塌的原因之一是南锚跨靠近主墩的下弦杆的压屈导致大桥在施工过程中倒塌。稳定问题是力学中的一个重要分支，桥梁失稳事故促进了桥梁稳定理论的发展，桥梁技术的发展使桥梁稳定问题更显重要。1970年，位于澳大利亚墨尔本的一座钢箱梁桥(密尔福德天堂桥)倒塌。钢箱梁桥本来已有很长的历史了，由于二战后钢结构焊接与安装技术的发展，钢箱梁桥跨度做得越来越大，箱壁尺寸越来越薄。最终由于钢箱梁板件的焊接残余应力、几何缺陷发生失稳，导致该桥倒塌。工程师从该桥的垮塌中认识到薄壁箱梁的剪力滞后效应，由此推动了薄壁构件设计理论的发展。湖南凤凰桥在拆除桥上的脚手架时发生垮塌，事故造成64人遇难。2008年汶川大地震，2010年青海玉树大地震，均造成道路、桥梁损毁严重。位于震中的汶川县附近道路基础设施受到严重破坏，其中桥梁震害最为典型和严重。因此，在课堂教学中，应适时引入桥梁灾害事故的介绍，并适当进行评述，既完成了教学内容的讲授，也活跃了课堂气氛，还拓展了学生的工程视野，能收到较好的教学效果。此外，这些桥梁灾害事故案例，与后面章节教学的内容是相关的，在绪论部分引入这些章节，为后面章节的教学提前作好铺垫。

(七)全球交通网络

加拿大人类学家费利克斯—菲兰德将美国国家海洋与大气管理局、国家地理空间情报局等机构的人类出行数据与地球夜景照片进行叠加，形成了地球上错综复杂的交通网络。从中可以看出，空中交通与海路交通已相对完善，但是陆路交通还较匮乏，尤其是洲际公路中跨越海峡的桥梁建设较薄弱。由于全球化与世界经济的发展，跨海工程也不再是可望而不可及的宏伟蓝图，21世纪或将迎来世界范围内更大规模的桥梁建设［6－8］。著名海峡通道方案有白令海峡工程、直布罗陀海峡工程、墨西拿海峡工程、厄勒海峡工程、马六甲海峡工程、大带海峡工程、博斯普鲁斯海峡工程等。中国交通运输部已制定了“五纵七横”国道主干线规划，其中“二纵二横”已基本连通。全部工程要求2020年前完成五个跨海工程，自北向南依次跨越渤海海峡、长江口、杭州湾、伶仃洋、琼州海峡。其中，渤海海峡与琼州海峡跨海工程尚在规划中，长江口与杭州湾跨海工程已经建成通车，伶仃洋(粤港澳)跨海工程正在建设中。通过这部分知识点的讲授，帮助学生认识到作为土木工程的桥梁工程建设是一项大有可为的事业，有很大的发展空间，学生们毕业后能够施展自己的才能。由此使学生感到学习桥梁工程不再是一门枯燥的事情，而是跟自己的事业发展和自身的生活密切相关，学习桥梁工程课程还能与世界相联系，从而激发学生课程学习的热情与积极性。

三、结语

良好的绪论教学是桥梁工程课程教学良好的开始。在桥梁工程课程教学中，应结合土木工程专业培养方案要求和桥梁工程课程的自身特点，优化整合绪论部分的内容，改善教学方法，活跃课堂教学气氛，激发学生学习知识的兴趣，提高教学效果，培养素质高、实践能力强的桥梁工程专业人才。

作者：曾勇 谭红梅 吴国雄 董莉莉 单位：重庆交通大学土木工程学院 重庆建筑工程职业学院 重庆交通大学建筑与城市规划学院

参考文献:

［1］周水兴．桥梁工程［M］．2版．重庆:重庆大学出版社，2011．

［2］陈艾荣，盛勇，钱峰．桥梁造型［M］．北京:人民交通出版社，2004．

［3］曾勇，谭红梅．桥梁工程教学中若干能力培养的探索［J］．高等建筑教育，2014，23(2):66－69．

［4］李亚东．桥梁工程概论［M］．北京:人民交通出版社，2008．［5］阮欣，陈艾荣，石雪飞．桥梁工程风险评估［M］．北京:人民交通出版社，2008．

［6］万明坤，等．桥梁漫笔［M］．北京:人民交通出版社，1997．

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1962年――1992年，在中国科学院国家天文台主要从事天体物理设备研制。如天体物理探测设备的研制，如天文电子照相机的研制、军用微光探测系统的研制、天文CCD系统、天体物理光导纤维系统的研制、光电成像器件的研制、高真空及超高真空系统的研制、光导纤维及光导纤维传像束的研制、工程测绘及桥梁、筑路工程等。自1985开始，主持我国最大的2.16米天文望远镜终端探测系统，即光纤与CCD课题的研究工作。1986年赴英国Durham 大学工作，1987年获中国科学院高级研究职称，1989年赴美国国立光学天文台（NOAO）工作，均从事天文纤维光学系统的研制工作；1991年赴澳大利亚悉尼参加世界天文纤维光学应用研究的进展会议，在会上报告了我国在这个领域内的研究成就，受到国际、国内同行专家的赞扬和好评。发表研究论文20多篇，获得光导纤维应用与研制系统国家专利1项。

1993年直今，从事信息技术（IT行业）工程规划、设计、实施工作，亲自主持规划、设计、实施的工程多项，并撰写了《体育场馆智能化系统建设导论》专著，发表了《中国智能交通信息系统大集成方案总体框架》、《信息在智能建筑及其他领域的内涵》等论文。一句话，总结我一生整整50年的科技工作，均没有离开《信息》，只不过工作在不同领域的信息和不同的信息环节上，所以至今《信息论导论》论文的发表，是水到渠成的结果。现任同方数字城市产业本部顾问。

【摘 要】本文回答了信息的简明广义定义；解释了信息在在自然界与人类社会中的地位与其他要素的关系；提出了信息的6+1理论；分析了智能化、信息化，以及它们之间的关系；明确了智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防等的判别标准及其内涵，例举了轨道交通建筑、轨道交通系统智能化/信息化的规划与实施工程图解；指出了目前最热门的与信息化有关的物联网的实质，及与互联网的关系，以及它在信息论中的地位等问题。

【关键词】 信息 信息化 智能化 医院装备

[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more，this article also give the specific standard in Intellectual Earth，Intellectual city, Intellectual community，Intellectual architecture， Intellectual transportation，Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.

[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment

引言

在我国“2006-2020国家信息化发展战略”中明确提出，“信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量”，在十二五规划中指出要：“全面提高信息化水平”……“ 推动经济社会各领域信息化”。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾特别重大事故的发生，就其原因而言，从已报道的资料看，恰巧问题就出在信息设施（硬件）与信息管理平台（软件及活件）上，这里指的活件就是操作硬件设备和管理软件的人。教训是深刻的，这让我们又一次认识到深刻理解和掌握信息论的精髓之重要！说信息是轨道交通和一切交通系统的灵魂完全不为夸张！

信息化是智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智慧型社区、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等领域追求的目标，或是目的，总而言之，信息化是目前人类社会走向智慧型生活的先导、灵魂，这个论断的重要性和迫切性已经是无可置疑的了。但更为理性地认识智能化/信息化的理论方面，还有待进一步地探讨这个当今世界人们都甚为关注的问题。本文既然定名为“信息论导论”，自然就不是针对其细节进行讨论，而是试图在这方面给出一个相对较为全面的，但又是十分明确概括地来描述信息论中所涉及的各个环节之间的关系问题，从而可以给业内人士在规划自己本部门，或自己工作方面的信息化工作时，有一个明确的目标和途径，不为当前一些商业炒作而夸大某些还不够实际的东西而迷惑，是本文的目的。

信 息 的 定 义

谈到信息，当今社会人们无处不把信息这个词挂在嘴边，但到底什么是信息，其定义是什么，恐怕并不是很多人能够简单明了地回答出来。这是一个哲学名词，到目前为止，信息这个名词还没有一个权威的准确的定义，这当中最具代表性的就是所谓“香农”理论，这个理论说，信息就是“确定性的增加”，这个定义是使人费解的，至少说不够通俗、不够全面和不够广义，是狭义的，这个定义是香农在贝尔研究所任职时针对通信行业而下的定义。

有关“信息”的定义，不下N种，太多版本了，这种局面，本身就反映了人们在认识“信息”概念方面的不确定性，不够有把握，不能一针见血地说清楚，才造成各种解释都有！有点象在天文学中出现的宇宙是怎么形成的？人类有史以来有各种版本的宇宙起源学说，如亚里士多德的“地心说”、哥白尼的“日心说”、到今天的“大爆炸说”等等,这些学说，不断被天文学家用新的观测事实所否定，然后又出现新的理论来解释宇宙的起源，即使今天的“大爆炸理论”，仍然还有解释上的矛盾之处，需要科学家继续去进一步地探索之；“癌症是怎么产生的？自癌症这个词出现以来，也有各种解释癌症产生的原因的版本，但都还未见到权威性解释的报道，所以才出现人们对癌症恐慌症，才在人们中流传着这也致癌，那也致癌，其实可能就是还没有找到真正的致癌病因，才会出现这种局面；“光的本质是什么？人们开始认识光的时候，只知道光是直线传播的，产生了基于光是直线传播的几何光学理论，但随着不断地发现新的实验和观测事实，又才明白，光还具有波动性，和衍射性”等等，这样的例子，举不胜举。其实这些重大的科学问题，人们认识它，的确有一个认识过程，要求从一开始就有一个确切无误的定义，那是脱离人类认识自然规律的，只有当人类累计了大量的观测事实和实验事实之后，不断地从认识，到否定，再认识，再否定，直到得到一个比较接近于真实的那样一个定义或解释，才是比较全面而肯定的结果。

尽管如此，到目前为止，作者比较赞同较为靠谱的简单而明了的信息定义是：信息就是可被主体感知的附着于各种客体（载体）上的自然界物质或能量存在的一种形式及其运动变化呈现出的状态，例如通过感觉通道（如人或动物、植物的眼、耳、口、鼻、肢体）的神经系统能感知的某种物质或能量存在的形式或其运动变化呈现出的状态，我们称这种“存在形式或状态”就是一种信息。

信 息 的 6+1 理 论

信息论要研究的内容就是这些可被感知的物质或能量存在的形式及其变化状态的产生、采集、传输、处理、存储、、利用等环节的一切手段和范畴。如图1所示：

智能化是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态的前6个环节（侧重技术层面）在实现数字化、网络化和集成化层面在规模上做到了最大化，也可以这样认为，智能化就是这6个环节的最优的技术状态，所以说智能化是信息化的技术基础，技术支撑，就是这个意思；而信息化则是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态在数字化、网络化和集成化层面在利用上实现了最优的状态。从这个意义上讲，智能化与信息化的辩证关系就十分清楚了。它们两者是同一事物在“信息”这个概念之下的前后不同环节而已，我们称之为信息的6+1理论！

物质、能量、信息是组成自然界的三大要素。物质是什么，物质就是人类能够感知的实体东西（小到组成物质的分子；大到组成宇宙的星球、星云、星系等）；而能量则是使物质产生运动的原因，是力的一种表现形式，是人类能够感知但不是实体的东西；信息既不是物质，又不是能量，而是反应这两者的存在形式和它们发生变化的状态。这三者不是一个概念，但又是有内在联系的组成自然界的三大基本要素。

当了解了信息的意义及其重要性之后，我们才能谈得上去利用它。利用信息是人类的目的，是根本。但为了利用信息的目的，则首先要做好信息的产生、采集、传输、处理、存储、等6个技术环节。所以我们可以总结为1个使用目的和实现该目的的6个技术环节。根据信息的6+1理论，智能化是为信息化服务的，那么如果智能化系统做得很好，而由于利用它的人为因素，我们可以称之为“活件”，如政治原因、人的操作技术水平、组织管理水平等原因，使得智能化所具备的优异功能没有得到应有的充分发挥，打了折扣，我们就可以认为信息化不尽人意，这是“利用”环节出现了问题，是“活件”出了毛病。例如一个建筑智能化工程做得很好的小区，小区的中心控制机房，即智能化的集成中心，它的技术含量是相对比较高的，但由于使用它的人――“活件”是一些技术水平较低的保安人员来操作管理，其结果是事过不久，由于操作不当，造成软件的丢失，硬件的损坏，致使其功能不能做到应有的发挥，这种例子在许多智能建筑领域，不在少数；“7.23”勇温线特大轨道交通事故，恐怕在一定程度上也是“活件”出了问题；反过来，如果“利用”信息的需求，即信息化的需求来势凶猛，要求甚为迫切，在资金和人力都具备良好的条件下，那么也将是推动智能化发展的积极动力。

各行各业都有自己的信息6+1理论，但其中传输、处理、存储、等4个环节在当今技术水平下有大致的共同点，做法差异也不大，所以撰写成书本或教材，有一定的共同性，因而在目前出版的一些《信息论》的专著或教材中，多以此4个环节来描述，很少提及信息的产生、采集、利用这三个环节的内容，其原因就在于此。当然在同一个行业或领域的《信息化》专著中，会将信息论的7个环节都要涉及到，才能成为一本实用的著作。然而对于信息的产生、采集和利用，在人类社会的各行各业中的差异就太大了！内容也太多了！可以说，对于人类社会的每一个行业来说，这三个环节，都可以写一套专著，成为一个领域！就以信息采集这个环节举例而言，天体物理研究中，我国1991年落成了直径为2.16米的光学望远镜，配备了自制的光导纤维分光系统来收集来自天体的光谱信息，以供进一步处理来解密天体演化的本质；2010年又建成了世界最大的以光导纤维为引导的6米级的大天区多目标光谱施米特望远镜；目前世界多个国家（包括中国、美国、日本、欧共体等）正在讨论将联合建造一台直径30米的巨型光学望远镜、等值口径约1公里的射电天文望远镜等，用来探索来自宇宙的更多信息的秘密；而在医学领域，用1mm左右直径的纤维透镜和5-10微米直径的相关光导纤维束作成的多种内窥镜（如胃镜、肠镜、腹腔镜等）被广泛用来采集人体内不同器官的各种医学上所需要的信息、还广泛采用各种各样的显微镜来采集人体内部导致疾病的微生物或病菌的信息；高倍显微技术用于科研等等领域的例子，也是举不胜举；人类在智能建筑领域，楼宇自控系统中安装在楼宇机电设备上的各种传感器被广泛用来采集智能建筑内部各种机电设备的工作信息，以保证其安全正常地运行；在平安城市领域，在城市的各个角落安装了几万台甚至几十万台监控摄像机采集安全图象信息，传至公安部门的各级指挥中心，用以保证整个城市的安全；在新闻领域，各电视台、广播电台的记者到世界各地发生新闻的现场，用摄像机、拾音设备采集各种新闻信息发回自己的电视台或广播电台，进行报道；在自然界和人类社会的各个方面、领域，均已产生或正在产生着各种不同的信息，从宏观世界到微观世界，都需要我们去采集，就这一个信息环节，就可以写成一部百科全书；还有信息的产生和利用这两个环节，也如同采集环节一样的，其内容之多之广，不计其数。真是太丰富了，内容太多了！

因此在已发表的有关《信息论》专著或教材中，很少去触动这三个环节（信息产生、采集、利用）的大内容，过去那些《信息论》专著也好，还是教材也好，都具有很大的狭义性和局限性！

智 能 化 / 信 息 化 的 判 断 标 准 和 内 涵

智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防、电子政务等的判断标准和内涵是什么？其实对于上述这些智能/信息化领域，简单明了地可以用10个字就能完全给它们定义其判断标准，即只要做到安全、舒适、高效、节能、环保这10字标准就可以全盘满足这些智能化/信息化的要求，用这10字标准可以解释一切智能领域的功能要求，这10字标准本来是起源于给智能建筑定的标准，可是仔细想一想，它又何尝不是其他智能/信息化领域的判断标准呢！标准定了，那么用什么技术手段（即内涵）来保证这些标准的的实现呢，那就是在智能建筑中我们最开始提及的只要我们设计的系统，在软、硬件的配置上能保证在该智能领域，实现了设备自动化、办公自动化、通信自动化（BA、OA、CA）等功能，就谈得上实现10字标准了。如图2所示：

这10字标准里，我们把“安全”放在第一位，是有其特殊而深刻含义的，只有在一切为了安全的前提下，才谈得上后面的8字标准，如果人都没了，大楼被烧了，铁路火车撞车了，城市被炸了，还谈什么高效、舒适、节能、环保！？。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾重大事故，车毁人亡，再一次给人们说明了这一道理的正确性。最近铁道部颁发的动车降速措施，就是以人的安全为本，在重视安全的前提下，脚踏实地地发展我国干线轨道交通的正确举措。

为了保证这些内涵功能的实现，我们举几个实例参考说明一下：

图3A、3B是实现医疗系统智能化/信息化功能的姊妹图，是互为补充的图解。从图3A看到，这是所述领域智能化/信息化的总体规划图，对于不同的智能化/信息化领域，图中综合电子信息系统（CEIS）的内容是有所差别的；而图3B则是前者的细化内容，一目了然！以此类推，任何智能化/信息化系统均可按此方式进行规划，和细化，只不过改变其中的专业设施和应用信息软件系统就可以了。这一对姊妹图的图解格式，高度总结和概括了业内智能化/信息化各领域内，各系统之间的关系和功能定位，具有很强的普遍性和实用性，是业内可以为之借鉴参考的实用图解格式。

1、医院是人类社会保障生命安全的救护、医治、保健的场所，随着信息科技的发展，使得医院的装备更加现代化，这些装备可以使得医务人员能够从人类身体上采集到各种健康的、病理的信息，为医生提供准确的治疗方案；时间就是生命，远程视频会诊，使得更多的患者能够不出远门，就地享受到众多国际、国内著名医学专家的会诊，得到更好的正确的治疗措施；网上预约挂号、中国人口重多的庞大医疗保障体系的管理等，均需要具有智能化/信息化的医疗管理平台，所有这些涉及与人类生命、健康的问题，无不与医院智能化/信息化有关。

2、在智能建筑中，体育场馆的智能/信息化系统建设是甚为复杂的，我们以它为例，看看怎么来实施，下面图4A、4B是一对实现体育场馆智能/信息化系统的姊妹图，是互为补充的图解：

轨道交通系统是智能交通系统中的一个非常重要的子系统，图6B是更加细化了的轨道交通系统的可能工程内容。图6C和图6D是一个轨道交通枢纽系统的宏伟概念图和一个真实的指挥调度中心实例图（北京城市轨道交通指挥调度中心）。

物 联 网 的 实 质 及 在 信 息 论 中 的 地 位

当今的物联网把信息的产生和采集这两个环节发挥到了极值。物联网（The Internet of Things）是什么，其实就是互联网的延伸，它的核心内涵（与互联网的区别）就是采用了所谓RFID（射频认证）的芯片感知技术和无线网络技术，使得任何事物的信息都可以被感知，也就是任何事物的信息的产生和采集，均可通过RFID感知芯片和无线（或有线）网络技术得到，余下的环节就可以交给互联网来承担了，所以说它是互联网的延伸，互联网是它的基础，它离不开互联网。为了实现RFID芯片产生的无限多个信息的认证和处理，随之而来的就是要发展IPV6的无限网络认证技术和超大规模的云计算处理、存储技术。这是物联网时代交给互联网需要解决的重大技术问题。物联网是我们人类在信息技术方面的又一次革命，但要清醒地认识到，它的特点也仅仅是前面所提及的6个信息环节中的头两个，即在信息的产生和采集上与互联网相比，有着更大的规模罢了！物联网不是我们的目的，而是我们人类在实现信息化过程中使用的更为广泛、更大规模的信息产生和采集技术手段罢了！但是商家看好这个环节，做了比较大的商业炒作，人们应该脚踏实地地去促进这个领域的健康发展，防止一哄而上形成的泡沫经济。

【参考文献】

【1】王顺德 《信息在智能建筑及其他领域中的内涵》 2011年 第8期 P83-88 中国科学院国家天文台、同方数字城市工程公司

【2】王顺德 《体育场馆智能化系统建设导论》 2007年 同方数字城市工程公司 内部专著

【3】王顺德 “智能交通信息系统大集成方案总体框架” 《智能交通》 2010年 第09期 P86-88 同方数字城市工程公司

【4】王顺德 “光纤技术及其天文应用现状” 天文学进展 第4卷 第二期 1986（4-6） P136 中国科学院国家天文台

【5】王顺德 “Fiber Optics Feed At Beijing Astronomy Observatory (BAO)”A.S.P. Conf.Ser.Vol.3 1988 P183 中国科学院国家天文台；

【6】王顺德 “Working System in Fiber Optics on The BAO 2.16m Telescope”A.S.P. Conf.Ser.Vol.37 1991 P119中国科学院国家天文台

【7】王顺德 “我国2.16米望远镜的光纤耦合分光系统” 自然杂志 1992 第15卷 第7期 P500-504 中国科学院国家天文台

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近年来，BIM技术在我国工程建设中也得到了越来越多的应用，一些知名的设计单位已经在项目设计中开始应用BIM技术，一些大型施工企业也已将BIM技术应用于项目管理。

城市轨道交通工程建设规模大、周期长、涉及专业众多，除了建筑、结构、风、水、电之外，还涉及线路、限界、轨道、通信、信号、牵引供电、AFC、综合监控、PIS、屏蔽门等10多个专业的20多个设备系统，但工程建设线路长、空间小、施工工期紧。地下工程沿线的各种外部接口繁杂，施工空间的局限给设备管线综合带来了很多困难，设计及现场的接口协调消耗了大量的人力与时间；后期设备安装调试时间短；建成运行后，运营管理安全标准高、全年运行、维护要求高[1-2]。

BIM通过三维可视化为主导的设计手段，使得设计的建筑构件带有价格、时间、型号和规格等工程信息，这些信息相互关联并被重复利用，经过各种深入的再分析，在施工、运营等建造过程的各个阶段传递。

Autodesk的Revit是目前全球建筑市场上最为常用的BIM软件平台，它拥有强大的功能和丰富易用的二次开发接口（API）。基于Revit软件，针对轨道交通的特点进行快速建模工具集的开发，可大大提高设计的质量与效率，也为模型在全生命周期中的应用奠定了良好的基础[2]。

1 Revit与参数化设计

参数化，指的是建立特定的关系中某个基本元素发生变化时，其他元素也跟随变化，参数化建立了彼此元素之间的关联性。在可变的参数作用下，参数设计可以使系统自动对所有不变的参数进行维护，这对模型生成与修改的速度有很大的帮助。

参数化建筑建模能够实现内部一致、高质量、可靠、协调的以及可计算的建筑信息整合[2]。其能够很方便地对非图形数据、图形数据进行协调，包括日程安排、视图以及图纸等等。其还可以通过深化管理模型元素之间的相互联系来共同的描述模型以及设计模式，从而将全套设计文档与建筑模型放在一个全部都是和参数相互关联的综合数据库内。参数化模型建筑要了解组件间的特性和两者之间的作用关系，对元素之间的一致性关系能够很好地保持，在应用实践当中已经被证实是一种高效的重要的嵌入领域专业知识的建筑建模手段。

Revit是Autodesk公司专为建筑信息模型（BIM）开发的参数化建模软件，是一个以构件为集合的建模软件，所有基于Revit的产品都是参数化建筑信息模型工具。Revit允许用户在3D视图下设计建筑物及其各组件，以2D绘图元素注解模型，通过建筑模型数据库访问建筑信息模型[1]。参数化建筑图元是Revit的核心。Revit提供许多便捷人性化的图元构件供用户使用，同时允许用户通过自定义“族（family）”灵活实现创新要求。

2 Revit二次开发

Revit API在最原始的功能上进行伸展，并且不同版本的API都具有很大的扩充以及优化的空间。Revit通过连续不断的强化补充已经逐渐变成了一个非常强大的体系。通过用户编程定义，可以实现一些Revit之外的功能，还可以完成通过Revit现有交互界面不能完成的工作。Revit为Revit API提供了很多的库类以及命名空间，这样可以为用户在Revit平台上扩充相应功能或者定义新的功能提供便捷。结合程序控制以及交互操纵的各自的有点，再合理利用API通过编程方式对规律性强、数据量大的建模工作进行开发，可以明显提升用户的建模效率[4]。

3 系统设计与开发

为了适用于轨道交通项目和申通地铁集团BIM标准，此BIM应用工具包具有以下特点：

1） BIM应用工具包与申通地铁集团BIM标准紧密结合。工具包的应用成果满足集团BIM标准；

2） BIM应用工具包具有明确的针对性，适用于轨道交通项目各主要专业的日常工作；

3） BIM应用工具包采用模块化设计，用于面向不同的使用对象和任务。

4） BIM应用工具包兼具易用性和高效性，并便于维护和升级。

根据轨道交通工程地铁模型建设的特点，本项目将轨交工程BIM模型建立分为创建、检查、修改和提交四个阶段。各阶段主要工作为：

5） 创建模型

在设计图纸基础上，通过手工、族库和自动化三种方式创建工程的BIM模型，同时基于轨交的特点在建模中建立特有的模型轨交信息。

6） 检查模型

开发相应插件，对创建的模型进行自动检查。检查的内容可包括：族及模型的规范性检查、模型干涉分析及修改建议、净空高分析等。

7） 修改模型

针对检测出的错误，通过手工和插件两种方式，对模型进行修改、优化直至通过检查。

8） 提交模型

通过以上步骤，得到族库、各类模板、轨交BIM模型的各类规范要求、几何模型及属性齐备准确的BIM模型，提交至以Vault Server为资料管理核心、以分布式Web系统为平台的集成系统中进行管理和利用。

同时，为了与其他系统的集成，提供BIM模型与其他系统的集成的接口模块，实现模型的重复利用及各系统的无缝连接。

针对这四个阶段的划分，本项目开展相应的工具包开发，包括：

1） 建模/修改工具包

① 创建模型：族库创建；快捷创建（如吊支架）；图纸拾取等。

② 修改模型：批量、按规则进行模型的修改。

③ 基于隧道院已经应用的明细表工具（Schedule Sync），后期可以根据轨交模型的特点进行进一步的开发，实现Revit模型与更多外部数据的交互，进而进一步提高建模的效率。

2） 检查工具包

① 构件、模型命名检查、构件设计参数检查、轨交标准规范等检查

② 净空、管道/管线干涉及避让等检查

③ 可施工、运营信息检查

3） 提交工具包

① 对完成的模型进行资产清单、明细表、交付报告的生成。

② 通过提交工具包模型可以提交至Vault数据库或其他数据库。

③ BIM模型可以转化成其他系统支持的数据实现与其他系统的无缝连接。

系统架构如图1所示，通过Revit API访问Revit模型、族、族实例等，提取几何信息、族实例信息、族属性信息，并进行一定的几何计算，进行构件生成、构件检查、构件标注、交汇扣减等，并最终实现梁柱门窗创建、轨道创建、支吊架创建、干涉检查等功能。

图2、图3所示为插件的部分功能效果。

4 结论

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关键字：人机工程学；产品设计；人机关系；人机关怀

一、人机工程学的形成与发展

人机工程学是一门广泛应用于各个领域，内容综合且多样的交叉学科，国际上对于人机工程学的名称因地域而各有不同。在多数西欧国家被称作“Ergonomics”；在美国则被称为“HumanEngineering”。人机工程学在我国尚无统一的名称，除了较为普遍的人机工程学外，也使用人因工程学、人类工效学等名称。

对于人机工程学的定义如同其名称一样尚未统一，这也与其统合叉学科的性质不无关系。不同领域的不同学者对于人机工程学的定义都有其侧重点和倾向性。国际人机工程联合会(IEA)为人机工程学下的定义为：

人机工程学是整个系统中的人及其他各元素之间相互关系的学科，是一门运用有关理论、方法和数据进行设计，以尽可能使人身心健康愉快的整体优化的专业领域。

虽然人机工程学尚无统一的定义，但纵观其各种定义可以发现，人机工程学的直接研究对象是整个系统中的人一机一环境的关系，而不是孤立的研究人或物。

普遍认为，对于人机工程学初步的系统研究最早始于二战前。如同电影大师卓别林在《摩登时代》中描述的那样，不合理的人机关系不仅缺乏人性化还会带来工作效率的低下。针对这一问题，一些设计师、工程师就开始了对人体尺寸及其活动范围进行测量和研究，使产品尺寸与人的生理数据相符合。在第二次世界大战期间，人机工程学在飞机驾驶舱的设计中得到应用，尤其是在与视觉有关的仪表显示上。二战结束后，人机工程的研究范围在民用领域中得以发展，美国设计师德雷夫斯(H.Dreyfuss)在他出版的《人的度量》一书中就帮助建立了作为设计师基本工具的人机体系。北欧设计师克兰特(K.K1int)和曾那尔(R.Zernell)也分别在家具和手持工具设计中将其应用。

随着科技的发展，人机之间的关系也变得更加复杂，进而人机工程学也以一门独立的学科得以发展。瑞典人机设计小组就是在20世纪60年代末成立的从事工作环境、残疾人用品等人机设计的先驱，该小组为手疾者设计的餐具就取得了瞩目的成就。在家具方面，挪威的斯托克公司设计的一系列座椅就充分应用了人机工程学，此类座椅使脊椎和身体处于同一直线，消除了背部和颈部的应力。美国设计师联合设计的Leap座椅，可以调节座椅靠背来满足每个人脊柱的不同形状，用以胜任长时间固定坐姿的办公需要。

随着电子计算机和虚拟技术的发展，电子产品的“人机界面”成为人机工程学研究的另一主题。对操作系统等软件和鼠标、键盘等硬件的人机关系的研究用以满足日益发展的电子产品成为未来人机工程学研究的又一个重要内容。

我国的人机工程学还处在起步阶段，该学科直到80年代才进入我国，并在1989年成立国家级学术组织――中国人机工程学学会。现阶段，人机工程学已经相对较为广泛的应用于航空航天等军工领域，对于在日常生活用品等领域的应用尚处于模仿阶段。

二、人机工程学在产品设计中的应用

心理学、生物学等有关学科的发展，使人机工程学成为产品设计中的重要依据。以前人们对于产品美观、耐用的基本要求已经成为历史，产品的舒适性和宜人性则更显得尤其重要。

人机工程学在产品应用中的第一表现就是家居和办公产品的设计。无论工作还是休闲都离不开座椅这一典型的家居用品。座椅的设计合理与否与人机工程的应用有着重大关系，正确的人机设计可以减轻腰腿肌肉负担，防止脊柱、盆骨等的损伤，有的还能预防不良坐姿的养成。而这一设计过程中对于肌肉、骨骼等在不同坐姿下应力的分析和测量都是非常重要的。办公用品的人机因素对于提高工作效率和消除使用者的慢性病隐患等有重要作用。德国雷美(Lamy)公司设计的Safari系列钢笔就因通过人机工程的设计以矫正不良握姿和减轻长期书写疲劳感而成为区别于廉价书写工具的高附加值产品。

交通技术的发展给每个人的生活都带来了极大的方便，从公共交通到私家车，现代社会中人人都离不开代步工具，而人机工程学在交通工具中的应用也显得越来越重要。这不仅体现在运载效率的提高，同时也与交通工具的安全密切相关。在汽车设计中，对于人体尺寸的三维模拟不仅在座舱舒适性上有重大意义，同时灵活且不易疲劳的操控设计可以最大程度的减少人为误操作所导致的交通事故。同时人体尺寸的测量对于假人模拟撞击实验也提供了相关数据，沃尔沃汽车安全中心研制的假人广泛应用到车辆的安全测试中，同时安全测试在假人上反馈的数据又对汽车安全起到重要的评价作用。

传统的人机工程学的研究方向更多的集中在人与机器间的物理交互，随着电子产品的普及，人与电子产品的交互就不单单是物理交互的过程，更迎来了人机界面的发展。苹果公司在近期的成功很大程度的反映在了其以人机界面作为载体的掌上电子产品上，其抛弃实体界面的全软件界面操作方式不仅新颖，而且注重人机交流和广泛的适用性，这很大程度上对iphone手机的热销起到关键作用。同时由于电脑占用使用者的时间不断加长，如鼠标手等疾病的凸显就使得人机工程学在人与机器直接接触的物理界面仍不容忽视。现代电脑的标准键盘――Qwerty键盘，在设计之初所考虑的因素包括布局、尺寸、阻力甚至键帽角度等都经过反复的改良才最终得以国际化，而键盘和鼠标的人机工程考量也成为电脑配件与时俱进的特点。其中微软和罗技公司走在了人机产品的前列，而笔者参与设计的一款集成键盘功能的游戏鼠标也充分考虑了人机工程学的因素。’通用设计又称共用性设计，它提倡在设计中最大程度的考虑各种人群的需要，通过人机工程学研究，使诸如老幼人群、残疾人等可以像正常人一样享受现代产品的便捷。可以说，对于通用设计的人机工程学研究是“以人为本”的社会理念在工业设计领域最充分的体现。欧美国家公交车对于肢障者上下车问题的充分考虑就体现了通用设计的关怀。在我国，某些公共场所卫生间及洗手池不同高度的设计也体现出了对不同人群的“人机关怀”，而这都是以人体数据为依托的人机工程学的贡献。

结语

随着市场经济的发展，商品竞争的日益激烈，人们对产品的要求也在不断提高。设计师在新颖的色彩、外形等方面不断迎合消费者的同时，对于产品所给予消费者的“人机关怀”也成为把握设计动向的又一要素。设计不同于纯艺术，只有以人为本更好的符合消费者的人体机能和心理需求，才更能决胜于市场，做出真正优秀的设计。

参考文献：

1.张俊霞.王新亭.《人机工程学与设计应用》.北京.国防工业出版社，2010

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关键词：城市交通；技术；研究

Abstract: the article on China's recent city transportation infrastructure construction and long-term modernization city traffic management basic theory, method of the traffic engineering application technology present situation, development direction and objectives and research ways and measures are analyzed, and the future research directions are suggested.

Key words: city traffic; technology; research

中图分类号：U491文献标识码：A文章编码：

一、引言

近几年来，随着我国国民经济发展迅猛，交通需求量增长很快，全国范围内的大中城市都基本上出现了严重的交通阻塞现象。在我国，出现城市交通全面紧张的原因主要有二个：(1)城市交通基础设施建设速度远远跟不上交通需求增长速度，城市交通设施运输能力不能满通需求而造成交通阻塞；(2)城市交通管理设施落后、管理水平不高，现有道路交通设施的运输能力得不到充分利用而造成交通阻塞我国国内经济发展很不平衡，沿海城市较内地城市发展要快，北京及部分沿海城市已初步建成了较完善的道路交通网络。但由于这些城市的交通管理设施落后，管理人员缺乏，管理水平不高，造成已形成的道路交通网络系统没有发挥其应有的运输效率，加重了城市交通的阻塞。

另一方面，由于我国以前对城市交通管理重视不够，城市交通管理法规还不够完善，执法部门执法不严，市民遵守交通法规的观念淡薄，交通违纪现象很普遍，时常造成人为的交通拥挤与阻塞。

总体来说，我国目前仍为发展中国家，绝大多数城市仍处于开发阶段，造成交通全面紧张的主要原因是城市交通基础设施建设速度远远跟不上交通需求的增长速度。加快我国城市交通基础设施的建设，尽快形成基本适应交通需求的城市交通网络系统是我国城市交通建设的当务之急。

本文着重讨论在我国近期城市交通基础设施建设及中远期现代化城市交通管理的基础理论、方法中起支撑作用的交通工程应用技术的现状、发展方向与目标及其研究途径与措施。具体包括三个方面：①城市交通信息系统；②城市交通需求预测系统；③城市交通应用软件系统。

二、城市交通信息系统

城市交通信息是进行城市交通研究的依据，进行城市交通基础设施规划、建设及城市交通管理的基础。城市交通信息极其丰富，种类繁多，就其时效性可分为实时交通信息及历史交通信息，就其性质可分为动态交通信息(车流的交通信息)及静态交通信息(交通设施的交通信息)。

1．械市交通信息系统发展与现状

(1)用于城市交通规划的交通信息系统

城市交通规划在城市的建设及发展过程中起着十分重要的作用，进行城市交通规划需要大量的城市交通信息，其中，最主要的交通信息包括：①居民、车辆、货物的出行特性及其分布；②交通流特征(交通量、车速)及其分布；③交通设施(道路网络、公共交通网络、交叉口控制设施、车站、码头分布)；④社会经济信息(人口及其分布、居住分布、就业分布、土地利用及其分布)。这些交通信息在交通规划中是进行现状交通评价及未来交通预测的直接依据。国外经济发达国家比较重视这类交通信息的收集与积累。早在五六十年代，欧美发达国家当时处于城市交通基础设施建设时期，城市交通设施的规划与建设成为当时交通工程的研究重点，为了配合交通规划工作的全面展开，许多大中城市都相继进行了大规模的交通调查，并建立了标准化交通信息数据库，这些交通信息数据库在当时的大规模交通规划及后来的城市交通规划滚动、调整中起了极其重要的作用。一方面，这些交通信息数据库为交通规划及交通规划滚动中的交通评价、交通预测提供了坚实基础，使规划及规划滚动科学、合理，另一方面，这些规范化的交通信息数据库为没有进行大规模交通调查的城市提供了样板，这些城市可以不进行大规模交通调查而直接从规范化交通信息数据库中调用同类城市的交通信息进行类比，便可进行城市交通规划，不仅大大节省了调查经费，而且大大缩短了城市交通规划工作的周期，社会经济效益巨大。

如前节所述，我国目前状况与欧美发达国家60年代的状况相似，处于经济大发展时期，造成城市交通全面紧张的主要原因是城市交通基础设施的建设速度远远跟不上城市交通需求的增长速度，为了改变这一状况，一个大规模的城市交通规划、建设热潮正在全国展开。为了开展城市交通规划工作，我国已有近40个城市进行过大规模或较大规模的综合交通调查，无疑这些交通调查成果对相应城市的交通设施规划、建设起到重要作用。但从交通信息系统的角度来看，存在着许多不足，有待于进一步完善。如：①交通调查不规范。目前用于城市交通规划的交通调查很不规范，无论是调查的内容、调查的深度，还是对一些主要特征指标的定义均无统一的标准，造成城市之间的不可比性。如对居民“出行”的定义，就没有明确的标准，有的城市定义为居民在空间上移动500m或1000m为出行；有的城市定义为居民外出耗时3分钟或5分钟为出行，等等，使得居民平均日出行次数这个重要的特征指标无可比性。②调查成果没有形成数据库，利用率低。我国已有近40个城市进行过综合交通调查，调查的城市覆盖面很广，信息量极其丰富，如果能形成一个国家级的标准化交通信息数据库，为没有做过交通调查的城市提供类比分析的依据，必将能产生巨大的经济效益。但我国目前不仅没有形成国家级数据库，就连各城市本身也很少形成数据库，不少城市在交通规划结束后，交通调查资料就被遗失，待规划滚动时，需重新进行调查。有些城市，虽进行了大规模的综合交通调查，但在规划时，仅少量调查结果被应用，大部分被浪费。总体来说，目前我国的交通调查资料利用率很低。

⑧交通信息采集手段落后。我国目前城市交通信息的采集基本上还是用比较原始的人工方法，自动化程度很低。如交通流量、车速等信息的采集基本上还是用记数法，现代化的交通检测手段没有被普及；居民出行调查常采用家访法；土地利用、人口分布等信息用原始的图上量面积方法，扫瞄仪等现代化设备没有被广泛应用。

(2)GIS在城市交通信息系统中应用

GIS(GeographiclnformationSystem)是一种基于计算机软硬件支持的空间和空间属性数据库的地理信息系统，由于它的综合功能、广泛的应用领域及在决策中的综合效能，最近十多年得到了迅猛发展。特别是近几十年计算机软硬件价格下降及技术的进步，GIS在城市的规划建设和管理部门迅速推广应用，取得了巨大的社会经济效益，GIS同样也能成为城市交通规划、建设及城市交通管理的有力工具。

GIS是利用计算机软硬件的支持，对数据和信息(包括图纸和表格)按地理坐标和空间位置进行收集、输入、存贮、编辑、查询、检索、显示和管理，以及对这些信息进行统计和分析的综合技术。GIS一般包括四个子系统：①数据输入子系统。借助于一定的技术手段，如数字化仪、扫描仪等将图片数字化，或通过实地测量获得的数据以及空间物体的属性数据按一定的格式输入计算机，建立相关的地理数据库。②数据库管理系统。把空间数据以拓扑结构的形式组织、分类、整理、运算，并进行综合管理，为用户相应的操作、分析、显示等的空间和非空间的查询进行快速检索服务。⑧数据输出或显示子系统。利用计算机终端输出全部或选择性的部分数据或图形信息，为用户提供直观的图象和图形。④空间分析子系统。对这种空间信息根据用户咨询目的进行空间分析，建立空间事物的综合系统动力学模型，进行动态数学模拟及预测。

考察GIS的功能可以实现：利用GIS进行城市交通的规划、设计、建设、管理，能大大提高工作效率及成果水平，尤其是对城市交通规划。因为城市交通规划所要处理、分析的数据量巨大、数字模型复杂、规划成果或分析结果的表示要求多样化，利用GIS强大的数据慑人功能、数据管理功能、图形显示功能及空间分析功能，能使上述问题变得十分容易。可以说，GIS是进行城市交通规划的最有利的辅助工具，在我国当前大规模的城市交通规划建设时期，在城市交通规划中推广应用GIS，更具有特别重要的意义，必将产生巨大的社会经济效益。

GIS的发展已有30年的历史，但其突破性的进展是在计算机高度发达后的80年代末期，并已在发达国家得到广泛应用。GIS在交通工程中的应用始于80年代，交通工程GIS系统的特殊性在于依靠宏观的GIS地理信息系统的一切环境外，还必须具有交通工程特有的基础数据库系统以及处理一般交通工程问题的能力，如交通需求预测、车流路径选择、道路通行能力分析、交通质量评价、交叉通信号配时及延误、排队分析等。

交通工程GIS发展最快的是美国，近几年来已有上百个交通工程GIS软件问世，由美国凯力浦(Caliper)公司开发的TransCAD交通工程GIS软件系统，可以说明是GIS在交通工程应用的一大突破，并且由于其使用方便、性能稳定、价格低廉等优点而被广泛应用。利用TransCAD进行纽约肯尼迪国际机场综合交通规划、管理就是GIS在交通工程中应用的一个成功的例子。

我国GIS的技术开发和研究起步较晚。1987年由国家计委和中国科学院建立的资源与环境国家重点实验室标志着我国GIS研究的开始。1988年结合世界银行贷款的三个中等城市(洛阳、沙市和常州)的城市建设项目建立城市规划管理信息系统，标志着我国城市地理信息系统开发的开始。但GIS在城市交通规划及交通工程方面的应用，在我国几乎还是空白。

(3)用于现代化交通管理的城市交通信息系统

城市交通信息系统不仅在城市交通规划、建设中起着十分重要的作用，它同样是进行城市交通现代化管理的基础，倍受西方发达国家的重视。在这些国家，城市交通工程建设已进入现代化的交通管理阶段，其主要工作为两个方面：①城市交通需求管理(TDM)。通过交通需求的管理，减少不必要的出行量，降低道路交通负荷以缓解交通状况。②城市交通系统管理(TSM)。通过交通系统管理，提高现有交通设施的运输能力及运输效率，以缓解交通紧张状况。而进行交通需求管理及交通系统管理的基础，都是城市交通信息(特别是实时、动态交通流信息)的获取与传递。发达国家非常重视城市交通信息系统，投入了大量的财力、物力、人力进行研究与开发。如欧共体12国正在研制的基于卫星通讯的现代化智能车一路一运输环境系统DRIVE研究计划中，就投入了大量的资金对交通信息系统进行研究。，在研究经费达1亿欧洲货币单位的DRIVE计划一期工程中，有近1／3的研究项目为道路交通信息RTI(Road Traffic lnformation)的研制与开发，包括道路交通信息的获取、传送、管理及数据库系统建立。研究经费达4亿欧洲货币单位的DRIVE计划二期工程，其研究主题就是现代化交通信息系统(DRIVE Ⅱ：ATT―The Advanced Transport Telematics)。研究计划包括了交通需求管理信息系统、旅行交通信息系统、集成化城市交通管理信息系统、集成化城际交通管理信息系统、驾驶员救援与合作驾驶信息系统、货运与车队管理信息系统及公共交通管理信息系统的建立、信息采集技术、传送技术及硬件设备开发。

我国目前处于大规模建设时期，城市交通基础设施的规划、建设是我国当前的当务之急，但由于经济发展的不平衡，我国部分沿海城市将率先进入现代化行列，城市现代化交通管理技术的研究与开发应尽早开展。我国目前对在城市现代化交通管理中起基础作用的交通管理信息系统尚未开展研究，应引起有关部门的重视。

2．城市交通信息系统发展目标

适应我国当前大规模城市交通基础设施建设的要求，要统一城市交通规划的交通调查标准，建立全国通调查数据库，供未进行过大规模交通调查的城市在进行交通规划时类比、参考。同时，要建立标准化的城市交通规划GIS系统，积极在国内推广应用，并开展现代化城市交通管理信息系统的研制，争取达到国际80年代初同行业的先进水平。

3．城市交通信息系统研究内容

(1)规范化城市交通调查内容、调查技术、调查方法研究

研究城市交通规划的规范化调查项目、调查内容、调查方法及调查技术；研究不同层次规划(远景城市发展战略规划、中长期城市综合交通规划、近期城市交通治理规划、城市交通滚动规划)的调查内容及调查方法；建立规范化交通调查指南。

(2)城市交通规划信息数据库技术开发

开发城市交通规划信息数据库技术，收集国内已调查的城市交通信息资料，按城市性质、区域规模、人口规模等建立数据库，研究城市交通规划信息数据库的维护及更新技术。

(3)出行特征参数与城市性质、规模相关关系研究

广泛收集国内的城市交通调查资料，研究并建立居民出行特征参数(如居民平均日出行次数、各目的出行次数、交通方式比例)、车辆出行特征参数(如车辆平均日出行次数、平均出行距离)等与城市性质、城市规模的相关关系，供同类城市进行交通规划或规划滚动作类比、参考。

(4)适合中国国情的城市交通工程GIS系统开发

开发适合于我国城市交通工程的基本GIS系统，加强交通工程所特有的交通数据获取功能，增加交通分析功能(如网络分析功能、交通数据统计功能、交通需求预测功能、道路网络规划功能、公共交通线网规划功能)，建立交通工程标准数据库(如各种图示图例、道路规划标准、交通信号灯标准、交通状况标准等)；研究已有的交通工程标准软件与GIS的接口技术或转换技术。