目前国内外普遍认可的质量改进有被动质量改进和主动质量改进两种。在上世纪50年代，日本产品几乎与“劣质产品”是同义词，后来注意到这个问题后开始对产品质量进行改进，日本由于产品质量低劣而开展质量改进。到上世纪80年代，日本产品已经充斥了美国市场，美国发现需要应对日本产品在美国市场上的竞争，美国开始对质量改进重视，经过努力美国的产品终于在质量方面能够与日本产品抗衡，美国则是由于日本产品在美国本土市场上的强大竞争力而开始质量改进；欧洲则是由于美国与日本产品在欧洲市场的强大竞争力，也开始对质量管理开始重视。所以美国、日本和欧洲的质量改进都是在产品或市场遇到强大的挑战后，才开始重视质量管理。所以被动质量改进是质量管理在一个国家或企业中的启动模式。驱动企业进行质量改进的动力是质量改进的经济型。质量改进的成本及其产生的相应收益对企业来说是促进企业质量改进的最大动力。只有企业或国家尝到质量改进的甜头后，才会主动质量改进。事实上，我国也有企业在实施全面质量管理，而且取得了效果。中兴通讯2001年开始在SMT批量车间、试生产车间、装焊车间实施6σ后，SMT改善后的焊点不良率降低了81%，过程能力提高17%；波峰焊改善的焊点不良率降低47%，过程能力提高4.66%；但毕竟这样的企业在国内是少之又少。由美国、日本与中国实施主动质量改进的企业状况可知，在质量水平上追求零缺陷与完美而实施的主动质量改进在国际知名企业运动中已经是一种常态。
国内外学术上针对产品主动质量改进的方法论或模型研究鲜为少见，仅在普遍认为的产品质量管理方法论有相关论著，例如戴明环、朱兰、克劳斯比、休哈特、六西格玛等质量理论。其中目前普遍应用的六西格玛管理是一套系统的业务改进方法研究，通过对现有过程实施DMAIC（Define，Measure，ImproveandControl），消除过程缺陷和无价值作业，从而提高质量、降低成本、提高客户满意度，进而增强企业竞争力。这些方法论都着重强调了PDCA的闭环循环管理模式，但此管理模式在产品交付后的持续质量改进的应用分析几乎未有见刊。
二、轨道交通行业在段质量改进的PDCA管理模式
在段质量改进一词是在轨道交通制造企业沿用多年的一个专用名词，随着各公司轨道交通产品比较单一——仅有电力机车，因为机车出厂后的直接使用方为机务段，因此出厂以后对机车的技术改造就称在段质量改进。时过境迁，随着轨道交通装备制造产业的逐年壮大，产品不但包括机车，还有城轨车辆、动车组以及产业发展扩大后的新产品等，实施场所也包括机务段、地铁公司以及检修方，该名词的内涵没有变化，还是指产品出厂后的对车辆技术改造。在段质量改进管理存在于所有生产企业中，但作为一项专项管理，轨道交通制造企业通过多年的实践，形成了一套专项计划、专项技术管理、专项实施、专项费用的较为规范、成熟的管理模式，形成了一套从问题提出直至问题关闭全过程的闭环管理程序，并且在同行企业中绝无仅有。轨道交通制造企业一般把在段质量改进归口于技术管理，在段质量改进究其原因也是界定其为设计变更范畴，这点与产品三包有本质区别，因为前者涉及产品结构和性能，而后者不涉及产品结构、性能。在段质量改进遵循的基本工作方法仍然是PDCA，即计划、实施、检查、总结。
1.计划阶段：首先在每年底会组织售后服务部门收集用户对产品运用质量改进的需求，由设计部门确认，同时设计部门结合自身对产品改进、优化的要求，提出立项申请，由技术管理部门根据设计部门提出立项申请和上年度改进项目完成情况，编制年度在段质量改进计划，明确改造对象、费用安排、技术方案负责单位、实施单位、检查单位等内容，并且由总工程师主持评审后正式下发。设计部门根据计划安排，依据用户的要求，对需改进对象的质量现状及原因进行调研、分析，提出改进技术方案，经一类设计评审，总工程师批准下达执行。在段改技术方案下达后，技术管理部门、客户服务部门及时组织改进项目承办单位及相关单位对项目实施进行精心策划，评审确定项目实施的主要工作项点和时间节点，对所需物料费用、运输费用、差旅费用、劳务费用等进行预算，编制项目实施计划并正式下达，作为段改项目执行、检查、考核的依据。
2.实施阶段：由承办单位按段改项目实施计划组织物料准备、安排人员、编制工艺作业文件和有关工装工具，客户服务部门负责对赴段改造人员进行现场管理以及施工中有关信息处理以及与用户（业主）的沟通、协调工作。对段改项目原则上要求进行小批量试改并进行一定时间的运用考核，以验证改造技术方案的有效性，待试改验证可行则再进行批量段改。段改项目执行完成后，由用户（业主）进行确认、评价。
3.检查阶段：对段改项目实施情况和效果我公司采用定期召开例会、进行专项督察、用户评价等形式多方面检查、督察，对整体计划执行情况，则以季报形式进行通报，
4.总结阶段：对段改项目完成后，设计人员需编制段改问题的故障案例，将对问题的原因分析，采用的技术方案，改造效果等形成案例纳入故障案例库，并要求在新研发项目加以应用，避免在新研发项目发生类似问题。
三、某车型制动管路的防磨损改造
例如某车型制动管路的一项防磨损改造，采用了主动质量改进方式进行。设计人员在使用现场发现软管有摩擦痕迹，虽然用户没有提出问题，但考虑到长期使用有造成软管泄漏，影响行车安全的隐患。设计人员即提出申报，经批准列入年度在段质量改进计划中，并及时制定改进技术方案，经过专家评审后，确定采用缠绕防磨损带和加隔离块两个方案分别进行一定数量的台车试改，经数月运用验证良好，最终通过用户确认加隔离块方案并得到了较好的评价，之后开展批量技术改造工作，消除了该隐患。
四、结语
2.线网规划发展
2.1线网规划的历史
自1863年伦敦建设世界上第一条地铁线以来，世界上城市快速轨道交通建设已有130多年的历史，已有43个国家的320座城市修建了轨道交通，其中115座城市修建了地铁，有一些大城市已经形成了比较完善的快速轨道交通网络系统。据不完全统计，现在城市快速轨道交通线网总长达到100km以上的城市已经达到15个，最长的巴黎线网，整体规模已经超过550km。在这些城市线网建设飞速发展的同时，各个城市对线网规划的认识是不同的。
欧美国家受其城市规划理念的影响，强调短期性、实效性和可实施性、因此忽视长远规划的意义。同时受建设投资体制的影响，基本上是“建设一条线、研究一条线”，强调本线的合理性、忽视线网整体的科学性。比如一些城市可以看到一条街道下敷设5、6条线路的不合理现象。这些城市目前已经普遍意识到没有科学的长远规划的“遗害”，近年来开始对线网整体合理性的研究，但限于线网已经形成规模，这种规划完善往往是“补丁”式的。而对于前苏联等计划经济体制国家，受其规划学术思想的影响，比较注重长远性的线网规划研究，在此领域的技术积累也比较丰富。因此，莫斯科地铁线网是世界上公认的规划得最合理、最有效率的线网。但是、受其学术思想的制约，线网规划也带有计划色彩强、静态色彩强、长远适应性查、灵活性欠缺的问题。
我国受前苏联的影响，从50年代开始就比较注重线网规划工作。整体性远期性规划的效益使我国近年的城市轨道交通建设受益非浅。但是，我国的线网规划由于缺乏完整的方法体系和内容体系的支持，也存在诸多的问题。突出表现在内容过于简单、计划色彩较强和规划可实施性差等方面，距离城市对线网规划的要求有较大差距。
我国真正意义上的线网规划开始自1996年《广州市城市快速轨道交通线网规划》，在此项规划中提出的一套方法体系和内容体系，对我国大城市线网规划产生了深远影响，在此之后，许多城市均采用这套方法进行了新一轮线网规划。对比近年来国内一些城市聘请国外公司进行的线网规划，可以欣慰地发现我国的线网规划技术居世界先进水平。
2.2线网规划的目的
人们的交通行为，实际上是交通需求和交通供给这一对矛盾因素平衡下的状态。快速轨道交通作为作为城市交通的一种方式，同样是需求和供给平衡下的出行选择。快速轨道交通的规划工作意义，就是要科学回答“快轨需求”和“快轨供给”这两个方面的问题，以及二者间动态影响关系和科学的平衡关系，从而阐明作为大城市客运骨干系统的发展方向，同时协调与城市其它要素之间的关系。
因此，线网规划的具体目标主要包括下述方面：
1）保证快速轨道交通建设对城市土地发展的刺激和诱导按总体规划意图发展
2）保证快速轨道交通系统与城市交通发展的整体协调。
3）为城市大型基础设施建设项目统一安排创造条件。
4）科学合理安排城市财政支出
5）保证快速轨道交通自身的可持续发展。
3.主体规划方法和技术路线
3.1项目特点
线网规划是综合的专业交通规划，同时又是全市综合交通规划的延续和补充，由于快速轨道交通的特点，规划和建设均会对全市的规划格局产生相当程度的影响。因此本规划即有相对的独立性，又要与城市总体规划有机地融为一体。线网规划的研究工作涉及城市规划、交通工程、轨道交通专业工程、建筑工程及社会经济等多项专业。各专业相互联系紧密又彼此独立，因此整体研究方法是一个包含多项子方法的集合体系。线网规划作为一项复杂的系统工程，除本身各子系统具有复杂的关系外，各种外界的影响因素和边界条件对本规划又产生不同程度的影响。因此，不能把本规划作为一个孤立系统进行规划，既要重视其自身的建设运行机制，又要注重与外部环境及各种影响因素协调关系。
3.2研究方法的特点
城市快速轨道交通线网规划是一项涉及多个研究范畴的系统工程，研究理论涉及城市规划、交通工程、建筑工程及社会经济等多种学科理论，在各子系统中又包含各自的方法，线网规划将其统一为一个整体，其中，交通工程学的交通规划理论是本项目研究理论体系的主线。方法主要特点是：交通分析为主导；定性分析和定量分析相结合；静态和动态相结合；近期规划与远景方案相结合
3.3总体规划方法、主要内容和技术路线
3.3.1规划方法
传统的线网规划方法，可以简单地归纳为经验分析法、客流预测法、公交增长法等三种类型。这三种方法均各有所长但也都存在思路片面的缺陷。科学的线网规划方法是在总结先前方法基础上，采用一套相对复杂的方法体系，一般称之为“多模块网络层次分析方法”。这套方法实际上可以分为两个层次：
整体的工序（模块）逻辑关系和工作流程。
各模块内部研究系统。
详细阐述研究方法应参见后文的《研究技术路线》和《研究内容》章节
3.3.2主要规划内容和技术路线
线网规划工序全过程大致可分为四大部分，即背景研究、线网构架研究、规划可实施性研究和规划接口。
背景规划研究又称为基础研究，顾名思义就是对线网规划的前提条件、影响因素、背景环境进行研究。主要内容包括城市自然、人文、规划、政策等。通过归纳总结这些规律性的城市特征，提出指导线网规划的原则和要点，并对城市线网的模式划分、合理规模、线网评价体系进行专题研究。同时，对国内外有关线网规划的经验进行研究也是非常必要的。
线网构架研究是线网规划的核心部分，主要是方案构思、交通模型测试和方案评价三个工序的循环过程，其目的是推荐优化的线网方案。受多种不确定因素的影响，定性分析和定量分析都是必不可少的。在这个过程中，过分依靠定性分析容易造成主观臆断，过分依赖模型又容易受模型成熟程度和可靠性的影响造成宏观失控。整个过程是一个模糊的决策过程，是规划师和模型师的密切合作的过程。
规划可实施性研究是保证线网可行性的保证。城市轨道交通系统专业性很强，线网是否可行受很多工程和经济条件的限制，往往一个条件不满足就影响整个系统建设的可行性，因此，必需以方案规划的形式提出具体的安排。这部分研究主要针对影响线网可行性的几个主要专项：车场设置、线路走向、线路敷设方式、主要车站分布、换乘站分布和形式、联络线分布、运营。由于规划可实施性研究是保证线网可行性的重要因素，因此这部分研究与前面方案构架研究也是一个循环过程。
规划接口主要承担线网规划与后续规划的衔接任务。线网规划在城市规划体系中处于承上启下的位置，在线网规划完成后，将马上进行以下规划项目：
快速轨道交通线网的土地详细控制规划
针对线网的相关分区规划调整
快轨与城市交通其它方式的衔接规划
因此，线网规划必须对这些规划提出明确的规划条件和规划要点。
总体技术路线图
4.线网规划中存在的主要问题
4.1忽视城市总体规划
在我国城市规划体系中，《城市总体规划》是一切规划研究的指导性纲领规划，所有专性项规划都应在城市总体规划意图框架下完成。线网规划是《城市总体规划》下的专项规划，同时轨道今天规划对城市土地利用格局、交通特征和发展战略、经济发展等方面都会产生强大的引导作用。如果轨道交通规划与城市总体规划意图发生偏差，可能引起整个规划体系的混乱，或者是线网规划本身不可行。因此，线网规划必须依据和支持总体规划，尤其在土地利用、交通发展战略、经济发展战略三个方面应与城市总体规划一致。
4.2忽视可实施规划研究
衡量线网规划优劣最关键的标准是这个规划能否实施。城市快速轨道交通是技术非常复杂和专业的系统，而期规划的可实施性受多方面技术因素的制约，比如修建计划、车辆基地配置、运营组织可行性、三维的线路设计、换乘站形式、联络线建设等许多因素均能直接决定规划能否实施，因此线网规划可实施性的研究是专业要求非常高的规划。目前一些线网规划由于种种原因，专业研究非常欠缺，甚至只进行所谓概念规划不进行起码的专业可行性研究，这样的规划是否具有价值是值得怀疑的。
4.3研究对象界定不明确
城市快速轨道交通线网规划的首要工作就是要明确研究对象，因为一个城市的快速轨道交通系统是一个非常庞大的系统，如果研究对象含糊不清或面面俱到，很可能影响规划实际效果。在此，对一个城市的快速轨道交通进行模式分析是十分必要的。所谓模式分析就是要回答以下问题：
1）从服务对象上讲，城市的轨道交通系统分为市际轨道交通系统和城市轨道交通系统；从旅行速度上讲，可分为快速和低速系统；从运行方式上讲，可分为封闭独立运行系统和开放混合运行系统。那么，城市快速轨道交通系统应包含什么范畴？
2）城市快速轨道交通系统与其它轨道交通的功能和空间关系如何处理？
3）快速轨道交通系统应如何划分层次？各层次适宜选用何种模式并达到何种服务水平？各种模式技术发展水平和发展动态等。
以上这些问题都是对线网规划方向产生重要影响的前提性课题，目前各城市线网规划均对这些问题研究较少。
4.4客流预测工作中的问题
客流预测是线网规划中进行定量分析的主要手段，因此客流预测工作的好坏直接影响线网规划的效果。但从目前线网归划中的客流预测情况看，还存在诸多问题，其中主要表现在：
（1）城市交通模型还未完善建立：
线网客流预测是一种宏观层次的客流预测，因此要求模型在宏观方面性能要突出。但从目前掌握的情况看，除广州使用了START模型外，还未见到其它城市建立了自己的宏观层次交通模型。所使用的模型基本上是微观层次的详细交通分析模型。即便是这些模型，本身受基础数据丰富、真实程度以及对模型和城市规律熟悉程度的制约，在模型运用上也存在相当的问题。因此，在全国各大城市进行科学的线网规划，就应在这些城市中建立从微观到宏观的，完善的模型体系，而且这些模型应在本城市中有一个相当的积累完善过程，成为相对成熟的模型。
（2）难以建立土地发展和交通预测的动态联系
土地利用和交通之间有明显的互动联系，但是目前的客流预测工作对土地开发强度影响基本不能作出动态的反映。尽管土地发展和交通预测方面都有各自领域内的分析模型，但由于两类模型的原理和数学语言差异很大，而且从事土地发展和交通预测研究的人员对彼此领域研究甚少，因此到目前为止还未发现两个方面的研究能实现模型兼容，因此对彼此的考虑只能是定性分析或静态层次的计算。这实际上是整个规划领域存在的一个突出的技术瓶颈，但这个问题不解决，客流预测工作就很难保证可信性。
（3）缺乏交通影响分析研究
线网客流预测的工作集中在两个方面，一是对线网内部客流增长及特征进行预测，二是对线网对于城市综合交通影响进行分析。现在，线网规划中对线网自身的客流预测工作进行得比较深入，但对线网外部交通影响的工作进行得不够充分，难以回答“线网建设后，城市交通的变化是什么”这样的问题。
4.5用道路规划的思路进行线网规划
道路上的交通载体是汽车，汽车运行的特点是方向灵活、彼此干扰、客货混杂；快轨系统上的交通载体是列车，运行的特点是方向一定、干扰较少，客运为主。正是由于其交通载体的不同，这两大交通系统表现出明显的差异性。这些差异主要表现在网络形态、网络节点、中心区网络影响、环线功能、对沿线土地发展影响等多个方面。由于道路网络建设发展较早，规划理论和经验比较成熟，因此在快轨线网规划的起步阶段，比较多地借鉴了道路网络规划经验。随着快速轨道交通线网规划理论的逐步完善，业内人士应逐渐认识到与道路网络规划的区别。由于这些区别的存在，就必须注意在规划和建设阶段，协调二者的关系。
4.6重视线网规划，忽视用地控制和管理
线网规划的成果必须落实到土地管理体系，对快速轨道交通设施用地进行有效控制。但是，一些城市出现了重线网规划，忽视土地控制规划的现象。实际上土地控制规划是一项同样复杂和专业的工作。其中不但要根据专业要求绘制合理的用地红线，还要对规划控制方法进行研究。线网建设往往是几十年上百年的长期工程，对如此漫长时间建设项目的土地控制管理肯定不能简单“严格控制”，而是应针对不同建设时间和不同设施性质进行分类管理，最大程度利用城市土地的价值。
4.7一些有争议的学术问题
4.7.1环线设置问题
各个城市的线网规划中一个存在的争议就是是否设置环线，不可否认这受道路系统规划思想影响较大。但根据研究，这两大系统中环线的作用存在本质区别。在道路网络中，环线的作用在于屏蔽中心区过境交通，虽然环线会造成车辆一定程度的绕行，但高速度却抵消了空间距离上的损失，所以环线对过境或跨区交通有较大的分流作用。快轨是方向固定的交通系统，受技术条件的限制，线路间的交通转换不能象汽车那样灵活，而是要通过旅客换乘的办法实现，而换乘的时间损耗比汽车改变行车方向的时间损耗大。同时，由于快轨是独立的、准点运行的运输系统，穿越中心区不会影响旅行速度，即便拥挤也不会对综合服务水平产生明显影响，使用环线反而增加换乘次数造成延误，因此快轨环线的交通分流作用受到限制，尤其是交通屏蔽作用不如道路环明显。
快轨环线的客流取决于沿线人口和就业数量，也就是环线自身串联的客流集散点的规模。比如著名的伦敦环线地铁，全线串联了13座铁路车站，每座车站又基本上是伦敦市区向伦敦大区辐射的放射形铁路的起点站，所以它始终具备较高的客流。又如在广州快轨线网规划时，曾经根据城市特点，提出过几个在不同位置设置不同规模的环线的比较方案，但这些环线方案在进行模型测试后，普遍存在客流不高，平均乘距明显低于其它线路的特征，换乘率增加，线网非直线系数比无环线线网增加将近10%，因此最终环线被否定。
根据城市特点，科学设置适宜的道路环线往往能取得很好的效果，但设置快轨环线必须十分谨慎地进行研究，更不能为了具备环线而设置环线。
4.7.2机场专线问题
近年来，建设连接机场的专用快速轨道交通线似乎已成为各城市普遍追求的模式，但其中隐含着相当的风险。
机场客流一般由旅客、接送亲友和机场及周边就业职工构成。航空出行一般是800km以上的长距离出行。由于全程出行时间较长，其对到港时间长度要求比较宽松，因此对快速并不过分要求，但对到港方式的便捷程度（是否是门到门）、准点率和舒适度要求很高
在机场接运方式中，主要有个体机动车（出租车、公司自备车、私家车）、机场巴士和快速轨道交通。由于个体机动车在舒适性、门到门便捷性、快速等几个方面占据优势，因此一般个体机动车在机场接运方式中占主要地位。机场机场由于一般都在建设时配套有专用高速公路，这种优势则更明显。其次是机场巴士，该方式在门到门便捷性、快速等几个方面也有优势，一般也占有重要地位。快速轨道交通的优势是准点、快速，最大的缺点是门到门便捷性差，因此在客流竞争中优势并不明显。这就是世界各国单独服务于机场的客运轨道专线客运客流效益普遍不好的主要原因。
因此，建设机场专用快速轨道交通线必须慎重，要从以下几个方面进行充分论证：
是否有客运功能以外的非常明显的社会、政治价值；
机场客流是否足够大到需要快速轨道交通衔接；
机场接运方式中，轨道交通的综合竞争力如何，竞争关系如何处理；
机场专线市内起点位置是否合适，能否在中心区建立行李办理设施，如何降低运营成本；
4.7.3半径线设置问题
在世界许多城市建设或规划有连接边缘组团到中心区的半径线，从表面上看，这符合客流方向，客运效果较好，因此受到一部分规划者的推崇。实际上，半经线存在很大的弊端，集中反映在运营和交通影响两方面。
首先，半径线客流分布往往呈现一个明显的楔形，就是约靠近中心区客流约大，而在客流最大处，车上所有旅客上下列车势必在终点站列车停站时间增加，这时，车站列车折反返能力能否满足最小列车间隔就很成问题，这给列车正常运营造成相当的风险。
其次，线路截止在中心区某处，车上旅客不一定是全部到这个地方，但必须在这个地方下车，由此势必给这个区域引入相当大的无关客流。这些无关客流需要换乘地面其它交通方式，而轨道交通客运量往往很大，因此会给这些交通平衡很脆弱的地区增加很大大交通压力，形成新的交通瓶颈。
因此，从理论上讲笔者一般不赞成半经线的设置，当然这也要具体问题具体分析。
4.7.4换乘节点和合理分布
快轨线路如果想获得较好的客流效益，一般都希望通过城市中心区。因此整个线网的换乘节点都集中在中心区。一种意见认为换乘节点这样分布可以符合一般城市客流中心区为O点或D点集散的规律，因此也符合主客流方向。而且换乘发生在地下或相对封闭的轨道交通换乘车站，不会增加地面交通压力。而且会给城市中心区提供强大的交通供给和方向周到的交通可达性。另一种观点认为换乘节点分布在中心区，势必吸引部分出行OD点均在区的客流在中心区换乘，也势必加大中心区今天交通压力。而且换乘站工程复杂，集中在中心区进一步增加了工程难度和代价，因此换乘节点应外移。
以上两种观点都有各自的道理，因此如何分布换乘节点应根据具体情况，进行充分的论证，尤其是交通影响分析和工程费效比论证。
共线交路的产生有两种原因，一种是由于连通型的线路结构（如Y型线）产生的，另一种是由于客流特征等原因产生的（如不同区段的断面客流差异大，开行大小交路有利于节省运营成本）．四种常见的共线交路形式如图1所示，图中A，B，C，D，E，F为折返站或接轨站．共线交路运用条件下，各交路列车在共线段存在着相互制约与影响，因此各交路的周转时间存在一定的约束关系，这种约束关系与车底的运用方式、各交路的运行时间、列车在折返站的最小折返时间、各交路列车的开行比例、共线区段的行车间隔等因素有关．（1）车底运用方式如果各交路之间没有共同折返站（见图1a，d），则各交路的车底周转过程相互独立，称之为车底独立运用．但各交路若存在共同的折返站（见图1b，c），则车底周转有两种方式：套跑运用和独立运用［1］．满足车底套跑运用的基本前提条件之一是两交路的列车具备共享的相关技术条件（如线路、供电、信号等），另外一个关键前提是两交路采用相同折返站折返。（2）不同交路的运行时分运行时分（包括在中间站的停站时分）决定了不同交路的周转时间，同时不同交路运行时分差决定了车底运用过程中各交路列车从折返站折返回来时再次进入共线段的相对位置与时刻，也决定了不同交路在各折返站的实际折返时间．（3）不同交路的开行比例不同交路在共线段的开行比例会影响各交路的周转时间，也会影响车底的运用数量．为了使不同交路列车的行车间隔尽量均衡且平均间隔时间保证一定的服务水平，因此常见的开行比例有1∶1，2∶1和1∶2三种情况，并且不同交路列车之间在共线段均衡交错开行，如图2所示．（4）共线区段的行车间隔共线段的行车间隔决定了各交路的平均间隔，也会影响车底的周转时间．在共线交路运用条件下，共线段的列车运行应尽量保持均衡．车底运用方式不同，共线交路的车底数量计算原理也不同，下面分别对车底独立运用和套跑运用两种方式进行讨论．
2车底独立运用条件下的优化模型
图1中四种交路形式中，车底均可以采用独立运用的方式．以图1d的形式为例，该形式为双Y型共线交路，交路CD在C站与D站之间循环开行，交路EF在E站与F站之间循环开行，两交路在AB区段共线运行，如图3所示．
3车底套跑运用条件下的优化模型
图1b，c的两交路列车具备车底套跑运用的条件，计算原理也相同．以图1b为例，车底套跑运用后，车底的周转过程不再是某一个交路独立循环运行，而是在两个交路之间进行循环，但循环的过程依然呈现周期性特点．以图6为例，在交路开行比例为1∶1的条件下，车底1以B—A—B—C—B为周期进行循环，且每隔2IS重复一次循环过程，大周期为12IS，由一个小交路周期和一个大交路周期组成，由图解法可以得到总的车底数量为6．在交路开行比例为2∶1的条件下（见图7），车底1以B—A—B—A—B—C—B为周期进行循环，且每隔3IS重复一次循环过程，大周期为18IS，即由两个小交路周期和一个大交路周期组成，由图解法可以得到总的车底数量为6．
4模型求解及案例分析
4．1模型求解上述模型均为多目标非线性混合整数规划模型，因此可以通过一些成熟的整数规划模型的求解工具进行求解．ILOGCPLEX提供了灵活、高性能的优化器，可解决混合整数规划问题，它能够处理有数百万个约束和变量的问题．本文基于VisualStudio2012开发环境，开发了一个共线交路车底运用优化模型的求解工具TUCAL，该工具通过组件库调用ILOGCPLEX交互式优化器（ILOG．CPLEX．dll）来实现．由于该模型的决策变量最多为12个，且变量的取值范围有限，因此求解速度非常快（＜2s）．
4．2实例参数输入某城市轨道交通线路共线交路方式如图1b所示，三个折返站的最小折返时间为4min，最大折返时间为60min．由于车底数量最少是首要目标，并同时考虑列车在B站和A站的折返时间也尽量短，因此目标函数中权重参数设置为：λtu＝100000000，λB＝100，λA＝10，λC＝1．为了分析车底独立运用及套跑运用条件下的车底数量与交路开行比例、共线段及非共线运行时间、共线段行车间隔的关系，在本案例中共设置四个计算方案，如表1所示．
4．3实例结果分析
4．3．1不同交路开行比例和共线段行车间隔IS条件下的车底数量分析表2给出了交路开行比例为1∶1，不同车底运用方案和IS条件下部分车底数量计算结果（对应表1的方案1）．图8给出了交路开行比例为1∶1和1∶2时，不同车底运用方案和IS条件下的车底数量计算结果（对应表1的方案2）．从表2和图8中可以看出：（1）相同IS条件下，车底套跑运用时的车底数量不会超过独立运用时的车底数量．数值差与交路开行比例有关，开行比例为1∶1时的最大数值差为1，1∶2时的最大数值差为2．图5b和6分别为开行比例1∶1，IS＝6．0min，车底独立与套跑运用条件下的运行图．从图中可以看出，车底独立运用时的车底数量为7，C，A，B站对应的折返时间为12．0，10．0，4．0min（对应表2中的编号17）；而车底套跑运用时的车底数量为6，C，A，B站对应的折返时间为6．0，4．0，4．0min（对应表2中的编号18）．（2）对于大部分IS，车底独立运用或套跑运用的车底数量一致，但列车在各车站的折返时间不同．如IS＝2．0min时，车底独立运用时，列车在C站与A站的折返时间分别为4．0，6．0min，而在车底套跑运用时，列车在C站与A站的折返时间分别为6．0，4．0min．（3）对于满足TR1为（nR1＋nR2）IS的整数倍的IS，车底独立运用与套跑运用时的车底数量和各站折返时间完全一致（如表2中的IS为2．5，3．0，4．0，5．0，5．5min对应的方案），这表明在这些行车间隔条件下，车底无需进行套跑，同时车底数量也能达到最小值．
4．3．2不同IS条件下的折返站折返时间分析不同IS条件下，车底数量达到最小时的折返站折返时间变化规律有所不同．由于B站的折返时间决策权重给得比较大，因此无论何种方案条件下，B站的折返时间均取最小值4min，C站与A站的折返时间随IS的变化而发生变化．以两交路开行比例1∶1为例，图9给出了不同车底运用方式条件下的A站与C站折返时间随IS的变化规律（对应表1的方案1）．从图中可以看出，C站与A站的折返时间随IS呈分段变化（为分段函数，在同一分段内，呈线性递1338增），随着IS的增加，分段时间跨度增加，但增长的斜率变小，且C站与A站的时间分段长度与拐点均不相同．
4．3．3运行时间对车底数量的影响图10给出了IS为6min，不同车底运用方式条件下，车底数量与非共线段CA以及共线段AB的运行时分的变化规律（对应表1的方案3和4）．从图中可以看出，车底数量与运行时分呈周期阶梯递增，车底数量变化都以每6分钟（＝IS）周期进行变化．在CA段运行时分增加的条件下，车底独立与套跑运用时，车底增长趋势均为每隔6分钟后增加一列车底，但独立运用时，车底会提前3min开始增加．在AB段运行时分增加的条件下，车底独立运用时，车底增长趋势为每隔5分钟连续两次增加一列车底，而车底套跑运用时，车底增长趋势为每隔3分钟增加一列车底（相当于3min的周期变化）．
5结语
关键词：牵引动力照明混合网络城市轨道交通供电系统中压网络
一、供电系统的简介及中压网络的概念
1、城市轨道交通供电系统的功能
城市轨道交通供电系统，担负着运行所需的一切电能的供应与传输，是城市轨道交通安全可靠运行的重要保证。
城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要的牵引负荷，二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。
在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷；有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准，而且这种要求和标准又相差甚远。城市轨道交通供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使其发挥各自的功能与作用。
保证电动客车畅行，安全、可靠、迅捷、舒适地运送乘客，是供电系统的根本目的。
2、供电系统的构成
根据功能的不同，对于集中式供电，城市轨道交通供电系统可分成以下几部分：外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。对于分散式供电，城市轨道交通供电系统则可分成以下几部分：外部电源、(电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。牵引供电系统，又可分成牵引变电所与牵引网系统。动力照明配电系统，又可分成降压变电所与动力照明。
但在进行初步设计与施工设计时，为便于设计管理，供电系统往往被划分成：系统设计；主变电所设计；牵引变电所(或牵引降压混合变电所)及降压变电所设计；牵引网设计；电力监控系统设计；杂散电流腐蚀防护设计(注：动力照明随同土建一起设计)。
3、外部电源方案
城市轨道交通系统的外部电源方案，根据城市电网构成的不同特点，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。
(1)确定外部电源方案的原则
城市轨道交通作为城市电网的特殊用户，一般用电范围多在10km~30km之间。城市轨道交通系统的外部电源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何种方式，应通过计算确定需要负荷之后，根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程实际情况综合分析确定。
(2)集中式供电
在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电所，这种由主变电所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等即为集中式供电方案。
(3)分散式供电
根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源，构成供电系统，称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为分散式供电方案。
(4)混合式供电
将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。
通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压网络。
根据网络功能的不同，把为牵引变电所供电的中压网络，称为牵引网络；同样，把为降压变电所供电的中压网络称为动力照明网络。
中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。
中压网络不是供电系统中独立的子系统，但是它却是供电系统设计的核心内容。它的设计牵扯到外部电源方案、主变电所的位置及数量、牵引变电所及降压变电所的位置与数量、牵引变电所与降压变电所的主接线等。
二、中压网络的电压等级
1、国家中压配电现状及发展趋向
我国现行中压配电标准电压等级有：66kV、35kV、10kV。随着城乡电气化事业的发展，只有一种10kV作为中低电压的分界，显然已不能满足城乡配电网发展要求。
我国第一个20kV一次配电的供电区，已经于1996年5月在苏州工业园区投入运行。从前一段运行情况来看，其线损率大大低于10kV系统。
对于农村电网，从电源电压直接送到中压一次配电层，形成高压电源层──中压一次配电层──低压户内三级配电，可以简化电网、降低造价、减少线损、利于发展。采用20kV作为中压一次配电层，功能上可以替代35kV与10kV两个配电层，而造价上则与10kV设备差异不大。由此可见，20kV电压等级的这种特点，也适合于高密度负荷地区的城市电网。例如：早在1999年中电联供电分会发表的“北京电网实施城网建设和改造的规划原则”中表明：北京市区内电压等级按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)设计，其中新建开发区可选20kV电压等级。
2、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路
以往，因国家城乡电网中没有采用20kV这一电压等级，相应的开关柜等20kV设备，也没有跟上发展。在这样的大环境下，要在城市轨道交通工程中使用20kV电压级，是比较困难和不现实的。因而，国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用了35kV(若采用国外设备则是33kV)或10kV。北京地铁、天津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速轨道交通3号线的中压网络为10kV；上海地铁1、2号线的牵引网络采用了33kV，动力照明网络采用了10kV；上海地铁明珠线的牵引网络采用了35kV，动力照明网络采用了10kV；广州地铁1、2号线采用了33kV的牵引动力照明混合网络；南京地铁南北线一期工程、深圳地铁采用了35kV的牵引动力照明混合网络；武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。
然而，随着城乡电力消费的增长，发展城乡20kV配电网已提到议事日程上来。20kV是目前公认的具有发展前景的优选电压级。20kV开关柜、变压器、电力电缆等一系列设备，也完全实现了国产化。
近年已颁布的国家标准GB156—93中表明，20kV也是可使用的电压级。另外，已经完成送审稿的《地铁设计规范》中规定：地铁中压网络的电压等级可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此，在我国城乡电网及20kV设备这个大环境，已经发生变化的情况下，在城市轨道交通中压网络的电压等级选用上，也应该拓宽思路，认真比较，优化选用。换言之，不能仅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框，应该认识到，20kV也是可用的，并已成为一个备选电压级。这是因为：城市轨道交通供电系统，尤其是集中式供电系统，与其他公用用户相比，相对独立，自成系统。无论从施工建设，还是运营管理、养护维修等均相对独立。从这个角度来说，城市轨道交通中压网络的电压等级不一定与外部电网电压等级相一致。实际上，上海地铁、广州地铁，已采用了国外的33kV设备，而我国电压等级是35kV，并非33kV。另外，象南京地铁、深圳地铁采用的35kV，也是这两座城市市区电网所要取消的电压级。换言之，在城市轨道交通中压网络电压等级与外部市网电压等级的关系上，是采用35kV还是采用33kV或者20kV，其性质和概念上是一样的。
3、不同电压等级的中压网络的特点
(1)35kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较大、距离较长；设备来源国内；设备体积较大，占用变电所面积较大，不利于减小车站体量；设备价格适中；国内没有环网开关，因而不能用(相对于断路器柜)价格较便宜的环网开关，构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；广州地铁、上海地铁已经采用。
(2)33kV中压网络，国际标准电压级。输电容量较大、距离较长，基本与35kV一致；设备来源国外，不利于国产化；国外开关设备体积较小、价格较高，广州、上海地铁已经采用；国外C－GIS产品有环网单元。
(3)20kV中压网络，国际标准电压级。输电容量及距离适中，比10kV系统大。设备完全实现国产化；引进MG、ALSTHOM等技术的开关设备，体积较小，占用变电所面积远小于国产35kV设备，有利减小车站体量，节省土建投资；价格适中；有环网单元，能构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；国内地铁尚没有采用，但国外地铁多有采用。
(4)10kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较小、距离较短；设备来源国内；设备体积适中；设备价格较低；环网开关技术成熟、运营经验丰厚，可用其构成保护简单、操作灵活的环网系统；国内外地铁广为采用。
4、不同电压等级的中压网络的综合比较
三、中压网络的构成
1、概述
对于集中式外部电源方案，牵引网络和动力照明网络，可以采用相对独立的形式，即牵引动力照明独立网络，也可以共用同一个中压网络，即牵引动力照明混合网络。对于分散式外部电源方案，采用牵引动力照明混合网络。
牵引动力照明独立网络的特点：牵引网络与动力照明网络，两者相对独立、相互影响较小；35(33)kV较高的电压级与较重的牵引负载相适用，而10kV较低的电压级则与较小的动力照明负荷相适用。
牵引动力照明混合网络的特点：供电系统的整体性比较好，设备布置可以统筹考虑。
牵引网络与动力照明网络，可以采用同一个电压级，也可以采用两个不同电压级。
目前，我国城市轨道交通工程有的采用了牵引动力照明混合网络，有的则采用了牵引动力照明独立网络；国外有的地铁采用了牵引动力照明独立网络。
2、中压网络的构成原则
(1)满足安全可靠的供电要求；
(2)满足潮流计算要求，即设备容量及电压降要满足要求；
(3)满足负荷分配平衡的要求；
(4)满足继电保护的要求；
(5)满足运行管理、倒闸操作的要求；
(6)每一个牵引变电所、降压变电所均应有两路电源；
(7)系统接线方式尽量简单；
(8)供电分区应就近引入电源，必要时可从负荷中心处引入电源，尽量避免返送电；
(9)全线牵引变电所、降压变电所的主接线尽量一致；
(10)满足设备选型要求。
3、集中式外部电源方案下的中压网络构成
(1)独立35(33)kV牵引网络＋独立10kV动力照明网络的接线方式
1)35(33)kV牵引网络的接线方式
当中压网络为两个不同电压级时，35(33)kV牵引网络的常用接线方式，如插图一所示。这些基本接线方式可以分成A、B、C、D四种类型。
lA型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分、主变电所附近的牵引变电所电源引入。
lB型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线，每个牵引变电所均从主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分的牵引变电所电源引入。
lC型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于不同的主变电所，左侧牵引变电所从左侧主变电所接入一路主电源，右侧牵引变电所从右侧主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。
lD型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于左右两侧不同的主变电所；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。
2)10kV动力照明网络的接线方式
当中压网络为两个不同电压级时，10kV动力照明网络的基本接线方式，如插图二所示。
全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所(或中心降压变电所)的35(33)/10kV主变压器，就近引入两路10kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式；相邻供电分区间通过环网电缆联络；降压变电所主接线采用分段单母线形式；降压变电所进线开关采用断路器。该接线方式运行灵活。
(2)35(33)kV牵引动力照明混合网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，35(33)kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图三所示。
在有牵引变电所的车站，牵引变电所与降压变电所合建成牵引降压混合变电所，对大型地下车站，除牵引降压混合变电所或降压变电所外，还会设置跟随式降压变电所。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路35(33)kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。
该接线方式运行灵活。35(33)kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量大、距离长，因而更适合于地下线路。
(3)10kV牵引动力照明混合网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，10kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图四所示。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个车站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路10kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路10kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式。地下降压变电所主接线可采用分段单母线形式，地面降压变电所主接线则可以采用两段母线形式，同一工程的地下降压变电所与地面降压变电所主接线，应尽量一致。地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所的环网进线开关均采用断路器；地面降压变电所的环网进线开关可以采用负荷开关，地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。如果两个主变电所10kV母线间设有专门的联络电缆，那么两个主变电所之间的供电分区间不必再设联络电缆；同一个主变电所供电范围内的供电分区间可以不设联络电缆(尤其是当这些供电分区分别只有一个牵引变电所时)。
该接线方式运行灵活。10kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量小、距离短，因而更适合于地面线路。
(4)20kV牵引动力照明独立网络的接线方式
当中压网络采用一个电压级时，除前面已经分析的35(33)kV牵引动力照明混合网络、以及10kV牵引动力照明混合网络外，伊朗德黑兰地铁采用了20kV牵引动力照明独立网络，即牵引网络与动力照明网络相对独立，但均为20kV电压级。该接线方式如图五所示。
20kV牵引网络的构成方式为：两个63/20kV主变电所之间的牵引变电所，以相互间隔的方式分成两组，每一组均以类似于(开环运行的)单线单环网接线方式，分别从两个主变电所各引入一个20kV电源，即这些牵引变电所从两个主变电所各取得一路20kV电源。位于线路端头的牵引变电所，则以传统的(开环运行的)双线双环网接线方式，从一个就近主变电所的不同母线取得两路20kV电源。
20kV动力照明网络的构成方式为：全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线以类似于(开环运行的)双线双环网接线方式就近引入两路20kV电源。两个供电分区间可以设联络电缆。
牵引变电所的主接线采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线。降压变电所的主接线采用两段母线形式。牵引变电所与降压变电所的电源进线均采用负荷开关作为环网开关。降压变电所的配电变压器，采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
该接线方式的特点是，实现了以“负荷开关”构成环网接线，保护简单；另外牵引网络与动力照明网络相互影响小。但是由于牵引网络与动力照明网络的分离，以及牵引网络采用了单线单环网接线方式，导致区间中压电缆过多。
4、分散式外部电源方案下的中压网络构成
对分散式外部电源方案，中压网络采用10kV牵引动力照明混合网络，基本接线方式有以下四种。下面逐一分析其构成特点。
(1)接线方式一
接线方式如插图六所示。
全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从城市电网就近引入两路10kV电源；中压网络采用双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个相邻供电分区间通过两路环网电缆联络。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。
该接线方式运行灵活。为同一个供电分区供电的从城市电网引来的两路10kV电源，可以来自不同的地区变电所，也可以来自同一地区变电所。该方式要求城市电网有比较多的10kV电源点。
(2)接线方式二
接线方式如插图七所示。
全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，每两个分成一组。每一组均从城市电网引入两路10kV电源，分别作为两个牵引降压混合变电所的主电源，同时同一组的两个牵引降压混合变电所间设双路联络电缆，实现电源互为备用。相邻两组牵引降压混合变电所之间设单路联络电缆，增加系统的供电可靠性。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。无牵引变电所的地面车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。无牵引变电所的地下车站，其降压变电所的10kV电源可以由相邻两组间的单路联络电缆提供(该降压变电所应采用分段单母线主接线)。
该接线方式比较简洁。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求每组从城市电网引来的两路10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。
(3)接线方式三
接线方式如插图八所示。
全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，前后关联，浑然一体。除最后一个牵引降压混合变电所从城市电网直接引入两路10kV电源以外，其他牵引降压混合变电所均从城市电网引入一路10kV电源，这路电源既是本变电所的主电源，又是前一个变电所的备用电源，换言之，当前变电所的主电源直接来自城市电网的10kV电源，而备用电源则来自于下一个变电所。依次类推，最后一个变电所则需要从城市电网引入两路10kV电源。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。对于无牵引变电所的车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。
该接线方式最为简洁。N个变电所需要N＋1路10kV电源，相邻变电所间只有一路联络电源。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求这些城市电网引来的10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。
(4)接线方式四
接线方式如插图九所示。
全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个车站。每一个供电分区由一个电源开闭所供电，每个电源开闭所均从城市电网就近引入两路10kV电源。
该电源开闭所可以独立设置，也可以与就近的牵引变电所合建。若电源开闭所采用独立设置方式，则需与规划部门配合协调，另外该方式的土建投资与设备投资都比合建方式要大，故该方式，仅在地面线可以考虑。
插图九表示的是电源开闭所与牵引变电所合建情况。合建处的牵引整流机组及配电变压器，由电源开闭所直接供电。对于电源开闭所之间的某些牵引降压混合变电所，其电源分别来自与左右两侧的电源开闭所，并通过在这些牵引降压混合变电所的牵引母线段上设置与电源开闭所间的专用联络电缆，将相邻的两个电源开闭所联系起来；对于不参与这种开闭所联络的牵引降压混合变电所，其电源就近来自同一个电源开闭所。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。降压变电所的主接线可按跟随式降压变电所考虑。
该接线方式比较复杂。为同一电源开闭所供电的两路市网10kV电源，最好来自于不同的地区变电所。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多。
四、一种新型接线方式研究－20kV牵引动力照明混合网络
通过对前面各种接线方式的分析，对于集中式外部供电方案，本文现提出提出一种新型接线方式：20kV牵引动力照明混合网络。接线方式如插图十所示。
全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路20kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路20kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。
牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线，牵引母线与两段环网电源母线间设有进线断路器，任何时候只允许一个进线断路器处于合闸位置，另一进线断路器投入的条件是“失压自投，过流闭锁”。两套牵引整流机组均接入牵引母线段，牵引降压混合变电所的两台配电变压器则分别接入两段环网电源母线段。降压变电所主接线采用分段单母线形式，配电变压器可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。
中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用负荷开关。两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。
该接线方式最大特点分析：前面已经介绍过，传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络，尽管也采用了环网接线方式，但除了10kV牵引动力照明混合网络中的降压变电所可采取了“负荷开关”外，基本上是以“断路器”
作为环网进线开关。这样，当变电所主接线采用分段单母线时，那么当中压网络发生故障，(多个)环网进线开关跳闸以后，故障处理及等待备用电源投入的时间就比较长，这是传统环网接线方式的弊端。而这里提出的20kV牵引动力照明混合网络，其最大构成特点是利用20kV负荷开关作为环网进线开关，同时设置了两段环网电源母线。
该接线方式最大优点分析：当中压网络中的一路环网电缆故障时，主变电所中相应的20kV馈出断路器将跳闸，相关牵引变电所的主进线断路器也将失压跳闸，随之备用进线断路器将自动投入，保证对牵引整流机组的不间断供电。这就克服了传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络环网接线方式的弊端。另外，该20kV接线方式与德黑兰地铁的20kV牵引动力照明独立网络相比，除保护简单、运行操作灵活以外，接线更简单，投资更经济。南京地铁南北线一期工程、武汉轨道交通一期工程、杭州市轨道交通一号线工程等前期研究工作，都充分表明了这一点。
五、结束语
目前环网接线方式，越来越受到重视，并且已在许多城市和地区积极推广应用。同时，20kV也逐渐成为城市中压网络的电压级，并且已成为地铁中压网络的标准电压级。另外，加上20kV环网设备已逐步走向国产化。在这种形势下，我国城市轨道交通领域，在供电系统中压网络方面，应拓宽思路，认真研究，积极探讨采用20kV牵引动力照明混合网络的工程实施，尤其是对那些新建城市轨道交通的城市。
参考资料：
冗余环网在轨道交通中的应用文/杨长均1侯尧2火灾自动报警系统(FAS)作为城市轨道交通报警系统的核心，负责全线车站及区间的火灾探测和报警功能。冗余环网为FAS系统提供了独立、稳定的报警方式，使整个FAS系统更加稳定可靠。摘要StandBy为交换机的冗余功能开关，打到ON时，交换机开启冗余模式。RM即RingManagerment（环网管理），打到ON的交换机负责管理整个环网。在一个冗余环网中，StandBy和RM都只能有一处为ON的状态，否则，容易造成网络风暴，使环网瘫痪。它们可以为同一交换机，也可以在不同的交换机上。由于FAS系统在综合监控中已有集成，环网只作为一个后备火灾报警方案，故本方案只考虑组建冗余单环网。在每个车站的光纤架上，上下行各预留2组端口给FAS（2组光纤分别连接相邻车站，每组一收一发）。采用隔站成环的方式组成环网，即：在任意一个车站（首尾车站除外），只有上行或者下行的两组端口通过4根多模光纤接到FAS主机配置的交换机上，另一组端口采用光纤跳线连接。如：某车站上行两组端口采用光纤跳线连接，下行接交换机；则在其相邻车站上行应接交换机，下行采用跳线连接。在首尾车站，由于只有两组端口（来自其相邻车站的上下行各一组），应将其都用光纤接到交换机上。按照以上原则，我们组成冗余单环网的架构如图1所示。
在这样一个冗余单环网中，我们将控制中心的交换机RM开关拨到ON，用来管理整个网络。连接到交换机的输入和输出光纤构成了该环网的主通讯链路和备用通讯链路。当RM交换机检测到主通讯链路发生故障时，将自动切换到备用链路，不影响正常通讯。同时，我们在控制中心设置人机界面工作站，画面集成了每个车站FAS系统设备的位置、状态、报警等详细信息，方便中心值班人员随时查看和发现车站的异常情况，做到早发现、早预防，最大程度减少损失，保障生命财产安全。
为了方便环网的维护，在故障发生后，能及时找到故障点，我们可以为每台交换机配置固定的IP地址，此时需要用到”HiDiscovery”软件。用电脑连接交换机，打开软件，将自动扫描所连接的交换机。为每台交换机配置相应的IP和子网掩码（图2中IP地址为192.168.1.1~192.168.1.10，子网掩码为255.255.0.0）。同时，可以根据交换机所在站设置相应的名字（如”A站”将名字设置为”A”），更方便直观的知道交换机所在的车站，有利于故障判断（如图2）。
通过以上分析，冗余单环网运用在轨道交通中，具有如下优点：（1）可靠性强。FAS系统单独组成环网，为全线车站报警增加了新的途径，使整个系统的可靠性增强。同时，单独组网，使FAS系统不受其他其他系统的约束和干扰，自身可靠运作，更增加了系统的可靠性。（2）简单易行。从以上分析可以看出，组建一个冗余单环网，耗材少，成本低，组网简单易行。同时，通过软件设置，可以方便检测到故障点，后期维护简单。（3）传输快而稳定。光纤具有传输速率快、抗干扰能力强等优点。冗余单环网充分利用了光纤的特点，传输速率快。同时，主链路出现故障后能自动切换到备用线路，系统稳定性好。但是，冗余单环网只容许链路上发生一处故障点，如果出现多个故障点，环网将无法工作。因此，在实际应用中，如果成本允许，可以组建冗余双环网，进一步提高稳定性。
作者：杨长均侯尧单位：国电南瑞科技股份有限公司
城市轨道交通是一种大容量、高速、快捷的公共交通工具，其安全性、可靠性对广大乘客的生命安全有直接的影响，同时由于城市轨道交通是一个复杂的系统，无论哪一个环节发生故障都会对整个轨道交通的安全性、可靠性造成影响，而供电系统是影响城市轨道交通安全、可靠运行的关键环节，因此，提高城市轨道交通供电PSCADA系统的可靠性是十分重要的。目前，在城市轨道交通供电PSCADA系统设计中，经常会采用工业以太网技术，这种技术在产品强度、适用性、可靠性、实用性、抗干扰性、安全性等方面有很大的优势，下面就工业以太网技术在城市轨道交通供电PSCADA系统设计中的优势及应用进行分析。
1工业以太网技术的优势
工业以太网的硬件设备是采用低功耗工业级芯片、插件、连接器等制作而成，具有良好的机械环境适应能力、气候环境适应能力、电磁环境适应能力。工业以太网采用全双工通讯技术、交换式以太网技术、虚拟局域网技术等进行高数据传输，极大的提高了通信的实时性和准确性。工业以太网的网卡价格比较低，联网成本比较低，同时维护成本也比较少，因此，将工业以太网技术应用在城市轨道交通供电PSCADA系统能有效地提高轨道交通的运行可靠性。
2工业以太网在城市轨道交通供电PSCADA系统中的应用形式
目前，工业以太网在城市轨道交通供电PSCADA系统的应用主要有专用工业以太控制网络、混合Ethernet/Fieldbus网路结构、Web网络监控平台等三种形式，其中专用工业以太控制网络是将以太网渗透在整个网络，将整个城市轨道交通供电PSCADA系统覆盖，这样城市轨道交通供电PSCADA系统具有良好的互连性和扩展性，能实现真正的全开放网络体系结构；混合Ethernet/Fieldbus网路结构是现场总线和以太网的一种集成形式，控制网络采用现场总线，信息网络采用以太网，这样底层控制网络就能通过网关挂接在以太网上，实现信息交换；Web网络监控平台是通过Internet将连接网络的设备联系在一起，管理人员可以通过Web浏览器对城市轨道交通系统实时远程监控以及故障诊断、处理。
3城市轨道交通供电PSCADA系统网络架构设计及实现
在城市轨道交通供电PSCADA系统中，可以采用冗余的100M以太网双网体系结构为控制中心调度主站系统主网络，其网络通信协议可以采用TCP/IP协议，这样在正常情况下，两个LAN网可以同时工作，从而传输不同的系统信息，如果某一个LAN网络发生异常或者出现故障后，系统会自动通过另一个LAN网络进行信息传输。控制中心系统主网络配置双网关交换机，与第三网网络互联，从而实现信息共享。由于变电站中的同时具有直流、交流等多种不同等级的高电压环境，其电气环境十分复杂，而车辆段轨道不能进行绝缘，这样就导致瞬间高电压很容易经过大地传入接地线，从而进入通信设备，对通信电缆造成干扰，因此，城市轨道交通供电PSCADA系统要采用工业级光纤以太网，来提高通信带宽以及抗干扰能力。
二、结语
我国城市轨道交通随着经济发展和科技进步，正在不断的建设和开拓，当前已进入快速发展阶段，其舒适度和安全性成为社会各界十分关注的一个重要问题。①当前乘客并不满足于少量单一类型的声音和文本信息等服务，为了满足广大乘客的需要并吸引更多的乘客，城市轨道交通建设迫切的需要提高自身信息化服务的水平；②国外城市轨道交通频繁出现恶性事件，这就要求地铁和列车都要有相应的监控设施，以保证城市轨道交通现场的情况能够被清晰记录并及时传达，这就需要较高速率的传输通道来满足车载视频信息的传送。由此可以看出，为了确保城市轨道交通的管理工作和服务质量的高水平，城市轨道交通对于车地无线通信系统提出了较高要求。
2无线传输技术介绍
城市轨道交通车地无线通信系统作为车辆和地面之间进行信息传输的通道，可为视频监控系统和乘客信息系统提供车站和车辆之间，乃至控制中心之间的无线传输媒介，是一种传输网络的延伸。除此之外，车地无线通信系统还要求具有较高的可靠性，支持列车在运行速度达到80km/h或者比其更高速度之下的视频信息和多媒体信息的可靠传输，整个系统进行实时传输过程中应能有效的避免黑客和非法信息的侵入，确保整个信息播出时的安全和可靠。当前主要的无线传输技术主要有以下几种：
（1）TETRA、GSM、CDMA：这几种为非常成熟的无线传输技术，应用较为广泛，但是，这三种技术对于车地无线通信系统来说，都满足不了其所要求的传输速率。TETRA其上行速率大约为几kb/s，下行速率大约为几十kb/s，GSM和CDMA的运行速率大致相同，其上行速率和下行速率分别为十几kb/s和几十kb/s。
（2）3G的传输速率与CDMA、TETRA、GSM相比，其在数据的传输速率方面已经有了大幅度的提高，在低速运行状态时的下行速率可以达到几百kb/s，上行速率可以达到几十kb/s；静止状态下的下行速率甚至可以达到2Mb/s。尽管如此，3G的传输速率仍然不能满足车地无线通信系统的需求。
（3）TRainCom-MT是德国得力风根公司专有的车地无线通信技术，其应用领域主要是面向城市轨道无线通信技术，其也是为了城市轨道车地无线交通系统特别研制和发明的。其可以支持高速移动环境下，车地双向无线通信最高达到16Mb/s的传输速度。TRainCom-MT作为一项非标转化的无线传输技术，此系统的协议并不具有开放性，因此，整个系统相关的升级、二次开发与维护都需要依赖技术的开发部门和持有公司，即该项技术只能由德国得力风根公司进行，因此，也就决定其具有较差的市场维护和选择性。
（4）WLAN作为一项宽带的无线传输网络技术，与其他技术相比，具有宽带化、网络化等优势。其目前具有的标准也多样化，例如，其具有802.11a，其工作频段在5.8G，传输的速度一般也可以达到54Mb/s，具有干扰较少的特性，除此之外，一般在5.8G频段的无线传输技术具有非免费开放的特点，因此需要进行申请；802.11b，其工作频段在2.4G，传输速度一般最高能达到11Mb/s；此外，802.11g其工作频段也在2.4G，其主要采用了OFDM调制技术，其数据传输速度同样可高达54Mb/s。WLAN作为一种宽带无线传输网络系统，虽然具有较大的通道带宽，但是其覆盖范围不能满足车地无线通信系统的需求，轨道AP在直线隧道一般每隔二百米就需要进行无线网路设置，导致系统切换和调制较为频繁；同时，与公用WLAN技术采用相同的频段也使得其安全性无法得到有效保障。
（5）WiMax（802.16），即802.16无线域网，其已在2007年10月成为新的3G标准中的一员，当前其主要具有802.16d固定宽带无线接入标准和802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准。802.16无线域网采用了未来通信技术OFDM、OFD-MA、MIMO、AAS等先进技术，OFDM、MIMO、AAS，OFDMA也是未来通信技术的发展方向，其最高可达到70Mbps的传输速度，数据传输的距离也达到了50km，除此之外，还具有应用频道较宽、Qos制度完善、业务丰富灵活、频谱利用较高、灵活分配宽带等优势。尽管如此，WiMax技术还是存在高速移动中无法达到无缝切换的最大问题；同时，受制于产业链的发展缓慢等因素，都使得WiMax技术并未得到广泛的推广和应用。
（6）LTE无线传输技术，其主要是3G技术的不断演进和改善，其也是当前3G和4G技术的过渡阶段，作为3.9G的全球无线标准，其在市场上受到了极力的推广，大部分国内外的厂商也对LTE技术给予很大的期望。其主要是改进和增强了当前3G中的空中接入技术，同时也是目前众多无线传输技术之中，少数几个引入OFDM和MIMO概念的技术之一。与3G相比，其还具有延迟降低、极高数据传输速度、分组传送、向下兼容和光域覆盖等技术上的支持和优势，因此，也被作为3G向4G的主流技术的转变，主流运营商一般也都采取LTE技术标准。因此，通过对比以上几种目前较为成熟的无线传输技术，分析得出目前LTE无线传输技术应用在城市轨道交通车地无线通信技术中，能够提高信息的传输速度，实现大数据量信息的共享，完善并解决了车载视频监控系统实时数据传输难的问题，有效保障了信息的及时性和可靠性。
3LTE技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用
为了从根本上解决城市轨道交通车地无线通信系统中的干扰问题，保证数据通信不断的稳定工作和系统的可靠，只能通过采取优秀的无线通信技术来达到技术上的解决和完善。工作者根据对城市轨道交通车地无线通信系统的相关研究发现，城市轨道交通无线通信系统主要具有：高效的数据业务传输效率、较低的数据业务传输延迟、较高的可靠性、良好的移动性能等特点。LTE技术主要应用在城市轨道交通车地无线通信系统中，具有如下的特点：
（1）LTE系统采取了扁平化的组织方案，具有较为简化的组织网络结构，因此，减少了网元的数量、系统的可靠性也较高。
（2）LTE技术的数据频谱的利用率也较高，数据业务速率也较强，优于TETRA、WIFI、GSM-R等技术。
（3）LTE技术系统扁平化的组织结构，也有效的缩短了两端之间的传输效率，使得信息及时传输，更加满足了城市轨道交通信息传输的实时性和共享性，能够满足城市轨道交通车地无线通信系统的应用需求。
（4）LTE技术可支持列车移动速度达到350km/h的移动传输性能，而目前城市轨道交通行车一般不会超过100km/h的速度，否则会导致移动数据传输性能下降，但是LTE技术却避免了此项不足，使得移动状态下，也能较好的进行数据传输，同时也为未来列车提速创造了有利条件。
（5）LTE技术还具有频谱较为灵活的特点，可以适应不同大小频率的频谱分配，使其在不同频谱中进行分配和部署。车地无线通信技术在隧道中都设置有天线，也可以采用商用的通信泄漏电缆实现信号覆盖。隧道内的单个RRU覆盖可以达到1.2km，提供更为稳定的覆盖面积。而通过多个RRU共小区，可以减少由于更新和切换，导致的信息传输的延迟和抖动，甚至丢失的情况，保证城市轨道交通高速度切换下带宽和频率的稳定。
4结语
分析城市轨道建设期间的噪声、材料运输扬尘以及运营阶段的振动和电磁对周围居民的生产生活环境有一定的影响。
1.1对自然环境的影响城市轨道交通
在施工过程中需要占用大量空间，拆迁、开挖、回填以及渣土的运输堆放和装卸过程中所产生的扬尘污染等都会对周围的空气产生较大影响。施工过程中机械产生的废液随着雨水的下渗会对地表水产生污染，尤其是地铁等下挖深度较大的工程对含水地层存在一定的影响。此外，大规模的开挖基坑、工程降水都对工程周围的地下水造成一定的影响，由于轨道交通工程的施行导致地面沉降问题也越来越受到人们的关注。
1.2对社会环境的影响城市轨道交通对于环境影响
根据时间段的区分，大体可以分为施工期间的社会环境影响和运营期间的社会环境影响。其中，施工期间的社会环境影响主要是指轨道交通在施工前的征地拆迁、基础开挖对于城市景观的破坏和对城市交通所带来的影响；施工期间施工中所填挖的土方堆置过程中如果防护不当，一旦遇到雨雪天气便会造成道路泥泞，对周围市民的出行造成影响。有的城市轨道交通还位于城区的主要干道附近，在轨道施工过程中会对周围路干进行围挡以方便施工，这就使得本来就十分拥挤的道路更加堵塞。
2城市轨道交通环评内容
2.1环评原则
2.1.1科学、客观原则
城市轨道交通建设与其他城市公共交通建设相比属于一种清洁的环保交通方式，因此，在对轨道交通建设项目进行环评时要做到客观、科学，综合考虑项目建设后的经济、社会等各种环境要素及其构成对周边生态系统可能产生的正面或负面影响。
2.1.2整体性原则
城市轨道交通建设是一项重要的、投资巨大的基础性工程，因此，城市轨道建设要与该市的整体发展规划要协调起来，把轨道建设与城市其他大型的项目建设规划衔接起来，做到与城市的整体发展相一致。
2.1.3公众参与原则
城市轨道交通建设对于居民生活、出行的影响是显而易见的，因此，要在编制城市轨道交通环评时要充分的鼓励、引导和支持公众广泛参与其中，听取社会各方面的利益和主张，不断提升轨道交通环评的科学化水平。
2.2环境影响因子及减缓措施
2.2.1声环境影响及对策
根据轨道交通噪声的预测结果，高架线路所产生的噪声影响比地面线路的噪声影响范围要大，尤其是夜间噪声影响更为明显，而地下线路的噪声影响主要集中在地面风亭和冷却塔噪声。因此，建议在工程高架段要做到全线预留声屏障或隔声窗；调整土地利用规划，把临路建筑规划设计为高层商业建筑，减少在线路周边建设居住、文教以及医疗等。
2.2.2电磁影响及对策
轨道交通建设规划范围内基本都有电视网，因此，电磁辐射会对周围的无线电视存在较大影响。在技术允许的条件下，尽量将主变电站建于地下，对于地面的变电所在选址时要尽量与学校、居住区、医院等保持一定的距离。
2.2.3振动环境影响及对策
轨道交通建成后对周边的环境影响还突出表现在振动影响，因此，要采取合适的减振措施，可以考虑采取浮置板道床、弹性短轨枕等减振措施来减轻二次结构噪声源影响，合理选择线路走向和隧道埋深，重点从车辆、轮轨以及隧道结构来考虑减轻振动的具体措施，必要的敏感区需要支撑结构加固和基础加固以减少振动带来的损害。
2.2.4大气环境影响及对策
城市轨道交通建设对于周围大气环境的影响主要是施工期和后期的运营期。其中，施工期主要有施工车辆废气、挖土、运输以及回填过程中所产生的扬尘；而运营期的大气环境影响主要是正面影响，可以有效降低交通汽车的尾气排放量，负面影响则主要表现在停车场周围的废气以及地面风亭排风对大气的影响。因此，施工时要注意降低扬尘，对运输工程材料的车辆做好防尘措施。此外，要做好风亭的选址，改善风亭进风质量，以减少汽车尾气对地下车站空气质量的影响。
2.3环评体系
1金属性短路
金属性故障主要是指由于第三轨或者是接触网与走形轨间产生直接金属性接触后，造成其绝缘支架击穿，从而形成与大地的短路。比如在2010年时，北京地铁一名乘客随身携带的金属水平尺从站台中堕落，造成正在运行中的列车与第三轨之间的通路，从而导致了金属性短路故障的发生。造成该种故障的另外一种原因也可能是在停电检修作业的过程中，没有及时将接触网接地线撤销，从而在恢复供电时发生金属性短路故障，如果此时特别是在运行期间不能及时对故障位置进行确定和排出，势必会对轨道交通的运行产生较大的影响。
2非金属性短路
非金属性短路主要是指第三轨与走形轨经过渡电阻短路或者是绝缘泄漏，从而发生非金属性短路故障。比如在雨雪天气环境下，暴露在户外的城市轻轨在雨水或者是积雪作用下被覆盖，间接的成为导体从而与行轨发生短路。另一方面，也可能是在长时间的运行过程中接触网或者是第三轨的出现绝缘老化现象，从而导致电流外放和泄漏，泄漏的电流通过绝缘支座在流向接地扁铜后经由变电所地网，最终回流至变电所负极，从而引发非金属性短路故障。同金属性故障相比，非金属性故障下产生的短路电流相对较小，所以造成了其短路现象不容易被察觉。但是随着运行时间的不断加长，可能会产生接触电压或者是跨步电压，严重情况下还会出现电弧，从而使短路故障进一步扩大，给城市交通轨道电力系统的稳定运行以及人身安全都带来了较为严重的影响。
二、城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的几种方法
当前阶段，城市轨道交通运输中供电直流侧短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法两大类：
1阻抗法
城市轨道交通供电直流侧短路故障定位方法中的阻抗法又可以分为单端量阻抗法和双端量阻抗法两种：（1）单端量阻抗法。该种供电直流侧短路故障定位方法的工作原理相对较为简单且易于实现，并且具有着装置成本优廉的特点。但是其在实际运行过程中的故障定位精度较差，主要原因是在定位过程中容易受到对侧系统过渡电阻的影响。在对该种方法的实际运用过程中，可以采用微分方程工频法、一元二次方程法以及迭代法和电压法等，从而消除过渡电阻或者是对侧系统对单端量抗阻法故障测量精度造成的影响。（2）双端量阻抗法。该种故障定位测量方法是当前城市轨道运输供电直流侧短路故障定位中被广泛运用的技术方法，其主要是通过对两端电压流量的推算，并在故障点电压相等的基础上实现故障位置信息的获取，其凭借着对现代通信技术和高精度互感器以及故障录波装置等现代技术和设备的支撑，实现了强大的故障定位功能。
2行波法
行波法是城市轨道交通直流输电系统中较为常用的一种方法，主要是在行波传输的理论基础上达到实现故障定位的目的，通过对不同的故障行波到达测量装置的速度以及时间差等，对故障位置进行计算。以上两种主要的故障定位方法具有着较多的优点，在直流输电系统的故障定位中得到了较为广泛的应用，但是在城市轨道交通直流供电系统中应用时，其对测量设备以及通讯设备具有着较高的要求，相应的设备投资较大。
三、基于贝瑞隆模型的时域故障定位原理和实现
1基本原理分析
对于城市轨道交通来说，其供电直流侧发生短路故障后，导致了保护装置动作，在该故障造成的过程中，其进行故障定位时能够采用的主要数据为在保护动作发生前馈线保护装置所记录的电流和电压信息，不利于故障定位的实现。不论是对于以上单端测距还是双端测距方法来说，其都是以电压以及电流的基波相量为基础的，但是在当前故障发生和切除时间越来越短的情况下，大多数基波相量数据是无法进行准确提取的。对于基于分布参数模型的输电线路时域故障定位方案来说，其可以通过对跳闸前原始数据的采用，不需要进行相应的滤波处理，直接性的在时域对故障距离进行测算，其与直流输电线路本质上不存在较大的区别，仅仅是两者能量集中频域不同，所以该方案模型能够有效实现对城市轨道交通主流侧输电线路短路故障的定位。
2定位实现在城市轨道交通
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