高速铁路对沿线区域发展的影响研究

高速铁路诞生至今已40余年,世界各国高速铁路建设给国家和区域发展带来了巨大的影响。然而目前国内外在高速铁路对于区域发展影响方面的研究并不系统,多集中于高速铁路的经济效益及交通方式之间竞争的研究,对于它怎样导致区域空间的演变则相对不足。在总结国内外相关研究成果的基础上,文章从高速铁路对于区域交通系统、经济系统和区域空间的影响3个方面进行系统分析高速铁路对区域发展的影响作用。     

高速铁路对河南沿线城市可达性及经济联系的影响

高速铁路建设对沿线地区最直接的影响就是缩短地区间的时空距离,提升地区间的交通可达性水平,进而促进地区间社会经济联系和空间相互作用强度。从可达性和空间经济联系两方面探讨徐兰、京广客运专线建设前后河南省12个沿线地市的省内可达性和空间经济联系的变化状况,以及全国"四纵四横"高速铁路网络的构建对河南沿线城市的省际可达性和空间经济联系的影响。通过对河南省高速铁路沿线城市的省内和省际可达性及经济联系的对比分析,从客观上论证了高速铁路建设的重要性和必要性,也有利于廓清各地市经济发展的空间导向,有利于协调省内地区间和省际地区间的经济联系与合作,为区域空间发展战略的制定提供参考。     

新疆“2.28”大风过程中热、动力作用的模拟分析

 对发生在2007年2月27—28日新疆的一次大风天气过程使用WRF模式进行了模拟分析。结果表明,除直接影响天气系统和地形作用外,大风过程中的大气的斜压性产生的垂直速度,使得高空的动量向下传输,是大风形成的原因之一;而局地非绝热加热中的感热和潜热通量的增加,加强近地层的湍流运动,进一步增加了大气的不稳定性,同时和冷锋后部的冷空气形成较强的气压梯度,是此次大风形成的主要的物理机制。     

甘肃河西走廊中部近45 a来大风沙尘暴气候背景分析

 统计了1960—2004年甘肃河西走廊中部张掖市6个气象站近45 a的实测大风沙尘暴资料,详细分析了该市大风沙尘暴天气的时空分布及形成原因,并归纳出其形成的大气环流形势特征和影响系统。     

高速铁路地基黄土湿陷性评价中的ANFIS方法

文章收集郑西高速铁路地基黄土典型湿陷性试验资料(包括现场大型浸水试验及室内试验),以影响黄土湿陷系数主要因素为基础,运用MATLAB建立黄土湿陷系数的自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)预测模型。通过对样本的训练和预测,表明该模型预测结果与实际黄土湿陷系数十分接近。用多元线性回归法对这些非母体样品进行预测检验,经过对比ANFIS法优于多元线性回归法,证明ANFIS法是一种比较理想的预测方法。     

陕西春季沙尘暴预测方法分析

分析了陕西春季沙尘暴的变化趋势、突变和突变的可能原因以及影响陕西春季沙尘暴的环流特征量和其他要素;提出了预报思路,建立了预测概念模型和回归统计模型及其相应的业务流程,在春季沙尘暴趋势预测业务中应用,连续3 a预测结论正确。     

生产矿山隐伏矿体预测的技术与方法研究

本文探讨了生产矿山隐伏矿体定位预测的性质、特点、预测理论和技术方法;提出生产矿山隐伏矿体定位预测的基础是成矿预测理论,要找对方法和进行技术创新,通过不同理论科学、不同实践基础及不同研究方向进行相互融合,寻求新的研究方向,通过综合类比分析,以实现对预测区立体的定量、综合类比预测。     

基于流速衰减特征的泥石流冲出距离预测方法

泥石流冲出距离的确定是泥石流灾害评价及防治中的关键环节。基于泥石流在堆积区流速的变化特征,提出了泥石流流速"衰减系数"的概念。通过对泥石流流速衰减系数的定义和计算公式的推导,提出了一种基于泥石流流速衰减系数来确定泥石流冲出距离的新方法,并以四川省泸定县干沟泥石流为实例进行计算和验证。研究结果表明:当干沟泥石流在堆积区的流速大于初始(沟口)流速的15%时,流速的衰减程度极为显著;而当堆积区流速小于初始速度的15%时,流速的衰减极为缓慢。研究结果对泥石流灾害的危险性评价及防灾减灾具有一定的理论和实践意义。     

基于STARMA模型的城市暴雨积水点积水短时预测

近年来城市暴雨出现突发和多发态势,导致城市内涝灾害频繁发生,威胁着城市居民的生命和财产安全。随着城市降雨积水监测网的建立,获得分钟尺度的降雨和积水时序监测数据成为可能,实现了城市内涝的实时监控。但目前对监测数据的利用仍显不足,缺乏对其深度分析挖掘,造成监测系统“只监不控”的局面。本文基于城市降雨积水监测网的监测数据,根据积水时间相关性、降雨空间相关性以及降雨积水序列相关性,构建降雨积水的时空自相关移动平均模型(STARMA),对城市暴雨积水点积水过程进行短时预测。STARMA模型已被广泛应用于交通预测、环境变量预测以及社会经济领域,特别是在时空过程机理不清楚、多因素时空变量影响的情况下效果较好。本文首次将该模型应用到降水积水过程拟合和积水短时预测上,同时在方法上改进了传统单变量的STARMA模型,建立降雨和积水双变量的STARMA模型模拟降雨积水过程。并以北京市2012年“7.21”事件降雨积水过程为研究对象,以丰北桥、花乡桥、马家楼桥和六里桥4个积水监测点为例,建立降雨积水的STARMA模型,以5 min为步长作积水5、10、15 min三步预测。验证结果表明,该模型在降雨积水过程中拟合效果较好,模型短时预测精度较高。该项研究能够有效地利用监测数据,提高信息预警和应急指挥能力,为市政防汛或交通等部门提供决策支持。     

无测站流域水文预测(PUB)的研究方法

根据国内外研究成果,结合自身的科研体会,借用"巧妇面临无米之炊"时可能用到的"借、替和种米"的应对逻辑,将无测站流域水文预测(Predictions in Ungauged Basins,PUB)的研究方法归纳为移植法、替代法和生成法.将移植法归类为两种,一是当研究地区没有测站资料(简称无资料)而周边某个地区有测站资料(简称有资料)时,如果有资料区的自然地理环境与研究地区相似,直接移用该有资料地区的资料到无资料区,即直接移植法;二是倘若周边不只一个区域有资料,那么就借用所有这些点的信息,采用插值法得到无资料区的资料,即间接移植法.定义替代法为如果本研究区域或者相似区域没有资料,但有可能"求出"资料的辅助信息,则挖掘这些信息的方法.将替代法分为两类,一是根据本研究区域其他信息,通过模型模拟、同化、融合、从本学科和多学科领域挖掘信息等技术,得到本研究区所需资料.二是根据其它研究区域其他信息得到本研究区所需资料,包括就地外延和对比流域法.定义生成法为通过获取第一手资料开展水文预测的方法,包括野外实验和室内实验.通过梳理PUB的这些研究途径,探索了PUB方法发展的可能突破口,旨为推动PUB的研究提供思路.     

兰新高铁大风区风况特征及防风工程设计分区

兰新高铁是世界上穿越最长风区、防风工程规模最大的铁路。大风严重威胁高铁的运营安全,查明兰新高铁沿线大风分布特征及危害特性极为重要和迫切。利用气候分析、天气诊断及实测校验等方法,结合兰新高铁沿线大风观测资料,找出了微地貌、特定气候导致的局部特大风速区段,确定了沿线大风风速、风向在平面、剖面方向的时空变化规律。基于地形、风力、大风频率及危害程度,将兰新高铁线路划分为五大风区的防风工程设计分区,即：大风极少区、大风低发区、大风一般区、大风易发区和大风频繁区。大风区线路应以降高度、小夹角、大半径为主要选线原则。防风工程的设计,应以大风工程分区为基础,评估不同工程风区环境下的列车安全特性,建立以大风工程分区匹配为主导,适合不同风区,结合设置条件的系统工程对策。     

挟雨风对高速列车气动特性及运行稳定性影响的数值模拟

基于欧拉双流体模型,运用商用CFD软件FLUENT,对挟雨风条件下高速列车的气动特性和运行稳定性进行了三维模拟研究。分析了不同横摆角和暴雨强度下气动力和倾覆力矩的变化特征,并与无降雨条件下的相应结果进行比较。结果表明：受降雨影响,列车受到的阻力、侧向力和倾覆力矩均增大,列车气动性能损耗增加,运行稳定性降低。在模拟的降雨强度和横摆角条件下,阻力系数将提高1.8%~38.6%,侧向力系数提高0.1%~9.16%,导致列车的能耗增加;倾覆力矩系数提高1.8%~10.0%,意味着与净侧风相比,挟雨风进一步降低了列车的运行稳定性。     

冷空气大风过程中动量下传特征

利用NCEP再分析资料,对中国西北地区一次大范围冷空气大风过程中的动量下传特征进行了分析。结果表明:动量下传大风是高低空风场辐合辐散的环流运动强迫所造成的大风,发生的区域一般在高空急流南部整层垂直速度接近零的地方;动量下传大风起风前后,垂直速度在高空急流两侧存在明显的反转,且下沉气流区较早接地,大风风速比冷锋大风略小,但持续时间较长;地面冷锋过境之后,高层高位涡区在高空槽持续影响的情况下有明显的向下传递作用,表示具有高位涡特征大气的侵入;高空槽是造成动量下传的主要原因,高空槽的形状及强度对于预报动量下传大风具有较大的意义,槽过境及槽后强西北气流可造成大风的持续。     

京沪高铁对区域中心城市陆路可达性影响

针对目前可达性研究技术的局限,设计网络分析与成本栅格加权集成法,并应用该方法生成高铁通车后城市等时圈图。利用日常可达性、潜力值与加权平均时间,比较有无京沪高铁两种情景下京沪地区中心城市可达性空间格局变化,探讨高铁对中心城市可达性的影响,并采用场强模型计算高铁通车前后中心城市腹地范围。结果显示：高铁将扩展等时圈范围,实现城市日常可达性整体大幅优化,形成非均衡的时间收敛空间。高铁站点沿线成为时间收敛的最大受益者,它们的加权平均时间与潜力值变率高。在不同地理尺度下,高铁降低加权平均时间均衡性,对潜力值均衡性影响不一致。高铁扩大北京与上海的腹地,增强其区域辐射力。针对区域可达性变化,可达性变率高的城市可适时调整产业类型,变率低的城市可通过加强快速交通网络与高铁的衔接来提高可达性。     

国外高速铁路对旅游影响研究及启示

交通是旅游系统的重要组成部分,是旅游发展不可或缺的先决条件,每一次交通运输方式的革命性突破都深刻地影响着旅游发展。作为当今世界"交通革命"重要推动力-高速铁路已在全世界普遍发展起来。在对所能获得的国外有关高铁旅游研究的代表性成果进行分析的基础上,从高铁对其他旅游交通系统、旅行方式、旅行时间、区域旅游收益、目的地旅游要素结构、目的地旅游空间结构的影响等方面进行了深入系统地分析。结果表明,国外对高铁旅游研究的关注度高,研究领域广,注重定量分析和实证研究,为中国高铁旅游研究提供了非常有价值的借鉴和范式。加强高铁旅游的理论和实证研究,有利于更客观地预测和评价高铁对旅游的影响,为高铁网络化时代旅游可持续发展提供科学依据。     

影响中国高速铁路运行的暴雨危险性特征研究

利用国家级地面气象站逐时降水数据,对影响中国高速铁路运行的暴雨危险性进行了分析。影响高铁运行的暴雨主要发生在中国中东部大部以及东北中部,该区域与高速铁路网高度重叠,高铁运行的暴雨风险加大。不利运行的暴雨5~10月多年平均发生小时数分布总体由南向北向西递减,华南地区普遍有5 h,东南沿海和海南地区超过10 h。不利运行的暴雨7月最多,峰值月份空间变化与中国雨带进程基本一致,个别月份还受到台风影响。不利运行的暴雨多发于清晨和傍晚,以17时最多,以14~21时分布范围最广,主要集中在华南、江南、华北大部、东北大部以及海南、四川西部等地。历史最长连续不利运行暴雨以3 h出现的范围最广,广东西南部、广西南部和海南等地最长连续不利运行在6 h以上。中国中东部大部地区为暴雨中危险等级易发区;华北东部以及秦岭?黄河下游以南的大部分地区为较高危险等级易发区;广东西部、广西、海南以及东南部沿海部分地区则为高危险等级易发区。     

云南省金沙江流域风雹灾害区划研究

选取5个指标,运用模糊聚类方法进行了云南金沙江流域风雹灾害区划,将该流域划分为4个风雹灾害区, 其中第Ⅳ区内续分2个风雹灾害亚区,揭示了该流域风雹灾害的地域差异性,为因地制宜地制定风雹灾害防治规划 及减灾防灾措施提供了科学依据。     

基于可达性的高速铁路站点影响力评价研究

随着高速铁路网络不断完善及其社会经济影响逐渐凸显,高速铁路影响力的评价与预测成为区域经济理论研究的热点与交通系统发展的重要理论基础。以京沪高速铁路为例,分析了高速铁路站点对沿线各个区域可达性的影响,并以可达性与社会经济发展的相关性为基础,建立了高速铁路站点影响力动态评价模型,并对京沪沿线高速铁路站点的影响力进行了预测。研究结果表明:高速铁路对沿线城市的影响力可以分为3个层次,其中北京、上海作为中心城市所受影响最大,第三产业发达的城市所受影响较大。同时,通过分析高速铁路站点影响力随时间变化的趋势与高速铁路线路的拓扑结构,发现高速铁路站点的影响力与其所处拓扑位置之间存在显著相关关系,即靠近线路两端的城市所受影响更大。     

京沪沿线铁路网络系统职能分工研究

远程高铁、城际高铁和普通铁路三大系统组成的铁路网络系统将在未来发挥举足轻重的作用。基于京沪高铁和京沪铁路近4000份实地调研数据及实际客流,探讨客流流动格局,辨析三大铁路系统的分工。研究发现：① 高铁和普铁城市联系职能分工明显,前者主要服务于中心城市间联系,后者兼顾了普通城市间联系,后者是对前者的补充;② 城际高铁和远程高铁发生明显分工,城际高铁承担城镇群内城市间联系,释放远程高铁客运能力,从而使远程高铁承担各城镇群间联系;③ 相比于普通铁路,高铁旅客公费比例更高,商务出行更多,收入水平更高。研究结论可为修建城际高铁提供经验支持,也为分析高铁对区域城镇空间结构影响提供思路。