张玺

【摘要】城市轨道交通规划与设计是交通运输类专业的重要专业特色课程之一。由于该课程与城市轨道行业建设实践紧密结合，为了增强学生理论知识和感性认知的融合，很有必要在课程教学中引入直观的仿真实验。通过实践案例仿真再现，能够提高学生对概念原理等理论知识的理解，激发学生的创造思维，获得较好的课程教学质量和效果。

【关键词】轨道交通 仿真实验 辅助教学 创新能力

【中图分类号】U23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0243-02

随着我国城市化进程加快，综合交通体系建立，许多城市相继修建了城市轨道交通作为城市公共交通的骨干，极大促进了城市轨道交通事业的发展，因此，城市轨道交通行业就需要大批城市轨道交通人才的输入[1]。

目前，许多高等院校交通运输类专业都面向本科生开设了城市轨道交通方向。《城市轨道交通规划与设计》课程是城市轨道交通方向的重要专业特色课程。课程能够培养学生掌握城市轨道交通的专门知识，具备初步从事轨道交通规划设计和分析评价工作的能力和素质。课程内容包括轨道交通的基本概念、主要特征、在综合交通体系中的地位、发展概括、系统组成、线网规划、客流预测、线网方案综合评价、线路设计、车站规划设计理论原理等。

由于该课程的专业性强、部分内容难度较大，涉及概念、原理庞杂繁多，仅仅依靠电子教案通过图形、图表、动画视频演示和课堂讲解是不够的，学生仍然难以形成比较直观的印象，缺乏将各个知识点和原理融会贯通的契机。为此，考虑将轨道交

通流仿真实验引入《城市轨道交通规划与设计》课程教学中，结合实际案例增强学生的感性认知，帮助学生理解原理，转变学生被动接收专业知识的局面，使学生积极主动参与学习，提高学生思维能力和观察能力，从而达到提高教学质量和学生学习效率的目的。

一、轨道交通流仿真实验构建

轨道交通流仿真实验主要构建在VISUM软件基础上。VISUM软件是宏观交通规划软件，能够把各种交通方式的供应情况通过网络模型表达出来，反映交通设施的时间、空间结构特性[2]，能够较好的模拟轨道交通流运动状态，再现轨道交通运行特征，使学生获得更真实的感性认知体验。

仿真实验的主要内容包含三个模块，一是城市轨道交通流的需求模型，二是轨道交通流线网模型，三是轨道交通流需求影响模型。在VISUM软件中建立这三个模型后，输入不同参数，能获得不同的仿真结果，通过对仿真结果分析比较，使学生在课程教学中能够发挥主观能动性，积极思考，考虑不同参数对应结果的异同，从而理解轨道交通规划设计原理中各个概念的相互联系，激发学生的创新意识和创造思维。

二、轨道交通流仿真实验拓展

在轨道交通流仿真实验中考虑设置5项学生能够参与的拓展实验内容，使学生能够积极的参与实验设计、实验过程管理、实验结果分析等各个仿真实验环节。在学生参与过程中，教师应该发挥辅导讲解作用，在规划实验方案、实施目标、预期效果、模型建立、论证分析、数据分析、检验、因素研究等方面引导学生钻研思考和独立探索，这能充分培养学生的创新思维和创造能力。

5项拓展内容涵盖需求模型建立、线网模型建立、影响模型建立、轨道交通流分配运算分析和换乘条件下轨道交通流分配运算分析。

1.建立需求模型

需要对所研究的交通小区的现状和规划时期内的基础数据进行调查分析，建立轨道需求模型。

2.建立线网模型

需要对所研究的交通小区范围内轨道线网和道路网络进行调查分析，理清不同方式交通网络的相互联系和差异，建立轨道线网模型。

3.建立影响模型

需求对不同方式交通网络的交通需求分担率进行研究分析，将轨道交通需求从总交通需求中剥离出来，然后分配到轨道线网上。根据交通规划的内容，可以使用重力模型[3]对轨道交通需求在线网中进行分配，建立轨道交通需求的影响模型。

4.轨道交通流分配运算分析

使用最短路径模型对轨道交通流进行分配运输，考虑用户效用最大化原则下，将超过轨道线网容量的过剩客流分配到次短路径上。

5.换乘条件下轨道交通流分配运算分析

考虑不同换乘条件下，换乘客流对轨道交通流分配的影响。

三、结束语

在《城市轨道交通规划与设计》课程教学中引入轨道交通流仿真实验可以通过将概念、理论知识与仿真软件相结合的形式，向学生直观展现轨道交通系统的运行和运营状态，能帮助学生获得直观的感官认知，掌握城市轨道交通基础理论知识，提高学生的课堂参与度和积极性，充分发挥学生的实践创新能力和分析能力，从而达到优化《城市轨道交通规划与设计》课程教学过程，提高教学效果的目的。

参考文献：

[1]岳璐.城市轨道交通人才培养存在的问题及对策研究[J]. 企业导报，2012（5）：188-189.

[2]童毅，刘琪，杨锦冬.基于VISUM宏观仿真的交通影响分析方法及实例[J].中国市政工程，2007（4）：15-17.

[3]弓佩箭.重力模型的研究和发展趋势[J].魅力中国， 2014（13）：129-129.