第一篇:干線網絡規劃設計系統研究論文
1引言
隨著數據量及業務量的大幅增加,這種傳統設計方法已經力不從心。借助以資源數據庫系統為基礎的規劃設計新工具解決干線網絡規劃設計困境,已經成為運營商面臨的一項迫切需求。本文設計實現了一種以資源數據庫為基礎,以路由安排、資源分配、局站設計、資源呈現為核心功能的干線網絡規劃設計系統。首先,該系統打破傳統數據管理模式,建立省際骨干網設計資源數據庫,解決數據零散、不規范、難關聯、取用困難、移植難、審校難的問題。其次,該系統設計實現了路由安排、資源分配、局站設備連接、資源統計呈現等網絡規劃設計核心功能,可有效提升干線網絡規劃設計效率。
2系統總體設計
2.1功能結構
該系統依據中國移動省際骨干傳送網規劃設計需求研制開發,系統功能結構如圖1所示。該系統由四大體系、八大核心功能構成。四大體系包括:數據管理體系、工程設計體系、資源呈現體系和系統管理體系。數據管理體系主要完成數據庫的常規操作,如資源數據導入導出、查詢統計和數據維護等,系統通過POI技術實現Excel的讀入和寫出,以達到批量處理數據的目的。工程設計體系基于資源數據,實現路由安排、資源分配和局站設計。其中,路由安排功能可基于規劃期、設計期、維護期等不同設計階段的需求,采用不同約束策略及算法,為電路批量安排最優路徑;資源分配功能可為已排好路由的電路分配合理的波道資源,同時為復用段配置冗余保護波道;局站設計功能可在網絡設計結束后,自動計算設備連接方式,例如交叉、跨機架交叉、支路、預交叉等;實現支路端口自動分配和物料線纜統計,并最終生成系統連接表,指導采購與施工。拓撲操作體系可實現設計資源分層拓撲展示與操作,并輸出設備組架圖。系統管理體系實現項目管理、用戶權限審批等輔助功能。
2.2系統架構
考慮到該系統的用戶相對固定,且工程設計人員有戶外工作、離線使用的需求,該系統設計為C/S架構(即客戶機/服務器模式)。在戶外無網絡情景下工作時,用戶可通過離線登錄操作使用。系統架構如圖2所示,客戶端基于JavaSwing開發用戶界面;使用RMI遠程方法調用,在客戶端與服務器之間利用遠程對象互相調用,實現雙方通信;使用Spring框架分層管理JavaBean、邏輯Service層以及數據交互DAO層,使用了Spring內置JDBC與數據庫進行通信,實現數據資源交互。
3核心功能設計
3.1數據管理
干線網絡規劃設計系統數據模型分為3個層級結構:局站設備層、網絡連接層、光通路層,庫內各表相互關聯且有層級關系,如圖3所示。我們通過ID字段在數據庫中建立主、外鍵關聯,修改上級的數據使得下級的關聯數據同時得到修改。局站設備層從上而下包含省份表、城市表、局站表、機架表、機框表、機槽表和端口表,其中每一個對象都向上關聯;網絡連接層從上而下包含省份段、城市段、局站段、復用段、波道和時隙6張表,其中每一個對象都向上關聯,并與局站設備層進行雙端關聯;光通路層從上到下包含電路表、主備路由表和路由通路表。移動省際干線傳送網前期工程積累了大量不規范的設計資源數據。為完成資源數據標準化入庫,定義了14張網絡層、局站層輸入輸出Excel表格模版,系統使用Drools規則引擎對上傳Excel表格進行校驗,校驗內容包括模版匹配、數據取值、數據沖突等,如有錯誤數據,系統給予提示,并提供錯誤數據模版下載;與此同時,系統可根據資源類型與傳統習慣,在數據入庫時為全部網絡層及設備層資源定義唯一的、規范的、具有全局性及可讀性的物理標識,為后續設計、施工、資源管理提供便利。此外,為了實現數據快捷、標準化入庫,系統開發了數據字典功能,自動將不規范數據轉化為標準數據。截至目前,系統已完成移動省際骨干網100Gbit/sOTN網絡網絡層及設備層數據規范入庫工作。
3.2路由安排
在干線網絡規劃設計工作中,基于已有資源數據集,依據不同建設策略及約束條件,安排一條合理的電路通路是一項重要且繁瑣的工作。在一期工程建設中,需要安排的路由數量通常多達數千條,而且業務需求頻繁變換,人工安排電路工作量巨大。本文針對移動省際骨干傳送網實際情況,面向規劃、設計、維護等不同設計階段,綜合考慮路徑長度、路由跳數、資源均衡、速率選擇、保護規則等多種約束條件,基于Dijkstra算法、KSP算法,提出一種多因素約束分層路由算法,為不同設計階段的大批量排路需求提供最優路由設計,提升排路效率及設計方案合理性。算法流程如圖4所示,主要過程如下:(1)導入排路需求表或系統自動保存的臨時數據。排路需求表中包含預排電路的基本信息、全網約束條件、單電路約束條件;系統也可讀取系統自動保留的前期路由安排中間過程數據,繼續上次工作。(2)校驗排路需求表數據合理性,如通過校驗則繼續下一步,否則返回錯誤數據模版。(3)根據全網約束條件從數據庫中讀取符合要求的資源數據,如站點、復用段、波道等。(4)根據規劃、設計、維護不同階段約束策略篩選數據,規劃階段不做資源篩選,設計階段篩選空閑及冗余資源,維護極端篩選冗余資源;同時,提供規則設置交互界面,給出不同階段的不同約束因素的默認權值分配,用戶也可自行修改,目前考慮的約束因素包括:路徑長度、路由跳次、波道使用率、建設期、轉接方式等。(5)為批量電路逐一設計路由。首先判斷該電路是否存在符合要求的歷史路由,如存在則基于歷史路由分配復用段,還原篩選數據,本條路由計算完成;如不存在歷史路由,且用戶明確了參考路由,則基于參考路由完成路由設計;否則,根據綜合代價值,采用分層D算法,首先計算最優城市段,然后計算最優局站段,最后根據速率需求選擇復用段,完成路由設計。(6)對于1+1電路,可能存在主路由選擇最優路徑后,備路由無法排通的情況,此時采用KSP算法,重新為主備路由排路。(7)完成全部電路路由設計后,自動給出排路結果統計與評估,并顯示排路結果,系統可提供路由拓撲圖。(8)提供人工審核與調整界面,自動記錄手動修改情況,并基于手動修改重新計算剩余路由。(9)導出路由表,完成自動路由安排工作。
3.3資源分配
路由安排功能為批量電路配置了最優路由并生成路由表,路由表中描述了每條電路所用復用段及其連接。資源分配功能主要任務是自動為電路路由分配可用的波道資源。資源分配主要流程如下所述:第一步,導入路由安排功能生成的“路由表”,如用戶需要為某段路由預置時隙,可在路由表中直接增添;第二步,系統校驗讀取路由表信息,從數據庫獲取初始化資源,并組織數據封裝對象;第三步,如路由表中填寫了預置時隙,直接分配給相應路由段;第四步,整理波道資源,按電路速率及需求數對可用波道資源進行整理及拆分;第五步,根據電路速率及波道分配規則,為路由的每一跳分配具體的波道資源,并完成冗余保護波道配置。第六步,生成單端波道表及雙端波道表并估算波道連接方式。
3.4局站層設計
干線網絡規劃設計系統局站設計模塊主要任務是基于網絡層設計結果,設計相關局站內設備端口連接,最終生成并導出系統連接表,用于指導施工。基于上述目標,本系統設計并實現了連接關系計算、全網設備編碼、支路端口分配、ODF端子分配、線纜數量統計、系統連接表生成等功能。局站設計主要流程如下所述。(1)根據網絡設計結果,自動估算統計本期工程所需支路端口量,為設備采購提供參考。(2)采購合同簽署后,將設備表、子架表、組架表等資源數據入庫,在局站各級資源之間、局站資源與網絡資源之間建立關聯;自動生成全部設備資源統一編碼,包括機架編碼、機框編碼、機槽編碼、端口編碼等,為所有資源建立唯一的、具有全局性及可讀性的物理標識。(3)根據業務和鏈路關系,遵循均衡原則,自動分配支路端口。(4)生成設備勘察需求表、支路端口ODF表,輔助設計人員勘察、反饋。(5)導入勘察反饋表更新資源數據。(6)生成布線計劃表,統計各類線纜數量,并自動生成系統連接表及設備組架圖,用于指導施工。現階段移動干線傳送網局站設計工作主要基于Execl表格計算,需要耗費大量人工,且設計質量優劣取決于設計人員經驗。局站設計功能總結工程設計經驗、工具化設計流程,可有效提升設計質量及設計生產效率。
4系統應用情況
目前,干線設備網絡工程設計系統已完成中國移動省際骨干傳送網100Gbit/sOTN網絡資源數據的入庫和標準化工作;V1.0版本已形成了干線設備網絡工程設計能力,并在中國移動省際骨干十二期設計工作中投入應用,共完成規劃階段、設計階段7個批次12887條電路路由安排工作,有效提升了網絡規劃設計效率。TPADS投入生產應用,將設計人員從頻繁重復的路由安排、資源統計工作中徹底解放,并有效緩解了集團省際骨干大規模網路建設引發的資源數據管理難題和設計效率提升壓力。
5總結展望
干線設備網絡工程設計子系統(TPADS)突破了傳統設計方式在數據管理模式和設計效率上的瓶頸,是大數據時代對傳統CAD和Excel設計工具的重大變革,是應對網絡資源全生命周期管理的必然選擇。未來,TPADS工具軟件的應用將對移動省際骨干傳送網的設計組織形式、設計服務內容、設計的內涵和外延產生深遠的影響,進而引領省際骨干傳送網設計、施工和資源管理一體化的變革。
第二篇:ABS系統研究論文
摘要:
利用機械動力學仿真軟件ADAMS 建立汽車ABS的機械動力學模型,在MATLAB/SIMULINK 環境下建立Jetta GTX 轎車的ABS 控制模型,構成了ABS 機電液一體化聯合仿真的動力學控制模型。利用MATLAB確定了ABS 的控制參數的門限值,進行了仿真結果數據處理和分析,與大量的ABS 實車道路試驗數據對比,改進模型準確度,獲得了正確和可行的ABS 仿真控制模型,為加速開發ABS 的控制算法奠定了基礎。
關鍵詞:ABS 動力學控制模型 聯合仿真 ADAMS MATLAB/SIMULINK
第一章 概述
“ABS”(Anti-lockedBrakingSystem)中文譯為“防抱死剎車系統”.它是一種具有防滑、防鎖死等優點的汽車安全控制系統。ABS是常規剎車裝置基礎上的改進型技術,可分機械式和電子式兩種。
現代汽車上大量安裝防抱死制動系統,ABS既有普通制動系統的制動功能,又能防止車輪鎖死,使汽車在制動狀態下仍能轉向,保證汽車的制動方向穩定性,防止產生側滑和跑偏,是目前汽車上最先進、制動效果最佳的制動裝置。
普通制動系統在濕滑路面上制動,或在緊急制動的時候,車輪容易因制動力超過輪胎與地面的摩擦力而安全抱死。
近年來由于汽車消費者對安全的日益重視,大部分的車都已將ABS列為標準配備。如果沒有ABS,緊急制動通常會造成輪胎抱死,這時,滾動摩擦變成滑動摩擦,制動力大大下降。而且如果前輪抱死,車輛就失去了轉向能力;如果后輪先抱死,車輛容易產生側滑,使車行方向變得無法控制。所以,ABS系統通過電子機械的控制,以非常快的速度精密的控制制動液壓力的收放,來達到防止車輪抱死,確保輪胎的最大制動力以及制動過程中的轉向能力,使車輛在緊急制動時也具有躲避障礙的能力。
隨著世界汽車工業的迅猛發展,安全性日益成為人們選購汽車的重要依據。目前廣泛采用的防抱制動系統(ABS)使人們對安全性要求得以充分的滿足。
汽車制動防抱系統,簡稱為ABS,是提高汽車被動安全性的一個重要裝置。有人說制動防抱系統是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進展。汽車制動系統是汽車上關系到乘客安全性最重要的二個系統之一。隨著世界汽車工業的迅猛發展,汽車的安全性越來越為人們重視。汽車制動防抱系統,是提高汽車制動安全性的又一重大進步。
ABS防抱制動系統由汽車微電腦控制,當車輛制動時,它能使車輪保持轉動,從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱制動系統是用速度傳感器檢測車輪速度,然后把車輪速度信號傳送到微電腦里,微電腦根據輸入車輪速度,通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的打滑率,保持車輪轉動。在制動過程中保持車輪轉動,不但可保證控制行駛方向的能力,而且,在大部分路面情況下,與抱死〔鎖死〕車輪相比,能提供更高的制動力量。
第二章 發展歷程
ABS系統的發展可以追溯到本世紀初期,早在1928年制動防抱理論就被提出,在30年代機械式制動防抱系統就開始在火車和飛機上獲得應用,博世(BOSCH)公司在1936年第一個獲得了用電磁式車輪轉速傳感器獲取車輪轉速的制動防抱系統的專利權。
進入50年代,汽車制動防抱系統開始受到較為廣泛的關注。福特(FORD)公司曾于1954年將飛機的制動防抱系統移置在林肯(LINCOIN)轎車上,凱爾塞·海伊斯(KELSEHAYES)公司在1957年對稱為“AUTOMATIC”的制動防抱系統進行了試驗研究,研究結果表明制動防抱系統確實可以在制動過程中防止汽車失去方向控制,并且能夠縮短制動距離;克萊斯(CHRYSLER)公司在這一時期也對稱為“SKIDCONTROL”的制動防抱系統進行了試驗研究。由于這一時期的各種制動防抱系統采用的都是機械式車輪轉速傳感器的機械式制動壓力調節裝置,因此,獲取的車輪轉速信號不夠精確,制動壓力調節的適時性和精確性也難于保證,控制效果并不理想。
隨著電子技術的發展,電子控制制動防抱系統的發展成為可能。在60年代后期和70年代初期,一些電子控制的制動防抱系統開始進入產品化階段。凱爾塞·海伊斯公司在1968年研制生產了稱為“SURETRACK”兩輪制動防抱系統,該系統由電子控制裝置根據電磁式轉速傳感器輸入的后輪轉速信號,對制動過程中后輪的運動狀態進行判定,通過控制由真空驅動的制動壓力調節裝置對后制動輪缸的制動壓力進行調節,并在1969年被福特公司裝備在雷鳥(THUNDERBIRD)和大陸·馬克III(CONTINENTALMKIII)轎車上。
克萊斯勒公司與本迪克斯(BENDIX)公司合作研制的稱“SURE-TRACK”的能防止4個車輪被制動抱死的系統,在1971年開始裝備帝國(IMPERIAL)轎車,其結構原理與凱爾塞·海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同,兩者不同之處,只是在于兩個還是四個車輪有防抱制動。博世公司和泰威(TEVES)公司在這一時期也都研制了各自第一代電子控制制動防抱系統,這兩種制動防抱系統都是由電子控制裝置對設置在制動管路中的電磁閥進行控制,直接對各制動輪以電子控制壓力進行調節。
別克(BUICK)公司在1971年研制了由電子控制裝置自動中斷發動機點火,以減小發動機輸出轉矩,防止驅動車輪發生滑轉的驅動防抱轉系統.瓦布科(WABCO)公司與奔馳(BENZ)公司合作,在1975年首次將制動防抱系統裝備在氣壓制動的載貸汽車上。
第一臺防抱死制動系統ABS(Ant-ilockBrakeSystem),在1950年問世,首先被應用在航空領域的飛機上,1968年開始研究在汽車上應用。70年代,由于歐美七國生產的新型轎車的前輪或前后輪開始采用盤式制動器,促使了ABS在汽車上的應用。1980年后,電腦控制的ABS逐漸在歐洲、美國及亞洲日本的汽車上迅速擴大。到目前為止,一些中高級豪華轎車,如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時捷、歐寶等系列,英國的勞斯來斯、捷達、路華、賓利等系列,意大利的法拉利、的愛快、領先、快意等系列,法國的波爾舍系列,美國福特的TX3、30X、紅彗星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風等系列,日本的思域,凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女300Z等系列,均采用了先進的ABS。到1993年,美國在轎車上安裝ABS已達46%,現今在世界各國生產的轎車中有近75%的轎車應用ABS。
現今全世界已有本迪克斯、波許、摩根.戴維斯、海斯.凱爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無限等許多公司生產ABS,它們中又有整體和非整體之分。預計隨著轎車的迅速發展,將會有更多的廠家生產。
這一時期的各種ABS系統都是采用模擬式電子控制裝置,由于模擬式電子控制裝置存在著反應速慢、控制精度低、易受干擾等缺陷,致使各種ABS系統均末達到預期的控制效果,所以,這些防抱控制系統很快就不再被采用了。
進入70年代后期,數字式電子技術和大規模集成電路的迅速發展,為ABS系統向實用化發展奠定了技術基礎。博世公司在1978年首先推出了采用數字式電子控制裝置的制動防泡系統--博世ABS2,并且裝置在奔馳轎車上,由此揭開了現代ABS系統發展的序幕。盡管博世ABS2的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置,但由于數字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比,其反應速度、控制精度和可靠性都顯著提高,因此,博世ABS2的控制效果己相當理想。從此之后,歐、美、日的許多制動器專業公司和汽車公司相繼研制了形式多詳的ABS系統。
“自動防抱死剎車”的原理并不難懂,在遭遇緊急情況時,未安裝ABS系統的車輛來不及分段緩剎只能立刻踩死。由于車輛沖刺慣性,瞬間可能發生側滑、行駛軌跡偏移與車身方向不受控制等危險狀況!而裝有ABS系統的車輛在車輪即將達到抱死臨界點時,剎車在一秒內可作用60至120次,相當于不停地剎車、放松,即相似于機械自動化的“點剎”動作。此舉可避免緊急剎車時方向失控與車輪側滑,同時加大輪胎摩擦力,使剎車效率達到90%以上。
從微觀上分析,在輪胎從滾動變為滑動的臨界點時輪胎與地面的摩擦力達到最大。在汽車起步時可充分發揮引擎動力輸出(縮短加速時間),如果在剎車時則減速效果最大(剎車距離最短)。ABS系統內控制器利用液壓裝置控制剎車壓力在輪胎發生滑動的臨界點反復擺動,使在剎車盤不斷重復接觸、離開的過程而保持輪胎抓地力最接近最大理論值,達到最佳剎車效果。
ABS的運作原理看來簡單,但從無到有的過程卻經歷過不少挫折(中間缺乏關鍵技術)!1908年英國工程師J.E.Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動控制器”理論,但卻無法將它實用化。接下來的30年中,包括Karl Wessel的“剎車力控制器”、Werner M?hl的“液壓剎車安全裝置”與Richard Trappe的“車輪抱死防止器”等嘗試都宣告失敗。在1941年出版的《汽車科技手冊》中寫到:“到現在為止,任何通過機械裝置防止車輪抱死危險的嘗試皆尚未成功,當這項裝置成功的那一天,即是交通安全史上的一個重要里程碑”,可惜該書的作者恐怕沒想到這一天竟還要再等30年之久。
當時開發剎車防抱死裝置的技術瓶頸是什么?首先該裝置需要一套系統實時監測輪胎速度變化量并立即通過液壓系統調整剎車壓力大小,在那個沒有集成電路與計算機的年代,沒有任何機械裝置能夠達成如此敏捷的反應!等到ABS系統的誕生露出一線曙光時,已經是半導體技術有了初步規模的1960年代早期。
精于汽車電子系統的德國公司Bosch(博世)研發ABS系統的起源要追溯到1936年,當年Bosch申請“機動車輛防止剎車抱死裝置”的專利。1964年(也是集成電路誕生的一年)Bosch公司再度開始ABS的研發計劃,最后有了“通過電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的”結論,這是ABS(Antilock Braking System)名詞在歷史上第一次出現!世界上第一具ABS原型機于1966年出現,向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務。因為投入的資金過于龐大,ABS初期的應用僅限于鐵路車輛或航空器。Teldix GmbH公司從1970年和奔馳車廠合作開發出第一具用于道路車輛的原型機——ABS 1,該系統已具備量產基礎,但可靠性不足,而且控制單元內的組件超過1000個,不但成本過高也很容易發生故障。
1973年Bosch公司購得50%的Teldix GmbH公司股權及ABS領域的研發成果,1975年AEG、Teldix與Bosch達成協議,將ABS系統的開發計劃完全委托Bosch公司整合執行。“ABS 2”在3年的努力后誕生!有別于ABS 1采用模擬式電子組件,ABS 2系統完全以數字式組件進行設計,不但控制單元內組件數目從1000個銳減到140個,而且有造價降低、可靠性大幅提升與運算速度明顯加快的三大優勢。兩家德國車廠奔馳與寶馬于1978年底決定將ABS 2這項高科技系統裝置在S級及7系列車款上。
在誕生的前3年中,ABS系統都苦于成本過于高昂而無法開拓市場。從1978到1980年底,Bosch公司總共才售出24000套ABS系統。所幸第二年即成長到76000套。受到市場上的正面響應,Bosch開始TCS循跡控制系統的研發計劃。1983年推出的ABS 2S系統重量由5.5公斤減輕到4.3公斤,控制組件也減少到70個。到了1985年代中期,全球新出廠車輛安裝ABS系統的比例首次超過1%,通用車廠也決定把ABS列為旗下主力雪佛蘭車系的標準配備。
1986年是另一個值得紀念的年份,除了Bosch公司慶祝售出第100萬套ABS系統外,更重要的是Bosch推出史上第一具供民用車使用的TCS/ ASR循跡控制系統。TCS/ ASR的作用是防止汽車起步與加速過程中發生驅動輪打滑,特別是防止車輛過彎時的驅動輪空轉,并將打滑控制在10%到20%范圍內。由于ASR是通過調整驅動輪的扭矩來控制,因而又叫驅動力控制系統,在日本又稱之為TRC或TRAC。
ASR和ABS的工作原理方面有許多共同之處,兩者合并使用可形成更佳效果,構成具有防車輪抱死和驅動輪防打滑控制(ABS /ASR)系統。這套系統主要由輪速傳感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驅動器、ASR驅動器、副節氣門控制器和主、副節氣門位置傳感器等組成。在汽車起步、加速及行進過程中,引擎ECU根據輪速傳感器輸入的信號,當判定驅動輪的打滑現象超過上限值時,就進入防空轉程序。首先由引擎ECU降低副節氣門以減少進油量,使引擎動力輸出扭矩減小。當ECU判定需要對驅動輪進行介入時,會將信號傳送到ASR驅動器對驅動輪(一般是前輪)進行控制,以防止驅動輪打滑或使驅動輪的打滑保持在安全范圍內。第一款搭載ASR系統的新車型在1987年出現,奔馳S 級再度成為歷史的創造者。
隨著ABS系統的單價逐漸降低,搭載ABS系統的新車數目于1988年突破了爆炸性成長的臨界點,開始飛快成長,當年Bosch的ABS系統銷售量首次突破300萬套。技術上的突破讓Bosch在1989年推出的ABS 2E系統首次將原先分離于引擎室(液壓驅動組件)與中控臺(電子控制組件)內,必須依賴復雜線路連接的設計更改為“兩組件整合為一”設計!ABS 2E系統也是歷史上第一個舍棄集成電路,改以一個8 k字節運算速度的微處理器(CPU)負責所有控制工作的ABS系統,再度寫下了新的里程碑。該年保時捷車廠正式宣布全車系都已安裝了ABS,3年后(1992年)奔馳車廠也決定緊跟保時捷的腳步。
1990年代前半期ABS系統逐漸開始普及于量產車款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版:ABS 5.0系統,除了體積更小、重量更輕外,ABS 5.0裝置了運算速度加倍(16 k字節)的處理器,該公司也在同年年中慶祝售出第1000萬套ABS系統。
ABS與ASR/ TCS系統已受到全世界車主的認同,但Bosch的工程團隊卻并不滿足,反而向下一個更具挑戰性的目標:ESP(Electronic Stabilty Program,行車動態穩定系統)前進!有別于ABS與TCS僅能增加剎車與加速時的穩定性,ESP在行車過程中任何時刻都能維持車輛在最佳的動態平衡與行車路線上。ESP系統包括轉向傳感器(監測方向盤轉動角度以確定汽車行駛方向是否正確)、車輪傳感器(監測每個車輪的速度以確定車輪是否打滑)、搖擺速度傳感器(記錄汽車繞垂直軸線的運動以確定汽車是否失去控制)與橫向加速度傳感器(測量過彎時的離心加速度以確定汽車是否在過彎時失去抓地力),在此同時、控制單元通過這些傳感器的數據對車輛運行狀態進行判斷,進而指示一個或多個車輪剎車壓力的建立或釋放,同時對引擎扭矩作最精準的調節,某些情況下甚至以每秒150次的頻率進行反應。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系統的ESP讓車主只要專注于行車,讓計算機輕松應付各種突發狀況。
延續過去ABS與ASR誕生時的慣例,奔馳S 級還是首先使用ESP系統的車型(1995年)。4年后奔馳公司就正式宣布全車系都將ESP列為標準配備。在此同時,Bosch于1998及2001年推出的ABS 5.7、ABS 8.0系統仍精益求精,整套系統總重由2.5公斤降至1.6公斤,處理器的運算速度從48 k字節升級到128 k字節,奔馳車廠主要競爭對手寶馬與奧迪也于2001年也宣布全車系都將ESP列為標準配備。Bosch車廠于2003年慶祝售出超過一億套ABS系統及1000萬套ESP系統,根據ACEA(歐洲車輛制造協會)的調查,今天每一輛歐洲大陸境內所生產的新車都搭載了ABS系統,全世界也有超過60%的新車擁有此項裝置。
“ABS系統大幅度提升剎車穩定性同時縮短剎車所需距離”Robert Bosch GmbH(Bosch公司的全名)董事會成員Wolfgang Drees說。不像安全氣囊與安全帶(可以透過死亡數目除以車禍數目的比例來分析),屬于“防患于未然”的ABS系統較難以真實數據佐證它將多少人從鬼門關前搶回?但據德國保險業協會、汽車安全學會分析了導致嚴重傷亡交通事故的原因后的研究顯示,60%的死亡交通事故是由于側面撞車引起的,30%到40%是由于超速行駛、突然轉向或操作不當引發的。我們有理由相信ABS及其衍生的ASR與ESP系統大幅度降低緊急狀況發生車輛失去控制的機率。NHTSA(北美高速公路安全局)曾估計ABS系統拯救了14563名北美駕駛人的性命!
從ABS到ESP,汽車工程師在提升行車穩定性的努力似乎到了極限(民用型ESP系統誕生至今已近10年),不過就算計算機再先進仍須要駕駛人的適當操作才能發揮最大功效。
多數車主都沒有遭遇過緊急狀況(也希望永遠不要),卻不能不知道面臨關鍵時刻要如何應對?在緊急情況下踩下剎車時,ABS系統制動分泵會迅速作動,剎車踏板立刻產生異常震動與顯著噪音(ABS系統運作中的正常現象),這時你應毫不猶豫地用力將剎車踩死(除非車上擁有EBD剎車力輔助裝置,否則大多數駕駛者的剎車力量都不足),另外ABS能防止緊急剎車時的車輪抱死現象、所以前輪仍可控制車身方向。駕駛者應邊剎車邊打方向進行緊急避險,以向左側避讓路中障礙物為例,應大力踏下剎車踏板、迅速向左轉動方向盤90度,向右回輪180度,最后再向左回90度。最后要提的是ABS系統依賴精密的車輪速度傳感器判斷是否發生抱死情況?平時要經常保持在各個車輪上的傳感器的清潔,防止有泥污、油污特別是磁鐵性物質粘附在其表面,這些都可能導致傳感器失效或輸入錯誤信號而影響ABS系統正常運作。行車前應經常注意儀表板上的ABS故障指示燈,如發現閃爍或長亮,ABS系統可能已經故障(尤其是早期系統),應該盡快到維修廠排除故障。
要提醒的是,ABS/ ASR/ ESP系統雖然是高科技的結晶,但并不是萬能的,也別因為有了這些行車主動安全系統就開快車。
第三章 工作原理
控制裝置和ABS警示燈等組成,在不同的ABS系統中,制動壓力調節裝置的結構形式和工作原理往往不同,電子控制裝置的內部結構和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉速傳感器、制動壓力調節裝置、電子不盡相同。
在常見的ABS系統中,每個車輪上各安裝一個轉速傳感器,將有關各車輪轉速的信號輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據各車輪轉速傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態進行監測和判定,并形成相應的控制指令。制動壓力調節裝置主要由調壓電磁閥組成,電動泵組成和儲液器等組成一個獨立的整體,通過制動管路與制動主缸和各制動輪缸相連。制動壓力調節裝置受電子控制裝置的控制,對各制動輪缸的制動壓力進行調節。
ABS的工作過程可以分為常規制動,制動壓力保持制動壓力減小和制動壓力增大等階段。在常規制動階段,ABS并不介入制動壓力控制,調壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態,各出液電磁閥均不通電而處于關閉狀態,電動泵也不通電運轉,制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于溝通狀態,而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封閉狀態,各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化,此時的制動過程與常規制動系統的制動過程完全相同
在制動過程中,(如下圖所示)電子控制裝置根據車輪轉速傳感器輸入的車輪轉速信號判定有車輪趨于抱死時,ABS就進入防抱制動壓力調節過程。例如,電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時,電子控制裝置就使控制右前輪刮動壓力的進液電磁閥通電,使右前進液電磁閥轉入關閉狀態,制動主缸輸出的制動液不再進入右前制動輪缸,此時,右前出液電磁閥仍末通電而處于關閉狀態,右前制動輪缸中的制動液也不會流出,右前制動輪缸的刮動壓力就保持一定,而其它末趨于抱死車輪的制動壓力仍會隨制動主缸輸出壓力的增大而增大;如果在右前制動輪缸的制動壓力保持一定時,電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死,電子控制裝置又使右前出液電磁閥也通電而轉入開啟狀態,右前制動輪缸中的部分制動波就會經過處于開啟狀態的出液電磁閥流回儲液器,使右前制動輪缸的制動壓力迅速減小右前輪的抱死趨勢將開始消除,隨著右前制動輪缸制動壓力的減小,右前輪會在汽車慣性力的作用下逐漸加速;當電子控制裝置根據車輪轉速傳感器輸入的信號判定右前輪的抱死趨勢已經完全消除時,電子控制裝置就使右前進液電磁閥和出液電磁閥都斷電,使進液電磁閥轉入開啟狀態,使出液電磁閥轉入關閉狀態,同時也使電動泵通電運轉,向制動輪缸泵輸送制動液,由制動主缸輸出的制動液經電磁閥進入右前制動輪缸,使右前制動輪缸的制動壓力迅速增大,右前輪又開抬減速轉動。(參見:汽車電子控制基礎,曹家喆 主編,機械工業出版社,2007年10月)
ABS通過使趨于抱死車輪的制動壓力循環往復而將趨于防抱車輪的滑動率控制,在峰值附著系數滑動率的附近范圍內,直至汽車速度減小至很低或者制動主缸的常出壓力不再使車輪趨于抱死時為止。制動壓力調節循環的頻率可達3~20HZ。在該ABS中對應于每個制動輪缸各有對進液和出液電磁閥,可由電子控制裝置分別進行控制,因此,各制動輪缸的制動壓力能夠被獨立地調節,從而使四個車輪都不發生制動抱死現象。
盡管各種ABS的結構形式和工作過程并不完全相同,但都是通過對趨于抱死車輪的制動壓力進行自適應循環調節,來防止被控制車輪發生制動抱死。
第四章 汽車ABS 機械動力學模型
1.汽車ABS 仿真模型建立的要求:
(1)在仿真建模過程中要考慮到模型的準確性和可信度,在不失真的前提下盡量簡化仿真模型,減少自由度數,提高求解效率。
(2)能夠正確的根據路面條件、道路狀況、制動強度和法向載荷實時計算出車速和輪速,使模型盡可能反映實車的運動狀況。
(3)具有仿真建模改進的能力,能方便地修改子模型的參數,不需要花費很大精力或者重新建模,就可以在設計階段,插入或改變仿真模型。
ADAMS 軟件計算功能強大,求解器效率高,具有多種專業模塊和工具包,以及與其它CAD 軟件的接口,可方便快捷地建立機械動力學模型,支持Fortran 和C 語言,便于用戶進行二次開發[1]。基于ADAMS軟件的上述優點,利用ADAMS 軟件建立汽車制動防抱死系統(ABS)的機械動力學模型。2.模型建立:
汽車是一個復雜的動力學系統,對汽車的ABS 制動性能進行模擬仿真,輸入的參數包括制動初速,路面條件如干鋪設路面、濕鋪設路面、雪路面、冰路面、對開路面、對接路面等,道路狀況如直道、彎道、上坡、下坡等和整車參數。輸出的參數包括汽車制動過程中整車和車輪的運動狀態,如制動時間、制動距離、制動減速度、車輪滑移率、車輪角減速度、制動器制動力、地面制動力、地面側向力、橫擺力矩等。
根據以上研究目的,對整車進行適當簡化。汽車懸架系統結構型式和轉向系結構型式對汽車制動性能的影響不大,仿真模型中的慣性參數由Pro/ENGINEER 軟件三維實體建模計算得到,對懸架系和轉向系簡化如下:
懸架系統只考慮懸架的垂直變形;轉向系忽略車輪定位角和轉向傳動裝置。把汽車簡化為具有十個剛體的模型,共14 個自由度。十個剛體分別為車身、一個后非獨立懸掛組質量、兩個前獨立懸掛組質量(兩個前輪橫擺臂和兩個前輪轉向節)、四個車輪。兩前輪共有3 個自由度,車身具有3 個轉動和3 個平動自由度,兩后輪各有1 個自由度,前懸架各有一個自由度,后懸架1 個自由度,如圖1 所示。
圖1 整車仿真模型
1—車身 2—后輪 3—后懸架 4—前輪
5—前懸架 6—橫擺臂 7—轉向節
仿真模型包括以下幾個子模型:
轉向系模型:以轉向角約束直接作用于左轉向節。
前懸架模型:前懸架是獨立懸架,一側的簡化模型如圖2 所示。轉向節簡化如圖2 中3 所示,用轉動副與前輪連接。橫擺臂與減振器以球鉸分別與轉向節和車身連接。
圖2 懸架的簡化模型
1—車身 2—橫擺臂 3—轉向節 4—輪胎 5—前懸架 6—彈簧
A—轉動副 B—球鉸 C—轉動副 D—滑柱鉸 E—球鉸
后懸架是非獨立懸架,只考慮垂直方向的自由度,懸架與車身之間用平移副表示它們之間的相對運動,懸架與車身用彈簧阻尼連接,與后輪用轉動副連接。
輪胎模型:車輛的各種運動狀態主要是通過輪胎與路面的作用力引起的。采用力約束方法,不考慮輪胎拖距、回正力矩以及滾動阻力的影響。采用ADAMS 提供的非線性Pacejka 輪胎模型[2]。
制動器模型:采用美國高速公路車輛仿真模型中的制動器模型。
液壓模型:采用ADAMS 中液壓模塊(ADAMS/Hydraulics)建立制動系統的液壓仿真模塊。
路面模型:設計出路面模型可進行對開路面和對接路面制動過程的仿真計算。利用ADAMS 中提供的平面(Plane)作為路面模型的基礎,定義了平面(Plane)的長、寬等參數,使得汽車制動過程有足夠的空間,利用平面-圓(Plane-Circle)接觸力(Contact)表示車輪與地面之間的法向作用力。ADAMS輪胎模型中沒有附著系數變化的路面模塊,為此在ADAMS 提供的路面模塊基礎上,對對接路面采用在路面模型上加入標記點(Marker)的方法,分別求出前輪和后輪質心到標記點X 方向上的距離。當距離為正時說明輪胎已經跨過了標記點,此時根據所規定的路面情況對輪胎附著系數進行改變,使得模型可以計算路面附著系數變化。對開路面也采取了相同的加入標記點的方法,進行計算左右側輪胎相對于標記點Y 方向上的距離。(參見:汽車車身電子與控制技術,陳無畏 主編,機械工業出版社,2008年02月)
第五章 制動防抱死系統ABS 的控制模型
在ADAMS 中定義了與MATLAB/SIMULINK 的接口,把ADAMS 中建立的非線性機械模型轉化為SIMULINK 的S-FUNCTION 函數,再把S-FUNCTION 函數加入到控制模型里,這樣就可以方便的利用SIMULINK 提供的各種強大的工具進行控制模型開發,在MATLAB 軟件下進行聯合仿真計算[3]。圖3 所示為MATLAB/SIMULINK中表示的ADAMS 機械模型,在ADAMS 中定義四個車輪的制動力矩為輸入變量,定義四個車輪的速度和滑移率為輸出變量,保存在.m 文件中由MATLAB 調用。
圖3 ADAMS子模塊
圖4 所示
為在MATLAB/SIMULINK 下開發的ABS 控制模塊,圖中深色的部分為ADAMS 生成的子模塊,輸入參數為制動力矩,輸出參數為車輪速度和車輪滑移率,以車輪的加速度/減速度和車輪滑移率為控制參數。(參見:汽車車身電子與控制技術,陳無畏 主編,機械工業出版社,2008年02月)
圖4 ABS 仿真控制模型
第六章 ABS 聯合仿真控制規律結果與分析
1.確定車輪加速度和參考滑移率的門限值
根據ADAMS 仿真制動過程計算出的車輪加速度曲線,分析出加速度門限值為w&
1、減速度門限值為w&2。車輪滑移率下門限值λ1,上門限值λ2。
車輪的加、減速度和滑移率的門限值的確定是一個反復交替驗證過程。方法為:計算車輪的加、減速度和參考滑移率,以參考滑移率為控制參數初步確定車輪的加、減速度的門限值,再以車輪加、減速度門限值控制車輪的滑移率,確定滑移率的門限值。圖4 中深色的部分為ADAMS 生成的機械模型,在MATLAB作為一個S-FUNCTION 函數參與運算。通過上述交替驗證的方法,車輪滑移率和加速度的仿真變化曲線如圖5 所示,實車測試數據如圖6 所示。比較圖5 和圖6,可以看出仿真數據與實車測試數據相吻合,驗證了車輪加速度門限值和滑移率門限值的確定是合理的。
圖5 仿真試驗數據
圖6 試車實驗數據 圖6 實車試驗數據
選取適當滑移率門限值λ1,λ2是控制的關鍵問題之一。如果車輪的滑移率大于路面峰值附著系數相應的滑移率λOPT,車輪的側向附著力很低。在有側向風、道路傾斜或轉向制動等對車輛產生橫向力情況下,或左右車輪的地面制動力不相等時,路面不能提供足夠的側向力使車輛保持行駛方向,車輛容易發生危險的甩尾情況,因此滑移率門限值的上限應小于λOPT。
理想的ABS 系統應能把制動壓力調節到一個合適的范圍內,使得車輪的滑移率保持在λOPT附近。如果(λ2 - λ1)取值較小,則控制過程的保壓時間較短,需進行頻繁的壓力調節,壓力調節器需進行頻繁的動作,而壓力調節器和制動器需要一定的響應時間,過于頻繁的壓力調節會使壓力調節器和制動器來不及響應,達不到控制效果。如果(λ2 - λ1)取值較大,車輪的運動狀態不能及時的控制,車輪的速度波動范圍很大,還會造成制動效能降低。2.ABS 的控制周期
控制周期取決于車速信號采集頻率,制動壓力調節器的響應時間和控制邏輯運算時間之和。在仿真模型里進行了控制周期對ABS 控制影響的分析。
模型中采用了改變控制模型與車輛模型之間的通訊時間來實現控制周期的模擬。以通訊時間為0.1s 和0.15s 為例,得到結果如圖7和圖8所示。從兩圖中可以看到控制周期增大,滑移率變化范圍增大,說明車輪的線速度變化范圍增大,車輪的抱死趨勢強烈。在開發ABS 的時候,應盡力縮短控制周期。的聯合仿真 圖9 為左前輪3~5s 的ABS 仿真試驗數據,按照邏輯門限值的方式進行控制。從圖9 中可以看出,在加速度為-20m/s2 附近,進行了快速減壓,車輪的加速度增大,但車輪速度仍在減小。然后在加速度為-22m/s2 時出現了保壓過程,此時滑移率為0.17 左右。緊接著是一個壓力逐漸增加的過程,在這個過程中車輪的加速度逐步減小,但車輪速度繼續增加,此時車輪滑移率控制在0.1 附近,接著又是一個短暫的保壓過程,車輪的加速度增大,此后又開始了新的一輪的制動壓力的調節。車輪的加速度在(-20~20)m/s2之間,管路壓力在(1.5~4.5)MPa 之間。圖10 為道路試驗數據,比較兩圖,仿真數據與試驗數據基本吻合。(參見:張躍今,宋健.多體動力學仿真軟件-ADAMS 理論及應用研討.機械科學與技術,1997.9)
圖9 左前輪3~5s 的仿真試驗數據
圖10 左前輪3~5s 的道路試驗數據
第七章 結論
(1)用兩個軟件
ADAMS 和MATLAB/SIMULINK分別建立機械模型和控制模型,發揮各自的優點進行聯合仿真計算,精度較高。
(2)采用交替驗證的方法,確定車輪滑移率和加速度的門限值效果較好。(3)仿真數據與道路試驗數據基本吻合,證明仿真方法和仿真模型可行。(4)此模型較準確地反映ABS 制動過程各參數的變化情況,可以此為基礎進行實車的ABS 控 制算法的開發,縮短開發時間,減少開發經費。
(5)此模型還易于擴展,進一步開發和研究ABS 以及與ASR(Acceleration Slip Regulation)、ACC(Adaptive Cruise Control)的集成化系統。
致 謝
在這短短幾個月的時間里畢業論文能夠得以順利完成,并非一人之功。感謝所有指導過我的老師,幫助過我的同學和一直關心、支持著我的家人。感謝你們對我的教誨、幫助和鼓勵。在這里,我要對你們表示深深的謝意!
感謝我的指導老師——田文超老師,沒有您認真、細致的指導就沒有這篇論文的順利完成。和您的交流并不是很多,但只要是您提醒過該注意的地方,我都會記下來。事實證明,這些指導對我幫助很大。
感謝我的父母,沒有他們,就沒有我的今天。你們的鼓勵與支持,是我前進的強大動力和堅實后盾。
最后,感謝身邊所有的老師、朋友和同學,感謝你們三年來的關照與寬容,與你們一起走過的繽紛時代,將會是我一生最珍貴的回憶。
參考文獻:
1.汽車電子技術,遲瑞娟,李世雄 主編,國防工業出版社,2008年08月 2.汽車電子控制基礎,曹家喆 主編,機械工業出版社,2007年10月 3.汽車車身電子與控制技術,陳無畏 主編,機械工業出版社,2008年02月
4.張躍今,宋健.多體動力學仿真軟件-ADAMS 理論及應用研討.機械科學與技 術,1997.9 5.ADAMS Reference Manual Version 12, Mechanical Dynamics, Inc.6.Matlab Referen ce Manual Version 6.1.Mathworks Inc.
第三篇:Linux操作系統研究論文
隨著IT產業巨頭紛紛宣布對Linux的支持,Linux正在迅速擴展其應用市場,特別是服務器市場。在標準上,Linux與pOSIX1003.1兼容,但它具有比以住的UNIX系統更合理的內核結構。由于它的開放性,各種被人們廣泛應用的網絡協議都在該系統中得到了實現。目前人們所使用的Linux系統一般是指由Linux核心、外殼(SHELL)及外圍應用軟件構成的發行版本。Linux發行版本是不同的公司或組織將Linux核心、外殼、安裝工具、應用軟件有效捆綁起來的結果,所以種類繁多,各有各的優缺點。但就其總體而言,這些發行版本具有對盡可能多的網卡的支持。本文僅就RedHat5.1這個特定發行版本下的網卡的選擇、安裝、配置進行討論,希望對于其他發行版本的同樣問題有點借鑒作用。
就象UNIX,Linux支持的網卡主要是以太網卡。如3COM、ACCTON、AT&T、IBM、CRYSTAL、D-LINK等眾多品牌的以太網卡只要安裝配置正確,都可以得到你所期望的效果。
一、Linux中網卡的工作原理
為了將這個問題說明的更清楚一些,不妨先簡要地剖析一下Linux是如何讓網卡工作的。一般來說,Linux核心已經實現了OSI參考模型的網絡層及更上層部分。網絡層的實現依賴于數據鏈路層的有效工作。網卡的驅動程序就是數據鏈路層與物理層的接口。通過調用驅動程序的發送例程向物理端口發送數據,調用驅動程序的接收例程從物理端口接收數據。
1.網卡驅動程序
簡單地說,要將你手中的網卡利用起來,你唯一要做的是得到這塊網卡的驅動程序。驅動程序提供了面向操作系統核心的接口和面向物理層的接口。
驅動程序的操作系統接口是一些用于發現網卡、檢測網卡參數以及發送接收數據的例程。當驅動程序開始運作時,操作系統首先調用檢測例程以發現系統中安裝的網卡。如果該網卡支持即插即用,那么檢測例程應該可以自動發現網卡的各種參數;否則你就要在驅動程序運作前,設置好網卡的參數供驅動程序使用。當核心要發送數據時,它調用驅動程序的發送例程。發送例程將數據寫入正確的空間,然后激活物理發送過程。
驅動程序面向物理層的接口是中斷處理例程。當網卡接收到數據、發送過程結束,或者發現錯誤時,網卡產生一個中斷,然后核心調用該中斷的處理例程。中斷處理例程判斷中斷發生的原因,并進行響應的處理。比如當網卡接收到數據而發生中斷時,中斷處理例程調用接收例程進行接收。
2.驅動程序工作參數
驅動程序的工作參數因網卡性質的不同而不同,大致包括I/O端口號、中斷號、DMA通道、共享存儲區等。輸入輸出端口號又被稱為輸入輸出基地址,當網卡工作于端口輸入輸出模式時被使用。端口輸入輸出模式需要CpU的全程干預,但所需硬件及存儲空間要求較低。CpU通過端口號指定的空間與網卡交換數據。中斷號是網卡的中斷序號,只要不與其它設備沖突即可。當網卡使用DMA方式時,它要使用DMA通道批量傳輸數據而不需要CpU的干預。
對于一塊具體的網卡,如果網卡支持完全自動檢測,那么一個參數也不用指定,驅動程序的檢測例程會自動設定所需參數。一般情況,你需要人工設定這些參數的一部分。如果你的網卡使用端口輸入輸出模式,你要設定端口號和中斷號。如果你的網卡使用DMA模式,你要設定DMA通道和中斷號。如果你的網卡使用共享存儲區的模式,那你就得設定共享存儲區的地址范圍。
3.驅動程序的使用方式
有了網卡的驅動程序后,你可以選擇是把驅動程序加入到Linux核心之中還是把驅動程序加工成獨立模塊。Linux系統一個引人入勝的長處就是可以定制系統的核心。把需要頻繁調用的功能加入系統核心,可以大大提高系統的效率。在這種情況下系統啟動時,系統核心自動加載網卡的驅動程序。驅動程序的參數可以通過LILO命令參數加以指
定。系統啟動后驅動程序永久駐留核心,不能用常規的方法將其卸載。至于定制的系統核心,是通過重新編譯得到的;如何編譯核心將在后文敘及。
如果把驅動程序編譯成可裝載模塊,就可以用系統提供的命令在系統啟動后隨時加載。隨時加載的好處是減少內存開銷,易于管理,但同時也犧牲了一點網絡傳輸的效率。驅動程序的參數是在命令行中直接輸入或通過配置文件指定。
二、網卡安裝前的準備在安裝網卡前,務必檢查是否具備下列條件:
1.硬件方面
以太網卡
網絡連接線及連接頭,如10base-T一般為8芯雙絞線配RJ-45接口
2.軟件方面
Linux操作系統
網卡驅動程序(目標碼或源代碼)
*網卡配置程序
*軟件開發工具,如GNU工具包(包括編譯器gcc、make等)
3.系統配置信息
可用的端口地址
可用的中斷號
以上不帶星號標記的是必要條件,帶星號的是視情況不同而要求的條件。具體情況在下面進一步說明。
三、網卡的安裝及配置
第一步:配置以太網卡的工作參數
配置網卡就是配置網卡的工作參數,如端口地址、中斷號等。網卡的缺省參數一般存儲于網卡內部的EEpROM,這是網卡出廠前設置好的。缺省參數在大多數情況下是可行的,但如果這些參數與你的系統有沖突并且網卡又不支持軟件動態設置,那么你就要使用網卡的設置程序。并不是所有的網卡都要經過這一步,因為有些網卡支持通過驅動軟件及其輸入參數來確定網卡的工作參數。可以通過查閱網卡使用說明書來確定這一點。
網卡的設置程序與驅動程序不同,設置程序僅僅用來對網卡EEpROM中的設置進行修改。網卡程序本身可能運行在其它操作系統下,如WINDOWS95/98、OS/
2、DOS等。如果是非Linux平臺,那你就先在適合設置程序運行的系統中安裝網卡,按設置程序說明設置網卡參數。然后再在Linux系統下安裝該網卡。
第二步:安裝Linux系統
假如你將要安裝以太網卡的Linux系統本身還未安裝,那么可以先試著在安裝Linux的同時安裝網卡。這一步成功的前提是你的Linux發行版本包含將要安裝的網卡的驅動程序。
運行Linux的安裝程序,按提示進行操作,別忘了安裝核心的網絡部分。當進行到LAN配置時,安裝程序會列出它支持的所有網卡的類型。看看你的網卡是否榜上有名。隨著Linux發行版本的不斷升級,目前RedHat 6.0已經覆蓋了常用的網卡類型。如果很幸運地你的網卡恰好在其中,那么下文討論的很多步驟都可以不必考慮了,安裝程序會自動完成網卡的安裝與驅動。但如果沒找到適用于你的網卡類型,也不必擔心,繼續下一步。
第三步:手工安裝網卡
安裝網卡也就是安裝網卡的驅動程序。網卡要工作必須要有驅動程序,并且驅動程序越成熟越好。驅動程序一般由網卡的生產或供應商提供。由于Linux是一個起步不久的新興操作系統,網卡的生產商并不一定提供Linux環境下的驅動程序。這時候你就得從其它途徑想辦法了,比如到INTERNET上專門提供硬件驅動程序的網站查找一下,也可以在新聞組上貼個求助信息。總之,只有得到網卡的驅動程序后,方可進行下一步。
網卡的驅動程序有兩種類型。一是可直接使用的二進制代碼;另一種是驅動程序的源代碼。二進制代碼一般是預先編譯好的可裝載模塊。源代碼可以編譯成可裝載模塊,也可以編譯成系統核心的一部分。如何把源代碼編譯成可裝載模塊不在本文討論之列,具體可以查閱驅動程序的說明書。
1.可裝載模塊的使用
系統提供了一組命令用于將驅動程序模塊載入內存執行。這些命令包括modprobe、insmod、Ismod、rmmod。modprobe 與insmod命令功能相似,但是方式各異。
modprobe 命令使用配置文
件/erc/config.modules來加載可執行模塊。要用 modprobe命令加載以太網卡的驅動程序,可以在 config.modules文件中加入:
alias eth0 drivermodule(drivermodule是驅動程序模塊的名稱)
這行配置信息把以太網卡的設備名與驅動程序模塊聯系起來。modprobe命令依據這條信息,自動加載存放于 /lib/library/xxxx/net目錄下名為 drivermodule.o的模塊。因此要使 modprobe命令找到驅動程序模塊,必須將該模塊放在 /lib/library/xxxx/net目錄下。
那么驅動程序的參數如何指定呢?還是使用conf.modules文件。方法是在接著上述配置信息的后面加入下行信息:
options drivermodule parml=valuel,parm2=value2,……
這里parm1 是驅動程序可以接受的參數名,valuel是該參數值;依次類推。
比如options cs89x0 io=0x200 irq=0xA media=aui
insmod命令直接通過命令行參數將驅動程序模塊載入內存,并可以在命令中指定驅動程序參數。例如:
insmod drivermodule.o parml=valuel,parm2=value2,……
以上兩個命令中可以使用驅動程序參數要依據具體的網卡及其驅動程序而定,要仔細閱讀網卡及驅動程序的說明書。有的網卡驅動程序可以用這些參數覆蓋網卡本身EEpROM中存儲的參數。有的則必須使用EEpROM中的參數。有的因為驅動程序不自動檢測網卡使用的參數,所以還得把網卡使用的EEpROM中的參數傳給驅動程序。
卸載驅動程序模塊使用rmmod命令:
rmmod drivermodule.o
2.把驅動程序編譯入系統核心
除了以可裝載模塊的形式使用驅動程序,還可以把驅動程序編譯進Linux核心,以獲取更高的效率。這種方式需要驅動程序的源代碼、Linux核心源代碼及其編譯工具。Linux核心的編譯過程包括配置核心、重建依賴關系、生成核心代碼等步驟。配置核心的過程是用系統提供的配置工具(make config 或make menuconfig)重新生成用來編譯核心的眾多make文件的過程。為了讓核心的配置工具了解你的網卡驅動程序,你需要修改一些核心的配置文件。
(1)修改配置文件:主要修改核心源代碼目錄下的四個文件,即drivers/net/CONFIG文件、drivers/net/Config.in文件、drivers/net/Makefile 文件和drivers/net/Space.c文件。CONFIG和Config.in文件用于控制核心配置工具(make config 或make menuconfig)的運行,主要是加入關于是否包括該網卡的支持提示。Makefile 和Space.c文件用于編譯核心代碼并說明面向核心的接口。詳細語句參見下面例子。
(2)運行核心配置工具:在核心源代碼目錄下執行make config或 make menuconfig命令。make config是面向命令行的,通過逐句回答提問來配置核心。由于其在配置過程中不可改變或撤消以前的回答,故多有不便。make menuconfig 則是通過窗口菜單方式,使用起來很方便。就本文而言,你只要在上一步中正確修改了配置文件,那么在config中會出現是否需要該網卡支持的提問,你選擇‘y’。或者在menuconfig中的 network菜單中出現表示該網卡的菜單項,把它選上即可。
(3)重建依賴關系:很簡單,執行make dep和make clean命令。
(4)生成核心代碼:執行make zImage 命令。這個命令開始真正編譯核心代碼,并把核心代碼存放為arch/i386/boot 目錄下的zImage。
(5)為了使用新的核心代碼,你需要用新的核心代碼替換原有的。原有的核心代碼一般存放在/boot 目錄下,文件名稱類似于vmlinuz-v.s.r-m(v.s.r-m)表示核心的版本號)。如vmlinuz-2.0.34-1。執行下列命令:
cp arch/i386/boot/zImage /boot/vmlinuz-v.s.r-m
為了安全起見,可以先把原有的核心代碼做個備份,以便發生錯
誤時恢復。
至此,你可以重新引導系統以使用新的帶有正確網卡驅動支持的Linux核心。唯一剩下未解決的是驅動程序的參數問題。有些網卡驅動程序如果不輸入參數,那它工作就會不正常,甚至根本不工作。由于現在網卡的驅動程序是系統啟動時由核心載入運行的,系統啟動之后用戶就很難改變這些參數了,所以你必須在系統啟動時告訴Linux核心網卡驅動程序使用的參數。具體方法有兩種:
(1)在系統引導程序LILO中輸入。
在LILO開始引導系統時,用ether子命令設定以太網卡驅動程序的參數。ether命令的使用方式為:
LILO:linu xether=IRO.BASE_ADDR,NAME
這里帶下劃線的是要輸入的部分,IRQ表示中斷號,BASE_ADDR表示端口號,NAME表示網卡的設備名。例如:linux ether=15,0x320,eth0
(2)在LILO配置文件中設定。
每次在系統啟動時再輸入驅動程序參數似乎有點過于麻煩。幸好系統提供了LILO的配置文件可以用來永久性的設置Linux系統啟動時的子命令。方法是在/etc/lilo.conf文件中的適當位置加入以下一行:
append=“ether=IRQ, BASE_ADDR,NAME”
這里帶下劃線部分的意義同上。加入這一行后,還需要用/sbin/lilo命令把這個配置寫入引導程序。
第四步:網絡配置及測試
安裝完網卡就可以配置網絡通信了。配置網絡簡單地就是使用ifconfig命令,例如:
ifconfig eth0 1.2.3.4 netmask 255.0.0.0 up
最后ping一下網上其它機器的ip地址,檢查網絡是否連通。
五、一個以太網卡安裝實例
下面以Cirrus公司生產的Crystal CS8920以太網卡為例,詳細說明上述安裝配置過程。本例中,有些命令參數,如核心源代碼目錄等,是以我使用的系統環境為出發點。具體應用中還要加以本地化。為了更接近實際,例子中也包括了對安裝中碰到的問題的描述。
1.此網卡是IBM pC機的內置式網卡,機器只提供了Windows95/98環境下的驅動程序。由于RedHat 5.0發行版本尚未提供對此網卡的直接支持,所以從Cirrus的站點上找到并下載了該網卡驅動程序的Linux版本,是一個名為Linux102_tar.gz的壓縮文件。
2.文件Linux102_tar.gz解壓后包括五個文件。包括源代碼,僅適用于Linux 2.0版本的目標模塊以及readme文件。
3.查閱readme文件后,了解到這個驅動程序只能使用網卡EEpROM中設定的端口號(I/O基地址)、中斷號。為了知道網卡EEpROM的設置,又從Cirrus站點下載了該網卡DOS版本的設置程序setup.exe
4.在DOS中運行setup.exe,發現網卡的起始端口號為0x360,中斷號為10,與別的設備有沖突。選擇setup.exe程序的相應菜單,把中斷號改成5。另外,此驅動程序不支持plug and play,故也在setup.exe中將網卡的pnp功能屏蔽掉。
5.我所使用的RedHat 5.0的Linux核心版本為2.0.34,所以不能用現成的驅動程序目標模塊,需要自己動手編譯。如上文所述,有兩種方式使用此驅動程序。
6.如果要編譯成獨立模塊,執行下列命令:
gcc -D_KERNEL_-I/usr/src/linux/include -I/usr/src/linux/net/inet-Wall -Wstrictprototypes -02 -fomit-frame-pointer -DMODULE -DCONFIG_MODVERSIONS -ccs89x0.c
編譯結果是名為cs89x0.o的驅動程序目標模塊。要裝載此驅動程序,輸入下列命令: insmod cs89x0.o io=0x360 irq=10
要卸載此驅動程序,用rmmod命令:
rmmod cs89x0.o
7.如果要將驅動程序編進系統核心,修改/usr/src/linux/drivers/net/CONFIG,加入:
CS89x0_OpTS=
修改/usr/src/linux/drivers/net/Config.in,加入:
tristate‘CS8920 Support’CONFIG_CS8920
以上兩行是為了讓make config在配置過程中詢問是否增加CS8920網卡的支持。修改/usr/src/linux/drivers/net/Makefile加入:
ifeq((CONFIG_CS8920),y)
L_OBJS+=cs89x0.o
endif
修改/usr/src/linux/drivers/net/Space.c,加入:
extern int cs89x0_probe(struct device *dev);
……
#ifdef CONFIG_CS8920
&& cs89x0_probe(dev);
#endif
以上兩段是為了編譯并輸出網卡驅動程序及其例程。
把驅動程序源代碼拷到/usr/src/linux/drivers/net目錄下。
在/usr/src/linux目錄下執行 make config或 make menuconfig,選擇核心CS8920網卡支持。
執行make dep、make clean命令。最后用 make zImage 編譯Linux核心。
如何設置核心驅動程序參數,上節已有說明,不再贅述。
六、結束語
與其它外設一樣,以太網卡種類繁多,對于新興的操作系統Linux來說,是否能夠有效地支持這些設備,直接關系著Linux的發展前途。
第四篇:九江市十二五干線公路建設規劃
九江“十二五”干線公路建設規劃
今年是十一五規劃收官之年,盤點“十一五”我市干線
公路建設成就,共投資15.87億元,改造(改善)干線公路418公里。大機線、316國道、雙黃線、柯垅線修水至龍門段、九瑞一級公路等一批干線公路改造(改善)后,大大提升了九江干線公路路況。
但據九江干線公路現狀,改造(改善)的任務還很艱巨,做好九江“十二五”干線公路建設規劃,對策應鄱陽湖生態經濟區建設,完善我省干線路網,促進九江奮起趕超意義重大。
九江市“十二五”干線公路建設規劃的出臺,是九江經濟發展的需要,是未來五年九江公路建設的主要依據。市公路局高度重視,組織有關力量在充分調研的基礎上制訂出九江市“十二五”干線公路建設規劃,現綜述如下:
一、指導思想
堅持以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導,全面貫徹落實科學發展觀,策應鄱陽湖生態經濟區建設,完善“十縱十橫”路網,配合九江爭先進位奮起趕超戰略,改造提升干線公路等級,改善提高干線公路路況,為促進九江經濟發展創造良好的公路交通環境。
二、規劃原則
“十二五”干線公路改造遵循先國道,再省道、重要縣鄉 1
道;先省際出口路,再地市出口和縣域之間連接線;先改造升級,再改善路面的順序。經濟開發區、旅游公路列入重點改造范疇。
三、規劃依據
1、提升干線公路發展自身要求
九江現有市養公路總里程1656.843公里(養護里程1633.03公里)。
———按公路等級劃分:一級公路118.765公里,二級公路664.115公里,三級公路691.426公里,四級公路182.537公里。
——按建設年限劃分:新油路240公里,中期油路190公里,老油路595公里,水泥路477公里,施工路段120公里。
老油路占養護里程36.4%,三級及以下公路占養護里程52.7%,老油路較多,且等級偏低,亟待改造(改善)。
2、鄱陽湖生態經濟區建設要求
建設“鄱陽湖生態經濟區”,必須依靠四大體系支撐,其中,高效便捷的綜合交通運輸體系是重要一環。根據九江在鄱陽湖生態經濟區中的位置,涵蓋了鄱陽湖湖體核心保護區、濱湖控制開發帶和高效集約發展區。而高效集約發展區內共青創業產業園、沿江工業產業帶、昌九工業走廓又是發展重點。為此,改造105國道、景湖線、九湖線,改善都中
線等一批干線公路勢在必行。
3、全省“十縱十橫”干線路網規劃要求
省交通運輸廳經過幾年努力,已編制完成了《江西省干線公路網規劃》并由省發改委發布。規劃建成通道能力充分、布局合理、密度適合、覆蓋全省各縣(市、區)、暢通周邊省(市)的國省干線“十縱十橫”公路網。
結合《省網規劃》,我市在“十縱十橫”公路網中的一橫(婺桃線)需要改造的里程還有163.06公里,需要改善(含支線)的還有188.72公里;五縱、六縱、七縱、九縱需改造的里程有159公里,需要改善的有110公里[見:“十二五”干線公路改造(改善)計劃表(按十縱十橫劃分)]。
4、九江奮起趕超戰略要求
為爭得九江應有地位,新一屆市委、市政府提出的“奮起趕超戰略”,深得全市人民的支持與積極參與。目前,已取得了明顯的效果。
為構建大九江格局,將以九江城區為中心,聯動發展瑞昌、沙河、星子、湖口等衛星城市。為策應九江奮起趕超戰略,完善構建“大九江”路網,已是勢在必行。
目前,已建成環廬山公路、沙閻疏港通道,九瑞快速通道。
景湖路(湖口段)正在建設。還將改造105國道,現已啟動改造星子(隘口段)、永修(共青燕坊段)13.366公里,十里至隘口段建成后,環廬山公路就能形成整體環線。九湖線是九江城東港區開發的主要干線,前期工作正在緊張進行。
四、規劃目標
縣縣通高速公路,各縣縣城半小時內上高速,市區三小時內可達修水;全市所有(國、省)出口通道與市區至各縣(縣城)公路全部達到二級以上公路標準(未達標的改造升級,已達標的老路進行路面改善)。
通過調研,我們擬定規劃:一是完善高速公路網。九
江現有高速公路257公里(福銀高速95km、杭瑞高速(九景段)73km、大廣高速89km);在建的有228公里(杭瑞高速(九瑞段)48km、廬山西海高速103km、彭湖高速52km、長江公路大橋及連接線25km);規劃建設的還有135公里(九江繞城高速55km、碼頭至武穴長江通道20km、跨鄱陽湖高速公路加密線(都昌蔡嶺-星子-廬山隧道-馬回嶺)60 km)。屆時,九江將是除南昌市外全省第一個縣縣通高速公路的地市。二是改造提升干線公路網。①優先改造(改善)“十縱十橫”國省道,計劃投資25.2億元,改造國省道322公里,改善國省道路面299公里。②力爭改造(改善)國省縣道980公里,計劃投資32.5億元。(改造國道84公里、省道259公里、縣道67公里;改善國道40公里、省道377公里、縣道153公里)使全市形成“高速、干線”公路快捷通暢的交通大格局,為鄱陽湖集約經濟發展區提供交通支撐(“十二五”
干線公路改造(改善)計劃表(按等級劃分))。
五、主要措施
(一)加強領導,明確責任,共同推進
為保障干線公路建設目標實現,強化干線公路建設領導,加強有關部門的協調非常重要。各有關部門要密切配合,大力協同,圍繞加快干線公路建設的大局,主動為加快干線公路建設服務。強化落實九府發(2008)7號文件精神,加速推進干線公路建設,持續保持政府重視、部門協同、群眾支持干線公路建設的良好局面。
(二)應用科技,優化設計,降低造價
干線公路建設應本著實事求是的原則,堅持因地制宜,充分比選路線走向、路面結構、平縱線型、橋涵形式和工程造價;充分應用先進設計軟件,優化各階段路線設計;充分應用新工藝、新材料方便施工,降低造價。充分利用地形地貌,避免深挖高填,保護自然生態環境。
(三)多措并舉,積極籌資,加強監管
建立市、縣兩級政府對干線公路建設按責任劃分的投資機制,逐步形成公共財政框架下,政府為主、爭取上級補助為輔、社會各界公共參與的多渠道干線公路融資新機制。在落實好建設資金的同時加強資金監管,確保資金合理安全使用。對中央專項資金、上級補助資金和燃油稅返還資金,必須按規定實行專戶存儲、專款專用。
(四)長效督查,保障質量,加快進度
堅持“六個一”管理長效推進機制(一個項目、一名領導、一個責任人、一套工作班子、一個實施方案、一支好的施工隊伍),堅持發改委審批制、財政審核制、陽光操作制、全面監理制、長效督查制,對質量、進度、資金實行全面監管。
堅持“爭分奪秒搶進度,一絲不茍抓質量,萬無一失保安全,精打細算省投資”的要求,發揚“5+
2、白加黑”的工作作風,用心做事,努力成事,保障“十二五”規劃按期實現。
屆時,干線公路全部達到二級以上標準。國省干線公路與高速公路、農村公路協調發展,實現全市系統完善、層次分明、干支相連、快速安全的公路網絡。九江的干線公路通暢能力將明顯增強,等級結構明顯改善,服務水平明顯提高。高速、干線、農村公路銜接順暢,網絡完整。為改善和提升我市投資環境,推進工業、旅游、經濟發展,加速九江趕超進位,改善人民群眾出行條件提供有力交通支撐。
二0一0年六月二十二日
第五篇:江蘇省干線航道網規劃
江蘇省干線航道網規劃
發布日期: 2010-02-03
訪問次數:
目 錄
一、必要性和緊迫性...........................................................1
(一)基本情況.............................................................1
(二)總體評價.............................................................2
(三)必要性和緊迫性.......................................................4
二、指導思想及原則...........................................................7
(一)指導思想.............................................................7
(二)規劃原則.............................................................7
三、布局規劃.................................................................8
(一)功能定位.............................................................8
(二)規劃目標............................................................10
(三)規劃標準............................................................11
(四)布局方案............................................................12
四、實施安排及效果展望......................................................13
(一)分期實施安排........................................................13
(二)投資及土地占用規模..................................................13
(三)實施效果展望........................................................14
五、政策措施................................................................14
附 表 江蘇省干線航道網布局規劃方案表
附圖一 江蘇省干線航道網布局規劃方案圖
附圖二 江蘇省干線航道網近期建設重點示意圖
一、必要性和緊迫性
(一)基本情況
江蘇省水網密布,河流眾多,水運資源豐富,經濟發達,具備發展內河航運的優越條件,是我國內河
航運最為發達的省份之一。
1958年~1961年,實施了蘇北運河航道整治一期工程,形成了十座梯級船閘;1982年~1988年,對蘇北運河進行了續建整治,建成了404公里二、三級航道和八座復線船閘,形成我國“北煤南運”的水上運輸大通道;“八五”、“九五”期間,對蘇南運河208公里航道進行了系統整治,基本達到了四級航道標準,成為我國內河航道建設的樣板;淮河干線初步按照三級航道標準建成,為“兩淮”煤炭、礦建材料運輸提供了便捷的對外運輸通道;1999年開始實施京杭運河船閘擴容工程,長湖申線、蘇申內港線、蘇申外港線、蕪申線、申張線等干線航道也已開始建設。內河航道建設顯著改善了通航條件,提高了通過能力,初步緩解
了我省內河運輸緊張的狀況。
2003年,江蘇省擁有內河航道24793公里,占全國內河航道總里程的18.4%,居全國第一位,七級以上等級航道7546公里,其中四級及以上航道里程1781公里,占全省內河航道里程的7.2%,占全國四級及以上內河航道里程的11.8%;共有內河運輸船舶5.36萬艘,847萬凈載重噸,內河貨運運力占全國的28%,處于全國第一位,貨運船舶平均噸位158噸/艘;完成內河貨運量和貨物周轉量分別為4.4億噸和811.1億噸公里,分別占全省綜合運輸量的38.0%和44.0%,占全國內河貨運總量的48%和33%。
(二)總體評價
江蘇省內河航運為促進經濟社會發展發揮了重要作用,已成為綜合運輸體系中不可替代的重要組成部
分,內河航運的地位十分突出。
1.內河航運已成為推進江蘇省乃至長江三角洲地區經濟社會發展的重要支撐,并促進了沿江河產業帶的形成。
江蘇省經濟發展原材料和產成品“兩頭在外”,能源缺乏、礦產資源分布不均,大批適合于水運的煤炭、建筑材料及原材料等大宗物資需跨區域運輸。2003年,內河煤炭運量達7000萬噸,占全省煤炭調入量的1/2,是我省能源運輸的生命線;內河礦建材料運量達1.9億噸,約占建設所需礦建材料的80%,是我省城市建設的有力保障。與此同時,京杭運河、長湖申線、蘇申外港線等跨省市航道還為長江三角洲地區的經濟交流和外貿物資運輸提供了便利的運輸條件。內河航運以其獨特的優勢,不僅孕育了燦爛的運河文化,還形成了沿河城鎮和產業帶,為促進經濟社會發展和生產力合理布局發揮了重要作用,沿河經濟和內河航運已進入互為依存、相互促進的良性循環,“運河效應”全面顯現。內河航運已成為推進江蘇省乃至長江三角洲地區經濟社會發展、發揮整體優勢并率先實現現代化的重要支撐。
2.內河航運已成為江蘇省以及長江三角洲綜合運輸體系中不可替代的重要組成部分。
江蘇省經濟的特點決定了其發展對內河航運的依存度較大,在公路、鐵路等其它運輸方式迅速發展的同時,能源、原材料等大宗物資在水路運輸中的地位繼續得到鞏固和加強。2003年江蘇省內河運輸量占全省綜合運輸量的1/3強,貨物周轉量則占近1/2;其中過境運量44007噸,交流量1.4億噸,占內河貨運總量的42%,內河航運在江蘇省與周邊省市的物資交流中發揮著重要的作用。在“寸土寸金”的江蘇省乃至長江三角洲地區,內河運輸以其特有的技術經濟優勢和競爭力有效溝通資源地和消耗地,分流了貨運量,降低了綜合運輸成本,極大地緩解了陸路運輸壓力,同時為港口提供了便捷的集疏運條件,完善了綜合運
輸體系,發揮著不可替代的重要作用。
3.內河航運建設促進了經濟社會的可持續性發展。
內河航運具有占地少、能耗低、運能大、運輸更環保的優勢,是綜合運輸中最符合可持續發展戰略要求的運輸方式,也是水資源綜合利用的重要組成部分。整治航道,增強了行洪排澇能力、提高了防洪標準、防止水土流失、凈化水質,大大改善了沿河兩岸的生態環境,促進了城市的可持續發展。
4.航道基礎設施建設投入遠不能滿足經濟社會和綜合運輸協調發展的要求。
目前,內河航道建設缺乏穩定的投資渠道,投入嚴重不足,與內河航運發揮的重要作用形成鮮明的反差。“九五”期和“十五”前三年,江蘇省完成內河航道基本建設投資分別為26億元和18億元,分別占公路水路總投資的3.6%和2.5%,資金投入嚴重不足,導致內河航道建設嚴重滯后于經濟社會發展要求,也
影響了綜合運輸體系的協調發展。
5.航道基礎設施落后,等級普遍較低,通過能力嚴重不足,堵檔礙航現象時有發生。
江蘇內河航道等級結構性矛盾突出,能通航500噸級船舶的四級及以上高等級航道僅占7.2%,目前,除長江干線、京杭運河、蘇申外港線等航道能組織500噸級以上船舶運輸外,大多只能開展100噸級船舶運輸,高等級航道少且溝通度差,導致全省內河航運總體技術水平不高,服務質量較低,較為嚴重的堵檔礙航現象時有發生,2003年僅京杭運河江蘇段累計堵航達50次、800小時,最長一次達15天,不僅危及航行安全,經濟損失巨大,社會反應強烈,對社會穩定也造成了不良影響。
6.水資源綜合利用中缺乏統籌考慮。
由于部門之間在開發目標上的差異,導致在實際開發中水資源綜合利用不充分,應進一步加強溝通和協調,聯合治水,充分發揮投資效益,促進水資源綜合利用。
(三)必要性和緊迫性
面臨新的發展形勢,迫切要求規劃建設干線航道網,進一步發揮內河航運的優勢,為江蘇省乃至長江三角洲地區經濟社會的可持續發展提供基礎支撐。
1.實現“兩個率先”,迫切要求規劃建設干線航道網,為重點物資運輸和城市發展提供有力保障。
實現“兩個率先”,是江蘇省本世紀頭二十年的發展目標,全省經濟總量將持續快速增長、城市化建設不斷推進,能源和礦建材料運輸需求將大幅增長。內河航運是江蘇省煤炭、礦建材料等物資的主要運輸方式,發揮著十分重要的作用。預計2010年、2020年全省內河煤炭運量將分別達到9000萬噸和1億噸,礦建材料運量將分別達到2.4億噸和2.9億噸,迫切要求規劃建設干線航道網,為能源供應和城市化建設
提供有力的運輸保障。
2.建設和諧社會,迫切要求規劃建設干線航道網,促進地區經濟協調發展。
建設和諧社會,是江蘇省經濟社會發展面臨的重要任務。經濟發展必須逐步改變“南強北弱”的局面,蘇南地區要率先發展?著力提升國際競爭力;蘇中地區要利用沿江開發契機,快速崛起,盡快融入蘇南經濟板塊;蘇北地區要進一步改善基礎設施條件和發展環境,增強自身發展能力,積極承接蘇南地區產業轉移,這都迫切要求規劃建設干線航道網,強化蘇南、蘇中、蘇北地區相互之間,以及與上海、浙江等周邊省市之間的經濟聯系,加快沿江、沿運河產業帶的形成和發展,促進地區經濟協調發展。
3.構筑現代綜合運輸體系,迫切要求規劃建設干線航道網,改變內河航運發展的落后局面。
構筑現代綜合運輸體系,是江蘇省交通運輸發展的重要方向,要充分發揮各種運輸方式優勢,形成分工合作、協調發展的格局。目前內河航運在江蘇省綜合運輸中占有十分重要的地位,但總體發展水平較低,航運基礎設施最為薄弱,優勢和潛力沒有充分發揮。預計2010年、2020年江蘇省內河貨運量將分別達到5.3億噸和6.4億噸,在全社會中承擔的份額將繼續鞏固并適當提高,運輸壓力很大,迫切要求規劃建設干線航道網,同時促進內河港口發展集約化、運輸船舶標準化和大型化進程,逐步實現內河航運現代化,與其它運輸方式分工協作、優勢互補、相互銜接,促進現代綜合運輸體系的形成。
4、形成長江三角洲通暢銜接的高等級航道網,迫切要求規劃建設干線航道網,服務于上海國際航運中
心,適應區域內主要港口的集疏運要求。
2004年1月,黃菊副總理明確作出了要大力發展航運事業的指示。加快形成長江三角洲高等級航道網,是貫徹落實國務院領導指示精神和推進長江三角洲地區交通運輸和區域經濟一體化的客觀要求。規劃建設干線航道網,為上海國際航運中心和區域內主要港口提供便捷的集疏運通道,是沿海港口快速發展的需要,也是形成內河航運與沿海港口聯動發展的重要舉措。隨著江蘇省以及長江三角洲地區經濟的快速發展,港口吞吐量將繼續攀升,尤其是集裝箱吞吐量仍將快速增長,預計2010年、2020年江蘇省內河集裝箱運量將分別達到50萬TEU和150萬TEU,迫切要求干線航道網提供強大的集疏運能力。目前,在交通部關于長江三角洲高等級航道網規劃的指導下,上海市和浙江省已編制完成了高等級航道網規劃、共同促進長江三角
洲地區形成通暢銜接的高等級航道網。
5.樹立和落實科學發展觀,迫切要求規劃建設干線航道網,促進經濟社會的可持續發展。
土地資源緊張、能源匱乏、環境壓力日趨增大是江蘇省經濟社會發展面臨的嚴峻形勢。以科學發展觀統領全局,走可持續發展道路,迫切要求開發利用好豐富的水運資源,規劃建設干線航道網,發揮內河航運能耗低、污染小、節約土地、改善生態、促進水資源綜合利用的優勢。
二、指導思想及原則
(一)指導思想
樹立和落實科學發展觀,以適應經濟社會發展要求為出發點,完善綜合運輸體系,加快發展內河航運,構筑以干線航道網為核心的高等級航道體系,充分發揮內河航運優勢并逐步實現現代化,為江蘇省率先全面建成小康社會、率先實現現代化,建設和諧社會提供支撐。
(二)規劃原則
江蘇省干線航道網規劃服從全國內河航運發展的總體部署和長江三角洲高等級航道網規劃,并遵循以
下原則:
1.戰略性原則
將內河航運作為江蘇省經濟社會發展的戰略性資源,統籌規劃布局干線航道網,合理開發水運資源,充分挖掘其發展潛力,實現跨區域的資源配置和資源共享,促進江蘇省經濟社會平穩、健康發展,滿足產
業經濟帶發展和生產力合理布局的要求。
2.協調性原則
與城市建設和發展、完善綜合運輸體系、水資源開發利用相協調。干線航道網規劃布局要適應城鎮化發展和基礎設施建設需求,提供礦建材料運輸;進一步加強內河航運的地位和作用,與其它運輸方式協調發展,完善綜合運輸體系;同時,在水利部門治理主干河道、擴大泄洪和灌溉能力的基礎上,相互配合,團結治水,形成標準統一的高等級航道網,促進水資源綜合利用。
3.通暢性原則
提高干線航道網的覆蓋密度,延伸高等級航道的服務范圍,與區域內主要港口相聯接。盡量考慮與主要工礦基地、經濟中心城市(主要是地級市)之間的連接和溝通,通過干線航道連接資源產出地和消耗地,促進各區域經濟協調發展;充分考慮區域內主要港口依托內河航道的集疏運要求,適應港口吞吐量增長的需要。
4.合理性原則
充分考慮河道的自然條件,正確處理運輸發展需要和航運開發可能的關系,因地制宜、突出重點、注
重效益、有所為有所不為。
三、布局規劃
(一)功能定位
干線航道網在江蘇省內河航運體系中起著核心和骨干作用提供運轉高效、安全可靠的航運服務的重要前提,是長江三角洲高等級航道網的重要組成部分,是綜合運輸體系的重要組成部分,為經濟社會的可持續發展和沿江河產業合理布局提供有力支撐。
1.有效促進礦產資源與國土開發和沿江河產業帶的發展。
內河航道建設不僅提高了通過能力,提供了便利的水運條件,更是促進礦產資源與國土開發、沿江河產業帶形成與發展的重要條件。江蘇省對外開放程度高、經濟相對發達、工業基礎好,今后生產力布局將劃分為沿江和淮海兩大區域,建立五大產業經濟帶,沿江河產業帶將進一步發展壯大,生產力布局將更趨合理,同時礦產資源與國土開發對運輸的規模化、集約化和服務質量將提出更高要求,內河航運尤其是干線航道網將在能源、原材料、集裝箱運輸等方面發揮更大的作用,有效促進礦產資源與國土開發和沿江洞
產業帶的發展。
2.溝通地級以上城市、重要工礦基地和主要港口,拓展內河航運的服務范圍和空間。
江蘇省經濟正處于新一輪快速發展時期,切實整合水運資源,不斷拓展和延伸服務范圍,減少中轉環節,提供高效運輸,是經濟社會發展的客觀要求,也是內河航運開展長距離、高標準、成網直達運輸,充分發揮優勢的前提。江蘇省各區域經濟的協調發展,需要運輸提供經濟交流和輻射條件,主要港口的規劃建設以及吞吐量的不斷增長,需要內河航道提供便捷的集疏運條件,促進港口發展。在現有基礎上,干線航道網將溝通地級以上城市、重要工礦基地和主要港口,拓展內河航運的服務范圍和空間。
3.主要為跨省市、涉及國計民生的能源、原材料等大宗物資運輸服務。
江蘇省原材料、產成品“兩頭在外”,與外省市運輸交流量大,京杭運河、長湖申線、蕪申線、蘇申內港線、蘇中外港線等跨省市航道,是建立與外省市之間暢通的運輸通道,滿足原材料供應、產成品輸出,保障經濟發展的水運資源。因此,干線航道網將主要承擔跨省市、涉及國計民生的能源、原材料等大宗物資運輸,包括煤炭、原油、金屬礦石、非金屬礦石和礦建材料等。
4.提供集裝箱快速運輸通道,適應運輸市場發展需求。
江蘇省是我國經濟發達、外貿量較高的區域,以三資企業為基礎、以開發區建設為特色的外向型經濟發展十分迅速。以上海為中心,太倉、寧波為兩翼的國際航運中心建設順利推進,港口集裝箱吞吐量迅猛增長,迫切需要內河航道提供便捷的集疏運通道,緩解陸路運輸壓力,發展集裝箱運輸也是內河航運上臺階和實現現代化的重要舉措,代表內河航運的發展方向。江蘇省內河集裝箱運輸具有較好的發展前景,干線航道網將提供集裝箱快速運輸通道,適應運輸市場發展需求。
(二)規劃目標
江蘇省位于經濟發達的長江三角洲地區,并要在全國率先全面建成小康社會,率先實現現代化。根據經濟社會發展要求,干線航道網的規劃目標是:
2010年前,以提高效益為中心、加快高等級航道建設,基本建成以京杭運河和蘇南干線航道網為主體的高等級航道體系,基本消除堵檔礙航現象,內河航運的優勢和規模效益得以體現并步入良性發展階段,總體上基本適應經濟社會的發展要求。
到2020年,基本形成標準統一、網絡暢通、運轉高效的干線航道網,為實現船舶標準化、拓展港口功能提供基礎支撐,促進內河航運與經濟社會發展相適應、與其它運輸方式相協調并基本實現現代化,提供
優質的運輸服務。
(三)規劃標準
江蘇省干線航道網航道規劃標準主要為可通航千噸級船舶的三級及以上航道,少數航道規劃標準為可
通航500噸級船舶的四級航道。
三級航道尺度的最低標準為水深3.2米,底寬45米;四級航道尺度的最低標準為水深2.5米,底寬
40米。
江蘇省干線航道網航道(長江干線除外)跨河橋梁及建筑物通航凈高標準為7米。
(四)布局方案
以長江干線、京杭運河為核心,三級及以上航道為主體、四級航道為補充,形成“兩縱四橫”約3500公
里高等級航道組成的干線航道網。
兩縱:
--京杭運河:主干691.2公里,其中二級474.5公里,三級216.7公里
(次干231.9公里,其中三級216.7公里,四級15.2公里,包括芒稻河、丹金溧漕河、德勝河、錫
澄運河、錫溧漕河、乍嘉蘇線)
--連申線:主干558.1公里,三級
(次干472.9公里,其中三級255.7公里,四級217.2公里,包括鹽寶線、鹽邵線、劉大線、興東
線、泰東線、錫十一圩線、楊林塘)
四橫:
--淮河出海航道:主干278公里,三級
(次干95公里,三級,包括鹽河)
--通揚線:主干299公里,三級
(次干78公里,四級,包括姜十線)
--長江干線:一級365公里
--蕪申線:主干254.7公里,三級
(次干207.7公里,其中三級114.7公里,四級93公里,包括秦淮河、蘇申內港線、蘇中外港線、長湖申線)
干線航道網規劃航道里程3455公里(扣除重復里程),約占江蘇省內河航道總里程的14%,占江蘇省現狀等級航道里程的46%。其中規劃三級及以上航道3052公里,四級航道403公里,分別占干線航道網規
劃航道里程的88%和12%。
四、實施安排及效果展望
(一)分期實施安排
2010年前,集中力量重點建設集裝箱運輸通道和運輸需求旺盛的干線航道,逐步消除堵檔礙航現象,基本形成以京杭運河和蘇南干線航道網為主體的航道體系。重點建設京杭運河、連申線蘇南段(申張線)部分航段以及蘇北段的部分船閘、蕪申線的宜興溧陽段、錫溧漕河、丹金溧漕河、蘇申外港線、楊林塘、錫
澄運河、長湖申線、蘇申內港線等航道。
2011年開始,圍繞實現江蘇省干線航道網規劃目標干線航道建設工程,到2020年基本建成干線航道網。
(二)投資及土地占用規模
初步匡算,實現該規劃方案投資總規模約540億元,其中航道工程投資285億元、船閘工程投資95億元、橋梁工程投資160億元;共需占用土地24萬畝,其中耕地10萬畝。2010年前需投資約130億元,占
用土地6萬畝,其中耕地3萬畝。
(三)實施效果展望
1.規劃實施后,將在很大程度上降低內河航運成本,大幅度提高運輸效益,全面提升內河航運的競爭力。到2010年,航道綜合通過能力可提高40%以上,船舶航行速度將由目前的4~6公里/小時提高到8~10公里/小時。經測算,規劃目標實施后,每年可節約運費約25億元,基本消除船舶堵檔礙航現象,干線航道網完成的貨物周轉量占全省內河周轉量的70%以上。
2.干線航道網規劃目標的實現將為內河航運實現現代化奠定堅實基礎,并將促進內河航運實現跨越式
發展,最終實現現代化。
3.全面實現規劃目標可為江蘇省經濟社會提供高效、可靠、有競爭力的內河航運服務,規劃的干線航道網基本覆蓋了省內所有地級城市和80%以上的縣級市,且溝通了重點港口、資源產出地和消耗地,將為
區域經濟進一步發展提供有力保障。
五、政策措施
1.資金籌措
干線航道網規劃目標宏大,實施任務艱巨,籌措建設資金是保證江蘇省干線航道網規劃實現的關鍵,也關系內河航運能否適應經濟社會發展要求和綜合運輸體系的完善。內河航道是公益性基礎設施,應以政府投入為主,并充分發揮中央和地方兩個積極性,干線航道網建設資金籌措主要考慮以下幾個方面:
--積極爭取國家加大對內河航道建設的支持力度。
江蘇省干線航道網是全國內河航運的組成部分,它的建設直接關系到長江三角洲高等級航道網規劃能否順利實現。因此,在國家宏觀規劃的總體框架下,應積極爭取國家加大對我省內河航道建設的支持力度,加大中央政府的資金投入。爭取在現有基礎上,適當提高建設項目的補助標準。經初步估算,可提供約160億元建設資金,約占江蘇省干線航道網總投資的30%。其中,2010年前擬安排39億元,每年投資6.5億元;2011~2020年投資120億元,每年投資12億元。
--建立省級航道建設專項基金。
為使我省干線航道建設有長期、穩定的資金保證,需建立江蘇省內河航道建設專項基金,對于實施干線航道網規劃乃至于今后更長遠的內河航道建設十分關鍵。同時,這也是有利于充分發揮中央和地方兩個積極性的重要舉措。江蘇省航道建設專項基金擬按占干線航道網總投資的40%考慮,建議由省政府財政安排(因為每年交通基礎設施建設、經營養護企業上交的稅收達20多億元)。經初步估算,可為干線航道網建設提供資金220億元。其中2010年前擬安排55億元,每年投資9億元;2011~2020年投資165億元,每年
投資16.5億元。
--統籌使用交通建設資金。
統籌考慮公路水路交通建設資金使用,并適當向水路傾斜,確保公路水路協調發展。此建設資金按占干線航道網總投資的20%考慮,可為干線航道網建設提供資金108億元。其中2010年前擬安排26億元,每年投資4.5億元;2011~2020年投資82億元,每年投資8.2億元。
--充分調動并發揮市縣地方政府及水利、城建等部門聯合建設內河航道的積極性。
內河航道建設促進了市縣交通運輸的發展,改善了沿河兩岸的生態環境,促進了城市的可持續發展,增強了行洪排澇能力,提高了防洪標準,因此市縣政府及水利、城建等部門給予干線航道建設一定的支持是必要的,投資擬按占干線航道網總投資10%考慮,可籌資約52億元。其中2010年前擬安排10億元,每年投資1.7億元;2011~2020年投資42億元,每年投資4.2億元。
--建議省國有交通控股公司參與投資建設。
2.加強水資源綜合利用。
貫徹水資源綜合利用方針,逐步完善相關的協調機制,聯合治水,對規劃實施過程中涉及的土地使用、水利和鐵路等方面的問題及時進行協調,形成合力,共同發展。
3.強化行業管理。
充分利用信息技術,提高管理水平,進一步挖掘現有航道的潛力,適應運輸發展需求; 同時,依法建立嚴格的市場準入制度,保證航運安全,提高服務質量,保障內河航運市場健康、有序發展。
附表 江蘇省干線航道網布局規劃方案表
航道名稱
航段及通航起迄點
里程(km)
規劃 等級
兩 縱
1.京杭運河
691.2
蘇北:湖西航道~蘇北運河~中運河
474.5
二級
一、京杭運河
蘇南:諫壁~鴨子壩
216.7
三級
(含芒稻河、丹金溧
2.芒稻河:江都邵伯~三江營
36.8
三級
漕河、德勝河、錫澄運河、錫溧漕河、3.丹金溧漕河:丹陽七里橋~溧陽
66.5
三級
乍嘉蘇線)
4.德勝河:魏村江口~連江橋
21.4
三級
5.錫澄運河:黃田港~無錫皋橋
37.O
三級
6.錫溧漕河:宜城~洛社
55.0
三級
7.乍嘉蘇線:平望~王江涇
15.2
四級
1.連申線
558.1
三級
蘇北段:鹽河(含新墟運河)~灌河~通榆河~射陽河~通榆河~通揚運河~如泰運河~焦港河
426.5
三級
二、連申線
蘇南段:申張線~蘇中內港線
131.6
三級
(含鹽寶線、鹽邵線、2.鹽寶線:寶應運河口~鹽城龍崗
73.5
四級
劉大線、興東線、泰東線、錫十一圩線、3.鹽邵線:邵伯運河口~鹽城
131.5
三級
楊林塘)
4.劉大線:串場河劉莊~王港閘
39.1
四級
5.興東線:興化輪船站~丁溪
42.5
四級
6.泰東線:泰州港(高港港區)~東臺
83.4
三級
7.錫十一圩線:亮壩橋口~長江
62.1
四級
8.楊林塘:申張線巴城~楊林口
40.8
三級
四 橫
一、淮河出海航道
(含鹽河)
1.淮河出海航道:洪澤湖南線~灌溉總渠~淮河入海水道~通榆河~灌河
278.0
三級
2.鹽河:楊莊~武障河閘
95.O
三級
二、通揚線
(含姜十線)
1.通揚線:高東線~建口線~通揚運河~通呂運河
299.0
三級
2.姜十線:新通揚運河口~十圩港口
78.0
四級
三、長江干線
江蘇段
365.0
一級
四、蕪申線
(含秦淮河、蘇申內
港線、蘇申外港線、長湖申線)
1.蕪申線:蕪太運河~太湖航線~太浦河
254.7
三級
2.秦淮河:入江口~楊家灣閘
93.0
四級
3.蘇申內港線:瓜涇口~三江口
63.3
三級
4.蘇中外港線:寶帶橋~周莊
29.7
三級
5.長湖申線:南潯~平望
21.7
三級
附圖一 江蘇省干線航道網布局規劃圖
附圖二 江蘇省干線航道近期重點建設項目圖