蔡永健 董志杰 龔絲雨 許亮

摘 要 文章以武漢地鐵6號線前進村為例,結合前進村站的實際客流量與設計客流量以及我國C級服務水平地鐵站,構建了基于BP神經網絡的地鐵造價估算模型,對該地鐵站的造價進行了預測,將預測值和真實造價值進行對比,對于優化地鐵結構設計,合理控制地鐵造價,提出了合理的建議。
關鍵詞 前進村站 C級服務水平 BP神經網絡 造價控制
中圖分類號:TU723.3 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.10.073
Abstract Taking the Qianjin Village of Wuhan Metro Line 6 as an example, combined with the actual passenger flow and design passenger flow of Qianjin Village Station and China's C-class service level subway station, a subway cost estimation model based on BP neural network was constructed, and the cost of the subway station was built. The predictions were made to compare the predicted values with the real value. The reasonable suggestions for optimizing the subway structure design and controlling the cost of the subway were put forward.
Keywords Qianjin Village Station; C-class service level; BP neural network; cost control
1 地鐵工程項目造價失控的主要原因
(1)部分工程造價人員自身專業素質、建設管理水平不夠,建設經驗缺乏。
(2)加快工程進度而造成工程施工費用的增加。
(3)未正確預測地鐵站建成后的人流量數據,導致地鐵站建設成本過高。
(4)概算編制未考慮市場價格上漲因素,導致地鐵工程結算因價格上漲幅度較大。
(5)工程管理人員對造價成本管理和造價控制主動性不強。
2 前進村站的實際工程與造價
武漢市6號線前進村站的造價根據結構主要可分為圍護結構、土方工程、結構工程、防水工程、出入口通道、風道、其他項目(施工監測、降水、地質補充勘察等)。
前進村站為地下二層標準站,車站總長215.4m,標準段寬21.3m,按照6節A型列車編組設計,遠期高峰小時列車對數為27,主體基坑土方挖方量約10萬方,開挖深度為16.5~18.1m,為富水砂層落地式止水帷幕深基坑開挖,基坑開挖等級為I級。前進村車站土建工程(不含區間)的造價為144191650元。
3 對于前進村站的造價控制
3.1 控制方案
影響地下車站造價的因素很多,如建筑層數、規模、布置、地質、水文、施工工法等都會造成地下車站造價指標差異很大。因此對于前進村站具體可控制方面為:(1)按6號線的客流需求配屬車輛編組,進而控制車站長度及總建筑面積。(2)今前進村站的客流需求,控制車站主體的規模,進而控制造價。(3)內C級服務水平,控制出入口通道數量以及寬度。(4)風空調系統降低造價方面具體是,采用新型的通風空調設備多功能集成系統,縮短車站長度20多米,并簡化系統構成,實現運營節能。
3.2 消除通貨膨脹影響
2015年車站造價由于通貨膨脹也造成較大的上漲。因此為了消除通貨膨脹的影響,收集2006~2016年的通貨膨脹指數,建立了如下公式:
(1)
其中Qnm置換為m年時無通貨膨脹影響的造價,Qn為第n年的造價,qn為第n年的通貨膨脹指數,qm為第m年的通貨膨脹指數。
3.3 地鐵站造價組成
圍護結構、車站主體結構、出入口及風道是地下車站造價的主要組成部分,約各占土建費用的30%、25%、19%。土方支撐降水占車站土建費用的12%,地基加固占車站土建費用的3%,施工監測占車站土建費用不到1%,車站建筑裝修一般占土建費用的9%,其他費用占車站土建費用的3%。由以上分析可知,為合理控制前進村的造價,需要采取如下措施:(1)合理確定車站的層數、地下深度,控制車站建筑面積及車站長度。(2)根據工程地質情況和施工條件,經比較確定車站的施工方法。(3)優選經濟適用的圍護結構工法,降低工程造價。(4)合理設置車站出入口位置,減少車站的施工長度及工程量。(5)地下車站的建筑裝修標準應從實際出發,在滿足功能要求的前提下,要經濟實用。
4 對于前進村站的優化
4.1 前進村實際建成后的各項指標
(1)設計運輸能力:A型6節列車編組,遠期高峰小時列車對數為27。則前進村站在滿員1.5、2、3分鐘發車頻率的運輸能力分別為:7.44、5.58、3.72萬人/小時,超員為:9.84、7.44、4.92萬人/小時。
(2)車站各部分最大通行能力(以C級服務水平為準)
前進村站共三個出入口,其中有2個1米寬自動扶梯,1個1米寬雙向混行扶梯,3個1米雙向混行寬通道,根據因此可以接受C級服務水平的通行能力為:2.98萬人/小時。
4.2 前進村實際建成后的各項指標
(1)以2015年10月-2016年10月的客流量為觀測數據,根據車站結構,采用基于軌跡的行人觀測方法[1]得出,實際運行后只有0.88萬人/小時,但是前進村站的設計客流量是2.98萬人/小時。因此需要對其進行造價控制。
4.3 對于前進村站的造價控制
4.3.1 具體控制方案
由于對于客流量影響最大的是車站長度和出入口通道,因此對這兩方面進行造價控制,首先根據(1)將造價數據轉化為2005年的造價數據,如表1。
然后以8個C級服務水平地鐵站造價數據前六個為訓練樣本,后兩個為檢驗樣本。以地鐵站序號為因子,合計為因變量,其余指標為協變量,構建徑向基函數。
4.3.2 神經網絡模型的建立[2]
(1)輸入層的確定。模型輸入層的神經元共有8個,分別是圍護結構、防水結構、主體結構、出入口及風道風井、建筑裝修、面積、客流量、其他項目、長度。
(2)隱含層的確定。我們采用“試湊法”來確定隱含層神經元的個數。
(3)輸出層的確定。此模型輸出層的神經元只有一個,即地鐵車站土建工程的造價。
由上述模型進行對前進村站評分,得出前進村站需要改進的地方。整理評分情況如表2。
由上表可知,前進村基于C級服務水平的實際工程造價過高,其中車站長度、面積、出入口及風道風井造價差異較大,而出入口及風道風井對于車站長度的影響也較大,因此建議對出入口及風道風井進行造價控制,改進后可節約1225萬元。改進方案如下:(1)減少出入口數量;(2)采用新型的通風空調設備多功能集成系統。[3]
5 結束語
以上分析是基于前進村站的,樣本在區域上、數量上及時間上均有所限制,不能代表全國大部分城市地鐵車站造價的普遍水平,但基本反映了城市地鐵車站各部分所需費用及所占比例,以及控制工程造價應考慮的關鍵因素。因此,在進行地鐵車站設計時,控制投資應從關鍵因素入手,對所提出的設計方案進行充分的論證、比較和優化,然后根據優選設計方案編制施工組織設計。施工單位應根據審批的設計方案和施工組織設計,優選施工方案、工藝和工法,從而達到控制工程造價的目的。
*通訊作者:許亮
基金:(湖北省大學生科技創新項目)地鐵造價的有效控制201714035020
參考文獻
[1] 牛秋月,李超,唐國良.基于智能監控視頻的人流量統計[J].電子技術與軟件工程,2018(4):64-66.
[2] 趙欣.基于BP神經網絡的地鐵土建工程造價估算方法研究[D].北京交通大學,2008.
[3] 王元豐,許麗麗,高婧.客流預測量對地鐵車站造價的影響分析[J].城市軌道交通研究,2008(7):35-38.