新工科背景下的土木工程学科本科生培养——以北京工业大学“道桥专业本科生”培养为例

大学本科教育是青少年学生从学校步入社会的重要过程性教育之一。大学教育不仅包含中小学教育的“教书”属性,更多承担的是丰富的、自由的、具有社会性的“育人”属性。本文以新工科大学教育中对学生实际操作性、经验性、科学性和可复制性要求高为背景,通过梳理新工科背景下土木工程学科大学教育与后续工作实践、科学研究需求适用性、指导性、有效性和终身性要求,探索分阶段、系统化、多层次、网络化的多位一体育人模式;在此基础上,通过北京工业大学道路桥梁与渡河工程国家一流本科专业本科生培养实际案例分析,旨在提出既能够满足大学教育工作者需求,又能够提高大学教育管理者人才培养和方案制定的大学教育教学新模式。

“双一流”背景下本科生实验班的探索与实践——以北京工业大学土木工程(茅以升班)为例

在“双一流”建设背景下,地方高校如何培养本科拔尖创新人才是值得研究的课题。本科拔尖创新人才培养是“双一流”建设的重中之重。很多高校通过设置实验班探索本科拔尖创新人才的培养路径。北京工业大学城市建设学部为适应新时代和当前国际形势对人才培养的新需求,设置土木工程(茅以升班)积极探索本科创新人才培养的模式路径。通过梳理土木工程(茅以升班)的具体建设实践及建设反思,探索拔尖人才培养的可行性和实效性。

地下综合枢纽换乘空间设施布局优化设计研究——以北京城市副中心站为例

随着城市交通出行需求日益增加以及对城市交通功能的再认识,多线换乘、功能复合的轨交枢纽建设进入高峰期。导向标识、商服设施、交通设施布局的合理性很大程度影响了客流组织效能和通行效率,同时枢纽空间的复杂性增大了设施布局的难度。文章以北京城市副中心站为例,采用Depthmap和Anylogic双重仿真模拟的方法定性、定量分析其换乘空间设施布局和客流组织情况,针对性提出优化策略并加以验证,为地下枢纽科学合理的设施布局和发展提供解决思路和理论支持。

城市修补视角下北京中心地区桥区空间整合要素解析

从城市修补的视角出发,提出对整个桥区空间进行整合设计,剖析桥区空间现状及属性,探讨整合需求,分类并梳理桥区空间整合要素,提出要素的整合肌理,为立交桥沿线城市环境的一体化设计提供参考。

基于多重城市业态下公共停车楼设计探究——以北京农展馆停车场改造项目为例

在城市用地紧张与城市业态多元化的背景下,公共建筑具有功能复合化与集约化的趋势,以北京农业展览馆停车场改造项目为例,从设计层面出发引入复合功能并充分考虑停车需求的时间性变化,从技术层面结合空间可变性并加强施工效率,结合绿色建筑理论提升停车过程的综合体验感,探索当代城市复合性公共停车楼的未来范式。希望通过个体建筑的改造促进城市中被遗留区域的业态更新,弥补区域缺失功能,打造新型停车体验与生活方式。

城市生态韧性水平空间评估及其驱动力——以北京市通州区为例

随着城镇化水平的提高、城镇化进程的发展,城市生态系统逐渐变得脆弱不堪,增强城市生态韧性水平对城市发展起关键性作用。以韧性的核心内涵为基础评估城市生态韧性水平,探究城市防范化解生态风险能力在空间上的差异,从而制定分区生态治理制度,是提升城市防范化解生态风险能力的有效办法。从抵抗力、适应力和恢复力三方面构建了城市生态韧性水平空间评估模型,以2020年北京市通州区行政边界、土地利用、重点排污单位、人口等数据为例,评估了2020年北京市通州区生态韧性空间格局,并利用空间自相关模型对其分区生态治理进行研究。最后利用地理加权回归分析模型(Geographical weighted regression,GWR)进行驱动力分析,探讨社会经济层面对城市生态韧性水平空间的影响,并提出建设性建议。主要得到以下结论:(1)在空间结构上,通州区生态韧性低值区域最多,占比为52.80%,主要分布于通州区北部、东北部、中部偏西及东南部;高值区域最少,占比0.83%,零星分布于偏西部地区和偏南部地区。通州区由于缺乏相对适宜的整体规划和统筹安排,使城市生态系统的循环体系受到了负面影响,从而导致东南地区抵抗力弱。同时,近年来降水点的南移使得大量水资源在城市热岛效应的作用下流失,通州区东南部及通州大运河沿线区域内恢复力呈现出大范围低值水平。(2)通州区中心偏西北地区为副中心的核心地带,呈现低韧性水平-高排污企业密度的集聚分布情况,且生态韧性低值区域主要集聚于新华街、中仓街、玉桥街等区域,说明这些区域的环境生态风险防范化解能力比较低,需要因地制宜地对生态危机做出可持续的分区生态治理,增强区域对生态风险的调节能力。(3)结合GWR模型的驱动力分析,城市生态韧性水平主要被城市功能多样性驱动,且城市功能多样性越强,城市生态韧性水平越低,在通州区西北部的城市副中心负向影响最为显著。研究结果为城市生态韧性水平发展优化提供了理论依据,为促进国土空间合理利用和有效保护发挥积极作用。

超大城市外围乡村地域功能的演化路径及定位建议

掌握功能演化规律,合理确定功能定位,有助于乡村多元价值的挖掘和实现,是乡村地域高质量发展的前提。该研究以超大城市北京的外围乡村地域作为典型案例,基于乡村地域功能的内涵和分类,构建了适用于长时间序列乡村地域功能强度测度的评价指标体系,测度和识别了2000—2020年北京不同乡村地域的功能强度及功能结构,分析和总结了研究期间北京乡村地域的功能结构演化过程及形成路径。结果表明:1)超大城市乡村地域不同功能的强度呈现出显著的区域差异,功能结构整体呈现从单一优势功能主导向多种优势功能主导的演化趋势;2)功能结构能够反映不同类型乡村地域发展的差异,基于功能结构的演化特征,可以将超大城市外围乡村地域的功能结构演化过程归纳为“功能强化升级式路径”、“功能调整转换式路径”“功能综合完善式路径”3类发展路径;3)强化生活服务功能是当前城乡融合发展目标下推动超大城市外围乡村地域功能多元化和高质量发展的首要举措;4)通过分析优势功能及功能结构的演化过程,可以明确不同乡村地域的发展特征并指导其功能定位的制定,有利于分类推动超大城市外围乡村地域的多元化发展。研究结果丰富了乡村多功能理论的典型地域案例,可为超大城市外围乡村地域的功能定位设定及发展路径的决策和实践提供参考。

基于SWMM和LISFLOOD-FP的城市内涝耦合模型研究

以柳州市箭盘山流域为例,构建SWMM一维管道模型与LISFLOOD-FP二维地面模型并将其耦合,基于实测降雨“20180818”24 h暴雨资料,将得到的暴雨内涝淹没水深和淹没面积与该场次降雨情况下记录淹没点的范围相比较,验证耦合模型具有较好的适用性。进而基于耦合模型,对柳州市箭盘山流域2、5、10、20年一遇下设计降雨进行模拟,得到不同重现期下研究区的溢流节点、淹没水深和淹没面积,并于ARCGIS平台将结果可视化。结果表明,重现期由2年上升到20年过程中,溢流节点比例从9.03%增加至25.99%,溢流面积从0.473 km^(2)增加至2.114 km^(2);重点淹没区域分布在屏山大道、炮团路、西江路和东堤路。

基于知识图谱的城市洪涝灾害链推演及时空特性解析

城市洪涝灾害具有链式传播特性,解析城市洪涝灾害链的传递规律和时空演变特征对于阻断灾害链具有重要意义。本研究以郑州“7·20”特大暴雨洪涝灾害中地铁5号线被淹和京广快速路隧道被淹2个事件为案例,构建知识图谱揭示灾害链传递规律。通过复盘灾害链的演变过程,从中识别灾害链中的诱发点、引爆点、扩散点以及放大点,并着重分析致灾机理以及灾害链的时空特性,以灾害曲线形式直观展示不同灾害链的影响程度。郑州“7·20”洪涝灾害典型案例解析表明,两事件存在多个灾害链阻断时机,在救灾过程中应综合考虑灾前、灾中因素的影响,果断采取断链措施,并且要充分发挥应急措施的时效性,及时阻断引爆点和扩散点,降低洪涝灾害损失。该方法能够应用于链式灾害的复盘,指导分析具体事件的致灾机理和救灾切入点。

京津冀城市群综合承灾能力时空异质性研究

基于2010—2020年京津冀城市群13个城市的调查数据,应用Kernel密度估计方法、空间自相关模型及Dagum基尼系数,分析不同时期京津冀城市群综合承灾能力时空动态演进分布格局及地区差异。结果表明:(1)在时间维度,2010—2020年京津冀城市群综合承灾能力总体呈现逐渐上升趋势,但京津冀城市群各市之间的承灾能力水平差距逐渐增大,区域整体呈现非均衡特征;(2)在空间维度,2010—2020年京津冀城市群综合承灾能力在空间分布上关联度较低,不存在显著的集聚或分散特征,但有局部地区产生聚集特点,属于“高-高”“低-低”空间聚集型城市较多,在此期间京津冀城市群综合承灾能力呈现空间集聚与空间分异并存;(3)京津冀城市群综合承灾能力的总体差异呈现上升趋势,北京-河北地区间差异最大,地区间差异是总体差异的主要来源。掌握京津冀城市群综合承灾能力的时空分布变化规律,并制订相应的防灾策略是京津冀城市群有效应对外部冲击以及实现京津冀地区协同与高质量发展国家战略的重要支撑。

基于GIS空间分析的城市抗震韧性评估方法研究

“韧性城乡”是《国家地震科技创新工程》四大计划之一,合理可靠的城市抗震韧性评估模型是开展地震安全韧性城市建设的前提。文章基于空间韧性提出了城市空间抗震韧性的理念。在明确韧性目标和特征并构建最不利灾害场景的基础上,以城市二级防灾分区为评估对象,从健壮性、适应性、恢复性三个维度建立了城市空间抗震韧性评估指标体系。

城市防疫医疗救援网络的抗毁性与鲁棒性

为研究城市防疫医疗救援系统空间布局的合理性和防灾韧性,采用复杂网络技术构建了某城市防疫医疗救援网络模型,对其网络拓扑结构和网络特征基本参数进行分析,研究不同攻击模型下以边和点连通度为度量指标的结构抗毁性能力;通过设定不同的网络冗余与网络负荷,研究网络针对确定性攻击与随机性攻击的鲁棒性特征。研究结果可为城市防疫医疗救援系统的空间优化布局和核心场所强化建设提供理论支撑。

研究生交通基础设施评价与养护决策课程建设及思考

我国已经建设成庞大的交通基础设施网络,交通基础设施建设由“建设为主”型向“建养并重”型转变,基础设施养护维修和管理将成为今后我国交通建设的主要工作,这种形势的变化为大学人才培养提出了新的需求。该文介绍我国交通基础设施养护管理人才培养的历史,探讨不同历史阶段交通基础设施养护管理人才培养的需求和课程建设问题,并对存在问题进行思考。在开展长期的研究生教学和培养实践基础上,开展教材建设工作。研究表明,大学人才培养应以行业建设和国家需求为导向,适应国家社会和经济发展的趋势。课程体系建设是推进人才培养质量提升的抓手,需要根据实际需求的变化调整课程体系。教材建设是课程体系建设的主要内容,亟需加强交通基础设施养护维修和管理领域的教材规划和建设工作。

城市防灾避难场所网络结构特征与鲁棒性研究

良好的防灾避难疏散体系是城市灾后应急救灾能力的根本保障,为探讨城市防灾避难场所系统空间布局和应急疏散能力的合理性,采用复杂网络技术构建了某城市固定避难场所网络模型,对其网络拓扑结构、网络特征基本参数、社团划分进行了分析,并研究了不同攻击模型下以边和点连通度为度量指标的结构抗毁性能力;根据网络中失效位置的不同,探讨网络内节点失效和网络内节点连通受阻导致的合作中断鲁棒性特征,研究结果可为城市固定避难场所的空间优化布局和核心场所强化建设提供理论支撑。

“双一流”建设下的多专业联合毕业设计教学模式研究

通过多元化教学模式,积极探索“双一流”学科内部各专业联合毕业设计模式和全过程标准化设计管理,对于全面提升学科建设水平和实现“双一流”建设培养一流人才的目标具有重要意义。分析国内联合毕业设计教学模式,探讨北京工业大学城市建设学部多专业联合毕业设计的可行性。基于学科交叉与专业融合,提出了多专业联合毕业设计的教学目标,通过基于混合教学的多专业联合毕业设计教学实践,提出教学方法、设计选题题库、资源的整合与共享、质量控制、组织形式和教学评估反馈等具体实施细节。

大兴国际机场海绵城市建设模式碳减排效果分析

为分析北京大兴国际机场海绵城市建设模式碳减排效果,对海绵设施在特枯水年、偏枯水年、平水年、偏丰水年、特丰水年的降雨条件下的碳源和碳汇进行了核算,分析了碳减排途径与效果。结果表明:相比传统建设模式,大兴国际机场海绵城市建设模式全年的碳减排量为795.6~1804.0 t二氧化碳排放当量,平均每年减少1221.2 t;不同水文特征年,大兴国际机场的碳排放量削减率为47.5%~58.7%,海绵城市建设模式的二氧化碳排放当量相对传统建设模式年均减少54.9%;在一定范围内碳排放当量随着降水量的增加而增加,降水量越多,机场海绵城市建设模式碳减排绝对减少量越大。

博士生课程“城市交通”导学互学模式研究与实践

研究生课程教学是研究生培养的重要环节。基于对博士研究生及其课程特点的分析,结合“城市交通”课程的育人目标与教学的客观要求,进行了该课程教学的导学互学模式研究与实践。重点从三个阶段对导学互学模式进行分析与设计。其中,在备课阶段,需要做好导学素材的准备;在授课阶段,设计课堂环节,将导、学、思有机串联;课后实践阶段,利用信息技术做好课后的跟踪、实践辅导也是本课程形成“导学互学”的重要内容。并对课程的实施做了教学反思。对于博士生课程改革具有一定的参考价值。

基于文化价值的工业建筑遗存更新使用后评价研究

随着高速城市化背景下产业结构的升级调整,工业建筑遗存逐渐由被动更新演变为主动更新,优化与盘活工业建筑遗存是新时代城市更新面临的主要挑战。从工业建筑遗存自身的文化价值出发,研究其历时性、共时性与现时性,为更新项目的后评价研究提供评价指标与要素参考,以期形成工业建筑遗存文化辐射,提升城市文化的本土化与个性化。

北京市传统村落展陈类建筑空间调查与评析

在我国不断加大传统村落文化保护力度,并鼓励利用现代信息技术赋能文化保护、传承与利用的背景下,从情境共创角度出发,实地走访北京10个城区中的传统村落,针对村落内展陈类建筑空间现状进行调研,发现其存在功能不足、展陈方式传统、内容不完善、展陈效果不佳等问题,基于此提出传统村落展陈类建筑空间设计建议。

工作主导型地铁与城市接驳空间心理体验评价

提出“五感构想”理念,构建心理无障碍评价指标体系,以丽泽商务区站为例,通过调研走访发放问卷的形式进行数据采集,分析受访人特征,利用IPA分析法将各评价因子的满意度与重要性评价可视化,为接驳空间提升提供参考。