劉立軍,張蕊君
(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司城市軌道交通設(shè)計(jì)研究院,北京 100055)
近年來(lái)隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的完善,軌道交通換乘車(chē)站比例不斷提高,車(chē)站與車(chē)站之間、車(chē)站與整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)聯(lián)性日益加強(qiáng),原有的單站設(shè)計(jì)思路及方法逐漸暴露出大量弊端,迫切需要從設(shè)計(jì)源頭進(jìn)行突破,將單點(diǎn)車(chē)站設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)聯(lián)性設(shè)計(jì),即將一些關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的車(chē)站區(qū)間組織在一個(gè)大框架下統(tǒng)籌考慮,統(tǒng)一設(shè)計(jì)。因此強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站的定義即為臨近車(chē)站功能定位相互交叉、空間布局彼此制約、需按一座車(chē)站統(tǒng)籌設(shè)計(jì)的車(chē)站組[12]。
強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站是繼地鐵換乘車(chē)站之后出現(xiàn)的對(duì)地鐵設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響的新型車(chē)站類(lèi)型,較換乘車(chē)站由于涉及的服務(wù)區(qū)域范圍更大,因此對(duì)整條地鐵線路設(shè)計(jì)優(yōu)劣的影響也更明顯。
對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站的界定目前并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)情況下主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn),因此在設(shè)計(jì)條件特別復(fù)雜,關(guān)聯(lián)性又非常隱蔽的情況下,強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站很難被發(fā)現(xiàn),從而造成建筑設(shè)計(jì)走入歧途,雖投入大量的精力仍然無(wú)法取得良好的設(shè)計(jì)成果。
本文通過(guò)分類(lèi)整理以及案例說(shuō)明,重點(diǎn)分析隱蔽性強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站的內(nèi)在特點(diǎn),希望對(duì)日后的設(shè)計(jì)起到借鑒作用。
目前國(guó)內(nèi)地鐵設(shè)計(jì)基本上可分為4個(gè)階段[2]:可行性研究、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)以及施工圖設(shè)計(jì)。其中除可行性研究由總體院?jiǎn)为?dú)完成,其余3個(gè)階段均由工點(diǎn)設(shè)計(jì)院完成,也就是說(shuō)設(shè)計(jì)標(biāo)段劃分從總體設(shè)計(jì)已經(jīng)確定。因此強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站的最佳確定節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是可行性研究,否則就會(huì)面臨進(jìn)入工點(diǎn)設(shè)計(jì)階段,強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站被人為的劃分為幾家設(shè)計(jì)院,協(xié)調(diào)難度加大,最終的設(shè)計(jì)結(jié)果必然也難以統(tǒng)籌考慮。
目前存在的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站基本上有如下3種類(lèi)型。
(1)各種類(lèi)型的單點(diǎn)換乘車(chē)站[10-11]。
由于換乘車(chē)站內(nèi)任意一條線路的車(chē)站方案均受與其換乘的另一座車(chē)站的影響,事實(shí)上換乘車(chē)站成為規(guī)模最小的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站。近年來(lái)隨著軌道交通建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的逐步豐富,業(yè)主以及總體設(shè)計(jì)院均認(rèn)同換乘車(chē)站的關(guān)聯(lián)性影響,因此很容易按照強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站進(jìn)行標(biāo)段劃分。目前基本上存在2種方式:①同期實(shí)施換乘車(chē)站的設(shè)計(jì)、管理以及建設(shè)均由同一批單位完成;如:北京地鐵4、9號(hào)線換乘車(chē)站國(guó)家圖書(shū)館站,廣州地鐵1、3號(hào)線換乘車(chē)站體育西路站,深圳地鐵1、3號(hào)線換乘站老街站;②前期已完工并通車(chē)運(yùn)營(yíng)的車(chē)站,預(yù)留換乘車(chē)站仍由原設(shè)計(jì)單位完成。如:北京地鐵5、7號(hào)線換乘車(chē)站磁器口站,深圳地鐵3、9號(hào)線換乘車(chē)站紅嶺站,5、7、15號(hào)線三線換乘車(chē)站西麗站。
(2)成熟商業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)沿商業(yè)街方向敷設(shè)的站間距較近車(chē)站組[7-8]。
該類(lèi)型車(chē)站無(wú)論是否屬于換乘車(chē)站,受商業(yè)開(kāi)發(fā)的影響,通常會(huì)結(jié)合地鐵設(shè)計(jì)完成整個(gè)片區(qū)的地下商業(yè)街開(kāi)發(fā),因此在標(biāo)段劃分方面應(yīng)按照強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站進(jìn)行劃分。具體實(shí)例如:深圳地鐵7號(hào)線華新站、華強(qiáng)北站、華強(qiáng)站及華新站至華強(qiáng)北站區(qū)間、華強(qiáng)北站至華強(qiáng)站區(qū)間三站兩區(qū)間。
(3)站間距較小,車(chē)站含有停車(chē)線、區(qū)間設(shè)商業(yè)開(kāi)發(fā)、臨近車(chē)站方案出現(xiàn)多次聯(lián)動(dòng)調(diào)整,且存在彼此制約因素的車(chē)站組。
實(shí)例如:紅嶺北站、園嶺站兩站一區(qū)間。
上述3種類(lèi)型強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站,前2種特征較為明顯,便于在可行性研究階段確定并實(shí)施,第3類(lèi)具有隱蔽性,難以被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)深圳地鐵9號(hào)線紅嶺北站—園嶺站的設(shè)計(jì)實(shí)例,介紹其相關(guān)性的確定與否對(duì)車(chē)站方案的影響。
紅嶺北站、紅園區(qū)間以及園嶺站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)紅園站)為深圳地鐵9號(hào)線自西向東第15、16兩站一區(qū)間,位于深圳福田區(qū)與羅湖區(qū)分界處。沿紅嶺北路東側(cè)綠化帶南北向敷設(shè),分別跨越八卦三路、梅園路十字路口,展藝路丁字路口,桃園路十字路口、筍崗路十字路口,如圖1所示。
圖1 深圳地鐵9號(hào)線線路方案及紅園站示意
車(chē)站在可行性研究階段并未界定為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站,按照兩站一區(qū)間的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手法進(jìn)行設(shè)計(jì),基于這2座車(chē)站完全由一家設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),后經(jīng)多次方案修改才發(fā)現(xiàn)其關(guān)聯(lián)性,經(jīng)與業(yè)主以及總體院溝通將其界定為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站進(jìn)行設(shè)計(jì)才順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)?,F(xiàn)將設(shè)計(jì)要點(diǎn)介紹如下。
4.1.1 紅嶺北站換乘節(jié)點(diǎn)分析
整個(gè)初步設(shè)計(jì)經(jīng)歷了換乘節(jié)點(diǎn)由T型島島分期建設(shè)、十字島島同期建設(shè)、十字島側(cè)同期建設(shè)、十字島側(cè)(內(nèi)置停車(chē)線)同期建設(shè)車(chē)站方案4個(gè)階段的演變,每一個(gè)階段除了對(duì)紅嶺北站有重大影響外,同時(shí)影響到7、9號(hào)線相鄰的區(qū)間和車(chē)站,特別是紅園區(qū)間和園嶺站均需要做顛覆性的方案調(diào)整。
4.1.2 雨水箱涵遷改方案的分析
沿梅園路、八卦三路敷設(shè)的8 m×4 m埋深7 m的雨水箱涵必須改移出該路,方可實(shí)現(xiàn)7號(hào)線的設(shè)站方案。但對(duì)于管線的遷改方案,在不同階段提出的解決方案也不同。方案一:由7號(hào)線八卦路站出站后直接拐至桃園路,僅與紅園區(qū)發(fā)生關(guān)系,對(duì)車(chē)站影響最??;方案二:由紅嶺北站西端綠化帶一側(cè)轉(zhuǎn)入紅嶺北站后再向東沿展藝路進(jìn)行改移,該方案需要對(duì)7號(hào)線的西端、跨展藝路的區(qū)間進(jìn)行重新設(shè)計(jì),同時(shí)也需要對(duì)設(shè)在梅園路下與雨水管線共路徑的區(qū)間進(jìn)行保護(hù)。
4.1.3 平坡方案排水設(shè)計(jì)分析
9號(hào)線全線車(chē)站均采用平坡的排水設(shè)計(jì)方案,因此存在較長(zhǎng)車(chē)站排水不暢的問(wèn)題。紅嶺北站根據(jù)行車(chē)的要求需要設(shè)置停車(chē)線,且停車(chē)線范圍內(nèi)必須設(shè)置與車(chē)站同樣的坡度(平坡),因此停車(chē)線的設(shè)置直接影響紅園站的排水設(shè)計(jì)。據(jù)此車(chē)站采用了停車(chē)線區(qū)間設(shè)置以及停車(chē)線站內(nèi)設(shè)置2個(gè)方案。方案一紅園站1 000 m范圍內(nèi)均為平坡,排水難以解決;方案二停車(chē)線設(shè)置在站內(nèi),區(qū)間可通過(guò)調(diào)整坡度,減少平坡的長(zhǎng)度進(jìn)而優(yōu)化排水方案。這2個(gè)方案的選擇對(duì)紅嶺北站、紅園區(qū)間以及園嶺站產(chǎn)生顛覆性的影響,因此在選擇過(guò)程中慎而又慎。
4.1.4 地面坡度變化分析
由于紅嶺北站與園嶺站的地面高程相差3.2 m,通常通過(guò)區(qū)間調(diào)整坡度來(lái)解決車(chē)站覆土不均的問(wèn)題。受紅園站停車(chē)線方案的影響,如果采用4.1.3條的方案一,即停車(chē)線設(shè)置在紅園區(qū)間,則園嶺站的車(chē)站覆土接近5.7 m,處于上下均不合理的區(qū)間;采用方案二,則可以很容易的規(guī)避上述問(wèn)題。
4.1.5 停車(chē)線影響分析
停車(chē)線是紅園站另一個(gè)核心影響因素。對(duì)停車(chē)線的方案選擇經(jīng)歷了如下幾個(gè)方案。方案一:根據(jù)行車(chē)以及線路提供的第一版方案,即停車(chē)線設(shè)在紅園區(qū)間的12 m島式交叉渡線停車(chē)線,該方案較好地滿(mǎn)足了行車(chē)組織的要求;方案二是采用了側(cè)式車(chē)站的外置停車(chē)線方案,由于停車(chē)線設(shè)置在側(cè)式線路的一側(cè),因此僅滿(mǎn)足停車(chē)要求不滿(mǎn)足行車(chē)專(zhuān)業(yè)提出的車(chē)輛折返的要求;方案三采用了停車(chē)線設(shè)在側(cè)式車(chē)站站內(nèi),該方案與方案二相同,僅滿(mǎn)足停車(chē)需要,不能滿(mǎn)足車(chē)輛折返的需要。
4.1.6 商業(yè)開(kāi)發(fā)影響分析[7-8]
作為紅園區(qū)間明挖施工的附屬品,區(qū)間的商業(yè)開(kāi)發(fā)可以極大的提高遠(yuǎn)期車(chē)站運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益,同時(shí)根據(jù)深圳規(guī)劃相關(guān)資料,車(chē)站周邊的老城區(qū)已經(jīng)納入舊城區(qū)的改造計(jì)劃,進(jìn)而強(qiáng)化地鐵商業(yè)開(kāi)發(fā)對(duì)整個(gè)區(qū)域的提升效果。為了獲得最佳的效果,最好是通過(guò)區(qū)間商業(yè)開(kāi)發(fā)將紅嶺北站與園嶺站同時(shí)貫通。雖然近期會(huì)增加一部分土建投資,但遠(yuǎn)期的經(jīng)濟(jì)效益非??捎^。
4.1.7 集中冷站、蓄冷水池影響分析[9]
本線創(chuàng)新性地采用了集中冷站、蓄冷水池等先進(jìn)的環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng),但由于需要相應(yīng)的土建空間,因此增加了車(chē)站的造價(jià)以及車(chē)站方案的布置難度。
上述7點(diǎn)控制性因素均從不同的角度確定紅園站為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站,需按照強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì),但由于經(jīng)驗(yàn)缺乏對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、確定,因此經(jīng)歷了多階段方案演進(jìn)過(guò)程。
4.2.1初步設(shè)計(jì)第一階段(預(yù)留7號(hào)線換乘節(jié)點(diǎn)方案)
深圳地鐵9號(hào)線提前7號(hào)線開(kāi)展初步設(shè)計(jì)工作,設(shè)計(jì)基于9號(hào)線設(shè)計(jì)條件預(yù)留7號(hào)線。此階段紅園站按照紅嶺北站、紅園區(qū)間、園嶺站初步設(shè)計(jì)劃分的標(biāo)段開(kāi)展各部分初步設(shè)計(jì)。
存在問(wèn)題:(1)紅園站1000 m范圍內(nèi)為平坡,需設(shè)置多處廢水泵房解決排水問(wèn)題;(2)由于兩站地面高差為3.2 m,受到區(qū)間停車(chē)線平坡的影響如果采用標(biāo)準(zhǔn)層高車(chē)站,紅嶺北站的車(chē)站覆土如果為2.5 m的話,園嶺站的覆土為5.7 m,車(chē)站埋深設(shè)計(jì)不合理。紅嶺北站7號(hào)線區(qū)間線路如圖2所示。
圖2 紅嶺北站7號(hào)線區(qū)間線路示意
4.2.2 初步設(shè)計(jì)階段二(島島十字換乘方案)
該階段明確7、9號(hào)線同期設(shè)計(jì)。受7號(hào)線紅嶺北站與下一站筍崗站僅有600 m距離,且紅嶺北站站前設(shè)有單渡線、筍崗站為疊層車(chē)站等線路條件的限制,7號(hào)線的紅嶺北站必須采用跨路口島式車(chē)站。9號(hào)線紅嶺北站站前設(shè)有停車(chē)線且位于路側(cè)綠化帶內(nèi),根據(jù)線路條件也為島式車(chē)站。通過(guò)初步分析配線對(duì)車(chē)站規(guī)模的影響,9號(hào)線采用雙層島式車(chē)站明挖站前停車(chē)線,7號(hào)線采用三層島式車(chē)站暗挖站前單渡線的方案是最經(jīng)濟(jì)合理的。
存在問(wèn)題:(1)島島十字換乘舒適性差,換乘能力較弱;(2)紅園區(qū)間物業(yè)開(kāi)發(fā)空間與園嶺站隔斷,商業(yè)開(kāi)發(fā)基本沒(méi)有價(jià)值,存在大量土建浪費(fèi);(3)第一階段的(1)、(2)問(wèn)題未予解決。
4.2.3初步設(shè)計(jì)第三階段(島側(cè)十字換乘,停車(chē)線外置)
車(chē)站采用島側(cè)十字換乘方案,7號(hào)線受線路條件的限制必須采用島式車(chē)站,9號(hào)線則采用側(cè)式、停車(chē)線外置車(chē)站??紤]到9號(hào)線區(qū)間商業(yè)開(kāi)發(fā)最終確定9號(hào)線雙層側(cè)式、7號(hào)線三層島式十字換乘車(chē)站。如圖3所示。
圖3 紅園站第三階段線站位示意
方案進(jìn)入到該階段單純從某一個(gè)車(chē)站或者區(qū)間來(lái)說(shuō),均已經(jīng)達(dá)到了規(guī)模最小,功能最優(yōu),但是均存在一些弊端難以克服。具體如下。
(1)紅嶺北站在這階段車(chē)站功能最優(yōu),規(guī)??刂频阶钚?,換乘節(jié)點(diǎn)也采用了島側(cè)十字換乘,紅嶺北站站廳層也與紅園區(qū)間的商業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)進(jìn)行了連接,盡管受雨水箱涵改移至展藝路以后使得這種連接不很順暢(需要上跨雨水箱涵)。出入口風(fēng)亭均設(shè)置在城市綠化帶內(nèi),對(duì)周邊的影響最小。
(2)紅園區(qū)間的商業(yè)開(kāi)發(fā)存在較大的問(wèn)題,盡管與紅嶺北站可以通過(guò)上跨雨水箱涵實(shí)現(xiàn)連通,但由于該區(qū)間無(wú)法與園嶺站連通,該商業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)完全獨(dú)立的空間,商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值大打折扣。
(3)園嶺站為了降低車(chē)站覆土大幅度的提高了車(chē)站的站廳層和站臺(tái)層的層高,站臺(tái)層空間主要是用于集中冷站以及蓄冷水池。站廳層由于布置了大量非本站專(zhuān)用設(shè)備,空間利用不合理,存在公共區(qū)乘客使用不便、車(chē)站管線交叉嚴(yán)重、無(wú)法與物業(yè)區(qū)進(jìn)行連接等多種問(wèn)題。
4.2.4初步設(shè)計(jì)第四階段(島側(cè)十字換乘,停車(chē)線內(nèi)置)
在完成第三階段初步設(shè)計(jì)文件以后,逐漸發(fā)現(xiàn)前面敘述中提到的7點(diǎn)控制性因素,經(jīng)過(guò)分析總結(jié)提出紅園站為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站。經(jīng)與總體溝通將紅園站作為一個(gè)整體車(chē)站進(jìn)行設(shè)計(jì),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體功能的最優(yōu)化配置。
停車(chē)線由側(cè)式區(qū)間外側(cè)移至紅嶺北站站內(nèi)兩正線中間;區(qū)間正線中間因設(shè)置停車(chē)線,使園嶺站的區(qū)間有空閑空間,用于設(shè)置集中冷站和蓄冷水池。由于區(qū)間不再設(shè)置停車(chē)線,因此紅園區(qū)間可以采用7%的縱坡提升園嶺站的軌面埋深,解決園嶺站車(chē)站覆土以及紅園站平坡排水的問(wèn)題;集中冷站和蓄冷水池的遷走極大地釋放了園嶺站的內(nèi)部空間,使得車(chē)站可以采用標(biāo)準(zhǔn)車(chē)站的層高,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與紅園區(qū)間商業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)的無(wú)障礙連接,提升了商業(yè)開(kāi)發(fā)的價(jià)值以及乘客的舒適度。停車(chē)線設(shè)置在紅嶺北站站內(nèi),由此需要增加3 000 m2的土建規(guī)模,通過(guò)優(yōu)化平面布置將增加的土建面積全部調(diào)整為商業(yè)開(kāi)發(fā)空間,極大地增加了本站的商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值。
通過(guò)對(duì)紅園站的統(tǒng)籌考慮,調(diào)整停車(chē)線并適當(dāng)增加紅嶺北站的車(chē)站規(guī)模,平衡了車(chē)站各個(gè)專(zhuān)業(yè)的功能訴求,優(yōu)化車(chē)站設(shè)計(jì),如圖4所示。
圖4 紅園站第四階段線站位示意
隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)化的不斷深入,強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站日益成為地鐵線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。但基于目前地鐵分標(biāo)段設(shè)計(jì)的行業(yè)特點(diǎn),對(duì)于強(qiáng)關(guān)聯(lián)性明顯的車(chē)站容易提前預(yù)判,但像紅園站這種強(qiáng)關(guān)聯(lián)性在設(shè)計(jì)初期比較隱蔽的地鐵車(chē)站,如果在可行性研究階段沒(méi)有被界定,總體設(shè)計(jì)階段又被人為分開(kāi),為之后各階段的設(shè)計(jì)帶來(lái)困難,也會(huì)形成巨大的設(shè)計(jì)遺憾。因此希望通過(guò)對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車(chē)站的介紹及實(shí)例分析,對(duì)同類(lèi)型的車(chē)站設(shè)計(jì)起到借鑒作用。
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