交通運(yùn)輸工程概論

1、.交通運(yùn)輸工程導(dǎo)論第一章 運(yùn)輸和交通系統(tǒng)1.運(yùn)輸、交通的概念及其區(qū)別與聯(lián)系運(yùn)輸是指借助交通網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)施和載運(yùn)工具，通過一定的組織管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人和物空間位移的一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng) .構(gòu)成運(yùn)輸?shù)乃膫€(gè)基本要素：運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)及設(shè)施，載運(yùn)工具，組織管理系統(tǒng)和運(yùn)輸對象（人和物）。交通被定義為：通過一定的組織管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)載運(yùn)工具在交通網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)的一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)。交通的三個(gè)要素：公共交通網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)施，載運(yùn)工具和組織管理系統(tǒng).運(yùn)輸和交通的關(guān)系 同一過程（載運(yùn)工具在交通網(wǎng)上的流動(dòng)）中的兩個(gè)方面交通關(guān)注載運(yùn)工具的流動(dòng)情況，包括流量大小和擁擠程度等；b.運(yùn)輸關(guān)注載運(yùn)工具上所載運(yùn)的人和物的多少和輸送的距離等。

2、習(xí)慣上將 交通 和運(yùn)輸 二詞合并使用，合并起來可以理解為：載運(yùn)工具在交通網(wǎng)上流動(dòng)和載運(yùn)工具載運(yùn)人和物在兩地之間位移的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)的總稱 。區(qū)別見上，要素不同！交通運(yùn)輸系統(tǒng)的組成及各類交通運(yùn)輸系統(tǒng)的特點(diǎn)和適用性組成：載運(yùn)工具 、站場、 線路、 交通控制和管理系統(tǒng)、 設(shè)施管理系統(tǒng) （五個(gè)）各類交通運(yùn)輸系統(tǒng)的特點(diǎn)裝載能力遞減：水運(yùn)鐵路航空公路線路上通過能力水運(yùn)最大成本遞增：管道海運(yùn)內(nèi)河鐵路公路航空除了與運(yùn)量有關(guān)的固定費(fèi)用以外，還與運(yùn)輸距離和運(yùn)載工具的載運(yùn)能力有關(guān)。能源消耗水運(yùn)最低，鐵路，公路，航空依次遞增占地水運(yùn)最少，航空，鐵路（30 畝 /KM ），公路（ 60 畝/KM ）環(huán)境污染 水運(yùn)最

3、小，公路最嚴(yán)重技術(shù)速度 水運(yùn)最低，空運(yùn)最高運(yùn)輸經(jīng)常性和機(jī)動(dòng)性 管道水運(yùn)鐵路航空公路水路運(yùn)輸系統(tǒng)的分類及沿海港口群的分布水路運(yùn)輸系統(tǒng)分為內(nèi)河、沿海、遠(yuǎn)洋三部分。沿海港口群的分布 ： 環(huán)渤海（大連、天津、青島等）長三角（上海、寧波 -舟山等） 珠三角（廣州、深圳港口群）東南沿海西南沿海港口群.第二章 載運(yùn)工具的運(yùn)行特性1.軌道載運(yùn)工具的應(yīng)用類型及其區(qū)別類型包括：有軌電車、輕軌列車、地鐵列車、市郊鐵路列車、普通鐵路列車、高速鐵路列車、高速磁浮列車。 （七個(gè)）有軌電車由 1、2 或 3 輛組成；每輛車有 4-6 個(gè)軸，長 14-23 米，寬 2.4 2.6 米；運(yùn)行速度小于 20 公里 /小時(shí)，動(dòng)力性

4、和舒適性較好，正點(diǎn)率較低，單向旅客輸送能力一般低于 1 萬人次每小時(shí)。傳統(tǒng)有軌電車在我國已經(jīng)被淘汰，上世紀(jì) 5060 年代就基本拆除，而經(jīng)過技術(shù)革新的現(xiàn)代有軌電車在法、 德、西等一些歐洲國家出現(xiàn)并成功運(yùn)營， 我國天津于 2007 年在濱海新區(qū)建成和運(yùn)營了我國第一條現(xiàn)代有軌電車線路， 上海于 2009 年在浦東張江開發(fā)區(qū)建成和運(yùn)營了第二條現(xiàn)代有軌電車線路， 新的有軌電車單向旅客輸送能力可達(dá)到 3 萬人次每小時(shí)，最高運(yùn)行速度可達(dá)到 70 公里 /小時(shí)。輕軌列車單向輸送能力為 1-3 萬人 /小時(shí)的軌道交通系統(tǒng)4 軸、 6 軸單鉸接車、 8 軸雙鉸接車長度一般為 14-20 米，交接車輛長度為20-

5、32 米，車輛寬度為2.4-2.7 米；特點(diǎn)：加減速性能好 ;車軸較輕、轉(zhuǎn)彎半徑小 ;運(yùn)行速度較低，速度為 60-80km/h 。有鋼輪鋼軌輕軌車、懸掛式獨(dú)軌車、跨坐式獨(dú)軌車、磁懸浮車、自動(dòng)導(dǎo)軌車、直線電機(jī)車、橡膠輪車、氣浮車等地鐵列車單向輸送能力為3 萬人 /小時(shí)以上的城市軌道交通系統(tǒng)。由 4 軸車輛編組而成的電動(dòng)列車， 3-8 節(jié)車廂在地下、地面和高架專用道上行駛每輛車長 16-23 米，寬為 2.7-3.0 米運(yùn)行速度為 30-50 公里 /小時(shí)，通行能力為 20-40 對/小時(shí)；特點(diǎn) : 輸送能力大，單向 3-7 萬人 /小時(shí)使用性能好，運(yùn)營費(fèi)用低初期投資較高，但會(huì)因客流量大而邊際費(fèi)用

6、很小。市郊鐵路列車位于市域范圍內(nèi)， 部分或全部服務(wù)與城市客運(yùn)的城市間鐵路， 其路權(quán)管轄在鐵路部門；在郊區(qū)采用平交道口行駛， 在市區(qū)采用高架或地下鐵路形式， 牽引方式多為電力牽引。主要為通勤客流服務(wù)，故也稱為通勤列車。普通鐵路列車由機(jī)車牽引若干輛掛車組成的旅客（低于 200 公里每小時(shí)） 或貨物列車 （低于公里每小時(shí)）。12-18 節(jié)車輛，軟臥車、硬臥車、軟座車、硬座車、行李車、餐車等。適宜中長途客貨運(yùn)輸，舒適性較差，運(yùn)費(fèi)較低，運(yùn)行速度較低。高速鐵路列車最高運(yùn)行速度超過 200 公里每小時(shí)，由高功率機(jī)車牽引若干掛車，或者高速動(dòng)力組與車輛一起組成的輪軌接觸式客運(yùn)列車。.特點(diǎn)：運(yùn)行速度高，平均速度可

7、達(dá)到 150-250 公里每小時(shí)；運(yùn)量大，能耗低，舒適性高，環(huán)境污染小，經(jīng)濟(jì)效益高。高速磁浮鐵路列車:采用磁力驅(qū)動(dòng)的高速列車時(shí)速在 300km 以上德國、日本擁有此類技術(shù)道路載運(yùn)工具的類型及車輛加速性能的影響因素及車輛運(yùn)行費(fèi)用構(gòu)成道路載運(yùn)工具的類型 :按用途可分為轎車：微型、普通級、中級、中高級和高級（發(fā)動(dòng)機(jī)排量）客車：微型、輕型、中型、大型和特大型（車輛長度）貨車：微型、輕型、中型和重型（最大總質(zhì)量）牽引車：半掛和全掛（所牽引的掛車類別）越野車自卸車專用車：廂式、罐式、專用自卸、起重舉升、倉柵式掛車汽車列車 按使用動(dòng)力可分為內(nèi)燃機(jī)汽車電動(dòng)汽車按交通法規(guī)分為公路用汽車非公路用汽車：如越野車影響

8、車輛加速性能的因素 如車輛在雙車道公路行駛時(shí)要考慮：1）超車區(qū)段長度2）立體交叉處加速車道的最小長度3）平面交叉口信號燈周期等影響加速率的主要因素1） W/P：質(zhì)量功率比（ W/P 增加，最大加速率下降 ）2）道路縱坡度（坡度增加，最大加速率下降）車輛運(yùn)行費(fèi)用構(gòu)成可變費(fèi)用（與行車?yán)锍逃嘘P(guān)）燃油、輪胎、保養(yǎng)等；不變費(fèi)用（與行車?yán)锍虩o關(guān)） 車輛折舊 、 養(yǎng)路費(fèi) (2008 年取消，費(fèi)改稅 ) 、路橋費(fèi) 、 管理費(fèi)等；船舶類型，油輪動(dòng)力裝置及其分類船舶類型：按載運(yùn)對象的不同，船舶可分為貨船、客船、客貨船三大類。貨船分為油船（運(yùn)送液體貨物） 和干貨船（運(yùn)送固體貨物， 包括雜貨船、散貨船、專用貨船）兩類

9、。（專用貨船又包括集裝箱船、滾裝船和載駁船等） 。油輪動(dòng)力裝置： 90%使用蒸汽機(jī) 。提供船舶航行的動(dòng)力 ; 提供加熱原油的蒸汽，使原油在整個(gè)運(yùn)輸過程中始終處于加熱狀態(tài)， 保持足夠的流動(dòng)性以便到達(dá)目的地時(shí)能快速地裝卸。.油輪分類 ： 按載重船型可分為頂級油輪(ULCC) 、超大型油輪(VLCC) 、蘇伊士型油輪、阿芙拉型油輪、巴拿馬型油輪、靈便型油輪、通用型油輪、特殊油輪。船舶尺寸參數(shù)及含義，船舶噸位的含義及用途船舶尺寸 :總長 LOA 船體首尾兩端間的最大水平距離總長 L WL 滿載水線長，沿設(shè)計(jì)夏季載重水線自船首垂線至船尾端點(diǎn)的距離垂線間長 L PP 首、尾垂線間的水平距離， 指沿設(shè)計(jì)夏季

10、載重水線由船首柱前緣至舵柱后緣的距離；對于無舵柱船舶，則量至舵桿中心線當(dāng)船舶具有首尾縱傾時(shí)首吃水 T f 自首垂線與平板龍骨頂線 (及其延伸線 )的交點(diǎn)至夏季載重水線的垂直距離尾吃水 T a自尾垂線與平板龍骨頂線 (及其延伸線 )的交點(diǎn)至夏季載重水線的垂直距離型寬 B 沿船舶設(shè)計(jì)水線自一舷的肋骨外緣量至另一舷肋骨外緣之間的最大水平距離型深 D 在船長中點(diǎn)處，沿舷側(cè)自平板龍骨上緣量至上層連續(xù)甲板橫梁上緣的垂直距離吃水 T 在船長中點(diǎn)處從平板龍骨上緣至夏季載重水線的垂直距離干舷 F 一在船長中點(diǎn)處，沿舷側(cè)自夏季載重水線量至上層連續(xù)甲板邊線的垂直趴離，也即型深 D 與吃水之差值， F=D-T 船舶噸

11、位 : 包括容積噸位和重量噸位船舶容積噸 : 丈量船舶容積后經(jīng)換算而得出的噸位，它表示船舶所具有空間的大小 ,又稱船舶登記噸，以噸位計(jì)算的船舶內(nèi)部容積。a.噸位是以立方米或立方英尺折算而確立的計(jì)算單位1 噸位 =2.83 立方米1 噸位 = 100 立方英分為總噸位和凈噸位總噸位對船舶按噸位丈量規(guī)范所規(guī)定的處所進(jìn)行丈量后核定的內(nèi)部總?cè)莘e。表示建造船舶規(guī)模的通用統(tǒng)計(jì)單位，也是計(jì)算海事陪償?shù)幕鶞?zhǔn)之一 。也作為船舶租金的計(jì)算根據(jù)。凈噸位 從總噸位中減除按噸位丈量規(guī)范規(guī)定為非營業(yè)性處所的容積后得出的容積，非營業(yè)性處所如機(jī)艙、物料艙、船員住艙等。其主要作用是船舶向港口交納各種費(fèi)用和稅收的依據(jù)。如船舶在港

12、的停泊費(fèi)、拖帶費(fèi)、引水費(fèi)、進(jìn)塢費(fèi)、運(yùn)河費(fèi)和海關(guān)稅等重量噸位。 指船舶的載質(zhì)量，分總載質(zhì)量和凈載質(zhì)量兩種。船舶的容積噸位和重量噸位有一些差額，沿海貨船低于 10%，而遠(yuǎn)洋貨船為 10%-15%第三章交通流特性1.交通流概念、擴(kuò)展應(yīng)用及類別交通流：運(yùn)載工具在交通運(yùn)輸網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行時(shí)， 可類比于氣體或液體分子在介質(zhì)內(nèi)的流動(dòng)，稱作交通流。交通流：.用于道路運(yùn)輸用于鐵路運(yùn)輸在一條鐵道上朝著同一方向行駛的一列列火車可稱為鐵路交通流或火車流；用于航空運(yùn)輸在空中沿同一航線同一方向飛行的一架架飛機(jī)可稱為空中交通流或飛機(jī)流；用于水路運(yùn)輸在海上交通工程研究中，在水上沿同一航線航線的一艘艘船舶可稱為水上交通流或船舶流在港口

13、水運(yùn)工程研究中，到港、離港的船舶流、車輛流、貨物流和旅客流總稱為港口交通流。交通流有穩(wěn)態(tài)流和非穩(wěn)態(tài)流兩種。2.交通流的三要素及其之間的關(guān)系速度、交通量和交通密度是表征穩(wěn)態(tài)交通流的三個(gè)基本要素。交通量 -速度 -交通密度的關(guān)系：a. 無論車輛行駛速度是否相同，交通量為交通密度與速度之積。b.大多數(shù)運(yùn)輸方式，平均速度 h 隨交通密度 k 增加而下降，道路交通，可表示為線性函數(shù) va=vf(1-k/k j )k=0 時(shí)平均速度為自由流速度k=k j 時(shí)速度為 0，發(fā)生交通堵塞c.交通密度與交通量之間的關(guān)系由以上兩式可得： q= -（vf/kj） k2+vfk當(dāng) q m 為最大交通量，稱為通行能力、通過能力或容量除了最大交通量 q mm 外，曲線上對于每一個(gè)交通量，都有兩種速度1=1.4L ，便于根據(jù)泊位靠離操作3）挖入式碼頭特點(diǎn)：向河岸的陸地內(nèi)側(cè)開挖出