交通運(yùn)輸工程學(xué)1

交通運(yùn)輸工程學(xué)王鵬飛jason501@126.com189307501062023/2/621.1交通運(yùn)輸?shù)臉?gòu)成1.1.1交通運(yùn)輸?shù)囊貥?gòu)成交通運(yùn)輸系統(tǒng)是指一定空間范圍（國家或地區(qū)）內(nèi)由幾種運(yùn)輸方式、技術(shù)設(shè)備，按照一定歷史條件下的政治、經(jīng)濟(jì)和國防等社會(huì)運(yùn)輸要求組成的運(yùn)輸線路和運(yùn)輸樞紐的綜合體。2023/2/631.載運(yùn)工具包括汽車、火車、船舶、飛機(jī)、管道等作為旅客和貨物的運(yùn)送載體2.站場(chǎng)包括客運(yùn)站、貨運(yùn)站、機(jī)場(chǎng)、港口等作為運(yùn)輸?shù)钠瘘c(diǎn)、中轉(zhuǎn)點(diǎn)或終點(diǎn)，以供旅客和貨物從載運(yùn)工具上下和裝卸2023/2/64東直門綜合交通樞紐設(shè)想圖

2023/2/65城市統(tǒng)一規(guī)劃的立體車庫設(shè)計(jì)效果圖2023/2/662023/2/67大型PCS（塔庫）立體停車庫2023/2/683.線路包括有形的鐵路、公路、管道、河道和無形的航路等作為運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，供載運(yùn)工具實(shí)現(xiàn)不同站場(chǎng)點(diǎn)之間的行駛轉(zhuǎn)移。4.交通控制和管理系統(tǒng)包括交通信號(hào)、交通標(biāo)志、交通規(guī)則等保證載運(yùn)工具在線路上和站場(chǎng)內(nèi)安全、有效地運(yùn)行2023/2/692023/2/6105.設(shè)施管理系統(tǒng)保證各項(xiàng)交通運(yùn)輸設(shè)施處于完好或良好的使用或服務(wù)狀況而設(shè)置的設(shè)施狀況監(jiān)測(cè)和維護(hù)（維修）管理系統(tǒng)6.信息管理系統(tǒng)應(yīng)用通信、電子信息等高新技術(shù)建立一套完善的數(shù)據(jù)采集、處理與共享機(jī)制，構(gòu)筑交通信息平臺(tái)。2023/2/611信息技術(shù)在交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的具體應(yīng)用：1）電子化的裝備設(shè)施：電子付費(fèi)交通監(jiān)控管理實(shí)時(shí)化車船裝備自動(dòng)化2）數(shù)字化的行業(yè)管理各級(jí)交通管理部門內(nèi)部主要業(yè)務(wù)管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化行業(yè)內(nèi)外相關(guān)管理系統(tǒng)無縫銜接、協(xié)同辦理符合國際水準(zhǔn)2023/2/6122023/2/6133）人性化的公眾信息服務(wù)全天24小時(shí)、全年365天、任何地方及時(shí)獲取所需的交通信息4）信息化的企業(yè)管理電子商務(wù)運(yùn)輸企業(yè)的生產(chǎn)、管理和營銷5）其他產(chǎn)品與服務(wù)智能交通系統(tǒng)(ITS)2023/2/6142023/2/6151.1.2交通運(yùn)輸方式的構(gòu)成1.鐵路運(yùn)輸使用鐵路列車運(yùn)送貨物和旅客適合于長距離運(yùn)輸大宗貨物，如煤炭、礦石、鋼材以及建筑材料等適宜承擔(dān)中長途的旅客運(yùn)輸2023/2/6162023/2/6172.公路運(yùn)輸使用汽車在公路上運(yùn)送貨物和旅客適合于中短途運(yùn)輸2023/2/6182023/2/6193.水路運(yùn)輸使用船舶（或其他水運(yùn)工具）通過各種水道運(yùn)送貨物和旅客適合于擔(dān)負(fù)時(shí)間要求不太強(qiáng)的大宗、廉價(jià)貨物的中長距離的運(yùn)輸，包括煤、石油、礦石、建材、鋼鐵、化肥、糧食、木材等遠(yuǎn)洋運(yùn)輸、沿海運(yùn)輸、內(nèi)河運(yùn)輸2023/2/6205萬噸級(jí)貨輪2023/2/6214.航空運(yùn)輸使用飛機(jī)（或其他航空器）運(yùn)送人員、物資和郵件適合于擔(dān)負(fù)各大城市之間和國際間的快速客運(yùn)，以及報(bào)刊、郵件等對(duì)實(shí)效性要求高和昂貴、精密、急需貨物的運(yùn)輸。民用航空：人員、物資、郵件通用航空：航空攝影、航空遙感、航空探礦、海上服務(wù)、空中照相、農(nóng)業(yè)播種、鋤草施肥、防止蟲害、人工降雨、林業(yè)播種、防火護(hù)林、飛播牧草、偵察與群、抗災(zāi)救護(hù)等2023/2/6222023/2/6235.管道運(yùn)輸由大型鋼管、泵站和加壓設(shè)備等組成流體能源：原油、天然氣、成品油煤漿砂、石2023/2/6242023/2/6251.1.3五種運(yùn)輸方式的綜合評(píng)價(jià)交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)品-------位移，雖然不具有實(shí)物形態(tài)，但它和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品一樣，也有其自然屬性或質(zhì)量特性，同樣可以滿足社會(huì)生產(chǎn)和個(gè)人消費(fèi)的需要。2023/2/626五種運(yùn)輸方式的產(chǎn)品雖然是同一的，但其技術(shù)性能（速度、質(zhì)量、連續(xù)性、保證貨物的完整和旅客的安全、舒適程度等）以及地理環(huán)境的適應(yīng)程度和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（如能源和材料消耗、投資多少、運(yùn)輸費(fèi)用大小、勞動(dòng)生產(chǎn)率的高低等）存在很大的差異。2023/2/627鐵路公路航空水路管道運(yùn)輸成本中中高低很低運(yùn)輸速度快快很快慢很慢頻率高很高高有限連續(xù)可靠性很好好好有限很好可用性廣泛有限有限很有限專業(yè)化運(yùn)輸距離長中短很長很長長運(yùn)輸規(guī)模大小小大大運(yùn)輸能力強(qiáng)強(qiáng)弱最強(qiáng)最弱2023/2/628充分發(fā)揮各種運(yùn)輸方式的優(yōu)勢(shì)，最大限度地節(jié)約運(yùn)輸建設(shè)投資和運(yùn)輸費(fèi)用。旅客的始發(fā)地和終到地，貨物的生產(chǎn)地與消費(fèi)地遍布全國，客、貨運(yùn)輸?shù)娜^程往往由幾種運(yùn)輸方式共同完成。2023/2/6291.2交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1世界交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展史人類社會(huì)在解決人和貨物位移的問題上，主要集中于陸路運(yùn)輸和水上運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。人力---------畜力---------車輛筏------------船在鐵路出現(xiàn)之前，水運(yùn)對(duì)人類進(jìn)步的貢獻(xiàn)較陸路要大2023/2/6301.水路運(yùn)輸階段水上運(yùn)輸是一種歷史悠久的古老的運(yùn)輸方式，同時(shí)又是一種現(xiàn)代化的運(yùn)輸方式。1785年，蒸汽機(jī)發(fā)明1807年，蒸汽機(jī)作為船舶動(dòng)力，起名輪船運(yùn)河的開鑿法國、巴本1690年-英國.塞維利1698年-1774瓦特2023/2/6312.鐵路運(yùn)輸階段1804年，英國.特里維西克，出現(xiàn)了牽引著貨車在鐵軌上行駛的機(jī)車1825年，英國，斯托克頓和達(dá)林頓之間鋪設(shè)了世界上第一條客貨兩用的公共鐵路19世紀(jì)，鐵路建設(shè)的高潮時(shí)期20世紀(jì)20年代，鐵路運(yùn)輸在陸地運(yùn)輸中占據(jù)壟斷地位2023/2/6323.汽車、航空、管道運(yùn)輸階段1892年，汽車出現(xiàn)，道路交通工具進(jìn)入新的歷史階段；1903年，美國、萊特兄弟-飛機(jī)發(fā)明1914年，美國，坦帕到圣彼得堡的定期航線1959年，噴氣式客機(jī)1865年，美國，賓夕法尼亞，第一條原油管道2004年，中國，“西氣東輸”工程2023/2/6334.集裝箱運(yùn)輸階段采用集裝箱運(yùn)輸設(shè)備裝載集裝箱貨物20世紀(jì)50年代中葉，開始在海、陸出現(xiàn)并發(fā)展20世紀(jì)80年代后，迅速發(fā)展20世紀(jì)末，國際集裝箱運(yùn)輸量占貨物運(yùn)輸總量的65%2023/2/6345.綜合運(yùn)輸階段20世紀(jì)50年代以來，鐵路、水運(yùn)、公路、航空和管道運(yùn)輸應(yīng)相互協(xié)調(diào)、競爭和制約調(diào)整交通運(yùn)輸?shù)牟季趾吞岣呓煌ㄟ\(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量已成為綜合發(fā)展階段的主要趨勢(shì)2023/2/6351.2.2中國交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展史及現(xiàn)狀古代中國：驛道、運(yùn)河“絲綢之路”鄭和下西洋2023/2/636舊中國時(shí)期：運(yùn)輸線路少，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，設(shè)備不配套，門類不齊全，布局不合理1876年，上海吳淞鐵路，中國境內(nèi)第一條鐵路1901年，廣西友誼關(guān)和龍州，第一條公路修建，并引進(jìn)了第一批汽車1929年，民航業(yè)開始起步2023/2/6371958年，新疆，全長147km，管徑150mm的克拉瑪依----獨(dú)山子的輸油管道。1963年，第一條輸氣管道2004年，“西氣東輸”管道，全程約4200km。2023/2/638解放前我國運(yùn)輸線路布局極不合理：鐵路、公路大多集中在東南沿海和東北地區(qū)，西南與西北地區(qū)鐵路里程占全國的5.5%，公路只占24.3%。汽車集中在少數(shù)大城市，廣大農(nóng)村交通閉塞，交通方式以人力和畜力為主。2023/2/639新中國成立以后：運(yùn)輸站場(chǎng)的發(fā)展初具規(guī)模運(yùn)輸網(wǎng)的布局大為改觀：西北、西南地區(qū)鐵路路程比重占全國鐵路的比重上升到25%，公路里程占全國公路總里程的比重已上升到32%。運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備不斷改善：電力和內(nèi)燃機(jī)車比重不斷增加，沿海專業(yè)化碼頭等2023/2/640鐵路系統(tǒng)形成的主要運(yùn)輸通道為“八縱八橫”。八縱1、京哈通道；2、沿海通道；3、京滬通道；4、京廣通道；5、京九通道；6、大湛通道；7、包柳通道；8、蘭昆通道。八橫1、京蘭通道；2、煤運(yùn)北通道；3、煤運(yùn)南通道；4、陸橋通道；5、寧西通道；6、沿江通道；7、滬昆通道；8、西南出海通道2023/2/6412023/2/642公路系統(tǒng)國道主干線布局為“五縱七橫”共12條，總長約3．5萬公里，預(yù)計(jì)于2010年建成。中國正在擬建更為龐大的號(hào)稱7918高速公路網(wǎng)計(jì)劃。我國將用30年時(shí)間完成“7918”國家高速公路網(wǎng)。這個(gè)8.5萬公里的高速公路網(wǎng)可覆蓋10多億人口，把我國人口超過20萬的城市全部連接起來，加上地方的高速公路，屆時(shí)我國高速公路總里程將達(dá)到12萬公里左右，與其時(shí)的美國高速公路總里程相當(dāng)。這項(xiàng)計(jì)劃將決定中國未來較長一段時(shí)期國民經(jīng)濟(jì)交通干線的建設(shè)和發(fā)展方向?？偼顿Y規(guī)模達(dá)2.1萬億元，工程規(guī)?？膳c三峽、南水北調(diào)等國家工程媲美。

2023/2/643由7條首都放射線、9條南北縱線和18條東西橫線組成，1、首都放射線

7條：北京－上海、北京－臺(tái)北、北京－港澳、北京－昆明、北京－拉薩、北京－烏魯木齊、北京－哈爾濱

2、南北縱線

9條：鶴崗－大連、沈陽－?？?、長春－深圳、濟(jì)南－廣州、大慶－廣州、二連浩特－廣州、包頭－茂名、蘭州－?？?、重慶－昆明

3、東西橫線

18條：綏芬河－滿洲里、琿春－烏蘭浩特、丹東－錫林浩特、榮成－烏海、青島－銀川、青島－蘭州、連云港－霍爾果斯、南京－洛陽、上海－西安、上海－成都、上海－重慶、杭州－瑞麗、上海－昆明、福州－銀川、泉州－南寧、廈門－成都、汕頭－昆明、廣州－昆明

2023/2/6442023/2/645水路交通運(yùn)輸系統(tǒng)“三江兩河”三江-長江水系；珠江水系；黑龍江水系兩河-淮河水系；京杭運(yùn)河航空交通運(yùn)輸體系民用航空共開辟航線1165條，機(jī)場(chǎng)143個(gè)管道運(yùn)輸體系原油管道主要集中在東部地區(qū)，天然氣管道主要集中在西部地區(qū)2023/2/6461.2.3交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)自20世紀(jì)60年代以來，各國運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展紛紛步入“漸變期”，運(yùn)輸業(yè)的質(zhì)變不及前150年，但一直在努力探尋用更短的時(shí)間、更低的費(fèi)用、更少的環(huán)境破壞去獲取人類發(fā)展對(duì)空間位移的需要。2023/2/6471.專門化一、運(yùn)輸工具專門化體現(xiàn)在運(yùn)輸對(duì)象的專門化上，早期表現(xiàn)為客貨混載到客貨分運(yùn)，即旅客運(yùn)輸工具與貨物運(yùn)輸工具的專門化近期表現(xiàn)為專用載貨工具的發(fā)展，出現(xiàn)專門運(yùn)輸某一類貨物的運(yùn)輸工具2023/2/648二、運(yùn)輸方式專門化海運(yùn)幾乎在全世界放棄了客運(yùn)，而專門從事貨運(yùn)鐵路貨運(yùn)與鐵路客運(yùn)的兼容性越來越差一般的趨勢(shì)是國土遼闊的大陸性國家鐵路以貨運(yùn)為己任，正在放棄客運(yùn)，如美國、加拿大、澳大利亞、俄羅斯等國；國土較小或多島嶼國家的鐵路則以客運(yùn)為己任，逐漸放棄貨運(yùn)，如英國、日本等。2023/2/6492.大型化大型化是規(guī)模經(jīng)濟(jì)在交通運(yùn)輸業(yè)的具體體現(xiàn)。鐵路貨運(yùn)中，大型化表現(xiàn)為重載化。通常一列貨物列車的質(zhì)量為3000t/列，最高紀(jì)錄為75000t/列海運(yùn)中，油輪的載質(zhì)量最大達(dá)56.3萬t，礦石船的載質(zhì)量最大達(dá)30萬t，液化氣船的載質(zhì)量最大在13萬立方米，集裝箱船的載質(zhì)量目前已達(dá)到6790標(biāo)準(zhǔn)箱（TEU）管道中，輸油管道的最大口徑為1220mm，年輸油量高達(dá)1.4億t。載客400人的客機(jī)已十分普及，1000人以上的客機(jī)正在醞釀中2023/2/650從絕對(duì)量上，它們將永遠(yuǎn)無法與輪船相比大型化是手段，不是目的一般運(yùn)輸對(duì)象價(jià)值較低，對(duì)運(yùn)輸服務(wù)的質(zhì)量要求較少，大型化的程度可以很高；反之，大型化將受到較大限制。2023/2/6513.高速化鐵路運(yùn)輸中，高速的概念是時(shí)速200km以上目前，正在發(fā)展的高速鐵路有三種類型：一、傳統(tǒng)型高速鐵路，以日本和法國的技術(shù)最具商業(yè)價(jià)值，日本運(yùn)營中的高速列車最高時(shí)速在325~372km，最大商業(yè)時(shí)速在270~275km。2023/2/652最高時(shí)速可達(dá)250公里，目前運(yùn)行時(shí)速控制在160公里以內(nèi)CRH（中國鐵路高速的標(biāo)志）2023/2/653二、傳統(tǒng)型普通鐵路，也稱搖擺式高速鐵路，以瑞典的技術(shù)最為成熟，商業(yè)速度在每小時(shí)200~250km。三、磁浮鐵路，日本、德國、美國目前只有中國上海市浦東國際機(jī)場(chǎng)有一條商業(yè)運(yùn)營的磁浮線，其他國家仍處于試驗(yàn)和試運(yùn)行階段。1998年，日本，實(shí)驗(yàn)速度達(dá)到539km/h。2023/2/6542023/2/655公路運(yùn)輸中，高速一般指高速公路航空運(yùn)輸中，高速指超音速，目前正在設(shè)想研制雙音速的民用飛機(jī)水路運(yùn)輸中，高速小型客輪，水翼船時(shí)速可達(dá)70km，氣墊船時(shí)速更高，飛翔船時(shí)速每小時(shí)可達(dá)160km以上。管道運(yùn)輸中，高速體現(xiàn)在高壓力，美國阿拉斯加原油管道的最大工作壓力達(dá)到8.2MPa。2023/2/6564.環(huán)?；?0世紀(jì)50年代開始，電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車取代蒸汽機(jī)車的牽引動(dòng)力現(xiàn)代化，到70年代，發(fā)達(dá)國家基本完成現(xiàn)代化改造我國20世紀(jì)末基本完成牽引力動(dòng)力現(xiàn)代化的本意是提高牽引動(dòng)力，更有效利用能源。2023/2/6575.智能化解決交通擁擠問題，除了修建新的道路和控制行駛車輛以外，另一個(gè)主要的途徑就是發(fā)展智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）。目前世界各國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)主要集中在城市交通和高速公路的研究，國外ITS的發(fā)展軌跡是公路交通-------城市交通------綜合交通。運(yùn)輸工具的駕駛更多地轉(zhuǎn)向依靠儀表、信號(hào)和輔助駕駛系統(tǒng)2023/2/6581.3.1交通運(yùn)輸在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用1.交通運(yùn)輸在國民經(jīng)濟(jì)中的地位為社會(huì)提供初級(jí)產(chǎn)品、滿足人類最基本的食品需要的農(nóng)業(yè)為第一產(chǎn)業(yè)；為社會(huì)提供加工產(chǎn)品和建筑物，滿足人類更進(jìn)一步生活需要的工業(yè)、采掘業(yè)、水電業(yè)、建筑業(yè)等為第二產(chǎn)業(yè)；為人類提供滿足物質(zhì)需要以外更高級(jí)需要的其他行業(yè)和部門為第三產(chǎn)業(yè)。1.3交通運(yùn)輸在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用2023/2/659第三產(chǎn)業(yè)劃分為流通部門和服務(wù)部門兩大部分，并將運(yùn)輸業(yè)列入第三產(chǎn)業(yè)的流通部門。2023/2/660運(yùn)輸業(yè)和各個(gè)國民經(jīng)濟(jì)部門有著緊密聯(lián)系，兩者相互促進(jìn)、相互制約。生產(chǎn)的規(guī)模、配置以及交換的性質(zhì)，很大程度上取決于運(yùn)輸條件，甚至有的企業(yè)是“以運(yùn)定產(chǎn)”。通過交通運(yùn)輸，國家才能把中央和地方、沿海和內(nèi)地、工業(yè)和農(nóng)業(yè)、城市和鄉(xiāng)村、生產(chǎn)和消費(fèi)，聯(lián)結(jié)成一個(gè)嚴(yán)密的有機(jī)整體。2023/2/6612.交通運(yùn)輸在國民經(jīng)濟(jì)中的作用1）交通運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)流通的物質(zhì)手段。對(duì)國家來說，交通運(yùn)輸可以保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和內(nèi)外貿(mào)易渠道的暢通，保證市場(chǎng)供需的平衡；對(duì)企業(yè)來說，縮短流通時(shí)間可以加速流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)、節(jié)省流動(dòng)資金。運(yùn)輸費(fèi)用在生產(chǎn)費(fèi)用中占有相當(dāng)大的比重2023/2/6622）交通運(yùn)輸是開發(fā)資源、優(yōu)化資源配置、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力合理布局和調(diào)整國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的紐帶。交通運(yùn)輸是國土資源開發(fā)的先鋒。2023/2/6633）交通是國民經(jīng)濟(jì)的重要生產(chǎn)部門，又是工業(yè)生產(chǎn)的巨大市場(chǎng)，是帶動(dòng)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。就業(yè)旅游業(yè)物流為建筑、采礦、冶金等部門提供了巨大的市場(chǎng)2023/2/6644）交通運(yùn)輸業(yè)在國防建設(shè)與防務(wù)方面有著不可低估的作用平時(shí)為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)戰(zhàn)時(shí)為軍事服務(wù)2023/2/6655）交通運(yùn)輸業(yè)上繳