第一章 交通运输导论分解

道路工程专论一、课程的目的和任务•道路工程专论是总体介绍“道路与铁道工程”学科专业现状及发展情况的一门学位课程，讲述交通运输工程各种运输方式包括公路、铁路、水运、航空运输、管道以及城市交通运输的特点，重点介绍道路规划、设计、施工等方面的一般理论，新技术应用，存在的问题和发展趋势。•通过本课程的学习，使学生能全面了解道路工程的范围，从总体上把握道路工程的知识体系，为进一步学习和研究打好基础。二、课程的主要内容章次章、节讲课讨论合计（一）交通运输导论22（二）道路规划概论44（三）道路设计22（四）地基处理新技术426（五）路基工程22（六）路面基层628（七）路面新技术426（八）路面施工工艺224（九）道路设计规范的演变426学时合计301040参考书•沙庆林编著.《高等级公路半刚性基层沥青路面》.人民交通出版社，1999•沈金安.《改性沥青与SMA路面》.人民交通出版社，1999•张登良编著.《沥青路面》.人民交通出版社，1999•邓学钧\黄晓明编著《路面设计原理与方法》人民交通出版社，2001•张肖宁著。《沥青与沥青混合料的粘弹性力学》人民交通出版社，2006第一章交通运输导论•介绍交通运输系统中各种运输方式特别是公路运输的性质、组成、特点、相应理论、存在问题和发展方向，使学生能总体上掌握本学科、本专业的现状和发展趋势。运输的定义•运输–定义：用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动。其中包括集货、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等一系列操作。–特点：对物的空间位移。运输的功能和职能•功能–改变物品的时间状态–改变物品的空间状态•职能–物品位移–短期储存运输和物流•现代物流的构成运输储存包装装卸搬运信息流通加工资源物流服务配送运输和物流•运输在物流中的地位–运输是物流的主要功能要素之一–运输是社会物质生产的必要条件之一在生产过程中，运输是生产的直接组成部分；在社会上，运输是生产过程的继续–运输可以创造“场所效用”–运输是“第三利润源”的主要源泉运输承担大量的动力消耗、大跨度的空间转移；运费一般占物流费用的50%；第一节交通运输系统的组成和特点•一、交通运输系统的组成•一个交通运输系统主要由下列五个基本部分组成：•1、运载工具•如火车、汽车、船舶、飞机、管道等，用以装载所运送的旅客和货物；•2、站场•如火车站、汽车站、机场、港口等，作为运输的起点、中转点或终点，以供旅客和货物从运载工具上下和装卸；一、交通运输系统的组成•3、线路•如有形的铁路、道路、河道、管道或无形的航路等，作为运输的通道，供运载工具由一个站场点驶行到另一个站场点；•4、交通控制和管理系统•为保证运载工具在线路和站场上安全、有效率地运行而设置的各种监视、控制和管理装置和设施，如各种信号、标志、通信、导（助）航以及规则等；•5、设施管理系统•为保证各项交通运输设施处于完好或良好的使用或服务状况而设置的设施状况监测和维护（维修）管理系统。运输方式•铁路运输•公路运输•水运运输•航空运输•管道运输二、交通运输系统的性能•1．普遍性（ubiquity）或通达性（accessibility）•主要指进出交通运输系统的出入口数量、这些出入口之间交通运输线路的直捷程度以及系统适应各种交通量的能力等方面的性能。它直接关系到使用者进出和使用该系统的便利性。影响普遍性的主要因素是交通运输线路网的密度和进出系统的出入口或站场的数量。二、交通运输系统的性能•2．机动性（mobility）•可定义为交通运输系统在单位时段内处理交通运输对象数量的能力，它包括系统的通行能力（或容量）和系统内交通流的速度两个方面。二、交通运输系统的性能•3．效率和效益（efficiency）•包括为修建和维护交通运输系统基础设施所需投入的资金量，使用该系统所需支付的运行费用（能源消耗、运载工具和基础设施的耗损、控制和管理费用等），系统的可靠性和使用的安全性，系统对周围环境的负面影响等方面。二、交通运输系统的性能•4．服务对象和服务水平（serviceability）•交通运输系统适宜于输送的对象（货物或旅客的类别），系统所提供的服务质量（舒适性、频率等）。三、各种运输方式优缺点比较运输方式技术性经济性适合运输距离运行速度运输能力通用性受自然环境影响安全性准时性灵活性运输成本基础设施成本设备单价总运量单位运力门到门紧急运输近距远距能耗投资铁路快大较大好小好好不能不可高低高高较小高远距公路较快小小好中好较好可以可以低较高高低高较小中短途水运最慢最大最大好大差差不能不可高最低低高小小远距民航最快最小大好大好好不能不可高最高高最高最大高远距管道－大很大不好小好好能－－－低低最小高远距运输方式的特点－铁路•优点–从技术性能看1）运行速度快；2）运输能力大；3）受自然条件限制较小，连续性强，能保证全年运行；4）通用性能好，可从事客货运输；5）到发时间准确性高；6）运行平稳，安全可靠；7）长距离运输运费便宜，经济性较好。运输方式的特点－铁路–从经济指标看1）铁路运输成本较低；2）能耗较低，低于汽车和航空运输，高于水路运输；运输方式的特点－铁路•缺点1）投资较高，单线100-300万元/公里，复线400-500万元/公里；2）建设周期长，占地多3）近距离运输费用高；4）紧急情况下往往不能及时获得运输机会。适合：中、长距离，大运量，时间性强，可靠性要求高的货物。运输方式的特点－水路•优点–从技术性能看：1）运输能力大；2）运输条件好的航道，通过能力几乎不受限制；3）通用性较好；4）适合大宗货物长距离运输，运费低，经济性好。运输方式的特点－水路•从经济技术指标看1）水运建设投资省；2）运输成本低；3）劳动生产率高；4）平均运距长；5）是发展国际贸易的强大支柱。运输方式的特点－水路•缺点1）受自然条件影响较大；2）运送速度慢，货物在途时间长；3）在港装卸费用高；4）与铁路和汽车比，运输的安全性和准时性较差。适合：运距长、运量大、时间性不太强的大宗货物运输。高速集装箱船发展后，将更适合小批量的准时运输。运输方式的特点－公路•优点•1）机动灵活，货物损耗小，运输速度快，可以方便、及时地提供“门到门”服务；•2）投资高，修建公路的材料和技术比较容易解决，易在全社会广泛开展，最大优点；•3）在中、小批量的近距离运输中，运费较低，经济性好。运输方式的特点－公路•缺点：1）运输能力小，不太适合大宗货物运输；2）运输能耗高，仅比民航运输低；3）运输成本高，仅低于民航运输；4）劳动生产率低，仅比民航运输高。5）无法运送大件物资；占地多。适合：在内陆地区运输短途货物，与铁路、水陆联运，深入偏僻的地区运输货物。运输方式的特点－空运•优点1）速度快；2）机动性好，可以到达其他运输方式难以到达的地方；3）适合运费负担能力强的小批量商品的中长距离运输。缺点：飞机造价高，能耗大，运输能力小，成本高，技术复杂，运输物品的重量和尺寸受限制。运输方式的特点－管道运输•优点1）运输量大；2）运输工程量小，占地少；3）能耗小，所有运输方式中最低；4）安全可靠，无污染，成本低；5）不受气候影响，可以全天候运输，送达货物的可靠性高；6）管道可以走捷径，运输距离短；7）可以实现封闭运输，损耗少。运输方式的特点－管道运输•缺点1）专用性强；2）管道起输量与最高输送量间的变化幅度小。四、综合交通运输系统的组成结构及其变化趋势•1．世界综合交通运输系统的组成结构及其变化趋势•19世纪以前，水路交通运输占据了主导地位。•19世纪上半叶，水路交通运输有了迅猛的发展。铁路交通运输开始发展。四、综合交通运输系统的组成结构及其变化趋势•于19世纪下半叶和20世纪前20年期间，铁路交通运输出现了大发展，而水路交通运输则出现了萧条。汽车和飞机以及管道出现。•20世纪20年代以后，水路交通运输又重新有所振兴，而铁路交通运输却日益萎缩，道路和航空交通运输得到较快发展，形成了5种运输方式并存的局面。表1-3美国各种运输方式的构成比例（％）年货物运输量旅客运输量铁路道路水路管道航空铁路道路水路管道航空194061.347.9119.1311.620.018.7190.460.46-0.37195058.6912.3916.1912.70.038.1289.570.3-0.01196043.5122.516.7617.180.062.8692.370.27-4.5197039.9721.4415.9822.430.180.9288.730.34-10.012．我国综合交通运输系统的组成结构及其变化趋势表1-4我国各种运输方式的旅客运输构成比例（％）年旅客运输量旅客周转量铁路公路水运航空铁路公路水运航空19507711.311.70.0188.55.36.10.04196057.930.511.60.0276.316.570.18197040.347.512.10.0269.723.36.90.1719802765.27.70.160.6325.71.7199012.483.93.50.246.446.62.94.120007.191.11.30.536.954.30.87.9表1-5我国各种运输方式的货物运输构成比例（％）年货物运输量货物周转量铁路公路水运管道航空铁路公路水运管道航空195046.341.212.40086.6211.300196039.441.519.10075.43.620.900197045.437.816.90076.2320.400198020.469.97.81.9047.66.4424.10199015.674.68.31.6040.612.844.22.40200013.176.591.4031.313.853.41.40.1各种运输方式的货运量比较2003年全国运输数据统计：货运量比较（总货运量154亿吨）14%75%10%0.014%铁路公路水运民航货运周转量的比较2003年全国货物运输周转量比较（总周转量53233亿吨公里）铁路,32%公路,13%水运,54%民航,0.32%分析这些数据，可以归纳出下述情况：•(1)我国各种运输方式的组成结构也经历着同发达国家相似的变化过程，铁路运输的比重逐年下降，公路运输的比重逐年上升，航空旅客运输迅速增长。•(2)铁路运输目前仍占主导地位，是综合交通运输系统的骨干。•(3)远洋船队和远洋货运有较大增长。但内陆河道水路运输的比重逐年下降。•(4)航空运输的增长速度最快，特别是客运。•(5)管道运输随我国石油和天然气工业的发展，在20世纪70年代有较大的发展，而到80年代以后增长不快，因而所占比重反而略有下降。公路运输－概况•2006年：–公路总里程：193万公里，•等级公路144万公里，占75%•高速公路近4.54万公里–2005年公路货运量：131.4亿吨，占全社会货运总量的74％–2005年公路货运周转量：8475.8亿吨公里，占全社会货运周转量的13％公路运输－中国和发达国家对比欧美中国基础设施公路密度高公路网密度不均衡很多高速公路已经免费，降低运输成本高速刚刚开始成网，均为收费公路。货运站点分布合理物流园区刚刚起步运输车辆封闭化，以敞开式为主近距运输小型化，远距运输大型化远近均以中型车为主货车运输的平均运距300公里，运输速度高平均运距61公里，速度低公路运输－中国和发达国家对比欧美中国经营管理揽货全面代理化，空载率低散乱，空载率高运输服务专业化刚刚开始专业化分工人员配置合理管理水平落后，人员素质低。运输管理技术手段先进，条码分拣和GPS普遍应用落后标准化托盘运输，大大提高了装卸效率使用托盘不普遍、不标准，托盘周转困难减少国国之间的障碍，增进货物流通条块分割，地方保护主义严重公路运输－公路建设规划•我国“十五”期间公路交通建设的重点是：–全面建成“两纵两横三个重要路段”•北京至沈阳线•北京至上海线•西南地区出海通道–“五纵七横”（3.5万公里高速）国道主干线系统建成75%•绥芬河至满洲里黑龙江同江至海南三亚•丹东至拉萨北京至福州•青岛至银川北京至珠海•连云港至霍尔果斯二连浩特至河口•上海