交通运输工程学

第一章绪论交通运输系统的构成交通运输系统是指一定空间范围（国家或地区）内由几种运输方式、技术设备，按照一定历史条件下的政治、经济和国防等社会运输要求组成的运输线路和运输枢纽的综合体。

包括：（1）载运工具（2）站场（3）线路（4）交通控制和管理系统（5）设施管理系统（6）信息管理系统按照载运工具和运输方式的不同，交通运输系统由铁路、公路、水运、航空和管道这五种基本运输方式构成。

交通运输发展趋势：专门化大型化高速化环保化智能化专门化：以运输工具为主体的运输对象专门化，由客货混载发展为客货分运。

客货运输工具的专门化，近期表现为专用载货工具的发展，出现专门运输某一类货物的运输工具，集装箱船、集装箱拖车、集装箱平车、液化气船、罐车、散货船等。

以运输方式为主体的运输对象专门化，比较典型的是海运，它几乎在全世界放弃了客运，而专门从事货运。

铁路的发展也已到了客货越来越不兼容的年代。

从世界范围看，经济发展到较高水平之后，铁路货运与铁路客运的兼容性越来越差/一般的趋势：国土辽阔的大陆性国家铁路以货运为己任，正在放弃客运，如美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国；国土较小或多岛屿国家的铁路则以客运为己任，逐渐放弃货运，如英国、日本等。

高速化不仅仅是速度的一般性提高，更多的是常速“极限”的突破。

在铁路运输中：在20世纪60年代，高速的概念是时速200km以上。

目前，正在发展的高速铁路有三种类型。

1）传统型高速铁路日本于1964年投入使用，时速超过200km。

目前，运营中的高速列车最高时速在325km~372km，最大商业时速在270km~275km。

法国于1981年开始使用高速铁路，商业时速在270km~300km。

2）传统型普通铁路瑞典的技术最成熟，商业速度200km/h~250km/h。

3）磁浮铁路日本、德国、美国对此都有着浓厚的兴趣。

目前只有中国上海市浦东国际机场有一条商业运营的磁浮线，其他国家仍处于试验和试运行阶段。

日本：1979年12月曾创下了516.5km 的时速；法国：1990年创造了515.3km的时速。

1998年，纪录被日本打破，实验速度达到539km。

第二章运输需求分析与预测运输需求概述1．按运输需求的表现形式划分，运输需求可以分为显性运输需求和隐性运输需求。

显性运输需求（也称为现实运输需求），指由社会经济发展和人民生活水平提高等因素而产生并得以实现的人或物的位移需求，其实现形式是实际运输量。

隐性运输需求（也称为潜在运输需求）指在一定社会经济条件下已经客观产生但由于供给不足、无支付能力等因素而无法实现的人或物的位移。

2．按运输需求实现的方式划分，运输需求可以分为公路、铁路、水运、航空、管道等运输需求。

3．按运输需求实体的类型划分，运输需求可以分为客运需求和货运需求。

客运需求是指在一定社会经济条件下，由人类生产生活产生的空间位移的需求。

货运需求是指在一定社会经济条件下，由人类生产生活产生的物质资料空间移动需求。

根据运输货物批量不同，可以分为零担货运需求 一次承运的货物批量小，且货物种类、去向、距离均不同 整车货运需求 一辆车或一辆车以上的车运送同一批货物的运输需求 集装箱运输需求 运输精密、贵重、易损等适宜集装箱货物的需求根据货物的时效性不同，可以分为时间敏感性货运需求和非时间敏感性货运需求。

举例 如：鲜活易腐类产品（鲜花、活动物、海产品）、快件（邮件、包裹、小件急货等）和急货。

运量预测的类型按照预测期的长短，还可以分为短期预测、中期预测和长期预测。

假如以年作为预测的时间单位，一般1～5年可以称为短期预测，5～10年为中期预测，10年以上则属于长期预测。

运量预测方法： 1.定量预测时间序列法的优缺点优点：数据少、简便，只要研究的运量时间数列趋势没有大的波动预测效果较好。

缺点：无法反应运量变化的原因趋势外推法，一般包括6个阶段：选择预测趋势线的函数类型；收集数据；拟合曲线；趋势外推；预测结果分析和说明；研究预测结果在决策和规划中的应用。

回归分析：一元线性回归自变量可以是时间，也可以是其他变量，用i x 表示 影响因素，用i y ∧表示待预测的因变量。

一元线性回归方程如下ii bx a y +=∧式中：iy ∧——第i 期的预测值；ix ——影响因素在第i 期的值；a ，b ——回归系数。

乘车系数法：是以总人口和平均每人乘车次数预测旅客发送量的方法。

乘车系数法的计算公式为βt t M Q =式中：tQ ——预测期运量；tM ——预测期的总人口； β——乘车系数。

产值系数法：是根据预测期国民经济的总量指标和确定的每单位产值所引起的货运量或客运量去预测总运量的方法。

产值系数法所采用的公式为ct t M Q β=式中：t Q ——预测期总运量；t M——预测期产值指标（万元）； c β——产值系数（吨/万元或人/万元）。

产运系数法：是根据某种货物的运量随其生产总量发生变化的规律性，预测货运量的方法。

产运系数的计算公式为M Q=γ式中：γ——某年产运系数；Q ——某种货物的年发运量； M ——其该年的总产量。

在γ值比较稳定的前提下，按产运系数计算该货物预测发送量的公式为 αt t M Q =式中：t ——代表预测年份。

2.常用的定性预测方法 （1）运输市场调查法运输市场调查法是通过一定的方法征求购买运输产品的顾客的意见，了解顾客购买的意向和心理动机，从而对运输需求情况进行收集、记录整理和分析，在此基础上进行运量预测的方法。

运输市场调查法一般采用抽样调查，既可以利用口头询问方式，也可以利用书面询问方式。

（2）专家咨询法 （概念）专家咨询法是以预先选定的专家作为征询对象，并与适当数量的专家建立直接的函讯联系，预测小组以匿名方式发函征求专家意见，将收集到的专家意见汇总整理，作为参考资料再发给每个专家，供他们分析判断，提出新的论证。

如此反复多次，专家的意见逐步趋于一致。

（3）类比法类比法是应用经济现象间相似性的发展规律，通过找出先导事件进行预测。

先导事件可以是历史上发展过的同类事件，也可以是国外或其他地区发生过的同类事件，还可以是其他领域发生过的同类事件。

这一方法在运量预测中也可以使用。

社会经济运动是有规律的，但人对这一规律的认识能力在当前是有限的，因此预测误差是不可避免的。

第三章 公路运输公路运输主要技术经济指标1．反映车辆运输生产效率的指标 （1）％行程全程载货（客）行程里程利用率＝100⨯（2）％）位标记载货（客）吨（座）位实际载货（客）吨（座吨（座）位利用率＝100⨯（3）实载率是综合反映车辆上述两个方面利用率的指标。

对于单一的车辆而言，该指标计算如下：吨位利用率里程利用率实载率⨯= （4）％主挂车合计完成周转量挂车完成周转量拖运率＝100⨯（5）综合反映车辆运输生产效率的指标吨（座）位一定时期车辆平均标记量同期内完成的运输周转车吨（座）期产量＝2．反映公路运输消耗水平的指数 （1）反映燃料消耗水平的指数100⨯计算期行驶里程同期油耗量百公里油耗＝（2）反映维护与修理消耗指数1000⨯计算期行驶里程费同期发生的保养、维修千公里维修费用＝（3）反映轮胎消耗指标在公路运输业，轮胎消耗是单独反映的，其指标为报废轮胎行驶里程公路运输系统的组成：根据交通量及其使用任务、性质分为：两类五个等级 汽车专用路 高速公路 一级公路 二级公路 一般公路 三级公路 四级公路 汽车专用路 （1）高速公路具有四个或四个以上车道，设有中央分隔带，全部立体交叉并具有完善的交通安全设施与管理设施、服务设施，全部控制出入，专供汽车分道高速行驶的公路。

四车道高速公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为25 000～55 000辆；六车道 45 000～80 000；八车道 60 000～100 000 （2）一级公路与高速公路设施基本相同，只是部分控制出入，一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小汽车年平均昼夜交通量为15 000～30 000辆，是连接重要的政治、经济中心，通往重点工矿区、港口及机场等专供汽车分道行驶的公路。

（3）二级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为 3 000～7 500辆，为连接政治、经济中心或大工矿区、港口及机场等专供汽车行驶的公路。

一般公路： （1）三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为1 000～4 000辆，为沟通县以上城市的公路。

（2）四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为1 500辆以下，为沟通乡（镇）、村等的公路。

根据公路网的规划和远期交通量的发展，从全局出发结合公路的使用任务、性质等综合决定。

远景设计年限：高速公路、一级公路为20年； 二级公路为15年； 三级公路为10年；四级公路一般为10年，也可以根据实际情况适当缩短。

注：AADT 为标准车的年平均日交通量。

交通信号最主要的交通控制设备，是用于在时间上给互相冲突的交通流分配通行权，使各个方向和车道上的车辆安全而有序地通过交叉口的一种交通管理措施。

交通信号基本上可分为定时式和感应式： 1）定时式利用定时控制器，按预先设定的时间顺序，重复变换红、黄和绿三色灯。

信号周期时间可按照交叉口处不同方向车流的情况预先规定一种或几种。

2）感应式通过车辆检测器测定到达交叉口的车辆数，及时变换信号显示时间的一种控制方式。

能充分利用绿灯时间，提高通行能力，使车辆在停车线前尽可能不停车，从而可得到安全通畅的通车效果。

造价较高。

汽车分类等级 高速 一级 二级 三级 四级 AADT （辆/d ） >25 000 15 000～30 000 3 000～7 500 1 000～4 0001 500（双车道）标准车 小客车 小客车 中型货车 中型货车 中型货车出人口控制 完全控制 部分控制 设计年限（年）20 20 15 10 10 M 类（客车） N 类（货车） M1 座位数（包括驾驶员座位在内）≤9 N1 最大设计总质量≤3.5t M2 座位数（包括驾驶员座位在内）>9 厂定最大总质量≤5t N2 3. 5t<最大设计总质量≤12t M3 座位数（包括驾驶员座位在内）>9 厂定最大总质量>5t N3 最大设计总质量>12t汽车型号表示或用汉语拼音字母表示用阿拉伯数字表示企业名称代号车辆类别代号主参数代号企业自定代号专用汽车分类代号产品序号企业名称代号：一般由企业名称头两个汉字的第一个拼音字母表示。

车辆类别代号：1——货车；2——越野汽车；3——自卸汽车；4——牵引汽车；5——专用汽车；6——客车；7——轿车；8——（暂空）；9——半挂车及专用半挂车。