交通运输业技术发展规律

交通运输业技术发展规律及技术创新的轨迹初探

摘要：本文重点分析了五种运输方式的技术发展历程，定性的分析交通运输业技术发展的规律及技术创新的轨迹，从而分析归纳交通运输业将来技术的创新方向，为交通运输业技术创新研究提供参考与建议。

关键词：交通运输业；技术；规律

交通产业是指提供交通运输服务的所有直接社会经济行为的总和，凡经营交通行业系统本身的行为，如运营、管理、检修及任何生产交通专用设备的部门均属交通产业[1]。交通运输业是国民经济的基础产业，与经济社会生活的各项活动息息相关。作为一个发展中国家，交通运输业对我国经济和社会发展更是起着显著的前导性作用。

科学技术是第一生产力，科学技术是交通运输业发展的催化剂是交通运输发展的首要推动力。本文通过对五种运输方式技术发展历程分析，论述交通运输业相关技术发展规律及技术创新的轨迹。

1五种运输方式技术发展历程

1.1铁路运输技术发展历程

铁路是国家的重要基础设施，国民经济的大动脉，铁路运输是由铁路、车站枢纽设备、机车车辆等要素协调配合，共同实现客货位移的现代化运输方式，具有牵引重量大，输送能力强、长途运输成本低等技术经济特征。与公路等运输方式相比，铁路运输技术要求相对较高、复杂程度较高。

1814，史蒂芬孙成功地制造了第一台蒸汽作动力的火车机车。1820年代，英格兰的史托顿与达灵顿铁路成为第一条成功的蒸汽火车铁路。很快铁路便在世界各地通行起来，且成为世界交通的领导者近一个世纪，直至飞机和汽车发明才减低了铁路的重要性。第二次世界大战后，以柴油和电力驱动的列车逐渐取代蒸汽推动的列车。1960年代起，多个国家均建置高速铁路。铁路运输技术主要包括高铁技术、重载铁路技术及铁路信息技术三个方面。

高铁技术：高速铁路具有运输能力大、占地少、环境污染低、安全、经济效益好等优势。1964年日本的新干线系统开通，是史上第一个实现“营运速率”高于时速200公里的高速铁路系统。其后逐渐出现了法国的TGV、德国的ICE等高铁技术。超导技术的研究和开发，给高速铁路技术带来了磁悬浮列车，磁悬浮列车具有速度快、噪声小、能耗低等优势，中国研发真空管道磁悬浮列车已走在世界的前列[2]。日本有关方面提出了开发“下一代智能列车”的构想，智能列车主要有智能；车体轻量化、大功率化；拐弯时速度高等特征。我国铁路从1997年开始了六次大提速，逐渐进入了高铁时代。

重载铁路技术：重载运输是指在先进的铁路技术装备条件下，扩大列车编组，提高列车重量的运输方式。重载技术在不断发展，重载机车方面：采用IGBT、IPM大功率变流器的交流传动技术，径向转向架技术，重载列车网络控制技术，重载内燃机车柴油机节油技术等；重载车辆方面：采用新型转向架及悬挂系统，铝合金或不锈钢车体降低空重比，双层集装箱车辆等技术。同时，出现了重载列车制动新技术—电控空气制动系统（ECP），新型重载轨道结构等新技术。

铁路信息技术：信息技术20世纪50年代开始应用于铁路运输系统，70年代先进的牵引动力和通信信号设备采用，计算机网络技术发展，美、加、日将信息技术和铁路运输结合，形成铁路运输信息管理系统。我国信息技术在铁路运输管理系统中应用，以全路运输管理信息系统（TMIS）建设为标志。中国在80年代深化信息技术应用，90年代开展全面应用，目前已形成全国铁路运输信息系统。铁路将发展智能运输信息系统IT IS。

1.2公路运输技术发展历程

公路运输是交通运输业的重要组成部分，公路运输具有直达性好、机动灵活等优点，同

时也存在载运量少，环境污染严重等缺点，因此公路运输在短途客货运输中备受青睐。公路运输在国民经济中的地位越来越重要。

公路运输的相关技术主要包括规划技术、养护技术、修筑技术、运营管理技术、环保技术、运载工具技术等多类技术。本文主要讨论道路技术、运载工具技术、运营管理技术三个方面[3]。

道路技术：公元前20世纪，阿拉伯埃及共和国人为建筑金字塔与人面狮身像，把大量巨石从采石场运到工地上，由此建造了道路。另外，在一些主要城镇的市场和道路上，采用平光的石板砌成，其中有些道路是用砖铺起，涂以灰浆，再铺上石头路面。18世纪，拿破仑时代的法国工程师特雷萨盖发明了碎石铺装路面的方法，并主张建立道路养护系统。

20世纪初，汽车获得了飞跃的发展，人们又开始大量修建沥青和混凝土铺装的公路。1931年，德国开始建设了世界上第一条高速公路，高速公路适应工业化、城市化的发展及汽车技术的快速发展，我国也于1988年建成第一条高速公路—沪嘉高速公路，经历了缓建初建和飞速发展（1998年至今）两个阶段。与高速公路相关的路面承载能力技术，路基稳定技术、修筑及质量检测技术、养护技术不断发展。

运载工具技术：人类社会早期，交通工具十分落后，古老的农业社会开始出现了马车，牛车等交通工具，18，19世纪人类经入了“科学的世纪”，詹姆斯·瓦特发明的现代蒸汽机的成型，标志着人类开类经入了新的交通发展阶段，经过一系列技术创新，产生了汽车这一交通工具。运载工具逐渐由以自然力—畜力的马车，向为以蒸汽、内燃机、电力等为动力的小汽车、大巴客车等方向转变。将来向混合动力，环保节能燃料，逐渐代替汽油，柴油等高污染燃料，向新型动力如氢燃料，太阳能，和生物燃料这一方向发展。在本身方面，车身更轻且结实，电子技术，高科技嵌入到汽车里，发展“智能汽车”使之更安全。

运营管理技术：公路运输运输管理技术逐渐由人管理，向机器管理，最终向信息化管理方向发展。我国从上世纪80年代末开始公路管理信息化工作，90年代中期，我国自行研发的路面管理系统、桥梁管理系统逐步推广应用。我国在“七五”、“八五”基础上进一步开发航测、卫星、遥感技术(全球卫星定位系统GPS)，推广计算机辅助设计，建立省级设计部门微机或小型机CAD系统。深入研究数据采集方法，完善数字地面模型，提高交通监控功能，扩大其功能的覆盖面.达到干线公路和桥梁的设计、绘图和概预算编制等作业基本实现自动化功能[4]。

21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，简称ITS)是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视[5]。

1.3航空、水路、管道运输技术发展历程

航空运输基本建设周期短，投资少，现代航空运输是社会生活和经济生活的一个重要组成部分。20世纪初，美国的莱特兄弟在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献。他们在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。

航空具有速度快、径路短、基建成本低等优点，同时存在运输成本高、易受气候影响等缺点，新航空技术开发主要目的是增大航空运输能力和提高航速，主要集中在空中公共汽车、高超速客机、巨型喷气飞机、具有耐高温发动机的飞机等技术。

与公路、铁路相比，水路运输具有初始基本建设投资少、水上航道的通过能力大等特点，