交通运输工程导论复习资料

我国交通运输业的发展现状及趋势 我国从计划经济向市场经济转变后,对交通运输的要求越来越高，为适应国民经济和社会发 展的需求，应优先发展交通运输业，加快交通现代化步伐，从被动适应逐步转向对国民经 济的先导促进作用。发展综合交通运输系统是当代运输业发展的新趋势、新方向，它是增 强有效运输生产力，缓解交通运输紧张状况的途径之一，也是经济地发展运输业，提高经 济效益的重要方法。发展综合交通运输系统是一个必然趋势，因此应该配合国家总体发展 战略，统筹考虑经济布局、人口和资源分布、国土开发、对外开放，以及国防建设、经济 安全和社会稳定对交通运输的要求。充分体现各种运输方式的技术经济特征和比较优势， 合理配置、集约利用运输线路资源，衔接优化各种运输设施空间布局。建设综合运输大通 道与扩大交通网覆盖面相结合，提高网络承载能力与增强运输机动性相衔接，各种运输方 式之间及与城市交通系统相协调。以人为本，强化枢纽衔接和一体化运输设施配置，促进 现代综合交通体系的建立，满足便捷、舒畅、高效和安全的运输服务需求。注重节约和集 约利用土地，节能减排，整合既有资源，保护生态环境，加强交通安全。以发展为主题， 全面提升运输供给能力和服务水平；以体制改革为保障，促进运输市场体系的完善；以构 建现代综合运输体系为主线，加强综合运输大通道和枢纽建设；以协调发展为基本立足点， 进一步改善区域交通和农村交通条件；以科技应用创新为动力，推进交通运输信息化和智 能化建设 实现运输合理化的途径 1、提高运输的实载率 提高运输的实载率是指在现有的运输条件下，尽可能达到合理运输的规模。 它有两层 含义： 一是单车实际载重运距乘积和标定载重量与行驶里程乘积的比率。 二是车船的统计指标，即一定时期内车船实际完成的货物运输周转量占车船载重量与行 驶里程乘积的比率。 2、减少动力投入，增加运输能力 这种合理化的要点是，少投入、多产出，走高效益之路。 3、大力发展社会化运输体系 社会化运输是指为实现运输的综合优势而将各种运力综合起来，将各个生产单位的运输 任务尽量交给专业物流企业来做，以充分利用各种运输手段的优势，尽量做到综合考虑， 能够统一安排运输工具，避免对流、倒流、空驶等不合理运输的出现，从而提高物流运输 绩效水平。 4 开展中短距离铁路公路分流， “以公代铁”的运输。 5、分区产销平衡合 理运输 6、尽量发展直达运输 7、合装整车运输 8、配载运输 9、 “四 就”直播运输 “四就 ”直拨运输就是就厂直拨、就站拨、码头直拨、就库直拨、就车、船过载等简称 为“四就”直拨 10、发展特殊运输技术和运输工具 11、通过流通加工，是运输合理化。 运输合理化的途径有以下几方面： (1)运输网络的合理配置。应该区别储存型仓库和流通型仓库，合理地配置各物流基地(或 物流中心)，基地的设置应有利于货物直送比率的提高。 (2)选择最佳的运输方式。首先要决定使用水运、铁路、汽车或航空。如用汽车，还要考 虑车型(大型、轻小型、专用 )，用自有车或是委托运输公司。 (3)提高运送效率。努力提高车辆的运行率、装载率，减小空车行驶，缩短等待时间或装 载时间，提高有效的工作时间，降低燃料消耗。 (4)推进共同运输。提倡部门、集团、行业间的合作和批发、零售、物流中心之间的配合， 提高运输工作效率，降低运输成本。 空中交通管制系统任务划分 现代空中交通管制涉及飞行的全过程,即从驶出停机坪开始,经起飞爬升，进入航路，通过 报告点到目的地机场降落为止，飞机始终处于监视和管制之下。在这个过程中，管制分为 三级：塔台管制、进近管制和区域管制。 塔台管制 塔台设在机场，主要是维持机场的飞行秩序、指挥滑行和起降、防止碰撞。各国的管制 范围不一，视空域、飞行量和管制能力而定，在中国通常为 100 公里左右。 进近管制 对处于塔台管制范围和区域管制范围之间的进场或离场飞机实施管制。其范围有时较大， 可达 180 公里以上，可以包括几个机场。 区域管制 也称航路管制，由区域管制中心执行，主要是使航路上的飞机之间保持安全间隔。它能 对飞机实施竖向、纵向或横向调配,以避免碰撞, 确保安全。 管制系统 主要有两类：执行塔台和进近管制的终端区管制系统，执行区域和高空管制的区域管制 系统或区域管制中心。 终端区管制系统：通常包括由一次雷达、二次雷达构成的数据获取分系统、由电 子计算机构成的数据处理分系统、由雷达综合显示器和高亮度显示器构成的显示分系统、 以及由图像数据传输、内部通信、对空指挥通信构成的通信分系统等，执行塔台和进近两 级管制任务。这个系统的主要功能是：对装有应答机的飞机进行自动跟踪；进行代码呼号 相关；显示飞行航迹和有关数据；用人工输入或直接接收邻近管制中心的飞行计划；对输 入的计划进行简单处理；进行低高度数据。美国的自动雷达终端系统 ARTS-和 ARTS-是 典型的终端区管制系统。前者用于中小型机场，后者用于大型机场（图 1） 。 区域管制系统：执行区域管制任务，有时也担负高空管制。它通常包括：由多部 远程一次雷达与二次雷达以及由雷达与飞行计划数据传输设备构成的数据获取和传输分系 统；由多部计算机构成的飞行计划和雷达数据处理分系统；由雷达综合显示器、飞行数据 显示器和飞行单打印机等组成的显示和数据终端分系统；由内部通信、对外直通电话和对 空指挥通信组成的通信分系统。区域管制系统的主要功能是：自动接收、处理多部雷达数 据和飞行计划信息；跟踪监视飞机、预测碰撞并提供可选择的调配方案；实行区域管制和 区域间的自动管制交接；显示各种有关飞行的数据（包括气象数据） ；自动打印飞行进程单 和同相邻中心交换飞行数据。美国的国家空域管制系统 (NAS)和法国的自动化综合空中交 通雷达管制系统（图 2）都属于典型的区域管制系统。 空域结构与管制过程 空域是指地球上空可供飞行的广大空间，实际能利用的只是 其中极小的一部分。在人口众多的城市之间，大都划有空中航路。最为繁忙的地区是终端 区和机场。飞机是从停机点转到二维平面上起飞，又转入三维空间飞行；相反的过程就是 从飞行转到停机。终端区和机场是飞行活动的集散处。 空中导航系统 空中航路和航路网都是以国际标准导航系统，如伏尔导航系统、地美依导航系统、伏尔 地美依导航系统或伏尔塔克导航系统等作为地面基准规划而成的。航路分为低、高两层， 低层从海拔 200 米起至 5500 米,适应低性能飞机飞行的需要；高层从 5500 米至 14000 米， 适应高性能飞机按仪表飞行规则飞行。在 5500 米至 30000 米间飞行的飞机，必须装设合 格的通信、导航、雷达信标应答器等设备。在 14000 米以上，可依地面导航台直飞，而不 限于规定的航路。 终端区是以机场为中心、以约 10 公里的半径范围向上延伸成圆形空域。海洋空域是国际 空域，范围在海岸线 83-185km 以内, 最远不超过 185km，从海平面以上 6001500 米起向 上延伸。大陆上空还可根据需要划分为禁飞空域、限制空域和飞行训练空域等。 保持空中飞行间隔是保障飞行安全的重要方法。由于飞机飞行速度差别很大，一般规定， 在无雷达监视的情况下纵向间隔应在 2040 公里之内。地面沿途如用雷达监视,纵向间隔 可减到 510 公里, 垂直间隔须保持 300 米。横向间隔指对面交错或平行飞行，在 5500 米 高度以下须保持 15 公里,在雷达监视时可减到 6 公里。在海洋上空，纵向间隔与横向间隔 可放宽到 170 220 公里。 在规定航道上飞行，除无线电导航设备保障飞行准确外，控制和监视飞行间隔是空中交 通管制系统的主要职责。为此，空中交通管制系统大都采用控制放飞时间，以及飞机在规 定地点和时间向地面报告位置等方法。如采用雷达监视，可连续监控间隔。飞机自备的防 撞装置尚处于研究之中。 空中交通管制主要分为起飞、航途和到达终端区着陆三个阶段（图 3） 。在到达终端区着 陆阶段常遇到堵塞情况。为此，到达的飞机须雷达显示器在规定空域分层排队降落。仪表 着陆系统或其他助降设备是完成这种作用的关键设备（图 4） 。现代微波着陆系统已经研制 成功。多架飞机到达终端着陆，一般是按照先到先降的原则。当飞行业务达到饱和时，航 行管制系统可实行流量控制。 空中交通管制电子系统 空中交通管制电子系统包括通信、导航、监视、目标获取 和处理，以及显示等设备。通信是最根本的航行管制手段。传统方式是空中与地面之间用 无线电话，地面之间用有线电话或无线电话。数字通信适应现代繁忙的飞行业务需要。雷 达数据遥传也属于通信范围。 雷达检测 雷达是空中交通管制系统中非常重要的手段。雷达回波包含有丰富的信息，在航路上， 一般使用航路监视雷达，覆盖范围可达 370 公里（半径）,监视高度可达 18 公里，但低空 覆盖范围较差。航路雷达使用 L 频段或 S 频段。在终端区和机场上一般使用 S 频段雷达， 其作用距离只要求 111 公里。终端区雷达也可用来指引飞机进入跑道延长线上空。二次雷 达即雷达信标，从地面向飞机发送数雷达信标字通信询问信号,飞机向地面应答（图 5） 。询 问与应答信号均采用编码方式，应答中含有飞机识别信息和高度数据。雷达信标可以单独 工作，但常与航路雷达和机场雷达配合工作。 雷达捕获目标所得数据，经过处理才成为有用的信息。因此，电子计算机是航管系统中 的重要组成部分。 雷达数据显示利用平面位置显示器(见雷达显示器) ，飞机回波呈现为小弧形，而动目标显 示电路所不能消除的气象和地面回波则以大面积出现。二次雷达在图像译码器中只显示回 答码正确的目标。 容量 影响飞行业务容量的因素有气象条件、飞行位置的准确度、飞行密度、飞行间隔、 飞行性能、飞行技术、空中交通管制人员的工作能力和空中交通管制设施等。一个航管区 内交通量受空域和数据传输( 通信) 速度的限制。航路上的飞行量决定于机场的接受能力。 图 6 为繁忙终端管区的复杂状况。 中国铁路标准规矩： 轨距分为三种宽轨、标准轨、窄轨。我国大部分地区采用标准轨（1435mm+3、1435mm- 3） ，在云贵地区有解放前和解放初期修建的窄轨铁路，也称米轨，因为轨距为一米，还有 部分地方铁路和厂矿自营铁路也采用米轨，近年来已经基本没有了。 前苏联轨距采用宽轨，所以我国与之联通的亚欧大陆桥在国境线过轨时，需要更换台车。 轨道类型 为使轨道成为一个整体，要根据铁路的具体运营条件,使轨道各部分之间的作用相互配合, 并考虑轨道、车辆、路基三者之间相互作用的配合协调。这就要求将轨道划分类型。轨道 类型的内容包括钢轨类型，连接零件种类，轨枕的种类和配置，道床材料和断