交通运输工程概论

1、.交通运输工程导论第一章 运输和交通系统1.运输、交通的概念及其区别与联系运输是指借助交通网络及其设施和载运工具，通过一定的组织管理技术，实现人和物空间位移的一种经济活动和社会活动 .构成运输的四个基本要素：运输网络及设施，载运工具，组织管理系统和运输对象（人和物）。交通被定义为：通过一定的组织管理技术，实现载运工具在交通网络上流动的一种经济活动和社会活动。交通的三个要素：公共交通网络及其设施，载运工具和组织管理系统.运输和交通的关系 同一过程（载运工具在交通网上的流动）中的两个方面交通关注载运工具的流动情况，包括流量大小和拥挤程度等；b.运输关注载运工具上所载运的人和物的多少和输送的距离等。

2、习惯上将 交通 和运输 二词合并使用，合并起来可以理解为：载运工具在交通网上流动和载运工具载运人和物在两地之间位移的经济活动和社会活动的总称 。区别见上，要素不同！交通运输系统的组成及各类交通运输系统的特点和适用性组成：载运工具 、站场、 线路、 交通控制和管理系统、 设施管理系统 （五个）各类交通运输系统的特点装载能力递减：水运铁路航空公路线路上通过能力水运最大成本递增：管道海运内河铁路公路航空除了与运量有关的固定费用以外，还与运输距离和运载工具的载运能力有关。能源消耗水运最低，铁路，公路，航空依次递增占地水运最少，航空，铁路（30 亩 /KM ），公路（ 60 亩/KM ）环境污染 水运最

3、小，公路最严重技术速度 水运最低，空运最高运输经常性和机动性 管道水运铁路航空公路水路运输系统的分类及沿海港口群的分布水路运输系统分为内河、沿海、远洋三部分。沿海港口群的分布 ： 环渤海（大连、天津、青岛等）长三角（上海、宁波 -舟山等） 珠三角（广州、深圳港口群）东南沿海西南沿海港口群.第二章 载运工具的运行特性1.轨道载运工具的应用类型及其区别类型包括：有轨电车、轻轨列车、地铁列车、市郊铁路列车、普通铁路列车、高速铁路列车、高速磁浮列车。 （七个）有轨电车由 1、2 或 3 辆组成；每辆车有 4-6 个轴，长 14-23 米，宽 2.4 2.6 米；运行速度小于 20 公里 /小时，动力性

4、和舒适性较好，正点率较低，单向旅客输送能力一般低于 1 万人次每小时。传统有轨电车在我国已经被淘汰，上世纪 5060 年代就基本拆除，而经过技术革新的现代有轨电车在法、 德、西等一些欧洲国家出现并成功运营， 我国天津于 2007 年在滨海新区建成和运营了我国第一条现代有轨电车线路， 上海于 2009 年在浦东张江开发区建成和运营了第二条现代有轨电车线路， 新的有轨电车单向旅客输送能力可达到 3 万人次每小时，最高运行速度可达到 70 公里 /小时。轻轨列车单向输送能力为 1-3 万人 /小时的轨道交通系统4 轴、 6 轴单铰接车、 8 轴双铰接车长度一般为 14-20 米，交接车辆长度为20-

5、32 米，车辆宽度为2.4-2.7 米；特点：加减速性能好 ;车轴较轻、转弯半径小 ;运行速度较低，速度为 60-80km/h 。有钢轮钢轨轻轨车、悬挂式独轨车、跨坐式独轨车、磁悬浮车、自动导轨车、直线电机车、橡胶轮车、气浮车等地铁列车单向输送能力为3 万人 /小时以上的城市轨道交通系统。由 4 轴车辆编组而成的电动列车， 3-8 节车厢在地下、地面和高架专用道上行驶每辆车长 16-23 米，宽为 2.7-3.0 米运行速度为 30-50 公里 /小时，通行能力为 20-40 对/小时；特点 : 输送能力大，单向 3-7 万人 /小时使用性能好，运营费用低初期投资较高，但会因客流量大而边际费用

6、很小。市郊铁路列车位于市域范围内， 部分或全部服务与城市客运的城市间铁路， 其路权管辖在铁路部门；在郊区采用平交道口行驶， 在市区采用高架或地下铁路形式， 牵引方式多为电力牵引。主要为通勤客流服务，故也称为通勤列车。普通铁路列车由机车牵引若干辆挂车组成的旅客（低于 200 公里每小时） 或货物列车 （低于公里每小时）。12-18 节车辆，软卧车、硬卧车、软座车、硬座车、行李车、餐车等。适宜中长途客货运输，舒适性较差，运费较低，运行速度较低。高速铁路列车最高运行速度超过 200 公里每小时，由高功率机车牵引若干挂车，或者高速动力组与车辆一起组成的轮轨接触式客运列车。.特点：运行速度高，平均速度可

7、达到 150-250 公里每小时；运量大，能耗低，舒适性高，环境污染小，经济效益高。高速磁浮铁路列车:采用磁力驱动的高速列车时速在 300km 以上德国、日本拥有此类技术道路载运工具的类型及车辆加速性能的影响因素及车辆运行费用构成道路载运工具的类型 :按用途可分为轿车：微型、普通级、中级、中高级和高级（发动机排量）客车：微型、轻型、中型、大型和特大型（车辆长度）货车：微型、轻型、中型和重型（最大总质量）牵引车：半挂和全挂（所牵引的挂车类别）越野车自卸车专用车：厢式、罐式、专用自卸、起重举升、仓栅式挂车汽车列车 按使用动力可分为内燃机汽车电动汽车按交通法规分为公路用汽车非公路用汽车：如越野车影响

8、车辆加速性能的因素 如车辆在双车道公路行驶时要考虑：1）超车区段长度2）立体交叉处加速车道的最小长度3）平面交叉口信号灯周期等影响加速率的主要因素1） W/P：质量功率比（ W/P 增加，最大加速率下降 ）2）道路纵坡度（坡度增加，最大加速率下降）车辆运行费用构成可变费用（与行车里程有关）燃油、轮胎、保养等；不变费用（与行车里程无关） 车辆折旧 、 养路费 (2008 年取消，费改税 ) 、路桥费 、 管理费等；船舶类型，油轮动力装置及其分类船舶类型：按载运对象的不同，船舶可分为货船、客船、客货船三大类。货船分为油船（运送液体货物） 和干货船（运送固体货物， 包括杂货船、散货船、专用货船）两类

9、。（专用货船又包括集装箱船、滚装船和载驳船等） 。油轮动力装置： 90%使用蒸汽机 。提供船舶航行的动力 ; 提供加热原油的蒸汽，使原油在整个运输过程中始终处于加热状态， 保持足够的流动性以便到达目的地时能快速地装卸。.油轮分类 ： 按载重船型可分为顶级油轮(ULCC) 、超大型油轮(VLCC) 、苏伊士型油轮、阿芙拉型油轮、巴拿马型油轮、灵便型油轮、通用型油轮、特殊油轮。船舶尺寸参数及含义，船舶吨位的含义及用途船舶尺寸 :总长 LOA 船体首尾两端间的最大水平距离总长 L WL 满载水线长，沿设计夏季载重水线自船首垂线至船尾端点的距离垂线间长 L PP 首、尾垂线间的水平距离， 指沿设计夏季

10、载重水线由船首柱前缘至舵柱后缘的距离；对于无舵柱船舶，则量至舵杆中心线当船舶具有首尾纵倾时首吃水 T f 自首垂线与平板龙骨顶线 (及其延伸线 )的交点至夏季载重水线的垂直距离尾吃水 T a自尾垂线与平板龙骨顶线 (及其延伸线 )的交点至夏季载重水线的垂直距离型宽 B 沿船舶设计水线自一舷的肋骨外缘量至另一舷肋骨外缘之间的最大水平距离型深 D 在船长中点处，沿舷侧自平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离吃水 T 在船长中点处从平板龙骨上缘至夏季载重水线的垂直距离干舷 F 一在船长中点处，沿舷侧自夏季载重水线量至上层连续甲板边线的垂直趴离，也即型深 D 与吃水之差值， F=D-T 船舶吨

11、位 : 包括容积吨位和重量吨位船舶容积吨 : 丈量船舶容积后经换算而得出的吨位，它表示船舶所具有空间的大小 ,又称船舶登记吨，以吨位计算的船舶内部容积。a.吨位是以立方米或立方英尺折算而确立的计算单位1 吨位 =2.83 立方米1 吨位 = 100 立方英分为总吨位和净吨位总吨位对船舶按吨位丈量规范所规定的处所进行丈量后核定的内部总容积。表示建造船舶规模的通用统计单位，也是计算海事陪偿的基准之一 。也作为船舶租金的计算根据。净吨位 从总吨位中减除按吨位丈量规范规定为非营业性处所的容积后得出的容积，非营业性处所如机舱、物料舱、船员住舱等。其主要作用是船舶向港口交纳各种费用和税收的依据。如船舶在港

12、的停泊费、拖带费、引水费、进坞费、运河费和海关税等重量吨位。 指船舶的载质量，分总载质量和净载质量两种。船舶的容积吨位和重量吨位有一些差额，沿海货船低于 10%，而远洋货船为 10%-15%第三章交通流特性1.交通流概念、扩展应用及类别交通流：运载工具在交通运输网内运行时， 可类比于气体或液体分子在介质内的流动，称作交通流。交通流：.用于道路运输用于铁路运输在一条铁道上朝着同一方向行驶的一列列火车可称为铁路交通流或火车流；用于航空运输在空中沿同一航线同一方向飞行的一架架飞机可称为空中交通流或飞机流；用于水路运输在海上交通工程研究中，在水上沿同一航线航线的一艘艘船舶可称为水上交通流或船舶流在港口

13、水运工程研究中，到港、离港的船舶流、车辆流、货物流和旅客流总称为港口交通流。交通流有稳态流和非稳态流两种。2.交通流的三要素及其之间的关系速度、交通量和交通密度是表征稳态交通流的三个基本要素。交通量 -速度 -交通密度的关系：a. 无论车辆行驶速度是否相同，交通量为交通密度与速度之积。b.大多数运输方式，平均速度 h 随交通密度 k 增加而下降，道路交通，可表示为线性函数 va=vf(1-k/k j )k=0 时平均速度为自由流速度k=k j 时速度为 0，发生交通堵塞c.交通密度与交通量之间的关系由以上两式可得： q= -（vf/kj） k2+vfk当 q m 为最大交通量，称为通行能力、通过能力或容量除了最大交通量 q mm 外，曲线上对于每一个交通量，都有两种速度1=1.4L ，便于根据泊位靠离操作3）挖入式码头特点：向河岸的陆地内侧开挖出