交通运输网络理论关键问题朱高峰

交通运输网络理论

关键问题研究中国工程院院士朱高峰2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究2一、过程2005年4月召开工程前沿研讨会2005年5月立项2005年10月召开项目启动会每半年开一次交流会，问题逐渐集中，包括：需求、能力、物理网、业务网、运输方式、综合运输网络。分别由北航、清华、北交大、同济、上理工、长安六个高校承担，铁规院、邮科院、民航学院等也结合本身业务进行了研究。2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究3一、过程2007年底分课题大体完成然后着重进行总报告起草工作项目除院拨经费外，还得到铁道部、国家邮政局、民航总局的支持2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究4二、成绩铁路营业里程7.7万公里公路里程345万公里定期航班机场146个截至2006年底：2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究5二、成绩当年总客运量202亿人次，总周转量为19198亿人公里当年总货运量198亿吨，总周转量为46348亿吨公里水运港口泊位1万多个油气管道4.4万公里2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究6三、问题交通运输仍然不能适应社会经济发展的需要：在总量及时空分布上与需求不适应；网络内部各个环节的衔接和不同网络之间的衔接不顺畅；线段与节点之间、干线与支线之间不协调；多种运输方式之间的比例不合理，铁路和水运发展相对迟缓。2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究7三、问题网络与环境不协调，可持续发展能力有待提高。网络安全问题突出2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究8四、网络基本特性连通性快速性经济性安全性舒适性外部特性——土地 能耗 污染2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究9五、需求1、客运包括政务、商务、求职、求学、探亲及旅游等出行类别。2、货运包括大宗物品、一般物品、特种物品（鲜活、易燃等）和高价值物品等运输类别3、时空分布不均衡4、需求的中长期变化趋势5、需求与供给的互动6、需求研究中的不足2022/12/10交通运输网络理论关键问题研究10六、网络层次和功能1、地域分层：干线、支线 国家、地区、城市2022/12/8交通运输输网络理理论关键键问题研研究11六、网络络层次和和功能2、功能分分层：物物理、业业务、管管理——物理层包包括线和和点的全全部设施施——业务层是是在物理理层的基基础上组组织客、、货运输输的运行行——管理层对对物理层层和业务务层进行行全面管管理，包包括对信信息进行行收集分分析和实实施调控控性质：——物理层表表现为一一定的自自然垄断断性和社社会公共共性，可可以由政政府指定定企业来来运行。。——业务层则则应引入入竞争，，充分发发挥市场场机制作作用，以以提高效效率，提提供价廉廉物美的的运输产产品。2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究12六、网络层层次和功能能3、网络能力力：最大限限度提供运运输产品的的可能。不同层的能能力物理层——基础能力业务层——提供运输产产品管理层——协调、应急急处置衡量指标——通行能力（（运量）、、运输能力力（周转量量）实际应用——理论能力、、设计能力力、实际能能力、服务务能力2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究13七、物理网网1、物理网络络由线和点点组成。线线表现为线线路和通道道，点表现现为线路交交汇点、站站点（出入入口）和枢枢纽。2、线的特性性包括线路路长度、走走向、通达达地点（包包括中间站站点）、线线路宽度（（单线条数数）、线路路承载的运运行速度等等。2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究14七、物理网网3、点的主要要功能是人人和货的集集、散。站站点的设计计主要考虑虑方便集散散，缩短时时间，包括括与其它通通道和运输输方式的方方便衔接。。在集散量量过大时，，可考虑设设一个以上上的枢纽。。4、网的拓扑扑要有整体体设计，网网络形状、、网络密度度、线的路路由和点的的位置要与与需求分布布相适应，，点与线之之间要紧密密衔接。2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究15七、物理网网5、存在问题题线路密度、、站点设置置对能力的的影响分析析不够；站点（枢纽纽）设计中中主次不清清，过多注注意外形，，而对关键键的集散场场所面积和和布局、内内部通道的的合理配置置上着力不不够；网络拓扑形形状缺乏研研究；干线上只注注意直达线线而缺乏横横向连接和和迂回；多数大城市市城郊线过过分强调环环形线而缺缺乏主干辐辐射线。2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究16八、业务网网1、业务网要要协调物理理网能力的的均衡性和和运输需求求的不均衡衡性之间的的关系。2、公共运输输要根据需需求组织运运行线路、、班次，确确定速度、、经停点等等，并在换换乘点和编编组站上组组织及时衔衔接。根据据物理网的的能力和运运输工具的的性能尽量量满足各种种类型的需需求（包括括价格）。。要适应需需求的变化化和波动。。要保障社社会普遍服服务、基本本服务的要要求。2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究17八、业务网网3、非公共运运输具有随随机性，由由需求和市市场主导，，不能进行行刚性组织织，而只能能诱导。它它们和公共共运输同时时占用物理理网的资源源，要掌握握其规律实实行市场化化的管理。。4、客、货业业务可进一一步细分，，要分类组组织。在有有足够的需需求时应在在物理网上上也相应的的分开，建建立高速线线路、重载载线路等以以提高整体体效率。2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究18八、业务网网5、运输工具具处于物理理网和业务务网之间，，是移动的的物理设施施，又是业业务组织的的基本单元元。运输工工具自身技技术进步与与物理网的的技术进步步密不可分分，并要求求相应的业业务组织的的变化。6、业务网中中应充分发发挥市场机机制作用，，排除体制制障碍，促促进形成大大型全国性性及跨地区区性运输企企业，并进进一步大力力发展第三三方物流。。2022/12/8交通运输网网络理论关关键问题研研究19九、综合运运输网络1、各种交通通运输方式式比较方式内容铁路公路水路航空运送能力大较小最大小速度较高较高低高运输成本较低较高低高单位能耗10-3标准煤kg/(t.km)(6.12)较小(32.62)大(4.08)最小(163.20)最大单位占地公顷/(108t.km)(20-25)大(100-200)最大(6)小(4)最小单位污染(换算治费)元/(104t.km)(1.27)小(12.70)最大(0.846)最小(8.46)大通达性较高高低较高安全性高低高高2022/12/8交通运输网络络理论关键问问题研究20九、综合运输输网络水运是成本、、能耗、占地地和污染最低低的运输方式式，但其速度度也最低，应应该承担对时时间要求不高高的大规模货货物运输和一一些特殊客运运（如特色旅旅游等）。水水运受到航道道地理位置的的限制，依赖赖于和其他方方式和城市之之间的良好衔衔接。2022/12/8交通运输网络络理论关键问问题研究21九、综合运输输网络航空速度最高高，占地少，，但成本高、、能耗高。主主要作为对速速度要求高的的客运和价值值高而体积重重量小的货运运。2022/12/8交通运输网络络理论关键问问题研究22九、综合运输输网络公路作为唯一一可以达到门门到门的运输输方式，灵活活性大，适应应范围广。在在其它运输方方式的衔接中中也起到辅助助作用。高速速公路更有速速度快的优势势。但公路能能耗、污染、、占地都较高高，安全性也也低，在选用用时要考虑这这些因素。2022/12/8交通运输网络络理论关键问问题研究23九、综合运输输网络铁路运输能力力大，速度适适中，能耗和和污染较低，，也较少受地地理限制，适适用于大规模模的客运和陆陆地货运。2022/12/8交通通运运输输网网络络理理论论关关键键问问题题研研究究24九、、综综合合运运输输网网络络2、合合作作和和竞竞争争合作作———衔接接物理理层层：：各各自自独独立立建建设设，，独独立立成成网网形成成衔衔接接点点和和衔衔接接通通道道零距距离离换换乘乘和和无无缝缝衔衔接接业务务层层：：大大量量组组织织联联运运，，良良好好沟沟通通直直接接到到达达信息息共共享享竞争争———一定定范范围围使用用范范围围和和合合理理比比例例2022/12/8交通通运运输输网网络络理理论论关关键键问问题题研研究究25九、、综综合合运运输输网网络络3、技技术术进进步步新的的亚亚方方式式———高速速铁铁路路、、高高速速公公路路、、支支线线航航空空、、高高速速水水运运等等引起起适适用用范范围围的的变变化化2022/12/8交通通运运输输网网络络理理论论关关键键问问题题研研究究26十、、建建议议1、要要详详细细调调查查需需求求及及其其变变化化趋趋势势，，充充分分考考虑虑需需求求的的波波动动性性。。网网络络规规划划设设计计时时要要综综合合考考虑虑峰峰值值需需求求和和削削峰峰措措施施而而不不仅仅是是平平均均需需求求。。2、应应统统筹筹规规划划，，对对各各种种运运输输方方式式进进行行详详尽尽定定量量比比较较，，确确定定大大致致的的比比率率，，作作为为引引导导发发展展的的依依据据，，并并根根据据情情况况变变化化和和发发展展趋趋势势不不断断调调整整。。2022/12/8交通运运输网网络理理论关关键问问题研研究27十、建建议3、改革革开放放以来来，铁铁路和和水运运发展展明显显落后后于公公路和和航空空的发发展，，也大大大落落后于于需求求，从从可持持续发发展出出发，，在保保持公公路、、航空空继续续发展展的同同时要要大力力加快快铁路路和水水运发发展。。铁路路中还还应加加大电电气化化的比比重（（从安安全出出发，，要有有一定定数量量的备备用柴柴油机机车）），水水运要要大力力做好好码头头与公公路、、铁路路和城城市之之间的的衔接接。4、在私私人小小汽车车发展展上，，考虑虑到汽汽车工工业和和运输输两方方面，，应采采取类类似日日本等等国“鼓励拥拥有、、限制制使用用”的方针针，防防止石石油消消耗的的过大大增长长。2022/12/8交通运运输网网络理理论关关键问问题研研究28十、建建议5、要加加强物物理网网能力力的研研究，，在线线路通通过能能力、、枢纽纽功能能及其其体现现和网网络拓拓扑对对能力力影响响上取取得进进展并并能应应用于于规划划设计计，以以提高高投资资效益益和资资源利利用效效率。。6、要通通过改改革，，放开开业务务组织织，引引入竞竞争，，要大大力发发展和和规范范运输输业务务，提提高运运输企企业的的规模模和效效率，，促进进形成成全国国性大大运输输公司司。要要开展展非公公共运运输规规律研研究，，提出出业务务引导导思路路。2022/12/8交通运运输网网络理理论关关键问问题研研究29十、建建议7、要统统筹规规划做做好不不同运运输方方式之之间的的衔接接，包包括物物理层层的硬硬衔接接和业业务层层的软软衔接接，打打破部部门界界限，，大力力提倡倡综合合运输输业务务。在在货运运中大大力发发展综综合运运输和和第三三方物物流。。要建建立不不同级级别的的管理理层，，首先先做到到信息息共享享和监监控。。8、要确确立网网络安安全概概念，，针对对各种种灾害害和故故障情情况展展开研研究，，路由由上要要有迂迂回并并预留留一定定能力力，设设施上上要有有备用用，要要有应应急情情况下下流量量控制制措施施包括括限制制进入入和疏疏散，，要有有整体体规范范和标标准。。根据据汶川川震灾灾的教教训，，在网网络末末端