交通组织运输学 第一章 绪论

华中科技大学管理学院交通组织运输学内容安排第一章

绪论(4)第二章

交通子系统*(6)第三章

货物运输组织(4)第四章

旅客运输组织(4)第五章

交通经济学*(6)第六章

交通运输系统规划*

(8)第七章

多式联运(4)第八章

智能交通系统(4)【1】Sussman,Joseph,

IntroductiontoTransportationSystems[M],Norwood,MA:ArtechHousePublishers,2000.【2】陆华普，黄海军著，交通规划理论研究前沿[M]，北京：清华大学出版社，2007。【3】徐瑞华，滕靖著，运输组织基础[M]，北京：清华出版社，2008。【4】杨浩主编，运输组织学,中国铁道出版社，2004。【5】胡思继主编，交通运输学，人民交通出版社，2001。【6】王玮等著，城市交通规划理论与方法，人民交通出版社，1992。【7】杨肇升著，交通规划方法，人民交通出版社，1996。【8】TransportationEngineeringandPlanning(SecondEdition).C.S.Papacostas&P.D.Prevedouros.PrenticeHall.,1993.【9】TransportationEngineering:AnIntroduction.C.JotinKhisty.PrenticeHallInc.1990.参考书目纪律要求：必修课，严格考勤作业要求：根据课程内容安排总评成绩：平时成绩占30%（含考勤、作业等）期末考试占70%，闭卷教学要求第一节中国交通简介第二节交通系统介绍第三节交通系统关键概念第一章绪论“东网、中联、西通”:东部地区基本形成高速公路网，长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区形成城际高速公路网络；中部地区承东启西、连南接北；西部地区实现内引外联、通江达海，开发省际公路通道。“7918”网：7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线。第一节中国交通简介公路中国公路网“高速铁路HighSpeedRail”:7,000多km速度达到200km/h-300km/h左右（民航飞机速度700km/h-1000km/h）,输送能力大，受环境影响小，可达性强等：北京-天津117km武汉-广州968km郑州-西安457km上海-南京301km上海-杭州160km第一节中国交通简介铁路“磁悬浮列车MaglevTrain”:设计速度430km/h,运行速度380km/h：上海龙阳路-浦东国际机场30+km，6-7min第一节中国交通简介铁路第一节中国交通简介水路两横一纵两网十八线:形成长江干线、西江航运干线、京杭运河、长江三角洲高等级航道网、珠江三角洲高等级航道网和18条主要干支流高等级航道的布局，构成我国各主要水系以通航千吨级及以上船舶的航道为骨干的航道网络，规划内河高等级航道约1.9万公里(占全国内河航道里程的15%)，其中三级及以上航道14300公里，四级航道4800公里，分别占75%和25%。第一节中国交通简介航空1949年：12条航空线1980年：181条航空线2003年：961条国内航空线，194条国际航空线，43条地区航空线，民用飞机1160架2008年：世界第二大航空大国北京

第一节中国交通简介城市交通拥挤上海

黑龙江

城市交通拥挤第一节中国交通简介香港

城市交通拥挤第一节中国交通简介增加出行成本：旅行时间；油耗等等;产生个人和社会的成本：环境问题（汽车尾气排放，产生许多私人、社会交通噪音污染）；交通安全（近年来，中国交通事故占各类事故的8%以上，交通事故酿成的人员伤亡占各类事故造成的人员伤亡的70%以上;2004年交通事故567753起，99217人死亡,451810人受伤，占全球一半左右；40公里降到10公里每小时，燃料消耗量增加2-4倍；2003年，中国由于交通拥挤导致经济损失2000亿元，美国损失50亿小时，经济损失1000亿美元）……城市交通拥挤第一节中国交通简介春运第一节中国交通简介长江污染第一节中国交通简介第二节交通系统介绍第三节交通系统关键概念第一章绪论第二节交通系统介绍一、交通运输业的发展沿革二、现代交通运输系统三、现代交通运输系统的发展四、运输系统的运输组织一、交通运输业的发展沿革交通运输的概念交通是运输和邮电的总称。运输是人和物借助交通工具的载运，产生有目的的空间位移。邮电则是邮政和电信的总称，邮政是信件和包裹的传递，电信是语言、符号和图象的传输。这是广义的交通概念。狭义交通概念是和运输紧密联系的。第二节交通系统介绍第二节交通系统介绍交通运输的发展通讯基本靠吼，交通基本靠走，治安基本靠狗，取暖基本靠抖交通运输的发展第二节交通系统介绍交通运输的发展从20世纪7、80年代开始，发达国家进入信息和后工业化社会，传统的运输业被纳入社会服务体系而成为第三产业的一个组成部分。发达国家先后放松政府对交通运输的管制，促进了新的运输服务和民营多式联运企业的发展。以信息化、集成化和智能化为标志，综合运输体系进一步完善。第二节交通系统介绍交通与资源、环境和生态的关系－交通可持续发展问题成为社会热点问题，社会经济发展和人民生活对运输质量的要求更加严格，要求更高的速度和更方便、可靠、舒适的服务，要求低能耗、无公害、清洁化的运输，满足小批量、“零库存”和全球生产体系的需要以降低社会的物流总成本。第二节交通系统介绍一体化交通运输（Integratedtransportation）是指交通运输与整个经济社会发展的进一步融合1.运输方式内部及运输方式之间的一体化；2.运输与能源环境的一体化；3.运输与土地利用规划的一体化；4.运输与国家、社会安全的一体化；5.运输与教育、健康和财富创造政策的一体化。第二节交通系统介绍一体化交通运输（Integratedtransportation）是指交通运输与整个经济社会发展的进一步融合第二节交通系统介绍21世纪的一体化交通运输建设目标(美国)国际通达（INTERNATIONNALINREACH）;多式联运（INTERMODALINFORM）；智能运输（INTELLIGENTINCHARACTER）；全面服务（INCLUSIVEINSERVICE）；创新视野（INNOVATIVEINSCOPE）.第二节交通系统介绍二、现代交通运输系统1、现代交通运输系统的结构现代交通运输系统是由铁路、公路、水运、航空和管道五种运输方式构成的立体化综合系统。由运载工具、运输线路和运输经营管理系统组成。第二节交通系统介绍运载工具亦称活动设备，是运输对象（旅客和货物）的承载体和形成动态交通流的基本单元。运输线路是运载工具的载体，为提高运载工具的通达性，运输线路一般呈网状布局，线路之间的交叉点形成所谓交通结点，而在大城市和区域经济中心，各种运输方式的结合部，多形成所谓交通枢纽。以运输线路和交通枢纽为主体，构成运输的固定设备。第二节交通系统介绍运输经营管理系统则是为保证交通工具和运输通道相互配合、安全有效运行而设置的管理系统，不仅要对交通流实行及时正确的动态监测、疏导、调整和控制，而且要经济合理地整合运输资源，科学有效地组织运输生产过程，保证高质量和高水平的运输服务。第二节交通系统介绍TransportationSystemComponents：aninternalperspectiveInfrastructureVehiclesPowersystemControl,communicationandlocationsystemEquipments第二节交通系统介绍PhysicalComponentsFuelTransportationSystemComponents：aninternalperspective第二节交通系统介绍-Drivers-Dispatchers-Farecollectors-MechanicsLabourTransportationSystemComponents：aninternalperspective-PlanningStrategicplanning,Operationsplanning(schedule;crewassignment;connectionpattern:Hub-and-Spoke;cost/Level-of-Servicetradeoff-Marketingcustomers’behaviour第二节交通系统介绍Management-OperationsrunningthesystemTransportationSystemComponents：aninternalperspective第二节交通系统介绍-Maintenancemanagement-Informationmanagement-Operationsresearch-AdministrationManagementTransportationSystemComponents：anexternalperspective第二节交通系统介绍GovernmentPoliciesoftaxes,enterandexitfrommarket;Regulationsforsafety,userfees,financing;Providerofinfrastructure,fundingCompetitionIntra-modal(otherairlines);Inter-modal(truckvs.train)FinancialcommunityProviderofequity,debtSupplyindustryProviderofvehicles;Builderofinfrastructure;componentsStakeholdersNon-supplier,orcustomer:Environmentcommunity;Abuttersoftheinfrastructure;GeneralpublicCustomersDemandforthesystem第二节交通系统介绍TransportationSystemComponents：anexternalperspective第二节交通系统介绍TransportationSystemComponents：anexternalperspectiveCustomersandLevel-of-service-Price-Traveltime-Traveltimereliability-Servicefrequency-ComfortReducingmultidimensionallevel-of-servicetoaone-dimensionalvariable-Utility第二节交通系统介绍NetworksLinksandNodes第二节交通系统介绍NetworksLinkcapacity第二节交通系统介绍MathematicalOperationsonNetworksTrafficAssignment-Predictingpathandlinkflows,andthereforecongestion-Principle:userequilibriumoruseroptimal,stochasticuserequilibrium-InputOrigin-destinationmatrixNetworkcharacteristics:linklength,capacity,connectivity2、现代交通运输系统的功能现代交通运输系统的功能可以概括为：实现人流、物流的经济有序的流动，满足社会生产和生活中多样化的运输需求，促进人类的活动空间和经济空间的形成和拓展。第二节交通系统介绍实现人流、物流的经济有序的流动，是交通运输系统微观层次的基本功能。不断地满足社会生产和生活所提出的多样化运输需求，是交通运输系统宏观层次的基本功能。促进人类的活动空间和经济空间的形成和拓展的功能，则是从交通运输与社会发展和人类文明进步的角度审视交通运输系统历史作用的概括。第二节交通系统介绍3、现代交通运输系统的特征从社会特征看，生产过程的运输是社会物质资料生产过程中的一个组成部分，而流通过程的运输则是社会流通领域的专业化运输。从技术特征看，交通运输系统的运行鲜明地呈现出人流、物流、交通流和信息流四位一体的特征，交通通道和运载工具的相互作用，不可分离，固定设备、活动设备和运输组织三者综合形成运输能力。第二节交通系统介绍从市场特征看，是运输企业、用户、中介机构（运输代理）和政府之间的相互作用，运输企业提供运输服务，组织并实现运输过程；用户提出运输需求，通过需求的变化影响运输企业的生产组织和资源配置；运输代理是用户与运输企业的联系媒介，通过运输代理，实现用户对运输方式的合理选择，不仅获得高效方便的服务而且降低了流通成本；政府则是运输市场的监督者与管理者。第二节交通系统介绍从产品特征看，运输产品是人和物的空间位移，以吨公里和人公里计量。从运输过程开始到结束，运输对象（人和物）的基本属性没有改变，改变的只是其空间位置。运输产品边生产、边消费，既不能存储，也不能调拨。运输生产组织和运输市场营销过程同步进行，是运输业区别于其它产业的鲜明特点。第二节交通系统介绍UrbanRegionalNationalGlobalReal-timeTacticalplanningStrategicplanningModalIntermodalIntegratedsupplychainTimescaleGeographicscaleOrganizationalscale第二节交通系统介绍TransportationSystemDimensionsTravelerFreightUrbanRegionalNationalGlobalPublicownership/operationPrivateownership/operationJointownership/operation第二节交通系统介绍TransportationSystemCharacteristics第二节交通系统介绍交通系统是CLIOSComplex,Large-Scale,Integrated,OpenSystems三、现代交通运输系统的发展1、现代科学技术进步的支持作用运输设备和运载工具的发展，直接表现为运输供给能力的增长和运输服务水平的提高，依赖于现代科学技术进步的支持。现代科技进步，突出表现在高速、重载、安全、信息和复杂系统规划管理最优化五个技术领域对交通运输技术进步的支持。第二节交通系统介绍2、社会发展和市场经济的促进作用现代交通运输系统发展的根本原因，是经济和社会发展，特别是市场经济发展对运输多样化需求的带动，有力地促进运输需求特征的发展和演变。而全球经济一体化的进程，进一步加速世界经济的运输化。第二节交通系统介绍3、经济和社会可持续发展要求的开拓作用可持续发展是当代新的发展观，是以新的人文理念对传统的生产方式、消费方式和思维方式的审视和扬弃，是从长远发展的角度对人类自身的生存和发展与资源、环境和生态等自然关系的正反历史经验的总结。交通运输系统的规划、建设、运营和发展，理所当然地必须顺应可持续发展的要求。第二节交通系统介绍4、交通运输现代化理论技术发展及其研究的前沿领域在先进的运输技术方面，有客运高速化、货运重载化和快速化，运输安全技术集成化，运输管理技术信息化和智能化。在先进的运输经营管理技术方面，有综合运输体系的规划、管理和决策技术，现代物流和电子商务技术，集装箱多式联运技术，运输集约化经营技术以及冷藏运输、危险品运输、阔大货物运输等专门化运输技术。第二节交通系统介绍在运输环境保护和可持续发展方面，有运输的资源利用，主要是能源、土地合理利用的技术、交通运输的环境影响评价和大气、噪声、电磁、废弃物污染的防治技术；智能交通理论和技术，清洁运输和无公害运输技术等等。第二节交通系统介绍中国2020年中长期交通科技发展纲要一个重点领域：建立完善的综合交通运输体系；三个优先主题：

1.交通能源利用与环境保护；

2.交通安全；

3.缓解城市交通拥挤。第二节交通系统介绍四、运输系统的运输组织1、运输组织是在运输企业的生产和经营实践中发展起来的关于运输资源进行科学、经济、合理配置和利用的理论和技术。2、运输组织属于企业生产组织和管理的范畴，是从系统整体优化的目标出发，以生产过程的组织管理的最优化，实现资源投入的最小化和产品利润的最大化。第二节交通系统介绍3、交通运输组织学是研究交通工具在运输网络上的流动，实现人和物的迅速、安全、经济、方便和准时运输，创造空间效用和时间效用的科学，是现代交通运输组织管理理论和科学。属于技术科学的范畴，又具有非常浓厚的应用技术基础的色彩。第二节交通系统介绍运输组织的要求运输组织在一定空间时间范围内生产、消费同步进行。需要科学的计划、合理的组织和严密的实施。运输组织要适应市场，并受众多条件限制，时间空间上很难统一。运输组织往往由多个环节完成，不同系统的协调配合困难。要建立统一的技术和组织、制度保证。生产企业性和社会公益性双重特征并存，政府的管制是必要的。第二节交通系统介绍第一节中国交通简介第二节交通系统介绍第三节交通系统关键概念第一章绪论第三节交通系统关键概念1.BehaviorPeopleandorganizationsalterbehaviorbasedontransportationserviceexpectationsRegulators(transportationagency,government)OperatorsUsers/customers第三节交通系统关键概念1.Behavior第三节交通系统关键概念2.Transportationasapartofabroadersystem

Transportationserviceispartofabroadersystem–economic,social,andpoliticalinnature第三节交通系统关键概念3.Competition

Competition(oritsabsence)forcustomersbyoperatorsisacriticaldeterminantoftheavailabilityofqualitytransportationservice第三节交通系统关键概念3.Competition第三节交通系统关键概念4.Thevehiclecycle

Analyzingtheflowofvehiclesontransportationnetworks,anddefiningandmeasuringtheircycle,isabasicelementoftransportationsystemsanalysisFleetsize,frequency第三节交通系统关键概念5.Queuingandstorage

Queuingforserviceandforcustomersandstorageforvehicles/freight/travelersarefundamentalelementsoftransportationsystems第三节交通系统关键概念6.Transfer

Inter-modalandintra-modaltransfersarekeydeterminantsofservicequalityandcostTransfersbetweenelementsofthetransportationsystemareofteninefficient,whichimplysomewaitingtime.第三节交通系统关键概念7.Operatingpolicy

Operatingpolicyaffectslevel-of-service1ABC2…60Elevators第三节交通系统关键概念8.Capacity

Capacityisacomplexsystemcharacteristicaffectedby:InfrastructureVehiclesTechnologyLaborinstitutionalfactorsoperatingpolicyexternalfactors(e.g.,cleanair,safety,regulation)第三节交通系统关键概念8.CapacityIntheelevatorexample,Wecouldincreasethenumberofelevators.Wecanalsochangevehicletechnology.Forexample,wecouldhavelargerorfasterelevators.Wecouldhavecapacityimprovementsasaresultofcontroltechnologiesandsmarteralgorithmsfordispatching.第三节交通系统关键概念9.Supply

Level-of-service=F(volume);Transportationsupply.Asvolumeapproachescapacity,level-of-servicedeterioratesdramatically第三节交通系统关键概念10.Availabilityofinformation

Theavailabilityofinformation(orthelack)drivessystemoperationsandinvestmentandcustomerservicesThefieldofintelligenttransportationsystems(ITS)isbaseduponhavingreal-timeinformationaboutvehiclesonhighwaysandmakingnetworkcontrolandindividualroutingdecisionsbasedonthatinformation.Theideais,thatwithmoreinformation,theelevatorsystemcouldberunmoreefficientlyandeffectively.第三节交通系统关键概念11.Infrastructureshape

Theshapeoftransportationinfrastructureimpactsthefabricofgeo-economicstructures第三节交通系统关键概念12.Costs,PricesandLOS

Thecostofprovidingaspecificservice,thepricechargedforthatservice,andtheLOSprovidedmaynotbeconsistentIftheurbanbussystemchargesthesamefareforallcustomerswhoexperiencedifferentlevels-of-service,theremaybeinequities.Inthinkingabouttransportationsystemsdesign,wemustconsiderwhobenefitsandwhopaysforthesystem.第三节交通系统关键概念13.Costofservice

ThecomputationofcostforprovidingspecificservicesiscomplexandoftenambiguousForexample,ifapassengertrainandafreighttrainbothusethesamerailline,howdoweallocatethemaintenancecostsforthatlinetopassengerandfreightservice?第三节交通系统关键概念14.Cost-LOStradeoffs

Cost/LOStrade-offsareafundamentaltensionforthetransportationproviderandforthetransportationcustomers,aswellasbetweenthem.第三节交通系统关键概念15.Demandconsolidation

Consolidationoflike-demandsisoftenusedasacost-minimizingstrategyForexample,whenanairlinerunsahub-and-spokeoperation,itisconsolidatingpeoplefromdifferentoriginswhohavecommondestinationsintoairplanestolowercosts.第三节交通系统关键概念16.Lumpyinvestment

Investmentsincapacityareoftenlumpy(e.g.infrastructure)第三节交通系统关键概念16.LumpyinvestmentWecanhaveinexpensive,low-capacitysystemsormoreexpensive,high-capacitysystems.Makingdecisionsaboutwhichsystemsweneedorwantisacontinuingthemeintransportation.Level-of-serviceisrelatedtothecostandcapacitytrade-off.Thelevel-of-serviceprovidedbythetransportationsystemisafunctionofthevolumebeingcarriedbythattransportationsystem第三节交通系统关键概念16.Lumpyinvestment第三节交通系统关键概念17.Capacity,CostandLOS

Thelinkagesbetweencapacity,cost,andLOS–thelumpinessofinvestmentjuxtaposedwiththehockeystickLOSfunctionasvolumeapproachescapacity–isthecentralchallengeoftransportationsystemsdesign第三节交通系统关键概念18.Peaking

Temporalpeakingindemand:afundamentalissueisdesigncapacity–howoftendowenotsatisfydemandSowhatdowedo?Wecannotchoosesuchalowcapacitythatcustomerlevels-of-serviceduringpeakperiodsareunacceptable.Atthesametime,however,wecannotprovidealevel-of-servicesuchthatnobodyeverhastowait--it’snoteconomical.So,capacity3maybeagoodcompromise.第三节交通系统关键概念19.Transportationdemand

Volume=F(LOS);transportationdemand第三节交通系统关键概念20.MultidimensionalLOS

LOSisusuallymultidimensional.Foranalysis,weoftenneedtoreduceittoasingledimension,whichwecallutilityPriceTravelTimeServiceFrequencyComfortReliability“Utility”VmightbethelinearsumofvariousLOSvariables第三节交通系统关键概念21.Differenttimescale

Differenttransportationsystemcomponentsandrelevantexternalsystemsoperateandchangeatdifferenttimescales:shortrun–operatingpolicy;mediumrun–autoownership;longrun–infrastructure,landuse第三节交通系统关键概念22.Equilibrium

Equilibriumoftransportationsupplyanddemandfortransportationservicetopredictvolumeisafundamentalprincipleinanalysis.第三节交通系统关键概念22.EquilibriumFindEquilibrium第三节交通系统关键概念22.EquilibriumEquilibriumshifts第三节交通系统关键概念23.PricingNegativeexternalityThecostsimposedbyouruseofthetransportationservicemaybeimposednotonlyonus,butonothersaswell.Forexample,wechoosetotravelatpeakhour,wecausefurtherdelaysforourfellowtravelers.Whenwedrive,weimposecostonsociety第三节交通系统关键概念23.Pricing

Pricingoftransportationservicestoenticedifferentbehaviorisamechanismforloweringthenegativeexternalitiescausedbytransportationusersonothertransportationusersandsociety-at-large.Congestionpricing第三节交通系统关键概念23.Pricing第三节交通