交通运输工程学-第三章-公路运输系统

交通运输工程学2023年9月周和平长沙理工大学争论生学位课程22第三章大路运输系统交通运输工程学主要内容大路运输概述汽车新技术大路运输运输面临的形势大路运输政策走势1大路运输概述1.1相关概念辨析〔1〕道路运输与大路运输在我国的现行体制下，道路一般分为城市道路与大路，分属不同治理部门。目前我国绝大多数省市的道路运输治理部门实际上只是大路运输治理机构随着区域经济一体化进程的加快，特殊是城市群与城乡一体化进展，对道路运输的一体化呼声越来越高。目前各地消失的交通委员会这一新的治理机构就是这一要求的反响。

1.1、相关概念辨析〔2〕大路运输与汽车运输大路运输不仅包括汽车运输，还包括拖拉机、人力车、畜力车等，但在实际中，两者常互换使用，狭义的大路运输就是指汽车运输。目前我国的大路运输治理部门通常也只治理汽车运输。1大路运输概述1.1、相关概念辨析〔3〕道路运输广义与狭义概念广义的道路运输概念指整个道路运输系统，包括道路根底设施〔道路、桥梁等〕、运输根底设施〔站场、帮助效劳设施等〕、运输工具等，从运输系统的有机构成角度定义。狭义的道路运输概念不包括道路根底设施，考虑系统的性质、运作机制等因素。道路根底设施具有公共物品的性质，以政府为主导建；而狭义的道路运输同时具有私人物品和公共物品的性质。

1大路运输概述1.1、相关概念辨析〔4〕道路运输行业与道路运输产业行业是反映生产要素组合特征的各类经济活动。道路运输行业是指全部与利用道路及相应的运输工具完成人或物位移相关的业务活动，是从技术特征上划分的业务领域；分为营业性和非营业性运输。产业是各行业在社会生产力布局中发挥不同作用的称谓。道路运输产业是具有经济行业属性的道路运输或者是参与国民经济活动的运输。是从技术特征上划分的经济领域。理论上对于道路运输产业的界定争论较少，目前还没有严格的界定。但在实际中通常将营业性运输、汽车修理、搬运装卸及运输效劳纳入到运输产业中，而运输行业治理的重点也在于此。

1大路运输概述1.2、大路运输系统构成及其根本功能系统构成从技术构造上看，大路运输系统由根底设施及运输工具两局部组成。根底设施包括大路及其附属设施，站、场及其附属设施，大路交通掌握与治理设施等。运输工具主要是汽车。根本功能运输的根本功能是通过和送达功能通过功能是指在干线上完成大批量的运输；送达功能又称为集散功能，是指为通过性运输担当集散客货的任务的运输。高速大路投入使用前，大路运输的主要功能是送达功能，在实现大路高速化后，大路运输方式已具备了通过功能和送达功能，成为全能的运输方式。1大路运输概述1.3、大路运输的特点大路运输最显著的特点是技术上和经济上的敏捷性技术上的敏捷性表现在：空间上的敏捷性时间上的敏捷性批量上的敏捷性运行条件的敏捷性效劳上的敏捷性经济上的敏捷性主要表现在：运输投资起点很低运输生产固定构造低，选择空间大，风险低1大路运输概述1.4、大路运输治理机构及职能国务院建设部交通部公安部城市道路建设城市公共交通道路养护治理路政治理道路规划建设运政治理道路交通安全治理车辆治理道路行为查处临时占道治理路权路产治理运输市场治理运输效劳业治理道路客货运组织运输全过程安全治理车辆修理治理车辆技术治理驾驶员培训治理大路标志设施治理道路交通秩序治理驾驶员考试发证车辆注册登记车辆检验牌照治理1大路运输概述安全技术新能源技术环保技术舒适性技术交通流适应技术汽车电子技术2汽车技术进展趋势〔1〕概念主动安全性：有助于防止事故发生的功能，其中改进制动性能是第一位的。被动安全性：有助于减轻事故后果的功能，如安全带、安全气囊等。2汽车技术进展趋势2.1安全技术〔2〕汽车安全四种技术应用及进展趋势碰撞后易救助技术碰撞后易救助技术是指车辆发生碰撞后便于救助乘员的技术。比方门锁紧急施放系统，该系统在车辆发生碰撞事故后，为使乘员快速从被撞车辆中救出，车门应能简洁翻开。丰田和三菱公司研制了感受碰撞的自动门锁施放系统。其特点是，当碰撞传感器确认已发生碰撞，系统马上施放门锁。2.1安全技术2汽车技术进展趋势〔2〕汽车安全四种技术应用及进展趋势碰撞后易救助技术碰撞后易救助技术是指车辆发生碰撞后便于救助乘员的技术。比方门锁紧急施放系统，该系统在车辆发生碰撞事故后，为使乘员快速从被撞车辆中救出，车门应能简洁翻开。丰田和三菱公司研制了感受碰撞的自动门锁施放系统。其特点是，当碰撞传感器确认已发生碰撞，系统马上施放门锁。2.1安全技术2汽车技术进展趋势〔2〕汽车安全四种技术应用及进展趋势削减乘员损伤技术针对当汽车碰撞强度不够时安全气囊打不开的状况，人们设计出阶段爆发式安全气囊系统。这一装置可以会依据冲击力的不同而产生可变的约束动作，可以使坐在前排和后排座椅上的乘客同时受到爱护。雷诺公司与瑞典供给商Autoliv共同开发了一种全新的四阶段爆发式安全气囊系统，当车辆的撞击速度为25km/h时，正常的安全带预紧器将在5毫秒后启动；随着撞击速度的提高，安全气囊的第一充气阶段被激发，此时大约充气40-50升。当车辆的撞击速度到达50km/h时，气囊的其次充气阶段点火，它紧紧地拦住乘客，使之不会从座位滑到地板上。速度再高时，就会使气囊在撞击后15毫秒内完全布满气体。后座上的乘客同样也是利用这种技术进展爱护，它所用的气囊折叠安放在安全带的腹带中，使60升容量大气囊可开放于后排座位每个乘客的正前方。车厢内全部座位上都装有传感装置，用来防止无人的或坐小孩的位置上气囊的开放。2.1安全技术2汽车技术进展趋势〔2〕汽车安全四种技术应用及进展趋势事故避开技术事故避开技术是为避开事故发生而开发的预警系统。车距保持警报系统，该系统利用传感器测定跟踪车辆到前车的距离信号，当两车的距离小于设定距离时，系统报警，同时跟踪车辆自动制动，使前后车辆距离保持不变，以免车辆发生“追尾”事故。日本大发、三菱公司利用激光雷达为传感器，大发公司还利用风档玻璃显示器和蜂鸣器提示驾驶员留意。美国争论机构为了使车辆之间保持适宜距离，其雷达系统每秒钟发出50个脉冲信号探测车前信息。为了掌握横向距离，自动化大路上每隔lm设有一个磁性传感器，汽车导航系统可利用这些装置防止汽车过于偏向道路的某一侧。刹车警示系统，该系统可在发生事故过程中的不同阶段以多种方式被激活，当汽车接近一个静止的或者运动的障碍物而司机并未作出反响，警示灯就会闪亮并反射在前窗玻璃上，同时激活一个蜂鸣器。2.1安全技术2汽车技术进展趋势〔2〕汽车安全四种技术应用及进展趋势事故预防技术事故预防技术是一种最为人性化和最主动的安全技术。比方行驶中打瞌睡或精力不集中的警报系统，驾驶人员疲惫和留意力不集中是引发交通事故的主要缘由。防困系统：戴-克公司为客车和载货车设计，其车载计算机能够识别行车路线上的标记，并通过传感器监视驾驶员的工作状态。假设驾驶员打瞌睡或留意力下降，不断消失与方向盘操纵的特定设定全都时，警报系统会发出响声来提示驾驶员。视觉增加系统：为使驾驶员在雨、雾天仍有良许力好的视觉效果，国外一些大的汽车公司研制出一种视觉增加系统。该系统能快速去除风档玻璃上的雨水、雾气。比方日本三菱汽车公司承受的一种斥水玻璃，能使水珠快速结成大水滴流走；日本制造商利用超声波技术使吸附在风档玻璃上的水膜雾化消散；VOLVO公司开发了一种“盲点信息系统〔BLIS〕”，该系统利用数字摄像技术来监视司机视野中消失的盲点，这在世界汽车进展史上是一项技术性的突破。轮胎气压过低警报系统：轮胎气压不够也是事故高发的主要缘由，轮胎气压过低时，会使汽车的行驶性能变坏，加速轮胎磨损，极易造成交通事故。为解决这一问题，有厂家开发出轮胎气压过低警报系统。当轮胎气压低于某肯定值时，该系统报警，以便驾驶人员实行肯定措施，确保行车安全。2.1安全技术2汽车技术进展趋势自然气汽车和液化石油气汽车自然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车，主要以压缩自然气(CNG)、液化自然气(LNG)、吸附自然气(ANG)为燃料，常见的是压缩自然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)是以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是抱负的点燃式发动机燃料，燃气成分单一、纯度高，与空气混合均匀，燃烧完全，CO和微粒的排放量较低，燃烧温度低因而NOx排放较少，稀燃特性优越，低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多承受双燃料系统，即一个汽油或柴油燃料系统和一个压缩自然气或液化石油气系统，汽车可由其中任意一个系统驱动，并能简洁地由一个系统过渡到另一个系统。2.2新能源与环保技术2汽车技术进展趋势醇类汽车醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车，使用比较广泛的是乙醇，乙醇来源广泛，制取技术成熟，最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术其可利用的原料几乎包括了全部的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的敏捷燃料驱动，既不需要改造发动机，又起到良好的节能、降污效果，但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率，必需加大燃油喷射量，当掺醇率大于15%—20%时，应转变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料理论空燃比低，对发动机进气系统要求不高，自燃性能差，辛烷值高，有较高的抗爆性，挥发性好，混合气分布均匀，热效率较高，汽车尾气污染可削减30%以上。这种汽车最早由福特公司在20世纪80年月中期开发，到2023年底，美国有230多万辆乙醇汽车，其中多数是道奇和克莱斯勒厢式车。2.2新能源与环保技术2汽车技术进展趋势氢燃料汽车氢是清洁燃料，承受氢气作燃料，只需略加改动常规火花塞点火式发动机，其燃烧效率比汽油高，混合气可以较大程度地变稀，所需点火能量小，有利于节省燃料。氢气也可以参加其它燃料(如CNG)中，用于提高效率和削减N02排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种，但体积能量密度最低，其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马公司始终致力于氢气发动机研制，开发了多款氢发动机汽车，其装有V12氢发动机的7系列轿车是世界上首批量产的氢发动机，该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。2.2新能源与环保技术2汽车技术进展趋势二甲醚汽车二甲醚(DME)是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，特别适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料的车辆可到达美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，二甲醚汽车(DMEV)不会排放黑色气体污染环境，产生的NOX比柴油少20%。2.2新能源与环保技术2汽车技术进展趋势气动汽车以压缩空气、液态空气、液氮等为介质，通过吸热膨胀做功供给驱动能量的汽车称为气动汽车，气动发动机不发生燃烧或其他化学反响，排放的是无污染物辐射的空气或氮气，真正实现了零污染。目前开发比较成功的是压缩空气动力汽车(APV)，工作原理类似于传统内燃机汽车，只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压空气。APV介质来源便利、清洁，社会根底设施建设费用不高，较简洁建筑。无燃料燃烧过程，对发动机材料要求低，构造简洁，可借鉴现有内燃机技术因而研发周期短，设计和制造简洁。但目前APV能量密度和能量转换率还不够高，续驶里程短。2.2新能源与环保技术2汽车技术进展趋势电动汽车蓄电池电动汽车是最早消失的电动汽车。使用铅酸电池的汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距，而使用高性能镍氢电池或者锂电池又会使本钱大大增加。而且需有肯定充电时间及相应的充电设备，使用场合受到了限制。燃料电池具有近65%的能量利用率，能够实现零排放、低噪声，国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能，进展前景很好，但本钱却是制约其产业化的瓶颈。在加拿大进展的示范试验说明，使用燃料电他的公共汽车制造本钱为120万加元，而使用柴油机的公共汽车仅为27.5万加元。混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点，同时抑制了两者的缺点，近年来获得了飞速进展，并已经实现了产业化和商业化，PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们呈现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。2.2新能源与环保技术2汽车技术进展趋势以植物油为燃料的汽车为了查找可代替石油的新能源，科学家正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油为原料的内燃机油。还在争论生物柴油，这是一种以植物油为原料的燃料，将来可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。生物柴油中不含硫，因此不会对环境造成酸雨威逼。为生产生物柴油，化学家们正在对植物油进展酯化加工，使之变成甲基酯化合物，燃烧起来更洁净，发动机内残留物也较少。2.2新能源与环保技术2汽车技术进展趋势坐姿人体受振特性车内噪声车内居住性座椅减轻驾驶员疲惫老年用车2.3舒适性技术2汽车技术进展趋势交通信息系统行车引导系统列队自动驾驶系统2.4交通流适应技术2汽车技术进展趋势汽车电子化被认为是汽车技术进展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取将来汽车市场的重要的有效手段。目前电子技术进展的方向向集中综合掌握进展：将发动机治理系统和自动变速器掌握系统，集成为动力传动系统的综合掌握〔PCM〕；将制动防抱死掌握系统〔ABS〕、牵引力掌握系统〔TCS〕和驱动防滑掌握系统〔ASR〕综合在一起进展制动掌握；通过中心底盘掌握器，将制动、悬架、转向、动力传动等掌握系统通过总线进展连接。掌握器通过简单的掌握运算，对各子系统进展协调，将车辆行驶性能掌握到最正确水平，形成一体化底盘掌握系统〔UCC〕。2.5汽车电子技术2汽车技术进展趋势2023年3月23日，中华人民共和国交通运输部挂牌。2023年2月19日，国务院常务会议正式批复了交通运输部的“三定”方案。国家民用航空局、国家邮政局划归交通运输部治理。3.1大交通格局正在形成2023年3月14日，十二届全国人大一次会议表决通过国务院机构改革和职能转变方案，铁道部将进展撤并，局部职责并入交通运输部。2023年3月17日，新成立的中国铁路总公司已于3月17日正式挂牌。3大路运输面临的形势到2023年底，全国铁路营业里程到达9.8万公里，居世界其次位，高铁运营里程到达9356公里，居世界第一位。高铁时代降临3.1大交通格局正在形成3大路运输面临的形势城际轨道加速3.1大交通格局正在形成3大路运输面临的形势民航振兴打算3.1大交通格局正在形成3大路运输面临的形势从2023年到2023年，长沙汽车保有量净增63.55万辆，其中私家车就增加了56.37万辆，占净增车辆的88.7%；从2023年开头，长沙私家车增长明显加速，2023-2023年三年净增私家车39.91万辆，占2023-2023年净增私家车总数的70.8%。大量私家车的增加,使驾驶员人数猛增。到2023年底止，长沙汽车驾驶员人数到达125.84万人，约占全市总人口的18%，每万人拥有汽车驾驶员1785人。私家车迅猛增长3.1大交通格局正在形成3大路运输面临的形势3.2经济快速进展，要求进一步提高道路运输效劳力量尽管经济增长速度放缓，但在很长一段时间内仍将保持快速的增长态势。同时，人民群众对运输需求的安全性、时效性、便捷性、舒适性、经济性要求日益提高，与此相适应，道路运输应进一步的提高效劳力量，保障社会经济进展需求。3大路运输面临的形势3.3应对产业构造调整，要求进一步优化道路运输构造我国经济进展正进入转型期，将在转变经济进展方式上纵深推动，加速产业轻型化和产品轻质化趋势。同时，随着经济进展以及城乡居民收入水平的不断提高，道路运输刚性需求地域差异渐渐趋平，共性化、高端化的道路运输效劳需求应运而生。对于道路运输业，也要紧跟时代步伐，优化道路运输业构造，提升道路运输效劳力量和水平，效劳于新时期的新需求。3大路运输面临的形势3.4统筹城乡进展，要求加快城乡道路运输一体化缩小城乡进展差距，加快经济社会一体化进展新格局，要求道路运输业进一步强化以人为本的理念，关注弱势群体出行，留意向城市居民供给普遍的公共交通效劳，向乡村居民供给有保障的客运效劳，完善城乡道路客运体系，促进根本公共交通效劳均等化任务的全面实现。突破行政区域的界限，加强区域合作，实现经济区域内道路运输资源的优化配置和跨区域整合，构建统一的道路运输大市场，实现道路运输产业的自身升级。

3大路运输面临的形势3.5现代物流业的进展，要求进一步完善道路运输业自身优势现代物流业的快速进展，给道路货运业带来了新的进展机遇，道路货运应充分发挥机动敏捷的比较优势，乐观延长效劳领域，加快向现代物流业转型。3大路运输面临的形势3.6深化体制改革，要求切实加强行业治理力量与治理水平随着体制改革的渐渐深入，城乡道路运输一体化治理的体制格局正在逐步形成，道路运输工作的职责范围、行业治理的内涵和外延都发生了较大变化，迫切需要进一步理顺治理体制和运行机制，加强市场监管，更加留意公共效劳，进一步标准机构设置，构建统一、精简、高效的行业治理组织体系。3大路运输面临的形势3.7面对能源、环境压力，要求道路运输低碳化

我国GDP27000亿美元世界GDP5.5%我国能耗24.6亿世界能耗15%3大路运输面临的形势3.7面对能源、环境压力，要求道路运输低碳化

2023年交通运输业消耗了全球的29.8%燃料和排放了23%的CO2大路交通CO2的排放量占据交通运输业的74%中国CO2排放的7%来自交通运输业3大路运输面临的形势4.1国外道路运输政策走势三个根本主题：效率公正可持续4大路运输政策走势4.1国外道路运输政策走势〔1〕从经济管制转向社会管制〔2〕长途客运重新受到重视〔3〕留意社会融合，为特殊人群供给运输效劳〔4〕重视为农村地区供给运输效劳〔5〕重视网络经济性，开展网络化运输〔6〕重视多式联运〔7〕重视货运物流进展〔8〕进展低碳运输4大路运输政策走势4.2道路运输进展趋势推断①道路客运随着综合运输体系尤其是铁路网络和城际轨道交通的不断完善，道路客运将面临巨大的竞争压力；随着农村大路网的不断完善，农村客运将进入快速进展时期；进展低碳运输是将来道路客运进展的重要任务；经济的进展，将会导致人们收入的不断提高，人们对旅游休闲的消费支出将会大幅度增加，旅游客运存在着较大的进展空间；运输生产安全仍是道路客运治理中的重点；坚持以人为本的原则，供给共性化效劳，是将来道路客运效劳质量提升的重要突破口；高新技术将会在道路客运的进展中得到不断应