交通運輸概論全套PPT完整教學課件

目錄第一章緒論第二章公路運輸系統(tǒng)第三章城市道路交通系統(tǒng)第四章鐵路運輸系統(tǒng)(一)第五章鐵路運輸系統(tǒng)(二)第六章城市軌道交通系統(tǒng)第七章綜合運輸系統(tǒng)第八章實訓全套PPT課件1第一章緒論第一節(jié)交通運輸概述第二節(jié)各種運輸方式的技術經(jīng)濟特征第三節(jié)我國交通運輸?shù)母艣r2

第一節(jié)交通運輸概述

一、交通運輸?shù)暮x交通運輸是指通過使用運輸工具和設備，有目的地將人和物從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方，實現(xiàn)空間場所變動的活動。3

1.交通

“交通”一詞的概念，最早可追溯至《易經(jīng)》“天地交而萬物通”之概念，意為“互通”，即天與地之間陰陽之氣交合就會風調(diào)雨順，因而眾多物產(chǎn)會順利成長；晉陶淵明《桃花源記》又有“阡陌交通，雞犬相聞”之說，意為“往來通達”；康有為《大同書》辛部第三章中寫道：“大同之世，全地皆為自治，全地一切大政皆人民公議，電話四達，處處交通”。4

從專業(yè)角度出發(fā)，交通是指通過一定的組織管理技術，實現(xiàn)運載工具在交通網(wǎng)絡上流動的一種經(jīng)濟活動和社會活動。隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，物資的位移和人員的流動都要借助于運載工具來實現(xiàn)，因此“交通”的含義特指“交通工具在交通網(wǎng)絡上的流動”。根據(jù)交通網(wǎng)絡范圍的不同，交通可分為全國交通、區(qū)域交通和城市交通。應該指出，“交通”一詞在很多場合專用于城市范圍，即交通工具在城市交通網(wǎng)絡上的流動。5

2.運輸

“運輸”一詞在日常生活、專業(yè)領域和科學研究中都用得十分廣泛。“運”具有搬運、移動的含義，“輸”具有輸送的含義。一般人們認為運輸是將物品或人員從一地運送到另一地，以及完成這類運送的各種手段。可以說，運輸是指借助交通網(wǎng)絡設施和運載工具，通過一定的組織管理技術，實現(xiàn)人與物空間位移的一種經(jīng)濟活動和社會活動。6

構成運輸?shù)乃囊厝缦拢?/p>

(1)交通網(wǎng)絡設施；

(2)運載工具；

(3)運輸組織管理技術；

(4)運輸對象(人或物)。7

3.交通與運輸?shù)年P系

從上述“交通”與“運輸”兩個概念的論述中可以看出：交通強調(diào)的是運載工具在交通線網(wǎng)(基礎設施)上的流動情況，而與交通工具上所載運人員與物資的有無和多少關系不大；運輸強調(diào)的是運載工具上載運人員與物資的多少、位移的距離，而并不特別關心使用何種交通工具和運輸方式。8

交通與運輸反映的是同一事物的兩個方面，或者說是同一過程的兩個方面。同一過程指的是運載工具在交通線網(wǎng)上的流動；兩個方面是指交通關心的是運載工具的流動情況(流量的大小、擁擠的程度)，而運輸關心的是流動中運載對象的位移情況(載人與物的有無與多少，將其輸送了多遠的距離)。用交通量與運輸量這兩個指標便能很好地進行說明；交通量是指在單位時間內(nèi)通過道路某一地點、某一斷面或某一車道的車輛數(shù)，它與運輸對象、運輸量都沒有關系，只關注通過的車輛數(shù)，通常用“輛/小時”來衡量；運輸量則不同，它是指一定時期內(nèi)運送人員或物資的數(shù)量，空駛的車輛不產(chǎn)生運輸量，通常用“噸”來衡量。9

4.交通運輸?shù)暮x

隨著對交通與運輸及兩者相互關系認識的深化，人們看到了交通與運輸既相互區(qū)別又密切聯(lián)系，認識到其中任一概念都不能包括交通與運輸?shù)娜績?nèi)容，而交通運輸同時表明

了同一過程的兩個方面，因此，目前通常采用交通運輸這一復合型概念。10

二、交通運輸業(yè)的發(fā)展歷程

交通運輸是一項古老的活動，是人類社會生產(chǎn)、生活中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，伴隨著人類社會與經(jīng)濟技術的發(fā)展而不斷發(fā)展和變化?？v觀交通運輸?shù)陌l(fā)展史，從世界范圍內(nèi)交

通運輸業(yè)的發(fā)展側(cè)重點和起主導作用的角度考察，交通運輸業(yè)的發(fā)展可劃分為四個階段：水路運輸階段，鐵路運輸階段，公路、管道、航空運輸階段和綜合運輸階段。11

1.水路運輸階段——18世紀中葉至19世紀初

水路運輸既是一種古老的運輸方式，又是一個現(xiàn)代化運輸領域。這個發(fā)展階段經(jīng)過了漫長的歷史時期，大約從原始社會到19世紀20年代。

2.鐵路運輸階段——19世紀30年代至20世紀30年代

1814年，斯蒂芬森發(fā)明了蒸汽機。

3.公路、管道、航空運輸階段——20世紀30年代至50年代

20世紀30年代至50年代，公路、管道與航空交通運輸相繼發(fā)展，與鐵路運輸進行了激烈的競爭。12

4.綜合運輸階段——20世紀50年代以來

經(jīng)過幾百年的發(fā)展，水運、鐵路、公路、管道、航空運輸都得到了充分的發(fā)展，在運輸體系中形成了各自特有的運輸作用。

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三、交通運輸在國民經(jīng)濟中的地位與作用

運輸?shù)哪康氖菍崿F(xiàn)旅客和貨物在空間的移動，運輸生產(chǎn)是社會再生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生產(chǎn)力布局的展開，各地區(qū)、各部門、各生產(chǎn)領域、各企業(yè)之間的經(jīng)濟聯(lián)系更加廣泛和緊密，這就需要及時地將原材料、燃料、成品、半成品送往加工企業(yè)和消費地，以保證社會生產(chǎn)有計劃地進行。沒有交通運輸業(yè)，經(jīng)濟發(fā)展就要停止，社會生產(chǎn)將無法進行。

運輸業(yè)是一個特殊的產(chǎn)業(yè)部門，屬于第三產(chǎn)業(yè)。國民經(jīng)濟各部門所包括的物質(zhì)生產(chǎn)部門和非物質(zhì)生產(chǎn)部門，統(tǒng)稱為產(chǎn)業(yè)部門。14

交通運輸是社會經(jīng)濟重要的基礎結構之一，是國民經(jīng)濟的命脈，是經(jīng)濟發(fā)展的基本需要和先決條件。

交通運輸推動現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。在經(jīng)濟發(fā)達的社會中，交通運輸業(yè)不僅可以通過不斷擴大人與物空間位移的規(guī)模去刺激流通，而且通過本身提出的巨大需求，又刺激其他部門

生產(chǎn)的擴大，推動了工業(yè)和科技的進步。

交通運輸擔負著社會產(chǎn)品的流通任務。流通時間的縮短，可相對地減少產(chǎn)品在流通過程中的數(shù)量，減少流通費用，這對整個社會來說，是一個很大的節(jié)約，對企業(yè)來說，可以節(jié)省流動資金。15

交通運輸是國土資源開發(fā)的先鋒。

交通運輸在國防建設與防務方面有著不可低估的作用

另外，交通運輸也是各國之間交流的重要橋梁和紐帶，可以促進各國之間物資交換、經(jīng)濟發(fā)展和人們之間的友好往來，是經(jīng)濟全球化的重要保證。

總之，交通運輸?shù)陌l(fā)展影響著社會生產(chǎn)、流通、分配和消費的各個環(huán)節(jié)，對人們的生活、政治和國防建設以及國際經(jīng)濟發(fā)展和合作都有重要作用。16

四、交通運輸業(yè)的性質(zhì)與特點

(一)交通運輸業(yè)的性質(zhì)

人類社會生活的基礎是從事各種生產(chǎn)活動。

工業(yè)和農(nóng)業(yè)是人類社會兩個最基本的物質(zhì)生產(chǎn)部門。

交通運輸活動是工業(yè)、農(nóng)業(yè)等物質(zhì)生產(chǎn)過程能夠順利進行的必要條件，是人類社會物質(zhì)生產(chǎn)的組成因素。

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(二)交通運輸業(yè)的特點

交通運輸業(yè)按其在社會生產(chǎn)中的地位、運輸生產(chǎn)過程和產(chǎn)品屬性，與其他產(chǎn)業(yè)部門有很大區(qū)別，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.運輸?shù)难永m(xù)性

運輸生產(chǎn)是在流通過程中進行的，以滿足把產(chǎn)品從生產(chǎn)地運往下一個生產(chǎn)地或消費地的運輸需要。18

2.生產(chǎn)與消費的同一性

運輸生產(chǎn)過程不像工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)那樣改變勞動對象的物理、化學性質(zhì)和形態(tài)，而只改變運輸對象(客、貨)的空間位置，并不創(chuàng)造新的產(chǎn)品。

3.運輸產(chǎn)品的不可儲存性

在運輸生產(chǎn)過程中，運輸工具和運輸對象(客、貨)是同時運動的，它創(chuàng)造的產(chǎn)品(客、貨在空間上的位移)不具有物質(zhì)實體，并在運輸生產(chǎn)過程中同時被消費掉。19

4.運輸產(chǎn)品的同一性

各種運輸方式雖然使用不同的技術裝備，具有不同的技術經(jīng)濟性能，但生產(chǎn)的是同一產(chǎn)品，它對社會具有同樣的效用。

5.運輸?shù)木W(wǎng)絡性

人和物的運輸過程往往要由幾種運輸方式共同完成，旅客旅行的起訖點、貨物的始發(fā)地和終到地遍及各地，因此，必須有一個干支相連、互相銜接的交通運輸網(wǎng)與之相適應。20

第二節(jié)各種運輸方式的技術經(jīng)濟特征

一、水路運輸1.水路運輸?shù)牡匚凰愤\輸是以船舶運輸為核心的運輸，它是由海上運輸、內(nèi)河運輸、湖泊運輸、港口裝卸作業(yè)和倉儲構成的水運運輸體系。水路運輸主要以大宗貨物運輸、集裝箱運輸為主，如煤炭、糧食、石油、鋼材、海鹽、礦石等大宗貨物。21

雖然水路運輸具有大運量、低運費的優(yōu)點，但是其運輸時間較長，貨損、貨差率較高。貨物采取水運，運費支出較低，但倉儲費用、時間成本較高，若在水運中涉及多次的轉(zhuǎn)運換裝，則會大幅度增加運輸成本。22

2.水路運輸?shù)奶攸c

水路運輸包括內(nèi)河運輸和海上運輸?shù)?，這種運輸方式是交通運輸業(yè)之“祖先”，至今仍在現(xiàn)代運輸業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。

(1)運量大。

(2)能耗小，成本低。

(3)投資少，占地少。

(4)生產(chǎn)率高。

(5)航速低，機動性差，易受氣候影響。23

二、鐵路運輸

1.鐵路運輸?shù)牡匚?/p>

高速鐵路作為新時代的“中國名片”，營業(yè)里程在2013年突破一萬千米，在2016年突破兩萬千米，在2019年突破三萬千米，并在2020年達到3.79萬千米，位列世界第一，實現(xiàn)了從無到有、從有到強的歷史性跨越。

我國鐵路貨運主要以西煤東運、北煤南運、北糧南調(diào)、南礦北運、西棉東送以及南方、東部工業(yè)品的向北、向西運輸為主。24

鐵路運輸是我國旅客運輸和中長距離貨物運輸?shù)闹饕绞?，其運輸主體是國有的鐵路運輸企業(yè)(鐵路集團)和少量的地方鐵路運輸企業(yè)，由政府專營并采取政府統(tǒng)一定價和計

劃運輸?shù)慕M織方式，由各地車站代表鐵路參與市場交易。鐵路運輸是國家調(diào)控運輸市場的杠桿，是政府實行經(jīng)濟宏觀調(diào)控、調(diào)節(jié)全國物資市場的工具之一。25

2.鐵路運輸?shù)奶攸c

鐵路運輸在世界運輸業(yè)中已有一百多年的歷史，至今仍在各國發(fā)揮著巨大作用，這與其自身的特點和優(yōu)點有著十分密切的關系。

鐵路運輸?shù)奶攸c如下：

(1)貨運量大。

(2)速度快。

(3)運行的連續(xù)性高。

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(4)能源消耗低。

①坡度損失主要來自線路的坡度變化。

②變形損失主要來自車輪或流體的變化。

③阻力損失分為內(nèi)摩擦損失和外摩擦損失，內(nèi)摩擦損失主要來自動力系統(tǒng)，外摩擦損失主要來自空氣與水的黏附阻力。

(5)占地比公路少。

(6)安全舒適，適宜長距離運輸。

(7)環(huán)境污染小，噪聲低。

(8)運輸成本不高。27

三、公路運輸

1.公路運輸?shù)牡匚?/p>

公路運輸是世界各國最普遍采用的運輸方式，這與它具有其他運輸方式所不可替代的特點有關。公路運輸是地區(qū)運輸市場的主力，以汽車運輸?shù)姆绞綖橹鳌?/p>

公路運輸是短途運輸?shù)闹饕\輸方式，其運輸?shù)慕?jīng)濟距離為幾百千米。它適合近距離貨物運輸，或者是其他運輸方式兩端運輸?shù)沫h(huán)節(jié)。28

2.公路運輸?shù)奶攸c

公路運輸?shù)奶攸c如下：

(1)機動、靈活、方便。

(2)運送速度快。

(3)原始投資少，資金周轉(zhuǎn)快。

(4)公路建設占地多，高等級公路建設投資大。

(5)運量小，能耗大，運輸成本高。

(6)環(huán)境污染嚴重。

(7)事故率高。29

四、航空運輸

1.航空運輸?shù)牡匚?/p>

航空運輸成為近年來發(fā)展最快的運輸方式，并保持高速的增長勢頭。

航空運輸為商品貿(mào)易提供了特快速度、送及內(nèi)陸的直達運輸。由于航空運輸?shù)男∨?、高成本，使得運輸費用極高，因此航空運輸適合于高價值、時間性極強的少量商品的運輸，

如貴重物品、活鮮易腐物品、郵件、樣品等運輸價格彈性極小的商品的運輸。30

2.航空運輸?shù)奶攸c

航空運輸?shù)奶攸c如下：

(1)速度快。

(2)機動性強。

(3)舒適。

(4)建設周期短，投資少，回收快。

(5)運量小、能耗大、運輸成本高、易受氣象條件影響。

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五、管道運輸

1.管道運輸?shù)牡匚?/p>

管道運輸?shù)膶ο笫且后w或者氣體，包括石油、煤漿、淡水等液體，天然氣、石油氣、化學氣體等氣體。管道運輸采取全程封閉式運輸，可以實現(xiàn)連續(xù)不間斷的運輸，但只能進

行單向運輸。管道運輸?shù)耐顿Y額極大，只能在完全建成后使用，但其運輸成本極小，因而特別需要規(guī)?；倪\輸，以分攤固定投入。管道可以掩埋在地下，不占用地面土地，運輸

過程基本不受環(huán)境影響，但是管道運輸只能是專用性的運輸，具有高度的自建、自用的特點。管道運輸已成為城市供水、供氣、供熱的唯一方法。32

2.管道運輸?shù)奶攸c

管道運輸?shù)奶攸c如下：

(1)運輸貨物種類有限。

(2)連續(xù)性強，貨物運輸完整，損耗小，有保障。

(3)貨物運送簡便。

(4)運輸成本低，運輸安全，污染小。

(5)不占用地表土地。

(6)管理簡單，使用方便。33

六、多式聯(lián)運

多式聯(lián)運是指由在兩種及兩種以上的運輸方式之間實行兩程及兩程以上的相互銜接、轉(zhuǎn)運，從而聯(lián)合實現(xiàn)貨物或旅客的全程運輸。多式聯(lián)運是多種運輸工具、多道運輸環(huán)節(jié)、多種運輸方式銜接的組織方式，通?？梢岳斫鉃殍F路、公路、水路、航空、搬運等各運輸環(huán)節(jié)聯(lián)結起來的運輸方式。多式聯(lián)運是按照社會化大生產(chǎn)客觀要求組織運輸?shù)囊环N方法，它通過各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合，充分發(fā)揮各種運輸方式的優(yōu)勢，提高運輸效率，縮短運達期限，以獲得最佳的運輸經(jīng)濟效益。34

多式聯(lián)運的優(yōu)點如下：

(1)方便旅客和貨主，實行一票到家，簡化旅行和托運手續(xù)。

(2)減少旅客中轉(zhuǎn)業(yè)務手續(xù)和貨物運輸中轉(zhuǎn)搬運環(huán)節(jié)，縮短旅客或貨物流轉(zhuǎn)時間和全程運費支出，節(jié)約大量的人力、物力、財力，能取得較好的經(jīng)濟效果，而且效率高，加快運達速度。

(3)提高不同運輸方式的協(xié)作配合，計劃性強，使客源、貨源相對穩(wěn)定，提高參加聯(lián)運企業(yè)運輸工具的利用效率，資源利用率高。

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(4)多式聯(lián)運把一些地區(qū)的運輸手段結合為新的綜合運輸能力，擴大了運輸組織面，從而為選擇經(jīng)濟運輸線路提供了新的條件，促進了合理運輸。

多式聯(lián)運的優(yōu)點已經(jīng)得到越來越多國家和企業(yè)的重視，是效能運輸發(fā)展的必然趨勢，具有強大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。36

七、各種運輸方式的適用范圍

各種運輸方式由于主要技術優(yōu)點的不同，其有效適用范圍也有所不同。在選擇運輸方式時，必須先了解各種運輸方式與運輸對象間的有效匹配關系，即運輸方式的有效適用范

圍，如表1.2-1所示。3738

第三節(jié)我國交通運輸?shù)母艣r

一、我國交通運輸?shù)陌l(fā)展1.鐵路運輸我國鐵路運輸?shù)陌l(fā)展最早可追溯至19世紀中期。在近代中國最早提出修筑鐵路的是太平天國時期的“干王”洪仁玕。1859年刊行的太平天國政治綱領——《資政新篇》，主張“先于二十一省，通二十一條大路，以為全國之脈絡”，在修筑鐵路方面提出“興車馬之利，以利便輕捷為妙。39

中國人自主設計建造的第一條鐵路——京張鐵路(見圖1.3-1)，由北京西直門至張家口，一路崇山峻嶺，盡為險坡，修建難度可想而知。40圖1.3-1京張鐵路41．

2008—2012年中國高鐵歷年開通統(tǒng)計表如表1.3-1所示。424344

黨的十八大以來，中國鐵路在新的歷史時期，取得了重要成就(見表1.3-2)。路網(wǎng)建設水平不斷提高，截至2020年，鐵路營業(yè)里程達14.63萬千米；鐵路復線里程和電氣化里程不斷提高，截至2020年，復線里程達8.70萬千米，電氣化里程達10.65萬千米；高速鐵路建設實現(xiàn)歷史性跨越，截至2020年，高速鐵路營業(yè)里程達3.79萬千米，位居世界第一。4546

黨的十八大以來，鐵路客運以深化供給側(cè)結構性改革為主線，實施客運提質(zhì)計劃和復興號品牌戰(zhàn)略，使得鐵路旅客運量快速增長(見表1.3-3)。47

2.公路運輸

早在公元前2000年，我國已出現(xiàn)可行駛牛、馬車的道路。秦朝時期，強調(diào)“車同軌，書同文”。公元前2世紀，我國通往中亞細亞和歐洲的絲綢之路開始發(fā)展起來。唐代是我國古代道路發(fā)展的鼎盛時期，當時已經(jīng)初步形成了以城市為中心的四通八達的道路網(wǎng)。

黨的十八大以來，經(jīng)濟社會發(fā)展所面臨的新趨勢和新機遇對公路運輸提出了新的、更高的要求，在新的歷史時期，公路運輸取得了重要成就(見圖1.3-2)。48圖1.3-22016—2020年全國公路里程及公路密度49

截至2020年年底，公路總里程達519.81萬千米，公路密度為54.15千米/百平方千米。2020年全國公路里程技術等級構成如圖1.3-3所示。50圖1.3-32020年全國公路里程技術等級構成51

2020年年末全國擁有公路營運汽車1171.54萬輛，其中載客汽車61.26萬輛、1840.89萬客位，載貨汽車1110.28萬輛、15784.17萬噸位(普通貨車414.14萬輛、4660.76萬噸

位，專用貨車50.67萬輛、596.60萬噸位，牽引車310.84萬輛，掛車334.63萬輛)。圖1.3-4為2016—2020年全國載貨汽車擁有量。52圖1.3-42016—2020年全國載貨汽車擁有量53

2020年完成公路固定資產(chǎn)投資24312億元，比上一年增長11.0%。其中，高速公路完成13479億元，增長17.2%；普通國、省道完成5298億元，增長7.6%；農(nóng)村公路完成4703億元，增長0.8%。圖1.3-5所示為2016—2020年公路固定資產(chǎn)投資額及增長速度。54圖1.3-52016—2020年公路固定資產(chǎn)投資額及增長速度55

3.水路運輸

人類利用天然水道發(fā)展航運已有幾千年歷史，水路交通運輸在目前各主要交通運輸方式中興起最早、歷史最長，歷經(jīng)水及人工動力、風動力、蒸汽機動力、柴油機動力和核動

力幾個階段，可分為內(nèi)河交通運輸和海洋交通運輸兩大類。

中國是世界上水路交通運輸發(fā)展較早的國家之一。56

黨的十八大以來，交通運輸走進建設交通強國新時代，進入“適度超前”進而引領發(fā)展的新階段，進入發(fā)展方式由“高速度增長”轉(zhuǎn)向“高質(zhì)量發(fā)展”的新時代，進入由“國

內(nèi)發(fā)展”轉(zhuǎn)向“全球拓展”的新時代。

1.3-6所示為2016—2020年全國內(nèi)河航道通航里程。57圖1.3-62016—2020年全國內(nèi)河航道通航里程58

2020年年末，全國港口生產(chǎn)用碼頭泊位22142個。其中，沿海港口生產(chǎn)用碼頭泊位5461個，內(nèi)河港口生產(chǎn)用碼頭泊位16681個；全國港口萬噸級及以上泊位2592個，其中，沿海港口萬噸級及以上泊位2138個，內(nèi)河港口萬噸級及以上泊位454個；全國萬噸級及以上泊位中，專業(yè)化泊位1371個，通用散貨泊位592個，通用件雜貨泊位415個。2020年全國港口萬噸級及以上泊位數(shù)量如表1.3-4所示。5960

2020年年末，全國擁有水上運輸船舶12.68萬艘，凈載重量為27060.16萬噸，載客量為85.99萬客位，集裝箱箱位為293.03萬標準箱。2016—2020年全國水上運輸船舶擁

有量如圖1.3-7所示。61圖1.3-72016—2020年全國水上運輸船舶擁有量62

4.航空運輸

我國的航空交通運輸事業(yè)在中華人民共和國成立以前的30余年里發(fā)展緩慢。

根據(jù)中國民用航空局發(fā)布的《2020年民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》，2020年年底我國境內(nèi)有運輸機場(不含香港、澳門和臺灣地區(qū))241個(如表1.3-5所示)，頒證運輸機場按飛行區(qū)指標分類：4F級機場13個，4E級機場38個，4D級機場38個，4C級機場147個，3C級機場4個，3C級以下機場1個。民航全行業(yè)運輸飛機期末在冊架數(shù)3903架(如表1.3-6所示)。共有定期航班航線5581條，國內(nèi)航線4686條，其中，港澳臺航線94條，國際航線895條(如表1.3-7所示)。636465

5.管道運輸

我國是最早使用管道運輸?shù)膰遥?00年，人們就將打通的竹子連接后長距離送水。新中國成立以來，我國油氣管道運輸經(jīng)歷了初始發(fā)展(1958—1969年)、快速發(fā)展(1970—1987年)、穩(wěn)步發(fā)展(1988—1995年)和加快發(fā)展(1996年至今)四個階段。

油氣供需預測和管道發(fā)展預期目標如表1.3-8所示。6667

二、綜合立體交通網(wǎng)絡

交通運輸業(yè)的一種定義是使用運輸工具完成貨物或者旅客的空間位置轉(zhuǎn)移的業(yè)務活動，主要包括鐵路運輸、航空運輸、公路運輸、水路運輸和管道運輸這五種運輸方式，且各種運輸方式的技術經(jīng)濟特征各有優(yōu)劣，有各自的適用范圍。因此在交通運輸業(yè)實現(xiàn)一體化銜接，形成綜合立體交通網(wǎng)絡從廣義上說就是充分利用五種運輸方式各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)各種運輸方式之間的有效銜接，從而為旅客或者貨物提供完整的位移服務。68

黨的十八大以來，交通運輸業(yè)進入了綜合立體交通體系高質(zhì)量發(fā)展的新階段，加快綜合交通運輸基礎設施成網(wǎng)，推進多種運輸方式有效銜接。到2017年末，多節(jié)點、全覆蓋

的綜合交通運輸網(wǎng)絡初步形成，“五縱五橫”綜合運輸大通道基本貫通，以高速鐵路為骨架、以城際鐵路為補充的快速客運網(wǎng)絡初步建成。一大批綜合客運、貨運樞紐站場(物流園區(qū))投入運營，交通運輸體系進一步完善。69第二章

公路運輸系統(tǒng)第一節(jié)公路運輸概述第二節(jié)公路運輸基礎設施第三節(jié)高速公路第四節(jié)公路運輸運載工具第五節(jié)公路運輸組織70

第一節(jié)公路運輸概述

一、公路運輸?shù)母拍?/p>

公路運輸主要指城市對外道路運輸。公路運輸有廣義和狹義兩種含義。從廣義來說，公路運輸是指貨物和旅客借助一定的交通工具(人力車、畜力車、拖拉機、汽車等)沿著公路(一般土路、有路面鋪裝的道路、高速公路)的某個方向做有目的的移動的過程；71

從狹義來說，公路運輸是指汽車運輸，目前世界上多數(shù)經(jīng)濟發(fā)達國家，在公路上已經(jīng)實現(xiàn)了由汽車取代人力車、畜力車和拖拉機等慢速運輸工具。因此，公路運輸或者說作為現(xiàn)代交通運輸方式之一的公路運輸，就是指汽車運輸。72

二、公路運輸?shù)奶攸c

與其他運輸方式相比，公路運輸具有以下特點：

(1)機動靈活，適應性強。

(2)可實現(xiàn)“門到門”直達運輸。

(3)在中短途運輸中，運送速度較快。

(4)原始投資少，資金周轉(zhuǎn)快。

(5)運量較小，運輸成本較高。

(6)運行持續(xù)性較差。

(7)安全性較低，環(huán)境污染較大。73

三、公路運輸?shù)漠a(chǎn)生及發(fā)展趨勢

1.公路運輸?shù)漠a(chǎn)生

現(xiàn)代交通運輸方式的公路運輸比水運和鐵路運輸起步晚，直到19世紀末才有了第一批汽車?？v觀公路運輸?shù)陌l(fā)展過程，可以劃分為以下三個主要階段：

(1)發(fā)展初期，即從19世紀末到第一次世界大戰(zhàn)前。

(2)發(fā)展中期，即第一次世界大戰(zhàn)至第二次世界大戰(zhàn)之間。

(3)發(fā)展的新時期，即從第二次世界大戰(zhàn)結束到現(xiàn)在。74

一些工業(yè)發(fā)達國家公路建設也達到了新水平，實現(xiàn)了公路現(xiàn)代化，這些主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

①建成了一個有相當規(guī)模的溝通全國城鄉(xiāng)的公路網(wǎng)；

②形成了跨越各主要城市的具有較高標準的國家干線公路網(wǎng)骨架，以保證長途直達運輸暢通無阻；

③建立了高速公路網(wǎng)，其中還包括超級高速公路；

④實現(xiàn)了筑路和養(yǎng)路機械化并向自動化邁進；

⑤積極采用和發(fā)展先進的公路科學技術。75

2.公路運輸發(fā)展趨勢

(1)加強公路建設，特別是高速公路的建設；廣泛研究和應用道路建設新技術，如軟土路基處理技術、土工合成材料及改性瀝青材料的應用技術，使公路建設水平更加適應未

來車輛及運輸對道路的要求。

(2)大力開展汽車安全技術、節(jié)能和多種燃料技術、環(huán)保技術、舒適性技術和電子技術的研究和應用，提高車輛的使用性能，減少汽車帶來的“公害”。76

(3)從運營管理與技術的發(fā)展趨勢來看，隨著公路網(wǎng)的完善，特別是高速公路網(wǎng)的形成，公路運輸將按規(guī)?；蠼⒓s化經(jīng)營的運輸企業(yè)，行政區(qū)域的界限將趨于淡化；廣泛開展公路快速客貨運業(yè)務；大力開展集中運輸、集裝箱運輸、專業(yè)化運輸?shù)龋坟涍\業(yè)將納入物流服務業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)中，更強調(diào)公路內(nèi)部及不同運輸方式之間的專業(yè)化合作；運輸企業(yè)內(nèi)部將廣泛建立和運用運輸信息管理系統(tǒng)，采用車輪運行動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)以及車輛運行自動記錄儀(汽車“黑匣子”)。77

(4)發(fā)展公路智能運輸系統(tǒng)。

。此系統(tǒng)可以將汽車、駕駛員、道路及相關部門聯(lián)結起來，使汽車與道路的運行功能智能化，由此將帶來如下的發(fā)展：

①全球定位系統(tǒng)(GPS)廣泛被應用；

②地理信息系統(tǒng)(GIS)方興未艾；

③計算機輔助設計技術(CAD)應用范圍進一步拓展；

④道路檢測技術有所突破。78

四、我國公路運政管理

1.公路運政管理機構的設置

各級運政管理機構的具體職責如下所述：

(1)交通部設立公路司，負責對全國道路運輸行業(yè)的指導、監(jiān)督工作；

(2)省(自治區(qū)、直轄市)交通廳(局、委)下設道路運輸管理局或廳(局)內(nèi)設道路運輸管理處，負責本省(區(qū)、市)行政轄區(qū)內(nèi)道路運政管理的指導、監(jiān)督工作；

(3)市(地、盟、州)交通局下設道路運輸管理處，負責本市(地、盟、州)行政轄區(qū)內(nèi)的道路運政管理工作；

79

(4)縣(市、旗、區(qū))交通局下設道路運輸管理所，負責本縣(市、旗、區(qū))行政轄區(qū)內(nèi)的道路運政管理工作；

(5)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))設立道路運輸管理站，屬于縣道路運輸管理所的派出機構，負責本鄉(xiāng)(鎮(zhèn))規(guī)定轄區(qū)內(nèi)的道路運政管理工作及縣交通局委托的工作。80

2.各級運政管理機構的任務及作用

各級道路運政管理機構，由于其職責及任務不同，所起的作用也不同。

(1)交通部公路司和省(自治區(qū)、直轄市)道路運輸管理局(處)，分別是全國及各省(自治區(qū)、直轄市)道路運政管理的決策機構。

(2)各市(地、盟、州)道路運輸管理處有決策層和執(zhí)行層的雙重職責，起承上啟下作用，屬中間層次機構。

(3)各縣(市、旗、區(qū))道路運輸管理所和鄉(xiāng)(鎮(zhèn))道路運輸管理站，屬執(zhí)行層次機構，也是道路運政最基層的行政執(zhí)法機關。81

3.我國公路運政管理機構體系

我國現(xiàn)行的公路運政管理體系如圖2.1-1所示。圖2.1-1公路運政管理機構體系82

五、我國現(xiàn)行公路網(wǎng)

1.我國公路等級劃分

我國的公路按行政等級分為國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道、村道和專用公路六個等級。其中，國道包括國家高速公路和普通國道，省道包括省級高速公路和普通省道。

我國的公路按技術等級分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路五個等級。其中，高速公路以外的其他公路稱為普通公路。83

2.我國公路命名規(guī)則

1)普通公路路線命名規(guī)則

普通公路路線的命名，應按照首都或省會放射線、北南縱線和東西橫線的起訖點方向順序排名，采用起訖點所在地的主要行政區(qū)劃名稱命名。

(1)放射線以首都或省會城市為起點，放射線止點為終點；

(2)北南縱線以路線北端為起點，南端為終點；

(3)東西橫線以路線東端為起點，西端為終點。84

2)高速公路路線命名規(guī)則

高速公路路線的命名，應按照首都或省會放射線、北南縱線和東西橫線的起訖點方向順序排名，采用起訖點所在地的主要行政區(qū)劃名稱命名。

(1)放射線以首都或省會城市為起點，放射線止點為終點；

(2)北南縱線以路線北端為起點，南端為終點；

(3)東西橫線以路線東端為起點，西端為終點。85

3.我國公路編號規(guī)則

1)標識符

公路路線編號的首位代表公路的行政等級，采用一位字母標識符表示。公路行政等級的字母標識符見表2.1-1。

8687

2)編號結構

(1)普通公路路線編號結構。普通公路的路線編號，應由一位公路行政等級字母標識符“G(S/X/Y/C/Z)”和三位數(shù)字編號組配表示，見表2.1-2。88

(2)國家高速公路路線編號結構。國家高速公路的首都放射線、北南縱線、東西橫線和地區(qū)環(huán)線等主線編號，應由一位國道字母標識符“G”和不超過兩位的數(shù)字編號組配表

示；國家高速公路的城市繞城環(huán)線、聯(lián)絡線和并行線編號，應由一位國道字母標識符“G”和兩位主線編號以及一位路線類型識別號“*”和一位順序號“#”組配的四位數(shù)字編號表示。國家高速公路路線編號結構見表2.1-3。8990

(3)省級高速公路路線編號結構。省級高速公路的省會放射線、北南縱線、東西橫線等主線編號，應由一位省道字母標識符“S”和不超過兩位的數(shù)字編號組配表示；省級高

速公路的城市繞城環(huán)線和聯(lián)絡線的編號，宜由一位省道字母標識符“S”和兩位數(shù)字編號組配表示。省級高速公路路線編號結構見表2.1-4。9192

3)普通公路路線編號規(guī)則

(1)普通國道路線編號規(guī)則。普通國道的路線編號，由國道標識符“G”和三位數(shù)字編號組配表示，編號結構見表2.1-2。其數(shù)字編號的第一位用“1、2、3、5”分別標識首都放射線、北南縱線、東西橫線和聯(lián)絡線，以全國為范圍編制系列順序號。93

(2)普通省道路線編號規(guī)則。普通省道的路線編號，由省道標識符“S”和三位數(shù)字編號組配表示，其編號結構見表2.1-2。其數(shù)字編號的第一位用“1、2、3、5”分別標識省會放射線、北南縱線、東西橫線和聯(lián)絡線，以省級行政區(qū)域為范圍編制系列順序號。94

(3)縣道路線編號規(guī)則?？h道的路線編號，由縣道標識符“X”和三位數(shù)字編號組配表示，編號結構見表2.1-2。編號宜在本省級行政區(qū)域內(nèi)，以縣(縣級市)或地區(qū)(地級市)級行政區(qū)域為范圍編制系列順序號，也可按省級行政區(qū)域為范圍順序編號。

(4)鄉(xiāng)道路線編號規(guī)則。鄉(xiāng)道的路線編號，由鄉(xiāng)道標識符“Y”和三位數(shù)字編號組配表示，編號結構見表2.1-2。宜在本省級行政區(qū)域內(nèi)，以縣(縣級市)級行政區(qū)域為范圍編制系列順序號，也可按地區(qū)(地級市)級或省級行政區(qū)域為范圍編制系列順序號。95

(5)村道路線編號規(guī)則。應對納入國家里程統(tǒng)計范圍的村道進行編號。村道的路線編號，由村道標識符“C”和三位數(shù)字編號組配表示，其編號結構見表2.1-2。宜以縣(縣級市)級行政區(qū)域為范圍編制系列順序號。

(6)專用公路路線編號規(guī)則。專用公路的路線編號，由專用公路標識符“Z”和三位數(shù)字編號組配表示，編號結構見表2.1-2。宜以各省級行政區(qū)域為范圍編制系列順序號。公路、林業(yè)、農(nóng)墾、油田、礦區(qū)等行業(yè)管理養(yǎng)護的專用公路需要加以區(qū)別時，其編號可分別列入本省(自治區(qū)、直轄市)專用公路編號中的不同系列區(qū)間。96

(7)其他編號規(guī)則。普通國道、普通省道及縣道若是繞城環(huán)線，同一城市建有多條繞城環(huán)線時，其編號從主城區(qū)邊緣到郊區(qū)由內(nèi)向外按升序編排。97

4)高速公路路線編號規(guī)則

(1)國家高速公路路線編號規(guī)則。國家高速公路的主線編號，由國道標識符“G”和一至兩位數(shù)字編號組配表示；城市繞城環(huán)線、聯(lián)絡線和并行線編號，由國道標識符“G”和四位數(shù)字編號組配表示，其編號結構見表2.1-3。98

(2)省級高速公路路線編號規(guī)則。省級高速公路的主線編號規(guī)則宜與國家高速公路主線的編號規(guī)則保持一致，由省道標識符“S”加一到兩位數(shù)字編號組配表示；省級高速公

路城市繞城環(huán)線和聯(lián)絡線的編號，宜由省道標識符“S”加兩位數(shù)字編號組配表示。省級高速公路路線的編號結構見表2.1-4，且其還應遵守以下原則：

99

5)公路編號區(qū)間

(1)公路主線編號區(qū)間。公路主線的編號區(qū)間見表2.1-5。

100101

(2)普通公路聯(lián)絡線編號區(qū)間。普通公路聯(lián)絡線的編號區(qū)間見表2.1-6。102

(3)高速公路城市繞城環(huán)線、聯(lián)絡線和并行線編號區(qū)間。國家高速公路城市繞城環(huán)線、聯(lián)絡線和并行線以及省級高速公路城市繞城環(huán)線及聯(lián)絡線的編號區(qū)間見表2.1-7。103

4.國道路線的名稱和編號

普通國道路線的名稱和編號見附錄1，國家高速公路路線的名稱和編號見附錄2和附錄3。104

第二節(jié)公路運輸基礎設施

一、公路設計的依據(jù)及公路等級公路是指連接城市、鄉(xiāng)村，主要供汽車行駛的具備一定技術條件和設施的道路。根據(jù)公路的作用和使用性質(zhì)，可劃分為國道主干線公路(國道)、省級干線公路(省道)、縣級干線公路(縣道)、鄉(xiāng)級公路(鄉(xiāng)道)以及專用公路。105

1.公路設計的依據(jù)

在進行公路網(wǎng)的規(guī)劃或確定一條公路的類型線形的過程中，都必須以公路所經(jīng)地區(qū)的自然條件和交通資料為依據(jù)。在設計中應考慮以下交通數(shù)據(jù)：

1)設計車輛

以標準型號的汽車作為設計控制的車輛，其外廓尺寸見表2.2-1。106

2)設計車速

設計車速是指氣候正常，交通密度小，汽車運輸只受公路本身條件(幾何要素、路面、附屬設施等)影響時，一般駕駛員能安全舒適地行駛的最大車速。設計車速是確定公路幾何線形的基本依據(jù)，如曲線半徑、緩和曲線長度、超高率、視距、路幅等都與設計車速有關。各級公路的設計速度見表2.2-2。107

3)交通量

交通量是確定公路等級的主要依據(jù)，它分為以下三種情況：

(1)年平均日交通量(AADT)是公路普遍采用的交通計量單位，以全年交通量除以365而得，即108

(2)我國部分地區(qū)設計小時交通量的系數(shù)如圖2.2-1所示。圖2.2-1我國部分地區(qū)設計小時交通量系數(shù)圖109

(3)交通量換算采用小客車為標準車型(折算系數(shù)為1.0)，確定公路等級的各汽車代表車型和車輛折算系數(shù)規(guī)定見表2.2-3。110

2.公路的等級

公路根據(jù)交通特性及控制干擾能力，可分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路五個等級，各級公路的交通特性如表2.2-4所示，各級公路的主要技術指標

如表2.2-5所示。111112113

二、公路的線形組成

公路路線是指公路的中線。線形是指公路中線在空間的幾何形狀和尺寸。公路中線是一條三維空間路線，由直線和曲線組成。為了把公路這個三維空間的實體表達出來，通常

采用三個不同方向的投影圖來分別研究公路的位置和形狀。公路在水平面上的投影圖稱為公路的平面圖；通過公路中線的豎向剖面圖稱為公路縱斷面圖；公路上任一點垂直于公路

中線的豎向剖面圖稱為公路的橫斷面圖。114

公路線形是從平面、縱面和空間三個方面來進行研究的。公路線形設計包括平面線形設計、縱面線形設計和空間線形(又叫平、縱組合線形)設計三個部分。

路線平面圖是公路路線設計文件中的主要內(nèi)容之一，通過路線平面圖可以展示出公路路線的平面位置、走向和海拔高程，還可以反映沿線人工構造物和工程設施布置以及它們與地形、地物的關系。路線平面圖一般應示出地形、地物、路線位置、里程及百米樁、斷鏈、水準點和大中橋、隧道位置，以及省、市、自治區(qū)、縣的分界線，并示出其中的曲線元素。某山嶺區(qū)一般公路的路線平面圖如圖2.2-2所示。115圖2.2-2路線平面圖116

1.公路線路的平面線形

1)直線

直線是平面線形的基本要素之一。直線作為道路的主要線形，雖然具有路線直接、前進方向明確和測設簡便等優(yōu)點，但是長直線道路由于景觀單調(diào)和公路環(huán)境缺少變化往往會使駕駛員產(chǎn)生疲勞或注意力分散，以致發(fā)生交通事故。因此，在線形設計中，選取直線及其長度時必須慎重考慮，應避免使用過長直線，并注意直線的設置應與地形、地物、環(huán)境相協(xié)調(diào)。直線的最大與最小長度應有所限制，從理論上求解是非常困難的，主要應根據(jù)駕駛員的視覺反應及心理承受能力來確定。117

2)圓曲線

當公路需要改變方向時，在轉(zhuǎn)彎處需要設置圓曲線來連接兩條相交的直線段，連接方式采用圓曲線與兩直線相切，采用平緩而適當?shù)膱A曲線，既能保證汽車平穩(wěn)地行駛，又可

引起駕駛員的注意力集中，有利于安全行車。同時，采用圓曲線也能符合汽車作轉(zhuǎn)向行駛的行駛軌跡。118

(1)曲線半徑。汽車在圓曲線上行駛時，除受重力影響外，還要受到離心力的影響。離心力使汽車產(chǎn)生兩種不穩(wěn)定的危險，一是汽車向外滑移，二是向外傾覆。離心力的大小

是與圓曲線半徑成反比的，即半徑越小，離心力就越大，對行車安全很不利。為了保證行車安全與舒適，需要對圓曲線半徑的最小值進行限制。圓曲線半徑按下式確定：119

(2)曲線超高和加寬。為了使汽車能在小半徑曲線上安全行駛，應把曲線部分的行車道建成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡，其外側(cè)超高的部分即為曲線超高(如圖2.2-3)。當公路

彎道上的路面曲線半徑小于一定數(shù)值時，路面需要適當加寬。因為汽車在彎道上行駛時，各個車輪的軌跡半徑是不相等的，后軸內(nèi)側(cè)車輪行駛的半徑最小，前軸外側(cè)車輪行駛的半徑最大，所以此時在彎道上行駛的汽車就需要有更寬的路面。曲線上的路面加寬一般設置在道路曲線內(nèi)側(cè)，如圖2.2-3中的陰影部分所示。路面加寬后，對應的路基也應作相應的加寬。120圖2.2-3超高加寬示意圖121

(3)曲線的最小長度。汽車在彎道上行駛時，如果曲線過短，就會造成駕駛員的疲勞和橫向力對乘客的沖擊。特別是汽車在高速行駛時，曲線過短可能造成離開理論上的安全

行車軌跡過多而發(fā)生事故。因此，為了提高公路的使用質(zhì)量，使行車迅速、安全與舒適，應盡量設置較長的曲線。即使各方面條件受限，仍應要求汽車在圓曲線上行駛的時間不少于3秒。各級公路的曲線最小長度如表2.2-5所示。122

3)緩和曲線

緩和曲線是設置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線，如圖2.2-4所示。123圖2.2-4緩和曲線124

緩和曲線的形式主要有回旋曲線式、三次拋物線式、雙紐式等。緩和曲線長度的確定，主要考慮三方面的因素，即駕駛員操作從容和旅客感覺舒適；超高的附加坡度不宜過陡；

行駛時間不宜過短。各級公路緩和曲線最小長度如表2.2-6所示。125

4)平面線形設計

道路平面線形的基本要素是直線、圓曲線與緩和曲線。

(1)直線的應用。直線是道路平面線形中常見的線形。

(2)直線與曲線的組合。

線與曲線組合通常應注意以下方面：

①長直線的盡頭不宜設置小半徑的平曲線，如德國規(guī)定，曲線半徑的大小取決于相連接直線的長度L。L小于等于500米時，R≥L；當L大于500米時，R大于等于500米。126

②同向曲線間應避免短的直線，即應滿足L大于等于6V，反向曲線間直線長L大于等于2V，若難以避免短直線，則短直線部分宜用大半徑曲線或緩和曲線來代替，以使線形順適和自然。127

(3)曲線組合。曲線由于具有線形流暢、順適、自然并與環(huán)境協(xié)調(diào)的優(yōu)點，因而在道路平面線形設計中被廣泛應用。

曲線之間的組合有以下幾種：

①基本型：按直線——回旋線——圓曲線——回旋線——直線的順序來組合的形式，如圖2.2-5所示。為使線形連續(xù)、協(xié)調(diào)，回旋線——圓曲線——回旋線的長度之比最好設計為1∶1∶1。128圖2.2-5基本型曲線129

②S型：兩個反向圓曲線用回旋線連接的組合形式稱為S型，如圖2.2-6所示。圖2.2-6S型曲線130

卵型：用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合形式，如圖2.2-7所示。圖2.2-7卵型曲線131

④復曲線：半徑不同的同向圓曲線直接相連接處，原則上應插入的回旋線，如圖2.2-8所示。圖2.2-8圓曲線直接相連接的復曲線132

⑤凸型：在兩個同向回旋線間不插入圓曲線而直接銜接的形式，如圖2.2-9所示。一般情況下最好不采用凸型曲線，只有在地形、地物受限的山嘴等處方可采用。圖2.2-9凸型曲線133

⑥復合型：兩個以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式，如圖2.2-10所示。

圖2.2-10復合型曲線134

(4)行車視距。行車視距也是道路平面設計的要素之一。

停車視距及貨車停車視距與設計速度對應的具體數(shù)值見表2.2-7。135

如圖2.2-11所示，停車視距由S0、S1、S2三部分組成，即

式中：S1——駕駛員反應時間內(nèi)行駛的距離；

S2——駕駛員開始制動到車輛完全停止時行駛的距離；

S0——安全距離。136圖2.2-11停車視距137

②會車車距(S

會)：兩對向行駛的汽車能在同一車道上及時剎車所必需的距離。

關于會車視距，在雙車道公路上，尤其是交通量不大時，所需的安全視距按幾何關系及運動狀態(tài)計算，因為涉及的因素很多且不實用，所以一般不作計算。參照國外的普遍做法，會車視距取停車視距的兩倍為宜。138

③超車視距(S

超)：汽車行駛時為超越前車所必需的視距。在雙車道公路上，當視點高為1.2米，物高為1.2米，在后車超越前車過程中，從后車開始駛離原車道之處起，至

可見逆行來車并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離，即為超車視距。雙車道公路的行車特征是超車時經(jīng)常要占用對向車道，為保證行車安全，相關的設計標準中規(guī)定雙向行

駛的雙車道公路，應結合地形在適當?shù)拈g隔內(nèi)設置具有超車視距的路段。

超車視距有全超車視距和最小必要超車視距之分，如圖2.2-12所示。139圖2.2-12超車視距140141

2.公路線路的縱斷面

1)線路縱斷面及其組成要素

沿公路中線的豎向剖面，稱為公路縱斷面，其圖形稱為公路縱斷面圖，如圖2.2-13所示。

公路縱斷面的線形要素包括直線(即均勻坡度線)和豎曲線兩種。坡度線分為上坡和下坡，是以坡度和水平長度表示的。142１143

2)縱坡

(1)最大縱坡。最大縱坡是道路縱坡設計的極限值，是縱面線形設計的一項重要指標。

各級公路的最大縱坡值規(guī)定如表2.2-8所示。144

(2)最小縱坡。為了保證挖方地段、設置邊溝的低填方地段和橫向排水不暢地段的縱向排水，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定，規(guī)定各級公路的長路塹路段以及其他橫向排水

不暢的路段，均應采用不小于0.3%的縱坡。145

(3)平均縱坡。平均縱坡是衡量路線線形設計質(zhì)量的重要指標之一。在道路設計中，平均縱坡是指一定路線長度范圍內(nèi)，路線兩端點的高差與路線長度的比值，即146

(4)坡長限制。坡長是指變坡點與變坡點之間的水平長度，坡長限制包括陡坡的最大坡長限制和最小坡長限制兩個方面。

①最大坡長限制?！豆饭こ碳夹g標準》對陡坡的最

大坡長限制見表2.2-9。147148

②最小坡長限制。最小坡長是指相鄰兩個變坡點之間的最小水平長度。

《公路工程技術標準》對各級公路的最小坡長規(guī)定見表2.2-10。149

(5)合成坡度。道路在平曲線路段，若縱向有縱坡且橫向又有超高時，則最大坡度在縱坡和超高橫坡所合成的方向上，這時的最大坡度稱為合成坡度，如圖2.2-14所示。圖2.2-14合成坡度150

合成坡度的計算公式為151

在陡坡急彎處，若合成坡度過大，則將產(chǎn)生附加阻力以及汽車重心偏移等不良現(xiàn)象，給行車安全帶來影響，為防止汽車沿合成坡度方向滑移，應對由超高橫坡和路線縱坡組成的合成坡度加以限制?！豆饭こ碳夹g標準》對公路和城市道路合成坡度的規(guī)定見表2.2-11。152

3)豎曲線

當縱斷面上相鄰的兩條坡度線相交時，出現(xiàn)了變坡點和變坡角。汽車駛過該處時，將受到?jīng)_擊，行車的平順性會受到破壞。為了緩和這種突變，保證行車平穩(wěn)和滿足視距要求，

在變坡點處應設置豎曲線。相鄰兩坡度線的交角用坡度差“ω”表示，坡度角一般較小，可近似地用兩坡段坡度的代數(shù)差表示，即ω=i2-i1，式中i1、i2分別為兩相鄰坡段的坡度值，上坡為正，下坡為負，如圖2.2-15所示。ω為正時，變坡點在曲線下方，豎曲線開口向上，稱為凹形豎曲線；ω為負時，變坡點在曲線上方，豎曲線開口向下，稱為凸

型豎曲線。153圖2.2-15豎曲線示意圖154

(1)豎曲線幾何要素。豎曲線的幾何要素主要有豎曲線切線長T、曲線長L和外距E，如圖2.2-16所示。其中：155圖2.2-16豎曲線幾何要素156

(2)豎曲線最小半徑。

公路豎曲線最小半徑如表2.2-12所示。157

(3)豎曲線最小長度。

我國公路按照汽車在豎曲線上3秒的行程時間控制豎曲線最小長度，如表2.2-12所示。158

4)公路線形與景觀的配合

高速公路出現(xiàn)以后，人們越來越感到應該將高速公路作為景觀的對象來考慮。也就是說，道路設計在滿足運動學和力學要求的同時，還必須重視視覺的感受。

公路景觀工程包括內(nèi)部協(xié)調(diào)和外部協(xié)調(diào)兩方面。內(nèi)部協(xié)調(diào)主要是指公路的平、縱斷面線形方面，視覺的連續(xù)性和立體協(xié)調(diào)性；外部協(xié)調(diào)則主要指公路兩側(cè)坡面、路肩、中央分

隔帶的協(xié)調(diào)設置，以及宏觀的路線設置。159

3.公路線路的橫斷面

公路是具有一定寬度的帶狀結構物。若在垂直于線路中心線方向上作一垂直剖面，這個剖面就叫作橫斷面，其圖形叫作橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸。橫斷面圖也是

公路的主要技術設計文件之一。公路橫斷面的一般布置形式如圖2-2.17所示。160圖2-2.17公路橫斷面圖161

1)路基寬度

路基寬度為路面寬度和兩側(cè)路肩寬度之和(一級及高速公路包括分隔帶)。

路面寬度是指供車輛直接行駛的公路表面寬度，即行車部分。路面寬度視車道數(shù)和每一條車道的寬度而定。

2)路拱

路基經(jīng)常受雨水的侵襲，為了保證它的強度和行車安全，必須將雨水排走。因此，應將路面設計成中間高并向兩側(cè)傾斜的拱形，以利橫向排水，這種拱形構造即為路拱。162

三、公路的構成

1.路基

路基是公路行車部分的基礎，是由土、石按照一定尺寸和結構要求所構成的帶狀土建工程構造物。路基橫斷面構成如圖2.2-18所示。163圖2-2.18路基橫斷面組成示意圖164

路基橫斷面有路堤、路塹、半填半挖路基三種基本形式，如圖2.2-19所示。圖2-2.19路基橫斷面形式165

(1)路堤。路堤亦稱填方路基，指路線高于天然地面時填筑而成的路基。

(2)路塹。路塹亦稱挖方路基，指路線低于天然地面時開挖而成的路基。

(3)半填半挖路基。介于上述兩者之間的路基稱為半填半挖路基。166

2.路面

公路路面是在路基上用堅硬材料鋪筑的供汽車行駛的層狀結構物，它直接承受車輛的行駛作用力。路面一般分為面層、基層、墊層和土基。

(1)路面的含義。路基頂面用各種材料分層鋪筑而成的結構層叫路面。

(2)對路面的基本要求。路面應具有足夠的強度、平整度和粗糙度，以保證汽車以一定的速度安全、舒適地行駛。

(3)路面的分類。路面按其材料組成、結構強度和使用品質(zhì)有高級、次高級、中級和低級路面之分；按其力學性質(zhì)有柔性路面和剛性路面之分。167

3.橋涵

當公路跨越河流、溝谷或者和鐵路、另一條公路交叉時，需要修建橋梁來跨越障礙。我國文化悠久，是世界上文明發(fā)達最早的國家之一。在橋梁建筑方面，我們的祖先在世界橋梁建筑史上曾寫下了光輝燦爛的篇章。

舉世聞名的河北省趙縣的趙州橋(又稱安濟橋)，就是我國古代石拱橋的杰出代表，如圖2.2-20所示。168圖2.2-20趙州橋169

1)橋梁的組成

橋梁主要由橋跨結構、墩臺及基礎兩個基本部分組成，如圖2.2-21所示。圖2.2-21梁式橋結構170

橋跨結構常稱上部結構，它包括承重結構和橋面系兩部分。承重結構是跨越障礙物、承受自重、行人和車輛荷載的主要構件。橋面系由橋面鋪裝、橋面排水、防水措施、伸縮

縫、人行道和欄桿等組成，如圖2.2-22所示。圖2.2-22橋面構造171

2)橋梁的類型

(1)按橋梁的不同結構分類，其可分為梁式橋、拱式橋、鋼架橋、吊橋以及它們之間的各種組合。

①梁式橋。它是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結構，如圖2.2-21所示。

②拱式橋。拱式橋的主要承重結構是拱圈。這種結構在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受水平推力。拱橋概貌如圖2.2-23所示。172圖2.2-23拱橋173

③鋼架橋。鋼架橋的主要承重是梁或板和立柱或豎墻整體結合在一起的鋼架結構，梁和柱的連接處具有很大的剛性，如圖2.2-24所示。174圖2.2-24鋼架橋175

④吊橋。傳統(tǒng)的吊橋均用懸掛在兩邊塔架上的強大纜索作為主要承重結構。在豎向荷載作用下，通過吊桿使纜索承受很大的拉力，通常需要在兩岸橋臺的后方修筑巨大的錨

碇結構。吊橋也是具有水平反力(拉力)的結構?，F(xiàn)代的吊橋上，廣泛采用高強度鋼絲編制的鋼纜，以充分發(fā)揮其優(yōu)異的抗拉性能。因這種結構自重較輕，所以能以較小的建筑高

度跨越其他任何橋型都無法跨越的特大跨度。吊橋概貌如圖2.2-25所示。176圖2.2-25吊橋177

⑤組合體系橋。根據(jù)結構的受力特點，由幾個不同體系的結構組合而成的橋梁稱為組合體系橋，如圖2.2-26所示。178圖2.2-26組合體系橋179圖2.2-26組合體系橋180

(2)按不同用途，橋梁可分為公路橋、生產(chǎn)橋、人行橋等。

(3)按跨越障礙的性質(zhì)，橋梁可分為跨河橋、跨線橋(立體交叉)、高架橋和棧橋等。

(4)按上部結構的行車道位置，橋梁可分為上承式(圖2.2-26(b))、下承式(圖2.2-26(a))和中承式橋梁。中承式橋梁如圖2.2-27所示。181圖2.2-27中承式橋梁182

(5)按橋梁全長和跨徑的不同可分為特大橋、大橋、中橋和小橋。《公路工程技術標準》規(guī)定的大、中、小橋劃分的標準如表2.2-13所示。183

3)涵洞

涵洞是用來排泄路堤下水的構筑物。通常在建造涵洞處路堤不中斷。為了區(qū)別于橋梁，《公路工程技術標準》中規(guī)定，單孔跨徑不到5米的泄水結構物均稱為涵洞，如表2.2-13所示。184

4.排水系統(tǒng)

為了確保路基穩(wěn)定，避免受水的侵蝕，公路還應修建排水系統(tǒng)。公路排水系統(tǒng)可按其排水方向和排水位置的不同進行分類。

(1)按排水方向分為縱向排水系統(tǒng)和橫向排水系統(tǒng)。

①縱向排水系統(tǒng)?？v向排水系統(tǒng)常見的有邊溝、截水溝和排水溝等，如圖2.2-18所示。

②橫向排水系統(tǒng)。橫向排水系統(tǒng)常見的有路拱、橋涵、透水路堤、過水路面和渡槽等，如圖2.2-28所示。185圖2.2-28橫向排水系統(tǒng)186

(2)按排水位置不同，又可分為地面排水和地下排水。

①地面排水。地面排水主要是排除危害路基的雨水、積水及外來水等地面水。

②地下排水。地下排水主要是排除地下水和其他需要通過地下排除的水。盲溝是常見的公路地下排水結構物，如圖2.2-29所示。187圖2.2-29盲溝188

5.隧道

公路穿過山嶺，置于地層內(nèi)或地面下的結構物稱為隧道，如圖2.2-30所示。圖2.2-30隧道189

6.防護工程

在公路通過山區(qū)或沿河地段時，在陡峭的山坡上或沿河一側(cè)，為保證公路路基的穩(wěn)定，加固路基邊坡所修建的構造物，稱為防護工程。常見的公路路基防護工程有填石路基、砌石護坡、擋土墻、護腳及護面墻等，如圖2.2-31所示。190圖2.2-31防護工程191

7.特殊構造物

公路在山區(qū)地形或地質(zhì)特別復雜的路段，為了保證公路的連續(xù)和路基的穩(wěn)定，有時需修建一些特殊的構造物，如懸出路臺、半山橋、明洞等，如圖2.2-32所示。192圖2.2-32特殊構造物193

四、沿線設施

1.交通安全設施

1)防護設施

防護設施是為避免車輛碰撞和傷及行人或因失誤而駛出路外等交通事故而設置的，通常采用護欄(包括波形鋼護欄、隔離柵等)。

2)照明設施

在高速公路和一級公路的運輸繁忙和重要的路段，為使夜間交通暢通和行車安全，盡可能按一定間距設置路燈，使整個路段得以照明。194

3)視線誘導標志

對高速公路和一級公路，應在兩側(cè)路緣帶上明顯示出行車道邊緣，以引導司機視線，有利于行車安全，其他各級公路在需要的路段上，也可采用標志以標明公路邊緣及線形。195

2.交通管理設施

1)交通標志

交通標志是對司機、行人等起禁止、限制、警告、指示等作用的交通管理設施，它的形狀、圖案、尺寸和設置，應符合中華人民共和國國家標準《道路交通標志和標線》的規(guī)

定。196

2)交通標線

交通標線是由路面標線、箭頭、文字、立面標記、突起路標和路邊線輪廓標等構成，其作用是引導交通，它可單獨使用，也可與交通標志配合使用。路面標線的分類、功能和

標劃方法，立面標記和突起路標等的構造、制作和設置方法，詳見《道路交通標志和標線》的有關規(guī)定。197

3)緊急電話

在高速公路和一級公路上，為使司機能及時向管理機構報告事故、故障和救援等，應在適當?shù)拈g隔內(nèi)和在停車場等處設置緊急電話。

4)公路情報板

在高速公路和一級公路的特定路段上，應設置公路情報板，管理機構通過交通自動控制中心，可隨時將實時的公路、交通、氣象等情況通知路上的駕駛?cè)藛T。

5)交通監(jiān)視設施

在高速公路和一級公路上，可根據(jù)需要設置交通監(jiān)視設施，用現(xiàn)代化手段來管理和指揮公路交通。198

3.服務設施

服務設施是為了方便旅客消除疲勞和精神緊張，以及滿足汽車加油、修理等的需要而設的公路附屬設施，它主要有停車設施、公路養(yǎng)護和營運用房等。

1)停車設施

停車場是為司機和旅客消除疲勞和臨時檢修車輛而設置的，一般設于車站、服務區(qū)、游覽區(qū)、城鎮(zhèn)附近等處，應便于使用和車輛出入，其大小應根據(jù)停車的數(shù)量、車輛類型、停車方式、過道寬度等而定。

2)公路養(yǎng)護和營運用房

養(yǎng)路用房包括養(yǎng)路職工辦公、居住、存放器材和修理機具的房屋。199

4.其他沿線設施

其他沿線設施主要是綠化、小品建筑及裝飾等。

公路綠化是公路建設的項目之一，對保持生態(tài)平衡，防止環(huán)境污染和水土流失等發(fā)揮著很大的作用，而且對公路本身能起到穩(wěn)定路基、美化路容、誘導視線等作用，從而增加

乘客的舒適性和安全感。200

五、公路站場

站場是公路運輸辦理客、貨運輸業(yè)務及保管、保修車輛的場所，它是汽車運輸企業(yè)的技術基地，又是基層生產(chǎn)單位，也是公路運輸網(wǎng)點的重要組成部分。按其使用性質(zhì)的不同，

可分為客運站、貨運站、技術站和停車場(庫)。

1.客運站

汽車客運站按其位置的不同，可分為起點站、終點站和中間站。201

2.貨運站

汽車貨運站一般規(guī)模都比較小，以適應汽車運輸?shù)撵`活性。

貨運站分為兩類：一類是運輸整車貨物的運輸公司的基地，它由辦公用房和停車場組成，車輛較多時還設有保養(yǎng)場甚至保修廠；另一類是以零擔貨物運輸為主要作業(yè)的車站，

它與第一類車站的不同之處是站內(nèi)設有倉庫和貨物存放場地。202

3.技術站

技術站的主要任務是對汽車進行保養(yǎng)和維修，按作業(yè)性質(zhì)不同，技術站分為保養(yǎng)廠和修理廠，或二者合而為一。

4.停車場(庫)

停車場(庫)是公路運輸站場的一部分，主要任務是保管停放車輛。停車場(庫)從建筑形式上可分為暖式車庫、一般車庫、車棚和露天停車場四種形式。203

六、公路交叉

公路與公路或鐵路相交的地方稱為交叉口，它是道路系統(tǒng)中的重要組成部分，是道路交通的“咽喉”。行人和各種車輛都要在交叉口處匯集、換向、疏散。

在公路交叉中，可分為平面交叉和立體交叉兩大類。

1.公路與公路的平面交叉

1)一般要求

公路與公路的平面交叉口應選擇在地形平坦、視線開闊的地方。204

2)平面交叉口的類型

平面交叉口的形式取決于道路網(wǎng)的規(guī)劃、交叉口用地及其周圍建筑的情況以及交通量、交通性質(zhì)和交通組織，常見的形式有簡單交叉口、擴展路口式交叉口及環(huán)形交叉口。205

2.公路與公路的立體交叉

立體交叉是兩條道路在不同高度(空間)上互相交叉的形式。在立體交叉上需設置跨線橋，一條道路自橋上通過，另二條道路則自橋下通過，彼此互不干擾。通過橋上及橋下

的道路則由匝道連接。匝道是為相交路線互相通車而設置的聯(lián)絡道。206

采用立體交叉是保證車輛迅速、安全、不間斷地通過交叉口的有效措施，一般可在下述情況下采用立體交叉。

(1)一級公路與其他各級公路相交時。

(2)其他各級公路通過交叉口的交通量(飽和小時交通量)超過1000輛/小時時。

(3)當?shù)匦魏铜h(huán)境適宜時，比如各級公路在3米以上挖方地段與其他公路交叉，或較高的橋頭引道與濱河路線交叉等。

立體交叉按有無匝道相連，可分為分離式和互通式兩種。207

3.公路與其他道路的交叉

1)公路與農(nóng)村道路相交

為了保證汽車與非機動車的行駛安全，大車道、機耕道與一級以上公路相交時必須采用立交；與二級公路相交時，也可采用立交；與三、四級公路相交時一般應采用平交，在

地形條件特別有利時也可采用立交。208

2)公路與鐵路相交

公路與鐵路交叉時，應根據(jù)公路的使用性質(zhì)、交通情況、公路的規(guī)劃斷面和其他特殊要求以及鐵路的使用性質(zhì)、運行情況、線路數(shù)、有無調(diào)車作業(yè)(作業(yè)次數(shù)和占用時間)等情況來考慮采用平交還是立交，或者近期做平面交叉而遠期改建立體交叉的方案。209

3)公路與管線交叉

公路與管線交叉包括公路與地上桿線交叉、與地下管線交叉等情況。這些管線除和公路產(chǎn)生交叉外，還常與公路平行設置，距公路一般也都較近。在公路測設時，應根據(jù)公路

的性質(zhì)、地形和地物的條件，使公路與管線相隔必要的距離，以保證在日常時、維修時和發(fā)生事故時不致相互干擾。210

第三節(jié)高速公路

一、高速公路的概念根據(jù)《公路工程技術標準》(JTGB01—2014)的規(guī)定，高速公路是專供汽車分向、分車道行駛，全部控制出入的多車道公路。我國《公路工程技術標準》規(guī)定了高速公路是一般能適應的年平均晝夜小客車交通量為25000輛以上，具有特別重要的政治、經(jīng)濟意義的專供汽車分道高速行駛并全部控制出入的公路。211

二、高速公路的功能與特點

1.功能

一般公路車速低，通行能力差的主要原因是混合交通車流的內(nèi)部干擾大、對向車輛無分隔行駛、側(cè)向干擾大等，而高速公路則具有下列功能。

(1)實行交通限制，規(guī)定汽車專用。

(2)實行分隔行駛。

(3)嚴格控制出入。212

2.特點

(1)行車速度高。

(2)通過能力大。

(3)設置分隔帶。

(4)立體交叉。

(5)控制出入。

(6)特殊工程多。213

三、高速公路的沿線設施

1.交通安全設施

1)護欄

護欄是一種縱向吸能結構，設在公路兩側(cè)及中央分隔帶，通過自身變形或車輛爬高來吸收碰撞能量，從而改變車輛行駛方向以及阻止車輛越出路外或進入對向車道，最大限度地減少事故中司乘人員的受傷害程度。214

護欄通常有剛性護欄、柔性護欄和半剛性護欄三類。

(1)剛性護欄是一種基本上不變形的護欄結構，它利用失控車輛碰撞后爬高并轉(zhuǎn)向來吸收碰撞能量。混凝土護欄是剛性護欄的主要形式，它是一種以一定形狀的混凝土塊相互連接而組成的墻式結構，如圖2.3-1所示。215圖2.3-1混凝土護欄216

(2)柔性護欄是一種具有較大緩沖能力的韌性護欄結構。纜索護欄是柔性護欄的代表形式，它是一種以數(shù)根施加初張力的纜索固定于立柱上而組成的連續(xù)結構，主要依靠纜索的拉應力來抵抗車輛碰撞并吸收碰撞能量，如圖2.3-2所示。217圖2.3-2纜索護欄218

(3)半剛性護欄是一種連續(xù)的梁柱式護欄結構，其具有一定的強度和剛度。它利用土基、立柱、橫梁的變形來吸收碰撞能量，并迫使失控車輛改變方向。波形梁護欄是半剛性護欄的主要形式，它是一種以波紋狀鋼護欄板相互拼接并由立柱支撐而組成的連續(xù)結構，如圖2.3-3所示。219圖2.3-3波形梁護欄220

2)防眩設施

高速公路防眩設施能夠防止夜間行車時，駕駛員受對向車輛前照燈眩目影響，保證行車安全并提高行車舒適性。防眩設施設置在高速公路的中央分隔帶上。

防眩板是一種經(jīng)濟美觀、風阻小、積雪少，并且對駕駛員心理影響較小的比較理想的防眩結構形式，如圖2.3-4所示。221圖2.3-4防眩板222

3)防噪聲設施

高速公路噪聲主要來自機動車在道路上的行駛噪聲，其影響范圍廣且持續(xù)時間較長。行駛噪聲主要由動力噪聲和輪胎噪聲兩部分組成。

高速公路防噪聲設施通常采用的有隔音墻、遮音堤、遮音林帶等，如圖2.3-5所示。223圖2.3-5隔音墻224

4)照明設施

高速公路的照明費用較高，一般郊外不設置照明，只有接近市區(qū)和所有立體交叉處才采用全照明或局部照明。經(jīng)驗證明，增加照明高度(過去為7.5米，現(xiàn)在為12～15米)

不僅將環(huán)視周圍的清晰度提高很多，使得光線均勻和減少目眩，而且可以減少燈柱，從而節(jié)省電力和費用。225

5)交通標志

中國內(nèi)地和中國臺灣高速公路交通標志使用綠色背景(如圖2.3-6)；中國香港快速公路標志是一個紅色邊框加白色底及紅色過街橋的圖案，其路牌背景色在1990年代由藍色改成綠色。226圖2.3-6高速公路交通標志227

2.服務設施

服務設施包括服務區(qū)(加油站、休息室、小賣部、廁所等)、停車區(qū)(停車場、電話等)和輔助設施(養(yǎng)路站、園地等)。當高速公路進行收費管理時，需要建立收費站。

3.交通控制及管理系統(tǒng)

現(xiàn)代化的交通管理系統(tǒng)是用電子計算機控制及信號自動化來監(jiān)視路段區(qū)段內(nèi)的交通情況，迅速監(jiān)測交通堵塞和交通事故，通過發(fā)出交通信息變換標志和無線電行車信號，告知

司機有關信息，以便將汽車引導到合適的公路上并保證交通暢通。228

4.綠化設施

當前，公路美學已成為公路設計的重要方面，所以高速公路的線形與構造物應特別注意與周圍優(yōu)美景觀及生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)，盡量減少施工痕跡或通過和諧地修復與綠化來恢復

天然景觀。高速公路兩側(cè)應進行綠化，種植風景林和防護林以美化路容。

中央分隔帶應種植高約1.2～1.4米的長綠樹木，以美化景色并避免對向汽車燈光眩目，影響駕駛員的視力，但不得在彎道內(nèi)側(cè)種樹，以免妨礙行車視距的要求，如圖2.3-7所示。229圖2.3-7中央分隔帶230

第四節(jié)公路運輸運載工具汽車是公路運輸?shù)幕具\輸工具，它由車身、動力裝置和底盤三部分組成。車身包括駕駛室和車廂兩部分；動力裝置是驅(qū)動汽車行駛的動力源，現(xiàn)代汽車的動力裝置主要是汽油機和柴油機；底盤是車身和動力裝置的支座，同時是傳遞動力、驅(qū)動汽車、保證汽車正常行