交通运输工程导论

交通运输工程导论

考试形式：闭卷考试，平时成绩20%，考试成绩80%

考试题型：填空、选择、名词解释、简答、计算题、论述题

考核重点：（分章）

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

①同一过程（载运工具在交通网上的流动）中的两个方面

a. 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！

2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

①装载能力递减：水运＞铁路＞航空＞公路

②线路上通过能力水运最大

③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。

④能源消耗水运最低，铁路，公路，航空依次递增

⑤占地水运最少，航空，铁路（30亩/KM），公路（60亩

/KM）

⑥环境污染水运最小，公路最严重

⑦技术速度水运最低，空运最高

⑧运输经常性和机动性管道＜水运＜铁路＜航空＜公路

3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：①环渤海（大连、天津、青岛等）

②长三角（上海、宁波-舟山等）

③珠三角（广州、深圳港口群）

④东南沿海

⑤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）

①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；

②运行速度小于20公里/小时，动力性和舒适性较好，正点率较低，单向旅客输送能力一般低于1万人次每小时。

③传统有轨电车在我国已经被淘汰，上世纪50－60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。

②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20-32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

③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很小。

④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。

⑤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100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。

⑥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。

⑦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

2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:

①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

②按使用动力可分为

内燃机汽车

电动汽车

③按交通法规分为

公路用汽车

非公路用汽车：如越野车

影响车辆加速性能的因素

①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

②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

①可变费用（与行车里程有关）燃油、轮胎、保养等；

②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；

3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。（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。

4船舶尺寸参数及含义，船舶吨位的含义及用途

船舶尺寸:

①总长L OA—船体首尾两端间的最大水平距离

②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

③垂线间长L PP —首、尾垂线间的水平距离，指沿设计夏季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

④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

⑤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

⑥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

⑦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

⑧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

⑨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

船舶吨位:包括容积吨位和重量吨位

①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

b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。如船舶在港的停泊费、拖带费、引水费、进坞费、运河费和海关税等

②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：

①用于道路运输

②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；

③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；

④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v a=v f(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= -（v f/k j）k2+v f k

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

v 1

度（路面畅通）。

3.交通量、交通密度、车头间距、车头时距、通行能力的概念及相关计算。

公式自己看书做笔记，加深记忆！！！

在一定条件下，线路断面一定时间内能够通过的最大载运工具数，也称作通过能力或容量。

4.延误的概念、排队的形成过程及排队长度和时间的计算

延误是指车辆在行驶中，由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通控制设施等的阻碍所损失的时间。（行车时间包括延误）

排队的形成过程：车辆经过节点（道路瓶颈或平交口），受节点通行能力限制或交通控制影响，不能以正常的速率通过而积存在上游方，形成排队，以等待通过。排队长度和时间的计算（重点看书上的公式、图像和例子）

5.服务水平的衡量指标

服务水平表示交通运输设施满足快速、经济、安全和舒适等运行条件的程度

服务水平的主要衡量指标：

a.对于交通量低于设施通行能力时的连续交通流运行状况，指标为行驶速度、行车时间、停车频率、运行费用和交通密度等；

b. 对于通过率低于设施最大服务率时间断交通流运行状况，指标为平均延误时间或总延误时间。

c. 对于物理特性已定的设施，不考虑其他干扰因素时，服务水平取决于交通量。

第四章交通运输工程规划

1.交通运输工程规划的概念、内容及主要步骤

交通运输工程规划是对交通运输系统内的各项工程设施的规划。

包括交通运输网络规划、交通运输场站规划、交通设施规划。

主要步骤：（6步）

调查和采集现状数据

诊断分析现状及目标和制定政策

分析供给

分析和预测需求

制订、分析和评价方案

编制文件和报告

2.交通运输需求的概念及形成条件

交通运输需求，即对交通运输设施的使用要求。也可以说是货主或旅客对交通运输供给者提出的为实现空间位移的要求。

形成条件：购买欲- 购买交通运输服务的欲望或要求

购买力- 购买交通运输服务的能力

3.方案评价的方法类别

方案评价：对备选的规划方案，从经济、服务水平、环境和社会影响、财政、政治、实施机制等方面进行综合评价。

评价的主要方法：经验判断法经济评价法综合评价法

4.效益衡量观点及费用效益分析方法

衡量项目的效益和费用采用影子价格

费用－效益分析：对各个方案所需的费用和所能取得的效益进行具体的计算分析，并考虑货币的时间价值，分别折换成现值后，采用不同的指标和方法确定各个方案在经济上的有利程度。

第五章港口工程

1.港口的概念、功能、类别、组成及运输作业子系统构成

港口是位于江、河、湖、海或水库沿岸，具有明确界限的水域和陆域及相应的设

备和条件，提供船舶出入和停泊，旅客上下船，货物装卸、储存和驳运，以及船舶补给、修理等技术和生活服务的场所。

就其作用而言，港口是交通枢纽、水陆联运的咽喉；是水陆运输工具的衔接点和货物、旅客的集散地

功能包括：

①船舶服务角度－供船舶上下旅客、装卸货物的码头及相应的区域，还包括船舶待泊的水域及服务场所；

②运输系统角度－货物或旅客由陆路运输系统进入水运系统或由水运系统进入陆路运输系统的接口

③供应链角度－整个供应链上的一个节点

类别

①按功能和用途的不同，港口可分为

综合性商港或贸易港---有若干不同专业化码头，如上海港、天津港

专业港--- 提供单一货物水运中转服务。如山东日照港（矿石），大连

新港（石油），秦皇岛港（煤炭）

客运港---停泊客轮，转运快件货物（邮轮：运送邮件和游客），如武

汉客运港

渔港---停泊渔船，渔业基地

军港---停泊军用船只，海军基地

避风港---停泊躲避海上恶劣气候的船舶同时也提供补给和修理服务。

②按设置地点的不同，港口可分为

海港---沿海修建，为远洋和沿海运输船舶服务的港口，如大连港、厦门港等

河口港---位于通航河道的入海口或受潮汐影响的近海河段，可同时为内河和海船服务的港口，国内如天津港（海河）、上海港

（长江）、广州黄埔港（珠江）等，国外如鹿特丹港、纽约

港、伦敦港和汉堡港等

河港---沿河修建的港口，如武汉港、南京港、重庆港等

运河港---沿人工开挖的河道修建的港口，如浙江湖洲港（我国运河上

第一个亿吨港）、山东济宁港、江苏常州港等

湖港或水库港---沿湖边或水库边修建的港口，如岳阳（洞庭湖）、丹

江（丹江口水库）等。

港口由水域和陆域组成。（也可分为三部分：港口水域设施、码头构筑物、陆域设施）

港口运输作业系统归纳为五大系统

（1）航行作业系统

- 船舶进出港口和停泊的航行作业系统

（2）装卸作业系统

- 船舶靠泊进行装卸货物、上下旅客、供应燃油和补充给养的装卸作业系统（3）存储作业系统

- 进出港口的货物堆放、分拣和存储的存储作业系统

（4）客运作业系统

- 办理旅客和行李上下船手续的客运作业系统

（5）地面运输作业系统系统

- 汇集和疏散进出港口货物和旅客的地面运输作业系统系统

2.港口水域条件，港池的类别，防波堤的作用及类别

港口水域是供船舶航行、回转、锚泊和停泊所用的水域。

应满足下述条件

①满足船舶航行和停靠的水深和水域面积

②良好的泊稳条件

③防止风浪的侵蚀和泥沙的淤积

港池，也称为码头前水域，指码头前供船舶靠离和进行装卸作业的水域。（要求风浪小，水流稳定，具有一定的水深和宽度，能满足船舶靠离装卸作业的要求）

港池按码头布置形式可分为：（三种）

顺岸式港池：顺岸式码头前的水域

突堤式港池：突堤式码头间和周边的水域

挖入式港池：挖入式码头间的水域

防波堤：为防御波浪、泥沙、冰凌入侵，形成一个掩蔽水域

所需要的水工建筑物或其他设施

防浪：用于防御波浪的侵袭,以维护海港港内水域的平稳,

保证船舶在港内安全地停泊和进行装卸作业

防沙：阻拦泥沙在港内的淤积

防冰：减轻流冰对航道和泊地的影响，以及易于排走冰块

类别：

按布置的平面位置分为突堤和岛堤。

突堤：堤根同岸相连,堤头伸向海中，组成港的口门；

岛堤：两端不与岸相连,位于离岸一定距离，有两个堤头，没有堤根

按结构特点的不同分为：斜坡式、直立式、混合式防波堤

3.码头的概念、类别、规模指标及泊位尺度参数

码头是供船舶停泊，以装卸货物、上下旅客和进行有关专业性作业的构筑物。按运输对象分为：货运码头、客运码头和客货运码头

按货物类型和装卸特点分为：普通件杂货码头、散货码头、油码头、木材码头、多用途码头等

按隶属关系分为：通用码头和货主码头

按码头平面布置分为：顺岸式、突堤式、挖入式、离岸式。

码头规模：通常包含泊位停船吨级和泊位数量两个指标

停船吨级

所能停泊的标准吨级的船舶，主要取决于货种、航线运距（运距越长，船舶吨位越大）和吞吐量，其中船舶周转量除与吞吐量有关外，还取决于船舶在本港的平均装卸量

专业化大宗散货泊位的停船吨级，其经济营运船型根据单吨运输成本、必要运费率、航运市场运力分布和运价变化的一般规律等来选择。

泊位数量

一个港口可同时停靠码头进行装卸作业的船舶数量

取决于码头装卸效率和船舶周转量（1年内到港的船舶数量）

泊位尺度参数

泊位尺度：一艘设计船型停靠码头时所占用的空间

泊位长度：所占用的码头岸线长度泊位长度＝船长＋船与船之间的必要间隔泊位宽度：码头前水域宽度

泊位水深：码头前水域的水深

4.码头平面布置形式类别：顺岸式、突堤式、挖入式、离岸式。

1）顺岸式码头

特点：顺天然岸线设立码头，泊位顺岸线一次排列；

优点：码头前沿水域较宽敞，船舶进出港区和靠离码头较方便，陆域沿纵深发展一般有较大可能，铁路、道路交叉较少。建筑工程量较小，节省费用。

2）突堤式码头

特点：码头的前沿部位突出于岸线，利用两突堤间水域形成港池，主要适用于海港；

优点：码头布置紧凑，在占用岸线较少的前提下增加泊位数；减少防波堤的长度；缺点：不适用于河港或河口港

突堤的长度或其港池长度，取决于突堤一侧布置多少个泊位，当突堤侧面泊位数超过2个时，港池宽度B>=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港池水域和修建码头；

优点：认为增加岸线长度，增加泊位数；港池水域有较好掩护条件，避免风浪侵袭；

缺点：土方开挖工程量大；

种类：开敞式、封闭式；

4）离岸式码头

特点：码头布置在离岸较远的深水区，无防波堤和其它天然屏障的掩护。

主要适用于大型液货船或散货船；

离岸式码头可采用墩式结构、单点系泊或多点系泊式；

5.港口的未来发展趋势

泊位深水化、码头专业化、装卸机械自动化、装卸机械大型化

考试时间

19周某天，确定时间后会通知各班学习委员