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1、第二章 公路运输及其发展第一节 公路运输概述1.公路运输系统 公路运输系统由基础设施及运输工具两部分组成。 基础设施： 1）公路及其附属设施 )站场及其附属设施 3）公路交通控制与管理设施。公路运输工具：主要是汽车。其中基础设施是衡量运输系统生产力水平的主要标准。公路的基本功能 通常将公路运输的基本功能划分为通过和送达功能。 通过功能：指在干线上完成大批量的运输。 送达功能：又称为集散功能，是指为通过性运输承担客货集散任务的运输. 在高速公路投入使用以前，公路运输的主要功能是“送达”，也就是为其它运输方式承担集散客货的任务。因为航空、水运和铁路运输都只有单一的通过功能，只能通过公路运输才能完成
2、送达旅客和货物的任务。此时，公路的通过功能较差。 随着高速公路的建成使用，公路运输的通过功能大大加强,如一条六车道的高速公路，其通过能力远大于一条双线铁路，这使得公路运输成为全能的运输方式，这正是公路运输业迅速发展的根本原因。3。公路运输的特点 可实现门到门运输，除公路运输外只有管道运输能实现门到门运输,其它运输方式一般难以独立完成全程运输过程。 公路货运和客运基本上可实现即时运输,随到随走。 与其它运输方式相比,公路运输要求的启运批量最小. 运行条件要求不高,公路运输即可在等级公路上运行,也可在乡村便道上作业。能根据货主和旅客的具体要求提供针对性服务。4.公路运输现状与发展趋势1）公路运输现
3、状服务方式多样化 在客运方面，除了常规的购票乘车外,还有计程包车、订时包车及车辆租赁业务。 在客运车辆的配置方面，有普通车、空调车、豪华空调车；有直达班车,定点停靠班车。 在货运方面,有整车货运、零担货运;有直达货运、普通货运.运输经营主体多元化 经营主体有国家运输企业、股份制运输企业、中外合资运输企业、私营运输企业和个体运输企业。 在公路客运行业,国有运输企业仍占主导地位，干线运输任务主要由国有运输企业承担,在公路货运方面,个体运输所占比例较大。经营方式单车化经营方式单车化就是指采用单车承包的经营方式,即企业赋予承包人相应的经营管理权限，每一承包人对所承包的单车负全面的经济责任。这种运营模式
4、目前在我国占主导地位。存在的主要问题 公路基础设施还较差，路网密度低.公路品质与发达国家相比差距仍很大。32国道黄花桥路段，位于江西省萍乡市湘东区境内 川藏公路含复线全长316公里，穿越1座400米以上的雪山，横跨14条江河，被中外地理学家称为“世界上最危险的公路”.这条最危险的公路，从拉萨到成都长达000多公里，当初为了修通这000多公里路，30千多个年轻的生命倒下了，也就是说，平均每公里要付出一个半生命.这在世界筑路史上，可算是最沉重的牺牲. 太原至宁武的公路，9年改建后，更名为太佳公路，后又更名为太克公路，在这条公路的K31+700处,有一个又急又陡的“U”字弯。对于过往的车辆，它就像百
5、慕大黑三角一样可怕，从197年0月到现在,几乎每个星期都会有一辆车在这黑色“U”字弯道上发生事故.除了这些死亡事故外,平均每个星期就会有一辆车在黑色“”字弯道上发生不同程度的交通事故。 运输车辆的技术性能还需要进一步提高。 运输生产的效率、效益较低。 运输经营组织与管理手段还比较落后.2）公路运输的发展趋势在高速公路及汽车专用公路上开展快速客、货运业务。建立集约化经营的运输企业。开展不同运输方式之间的合作及与服务对象的合作。建立运输信息管理系统。运输组织方式将按生产力水平分层发展。力求做到公路设施与客货流规律协调配合。我国高速公路网简介)高速公路网主骨架“五纵七横”是目前我国的以高速公路为主的
6、公路网主骨架,总里程约3万公里。“五纵”同江三亚、北京珠海、重庆北海、北京-福州、二连浩特河口。“七横连云港霍尔果斯、上海-成都、上海瑞丽、衡阳昆明、青岛银川、丹东拉萨、绥芬河-满洲里。）规划国家高速公路网200年发布的国家高速公路网主要由7条首都放射线、9条南北纵向线和8条东西横向线共同组成，这些高速公路简称为“7918网”，总里程达8万公里。其中主线8万公里,地区环线、联络线等其他路线约17万公里，计划0年时间完成. 规划后的高速公路网，将形成由中心城市向外放射以及横贯东西、纵贯南北的大通道,并且实现“东部加密、中部成网、西部连通”的新局面. 其具体目标是：覆盖多亿人口;直接服务范围东部地
7、区超过90、中部地区达83%、西部地区近0%;实现东部地区平均3分钟、中部地区平均60分钟、西部地区平均20分钟上高速；连接全国所有省会城市，以及目前城镇人口超过50万的大城市、超过20万的中等城市;连接全国重要的交通枢纽城市；连接重要的对外公路口岸;在环渤海、长三角、珠三角三大都市圈内部,形成较为完善的城际高速公路网。实现“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市的新高速公路网络。第二节 公路通行能力。公路的通行能力公路的通行能力是指在通常的道路条件、交通条件和人为度量标准下，在一定时段内道路某断面可通过的最大车辆数.道路条件道路条件指公路的几何特征,包括每个方向的车道数(是否
8、可超车）、车道的宽度（速度的大小)和路肩宽度、侧向净空、设计速度以及平面和纵面线形（与速度有关)。交通条件交通条件涉及使用该道路的交通流特性。它指交通流中车辆组成、车道分布、交通量的变化、交通管理和交通控制方式等。度量标准度量标准是计算通行能力的前提条件.一般用服务水平来表示,服务水平越高，驾驶员及乘客感觉越好。通行能力的分类基本通行能力 是公路和交通都处于理想条件下,由技术性能相同的一种标准车,以最小车头间距连续行驶的理想交通流，在单位时间内通过公路断面的车辆数。容许通行能力(可能通行能力) 是公路实际所能承担的最大交通量，指对理想条件不符的各种道路条件和交通条件进行修正，使之达到人们所允许
9、的最低质量要求，而后得到的可能通行能力。设计通行能力（实际通行能力)就是根据对交通运行的质量要求和该路段的具体道路条件、交通条件及交通管理水平，对容许通过能力进行相应的修正后得到的通行能力。3.公路设施分类非间断交通流设施这类交通流设施中没有引起交通流中断的设备（如没有交通信号灯).交通流状况是车辆之间、车辆与道路、道路与环境之间相互影响的结果.非间断交通流设施主要有高速公路、多车道公路、双车道公路等。间断交通流设施这类交通流设施中有专门引起交通流中断的设备（如交通信号灯）。交通流状况不仅要受车辆之间、车辆与道路、道路与环境之间的影响，而且受引起交通流中断的设备的影响。间断交通流设施主要包括交
10、叉口、市区与郊区的道路。根据公路设施分类，可将公路通行能力分成以下几种： 路段通行能力（非间断交通流） 交叉口的通行能力(间断交通流) 匝道的通行能力（非间断交通流)交织路段的通行能力(非间断交通流）交织路段示意图4公路交通流要素1)速度速度用车辆在单位时间内通过的距离来表示。由于交通流中各种车辆的速度大小不一,在表征交通流的速度特性时，所以必须采用一些有代表性的数值，一般采用的速度标准是平均行程速度.平均行程速度 平均行程速度就是公路路段的长度除以车辆通过该路段的平均行程时间。因此，如果有辆车,通过路段的长度为,测得车辆的行程时间为，则平均行程速度为：其中:-为第辆车通过该路段的总行驶时间，
11、包括由于固定间断或交通阻塞引起的停车延误.平均行驶速度 平均行驶速度为车辆行驶的路段长度除以车辆的平均行驶时间,平均行驶时间只包括车辆处于运动中的时间。只有在非阻塞条件下运行的非间断流设施，平均行程速度和平均行驶速度是相等的。）交通量和流率交通量 交通量是指单位时段内通过一条车道或道路某一断面的车辆总数.为了反映出某一较长时间段内交通量的大小，就要用到平均交通量的概念,平均交通量通常有：月平均日交通量和年平均日交通量。而一天之中交通最繁忙时段的交通量通常采用高峰小时交通量来表示.流率 在给定不足一小时的时段(通常为15min)内,通过一条车道或道路指定断面的车辆数。例如在15mn内观测到的交通
12、量为100辆,则流率为1辆/05h或400辆/h。 高峰小时系数:指高峰小时交通量与该小时内最大的15mi流率之比。3）交通密度 交通密度 交通密度是单位长度（通常为1k)路段上，在某一时刻，一个车道上行驶的车辆数。交通密度表示车辆之间的接近程度。如果在某一时刻测得公路上的车辆数为N，公路的长度为L，则交通密度. 其中为交通量，车辆的平均行程速度.平均车头间距设道路上同向行驶的车辆中，相邻两辆车的车头间距为,车头间距为前车保险杠到后车保险杠之间的距离,道路上所有车辆的平均车头间距为,故交通密度。4)速度、流量和密度的关系A。速度密度关系道路上行驶的车辆数增多（密度增大），车速就会降低，这是一个
13、大家都能感觉到的现象，用数学公式来描述这种现象，则有: 其中:平均行程速度 自由流速度 密度（辆/车道） 阻塞密度(辆车道)B.流量密度关系流量就是交通量，前面我们已经给出了交通密度的概念.交通密度是单位长度(通常为1km）路段上，在某一时刻，一个车道上行驶的车辆数。它有两种表达方式,其一是，其二是,将代入速度密度关系得：C.流量-速度关系由上述可知,速度密度关系为,交通密度可表示为由上述两式可推得：5公路通行能力1）基本通行能力是公路和交通都处于理想条件下，由技术性能相同的一种标准车，以最小车头间距连续行驶的理想交通流，在单位时间内通过公路断面的车辆数。车头间距是连续两车之间的距离，主要与汽
14、车长度、制动距离、车速于驾驶员反应时间及安全距离有关.车头时距是指前车车头通过某一点的时间与尾随车车头通过该点的时间之差.通行能力2)设计通行能力设计通行能力指要求道路承担的通行能力,它不仅与道路条件和交通条件有关,而且与设计要求的服务水平有关.即使具有类似的道路与交通条件，由于要求的交通服务水平不同,其设计通行能力也不一样。交通服务水平交通服务水平是描述车辆在道路上行驶时的舒适程度。考察一条道路的交通服务水平主要从运行速度、驾驶自由度、舒适、方便和安全等方面考虑.交通服务水平主要由平均行程速度、密度和流率确定。目前我国将交通服务水平划分为四级，其中一级最高,四级最低。一级服务水平:交通流处于稳定流范围内，可自由选择所需速度.二级服务水平:交通流处于稳定流范围内，但已接近不稳定范围,车辆的运行显著受到其它车辆的影响，驾驶员需要提高警惕.三级服务水平：车辆的密度大，速度和驾驶的自由受到严格的限制，缺少舒适感和方便性。四级服务水平:实际车辆的数量接近和等于通行能力值,车辆的运行状况极不稳定。车辆的自由度极小,舒适和方便程度极差。设计通行能力的计算先计算出基本通行能力，然后根据设计的交通服务水平等级确定修正系数，将基本通行能力与修正系数相乘即可得出设计通行能力。
