民航概论 第1章 综合交通运输简介

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综合交通运输简介
主要内容
 铁路运输、公路运输、水路运输、航空运
输和管道运输等5种交通运输方式
 它们组成的综合交通运输
 未来发展的智能交通运输系统
 城市交通运输系统
1、交通运输的概念和发展
 人类社会，国家。
 国民经济：国民经济是指一个现代国家范围内各社
会生产部门、流通部门和其他经济部门所构成的互
相联系的总体。
 工业、农业、建筑业、运输业、邮电业、商业、对
外贸易、服务业、城市公用事业等，都是国民经济
的组成部分。
 一个国家的国民经济各个部门包含有物质生产部门
和非物质生产部门，统称为产业部门。
 第一产业、第二产业、第三产业
 交通运输
1.1基本概念
 运输：人和物的载运和输送。
 交通：运输工具在运输网络上的流动。
 交通运输：借助于运输工具，实现人和物在空间
上的位移。是人类社会中生产、经济、生活中不
能缺少的一个重要环节。
 现代社会的运输方式主要有5种方式：铁路、公
路、水运、航空、管道。
 交通运输系统：一个国家的交通运输系统一般指
国民经济体系中的运输能量，由5种运输方式及仓
储公司、旅行社、邮政包裹服务、联运公司和运
输承包公司等多种代理商组成。
1.2完成交通运输的4个基本要素
 载运工具（Means of moving persons and goods）
 路线（Links）
 枢纽站（Terminals）
 控制与管理（traffic control and management）
 载运工具有：轮船、飞机、汽车、火车等，还有
传送带、缆车、管道等。
 路线分实有路线，如轨道、道路、管道、运输
带、索道等，虚有路线，如航海路线，航空路线
等（没有严格的限制）。
 枢纽站：主要包括出行和运货的起点、终点，转
换运输方式的中间站点，载运工具的停放地点
等。可分为大型站，小型站，非正式站等。
 控制与管理：为保证载运工具安全有序运行的各
种监视、联络、控制管理设施（如信号，标志，
通信，导航，雷达以及规则等）。
1.3交通运输的发展过程
世界范围内考虑，交通运输业的发展分为4个阶段：
 1825年之前，水运阶段；
 1825-1930，铁路阶段；
 20世纪的30-50年代，铁路、公路、航空、管道竞争
阶段；
 50年代后，人们发现5种运输方式对于交通运输来
说是可以相互协调、竞争和制约，可以综合考虑，
发挥各自的优势，构成一个现代化的综合运输体
系，进入了综合运输阶段。
 磁悬浮列车，铁路？还是新的交通方式？
上海磁悬浮列车
 上海磁浮示范运营线，西起上海地铁2号线龙阳路
站，东到浦东国际机场，主要解决连接浦东机场
和市区的大运量高速交通需求。线路正线全长约
30公里，双线上下折返运行，设计最高运行速度
为每小时430公里，单线运行时间约8分钟。
 电磁悬浮是对车载的悬浮电磁铁励磁而产生可控
制的电磁场，电磁铁与轨道上长定子直线电机定
子铁芯相互吸引或排斥使列车向上离地，并通过
控制悬浮励磁电流来保证稳定的悬浮间隙。电磁
铁与轨道之间的悬浮间隙一般控制在8~12mm。
上海磁悬浮列车

未来人们的出行方式：
 飞翔列车
是利用“地面翼效应”的工作原理使得列车腾空做贴近
地面的超速飞行，预计2020年可能有商业运营。
 真空列车
现在的列车由于空气阻力的影响，最高也就是时速
5、6百公里，而真空列车如果设计出来，时速可达1200公
里以上，而所需要的动力只为传统列车的3%。
 宇宙飞船
用于星球之间的旅行
2、交通运输的作用和特点
 运输的作用：
A 是社会生产的必要条件：
B 是社会流通的重要手段
C 是城镇形成和发展的重要条件
D 是国土资源开发的先锋（发展经济、采矿、推动
其他产业等）
E 是满足人们工作、探亲、旅游等重要的必备工具
F 是实现国家统一、巩固国防的重要手段
运输的特点：
 A在流通过程中进行生产。（不是在加工中产生）
 B不创新的产品，只改变运输对象的空间位置。
 C运输生产的产品不具有物质实体，无法储备，在
生产过程中被消耗掉。
 D需要一个综合运输网，往往要多种方式才能完
成。
 E各种运输方式生产同一产品。而工农业生产部
门，工艺不同，其产品差异很大。
3、各种运输方式的技术经济特点
 技术性能（速度、重量、连续性、安全、舒适
等）
 环境经济性（如能源和材料的消耗、投资的多
少、费用的大小、生产率的高低等）各不相同，
这是根据不同选择运输方式的关键。
3.1技术经济特点比较：
 速度：最大速度，平均速度(包括运行、途
中停留、起始时间)。
 速度比较
长途：航空>铁路>公路>水运
短途：与场站位置、时间安排有关
适用速度：“速度链”，将各种方式的最优速度
范围以链的形式连贯起来。

 投资：一般，水运<公路、航空<铁路
 运输成本：航空>铁路，公路>水运>管道
固定成本：与运量无关，铁路
运输距离：水运〉铁路〉公路
载重：水运
 能源消耗：铁路（可电力牵引）占有优势
 运输能力：水运、铁路处于优势
 运输经常性：铁路受影响小
 运输机动性：公路运输最好
3.2各种运输方式的优点和缺点详细比较
铁路运输：
 优点是
 牵引力量大，输送能力强。
 运输成本低。
 连续性强，受气候、时间影响小，可一年四季、昼夜
不停的工作。
 安全性、准时性、舒适性好，便于统一指挥管理。
 缺点是
 修建投资大，年货运量在百万吨以上修建才有经济意
义，建设周期长
 短途运输成本高，与运输距离成反比。在400公里以内
的运输成本铁路高于公路。
公路运输：
 优点是
 修建容易投资少。
 中短程运输速度快。
 对自然条件要求低，灵活性机动强，可以实现门到门
的运输。
 缺点是
 运载量小，卡车平均载重量5吨，美国12吨，火车为千
万吨。
 运输成本高，公路为铁路的10-20，美国为5-10倍。
 耗能大，公路为铁路的10倍以上，美国为5倍以上。
 劳动生产率低，公路为铁路的10倍以上，美国为5倍以
上。
水路运输:
 优点是
 投资少，航道天然形成，只需要修建码头即可通航。
保养维修费用低，内河航道为公的1/10，铁的1/40。
 运输成本低，载重量大。小河可达百吨，大河千万
吨，海洋中数万吨，最大矿石可达28万吨，最大油轮船
可达到56万吨。
 通过能力强，无铁路那样严格限制
 劳动生产率高，需要劳动力少，内河生产率是公路的13
倍，海运为20倍。
 缺点是：
 受自然条件限制大，如河流走向，海洋的季风、水域
等。
 速度慢，是最慢的。
航空运输:
 优点是
 速度快，是最大的优势与特点。
 机动性大，限制小。
 建设周期短，占地少，投资相对少。
 安全、舒适，死亡率、事故率小于其他方式，
 缺点是
 载重小，最大一般60-70吨。
 运输成本高，为公路的10倍以上，铁的100倍以上。
 短途运输无速度优势。一般要500公里以上才有优势。
 有大的噪声污染。大型客机大100-120分贝，人们的忍
受极限要求为70。
管道运输:
 优点是
连续性强，运输量大。
适应性强，不受气候影响，可全天候进行。
运输损耗小。
节约劳动力、自动化程度、劳动生产率高。
节省能源，投资省，工期短。
 缺点是
输送变化范围小，低输量时成本高，输送产品
单一。
3.2 交通运输的发展趋势
 是一个迅速发展的产业，从各个年度运输的运营
总里程、货运总量、货运周转量、客运总量、客
运周转量的值可看出。
 现代交通运输面对强大的市场需求，却剧烈竞
争，要求协调综合发展。
 根本出路促进科技进步，用现代信息技术来改造
和提升现有产业，达到高服务、高质量、高效率
和低运输成本。
各种运输方式的共同发展方向
 提高速度：客运主要的要求
 加大载重：货运主要的要求
 走向智能化：交通运输现代化的必由之路是信息
化，信息化的高级阶段是智能化，只能运输系统
是发展的方向。
 保护环境：国家可持续性发展的必然要求，关系
到人类的生存问题。
4、综合交通运输
 综合运输体系：就是把各种运输方式组成分工协
作、有机结合的交通运输综合体。
 即是各种运输方式在社会化的运输范围内和统一
的运输过程中，按其技术经济特点组成分工协
作、有机结合、连接贯通、布局合理的交通运输
综合体系。
 综合运输系统是运输业发展的必然趋势，能够有
效地增强运输生产力，提高经济效益。
综合运输体系的三个组成系统：
 一是具有一定技术装备的综合运输网及结合部系
统。
 二是综合运输生产系统，即是各种运输的方式联
合运输系统（综合运输生产系统）。
 三是综合运输组织、管理、协调系统。
5、智能交通运输
 智能:智能包括“智”和“能”两种成分。“智”主要是指
人对事物的认识能力；“能”主要是指人的行动能
力，它包括各种体能和正确的习惯等等。
 人类的“智”和“能”是结合在一起而不可分离的。人
类的劳动、学习和语言交往等活动都是“智”和“能”
的统一，是人类独有的智能活动。
5.1人工智能
 什么是智能?
 智能包括“智”和“能”两种成分。“智”主要是指人对
事物的认识能力；“能”主要是指人的行动能力，
它包括各种体能和正确的习惯等等。人类的“智”
和“能”是结合在一起而不可分离的。人类的劳
动、学习和语言交往等活动都是“智”和“能”的统
一，是人类独有的智能活动。
5.1人工智能
 人工智能是相对于人类智能而言的。“人工智能”
一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。从
那以后,研究者们发展了众多原理和理论。
 追溯到1950年，艾伦·图林撰写了一篇文章《计算
机与智能》，开始提出“机器能否思维？”问题。
 人工智能的历史可以追溯到巴斯卡和莱布尼兹，
他们梦想有智能的机器。到19世纪，布尔和德·摩
尔根提出了“思维定律”，这是走向人工智能的第
一步。后来贝比奇设计了第一架“计算机器”，这
是计算机硬件也是人工智能硬件的前身。
 至于真正的思维过程究竟是怎样的，仍未清楚。
 “人工智能”是研究、开发用于模拟、延伸和扩展
人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门
新的技术科学。
 除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控
制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理
逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智
能学科研究的主要内容包括：知识表示、自动推
理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理
系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器
人、自动程序设计等方面。
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5.2目前交通存在的问题
 拥挤问题：运输工具的数量迅速增加，已有运输网
络难以满足要求，拥挤延误频频产生，浪费时间、
燃料，事故频仍，死伤人数增加。
 管理不足：如航空运输的空域管理、流量管理
 中国每年公路交通事故死亡10万人左右，直接经济
损失近20亿。美国每年因交通拥挤造成的浪费超过
475亿美元。在国土狭小的日本，每昼夜行驶的汽车
有7000万辆，每年因交通拥挤仅时间损失就达53亿
小时，经济损失达12兆日元。
解决途径分析
 控制需求
 限制车辆增加、限制出行（单双牌照、春运涨价）
 增加供给
 建更多的路
 加强管理
 法规、宣传、规划、信号控制、公共优先
 实施智能运输系统
 是目前国际上公认的全面有效解决交通运输领域问题
的根本途径
5.3智能运输系统
 智能运输系统（ITS）：是通过对关键基础理论
模型的研究，从而将信息技术、通信技术、电子
控制技术和系统集成技术等有效地应用于交通运
输系统，从而建立起大范围内发挥作用的实时、
准确、高效的交通运输管理系统。
 智能运输系统利用现代科学技术在运输网络、载
运工具和驾驶员之间建立智能的联系，优化和调
整网络的交通流量的时空分布，充分利用现有资
源，实现和谐统一。
 智能运输系统极大地提高运输效率、充分保障交
通安全、提高能源利用率。
公路交通运输系统中的智能系统
 出行者信息系统
 交通流诱导系统
 空中交通流管理系统
 交通地理信息系统
 先进的公共交通管理系统
 先进的交通管理系统
 高速公路交通事件管理系统
 电子收费系统
 综合运输智能化
铁路运输、航空运输、水运、管道运输系统
的智能化
 铁路
 航空
 水运
 管道