本书以交通运输工程系统为对象,基于交通运输工程(一级学科)下设的交通基础设施工程、交通信息与控制工程、载运工具运用工程、交通运输规划与管理、交通安全与环境等主干学科方向,设置了四篇(综合篇、信息篇、规划与运用篇、组织与管理篇),包括了九章(概论、绿色交通与平安交通、多式联运与综合运输、数字交通、智能交通与智慧交通、交通运输网络及其规划、交通运输设备及其运用、交通运输组织、交通运输管理)的内容,并从时间维(历史—现状—趋势)、空间维(规划—设计—运营)、内容维(理论—技术—组织)三个维度,阐述研究生必备的基本理论知识和技术。
交通运输是国民经济中的基础性、先导性、战略性产业和重要服务性行业,在构建新发展格局中具有重要地位和作用。新一轮科技革命和产业变革加速演变,智慧交通、绿色交通、共享交通成为各国培育交通发展新优势的重要发力点。目前,我国仍然处于重要战略机遇期,加快建设交通强国是顺应高质量发展、抢抓新机遇、应对新挑战的客观需要。近年来,随着交通运输与现代物流日趋融合,国家加快推进多式联运与综合运输发展。为了满足新战略、新技术、新趋势下研究生人才培养需求,作者在总结多年教学科研实践、吸收新成果的基础上,编著了这本《交通运输工程学》。
前 言
交通运输是国民经济中的基础性、先导性、战略性产业和重要服务性行业,在构建新发展格局中具有重要地位和作用。新一轮科技革命和产业变革加速演变,智慧交通、绿色交通、共享交通成为各国培育交通发展新优势的重要发力点。目前,我国仍然处于重要战略机遇期,加快建设交通强国是顺应高质量发展、抢抓新机遇、应对新挑战的客观需要。近年来,随着交通运输与现代物流日趋融合,国家加快推进多式联运与综合运输发展。相应地,许多学校开设“交通运输工程学”课程并组织编写相关教材,但这些教材具有以下两大特点:一是现有教材大多针对本科生层次而编写,适用于研究生层次的教材不多,而且出版时间较早,已难以适应当前的教学需要;二是现有教材主要按运输方式设置各章内容,这不仅造成各运输方式之间关联性较差,同时也不利于推进多式联运与综合运输发展。为了满足新战略、新技术、新趋势下研究生人才培养需求,在总结多年教学科研实践、吸收新成果的基础上,我们编著了这本《交通运输工程学》,并力图体现以下特点。
1.
体系清晰
本书以交通运输工程系统为对象,基于交通运输工程(一级学科)下设的交通基础设施工程、交通信息与控制工程、载运工具运用工程、交通运输规划与管理、交通安全与环境等主干学科方向,设置了四篇(综合篇、信息篇、规划与运用篇、组织与管理篇),包括了九章(概论、绿色交通与平安交通、多式联运与综合运输、数字交通、智能交通与智慧交通、交通运输网络及其规划、交通运输设备及其运用、交通运输组织、交通运输管理)的内容,并从时间维(历史—现状—趋势)、空间维(规划—
设计—运营)、内容维(理论—技术—组织)三个维度,阐述研究生必备的基本理论知识和技术。
2.
结构合理
与按运输方式编排教材章节的传统方式相比,本书突破了设置教材章节的惯例,按交通运输工程下设的主干学科方向设置教材结构,既阐述了各主干学科方向及各种运输方式之间共有的专业基础知识,又通过对比论证了各种运输方式之间的差异,可以突出重点,有效避免内容重复,实现了各种运输方式之间、各主干学科方向之间共性与特性的融合。
3.
前瞻性强
注重吸收交通运输工程领域新理论、新方法与新技术,增加了诸如《国家综合立体交通网规划纲要》以及数字交通、智慧交通等内容。
4.
实用性强
在教材编写过程中,注重实践创新,通过大量的实例、计算、图表等,阐述交通运输工程实践中面临的重点与难点以及解决方案,从而更好地将理论与实践相结合。
此外,为了提升教材实用性,本书专门配备了教学大纲、多媒体课件、教学案例、习题等教学资源,与本书配套使用。本书作为国家社科基金项目(19BGJ023)和中国物流学会物流教改教研课题(JZW2022015)的阶段性研究成果,由大连海事大学孙家庆教授、张赫副教授、孙世超副教授,大连俱进汽贸运输有限公司周铁英总经理、大连市仓储与配送协会于波秘书长共同编著。具体编写情况如下。第一至三章:孙家庆;第四至五章:张赫;第六章:孙世超;第七章:孙家庆、孙世超;第八章:周铁英、孙家庆;第九章:于波、孙家庆。韩兴华、孙淑悦、王胜男、郭春升、何高芬、闫淑贤等研究生也参与了教学案例、习题及部分章节的撰写工作,在此一并向这些专家、老师和研究生致以衷心的感谢。目前,突破各种运输方式的界线,按学科编写交通运输工程学教材的方式尚处于探索阶段。这要求作者不仅要归纳不同学科、不同运输方式的共同点,而且还要识别出不同点,同时还要求熟悉各种运输方式的实际业务操作,掌握充足的资料。这显然是一件十分繁重的任务。尽管作者本着理论性与实用性并存的目标编写此教材,使之既有一定的理论深度,又能实用且可操作性强,但是因作者水平有限,本书难免存在疏漏之处,恳请广大读者不吝赐教,以便再版时修正,以臻完善。
孙家庆,大连海事大学教授,现兼任国家发改委/交通运输部多式联运示范工程评审专家、交通运输部水运行业专家库成员、联合国中国货运系统高效绿色发展制度体系构建项目专家库成员、中国航运50人论坛特约研究员、中国国际货运代理协会(CIFA)专家组成员、国际货代职业教育与职业发展集团专家委员会委员、大连市高级物流师评审专家、大连市供应链创新与应用工程评审专家、多次担任交通运输部、辽宁省、吉林省及深圳市货运代理技能大赛裁判长。主持国家、教育部、交通运输部、辽宁省等各类科研项目30余项,撰写咨政建议多次获中央主要领导、省部级领导批示。
主编参编教材与专著40余部,其中,主编《集装箱多式联运》获“十二五”国家级及省级规划教材、首届省级优秀教材奖并推荐申报首届国家优秀教材奖、中国物华图书奖一等奖、2020年度中国物流与采购联合会科技进步奖三等奖;《运输代理理论与实务》获交通运输类教指委水运教指分委规划教材;《物流风险管理》获2018年度中国物流与采购联合会科技进步奖三等奖、中国物华图书奖二等奖。
综合篇
第一章 概论…………………………………………………………………………
…
003
第一节 交通运输概述……………………………………………………………
…
003
第二节 交通运输工程概述………………………………………………………
…
014
第二章 绿色交通与平安交通………………………………………………………
…
018
第一节 绿色交通…………………………………………………………………
…
018
第二节 平安交通…………………………………………………………………
…
022
第三章 多式联运与综合运输………………………………………………………
…
033
第一节 多式联运…………………………………………………………………
…
033
第二节 综合运输…………………………………………………………………
…
036
信息篇
第四章 数字交通……………………………………………………………………
…
047
第一节 数字交通概述……………………………………………………………
…
047
第二节 数字交通建设……………………………………………………………
…
051
第五章 智能交通与智慧交通………………………………………………………
…
057
第一节 智能交通与智慧交通概述………………………………………………
…
057
第二节 国外智能交通建设与发展………………………………………………
…
059
第三节 我国智能交通与智慧交通的建设与发展………………………………
…
065
规划与运用篇
第六章 交通运输网络及其规划……………………………………………………
…
075
第一节 交通运输网络……………………………………………………………
…
075
第二节 交通运输网络规划………………………………………………………
…
096
第三节 交通运输通过能力及其计算……………………………………………
…
102
第七章 交通运输设备及其运用……………………………………………………
…
118
第一节 交通运输设备……………………………………………………………
…
118
第二节 交通运输设备运用指标及其计算………………………………………
…
141
组织与管理篇
第八章 交通运输组织………………………………………………………………
…
173
第一节 运输组织…………………………………………………………………
…
173
第二节 交通组织…………………………………………………………………
…
194
第九章 交通运输管理………………………………………………………………
…
200
第一节 运输管理…………………………………………………………………
…
200
第二节 交通管理…………………………………………………………………
…
205
参考文献………………………………………………………………………………
…
215
1.
交通的概念
(1)狭义交通(Traffic),是指交通工具在交通网络上的空间位移过程。其中,交通工具可分为海陆空各类载运工具以及工程车、救护车等非载运工具,交通网络可分为各类交通线路与场站(港)等节点。此外,由于道路交通的开放性,交通线路上的
行人与交通工具一样,也是交通参与者,是交通的组成部分。
(2)广义交通(Communication),有两种解释:一是指交通运输行业或交通运输系统;二是指各种运输和邮电通信的总称,即人和物的转运输送,语言、文字、符号、图像等的传递播送。值得注意的是,基于管理职能权限划分不同,广义交通在内涵上
有较大的差异,它可能仅指交通运输,也可能扩展到邮政,甚至通信领域。比如,我国的交通运输部不仅承担交通运输事务,还代为管理全国的邮政事务,但电信事务则由工业和信息化部管理,而国外少数国家的交通部或运输部则承担着交通运输与邮电
通信(Postand Tele-communication)的多重职能。
2.
运输的概念
一般而言,运输是指借助交通网络和载运工具,通过一定的组织管理技术,实现人与物空间位移的一种经济活动。运输也有狭义与广义之分,前者是指利用载运工具实现人或物的空间位移过程,后者是指交通运输行业或交通运输系统。值得注意的是,以下人或物的空间位移并不属于运输范畴。
(1)虽利用交通网络,但不直接与经济活动产生关系的人或物的空间位移。比如使用消防车、电视转播车、环境监控车、道路清扫车、洒水车、高空作业车、工程抢险车及海上救援车(船、直升机)等“运输工具”而引起的人与物的空间位移不能称为运输。因为这些“运输工具”本身只不过是所安装设备的一个载体,并非一般意义上的载运工具,因此,尽管其活动也引起了人或物的空间位移,而且往往也要利用交通网络,但它们通常是为了执行特定的任务,一般不与经济活动发生直接关系。
2)不需要使用载运工具或交通线路产生的人或物的空间位移。比如,人或物在家里、工作单位或其他建筑物内的移动,或者利用电梯产生的空间位移等。
(3)需要利用载运工具和交通网络,但已从货物运输中分离出来,成为独立的传输系统。比如,邮政部门下的邮件运输以及供水、供气、供暖部门向消费者输送水、气等。