交通運輸工程導論

前言

　　目前，全國共有30多所高校在交通運輸工程領域招收和培養(yǎng)工程碩士研究生。全國工程碩士專業(yè)學位教育指導委員會啟動了“全國工程碩士研究生教育核心教材建設工程”。2007年1月，交通運輸工程領域教育協(xié)作組在哈爾濱東北林業(yè)大學召開了“交通運輸工程領域2007年工作研討會”，對《交通運輸工程領域工程碩士教材建設(草案)》進行了研討，為把交通運輸工程領域的教材建設工作做得更好，教育協(xié)作組通過研究提出了“統(tǒng)籌規(guī)劃，分批建設”的方針，希望各培養(yǎng)單位進一步拓寬思路，充分發(fā)揮各校特色與優(yōu)勢，通過大家編、大家審、大家宣傳、大家使用，把本領域的教材建設工作做好?！　⊥瑫r提出，以本教材為核心，建立本領域的教材體系，努力將“交通運輸工程”課程建成示范課程，進一步擴大教材的使用范圍，力爭本領域的培養(yǎng)單位都使用。　　交通運輸工程學科是在原“鐵路、公路與水運”學科基礎上于1997年新組建的一級學科，此前的學科建設與研究生培養(yǎng)主要依托各行業(yè)進行，教材內(nèi)容按行業(yè)體系進行介紹，各行業(yè)間的交叉較少。交通運輸工程一級學科組建后，行業(yè)界限被打破，但由于歷史原因，該學科能通用的研究生教材非常缺乏?！　榱烁m合工程碩士研究生教育的特點，對如何編寫本書經(jīng)過反復研討，達成以下共識：　　在人才培養(yǎng)的理念上，要強調(diào)寬口徑，力求構(gòu)筑較寬的學科平臺。交通運輸工程涵蓋鐵路、公路、水路、航空和管道五個行業(yè)，跨土木、機械、電子信息、管理等學術領域。教材強調(diào)寬口徑，立足構(gòu)筑較寬的學科平臺，使各方向的工程碩士研究生都能學習使用該教材?！　∫攸c介紹本領域最基本的、最主要的、最核心的內(nèi)容。使學生掌握交通運輸工程學科的基礎知識，了解各行業(yè)的共性，體會差別，開拓學生視野，融會貫通，提高學生運用和創(chuàng)新能力?！　≡诮滩膬?nèi)容的編排上，要注重系統(tǒng)化，結(jié)合工程實際，反映科技前沿動態(tài)?！　≡诒举|(zhì)上，交通運輸工程有五大基本要素，它們分別是固定設施、移動設備、運輸規(guī)劃、運輸組織與管理以及運輸安全。因此，在融合各種運輸方式的基礎上，本教材簡明、系統(tǒng)地介紹現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)中的交通運輸基礎設施、交通運輸工具、交通運輸規(guī)劃、交通運輸組織與管理、交通運輸安全五個主題，并就節(jié)能與新能源汽車這個專題進行了較深入的介紹?！　∩蛑驹?、鄧學鈞編著的《交通運輸工程學》首次將各種運輸方式納入一本教材，按行業(yè)進行了介紹，這是一個創(chuàng)新。而本教材則按五大要素從橫向進行了融合，這是本教材的最大新意。另一個新意是，專門用一個專題介紹了交通運輸安全問題?！　”緯玫搅烁鞣矫娴闹С?，它是集體智慧的結(jié)晶，也是扎實工作的成果，同時，編寫這本教材也是大家解放思想、互相學習，共同提高的結(jié)果?！　?006年底，全國工程碩士專業(yè)學位教育指導委員會工程領域培養(yǎng)指導組在深圳會議上批準了本書的教材立項。本書是工程碩士交通運輸工程領域批準資助的第一本核心教材?！　?007年1月，在哈爾濱東北林業(yè)大學召開了交通運輸工程領域教育協(xié)作組工作研討會，在集思廣益和充分論證的基礎上，形成了本書的寫作思路，組建了寫作隊伍，明確了采取各章負責的管理辦法，并布置了寫作任務和進度要求?！　?007年6月，在南京東南大學召開了本書的寫作協(xié)調(diào)會。會上交流了寫作體會，優(yōu)化了寫作提綱，明確了各章具體的寫作要點?！　?007年9月，本書的統(tǒng)稿會在四川成都西南交通大學召開。本次統(tǒng)稿會取得了積極的成果和共識：各章均按時完成了草稿，經(jīng)過合稿，形成了本教材的初稿；經(jīng)過梳理，從總體和局部上明確了寫作要求；各章明確了修改意見。成都會議，為順利完成本書的寫作打下了基礎。后又經(jīng)過華南理工大學和重慶交通大學兩次會議的努力，終于定稿?！　鴦赵簩W位委員會交通運輸工程學科評議組已被工程碩士交通運輸工程教育協(xié)作組邀請為教育協(xié)作組的顧問專家教授團。他們非常支持工程碩士教育事業(yè)，對本教材給予了大力支持和熱心指導。學科評議組召集人東南大學鄧學鈞教授親自擔任本書主編，并撰寫緒論。學科評議組成員大連海事大學吳兆麟教授負責了一章內(nèi)容的編寫?！　”緯舌噷W鈞、劉建新?lián)沃骶?。各章的編寫人員分別是：緒論，鄧學鈞；第1章，邱延峻；第2章，劉建新、王開云、封全保；第3章，過秀成、溫旭麗、楊潔、葉茂、訾海波、袁昌鵬、王??；第4章，楊曉光、周雪梅、滕靖、馬萬經(jīng)、馬國勝、黃燦彬、胡華；第5章，吳兆麟；第6章，王云鵬，李世武?！　」こ檀T士交通運輸工程領域教育協(xié)作組組織了本領域教材建設工作。協(xié)作組組長西南交通大學劉建新教授主持了這項工作，并得到30多所本領域兄弟高校的大力支持和幫助?！　∪珖こ檀T士專業(yè)學位教育指導委員會工程領域培養(yǎng)指導組和全國工程碩士專業(yè)學位教育指導委員會秘書處對交通運輸工程領域的核心教材建設給予了大力支持。　　在本書的編寫過程中，東南大學、西南交通大學、大連海事大學、吉林大學、同濟大學、武漢理工大學、北京交通大學、昆明理工大學、東北林業(yè)大學、華南理工大學、南京航空航天大學、重慶交通大學等高校有關部門的領導和專家給予了大力支持?！　　督煌ㄟ\輸工程導論》將冠名“全國工程碩士專業(yè)學位教育指導委員會推薦教材”，由清華大學出版社出版。清華大學出版社的編輯為本書的出版給予了熱心幫助，付出了辛勤勞動。

內(nèi)容概要

　　鐵路運輸、公路運輸、水路運輸、航空運輸和管道運輸是現(xiàn)代社會中交通運輸?shù)闹饕绞?。交通運輸工程領域涉及交通基礎設施的布局與修建、載運工具的運用、交通信息工程及控制、交通運輸規(guī)劃與管理以及交通運輸?shù)默F(xiàn)代化和安全技術等?！　∪珪?章，書中融合各種運輸方式，簡明、系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)中的交通運輸基礎設施、交通運輸工具、交通運輸規(guī)劃、交通運輸組織與管理和交通運輸安全五個主題，同時，介紹了節(jié)能與新能源汽車這個專題?！　”緯墙煌ㄟ\輸工程領域工程碩士研究生的核心教材，同時可供交通運輸工程領域從事教學、科研、技術開發(fā)、運營及管理工作的人員和高年級本科生參考。

書籍目錄

緒論/1第1章 交通運輸基礎設施/111.1 概述111.1.1 交通運輸基礎設施組成131.1.2 交通運輸基礎設施分類161.2 交通線路191.2.1 公路與城市道路211.2.2 鐵路與軌道交通241.2.3 航道與航線291.2.4 管道線路301.3 站場樞紐321.3.1 鐵路站場樞紐321.3.2 公路站場樞紐381.3.3 機場391.3.4 港口411.3.5 綜合交通樞紐43參考文獻44第2章 交通運輸工具/452.1 概述452.1.1 交通運輸工具發(fā)展概況452.1.2 交通運輸工具的分類452.2 交通運輸工具的結(jié)構(gòu)及運用512.2.1 汽車的基本結(jié)構(gòu)與性能要求512.2.2 機車車輛的結(jié)構(gòu)及運用562.2.3 船舶的結(jié)構(gòu)及基本性能622.2.4 飛機的組成及飛行原理652.3 交通運輸工具的可靠性與維修682.3.1 交通運輸工具的故障682.3.2 交通運輸工具的可靠性712.3.3 維修概述74參考文獻79第3章 交通運輸規(guī)劃/813.1 概述813.1.1 交通運輸規(guī)劃的任務813.1.2 交通運輸規(guī)劃的分類823.1.3 交通運輸規(guī)劃的內(nèi)容和原則843.2 交通運輸規(guī)劃的原理和方法853.2.1 交通運輸規(guī)劃原理853.2.2 交通運輸規(guī)劃方法923.3 區(qū)域交通運輸規(guī)劃1033.3.1 公路交通規(guī)劃1033.3.2 鐵路運輸規(guī)劃1113.3.3 水路運輸規(guī)劃 1193.3.4 航空運輸規(guī)劃1273.4 城市交通規(guī)劃1333.4.1 概述1333.4.2 綜合交通調(diào)查1353.4.3 城市交通需求發(fā)展預測1363.4.4 城市交通發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃1383.4.5 城市道路交通規(guī)劃1393.4.6 城市公共交通規(guī)劃1433.4.7 城市交通近期建設規(guī)劃147參考文獻148第4章 交通運輸系統(tǒng)運行管理與控制/1504.1 概述1504.1.1 交通運輸系統(tǒng)運行管理的功能與作用1504.1.2 交通運輸系統(tǒng)運行管理與控制基本原理1514.1.3 交通運輸系統(tǒng)運行管理關鍵技術1524.1.4 交通運輸系統(tǒng)運行管理信息化與智能化1534.2 區(qū)域交通運輸管理與控制 1564.2.1 高速公路交通管理與控制 1564.2.2 鐵路列車運行管理與控制 1634.2.3 水運交通管理與控制1704.2.4 航空交通管理與控制1764.3 城市交通運輸管理與控制1804.3.1 城市道路交通管理與控制1814.3.2 公共汽車交通管理與控制1944.3.3 城市軌道交通管理與控制2004.4 多式聯(lián)運與樞紐運行管理2074.4.1 綜合交通運輸系統(tǒng)與樞紐2084.4.2 樞紐運行組織管理2104.4.3 多方式聯(lián)合運輸與樞紐管理系統(tǒng)2154.4.4 樞紐與場站交通運輸服務系統(tǒng)220參考文獻225第5章 交通運輸安全/2265.1 安全科學概述2265.1.1 事故學2265.1.2 危險分析與風險控制理論2275.1.3 安全系統(tǒng)論2275.1.4 安全信息論2285.1.5 安全控制論2285.1.6 安全管理學2295.1.7 安全經(jīng)濟學2305.2 交通事故2305.2.1 交通事故概述2305.2.2 交通事故分類與分級2315.2.3 交通事故分級標準2325.2.4 交通事故統(tǒng)計分析2365.3 交通運輸安全2415.3.1 交通運輸安全標準化2415.3.2 交通運輸工程項目安全評價2435.3.3 道路交通安全技術2455.3.4 鐵路運輸安全技術2465.3.5 水上交通安全技術2475.3.6 空中交通安全技術2495.3.7 管道運輸安全技術2505.3.8 危險貨物安全運輸技術2515.3.9 交通運輸安全技術“十一五”規(guī)劃2525.4 交通運輸安全管理2535.4.1 交通運輸安全管理方針2535.4.2 交通運輸安全法規(guī)2535.4.3 交通運輸安全系統(tǒng)2545.4.4 交通運輸基礎設施安全管理2555.4.5 交通運輸工具安全管理2565.4.6 交通運輸工具駕駛與操作人員資質(zhì)管理2575.4.7 交通運輸工具行駛、航行和飛行安全管理2575.4.8 交通運輸環(huán)境條件安全管理2585.4.9 交通運輸營運安全管理2595.4.10 交通運輸事故應急反應預案260參考文獻261第6章 節(jié)能與新能源汽車/2626.1 電動汽車2626.1.1 純電動汽車2646.1.2 混合動力汽車2696.1.3 燃料電池汽車2716.1.4 電動汽車面臨的主要問題和發(fā)展趨勢2736.2 代用燃料汽車2746.2.1 LPG汽車2756.2.2 CNG汽車2796.2.3 生物柴油汽車2826.3 太陽能汽車284參考文獻285

章節(jié)摘錄

　　第2章　交通運輸工具　　2.1　概述　　2.1.1 交通運輸工具發(fā)展概況　　19世紀，世界交通發(fā)生了革命性的變化，歐洲出現(xiàn)了大眾、快捷、安全的鐵路交通，它不但提高了客運的速度和效率，同時也提高r貨運的速度和運量。1825年，被譽為“鐵道之父”的英國工程師斯蒂文森駕駛由他設計制造的“運動號”蒸汽動力的機車，牽引列車以每小時4．5 km的速度沿鐵軌行駛在達靈頓到斯托克頓的鐵路上，標志著鐵道運輸?shù)拈_始。1829年斯蒂文森和他的兒子又共同制造了“火箭”號蒸汽機車，“火箭”號蒸汽機車基本具備了現(xiàn)代蒸汽機車的結(jié)構(gòu)特征，牽引重量17t，最高速度46．4 km／h。從那時起一個多世紀的歷程中，蒸汽機車不斷發(fā)展，技術日臻完善，構(gòu)造速度達到1io km／h，輪周功率達到2200 kw。蒸汽機車由于熱效率低和污染嚴重，從20世紀50年代逐步淘汰，世界干線鐵路被取而代之的是內(nèi)燃機車和電力機車，蒸汽機車為動力的列車只能在一些邊遠地區(qū)和旅游地見到。　　20世紀初，汽車和飛機的發(fā)明標志著交通運輸工具的又一次飛躍，從此交通運輸工具的變化越來越大，發(fā)展越來越快。汽車的種類不斷增加，速度也不斷提高；客輪更加豪華，貨輪載重量也不斷增加；客機體型越來越大，飛行速度越來越快；鐵道運輸煥發(fā)青春，貨運重載，客運高速。無論哪一種交通運輸工具，發(fā)動機功率都不斷增大，效率都不斷提高，旅行也變得越來越舒適，安全性也越來越高。

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