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交通基础/引言

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍
交通运输的投入和产出

运输是指人类、动物和货物从一个地点到另一个地点的移动。交通运输利用各种车辆,通过不同的基础设施系统,将人员和货物从一个地方运送到另一个地方。它不仅利用技术(即车辆、能源和基础设施),还利用人们的时间和精力;不仅产生乘客出行和货物运输的预期输出,还产生诸如空气污染、噪音、拥堵、事故、伤害和死亡等不利后果。如果说农业和工业是国家的躯干,那么交通运输可以说是经济的神经和血管。

图1说明了交通运输的投入、产出和结果。在左上角是传统的投入(包括路面、桥梁等基础设施)、生产交通所需的劳动力、基础设施占用的土地、能源投入和车辆)。基础设施是土木工程的传统领域,而车辆则是机械工程的重中之重。能源,就其为现有车辆提供动力而言,是一个机械工程问题,但设计系统以减少或最大限度地减少能源消耗需要超越传统学科界限的思考。

在图的顶部是信息、运营和管理,以及旅客的时间和精力。交通运输系统为人们服务,是由人们创建的,包括系统所有者和运营者,他们运营、管理和维护系统,以及使用系统的旅客。旅客的时间既取决于自由流动时间(这是基础设施设计的结果),也取决于因拥堵造成的延误(这是系统容量与其使用情况的相互作用)。在图的右上角是交通运输的不利后果,特别是其负外部性

  • 通过污染,系统消耗健康并增加发病率和死亡率;
  • 由于危险,他们消耗安全并产生伤害和死亡;
  • 由于喧嚣,他们消耗宁静并产生噪音(降低生活质量和财产价值);以及
  • 通过排放碳和其他污染物,他们损害环境。

所有这些因素日益被视为交通运输成本,但最值得注意的是环境影响,特别是对全球气候变化的担忧。图的底部显示了交通运输的输出。交通运输是经济活动和人们生活的核心,它使他们能够从事工作、上学、购买食物和其他商品,并参与构成人类存在的所有活动。更多的交通运输,通过增加到达更多目的地的可达性,使人们能够更好地实现个人目标,但也需要更高的个人和社会成本。虽然“交通问题”通常用拥堵来解释,但这种延误只是具有许多成本甚至更多益处的系统的成本之一。此外,通过改变可达性,交通运输塑造了土地的开发。

模态和联运

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交通运输通常被分为基础设施模式:例如公路、铁路、水路、管道和航空。这些可以进一步细分。公路包括不同的车辆类型:汽车、公共汽车、卡车、摩托车、自行车和行人。交通运输可以进一步分为货物和客运,以及城市和城际运输。客运分为公共(或大众)交通(公共汽车、铁路、商业航空)和私人交通(汽车、出租车、通用航空)。

这些模式当然相互交叉和相互连接。铁路和公路的同级交叉口,多式联运转运设施(港口、机场、码头、车站)。

在同一次旅行中,通常使用不同的模式组合。我可能会步行到我的汽车,开车到停车场,步行到班车,乘坐班车到我大楼附近的站点,然后步行到大楼,在那里乘坐电梯。

交通运输通常被认为是在建筑物之间(或从一个地址到另一个地址),尽管许多相同的概念适用于建筑物内。电梯和公共汽车的运行有很多共同点,仓库里的叉车和港口的起重机也是如此。

交通运输工程通常由土木工程专业的本科生学习。并非所有学生都打算成为交通运输专业人士,尽管有些人确实如此。松散地说,这门课程中的学生可能认为自己属于以下两类之一:打算专门从事交通运输(或正在考虑从事交通运输)的学生,以及不打算专门从事交通运输的学生。其余的土木工程通常分为两组:“湿”和“干”。“湿”包括研究水资源、水文和环境工程的学生,“干”包括从事结构和岩土工程的学生。

交通运输专业的学生

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交通运输专业的学生除了这门课程是毕业的必修课之外,还有明显的学习动机。交通运输工程是进一步学习公路设计、交通工程、交通政策与规划和交通材料的先决条件。我们希望,到学期结束时,你们中的许多人会将自己视为交通运输专业的学生。然而,并非所有人都能成为交通运输专业的学生。

"湿学生"

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我正在学习环境工程或水资源,我为什么要关心交通运输工程?

交通运输系统对环境有重大影响(空气、土地、水),无论是其建设还是利用。通过了解交通运输系统的设计和运行方式,可以衡量、管理和减轻这些影响。

"干学生"

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我正在学习结构或岩土力学,我为什么要关心交通运输工程?

交通运输系统本身就是巨大的结构,具有非常特殊的需求和约束。只有了解这些系统,才能对这些结构(桥梁、基础、路面)进行正确设计。车辆交通是这些结构上的动态结构荷载。

公民和纳税人

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每个人都参与社会并使用交通运输系统。几乎每个人都抱怨交通运输系统。在发达国家,你很少听到类似的关于水质或桥梁倒塌的投诉。为什么交通运输系统会引起如此多的抱怨,为什么它们每天都会出现故障?交通运输工程师只是不称职吗?还是存在更根本的原因?

通过了解系统作为公民,您可以努力改善系统。或者至少你可以用它来招待派对上的朋友。

人们常说,交通运输工程的目标是“安全高效地移动人员和货物”。

但这个目标(安全高效地移动人员和货物)并没有回答

谁、什么、何时、何地、如何、为何?

本维基教科书分为 4 个主要部分

思考问题

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  • 是什么约束阻止我们实现交通运输系统的目标?
  • 什么是“交通问题”?

示例问题

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  • 确定一个交通问题(地方、区域、国家或全球)并考虑解决方案。研究各种解决方案的有效性。撰写一份一页的备忘录,记录问题和解决方案,并记录您的参考资料。
  • LOS - 服务等级
  • ITE - 交通工程师学会
  • TRB - 交通研究委员会
  • TLA - 三字母缩略词

关键词

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  • 道路等级
  • 功能分类
  • 交通方式
  • 车辆
  • 货运,客运
  • 城市,城际
  • 公共,私人

参考文献

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华夏公益教科书