（交通运输规划与管理专业论文）运输通道公铁系统路径合理配置研究.pdf

嚣南交通大学硕士研究生学位论文第薹页 摘要 运输通道是一个国家或区域内交通运输系统的重要组成形式，而目前公 路和铁路是通道痰最主要的两种运输方式。国家郓地方政府也对通道内的铁 路和公路的投资逐渐增加，因此合理配置运输通道中公路和铁路运输的路径， 对避免交通基础设施的重复建设和资源浪费，提高通道运输的效率，促进国 民经济的稳步发展都有穰重要的作用。 本文对运输通道的基本理论进行了深入细致的讨论，结合本文的研究内 容对运输通道的概念进行了界定，分析? 运输通道的分类，着重研究了运输 通道的发展趋势；在此基础上，结合运输通道公铁系统的定义，对公路和铁 路这两种运输方式的技术经济特征和它们在通道内的竞争一协作关系进行了 论述；其次，对于己经基本成型的运输通道，提出了此类运输通道公铁系统 路径配置的方法和具体步骤，使用基于广义时i b j 的l o g i t 模型对通道公铁系 统进行“方式一路径”分担，针对多路径的交逶方式，提出了二次路径分配 的方法：建立了现有配置适应性评价和原有配置方案适应性评价的指标体系； 最后，以成渝运输通道为例进行了实证分析。 关键词：运输通道：公铁系统；l o g i t 模型；“方式一路径”分担；路径配嚣 谣南交通大学硕士研究生学位论文第l l 贾 - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - l _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一i i i i i i i i i i i _ _ - - _ l _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ i l - i l _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ l _ _ l _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - _ _ _ _ _ _ 一 a b s t r a c t t r a n s p o r tc o r r i d o ri s a l li m p o r t a n tf o r mi nt r a n s p o r ts y s t e mo fac o u n t r yo r d i s t r i c t ，i nw h i c hh i g h w a ya n dr a i l w a ya r et h em a j o rm o d e s 。t h ei n v e s t m e n to f h i g h w a ya n dr a i l w a yb y t h es t a t ea n dl o c a lg o v e r n m e n t a r ei n c r e a s i n g s oi t sv e r y i m p o r t a n tt oc o n f i g u r et h er o u t e so fh i g h w a ya n dr a i l w a yi nt h et r a n s p o r tc o r r i d o r r a t i o n a l l y ，b yw h i c h c a na v o i dt h er e d u n d a n tc o n s t r u c t i o no ft h et r a n s p o r t i n f r a s t r u c t u r ea n dt h er e s o u r c e sw a s t i n gt oi m p r o v ee f f i c i e n c ya n dp r o m o t et h e s t e a d yd e v e l o p m e n to ft h en a t i o n a le c o n o p m y 。 t h ep a p e rd i s c u s s e st h eb a s i ct h e o r i e so ft r a n s p o r tc o r r i d o ri nd e t a i l ，d e f i n e t h et r a n s p o r tc o r r i d o ri nv i e wo ft h ep a p e r sc o n t e n t ，a n a l y z et r a n s p o r tc o r r i d o r c l a s s i f i c a t i o n ，t r a n s p o r t c o r r i d o r d e v e l o pt e n d e n c y t h e na n a l y z e t h e t e c h n o l o g i c a l ，e c o n o m i c c h a r a c t e r i s t i c s a n dt h e c o m p e t i t i o n - c o o p e r a t i o n r e l a t i o n s h i po fh i g h w a ya n dr a i l w a yi nc o r r i d o rc o m b i n e dt h e d e f i n i t i o no f h i g h w a ya n dr a i l w a ys y s t e m ；f o rt h et r a n s p o r tc o r r i d o ri ne x i s t e n c e ，t h ep a p e rp u t f o r w a r dt h em e t h o da n dt h ec o n c r e t es t e p so ft h er o u t e sc o n f i g u r a t i o n ，a n du s e l e g i tm o d e lw h i c hb a s e do ng e n e r a l i z e dt i m et op a r t i c i p a t ei nt h e m o d e l r o u t e o ft h e h i g h w a y a n d r a i l w a ys y s t e m ，t h e n t h em e t h o do ft h es e c o n dr o u t e d i s t r i b u t i o ni sp u tf o r w a r d ；t h ep a p e re s t a b l i s h e st h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e m f r o mt h e a d a p t a b i l i t y e v a l u a t i o no ft h e s t a t u s q u o a n dt h e p l a n i n e x i s t e n c e ；f i n a l l yt h ep a p e rt a k e st h ec h e n g d u c h o n g q i n gt r a n s p o r tc o r r i d o r a sa n e x a m p l e k e y w o r d s ：t h et r a n s p o r tc o r r i d o r ；h i g h w a ya n dr a i l w a ys y s t e m ；l e g i tm o d e l ； m o d e l r o u t e p a r t i c i p a t i o n ；r o u t e sc o n f i g u r a t i o n 西南交通大学曲南父逋大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书： 2 不保密影使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：局孝 f i 凝：2 绣，6 1 ， 指导老师签名：j 参4 匕影 f t 期：q 暑，g 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究 工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其 他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的 个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法 律结果由本人承担。 学位论文作者签名易蓍 b 强 蟊： 。6 | 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究背景 第1 章绪论 交通运输是国民经济发展的基础，是社会生产、流通、分配、消费各环 节j 下常运转和协调发展的先决条件，对保障国民经济持续健康快速发展、人 民生活的改善和促进国防现代化建设具有十分重要的作用。便捷高效的现代 化交通运输体系是支撑经济运行、促进经济成长和提高发展质量必不可少的 基础，更是经济发展和社会进步的重要前提条件。现代交通运输的发展已经 由过去被动地适应经济发展逐渐向主动引导、带动经济发展转变，对国民经 济发展和产业布局具有先导性作用。 改革开放以来，国家采取了一系列措施，加大改革和投入，使我国的交 通运输得以迅速发展，初步扭转了长期困扰我国经济发展的交通运输落后的 被动局面。但是，随着我国市场经济体制的不断完善，经济结构的不断调整， 运能紧张的矛盾同益突出，而国外专家早在上个世纪6 0 年代就提出，要解决 好一个国家交通运输中的存在的问题，关键是开发和建设各具特色的运输通 道。我国正处于运输通道的建设及运力结构调整时期，通道的建设是我国近 十余年以及今后相当长时期经济建设的重要组成部分。因此，研究运输通道 具有现实的意义。 虽然运输通道的发展趋势是向综合运输方向发展，但是我国的大部分运 输通道中，没有水系或者水路运输很不发达，而航空运输的客货流相对稳定， 因此公路运输和铁路运输是运输通道中最主要的两种运输方式，在国内其客 货运量总和占到运输总量的9 5 ，两者各有自己的优缺点，既相互竞争又不 能相互替代。国家和地方政府也对通道内的铁路和公路的投资逐渐增加，因 此合理配置运输通道中公路和铁路运输的路径，对避免交通基础设施的重复 建设和资源浪费，提高通道运输的效率，促进国民经济的稳步发展都有很重 要的作用。 1 2 国内外研究现状 虽然人类自古就有了以单一运输方式为主的各种不完善的通道，但是运 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 输通道理论却开始于1 9 世纪6 0 年代，它是交通运输网络发展到综合运输阶 段后形成并发展起来的。随着工业化进程，发达国家交通运输业相继经历了 水运为主阶段( 1 9 世纪上半叶) ，铁路为主阶段( 1 9 世纪下半叶至2 0 世纪 2 0 年代) ，公路、航空、管道三种交通运输方式崛起阶段( 2 0 世纪2 0 年代至 8 0 年代) 和综合运输系统协调发展阶段，正逐步进入现代交通运输发展阶段， 但由于缺乏系统整体规划，各种运输方式发展很不均衡，运输系统不能发挥 应有作用。1 9 世纪6 0 年代，一些发达国家的运输经济学家在总结本国运输 发展经验的基础上，提出了从交通运输系统观点出发来研究运输的合理性问 题，以便充分发挥各种运输方式的优势。他们通过研究认为：要解决好一个 国家交通运输中存在的问题，关键是要开发和建设各具特色的运输通道。 运输通道理论的提出，有利于解决干线运输问题，充分发挥各运输方式的优 势，因此受到世界各个国家政府和交通运输专家学者的重视，对交通运输业 发展具有重要的指导意义。 1 2 1 国外研究现状 运输通道理论对于不同的国家，其指导实践的作用不同，研究的侧重点 也不一样，美国等发达国家，交通运输发展迅速，在实际的发展中，许多运 量大、效益高的联系方向建设了多条线路，经过竞争与淘汰，保留了一批服 务水平更高，运输经济效益更好的干线，形成了若干运输通道【2 1 。许多发展 中国家也在积极开展运输通道的研究、规划与建设。 综合运输通道理论的研究和实践已经有5 0 多年的历史，但是它的理论体 系并不完善，不同的国家由于实际情况不同，理论研究和实践的侧重点就有 所不同。但在运输通道范畴内所作的工作都集中在以下几个方面：各种运输 方式的多式联运、各种运输方式的衔接与协调、运输能力的空间配置、运输 线路的布局。相应研究比较多的是运输需求和运量的分析、预测，各种运输 设备的匹配和布置，各运输方式能力的合理配置以避免过度竞争【3 l 【4 】【5 】【6 1 。 总的来说，国外的研究侧重于微观尺度的具体通道研究。文献f 7 1 f 8 9 1 就分别对美国1 8 7 ，1 9 7 多模式运输通道和温萨一魁北克城市交通走廊进行 了详细研究，分析了通道内公路、铁路线路的区位基础及其客货流特点，提 出了具体的通道管理方法和运输设施布局及投资方案。对于路径分配。主要 是对于某种交通方式内部的交通量分配，主要用到了数学规划方法、图论方 法及计算机技术等。目自仃截止的研究通常把路径分配方法分为平衡模型和非 平衡模型两大类，常见的模型主要包括最短路交通分配法、容量限制交通分 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 配法、多路径概率交通分配法等【3 2 l 。 1 2 2 国内研究现状 上个世纪6 0 年代末年7 0 代初，运输通道理论引入中国，我国才开始了 对运输通道的研究，此阶段主要是理论上的探讨。从2 0 世纪8 0 年代我国开 始运用运输通道理论，指导交通规划工作。但多集中在干线通道的规划方面 ( 以交通部提出的“五纵七横”公路通道为代表) ，且多从地理经济和单一运 输方式对一些具体的通道规划或者通道的经济效应进行研究，没有提出相应 的系统性的通道理论。近年来，我国综合交通体系建设不断加强，对运输通 道的研究也从单一运输方式的干线规划转向综合运输通道规划，并进行了部 分理论研究工作。 朱健梅教授运用博弈论建立了竞争性运输通道的选择模型，并对其内部 运输方式的配置和协调进行了相应研究【1 0 11 1 1 l ：杨海花对运输通道交通线路布 局以及运输通道交通布局的综合评价等内容进行了详细的研究l l2 j ；付慧敏 对运输通道公铁系统协调发展进行了研究i ”j ；王建伟博士和李德刚博士都把 通道系统的合理配置分为三个层次：一是通道的选择，即从区域或国家层面 出发，选择优先建设的通道，使有限的建设资会发挥最大的效益：二是通道 的系统结构确定，即确定某条通道优先建设后，在现状适应性分析的基础上， 明确通道内的方式构成及相关设施；三是通道内部结构的优化，即形成通道 后，通过建立相关机制，实现通道功能的最大化。王建伟博士着重研究了第 二个问题，并从结构能力的构成着手研究通道运输能力的配置，提出了区际 通道和城际通道、大批量低频率和小批量高频率运输通道的配置思路：同时 他认为应建立基于运输需求成本为基础的社会运输成本来分析与评价各种运 输方式技术经济特征，并在此基础上提出了运输通道内各种运输方式合理配 置的基本思路和设想1 1 4 l 。李德刚博士重点研究了通道的结构配置，即通道内 的方式构成、路径数量和相关基础设施的配置及优化进行，并就系统配置的 部分关键问题进行了相关分析i l 引。 总的来说，国内的研究都是从宏观上对运输通道进行规划和配置，对各 运输方式配置进行的研究，仅仅从运输能力上进行了配置，而对于具体路径 的配置研究很少。对于某条选定的通道，基本上已经从现状路网上发展成型， 大多有了多种运输方式，部分路径的规划也已经明确，但由于各运输方式的 规划多从本系统优化的角度出发，未考虑通道系统的整体优化和明确该通道 内各运输方式的路径数量，影响了通道系统的总体效率。因此，对于某条基 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 本形成的通道，有必要对其路径的合理配置进行研究，以解决规划年内该通 道的路径构成、路径数量等问题，从而最大程度的发挥运输通道的作用。 1 3 研究内容和论文结构 在运输通道公铁系统相关理论分析的基础上，通过建立一定的评价指标 作适应性分析和对公铁系统分担预测方法详细研究的基础上来确定运输通道 中公铁系统路径合理配置的步骤。 本文的主要研究内容如下： ( 1 ) 运输通道的基本理论； ( 2 ) 运输通道公铁系统分析； ( 3 ) 运输通道公铁系统路径配置的适应性分析； ( 4 ) 运输通道公铁系统的分担预测和路径配置。 论文结构如图1 1 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 绪论 u 运输通道的基本理论 u 运输通道公铁系统分析 u 运输通道公铁系统路径合理配置 运输通道公铁系统“方式一路径”分担模型 运输通道公铁系统路径配置适应性评价 运输通道公铁系统路径合理配置的步骤 u 成渝运输通道公铁系统路径合理配置 成渝运输通道概况 成渝运输通道公铁系统现有配置适应性分析 成都运输通道公铁分担预测 成渝通道公铁系统配置( 规划) 方案的适应性评价 成渝运输通道公铁系统路径的合理配置 ；第章 l - ：第二章 广一。 ；第三章 r 。 ；第四章 l - 第五章 l - 。 图1 一l 论文的结构 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 第2 章运输通道的基本理论 2 1 运输通道概念的界定 运输通道( t r a n s p o r tc o r r i d o r ) 也称为运输走廊，运输通道是晟近作为 学术概念用得比较多的术语，由于研究内容的不同，研究范围的差异，对运 输通道概念的界定有所不同，至今还没有明确统一的定义。现举几个国内外 关于运输通道较完整的解释： l 、“国际公共运输联盟”和“西德公共运输企业联盟”主编的公共运 输词典对运输通道的解释为：在某一区域内，连接主要交通流发源地，有 共同流向，有几种运输方式线路可供选择的宽阔地带。 2 、美国交通工程专家w i l l i a mw h a y 对交通运输通道的解释为：在湖泊、 河流、溪谷、山脉等自然资源分布、社会经济活动模式、政治等因素的影响 下而形成的客货流密集地带，通常由多种运输方式提供服务。 3 、美国加利福利亚大学运输研究所土木工程教授w i l l i a ml g a r r i s o n 对 交通运输通道解释为：在交通运输投资集中的延伸地带内，运输需求非常大， 交通流非常密集，各种不同的运输方式在此地带内互相补充，提供服务i 。 4 、加拿大艾伯塔省环境部门对运输通道解释为：运输通道可以定义为包 括几种运输线路在内的连续长条地带，所谓运输线路是由铁路、水路、公路、 管道、输水道、下水道、电力输送线、通讯线路等组成；这些设施的用地范 围，其宽度从几百米到几公里。几种运输方式混和在一起的，称为多种方式 的运输通道，以某一种方式为主的称为某种方式通道i l 4 。 5 、我国交通系统工程专家张国伍教授在交通运输系统分析中的解释 为：“某两地之间具有已经达到一定规模的双向或单向交通流，为了承担此强 大交通流而建设的交通运输线路的集合，称之为交通运输通道。” 6 、西南交通大学朱健梅教授在其博士论文西南地区公路交通发展战略 研究中的解释为：“运输通道是指在一定区域内，连接主要经济点、生产点、 重要城市和交通网枢纽，其间具有己经达到一定规模的、共同的、稳定的交 通流，以及为承担此强大交通流而建设的具有综合交通运输能力的交通运输 线路的集合。” 7 、我国交通经济学者蔡庆麟在所撰写的运输布局学将运输通道解释 为：某一地理区域，为一宽阔的长条地带，它顺着共同方向的交通流向d 订伸 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 展，把主要交通流发生地连接起来。在某一通道内，可能有若干条可供选择 的不同线路。 8 、中国科学院地理科学与资源研究所的张文尝研究员从运输联系与运输 经济区划相结合的角度对运输通道的定义：“运输通道是联结不同区域的重要 和便捷的一种或多种运输干线的组合。”1 1 6 j 通过上面的叙述可以看出，对运输通道虽然没有一个统一的定义，但是 对其总的理解还是大体一致的，即包含以下几个方面：在一定地理区域内， 连接主要经济点、生产点和重要城市，有共同流向的强大交通流，起讫点相 同的交通运输带，包含一种或多种交通运输方式。 对于通道概念的进一步解释，可以从以下几个方面来理解： 1 、运输通道是连接区际或区内客货流发源地与目的地的客货流的密集地 带，是社会经济关联的桥梁和纽带； 2 、运输通道是一个运输带状地区，担负着重要和大量的客货流运输，是 客货流的主动脉，运输客货流的流向相似或相同，起讫点集中于通道附近或 联结地区： 3 、运输通道一般是由平行的多种运输方式的运输线路组成，具有形成综 合运输的能力和条件； 4 、运输通道具有层次性，高层次的运输通道由多种运输方式组成，通过 能力大，能适应各种运输需求。低层次的则由单一方式组成或以某一方式为 主。高层次的运输通道与低层次的运输通道通过交通枢纽形成有效衔接； 5 、运输通道不仅包括运输线路，而且包括机场设施，港站设施以及与交 通运输相配套的服务设施，是相对完整的特定的空间域、时间域上的运输系 统。 综合以上分析，本文侧重研究运输通道公铁系统的路径配置，结合成渝 运输通道，将运输通道界定为：在一定的区域内，由连接主要交通流发源地、 有共同流向的、互相补充的几种运输方式的线路及其附属配套服务设施所组 成的交通运输带，称为运输通道。 2 2 运输通道的形成和发展 区域产业分工是产生运输联系的主要原因，区域运输需求的联系推动了 运输通道的形成、发展。宏脱经济的空间分白是不断发展变化的。区域经济 的发展是在少数有利地点首先发展，又从集中至扩散，如此不断向日，j - 发展。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 其结果是，区域分工越来越细，协作也越来越密切。随着经济发展，工业化 进程逐步加快，不同区域产业分工更加细化，商品交流规模扩大，交流方向 复杂。货物交流的流量随之增加，流向更加广阔，运输距离逐步延伸。同时 居民的收入水平逐渐增加，出行次数和出行距离也在不断增加。运输联系的 增强首先使得运输干线和运输通道更加繁忙。 综合国内外运输通道的发展概况可以看出，运输通道的形成要受自然地 理、经济活动模式、入口分布密度、生产力布局、人为规划以及政治等多种 因素的影响，具体影响如下： ( 1 ) 地理因素 由湖泊、河流、山脉和河谷形成的地理路径或障碍，常常是决定运输通 道走向的一个重要因素。古代运输通路的形成主要是自然地理条件的恩赐， 是自然形成的交通通路。如埃及的尼罗河、中国的长江等，都是人类文明的 摇篮。 ( 2 ) 自然资源的开发、工业化布局、人口和发展是形成运输通道的基础 运输通道通常包括一条或几条客货流集中的运输线路，沿线有许多的交 通发源地，这些一般是工矿企业林立和人口集中的地方。大流量的交通需求 是运输通道形成的充分条件。在现代综合运输通道中，不仅有现代化的水运 业，还有铁路、公路、航空、管道等。反过来，交通运输的发达又促进了工 业和人口的发展。 ( 3 ) 经济活动与法律 运输通道一般是经过相当长的历史时期形成的，除了自然因素以外，社 会人文因素也是原因之一。当今大多数运输通道都是在古代道路的基础上发 展起来的，例如古代中国经古波斯国到欧洲通商的“丝绸之路”、京杭大运河、 巴拿马运河等就是运输通道的雏形，“丝绸之路”是闻名于世的横贯整个欧亚 大陆的古代重要交通通道，也是东西方经济与文化交流的通道。美国的皮奥 利亚地区因解决了轨权问题，铁路运输发达起来，也促进了其它运输方式的 发展，而形成了一条运输通道。 ( 4 ) 城市运输通道 由于都市人口持续膨胀，大城市向郊区呈辐射状发展，从而逐渐形成城 市问的密集走廊，有的地方绵延上百里。在这些地带需要发展大量的快速运 输工具，以适应密集的客货运输要求，从而形成了城市运输通道，例如我国 京津塘运输通道。 综合上述分析，运输通道的形成受自然地理条件的影响最大。这种影响 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 主要表现在两个方面：一方面是自然资源产生的影响，其丰富程度直接影响 着区域内与区域外的可通性。对国民经济发展有重要意义的矿藏开发，首先 要兴建各种类型的交通线路，因为交通是开发资源的前提条件。另一方面自 然地理影响运输通道线路的走向，地理上的路径、湖泊、河流、山谷、山脉 是通道路径的限定因素。 运输通道的历史形成过程可用图2 - 1 来描述。 自然历史条件 王 道路、运河 运输方式：人力、音力、自然力 2 3 运输通道的分类 图2 1 运输通道的历史形成 运输通道按照不同的参照，可以有不同分类，综合上述参考文献的分析， 结合本论文的研究内容，主要将运输通道按以下几种不同的准则分： ( 1 ) 按通道的空间层次区域和经过的范围划分 按通道的空l 日j 层次性质或经过的范围有四种分类体系：广域运输通 道、区域运输通道、城市及其对外通道；国际通道、区际通道、区内通道、 城际通道和城市内通道；国际性运输通道( 国家| 日j 运输通道) 、大经济区 问的区际运输通道、省际运输通道、省内运输通道、市内运输通道：国际 运输通道、区内运输通道、城际运输通道。具体划分见图2 2 。按此参照划 分，成渝通道分别属于这四种分类中的区域运输通道、城际通道、省内运输 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 通道、城际运输通道。 图2 - 2 按空间层次区域和经过的范同划分的运输通道分类 ( 2 ) 按构成运输方式划分 按构成运输方式划分可以分为两种：综合型运输通道；单一运输 方式的运输通道。这样划分反映了运输通道的结构类型。说明运输通道可由 单一运输方式干线组成，也可由多种运输方式干线组成。具体划分见图2 3 。 图2 - 3 按构成运输方式划分的运输通道分类 综合运输通道，是多种运输方式联合而形成的运输通道，联合的方式有 多种： 第一种是串联型通道，由一种或者种以上运输方式线路通过下列方式 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 连通组织而成，如公铁联运，铁一水一公联运等，如图2 - 4 图2 4 串联型通道示意幽 ( 长方形表示通道内的线路，带义的小圆圈表示线路连接点，即运输枢纽，人圆 圈表示起讫点。图中表示通道把a 、b 两点迮接起来，图2 5 和2 - 6 同) 第二种是并联型通道，即联接同一起讫区域之间的不同运输方式线路组 成，这种通道的可靠性和稳定性很好，如图2 5 图2 5 并联掣通道不恿幽 第三种是混合型通道，通道由不同运输方式线路组成，既有直接连通线 路，又有分段连通线路，如图2 - 6 所示。这也只是混合型通道的一种情形， 还可以有很多组合。这种通道比并联型通道线路更多，可以说是并联型通道 的进一步发展，当然，它的可靠性和稳定性也就更好，竞争力也就更强。我 们在发达国家或地区看到的综合运输通道一般都是这样的。成渝运输通道也 已经发展成为这种混合型运输通道。 图2 6 混合型通道示意图 运输通道因不同的运输方式组成，可最经济的分配各种运输方式的交通 量：有效的分配对各种方式的建设投资，从而达到交通运输系统的最小消耗 和最大效益，并为社会提供可供选择的多种运输服务。分清运输通道的结构 类型，可以合理地确定运输通道的结构，在不同地区因地制宜地发展相应的 交通设施，达到各种方式的合理分工，实现路网协调统一。 单一运输方式通道多见于通道发展初期。当各种运输方式均有发展，单 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 一通道逐渐发展为综合运输通道。对于单一运输方式通道的提法，理论界存 在争议，一些学者认为，运输通道的概念是综合运输发展到一定时期的产物， 单一运输方式的线路就不能叫通道。本文认为，既然运输通道是一个特定空 问域和时间域内的运输系统，就存在一个动态演变和形成的过程，即使在没 有资金和技术约束的条件下，由于通道两端的经济联系特征决定，单一运输 方式或线路就能够满足运输需求，就没有必要非要建设由多种运输方式组成 的综合通道。所以，在某些特定条件下，单一型的运输通道仍然存在，如早 期的青藏公路通道。 ( 3 )按不同的运输对象( 或需求) 划分 按照运输服务对象( 或需求) 可以分为：客运为主的运输通道；货 运为主的运输通道；客货兼有的混合运输通道。再将其进一步细分，具体 划分见图2 7 。按此分类，成渝运输通道为客货混合通道。 ( 4 ) 按功能分类 除了上面三种传统的分类外，在文献【1 5 1 中作者还提出了一种新的分类， 本文认为，作者这种按功能的分类对研究区域运输通道更有意义。他认为： 【运输通道 i + 【 货运通道客运通道客货混合通道 上山上 j上 上ji 上 能煤 粮其 学旅其 旅 货 源炭 食它 生游它 客 物 图2 7 按运输对象( 或需求) 划分的运输通道分类 运输通道的传统分类除按运输对象分类体现了通道的本质属性外，其他的分 类并没有明显的体现通道的本质属性或其他显著属性特征，也没有很好的体 现出通道的交通服务功能特性，各级通道之问功能不清，层次之问缺乏协调， 难以适应区域经济、城镇体系以及产业发展所需的交通联系，特别是难以适 应区域经济和区域一体化发展的需求，而且对区域问的通道，特别是对由国 家铁路和地方铁路之外的区域城际铁路、固省道之外的区域公路所组成的通 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 道以及为旅游等服务的特殊通道缺乏明确定位。考虑到通道的根本功能是为 社会经济发展服务，直接功能是为各种交通出行提供服务，且通道的功能定 位直接影响系统的配置，是通道规划和布局的基础。所以作者认为按功能进 行通道分类更加合理。 按功能对通道进行分类是指以通道的本质属性或其他显著属性特征作为 根据，把各种等级层次或类别的通道按功能集合成类的过程。考虑到作为综 合交通网络的重要组成部分，其规划、投资、建设、运营、管理、养护等工 作涉及中央、地方及有关行业部门的各级组织，通道的分类要尽量与我国的 行政管理体制紧密结合，并充分考虑区域经济和区域一体化发展趋势。作者 还给出了运输通道按功能分类及其与现有分类的关系，如图2 8 。 从图2 8 可以看出，通道按功能分类比目前的分类更能清楚的表示出各 级通道的功能作用和在综合交通运输网中的地位，并能够充分体现区域经济 和区域一体化的交通发展需求。按功能分类，成渝运输通道可定义为干线通 道。 幽2 - 8 运输通道按功能分类及其与现有分类的天系 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 2 4 运输通道的发展趋势 前面已经提到，运输通道的形成受自然地理、经济活动模式、人口分布 密度、生产力布局、人为规划以及政治等多种因素的影响。本文的研究从下 面几个方面来考察和分析这种通道的发展趋势【1 5 l 【1 7 l1 1 引。 ( 1 ) 通道结构的复杂化 一方面，随着综合运输体系的发展，以及高速公路、高速铁路等新技术 的应用，通道内的路径和枢纽引入的线路也逐渐增多，通道结构将变得更加 复杂。单一运输方式的通道都逐步发展为多种运输方式的综合通道，而区域 运输通道结构复杂化最明显的特征就是通道内各种线路的增加或新建不再是 单一的一种方式线路。这是通道提高可靠性，降低运输过程风险的必然要求。 以成渝通道为例，从最初的成渝普通公路，到现在的成渝高速公路、成渝铁 路以及规划中的成渝高速铁路都说明通道内线路组成的多样化趋势。 另一方面，从运输速度的角度来分析，通道内大致存在快、中和慢三种 形态的线路，快速线路逐步成为运输通道结构升级的主要方面。多数通道内 两种以上的运输方式线路并存，一些大型通道同一方式的线路存在两条以上 也非常普遍。我们同样以成渝运输通道为例，高速公路就有以下几条线路： 成渝高速公路( 成都一内江一永川一重庆) ，成南一渝邻高速公路( 成都一南 充一广安一邻水一重庆) ，成遂渝高速公路( 成都一遂宁一铜梁一重庆) ，在 建的成南一南渝高速公路( 成都一南充一武胜一合川一重庆) 。 另外，通道结构的复杂化还表现在通道内线路由客货混用逐步向客货分 流发展。不管是公路的客货分道行驶还是铁路的客货分离运营( 客运专线的 修建) 都体现了这一趋势。 ( 2 ) 通道运输能力的大型化 通道运输能力的大型化是指整个运输通道的总运输能力越来越大，通道 线路的复杂化本身就表明其运输能力越来越大，同时，单一运输方式线路的 能力也向越来越大的趋势发展。我们以铁路这一运输方式来考察。 世界各国铁路客运发展的共同趋势是高速、大密度、扩编或采用双层客 车。目前最快的高速列车是法国的t g v ，它在2 0 0 7 年4 月3 同以5 7 4 8 公 罩d , 时的运行速度创造了有轨列车最高时速新的世界记录，同时打破了自己 在1 9 9 0 年5 月创下并保持1 7 年之久的5 1 5 3 公罩d , 时的世界记录。高速铁 路客运专线、磁悬浮列车技术的发展和应用，在提高列车速度的同时，大大 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 提高了铁路的运输能力。 在铁路货物运输方面，集中化、单元化和大宗货物运输重载化是各国铁 路发展的共同趋势。世界各国重载铁路借助于采用新技术，促使重载列车牵引 重量不断增加。2 0 0 1 年6 月2 1 同澳大利亚西部的b h p 铁矿集团公司在钮 曼山一海德兰重载铁路上创造了重载列车牵引总重9 9 7 3 4 吨的世界最高记 录。一般重载列车的平均牵引重量普遍达到2 3 万吨，其复线年货运量在2 亿吨以上。不管是高速客运专线的修建，还是重载列车的开行，以及客货分 线的实施，都将使通道的运输能力大大提高。 ( 3 ) 通道路径趋于直线化 两点间最短的距离是直线，同样，运输通道内最短的运输距离也是直线， 直线能让交通工具花最少的时间和最小的成本完成相同的运输任务，为了达 到这个目标，人类在克服自然障碍、丌发交通技术方面进行着不懈的努力，其 最终表现便是运输通道内路径的不断直线化。 以成渝运输通道为例，由于成渝之间直接连线的地区经济历来不发达， 而沿长江及其支流的地区社会经济发展程度较高，因而成渝通道向南弯曲， 偏向了自贡、内江、沪州地区。但是随着陆上交通技术的不断发展和两市经 济联系的进一步强化，成渝之间的直接连线通道j 下在逐步建设，成遂渝高速 公路( 成都一遂宁一铜梁一重庆) 总旱程约2 9 5 公罩比起老成渝高速公路( 成 都一内江一永川一重庆) 3 4 0 公罩少了近5 0 公罩，而规划中的成渝高速公路 复线( 成都一简阳一乐至一安岳一大足一重庆) ，全长约2 1 0 公罩，是成渝间 最近的高速公路，也是通道直线化最好的体现。 我们再以一些重大通道工程为例说明这一趋势。运河的修建是水运通道 直线化的结果。巴拿马运河是近代水运通道直线化的代表。修凿( 1 9 0 3 年1 1 月8 同) 之前，大西洋与太平洋之间的水运需绕道南美的合恩角，距离十分 遥远，洲际交流( 对美国则是东西两岸间交流) 极为不便，巴拿马地区作为 美洲最狭窄的地段，若能开凿运河则能极大地便利航运，1 9 3 4 年，西班牙就 丌始在沿线建成了一条鹅卵石小道，1 9 1 5 年8 月1 5r ，巴拿马运河j 下式通 航，它使得美国东西两岸1 8 j 的距离缩短1 4 8 0 0 公罩，使欧洲至亚洲东部或澳 大利亚之间的航程缩短3 2 0 0 公罩。 铁路、公路通道的直线化则是由于桥梁、隧道等交通技术的不断应用。 以西安一安康铁路隧道为例。秦岭横亘我国中部，是两南北出的天然障碍， 历来由西南北出需从东西两侧绕行，包括在建国初期建成的宝成铁路、8 0 年 代仞建成的襄渝铁路以及平行的公路。9 0 年代未，工程技术和国力条件逐步 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 成熟，西安至安康铁路便成为国家西部开发的重点工程。西安至安康铁路穿 越秦岭，整个工程要通过几条区域性断层、七十二条一般断层、六十多次跨 越乾佑河及旬河。主要工程有隧道九十七座一百二十三公里，桥梁一百五十 五座三十七点一公里，桥墩总长占线路总长的百分之六十。其中秦岭隧道十 八点四六公里，是中国最长的隧道，最大埋深一千六百米，堪称中国之最。 西安至安康铁路基本将西南至华北的铁路线路取直，是中国华北、西北地区 入川和连接大西南的新通道。 工程技术总是试图克服自然条件的阻碍( 包括利用有利的自然条件和克 服不利条件) ，把城市尽可能用直线连接，或城间运输通道尽可能与其经济联 系相平行，其内在原因在于社会交通消耗以建设费用与运输生产费用之和最 省为原则，建设费用在一定时期内是确定的，不再变动，可以说是常量，而 运输生产费用( 即用户费用) 是不断增长的变量，因而社会交通消耗主要是 后者，人们就不断发明、利用新技术，将城市用“直线”连接以达到用户费 用最省【17 1 。 ( 4 ) 通道组织管理的一体化 信息技术、网络技术的普及，特别是智能交通系统( i t s ) 的开发为运输通 道的一体化创造了基础条件。运输通道的建设、营运、管理体制与整个运输 系统是一致的，以f j i 通道内各条线路基本上是独立发展并运作的，但是这种 分离的管理、运作体制形成了部分资源的闲置和整体利用效率的低下，各国 相继注意到这个问题。1 9 9 1 年美国颁布了著名的1 9 9 1 地表运输联运及效率 法案( t h ei n t e r m o d a ls u r f a c et r a n s p o r t a t i o ne f f i c i e n c ya c to f19 91 ) ，其重大 背景之一，就是“利用现有各运具整合以提高效率”。该法案着重强调了“单 程运输中的中转、换乘的连续性”问题。单程运输即是同一线路或几种方式 连接成的线路的一次运输过程。他们主要强调旅客交通向公共交通运输转换。 在欧洲，主要强调海运和铁路的节点部及公路和铁路的节点部的改进，这是 以物流为中心的措施，即“多形式运输”，这表明了通道的联合运输趋势。在 具体业务方面，大约是在上世纪8 0 年代以后，以“联合运输”为主题的通道 运输一体化受到各国政府的普遍重视。 通道组织管理的一体化，可以解决我国现行交通运输管理体制中存在的 体制独立、各自为政、职责交叉、政出多门、无序竞争、缺乏统筹等问题。 由于我国的运输通道还没有成型，提高运输通道的整体效率，从能力整体上 还应考虑通道内各平行线路的配合，从时问整体上，应从通道规划、建设投 入时就丌始考虑。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 ( 5 ) 通道与环境的关系趋于和谐化 生态环境的保护和可持续发展问题已经成为全球关注的问题，在进行通 道规划与建设时，人类己逐渐开始关注这些问题，并将继续关注交通运输以 及社会经济的可持续发展，鼓励采用先进的科学技术和新工艺、新材料，尽 量减少通道建设和使用对自然资源的占用和对地域的分割、污染等负面作用， 努力实现社会、经济以及交通运输业的可持续发展，实现人与自然的和谐、 通道与自然的和谐、一体。九( 寨沟) 一黄( 龙) 公路在修建的过程中，特 别注重环境与交通运输的协调发展，在灵活应用技术指标保护环境、提高技 术指标改善行车安全性、优化线形提升与环境的协调性和行车舒适性等诸多 方面进行了有益的探索，基本实现了环境与交通运输的协调发展，为我国交 通运输基础设施建设与环境的协调发展树立了榜样i l 引，发展跟环境协调的绿 色通道是运输通道发展的必然趋势。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 第3 章运输通道公铁系统分析 在我国的大多数的运输通道中，公路运输和铁路运输都是最主要的两种 运输方式，这主要是因为我国的水路运输很不发达，而航空运输的客货流相 对稳定。因此，本文主要研究对象是运输通道的公铁系统，下面先对运输通 道公铁系统进行简单的分析。 3 1 运输通道公铁系统的定义 系统是由几个相互区别和相互作用的单元有机结合起来完成某一功能的 综合体，每一单元也可称为一个子系统，而且它又是更大系统的组成部分。 系统的特性主要有：有序性、集合性、相关性和整体性、目的性、环境适应 性【1 9 j 。 运输通道公铁系统同其他任何系统一样，是由许多要素( 子系统) 构成， 并且各要素之间具有有机联系，可以实现特定的系统功能。系统中，公路和 铁路两个子系统虽然都为陆上交通运输，但具有各自的特性和功能，按一定 目的和结构方式协调地统一在系统的整体中，对外可表现出比其它的任何组 成部分都强的功能特性。 3 2 运输通道公铁系统特征分析 3 2 1 公路、铁路技术经济特性比较 人们对交通运输的要求是安全、迅速、经济、便利。公路和铁路这两种 运输方式的技术经济特征可以从上述要求出发，按以下几个方面进行对比： ( 1 )送达速度 技术速度决定运载工具在途运行的时间，而送达速度除运行时间外，还 包括途中的停留时间和始发、终到两端的作业时间。铁路的送达速度一般高 于公路运输，但在短途运输方面，其送达速度反而低于公路运输。各种运输 方式都有其适用的速度范围，一般认为公路运输的最优速度为6 0 1 2 0 k m h ， 铁路运输的最优速度为1 0 0 - - 3 0 0 k m h ( 高速铁路、磁悬浮列车除外) 。 ( 2 ) 运输能力 铁路运输牵引力大，输送能力强，尤其适合大宗笨重货物运输。常规情 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 9 页 况下，一列货车一次可运输货物2 0 0 0 - 3 0 0 0 吨，最大可达6 0 0 0 - - 1 0 0 0 0 吨。 与铁路运输相比，公路运输机动灵活，可实现门到门的运输。我国公路网密 度值比铁路、水路网密度值高1 0 余倍，公路分布面广，全国9 0 以上的区、 乡、村都通汽车。汽车运输可随时调度，运输方便灵活，可方便的满足客货 运输需求，适应性很强。车载吨位从2 0 0 - - 3 0 0 吨至0 1 1 吨的范围内变化， 特别适应于小批量货物或旅客紧急需求的运输。 ( 3 ) 运输成本 在投资成本方面，铁路技术设备( 线路、机车车辆、车站等) 需要投入 大量的人力物力，投资额大而且工期长。相对来说，公路建设原始投资少， 工期短，资金周转快。据美国统计，在正常经营条件下，公路运输投资每年 可周转2 3 次，而铁路运输则需要3 - - 4 年才周转一次。相同长度和能力的 公路与铁路相比，公路的造价为铁路的1 3 1 4 ，工期为1 2 1 3 ，投资回 收期为1 3 1 4 0 。 在运输成本方面，铁路运输成本较公路运输成本低，货运成本仅为公路 汽车货运成本的1