交通运输系统分析(总结).ppt

交通运输系统分析 总结 课时安排 总学时 48 42 6 授课学时 42实践学时 6考核方式 期末成绩 70 实验 10 平时 20 主要内容 一 交通运输系统概论二 交通运输需求与供给三 交通运输网络系统分析四 交通运输通道系统分析五 交通运输枢纽系统分析六 区域交通运输系统分析七 城市与公路运输系统分析八 交通运输布局与规划 一 交通运输系统概论 1 1什么是系统1 系统的定义2 系统的组成3 系统的特征4 系统的分类 一 交通运输系统概论 1 系统的定义系统是由一些相互联系 相互依赖 互感相关的独立单元或部分组合而成的复杂集合 每个单元或部分具有各自的特性和功能 而相关的单元或部分按一定的目的和结构方式协调地统一在系统的整体中 以实现特定的系统功能 举例 交通运输系统 组成 运载工具和基础设施 运输特点和效率 运输对象 组成独立的系统 相互配合 协调构成一个综合运输系统 第一篇绪论 一 系统科学与系统分析1 1什么是系统2 系统的组成要素 构成系统的基本单元或部分 三要素 物质 能源 信息 结构 具有稳定性 多层次性 相对性和适应性 功能 也称效应 通过结构表现出来 行为 外部表现 环境 对系统的制约 第一篇绪论 一 系统科学与系统分析1 1什么是系统3 系统的特征 系统的共性与特性共性 1 系统的有序性 层次性 系统往往由多级递阶结构组成 凡是系统都有结构对不 如 铁路系统相对综合交通运输系统 点 车站 和线 区间的平纵断面 大 小系统是相对的 物理参照物 2 系统的集合性 构成大系统的各子系统间存在联系 形成结构 这就是系统的集合性 一个系统至少有两个以上的子系统构成 构成系统时 不可少的子系统成为要素 要素系统 如 人作为一个大系统 躯体和各种器官等都是子系统 哪些是要素系统 第一篇绪论 一 系统科学与系统分析1 1什么是系统3 系统的特征 系统的共性与特性共性 3 系统的相关性和整体性 整体大于部分之机 系统内各子系统间的联系表现为相互依存 相互制约 特性 系统的层次是由低级向高级发展的 高层次具有低层次的共性 但又产生了低层次所不具备的特性 如 生物系统和无机系统 生物系统比无机系统高一层次 具备无机共性 又增加了无机不具备的目的性 环境适应性 第一篇绪论 一 系统科学与系统分析1 1什么是系统3 系统的特征 系统的共性与特性特性 又如 社会系统和生物系统 增加了环境改造性 1 目的性 目的性系统都具有明确的总目的 凡是人造系统也都必然是目的系统 系统目标有单一目标 也有多种目标 2 环境适应性 大系统中其他子系统相对于某一子系统来说就是环境 任何一个系统都必须适应环境的变化 如 一条铁路或者一个港口 若客货运量发生了变化 必须采取相应的措施 第一篇绪论 一 系统科学与系统分析1 1什么是系统3 系统的特征 系统的共性与特性特性 3 环境改造性 社会系统 人 和生物系统 动植物 所谓环境改造性是指构成社会系统的人类具有改造无机系统和生物系统的能力 第一篇绪论 一 系统科学与系统分析1 1什么是系统4 系统的分类按自然属性 自然系统 由自然物 矿物 植物 动物 组成 自然形成的 如生态系统 气象系统 星空系统等 和人造系统 人工造出来的系统 举例 按物质属性 实体系统与概念系统 实体系统是以矿物 生物 能量 机械 人类等实体物理方面的存在物为组成部分 如机械系统 概念系统是以概念 原则 原理 法则 方法 制度 步骤 手续等非物理方面的存在物为组成部分的 如法律系统 教育系统 第一篇绪论 一 系统科学与系统分析1 1什么是系统4 系统的分类按运动属性 静态系统和动态系统 静态系统 系统的性能与功效不随时间而变化 PS 系统中一切都是静止的 按环境属性 封闭系统和开放系统 封闭系统 当系统与环境联系不密切 即很少与环境发生能量 物质 信息的交换者 如自给自足的小农经济 开放系统 系统与环境经常发生能量 物质 信息的交换 而且这种交换影响着系统的结构 功能和发展 一旦与外界的联系切断便会影响系统的稳定 甚至破坏了系统 第一篇绪论 1 2系统分析概论1 系统分析的定义第一种定义 用科学和数学的方法对系统进行研究和运用 第二种定义 用数学方法研究系统的一种方法总结 工程系统分析可以看作是由一套定性 定量或者二者相结合的方法组成的集合 用以解决项目规划 工程设计 施工和经营管理中的一些重要问题 1 资源配置问题 如何经济 合理 有效地把各种资源 劳力 资金 材料 能源和设备等 组合在一起 以达到或实现系统预定的目的 2 方案选择问题 如何提出 分析比较和评价各种相互独立的对策方案 以选取实现系统目的和目标的最佳方案 二 交通运输需求与供给分析 一 交通运输需求的产生 一 概念1 交通运输需求 指一定时期内社会经济活动产生的旅客和货物空间移动的需要 2 交通运输需求量 在一定时期 一定社会经济结构下进行经济活动所需要的客货运输量 3 衡量指标 运量 周转量和交通运输需求结构交通运输需求结构组成由需求的空间分布 时间分布和客货运输的结构 二 交通运输需求与供给分析 二 交通运输需求与运量交通运输需求与交通流量同样采用运输量和运输周转量来描述 区别 交通流量表示的交通运输设备实际输送的客货运输量和周转量 交通运输需求量是潜在的交通流量 三 运输需求分析1 定义 将运输需求与产生运输需求的社会经济活动进行相关分析的过程 第一节概述 二 运输供给1 运输供给首先是能力 分布在一定空间上的能力 其次运输系统具有一定的服务特性 服务水平 运输供给的能力 是运输设备所能运输的最大的客货运量 单位人 万人 吨 万吨 2 运输系统综合运输能力 系统内所有设备合理匹配 有机结合 通过科学组织所能够承载的最大客货输送能力 要提高系统的综合能力 首先扩大瓶颈的能力 从而提高其综合能力水平 最终使投资达到最大效益 第二节交通运输需求分析 1 运输供给的三个主要供给元素 1 运输系统的特征 运输系统内涵性能的量 如旅行时间 2 对运输环境的影响 3 运输消耗 运输系统的建设费用 保养 运营 第二节交通运输需求分析 二 运输需求与运输供给3 运输活动的过程 第三节交通运输需求与客货运量 一 客运量的生成1 客运量的生成 1 旅客运输量的基础 社会和人们对运输的需求 2 客运量以出差 旅游 探亲 出行目的 2 居民旅行指标与客运量指标 1 居民旅行指标 总客运量决定于居民人数及其旅行次数 显示居民旅行量的指标有两个 平均旅行次数 每个居民 每年 平均出行里程 每个居民 每年 人公里数 第三节交通运输需求与客货运量 一 客运量的生成3 居民旅行指标与客运量指标 2 客运量指标 旅客发送人数旅客到达人数4 客运量预测预测方法 经济调查 统计分析 情景分析 1 客运量调查法吸引区的划分 直接吸引区和间接吸引区直接吸引区的范围 垂直平分法间接吸引区的范围 按最短路原则划分 第三节交通运输需求与客货运量 二 货运量的生成 一 货运量的生成1 定义 货物运输量 国民经济各个生产部门 物资部门 销售部门在一定时期提交给交通运输部门完成的货物运输任务 2 产量指标 货物运输量 货运量 和货物周转量 货运量 实际运输货物吨数 货运量的统计方式 铁路发送吨数 公路到达量 水运 长江发送量 沿海各线到达量 二 货物运输系统合理化1 定义 运输合理化是指实现社会产 运 销联系的运输过程中 力求货物的运量 运程 流向和中转环节合理 保证充分有效和节约的使用运输能力 以最少的运输费用和可能达到的最快的送达速度 均衡 及时 质量良好地完成运输任务 第四节客货流系统分析 1 客流密度 一条交通线路或一个运输区段平均每一公里线路所担负的旅客周转量 其单位人公里 公里2 客流的分布定义 在各个地域之间的旅客交流或在各种交通线路上的流量 流向 旅客构成 旅行距离 第四节客货流系统分析 2 客流的分布类型 1 公务客流 政府 机关 企业职工出差 开会形成的客流 客流结构中最主要的组成部分 2 新定居地与原居住地之间的大宗客流 例如 东北地区和河北省 山东省之间 新工业基地和老工业基地 3 节假日客流 4 市郊客流 主要在大城市及工矿中心 居住市区 工作郊区 早疏晚聚 工作市区 居住郊区 早集晚疏 5 旅游客流 第四节客货流系统分析 二 货流系统分析定义 货流指一定数量和品种的货物 通过某种交通运输线路 从发运地运到目的地的位移 分类 1 按性质 地方货流 中转货流 区际货流和国际货流 2 按品类 煤炭 木材 石油 钢材 粮食货流等 1 货流的形成 一定数量和种类的货物经运输发生位移而形成货流 工农业产品满足本企业和当地消费 与其他地区交换 工农业产品要送到消费地点 消费部门 消费企业 国内产品 物资送到国外 国外产品和物资晕倒国内 第五节交通运输供给分析 一 交通运输供给分析1 供给函数 供给者在市场上以某一价格愿意供给的货物量 描述价格和货物量之间的关系 第五节交通运输供给分析 二 交通运输供给特征1 运输供给特征的改善有赖于四个主要影响因素 1 技术运输系统的技术特征影响它的行为 特别是 系统的运营成本在很大程度上取决于所使用的技术类型 能力和速度 2 运营策略用技术来提供运输服务的方式取决于运营者的行为和目标 第五节交通运输供给分析 二 交通运输供给特征1 运输供给特征的改善有赖于四个主要影响因素 3 政策机构的要求和限制运输运营策略和价格政策常常要受到政府的调节和限制 4 使用者行为运输供给的有些特征取决于运输系统中使用者的行为 货主选择可用的运输方式常常确定了货运总成本 货主可选择不同的存储量 批量 频率和包装方式 市内旅客也可以通过选择路径 速度以及出租车 公共汽车等交通工具而影响供给特征 第五节交通运输供给分析 四 线路供给和系统供给1 线路供给函数 反映交通量和某一单个设备的供给特征的关系 这个单一设备可以是某一特定运输方式连接两点间的路径 一个线路供给函数只能表达一种运输技术 若一条公路上有一种以上运输方式 必须用不同的供给函数描述它们的特征 第五节交通运输供给分析 四 线路供给和系统供给2 系统供给函数 是用来描述由一系列串行或平行的线路组成的运输系统的在串行系统中 为了从起点到达终点 必须依次使用所有的设备 在平行系统中 系统是由一些可以被潜在的使用者同时使用相互替代的设备组成 第五节交通运输供给分析 第六节交通运输供需均衡分析 运输系统 是一个内外交互作用 环境复杂 因素众多的开放型大系统 因此 运输系统的均衡受到多种因素的复杂作用 是一系列动态的平衡过程 1 运输系统的平衡包含以下平衡 运输市场均衡 用户均衡运输经营者均衡供需均衡 第六节交通运输供需均衡分析 当价格为EQ OP 时 供给者愿意供给的能力 由SS表示出来 和使用者需求的交通量 由DD表示出来 恰好相等 这时运价在这个高度固定下来 不再有变动的趋势 称为运输市场达到均衡状态 此时需求量与供给量相等的运价称为均衡运价 与均衡运价相应的供应量成为均衡能力 三 交通运输网络系统分析 一 交通运输网的构成与形成交通运输网由边和节点组成 边 各种运输方式的线路 航道 道路 航线构成网络的边 节点 边的端点及交叉点 交叉路口 车站 码头 机场和交通枢纽 描述方法以网络图论的符号进行描述 定义 一 交通运输网的构成与形成 从上述可见 交通运输网络的基本构成要素是 还可以引申出路径和通路 边 节点 分为两类 一类是表示货物流进 流出网络的节点 客运站 货运站 小区质心 第二类点只表示几条路的连接 公路交叉点 铁路编组站之类的点 是交通流的经过点 路径 由网络中一系列点和边构成的序列 通路 网络中由起点到终点的路 一 交通运输网的构成与形成 2 规划交通运输网络的形成实际运网转化成系统分析的规划运网的步骤 1 划分区域的地理以及运输网络边界 使之形成一个相对独立的网络 2 将所涉及的地理区域分成相对独立的小区 每个小区选取一个质点 问 这些小区的要求 假设所有经济活动发生在 小区的质心选择是小区的几何质心 有时是区域中心城市 主要经济点 一 交通运输网的构成与形成 2 规划交通运输网络的形成 3 对实际运网的点 边进行合并 简化 并保留具有重要价值的中转点 交叉点 以保证简化运网的准确性 思考 简化后的网络中的点包括哪四种 4 用网络图论方式反映网络的结构及供给特性 使多种运输方式的复杂运网化成统一的可用于数学及计算机处理的抽象规划网 一 交通运输网的构成与形成 网络的连通性 网络中不同的运输方式 不同的边 分别用不同的特性矩阵来表示 常用矩阵如下 1 网络的邻接矩阵 表达网络的连通性 2 距离矩阵 表示边长 四 交通运输通道分析 交通运输通道的定义 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 交通运输通道可以有单一交通运输方式和多种交通运输方式联合两种类型 交通运输通道的分类 国际通道 区际通道 区内通道 第一节交通运输通道的基本概念 1 交通运输通道的发展历史 自古就有了不完善的通道 古通路 中国的丝绸之路 形成 长期发展中自然形成的 有了交通运输的需求 即人员及货物的移动所形成的交通流 交通流 交通运输 交通运输载体 道路的兴建 交通流是形成交通运输的原动力 随着人类转入有固定居住的社会生活 与邻近部落通商往来日趋频繁 建立国家 出于各种需要 政治 经济 文化以及军事的需要 统治者组织修筑各种交通通路随着生产力的提高 人类对交通的需求越来越高 出于各种目的的交通流日益增大 交通运输进入机械动力时代 技术革命 新的交通运输方式 由单一交通运输方式的自然通路一步一步演变成了由先进基础设施及多种运输方式组成的能够承担强大交通流的现代交通运输通道 第一节交通运输通道的基本概念 二 交通运输通道的含义目前认为的交通运输通道首先 与交通流的形成与发展有关 两个地区之间有了强大的交通流 强大交通运输能力的交通运输通道才会随之产生 其次 交通运输通道是分层次的 一般我们所说的交通运输通道是指国家或地区一级的交通运输通道 1 通道的含义通道 Corridor 也称走廊 据韦氏大词典的解释 连接一国的一部分与他国地带或连接两国的一部分地带 2 作为交通运输意义上的通道与自然形成的通道或走廊的区别和联系 1 古通路 是交通运输通道形成的基础 是必备条件 联系 2 并不是所有的自然通路都能发展成为交通运输通道 只有形成强大稳定的交通流之后 大容量的交通运输通道才会诞生 第二节交通运输通道主载体的结构层次分析 三 交通运输通道的层次分析 一 交通运输通道中的 点 与 线 点 指的是某种交通运输方式的车站与枢纽点 一般是两种或两种以上交通运输方式的结合部 线 指的是交通运输通道中单一交通运输方式或多种交通运输方式区间线路的集合 亦可是枢纽点及结合部间的区间段 二 交通运输通道与交通运输线路的关系区别交通运输通道与交通运输线路 运输能力和规模上 并不是所有交通运输线路都可以形成交通运输通道 只有交通运输线路上的人流 车流 物流达到一定规模的条件下 才可以 第二节交通运输通道主载体的结构层次分析 三 交通运输通道的层次分析 三 交通运输通道与综合运网的关系区别 交通运输通道是联结交通流 客货流的密集带 呈线型结构 一般为双向运输 交通运输网是联结交通流产生地与目的地的交通运输线路与枢纽结合部的点线集合 呈网状结构 交通运输通道是交通运输网的骨架 联结交通网的主要枢纽集散点 通过网联系 疏散通道的客货流 五 交通运输枢纽分析 1 交通运输枢纽的运输定义交通运输枢纽是国家或区域统一交通运输大系统的重要组成部分 是由若干种运输 其中包括不少于两种干线运输 所连接的固定设备和移动设备组成的一个整体 共同完成着货物及旅客运输的中转和地方作业 各种引入枢纽干线的客 货运输汇合点与分流点及大量市郊运输的终点站 第一节交通运输枢纽的系统特性及功能与分类 二 交通运输枢纽系统的功能从作业角度来看 基本功能是完成四种主流作业 直通作业 中转作业 枢纽地方作业 城市对外联系的相关作业 具体说 为本地区旅客的到发以及过境旅客改变旅行方向或换乘另一种交通运输方式服务 为各种交通运输方式之间换装货物服务 通过干线直接将货物送达货运站 码头 通过专线将货物直接送达工矿企业库 或者反方向的运出 将货物由外部干线运输转入城市内部运输线路 或者反方向的接运 第一节交通运输枢纽的系统特性及功能与分类 二 交通运输枢纽系统的功能对各种交通运输方式运营 接运 发送 编组 为车 船等运输工具的周转与检修提供各种技术服务 枢纽内部运输作业 包括城市各区间及其与郊区间的客 货运输 第一节交通运输枢纽的系统特性及功能与分类 三 交通运输枢纽系统的形成 发展与构成四阶段 A阶段 初步形成雏形枢纽 设施集中配置 技术作业线呈链形 B阶段 链形技术作业线向外分支 出现新运输连接线 C阶段 链形技术作业线交织形成具有封闭型的图形 D阶段 链形技术作业线交织形成网状链形结构 一种或几种运输方式的设施分散配置 枢纽形成与发展过程中 不一定必须经历A D的全部阶段 地处河岸 海岸或高山等地区地形复杂的城市 A B阶段持续的时间很长 C D具有大城市的枢纽特征 第一节交通运输枢纽的系统特性及功能与分类 三 交通运输枢纽系统的形成 发展与构成交通运输枢纽系统的构成 运送过程子系统 技术设备子系统 监督与管理子系统客货运送子系统 包括2种性质不同的交通运输方式或运输体系 即外部运输子系统 沟通国内与国外 国内各地区和各城市间联系的干线运输 内部运输子系统 实现交通运输系统内部运输联系的城市运输 工业运输 包括市郊运输 技术设备子系统 包括各种交通运输方式的干线 与各干线相对应的运输站点 车站 场站 港口 机场 管道泵站等 仓储设备及各种转接设备 联络线 换乘或转运设备及场所 监督与管理子系统 保证枢纽内不同运输方式 干线间运量合理分配及枢纽内各子系统在运输过程中相互协调 图 交通运输子系统的构成 2 交通运输枢纽系统的分类1 按地理位置分 陆路运输枢纽 北京 郑州 滨海运输枢纽 上海 大连 通航江河岸边运输枢纽 长江干流从宜宾到上海共13个 2 按承担的客 货运输业务分中转枢纽 郑州 宝鸡 地方性枢纽 广州 本溪 混合枢纽 兰州 成都 3 按交通运输方式组合分铁路 公路枢纽 水路 公路枢纽 水路 铁路 公路枢纽 综合交通运输枢纽 2 交通运输枢纽系统的分类4 按主要交通运输干线与站场空间分布形态分终端式枢纽 伸长式枢纽 辐射式枢纽 辐射环形枢纽 辐射半环形枢纽3 基本功能的四种主流作业方式直通作业 中转作业 枢纽地方作业 城市对外联系的相关作业 二 交通运输枢纽内各种运输设备的配置 一 铁路运输设备在运输枢纽内的配置交通运输枢纽内铁路运输设备子系统主要包括 编组站 货运站及货场 货运设备和供列车运行的设施 第二节交通运输枢纽内设备系统的配置 三 公路运输设备在运输枢纽内的配置首先明确公路与城市交通运输系统间的关系 二者在功能和构成上都是不同的 公路 在交通枢纽内的衔接要保证外部公路网与城市干线及街道有方便的通路 又要尽最大限度地减少相互干扰 城市道路 是外部公路在城市或枢纽内的延伸 城市道路应沿着运输量大的各个方向修筑 公路之间的衔接与交叉要设置相应的引入通路和立交或平交设施 除道路及其附属设施子系统外 还应包括相应的客运 货运设备子系统 即客运站及其配套设施 货运站及其停车场等 六 区域交通运输系统分析 1 区域的定义区域是以人为主体的一定政治 经济 文化辐射所涉及的社会和地域空间 其表现为一个国家 若干省的集合 一个省区或一个地区 2 区域经济的定义区域经济是社会化大生产和商品经济发展的产物 是在社会劳动地域分工的基础上 随着经济发展而形成的具有特色和以区内外密切的经济联系为基础的地域生产综合体 一般地 通过区域交通实现的任何运输活动 概括为四种 流 的实现 人流 物流 价值流 信息流 第一节区域经济与区域交通运输 一 区域经济与区域交通运输3 区域经济特征 1 区域经济是一个有机整体 各个部门和生产环节 2 开放性 商品交换 3 地域性 地域条件的有机结合是区域经济形成和发展的物质基础 区域经济发展模式和结构是建立在区内特有的自然条件和经济条件 4 区域经济形成的基本条件 也是区域经济形成的核心部分 经济中心 经济中心 可以是单个中心城市 也可以是一个城市群落 划分 根据社会再生产过程的生产 分配 交换 消费等环节的空间分布和空间组织特征 第一节区域经济与区域交通运输 一 区域经济与区域交通运输5 区域交通运输系统 是指某一区域由承担其客 货运输任务的各种交通运输设备 资源 人员及其相应的组织管理的整体 区域运输系统能力 是指一个区域内 按照一定区域经济的各种运输方式所形成的综合运输能力 二 区域交通运输促进区域经济发展二者是相互依存的关系 区域交通运输是区域经济实现专业化协作的手段 也是区域内部 区域间商品交换和信息传递的重要手段 第二节区域交通运输系统分析内容 一 区域交通运输系统的特点区域交通运输系统作为国家交通运输系统的一部分 除了具备一般交通运输系统的特点外 还具有开放性 复杂性 深入性 连通性等 二 区域交通运输需求与供给交通运输供给 为了满足运输需求必然产生运输供给 运输供给四要素 交通运输道路 交通运输能源 交通运输工具 交通运输组织与管理 第二节区域交通运输系统分析内容 三 区域交通运输系统的结构分析 一 运输设备的构成按硬件设备构成来划分 交通运输通道 港站 运载工具 动力 通讯信号等要素构成 1 交通运输通道 即运输线路 载运工具通行的路径 有天然形成的 如 航空路线 天然河道等 有的需人工修造 如 公路 铁路等 第二节区域交通运输系统分析内容 三 区域交通运输系统的结构分析 一 运输设备的构成 2 港站 即运载工具出发 到达与中转的地点 是客货集散 运输服务 中转衔接的场所 3 运载工具 即承载与保护被运送对象的移动设备 管道的运载工具与运输线路是合一的 其余的是分开的 4 运输动力 即推动运输工具移动的设备 有的运载工具与运输动力是完全分离的 如铁路车辆 拖车 驳船等 有的是同体的 如汽车 飞机 轮船等 5 通讯信号设备 即传送 接受运输信息的设备 第二节区域交通运输系统分析内容 四 区域交通运输系统的分析方法 二 区域交通运输系统的分析方法区域交通运输系统由两大系统组成 即由 流 的系统和 网络 的系统组成 流 人流 物流 车 船 飞机流所组成 网络 铁 水 公 航 管各子系统的交通运输及区内 区际 国际三个综合运输通道 七 公路与城市道路 1 公路运输的含义广义 公路运输是指货物和旅客借助一定的运输工具沿着公路的某个方向作有目的的移动过程 侠义 公路运输即指汽车运输 从现货运输业的角度 公路运输一般即指在城市间和城乡间的公路上进行的汽车运输 第一节公路运输系统的功能与结构 4 公路运输系统的结构按运输设备构成分 运输线路 运输车辆 起讫站点 通讯设备