国内外公路现状与发展展望

1、第1章绪论1.1我国公路现状交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门，是国民经济和社会发展的动脉，是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公 路、水运、航空、管道五种运输方式，其中，铁路、水运、航空、管道起着“线”的 作用，公路则起着“面”的作用，各种运输方式之间通过公路路网联结起来，形成四 通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来，灵活、快捷的公路运输发展迅速，目 前，在综合运输体系中，公路运输客运量、货运量所占比重分别达90%以上和近80%。 高速公路是经济发展的必然产物，在交通运输业中有着举足轻重的地位。 在设计和建 设上，高速公路采取限制出入、分向分车道

2、行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高 的技术标准和完善的交通基础设施，为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。 与普通公路相比，高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、 舒适等突出优势，其行车速度比普通公路高出50%以上，通行能力提高了 26倍，并可降低30%以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。新中国成立以来，经过60多年的建设，公路建设有了长足发展。 2011年初正 值“十一五”规划结束，“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速 度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展，公路交通运输紧张状况已实现总体

3、缓解，基础设施规模迅速扩大，运输服务水平稳步提升， 安全保障能力明显增强，为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发 展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国 力和国际竞争力作出了重要贡献。“十一五”前4年，全国累计完成公路建设投资2.93万亿元，年均增长近16%， 约为“十一五”预计总投资的1.2倍，也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公 路建设投资的快速增长，极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。 从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看,卜一五”期间基本保持在4.5%左右在投资带动下，公路网规模不断扩大，截至2009年底，全国公路网

4、总里程达到386万公里，其中高速公路 6.51万公里，二级及以上公路 42.52万公里，分别较十 五末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里；全国公路网密度由“十五”末的每 百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底，全国公路网总里程将达到 395万公里，高速公路超过7万公里，分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。 农村公路投资规模年均增长 30%，总里程将达到345万公里，实现全国96%的乡镇 通沥青（水泥）路。“十一五”期间公路的快速发展，为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。 特别是2008年以来，为应对国际金融危机，以高速公路为重点，建设步伐进一步加

5、 快，“十一五”末高速公路里程将达到十五末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速 公路建设累计投资达2万亿元，直接拉动GDP增长约3万亿元，拉动相关行业产出 累计约7万亿元。“十一五”交通建设的一个突出成就，是高速公路骨架基本形成，构建了城市间 的公路运输通道，提高了综合运输通道能力，优化了综合运输体系结构。“十一五”前4年，高速公路年均增加通车里程超过 6200公里，继续保持了“十五”时期的快 速发展势头。2008年，经过近15年建设，总规模3.5万公里的五纵七横国道主干 线系统提前10多年全面建成，标志着我国高速公路网骨架已基本形成。由此，我国 构建起连接各主要城市之间的综合运输通道， 并

6、在城市间的客货运输特别是旅客运输 方面发挥了重要作用。同时，“十一五”规划中提出的其他高速公路重点路线的建设也取得突破性进展。 西部开发8条省际通道基本贯通，拉近了西部与东中部地区的距离；国家高速公路 网中重点建设的“五射两纵七横” 14条线路中，已建和在建路段达到 95%以上。随 着几条大通道的建成，高速公路进一步实现了大规模跨省贯通，加强了各大区域间的经济交流，分担了各省份、经济区之间的客货运输，通道效应日趋显著。“十一五”期间的高速公路建设，强化了对铁路、机场和沿海港口的集疏运功能， 促进了综合运输体系结构的优化。高速公路与铁路互补，使铁路运输优势能够得到更 充分发挥；高速公路直接提高了

7、港口的集疏运能力， 促进了港口腹地的拓展，在发挥 港口能力、提高港口效率和经济效益方面发挥了重要作用；高速公路缩短了到达机场的时间，扩展了航空港的覆盖面和辐射力。“十一五”期间高速公路建设，还促进了区域产业布局的调整和优化，支撑了经 济功能区的发展。4年多来，为贯彻国家区域发展总体战略，实现各区域的协调发展， 交通部门先后编制了长江三角洲、京津冀地区、珠江三角洲、东北、中部和西部等6个区域公路水路交通发展规划纲要，为区域高速公路网的协调有序发展奠定了基础。 京津唐经济圈、长三角经济圈、珠三角经济圈、长株潭城市群、长江上游成渝经济带 等，正是依托以高速公路等主要交通干线，发挥出中心城市的集聚功能

8、和辐射作用， 以线串点、以点带面，促进了区域的协调发展。普通干线公路覆盖范围进一步提高， 促进了县域经济发展，推进了产业带、城镇 带的形成。截至2009年底，国省干线公路里程达到 42.46万公里，其中国道15.85 万公里、省道26.6万公里，比十五末分别增加了 2.58万公里和3.23万公里。路网 中等级公路所占比例达到 79.2%，二级及以上公路占公路总里程比重达到11%，分别较2005年提高了 15.2个和1.1个百分点。干线公路连接了重要的城镇和经济节点， 有效提升了影响区域的区位优势，扩大 了中心城市对周边城镇的经济辐射范围， 为地区经济发展提供良好的交通条件， 提高 了沿线城镇对

9、人口和资源要素的吸纳能力，在推进经济布局合理化、带动沿线产业带、 城镇带（群）的形成方面发挥了不可替代的作用。在公路设计管理方面，全国制定了一系列的管理文件和设计图式。经过对1981年、1988年、1997年公路工程技术标准的使用，于 2004年颁布了新的公路工 程技术标准（JTG B01-2003）。经过对1984年版、1994年版公路路线设计规范 的使用，2006年颁布实施了新的公路路线设计规范（JTG D20-2006）。1.2国外公路状况经过70多年的探索和发展，目前全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路， 通车里程超过2 3万千米，共有15个国家高速公路通车里程超过 2000km，

10、这些国家 是美国（8 .98万千米）、中国（6 .03万千米）、澳大利亚（1.86万千米）、加拿大（1.69万千 米）、德国（1.21万千米）、西班牙（1.2万千米）、法国（1.04万千米）、亚美尼亚（7500km）、 墨西哥（6980km）、日本（6500km）、意大利（6620km）、英国（3480km）、韩国（2778km）、 荷兰（2235km）、南非（2032km），其中美国、德国、日本等发达国家已经构筑起与本国 经济社会发展相适应的高速公路网。与我国相邻的俄罗斯、印度等国家的真正意义上的高速公路很少，其多数是相当于半封闭的一级公路。德国1932年就开始修建高速公路，是最早修建高速公

11、路的国家；美国的高速公路通车里程最多，1957年开始修建，现在已近9万千米；日本是同时代高速公路发展较快的国家，从1957年开始修建，目前已修建6500km车道最多的高速公路是加拿大多伦多的401高速公路，有16个甚至22个车道。由世界高速公路发展史可知，高速公路如同汽车一样，从诞生的 那一刻起，就深刻影响着其所服务的每一个人和触及的每一寸土地，对促进国家经济增长、提高人民生活质量、维护国家安全等都具有十分重要的价值。发达的高速公路网不仅是交通现代化的主要标志、 公路先进生产力的集中代表，也是一个国家或地区 现代化的重要标志。根据经济发展与高速公路增长的相互关系，国外发达国家高速公 路的发展一

12、般经历了以下四个阶段。a ）第一阶段，发展起步期, 规模不大且里程增长缓慢。b ）第二阶段，快速发展期, 通车里程迅速增长。c ）第三阶段，接近饱和期,其特点是：经济总量较小,其特点是：经济加速增长,其特点是：经济稳定增长,高速公路认知度低,咼速公路需求旺盛,资源紧俏，高速公路通车里程增长趋缓，以提高路网质量为主。资源紧缺，高速公d ）第四阶段，相对稳定期，其特点是：经济持续增长,路网规模趋于稳定， 路网运行质量的提高主要依靠提高交通管理水平实现，智能运 输系统目趋完善是其主要标志目前，我国正处于工业化、城镇化进程加快的关键阶段， 汽车普及率迅速提高, 这与发达国家2 0世纪6 0年代7 0年

13、代的情况较为类似。我国高速公路正处于最具成长性的第二阶段。1.3我国公路发展趋势我国公路建设正处于快速发展的阶段。2004年12月17日，国家高速公路网规 划经国务院审议通过，标志着我国高速公路建设进入了一个新的历史时期。国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射及横连东西、纵贯南北的大通道，由7条首都放射线、9条南北纵向线和18 条东西横向线组成，简称“ 7918网”总规模8.5万公里，其中主线6.8万公里，地 区环线、联络线等其他线路约1.7万公里。建成后可以在全国范围内形成“首都连接 省会、省会彼此相通、连接主要城市、覆盖重要县市”的高速公路网络，具体

14、如下：首都放射线7条：北京上海、北京台北、北京港澳、北京昆明、北京 拉萨、北京乌鲁木齐、北京哈尔滨。南北纵向线9条：鹤岗大连、沈阳海口、长春深圳、济南广州、大庆 广州、二连浩特一广州、包头一茂名、兰州一海口、重庆一昆明。东西横向线18条：绥芬河-满洲里、珲春-乌兰浩特、丹东-锡林浩特、荣成 乌海、青岛一银川、青岛一兰州、连云港一霍尔果斯、南京一洛阳、上海一西安、 上海-成都、上海-重庆、杭州-瑞丽、上海-昆明、福州-银川、泉州-南宁、厦 门一成都、汕头一昆明、广州一昆明。此外，规划方案还包括：辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾 环线共5条地区性环线，2段并行线和30余段联络线。十

15、二五指出，到2015年，公路交通基础设施总量进一步增加，基础设施网络更 加完善，养护管理能力显著增强；运输装备现代化程度进一步提高， 运输结构更加合 理，运输服务的效率和质量显著提升；安全和应急保障能力显著增强；资源利用效率、 节能环保水平明显提高，形成“能力适应、服务优良、安全环保、保障有效”的公路 交通运输系统，基本适应国民经济和社会发展的需要。主要指标有：1 .基础设施继续加强高速公路建设，基本建成国家高速公路网。公路网总里程达到450万公 里，高速公路总里程达到10万公里。重点加强国、省干线建设，国、省道连接所有县级及以上城市。二级及以上公路 里程达到65万公里；国、省道中二级及以上公

16、路比例达到 80%以上。继续帮扶农村公路建设，完善农村公路整体水平和服务能力，西部地区建制村通 沥青（水泥）路比率明显提高。农村公路里程达到390万公里。2.运输服务公路客运量约400亿人次、货运量约300亿吨，年均增长约6%和7%;公路客 运周转量约2万亿人公里、货运周转量5.4万亿吨公里，年均增长均约 7%；国省干线公路平均拥挤度不超过0.5,交通繁忙地区和路线平均拥挤度不超过0.8；国省干线公路平均运行时速达到 70公里/小时；公路营运客车、货车实载率分别 达到54%和58%。3 .安全应急监测和应急保障力量初步覆盖国省干线公路和国家高速公路网。4.绿色交通资源、能源利用效率进一步提高，

17、单位运输能耗明显下降，营运货车单位运输周 转量能耗下降6%。1.4公路勘察设计技术应用现状与发展展望近十几年来，我国公路基础设施建设实现了跨越式的发展， 取得了举世瞩目的成 就。与此同时，随着电子技术、信息技术以及空间技术的迅猛发展，公路勘察设计作 为专业应用技术紧紧跟踪科技发展的前沿技术，以提高测设水平和效益为重点，抓住 测设中的关键问题，采取多种形式进行攻关，在测设技术领域应用了多项先进技术， 使传统的以手工作业为主的勘察设计手段得到了彻底改变，缩短了与发达国家的差 距。现对公路勘察设计技术的应用现状与发展展望做一综述。1.4.1应用现状1.4.1.1航空摄影测量的广泛应用大家知道，公路设

18、计离不开地形图，传统的获取地形图的方法是投入大量人力、 物力去现场实测。这种手段不仅工作量大、周期长，而且测量范围有限，目前我院完成 的勘察设计项目绝大多数已经摆脱了传统的手段和方法 ，而采用航空摄影测量技术。 一般而言，一条高速公路测量首先是从路线方案研究开始，然后在小比例地形图上划 定路线走廊，再进行航带设计和摄影测量。就航空摄影测量而言也经历了从模拟、解 析到数字的3个发展过程；现在正处于数字摄影测量研究应用阶段。 这种技术是以数 字影像为基础，用电子计算机进行分析和处理，确定被摄物体的形状、大小、空间位 置及其性质，所使用的仪器最终只是通用计算机及其相应外部设备。1.4.1.2采用处理

19、后的航空像片直接定线常规的路线定线方法是必须在获得地形图之后，才能在纸上进行，在工期非常紧 迫的情况下就无法保证按期完成，为了加快进度，采用航空像片直接定线已在实际工 程中得到广泛应用。利用航片直接定线，一般的工作程序为：在航空摄影测量完成之 后,首先要制做1 : 5 000的带坐标格网及地名注记的放大纠正像片图，对于高差大的 山地，最好制作1 : 5 000的正射影像图，由此解决了路线方案设计所需的地形地物资 料，这样路线设计人员就可以直接应用航片定线。利用该法定线，设计人员可以比用地形图更直观清晰地确定地形地物与路线的关系，而且范围更广阔，从而选择一个较 优的路线方案。141.3数字地形图

20、的应用目前设计所用的地形图均采用数字地图，贮存介质由纸质发展为电子形式，所以 设计均利用计算机完成。141.4数字地面模型(DTM)的应用DTM就是利用大量地形点的三维坐标按照一定的数学模型分析和联网，使这些空间点按照数学模型的规律来描述地形起伏。DTM数据是进行公路设计时地面资料的主 要来源。利用DTM可以获取设计所需的高程数据计算工程量，进行路线方案优化比选； 绘制全景透视图检验设计效果。1.4.1.5GPS和RTK技术的全面应用全球卫星定位系统，不仅具有全球性、全天侯、连续性、实时性等的精密三维导 航和定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。GPS的应用领域之广已为大家所 熟悉；GPS

21、及最新的RTK技术在公路测设中应用也非常广泛。目前主要有以下几方面：(1)控制测量；大比例地形图的绘制；路线中桩实地放样；道路纵断放样和土石方计算。传统方法测图，先要建立控制点，然后进行碎部测量，绘制成图，工作量大，费 工费时；用实时GP动态测量，只需在沿线每个碎部点停留12 m in，即可获得每点 的坐标。采用实时GPS测量，只需将中桩点坐标输入到GPS电子手簿中，系统软件就 会自动定出放样点的点位。因每个点测量都是独立完成的 ，不会产生累计误差。1.4.1.6遥感(RS)技术的开发应用随着空间技术的飞速发展，遥感图像宏观、逼真、直观、丰富的信息为公路选线 提供了有利条件。应用遥感技术，如把

22、野外现场搬回室内进行研究， 不但能提高公路 的选线质量，而且能加快测设进度，减少测设成本。遥感字面上讲就是遥远感知，一 般地就是指从远距离、高空以至于外层空间的平台上利用可见光、红外、微波等探测识别地面物质的性质和运动状态。RS技术在公路勘测设计中的应用目前主要是利用 卫星照片或航片上含有的丰富信息，通过立体观察和像片判译并经过计算机的自动处 理，自动识别从而获得与路线设计相关的各种地质、地貌、水文、建材、地质构造等 资料。目前利用遥感技术在公路工程预、工可阶段主要做以下几个方面的工作：(1)帮助设计人员对路线所经区域地形、地貌、水网、路网以及居民地进行概要 判读，以了解其对路线的影响，有利于

23、路线方案的优化； 帮助设计人员了解不良工程地质现象对路线的影响程度，以便提早改线，避 免损失；(3)帮助设计人员了解沿线土壤和植被类型，了解农作物和经济作物的分布情况，有利于环保对策的制定；(4)帮助设计人员了解沿线建筑材料的分布、储量、开挖、运输条件，为施工创 造良好条件。1.4.1.7GIS在公路测设中的应用GIS是以研究空间信息分布为对象的科学技术，它将具有空间特征的信息可视 化，为信息的使用者提供更为直观、清晰的表达形式，并具有很强的空间分析能力。 其软件系统以美国的Arcinfo以及Mapinfo为代表，目前我国研发利用多是以这种软 件系统为平台。目前开发的公路地理信息系统也多是为公

24、路管理和养护部门进行宏观 管理、分析决策提供服务。如图形显示、基本信息、道路桥梁信息、管养机构信息查 询、图表输出等。在公路勘测设计领域的应用还只是刚刚起步。141.8设计技术的应用作为设计工具的CAD技术已经深入广泛应用，如在通行的AutoCAD Microstoon 上开发的软件产品，以及我国自行开发的具有自主知识产权的软件系统都已是基本工 具，摆脱了手工做业。设计表达也正在由二维设计向三维过度。(3)正在由独立应用工具向协同设计发展；这主要是随着In ternet Intranet的发 展，使设计逐步变成协同作业。1.4.2发展展望展望未来，随着高分辨遥感、高性能计算机和宽带网络的迅速发展 ，公路勘测技 术在不久的将来也将会有突破性进