交通運輸工程學（第3版）

第三篇公路交通運輸系統交通運輸工程學（第3版）Contents第一章公路交通運輸系統概述第二章公路交通規劃與設計第三章公路交通基礎設施第四章公路運載工具第五章公路交通運輸組織與管理第一章公路交通運輸系統概述第一節公路交通運輸系統的特點與作用第二節公路交通運輸系統的組成第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢第一章公路交通運輸系統概述第一節公路交通運輸系統的特點與作用第二節公路交通運輸系統的組成第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢第一節公路交通運輸系統的特點與作用進入21世紀，隨著我國經濟社會及交通運輸自身發展階段和條件變化，以及中國特色社會主義市場經濟等相關理論與方法研究不斷深化，我國綜合交通運輸理論與政策研究的重點和視角等也在不斷調整拓展。道路交通運輸系統的分類（1）公路交通運輸系統承擔中短途運輸、獨立承擔長途運輸或與其他運輸方式銜接，在國內運輸領域中占有非常重要的地位。（2）城市道路交通系統具有城市骨架、交通設施、城市空間、城市景觀、市政空間與防災減災設施等六大功能，是城市空間不可或缺的組成部分。1.分類5第一節公路交通運輸系統的特點與作用1.分類公路交通運輸系統是指以公路運輸方式將被運送對象按既定目標實現位移所涉及到的各個有機組成部分。公路交通運輸系統是整個綜合交通運輸體系中的一個子系統，具有特定的功能、特點與作用。6僅供內部使用FOR

INTERNALUSEONLY7（1）公路運輸線路設施公路是一種線型構造物，是汽車運輸的基礎設施，由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道、防護工程、排水設施與設備以及山區特殊構造物等基本部分組成，此外還需設置交通標志、安全設施服務設置及綠化栽植等。（2）公路運輸場所設施公路運輸場站設施，主要指組織運輸生產所需要的生產性和服務性的各類建筑設施，如客運站、貨運站、停車場（庫）、加油站及食宿站等。第一節公路交通運輸系統的特點與作用公路交通運輸系統的組成2.組成與分級第一節公路交通運輸系統的特點與作用2.組成與分級僅供內部使用FOR

INTERNALUSEONLY公路的分級根據我國現行的《公路工程技術標準》（JTGB01-2014），公路按使用任務、功能和適應的交通量分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路等五個技術等級：

高速公路為專供汽車分方向、分車道行駛，全部控制出入的多車道公路。高速公路的年平均日設計交通量宜在15000輛小客車以上。

一級公路為供汽車分方向、分車道行駛，可根據需要控制出入的多車道公路。一級公路的年平均日設計交通量宜在15000輛小客車以上。

二級公路為供汽車行駛的雙車道公路，其與一級公路最主要的區別是一般不設中央分隔帶。二級公路的年平均日設計交通量宜為5000～15000輛小客車。

三級公路為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道公路。三級公路的年平均日設計交通量宜為2000～6000輛小客車。

四級公路為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級公路年平均日設計交通量宜在2000輛小客車以下；單車道四級公路年平均日設計交通量宜在400輛小客車以下。

8僅供內部使用FOR

INTERNALUSEONLY公路的分級根據我國現行的《公路工程技術標準》（JTGB01-2014），公路按使用任務、功能和適應的交通量分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路等五個技術等級。

同時，公路還可根據行政等級劃分為國家干線公路（國道）、省級干線公路（省道）、縣級干線公路（縣道）、鄉級公路（鄉道）、村級公路（村道）和專用公路。9第一節公路交通運輸系統的特點與作用3.特點與作用第一節公路交通運輸系統的特點與作用3.特點與作用10在理論上，通常將公路交通運輸基本功能劃分為通過與送達功能。通過功能：是指在干線上完成大批量的運輸送達功能：又稱為集散功能，是指為通過性運輸承擔集散客貨的任務的運輸就一般情況而言，客貨運輸全過程的完成都需要有公路運輸方式的參與。在高速公路投入使用以前，公路運輸的主要功能是送達，也就是主要為其他運輸方式承擔集散客貨的任務隨著高速公路建成投入使用，公路通行條件的改善，公路運輸方式的通過功能大大加強在實現高速化后，公路運輸方式已具備了通過功能和送達功能，成為全能的運輸方式，這正是公路運輸業發展迅速的根本原因公路交通運輸系統的功能：第一節公路交通運輸系統的特點與作用3.特點與作用11在綜合運輸體系中，公路運輸最顯著的特點是技術上和經濟上的靈活性，公路交通運輸系統技術上的靈活性主要表現在以下五個方面：空間上的靈活性：可以實現“門到門”運輸時間上的靈活性：通常可實現即時運輸，即根據貨主或旅客的需求隨時啟運，旅客等候時間相對較短批量上的靈活性：可接受的啟運批量最小運行條件的靈活性：運輸服務范圍不僅在等級公路上，還可延伸到等級外的公路，甚至許多鄉村便道的輻射范圍，普通貨物裝卸對場地、設備沒有專門的要求。客運站點設置靈活，有的只設置一個停靠點即可服務上的靈活性：能夠根據貨主或旅客的具體要求提供個性化的服務，最大限度地滿足不同性質的貨物運送與不同層次旅客的需求公路交通運輸系統的特點：第一節公路交通運輸系統的特點與作用3.特點與作用12公路交通運輸系統的地位與作用：公路交通運輸在整個交通運輸業處于基礎地位公路交通運輸投資少、機動靈活、快速直達，是最便捷也是唯一具有送達功能的運輸方式。并可深入到工礦企業、廣大農村和邊遠地區，這是公路運輸獨特的優勢運輸方式之間的銜接，也需要公路運輸來完成倒載換裝第一章公路交通運輸系統概述第一節公路交通運輸系統的特點與作用第二節公路交通運輸系統的組成第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統14

公路運載系統是以交通網絡、運載工具、基礎設施為依托，以現代交通運輸管理技術和信息技術為基礎，以便捷、安全、高效和經濟為目標，組織實現客運與貨運的運輸工程管理系統。第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統15公路運載系統公路基礎設施運載工具運載對象（旅客、貨物）勞動者（駕駛員）公路防眩板公路綠化公交運載貨車運載公路運載系統組成：第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統16公路基礎設施公路運載線路設施公路運載場站設施公路運載線路設施：由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道、防護工程、排水設施與設備、山區特殊構造物、交通標志以及路面綠植等構成。公路運載場站設施：由客運站（含公交車站）、貨運站、燃料補給站、高速公路服務區等具有實際生產功能和服務功能的站點設施17/video/BV1gV4y187ga/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=561f4274b9e70285633c56ed932ec676

高速公路的構造原理（線路設施）第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統18運載工具第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統19乘用運載工具公交運載工具貨運運載工具純電動運載工具混合動力運載工具智能網聯運載工具運載工具第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統20公路運載系統包含、服務運載工具，運載工具支撐運載系統公路運載系統與運載工具的關系第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統21（1）主要擔負中、短途運載任務

短途運輸，通常運距為50km以內；中途運輸運距為50～200km左右。主要包括城際間公路客貨運輸、城郊間公路客貨運輸、以及廠礦企業內的生產銷售運輸等。南京18路公交車運營路線圖公路運載系統的功能第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統22（2）銜接其他運輸方式的運輸由其它運輸方式（如鐵路、水路或空路）擔任主要(長途)運輸時，由汽車運輸擔任其起、終點處的客貨集散運輸。基于公路運輸的機動靈活性，客貨從始發地到目的地通過公路的接力過程從而完成運輸任務，從而使點到點的運輸方式增加效率。水運轉公路運輸（南京港口）第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統23（3）獨立擔負長途運輸當汽車運輸的經濟運距超過200km以上時，或者其經濟運距雖短，但基于國家或地區的政治與經濟建設等方面需要，也常由汽車擔負長途運輸，如對邊遠地區或少數民族地區的長途運輸，或因救災工作的緊急需要而組織的長途運輸，以及公路超限貨物的點到點長途直達運輸等（超限要合法申報）。南京—東莞貨運專線南京境內高速路線圖第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統24（4）通過智能網聯信息，實現對公路運載的智能調度在整個公路運載領域充分利用物聯網、空間感知、云計算、移動互聯網等新一代信息技術，綜合運用交通科學、系統方法、人工智能、知識挖掘等理論與工具，以全面感知、深度融合、主動服務、科學決策為目標，實現對運載工具的智能調度。玄武區城市運行“一網統管”平臺第二節公路交通運輸系統的組成1.公路運載系統25（1）適應性強（2）直達運輸效率高（3）運量小、持續性差主要特點公路運載系統的特點第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具26主要包括乘用運載工具、公交運載工具、貨運運載工具和特種運載工具。一般公路運載工具第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具27細分為基本型乘用車（轎車）、多用途車（MPV）、運動型多用途車（SUV）等，在其設計和技術特性上主要用于運載乘客及其隨身行李或臨時物品的，包括駕駛員座位在內最多不超過9個座位，主要以汽油作為能源補給。功能價值：最常見的一種交通工具，代步、載物、出行便利（1）乘用運載工具第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具28主要分為城市公交、中短途公交、長途公交。特點：行駛里程短，車速慢，票價低，空間相對較小，駕駛體驗欠佳特點：以燃油車為主，經停的站點較少能實現城市與城市間的中短途通勤特點：運行時間長，行駛范圍廣，空間相對較大，舒適度相對較高（2）公交運載工具第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具29貨運運載工具主要包括普通貨車、自卸貨車、半掛，大部分以柴油作為能源動力，主要用于營運于煤礦、工礦廠區、長途物流等方面，根據核載噸數將貨車設計不同的軸數。特種車輛包括油罐車、冷藏車、清掃車等，根據不同的應用場景和不同的載貨性質，賦予特種車輛不同的行使功能，從而去完成各自的工作任務。（3）貨運運載工具（4）特種運載工具第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具30電動公路運載工具是指采用非常規的車用燃料作為動力來源（或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。純電動汽車新能源汽車混合動力汽車燃料電池汽車電動公路運載工具第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具31純電動汽車插電式混合動力汽車燃料電池汽車結構簡單，電力資源豐富，長期目標結構復雜，繞不開發動機和變速箱，過渡目標核心部件電堆成本高，儲氫難度大，遠期目標國家政策、市場響應都是鼓勵優先發展純電動汽車第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具32動力電池作為唯一的儲能裝置，通過充電系統進行電能的補充；驅動電機作為唯一的動力裝置，動力電池向驅動電機輸出電能，電機驅動汽車前進。（1）純電動汽車第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具33混合動力汽車是指車輛驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛，車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由單個驅動系統單獨或共同提供。根據動力驅動的配置結構可分為串聯混合動力、并聯混合動力和串并聯混合動力車型。串聯式動力結構并聯式動力結構混聯式動力結構電機放置位置（2）混合動力電動汽車第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具34燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學反應產生電流，依靠電機驅動的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用，而不是經過燃燒，直接變成電能。（3）燃料電池電動汽車第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具35該運載工具的體系架構采用分層式結構，其結構擁有明確的接口體系以及遞進的性能表現，其中三大子系統包括：環境感知系統、智能決策系統、運動控制。智能公路運載工具第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具36實時采集激光雷達、毫米波雷達、相機等傳感器信息，通過信息預處理、特征提取、信息融合等過程，進行行駛環境建模。多源融合感知優勢主要在于：信息的冗余性、完整性、時效性與可靠性均有保障和提升。（1）智能運載工具的環境感知第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具37參考路徑交規決策路徑決策軌跡規劃場景調度自動駕駛決策系統功能模塊基于上層感知系統對環境信息捕捉，對下層控制模塊下達指令，是決策規劃模塊的主要任務。（2）智能運載工具的決策規劃第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具38橫向控制縱向控制消除數學模型和物理模型差異性控制器PIDMPCDRL動力學建模控制器設計自動駕駛控制模塊LQR（3）智能運載工具的運動控制制動控制轉向控制驅動控制智能運載工具的運動控制包括縱向控制、橫向控制、耦合控制。縱向控制，即車輛的驅動與制動控制;橫向控制，即方向盤角度的調整以及輪胎力的控制；耦合控制，即協同車輛的縱向控制與橫向控制，最終實現理想的控制效果。39/video/BV1Pr4y1i74m/?spm_id_from=333.788&vd_source=561f4274b9e70285633c56ed932ec676

自動駕駛科普系列——路徑規劃——全局規劃第二節公路交通運輸系統的組成2.公路運載工具第一章公路交通運輸系統概述第一節公路交通運輸系統的特點與作用第二節公路交通運輸系統的組成第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢41第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢1.現狀發展成效（1）公路交通運輸基礎設施網絡日趨完善2017-2022年末全國公路里程及密度2022年末全國公路里程構成(按技術等級)第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢1.現狀發展成效（2）公路交通運輸戰略支撐能力穩步增強“十三五”期間，全國累計解決了246個鄉鎮、3.3萬個建制村通硬化路難題?新增1121個鄉鎮、3.35萬個建制村通客車，全面實現了交通扶貧的“兩通”（通硬化路和通客車）任務，農村地區居民出行條件得到有效改善，有力支撐如期打贏脫貧攻堅戰。京津冀、長江經濟帶、粵港澳大灣區、成渝雙城經濟圈等區域內公路網絡進一步完善，效促進了區域互聯互通和經濟一體化發展，服務支撐國家區域重大戰略實施作用顯著。第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢1.現狀發展成效（3）公路運輸服務質量持續提升2022年營業性貨物運輸量構成（按運輸方式分）2022年營業性旅客運輸量構成（按運輸方式分）第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢1.現狀存在問題基礎設施網絡仍待補強和優化養護水平仍然不高運輸效率亟待提升創新融合發展不足第三節公路交通運輸系統現狀與發展趨勢2.發展趨勢更加注重多網協調融合發展更加注重新業態、新模式發展更加注重數字化、智能化發展更加注重綠色低碳發展Contents第一章公路交通運輸系統概述第二章公路交通規劃與設計第三章公路交通基礎設施第四章公路運載工具第五章公路交通運輸組織與管理第二章公路交通規劃與設計第一節公路交通規劃設計目標與任務第二節公路交通運輸系統調查與建模第三節

公路交通系統規劃第四節

公路交通系統設計第二章公路交通規劃與設計第一節公路交通規劃設計目標與任務第二節公路交通運輸系統調查與建模第三節

公路交通系統規劃第四節

公路交通系統設計

第一節公路交通規劃設計目標與任務提高公路運輸效益促進區域經濟社會協調發展完善綜合交通運輸系統集約節約土地資源利用和環境保護增強公路網絡安全水平和韌性規劃設計目標1.公路交通規劃設計目標與原則

系統優化綜合協調創新驅動可持續發展規劃原則

第一節公路交通規劃設計目標與任務范圍：順應“五級三類”的國土空間規劃體系，分為國家級規劃、省級規劃、市級規劃、縣級規劃和鄉鎮級規劃，各級規劃范圍為各級行政轄區內全域，間接影響范圍包括行政轄區外周邊地區年限：遠期戰略規劃(２０~３０年)、中長期規劃(１０~２０年)、近期五年建設規劃規劃范圍與年限2.公路交通規劃主要任務

第一節公路交通規劃設計目標與任務落實國土空間規劃和綜合交通運輸規劃的要求，確保公路網絡與城鎮開發邊界、永久基本農田、生態保護紅線三條控制線相協調，經濟和社會效益并重、土地利用集約化、交通可持續發展開展區域資料收集和數據處理，根據經濟社會及交通發展的現狀與需求，進行公路交通規劃分析并制訂合理可行的網絡布局方案確定建設時序，實施規劃方案工作流程2.公路交通規劃主要任務第二章公路交通規劃與設計第一節公路交通規劃設計目標與任務第二節公路交通運輸系統調查與建模第三節

公路交通系統規劃第四節

公路交通系統設計第二節公路交通運輸系統調查與建模

一、規劃區域社會經濟基礎資料調查二、規劃區域土地使用調查三、公路交通基礎設施調查四、綜合運輸信息調查五、公路機動車ＯＤ信息六、道路流量調查一、規劃區域社會經濟基礎資料調查社會經濟信息調查的內容包括規劃區域的人口、土地、資源狀況及經濟發展狀況。(１)人口資料:規劃區域各分區的總人口、各種產業人口、總國土面積、耕地面積、社會總產值、主要產品產值、國民收入、人均收入。

(２)經濟指標:經濟結構、產業結構、產業政策、城鎮建制、布設格局及其發展方向等。

(３)重大經濟布局的調整和安排,新建、擴建和改建的大型工礦企業等。

(４)主要經濟產品,如煤炭、石油、金屬礦石、鋼鐵、礦建材料、水泥、木材、非金屬礦石、糧食、日用工業品等。

(５)運輸量:客貨運歷年運輸量、各運輸方式比重等。

(６)交通工具:各方式、各車種的交通工具擁有量。

二、規劃區域土地使用調查不同性質的土地使用可產生或吸引不同性質的交通，交通與土地使用的關系是進行交通需求預測的基礎。(１)土地使用性質:各交通區主要土地使用類別的土地面積，如工業、商區、居住、科教衛等土地使用類別的面積。(２)就業、就學崗位數:全部交通區或典型交通區的就業、就學崗位數。(３)商品銷售額:全部交通區或典型交通區的商品銷售額。三、公路交通基礎設施調查道路信息調查主要包括如下內容(１)道路幾何參數，主要包括道路的起點、終點、長度、寬度、技術等級及路肩寬度、行車道寬度、交叉口類型與尺寸等。(２)路面狀況，包括路面類型(水泥混凝土、瀝青混凝土、砂石路面、土路面等)、路基材料與結構、使用時間以及道路鋪面狀況(優、良、中、差、壞)等。(３)交通事故，主要包括事故次數、傷亡人數、經濟損失及事故多發地段等。三、公路交通基礎設施調查道路客貨運輸站場調查主要包括如下內容(１)現有設施的容量與利用程度、趨勢分析和未來市場預測。(２)針對規劃區域內的每一個客運站、貨運站和集裝箱中轉站調查信息。(３)針對客運站完成旅客集散、換乘、服務等功能。調查各站的級別、日發送量、日發班次、建筑面積、占地面積和總投資等信息。(４)針對貨運站完成理貨、分裝、換裝、倉儲、服務等功能，調查各站年吞吐能力、配載率、占地面積和總投資等信息。(５)對于集裝箱中轉站，調查各站的年吞吐能力、占地面積、翻箱率、自有箱數、裝卸機械數和總投資等信息。三、公路交通基礎設施調查公路網結構信息調查主要包括如下內容(１)各道路路段的等級、機動車道及非機動車道路面寬度、機非分隔方式、長度、坡度、交通管理方式(如單行線、公交專用線)等。(２)網絡鄰接目錄主要包括各節點的編號、各節點的鄰接邊數及各節點的鄰接點號，節點為信號交叉口、無控制交叉口、環形交叉口、立體交叉口、交通樞紐及城市或集鎮所在地。(３)交通節點與交通區對應關系表，包括交通小區與所對應的交通節點號。四、綜合運輸信息調查綜合運輸信息調查的內容主要包括綜合運輸網絡信息和綜合運輸交通信息。(１)鐵路、公路、水運、航空及管道五大運輸方式歷年完成的客貨運輸量及所占比重。(２)公路交通運輸部門完成的歷年公路客貨運輸量及周轉量。(３)非營運部門車輛完成的歷年公路客貨運輸量及周轉量。(４)國家、省級公路的歷年交通量和縣、鄉級公路的基年交通量。(５)鐵路、公路、水運、航空及管道等運輸方式的基年運輸OD表。(６)鐵路、公路、水運、航空及管道等運輸方式的運輸成本、平均速度、實載率以及汽車平均工作率、平均車日行程、平均運距等運營指標。(７)鐵路、水運、航空等運輸方式轉移到公路的客貨運輸量。五、公路機動車OD信息不同性質的土地使用可產生或吸引不同性質的交通，交通與土地使用的關系是進行交通需求預測的基礎。出行：公路上的人、貨物或其運輸工具，從某一地點向另一地點的移動。出行端點：出行的兩端點[即起點與終點(訖點)]。OD調查：在某一區域內，為獲得通過兩個出行端點的車輛類型、荷載種類、交通流量、交通流向、貨物類別、人員流動情況、交通目的等資料所進行的調查稱為起訖點調查。OD調查的內容及相關數據則是通過OD調查表來具體反映的。OD調查表格式的設計應根據項目側重點的不同而略有差異，設計的基本指導思想是力求簡單、適用(考慮在路旁站立填寫)。OD調查所獲得的數據配合未來經濟與人口增長、車輛保有量、土地利用等變化用來預測規劃區域未來的交通需求，進而確定現有交通設施能否滿足未來需求，確定建設新設施或改善現有系統的必要性。六、道路流量調查不同性質的土地使用可產生或吸引不同性質的交通，交通與土地使用的關系是進行交通需求預測的基礎。(１)道路機動車流量:主要道路分車型、分時段交通量，重要路段連續調查24ｈ，一般路段調查16ｈ或12ｈ。(２)交叉口機動車流量:主要交叉口分車型、分時段、分流向交通量，流量調查16ｈ或12ｈ，流向調查兩個高峰小時。(３)道路自行車流量:主要道路分時段交通量，重要路段調查24ｈ，一般路段調查16ｈ或12ｈ。(４)交叉口自行車流量:主要交叉口分時段、分流向交通量，流量調查16ｈ或12ｈ，流向調查兩個高峰小時。(５)核查線流量:核查線流量用于校核交通預測模型，每條核查線把規劃區分成兩部分，盡可能利用天然障礙線(如河流、鐵路、城墻等)，核查線與道路相交處需進行流量調查。第二章公路交通規劃與設計第一節公路交通規劃設計目標與任務第二節公路交通運輸系統調查與建模第三節

公路交通系統規劃第四節

公路交通系統設計概述公路網絡布局方案設計與優化公路網規劃的核心及目的是路網方案的設計路網方案設計包括根據規劃期內公路交通需求量及建設資金制定公路網絡建設布局方案與實施方案，是一個不斷調整優化的復雜過程包括確定基年OD矩陣、合理建設規模及網絡布局方案確定和優化等步驟國家高速公路網布局方案基年OD矩陣的確定公路網絡布局方案設計與優化通過公路交通需求預測可獲取各特征年的客貨運車輛OD矩陣，需將其變換為高峰小時客貨運車輛的OD矩陣方法：將特征年OD矩陣乘以高峰小時集中系數高峰小時集中系數為高峰小時出行量占全日出行量的比例，也叫高峰小時流量比為對建設項目進行優先排序，還需要任一年的OD矩陣方法：利用特征年OD矩陣內插確定特征年的客貨運車輛OD矩陣高峰小時客貨運車輛OD矩陣任一年的客貨運車輛OD矩陣高峰小時集中系數內插公路網絡布局方案設計與優化公路網絡布局方案設計公路網絡合理建設規模影響因素：區域內的經濟發展狀況、重要節點分布狀況、交通發展狀況研究目的：確定該區域不同發展階段公路網絡的理論長度及公路網的等級配置公路網絡合理建設規模的主要確定方法：國土系數模型。區域公路網絡的合理長度與區域經濟發展水平、人口及國土面積有關。其他方法：增長率法、時間序列法、彈性系數法，需綜合考慮建設資金約束公路網絡布局方案設計與優化公路網絡布局設計原則公路網絡布局設計應根據區域交通源的分布、交通流量流向，并結合地形、地質、河流、綜合運輸布局、區域周圍地區的公路網及原有公路網狀況進行。區域公路網布局設計首先應確定相應的運輸控制點各級公路網的控制點應為該級區域中主要的交通源。公路網布局規劃應分層次并由上到下進行局部服從整體規劃路網應基于現有路網基礎同一公路可采用不同等級，但等級不應頻繁變更公路網絡布局方案設計公路網絡布局方案設計與優化公路網絡典型圖式公路網絡布局圖式是以運輸點為節點，節點間的公路為邊線，由節點和表示邊線基本走向的線條組成的圖形。平原和微丘地區：三角形(星形)、棋盤形(方格形)、放射形(射線形)等重丘和山區：并列形、樹叉形、條形等公路網絡布局方案設計公路網絡布局方案設計與優化公路網絡布局方案優化公路網絡布局方案優化主要是指在原有路網的基礎上，以公路網的整體最優化為目標，根據可能的投資條件，決策新建和改建路段公路網絡優化指根據資金的許可，以路網整體優化為目標，對原有路網進行的改善和擴展廣義的公路網絡優化是公路網規劃建設全過程投資優化公路網布局規劃的實施是長期的過程，需根據具體情況參考公路網建設投資方向進行調整公路網絡方案效益分析及綜合評價根據評價時間：事先評價和事后評價一般所說的評價指事先評價根據評價指標：單一目標評價(經濟效益評價)和多目標評價(綜合評價)公路網絡方案效益評價的分類公路網絡方案效益評價的原則公路網絡方案效益評價一般采用對其經濟效益進行評估的方法具體方法有：直接費用和效益分析、對有無方案的效益進行比較、采用統一年限和價格分析以及采用預測的交通需求OD量進行網絡分析等公路網絡方案效益分析及綜合評價公路網絡規劃方案的綜合評價應包括技術評價、經濟評價及環境評價三方面技術評價是從網絡的技術性能方面分析其內部結構和功能經濟評價是指對整個路網進行經濟效益分析環境評價是指從區域社會經濟可持續發展的角度對公路網規劃方案進行環境影響分析公路網絡規劃方案的綜合評價公路網絡建設實施方案設計公路網建設實施方案是將已確定的公路建設布局方案中的各個建設項目按不同五年計劃安排實施順序，貫徹“近期宜細、中期有準備、遠期可粗、有設想”的原則，以達到在規劃期內總體建設效益最大的目的建設項目劃分項目劃分項目劃分不僅決定了項目的作用和效益，而且影響著項目排序的意義項目分類按其作用可分為維護性項目、提高性項目、發展性項目和特殊性項目等各類項目的評價指標和評價方法可有差異，但同類項目內的評價標準需統一同類項目分別評價后，還需再做不同類項目之間的比較公路網絡建設實施方案設計公路網建設項目的排序旨在為公路網建設實施方案的設計與決策提供依據，是將在公路網布局規劃方案中確定的各個建設項目安排實施順序公路網建設項目評估與排序可提供最佳投資方向及項目建設時機等決策依據合理的建設實施順序能有效利用資金，滿足交通增長的需求項目排序是一個動態的過程，需要符合項目建設的實際意義和滿足決策需要建設項目優先排序公路規劃的調整與滾動設計通過跟蹤調查，不斷為數據庫提供補充資料，掌握規劃的實施情況，及時發現變化因素，確定調整范圍調查方式主要通過原編制規劃時索取或交換資料的渠道滾動調查調整與滾動原則公路網規劃的主要依據是預測公路客貨運輸量及路段交通量，當其變化較大時，公路網規劃應隨之進行調整公路網規劃方案滾動調整的重點在于路網結構方案的調整、某些路段標準的變化及項目按輕重緩急修建改善順序的變化公路規劃的調整與滾動設計進行公路網規劃的調整或滾動時，應按路網編制方法和調整依據，重新計算編制全套路網規劃的圖表和投資估算表結合原有規劃，需重復完成大部分規劃工作實現對原規劃方案及實施計劃進行檢驗，根據需要增加新的建設項目，取消原規劃中不必要的項目，對新的規劃方案進行綜合評價，并確定實施措施調整與滾動方法第二章公路交通規劃與設計第一節公路交通規劃設計目標與任務第二節公路交通運輸系統調查與建模第三節

公路交通系統規劃第四節

公路交通系統設計1.公路的功能與分級第四節公路交通系統設計公路功能的劃分：我國《公路工程技術標準》中將公路按功能劃分為干線公路、集散公路和支線公路。干線公路分為主要干線公路和次要干線公路，集散公路分為主集散公路和次要集散公路。干線公路具有暢通直達功能，主要滿足可通達的要求，交通流不間斷、交通質量高可以節省運行時間、降低運行成本、保證足夠的交通安全，同時，在評價此功能的質量水平時必須將節省時間、降低成本、保證交通安全目標和保護環境目標進行慎重比較。集散公路具有匯集疏散功能，主要是匯集和分流交通，為公路周圍的區域提供交通便利，這類交通要求的車速相對較低，集散功能可能與連接功能有部分重合。支線公路具有出入通達功能，主要為滿足居民的活動、行走、購物要求等，因此對速度沒有特別高的要求。主要強調可達性。1.公路的功能與分級第四節公路交通系統設計公路分級：對不同性質(長度、目的等)的運輸，應提供不同等級的公路系統來服務，當然亦必須有不同的設計標準及管制方式。《公路工程技術標準》依據公路的功能和適應的遠景交通量，將公路分為以下５個等級：高速公路:為專供汽車分向、分車道行駛，全部控制出入的多車道公路。高速公路的年平均日設計交通量宜在15000輛小客車以上。一級公路:為供汽車分向，分車道行駛，可根據需要控制出入的多車道公路。一級公路的年平均日設計交通量宜在15000輛小客車以上。二級公路:為供汽車行駛的雙車道公路，二級公路的年平均日設計交通量宜為5000~15000輛小客車。三級公路:為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道公路，三級公路的年平均日設計交通量宜為2000~6000輛小客車。四級公路:為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道或單車道公路，雙車道四級公路的年平均日設計交通量宜在2000輛小客車以下。單車道四級公路的年平均日設計交通量宜在400輛小客車以下2.通行能力與服務水平第四節公路交通系統設計道路通行能力是指道路設施在正常的道路條件、交通條件、管控條件、環境條件和駕駛行為等情況下，在一定的時段內(通常取１ｈ)可能通過設施的最大車輛數。道路通行能力：道路服務水平是用路者在不同的交通流狀況下，能得到的速度舒適性、經濟性等方面的服務程度。服務水平通常由速度、交通密度、行駛自由度、交通中斷情況、舒適性和便利程度等描述和衡量。道路服務水平：2.通行能力與服務水平第四節公路交通系統設計《公路工程技術標準》和《公路路線設計規范》將服務水平劃分為一至六級，共６個等級，

各級交通流狀況描述如下：一級服務水平:交通流處于完全自由流狀態。交通量小、速度高、行車密度小、駕駛員能自由按照自己的意愿選擇所需速度。二級服務水平:交通流處于相對自由流的狀態，駕駛員基本上可按照自己的意愿選擇行駛速度。三級服務水平:交通流狀態處于穩定流的上半段，車輛間的相互影響變大。四級服務水平:交通流處于穩定流范圍下限，但是車輛運行明顯地受到交通流內其他車輛的影響，速度和駕駛的自由度受到明顯限制。五級服務水平:交通流處于擁堵流的上半段，對于交通流的任何干擾，都會在交通流中產生一個干擾波，交通流不能消除它，車流行駛靈活性極端受限。六級服務水平:交通流處于擁堵流的下半段，是通常意義上的強制流或阻塞流。3.公路幾何設計第四節公路交通系統設計平面：道路平面線形設計就是從線形的角度去研究由直線、圓曲線和緩和曲線三個要素的選用和相互間的組合等問題。縱斷面：縱斷面設計的工作是當陸地表面起伏劇烈，不能滿足汽車的動力性能和平穩性要求時，就需要對道路經過的區域進行填挖處理，以保證汽車安全、快速通過，同時還要考慮經濟性及對環境的影響等。橫斷面、路側與視距：道路橫斷面是指中線上任意一點的法向切面，它由橫斷面設計線和地面線組成；路側是指從車道外邊緣到用地界或道路紅線邊界的范圍；行車視距是否充分，直接關系到行車的安全與速度，是道路使用質量的重要指標之一。選線定線：選線是在規劃道路的起終點之間選定一條技術上可行、經濟上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。定線是根據既定的技術標準和路線方案，結合地形、地質等條件，綜合考慮路線的平面、縱斷面、橫斷面，具體定出道路中線的工作。平面交叉：如何正確設計平面交叉口、合理組織交通，對提高交叉口的車速和通行能力、減少延誤和交通事故、避免交通阻塞，保障行車通暢，都具有重要意義。立體交叉：是否采用立體交叉應根據道路、交通、環境及自然條件，經過技術、經濟及環境效益的比較和分析后慎重確定。4.交通安全設施第四節公路交通系統設計圖

護欄示意圖護欄是一種縱向吸能結構，通過自體變形或車輛爬高來吸收碰撞能量，從而改變車輛行駛方向、阻止車輛越出路外或進入對向車道，最大限度地減少對駕乘人員的傷害。4.交通安全設施第四節公路交通系統設計圖

道路交通標志示意圖道路交通標志是以顏色、形狀、字符、圖形等向道路使用者傳遞信息，用于管理交通的設施。交通標志應結合道路及交通情況設置，通過交通標志提供準確及時的信息和引導，使道路使用者順利快捷地抵達目的地，促進交通暢通和行車安全。4.交通安全設施第四節公路交通系統設計圖道路交通標線示意圖道路交通標線是由施劃或安裝于道路上的各種線條、箭頭、文字、圖案及立面標記、實體標記、突起路標和輪廓標等構成的交通設施。設計時要實現向道路使用者傳遞有關道路交通的規則、警告、指引等信息的作用，可以與標志配合使用，也可以單獨使用4.交通安全設施第四節公路交通系統設計圖

隔離設施示意圖隔離設施按構造形式可分為金屬網、鋼板網、刺鐵絲網和常青綠籬四大類。隔離設施的形式選擇必須考慮各種類型隔離設施的性能、經濟性、美觀性，以及與道路周圍環境的協調性和施工條件、養護維修條件等因素。4.交通安全設施第四節公路交通系統設計圖

防眩設施示意圖防眩設施是在夜間行車時，為防止駕駛員受到對面來車前照燈眩目而采用的設施。設置在區分上下行車道的中央分隔帶上，多用于有四條以上車道的高速公路、一級公路和城市快速路。設置路段多為高架橋、填方路段，也結合道路設計速度、線形等的需要而采用。5.停車區與服務區第四節公路交通系統設計高速公路應根據規劃在互通式立體交叉范圍內或沿線布設停車區，以滿足車輛停車、休息等需要。高速公路停車區一般對稱布置在主線兩側，比服務區規模小，區內主要提供停車處、廁所、小型休息桌椅等，部分還設置加油站。圖

停車區示意圖5.停車區與服務區第四節公路交通系統設計高速公路的服務區是為駕乘人員提供中途休息、進餐等服務，以及為車輛提供停車、加油、維修等必要服務的場所。服務區應包括停車場、公共廁所、休息室、加油站、維修站、餐廳、商店、綠地等設施圖

服務區示意圖Contents第一章公路交通運輸系統概述第二章公路交通規劃與設計第三章公路交通基礎設施第四章公路運載工具第五章公路交通運輸組織與管理第三章公路交通基礎設施第一節路基基礎設施第二節路面基礎設施第三節

橋涵基礎設施第四節

隧道基礎設施第三章公路交通基礎設施第一節路基基礎設施第二節路面基礎設施第三節

橋涵基礎設施第四節

隧道基礎設施

1.1路基的基本概念路基指的是按照路線設計位置和一定技術要求修筑的作為鐵路和公路基礎的帶狀構造物。公路路基一般是用土或石料修筑而成從材料上分，路基可分為土質路基，石質路基，土石混合路基三種。路基的基本概念1.1路基的基本概念高于原地面高程的填方路基稱為路堤（Embankment），低于原地面的挖方路基稱為路塹（Cutting）。路基承受行車荷載和路面自重的作用，深度在路基頂面0-0.8(1.2)m范圍稱為路床、0.8(1.2)m-1.5(1.9)m稱為路堤。0-30cm稱為上路床；30-80(1.2)cm稱為下路床。堅固的路基是路面強度與穩定性的重要保證。

路基的基本概念路基橫斷面1.承載能力(BearingCapacity)

是結構承受荷載的能力，應滿足相應的指標和標準要求。路基各個部位的各種應力在容許的范圍內保證路基結構不發生沉陷、路面破壞等各種破壞。2.穩定性(Stability)是路基結構的穩定性是在降水、氣溫、環境變化等條件下仍能保持其原有特性的能力。包括路基水穩定性、溫度穩定性、開挖穩定性等。3.耐久性(Durability)

路基的耐久性是在車輛荷載的反復作用與大氣水溫周期性的重復作用下的性能變化特性。道路工程有較長的使用年限，因此，路基工程要求有很好的耐久性能。1.2使用性能要求1.3路基設計（1）選擇路基斷面形式，確定路基寬度、高度和邊坡坡率；（2）選擇路堤填料與壓實標準；（3）確定路基干濕狀況和結構回彈模量；（4）路基排水系統布置和排水結構設計；（5）路基邊坡穩定性分析；（6）路基防護與加固設計；（7）附屬設施設計

1.4路基施工(1)路基施工前的準備工作組織準備

建立施工隊伍、明確施工任務；

制定規章制度、確立施工目標。技術準備

現場勘察、施工組織計劃、施工前的技術交底、場地整理、

施工原材料和機械設備的工藝性試驗物資準備

勞動力調配、機具配置、材料供應計劃

1.4路基施工(2)路基施工的基本流程和方法熟悉設計文件，做好準備工作組織人員，準備機械物資清理場地，修建臨時設施選擇筑路材料，并進行材料試驗擬定施工方案，確定施工工藝按照流程施工，逐項檢查，準備驗收基本流程：基本方法：人工及簡易機械化：手工工具、勞動強度大、進度慢、工程質量難以保證綜合機械化施工：效率高、需要科學地嚴密組織施工水力機械化施工：適用于電源和水源充足、挖掘松散的土質和地下鉆孔爆破法：石質路塹開挖、凍土、泥沼、清除路面、開石取料第三章公路交通基礎設施第一節路基基礎設施第二節路面基礎設施第三節

橋涵基礎設施第四節

隧道基礎設施

路面基礎設施組成面層：上面層、中面層、

下面層基層（包括底基層）墊層（功能層）分層鋪筑1-面層；2-基層（包括底基層）；3-墊層；4-路緣石；5-硬路肩；6-土路肩；i-路拱橫坡足夠的承載能力良好的穩定性長期服役耐久性良好的表面平整度與抗滑性能瀝青路面結構優點：表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養護維修簡便、適宜于分期修建。必須滿足高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性、耐疲勞性能、抗老化性能、抗滑性能、防滲性能等基本要求。常見的損壞現象有裂縫、車轍、松散、剝落和表面磨光等，大體上可分為結構性破壞和功能性破壞兩類。水泥混凝土路面結構優點：強度高、穩定性好、耐久性好、夜間能見度好。必須具有較高的抗彎拉強度和耐磨性能、良好的耐凍性、盡可能低的膨脹系數和彈性模量。常見的損壞現象有斷裂、唧泥、錯臺、拱起、接縫擠碎等。路面設計理論與方法彈性力學多層結構承受多個圓形荷載的分析；控制路面結構主要性能的設計指標體系；符合我國當前交通狀況的荷載模式及交通分析方法；完整的設計參數指標、標準、測試儀器與方法；切實可行的設計計算方法系統。柔性路面設計理論與方法建立了彈性力學層狀結構，彈性地基板體結構模型；綜合考慮荷載應力與溫度應力作用并應用可靠度分析的設計體系與方法；地基支承、疲勞效應、動力效應等一整套設計參數的取值與測試方法。剛性路面設計理論與方法路面使用性能與評價

路面結構承載能力

承載能力接近于臨界狀態時，路面的損壞達到嚴重狀態，此時必須采取改建措施（設置加鋪層等）以恢復或提高其承載能力。路面抗滑性能與路面的宏觀粗糙度、路面表面的排水性能及潮濕程度有關。高速行車時，路面粗構造起主要作用，由構造深度表征其性能，采用鋪砂法來測量。第三章公路交通基礎設施第一節路基基礎設施第二節路面基礎設施第三節

橋涵基礎設施第四節

隧道基礎設施一、橋涵基礎設施基本類型和功能特點最常見的橋涵類型之一，由橫跨支撐結構的梁組成，可以是簡支梁、連續梁或懸臂梁梁橋采用弧形結構，通過弧形的受壓構件將重力轉移到橋墩上，并通過橋墩傳遞到地基拱橋通過斜拉索將橋面與支承塔連接的橋梁斜拉橋通過懸掛在主梁上的主纜和斜拉索來支承橋面的橋梁懸索橋由一個或多個預制的矩形或方形的混凝土框架構成，通常位于道路或鐵路下方，交通工具、人或動物等可以通過涵洞一、橋涵基礎設施總體規劃和設計要點對所處區域的交通需求進行全面分析，包括車流量、行車速度、交通組織等，以了解橋涵項目在整體交通網絡中的位置和作用交通需求分析根據交通需求和跨越障礙物的情況，選擇最適合的橋涵類型，如梁橋、拱橋、懸索橋等，以滿足項目的功能要求和經濟效益橋涵類型選擇定義橋涵的位置、長度、寬度和高度等規模參數，并考慮與周圍道路、交叉口和城市設施的銜接，確保橋涵的布局與周圍環境相協調規劃布局確定橋涵的支撐結構形式和材料，以滿足承載能力、穩定性和耐久性的要求，考慮自然災害和地質條件對結構的影響結構設計考慮橋涵的美學設計，使其與周圍環境和城市景觀相協調，增加橋涵的美觀性美學設計對橋涵項目進行經濟評估，包括建設成本、維護成本和未來的交通運營收益，確保項目的經濟效益可行性經濟效益評估橋涵項目對周圍社區和居民的影響，考慮噪音、震動和可達性等因素，減少負面社會影響社會效益在總體規劃中考慮橋涵的可持續性，包括設計壽命、材料回收利用等，以降低對資源的消耗和環境的影響可持續性一、橋涵基礎設施橋涵在設計、施工、運營管養中的智能化數字化技術橋涵設計智能化數字化技術智能建模與仿真橋涵施工智能化數字化技術橋涵管養智能化數字化技術數據驅動設計虛擬現實(VR)與增強現實(AR)建筑信息模型(BIM)人工智能(AI)優化設計數字化施工計劃智能機械設備遠程監控與控制虛擬現實(VR)與增強現實(AR)結構監測與健康評估智能檢測設備與維修機器人傳感器網絡大數據分析數字孿生模型無人機巡檢維修機器人激光掃描和三維建模一、橋涵基礎設施橋涵基礎設施的未來發展與創新通過傳感器、監測設備和數據分析，橋涵可以實現實時監測、遠程控制和預測維護，提高其健康狀況的可視化和可管理性智能化和數字化橋涵基礎設施的設計和建造將趨向于更加環保和節能，采用可再生材料、減少能源消耗、優化資源配置等將成為發展的方向可持續發展高強度、耐腐蝕、輕質化的材料將逐漸替代傳統材料，提高結構的性能和壽命，納米材料、自愈合材料等的應用也將為維護和修復提供更多創新解決方案新材料應用AI可以用于預測結構損壞、優化維護計劃、模擬不同荷載下的結構響應等，從而提高維護效率和準確性人工智能應用無人機、機器人以及自動化系統將能夠自主地巡檢和維修橋涵結構，這將減少人工巡檢的需求，提高維護效率，同時減少維護人員的風險自主監測與維護未來的橋涵基礎設施將更具可適應性和韌性，考慮到氣候變化和極端天氣事件，橋涵的設計將更加注重韌性，以確保在不利條件下的正常運行可適應性與韌性設計第三章公路交通基礎設施第一節路基基礎設施第二節路面基礎設施第三節

橋涵基礎設施第四節

隧道基礎設施1.隧道的概念四、隧道基礎設施隧道是埋置于地層中的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式。從隧道所處的地質條件來分可以分為土質隧道和石質隧道；從埋置的深度來分，可以分為淺埋隧道和深埋隧道；從隧道所在位置來分，可以分為山嶺隧道、水底隧道和城市隧道。從用途來劃分，可分為交通隧道、水工隧道、市政隧道和礦山隧道。公路隧道是專供汽車運輸行駛的通道。2.隧道勘察與選線隧道勘測技術隧道地質勘探涉及收集和分析有關圍巖體地質狀況的數據,這對于識別潛在危險和確保隧道穩定至關重要。隧道的地質勘察方法主要有遙感、物探、調繪、鉆探、挖探及原位測試等。隧道超前地質預報技術隧道超前地質預報是利用地質勘察技術對掌子面前方的地質情況及不良地質體的性質及位置進行探測、分析及預報，預測可能的發生風險，提前做好防治措施，從而達到隧道施工防災、減災的目的。四、隧道基礎設施111/383.隧道設計方法國際隧道協會認為，目前采用的地下結構設計方法可以歸納為以下4種設計模型。（1）工程類比法:以參照過去隧道工程實踐經驗進行工程類比設計的方法。（2）收斂-約束法:也稱特征曲線法。以現場量測和室內試驗為主的實用設計方法。（3）荷載-結構法:從主動地層壓力和被動地層抗力兩方面考慮地層對結構的作用以作用、反作用模型，采用結構力學理論進行設計的方法，例如，彈性地基圓環計算、彈性地基框架計算、溫克爾假定的鏈桿法等計算方法。（4）連續介質模型:包括解析法和數值法。數值計算法目前主要是有限單元法與有限差分法。四、隧道基礎設施112/384.隧道施工方法（1）鉆爆法。鉆爆法是以鉆孔、裝藥、爆破為開挖手段,以圍巖結構共同作用為支護設計理論,采用復合式襯砌結構,以鉆爆開挖作業線、裝渣運輸作業線、初期支護與防排水作業線、二次模筑襯砌作業線、輔助施工作業線為特點的隧道施工方法；（2）盾構法。盾構法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法。由盾殼、推進機構、取土機構、拼裝或現澆襯砌機構以及盾尾等部分組成；（3）TBM法。隧道掘進機（簡稱TBM）是通過開挖并推進式前進實現隧洞成型且帶有周邊殼體的專用機械設備。TBM主要分為盾構機、巖石隧洞掘進機、頂管機等類型。；四、隧道基礎設施113/384.隧道施工方法（4）沉管法。水下沉管隧道是由若干在預制場內進行預制鋼筋混凝土結構或鋼殼與鋼筋混凝土復合結構或鋼結構與混凝土復合結構的管節，分別浮運到現場，逐節沉放到水下，在水下將其相互連接并正確定位在已經開挖的水下溝槽內，其后輔以相關工程施工，使這些管節組合成為連接水體兩端陸上交通的載體；（5）懸浮隧道。懸浮隧道(submergedfloatingtunnel，SFT)也被稱為“阿基米德橋”，是一種跨越長大水域的新型交通構筑物，主要由依靠浮力懸浮在水下一定深度處的隧道管體、限制管體過大位移的錨固裝置以及銜接兩岸的駁岸段等組成；四、隧道基礎設施114/384.隧道施工方法（6）智能化施工。隧道智能化施工可定義為將信息化、機械化、自動化、智能化技術與先進的隧道建造技術相融合,通過對地質、結構、機械、人員、材料等信息的全面感知、泛在互聯、融合處理、主動學習和科學決策，面向隧道的施工方法；（7）工法轉換。在隧道建設中，由于施工條件、斷面變化、經濟成本以及地質等因素，常采用不同工法和多工作面施工的策略，這就涉及不同工法之間和同一工法下模式或工作面施工轉換的問題。四、隧道基礎設施115/385.隧道養護與運維伴隨隧道工程建設規模不斷加大，交通基礎設施不斷完善，因運營養護理念、維護技術和管理策略與隧道壽命周期息息相關，重點逐漸轉向隧道養護與運維。主要包含以下幾部分內容：隧道檢測隧道服役性能評價隧道病害處治與加固隧道運營災害與應急處置隧道運營管理四、隧道基礎設施116/38Contents第一章公路交通運輸系統概述第二章公路交通規劃與設計第三章公路交通基礎設施第四章公路運載工具第五章公路交通運輸組織與管理第四章公路運載工具第一節公路運載系統與運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計第三節電動公路運載工具原理與運用第四節智能公路運載工具原理與運用第四章公路運載工具第一節公路運載系統與運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計第三節電動公路運載工具原理與運用第四節智能公路運載工具原理與運用公路運載系統第一節公路運載系統與運載工具

公路運載系統是以交通網絡、運載工具、基礎設施為依托，以現代交通運輸管理技術和信息技術為基礎，以便捷、安全、高效和經濟為目標，組織實現客運與貨運的運輸工程管理系統。公路運載系統組成第一節公路運載系統與運載工具公路運載系統公路基礎設施運載工具運載對象（旅客、貨物）勞動者（駕駛員）公路防眩板公路綠化公交運載貨車運載公路運載系統組成第一節公路運載系統與運載工具公路基礎設施公路運載線路設施公路運載場站設施公路運載線路設施：由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道、防護工程、排水設施與設備、山區特殊構造物、交通標志以及路面綠植等構成。公路運載場站設施：由客運站（含公交車站）、貨運站、燃料補給站、高速公路服務區等具有實際生產功能和服務功能的站點設施公路運載工具第一節公路運載系統與運載工具乘用運載工具公交運載工具貨運運載工具純電動運載工具混合動力運載工具智能網聯運載工具公路運載系統與運載工具關系第一節公路運載系統與運載工具公路運載系統包含運載工具，運載工具作用于運載系統公路運載系統功能與特點第一節公路運載系統與運載工具（1）主要擔負中、短途運載任務。（2）銜接其他運輸方式的運輸。（3）當汽車運輸的經濟運距超過200Km以上時，或者其經濟運距雖短，但基于國家或地區的政治與經濟建設等方面需要，也常由汽車擔負長途運輸，如對邊遠地區或少數民族地區的長途運輸，或因救災工作的緊急需要而組織的長途運輸，以及公路超限貨物的點到點長途直達運輸等。（4）通過智能網聯信息，實現對公路運載的智能調度。功能：特點：第四章公路運載工具第一節公路運載系統與運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計第三節電動公路運載工具原理與運用第四節智能公路運載工具原理與運用一般公路運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計主要包括乘用運載工具、公交運載工具、貨運運載工具和特種運載工具。一般公路運載工具——乘用運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計

細分為基本型乘用車（轎車）、多用途車（MPV）、運動型多用途車（SUV）等，在其設計和技術特性上主要用于運載乘客及其隨身行李或臨時物品的，包括駕駛員座位在內最多不超過9個座位，主要以汽油作為能源補給。功能價值：最常見的一種交通工具，代步、載物、出行便利一般公路運載工具——公交運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計主要分為城市公交、中短途公交、長途公交。特點：行駛里程短，車速慢，票價低，空間相對較小，駕駛體驗欠佳。特點：以燃油車為主，經停的站點較少能實現城市與城市間的中短途通勤。

特點：運行時間長，行駛范圍廣，空間相對較大，舒適度相對較高一般公路運載工具——貨運、特種運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計

貨運運載工具主要包括普通貨車、自卸貨車、半掛，大部分以柴油作為能源動力，主要用于營運于煤礦、工礦廠區、長途物流等方面，根據核載噸數將貨車設計不同的軸數。

特種車輛包括油罐車、冷藏車、清掃車等，根據不同的應用場景和不同的載貨性質，賦予特種車輛不同的行使功能，從而去完成各自的工作任務。電動公路運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計新能源汽車燃料電池汽車電動公路運載工具是指采用非常規的車用燃料作為動力來源（或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。純電動汽車混合動力汽車結構簡單，電力資源豐富，長期目標結構復雜，繞不開發動機和變速箱，過渡目標核心部件電堆成本高，儲氫難度大，遠期目標智能公路運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計該運載工具的體系架構采用分層式結構，其結構擁有明確的接口體系以及遞進的性能表現，其中三大子系統包括：環境感知系統、智能決策系統、運動控制。第四章公路運載工具第一節公路運載系統與運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計第三節電動公路運載工具原理與運用第四節智能公路運載工具原理與運用電動公路運載工具定義與構型分類第三節電動公路運載原理與運用電動公路載運工具（Electricvehicle），是用一個或是多個電動機或是驅動電機為動力來源，符合道路交通、安全法規各項要求的公路交通運載工具。

最常見的電動公路載運工具包括電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。電動公路運載工具——電控系統第三節電動公路運載原理與運用整車控制器發動機EMS動力耦合裝置MCU電池組BMSCharger離合器發動機變速箱TCU減速器電動汽車動力系統控制整車模式控制能量管理工作點控制離合器控制再生制動控制扭矩控制故障診斷安全監控SOC平衡控制速比控制電動公路運載工具——電控系統第三節電動公路運載原理與運用

整車控制器（VehicleControlUnit，VCU）是電動載運工具各個電控子系統的調控中樞，它協調和管理整個電動載運工具的整體電子電器系統運行狀態。電動公路運載工具——電控系統第三節電動公路運載原理與運用

電機控制器（MotorControlUnit，MCU）

是電動載運工具特有的核心功率電子單元，通過接收整車控制器的行駛控制指令，控制電機輸出指定的扭矩和轉速，驅動車輛行駛。一種電機控制器的結構示意圖電動公路運載工具——電控系統第三節電動公路運載原理與運用

電池管理系統（BatteryManagementSystem)

是動力電池系統的“大腦”，主要對電池系統的電壓，電流，溫度等數據進行采集并監測，實現電池狀態監測和分析，電池安全保護，能量控制管理和信息管理功能。電池系統結構電動公路運載工具——純電動汽車第三節電動公路運載原理與運用動力電池作為唯一的儲能裝置，通過充電系統進行電能的補充；驅動電機作為唯一的動力裝置，動力電池向驅動電機輸出電能，電機驅動汽車前進。電動公路運載工具——混合動力汽車

混合動力汽車是指車輛驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛，車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由單個驅動系統單獨或共同提供。根據動力驅動的配置結構可分為串聯混合動力、并聯混合動力和串并聯混合動力車型。串聯式動力結構并聯式動力結構混聯式動力結構電機放置位置第三節電動公路運載原理與運用電動公路運載工具——燃料電池電動汽車

燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學反應產生電流，依靠電機驅動的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用，而不是經過燃燒，直接變成電能。第三節電動公路運載原理與運用第四章公路運載工具第一節公路運載系統與運載工具第二節公路運載工具運輸功能分類與設計第三節電動公路運載工具原理與運用第四節智能公路運載工具原理與運用智能公路運載工具第四節智能公路運載工具原理與應用智能公路運載工具即智能網聯汽車系統，其整體方案采用分層式體系結構，該結構擁有明確的接口體系以及遞進的性能表現，其中三大子系統包括：環境感知系統、智能決策系統、運動控制系統。環境感知系統——雷達感知系統第四節智能公路運載工具原理與應用優勢：1.縱向目標探測探測能力強；

2.可實現遠距離感知與探測；

3.靜態和動態目標均能作出高精度測量。劣勢：1.無法成像，無法進行圖像顏色識別；

2.對橫向目標敏感度低；

3.行人反射波較弱，對行人分辨率不高；

4.對高處物體以及小物體檢測效果不佳。激光雷達毫米波雷達優勢：1.完全排除光線的干擾； 2.可以輕易獲取三維信息; 3.有效距離一般是視覺系統的4-5倍; 4.解決近距離的橫向視覺盲區問題 5.低速狀態下對目標物的識別效果好 6.點云轉化需求算力較低；劣勢：貴環境感知系統——視覺感知系統第四節智能公路運載工具原理與應用優勢車道線檢測動態障礙物檢測、分類和預警交通標志的識別，比如識別紅綠燈和限速牌行人的準確檢測和預警價格便宜劣勢性能的提升主要依賴AI算法的提升對光照條件要求較高（逆光、團霧、風雪）對于訓練樣本的數據量要求非常大環境感知系統——多源傳感器信息融合第四節智能公路運載工具原理與應用

環境感知系統實時采集激光雷達、毫米波雷達、相機等傳感器信息，通過信息預處理、特征提取、信息融合等過程，進行行駛環境建模。多源融合感知優勢主要在于：信息的冗余性、完整性、時效性與可靠性均有保障和提升。}

基于模型的多源信息融合基于視覺信息的車道線檢測基于激光雷達的道路環境檢測基于毫米波的目標檢測智能決策系統第四節智能公路運載工具原理與應用參考路徑交規決策路徑決策軌跡規劃決策場景的分類和調度自動駕駛決策系統功能模塊基于上游感知系統對環境信息捕捉，對下游底層控制模塊下達指令，是決策規劃模塊的主要任務。同時，決策規劃算法對復雜的場景下精細化路徑規劃的綜合性能，也是衡量和評價自動駕駛能力最核心的指標之一。路徑與軌跡規劃DijkstraA*算法RRT算法PRM算法強化學習多項式擬合運動控制系統第四節智能公路運載工具原理與應用橫向控制縱向控制消除數學模型和物理模型差異性控制器PIDMPCDRL動力學建模控制器設計自動駕駛控制模塊LQRContents第一章公路交通運輸系統概述第二章公路交通規劃與設計第三章公路交通基礎設施第四章公路運載工具第五章公路交通運輸組織與管理第五章公路交通運輸組織與管理第一節公路交通運輸組織原則和特點第二節公路客運組織與管理第三節公路貨物運輸組織與管理第四節公路運輸服務績效管理第五章公路交通運輸組織與管理第一節公路交通運輸組織原則和特點第二節公路客運組織與管理第三節公路貨物運輸組織與管理第四節公路運輸服務績效管理

公路運輸組織內涵公路運輸組織是在公路運輸企業的生產和經營實踐中發展起來的關于公路運輸資源合理配置和利用的理論和技術。公路運輸組織包括公路客運組織、公路貨運組織和公路運輸服務績效管理三個方面的內容。公路運輸組織

公路運輸組織的基本原則公路運輸組織的基本原則包括安全、經濟、有序、可持續等方面的內容，具體如下：（1）安全性原則（2）效益最大化原則（3）有序化原則（4）可持續發展原則基本原則

公路運輸組織的特點公路運輸組織具有如下特點：（1）機動靈活，適應性強（2）可實現“門到門”直達運輸（3）中短途運輸速度較快（4）對數字技術要求較高特點

公路運輸組織的發展趨勢公路運輸組織的發展趨勢主要體現在一體化、數字化和綠色化三個方面，這些趨勢將推動公路運輸行業朝著更高效、智能化和環保的方向發展。（1）一體化一體化是指將公路運輸與其他交通方式（如鐵路、航空、水路）進行有機整合，以實現多式聯運和供應鏈的高效銜接。在一體化的發展趨勢下，公路運輸企業將積極參與多式聯運，與鐵路、水運、航空等交通方式進行銜接，形成完整的運輸網絡。

公路運輸組織的發展趨勢（2）數字化數字化是指公路運輸組織在運營管理中廣泛應用信息技術和數字化手段，以提高運輸智能化、信息化和服務水平。未來，公路運輸將借助物聯網、大數據、人工智能等先進技術，建立數字化平臺和系統，實現車輛遠程監控、運輸數據分析、智能調度等功能。通過數字化，公路運輸企業可以實現運輸過程的實時監控和管理，優化運輸路線和資源配置，提高運輸效率和服務質量，同時為用戶提供更便捷、個性化的運輸體驗。

公路運輸組織的發展趨勢（3）綠色化綠色化是指在公路運輸組織中推廣節能環保技術，減少碳排放和資源消耗。在綠色化發展趨勢下，公路運輸企業將積極采用綠色交通工具，如電動汽車、氫燃料車輛等，減少尾氣排放和空氣污染。此外，優化車輛調度和路線規劃，降低空駛率和行駛里程，提高運輸能效，也是綠色化發展的重要措施。第五章公路交通運輸組織與管理第一節公路交通運輸組織原則和特點第二節公路客運組織與管理第三節公路貨物運輸組織與管理第四節公路運輸服務績效管理

公路客運組織概述