学习情境1 公路概论.docx
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学习情境1公路概论
情境1:
公路概论
工作任务1.1：
交通运输
的类型划分
学习目的
了解交通运输的各种类型。
任务描述
利用多媒体教学资源和教师的讲解，同学们能掌握各种交通运输类型的划分。
学习引导
本学习任务沿着以下脉络进行学习
第一步：
结合课件，教师讲解相关知识；
第二步：
展示各种运输类型图片；
第三步：
掌握各种运输类型概念。
单元学习1.1：
交通运输
的类型划分
根据各种交通运输方式的技术设备特征，目前运营成熟的现代化交通运输方式有铁路、水路、公路、航空、管道等。
在社会主义条件下，上述五种运输方式联结成为统一的交通运输系统。
图1-1综合运输系统图
1.水路运输
水路运输的投资省、运输能力大、占地少、干线运输成本和能耗最低。
在有条件的地方，水路运输应成为大宗和散装货物的重要运输方式之一，也可以承担沿海内河的客运任务。
人类使用船舶作为运输工具的历史，几乎和人类的文明史一样悠久。
从远古的独木舟到现代的运输船舶，大体经历了4个时代：
舟筏时代、帆船时代、蒸汽船时代和柴油机船时代。
水路运输在所有运输方式中式最为便宜的运输工具，但运输速度最慢，其系统技术特性体现在以下几个方面：
运输能力大、能源消耗低、单位运输成本低、续航能力大、劳动生产率高以及受气候和商港限制且可及性低、航速低。
2.铁路运输
纵观铁路的发展与人类的科技文明，可以发现两者是互为因果的关系：
一方面，由于铁路的铺设使得人类可以开发更多的资源，再利用这些开发出来的资源丰富人类的生活，致使科学技术更加发展；另一方面，也由于科技的发展而改善了铁路运输的技术层次，是铁路在行车控制与能源利用效率方面都能更加趋于完善。
然而，自19世纪末，小汽车开始逐渐普及以后，使得铁路在营运上受到了重大的影响，但这也促使铁路在营运与管理技术方面加以改善。
我国的铁路运输发展由于受到清政府的闭关政策的影响在发展时间上落后西方国家甚久，但自新中国成立以来，我国铁路建设有了统筹的规划和统一的标准，进入了一个新的大展时期。
铁路运输近200年的历史，从其发展过程中可以看出，铁路运输系统的建设有其时代意义以及历史背景，铁路运输所具有的一些特征，是其他现代运输工具无法取代的。
它适应性强、运输能力大、安全性好、列车运行速度较高、能耗少、环境污染程度小、运输成本较低、资本密集且固定资产庞大、设备庞大不易维修且战时容易招致破坏、有效使用土地等。
3.公路运输
公路运输投资省、建设周期短、机动灵活，可以对城乡广大地区实现门到门直达运输，它是短途客货运输的中坚力量。
随着公路状况的改善，汽车技术的发展，公路运输在工农业产品以及短距离客运中的作用越来越大。
公路运输的技术经济特征。
包括：
技术经营性能指标好；货损货差小，安全性、舒适性不断提高；送达快；原始投资少，资金周转快，回收期短；单位运输成本较高，且污染环境等。
公路运输系统的基本设施。
包括：
公路、交通控制设施、普通道路控制系统、高速公路交通控制系统、汽车、汽车站等。
4.航空运输
航空运输是指使用航空器运送人员、行李、货物、邮件的一种运输方式。
航空运输的历史可以追溯到19世纪70年代，如今航空运输业已经发展成为一个规模庞大的行业。
我国筹办名用航空运输始于1918年，航空事业在新中国成立以前的30年里发展缓慢，成立后得到了较快的发展，目前我国民航已经拥有大中小各种类型的飞机配套的机群。
航空运输之所以在短短半个多世纪内得到快速的发展与其自身的特征密不可分。
它具有：
高科技性；高速性；高度的机动灵活性；安全可靠性和舒适性；建设周期短、投资少、回收快；运输成本高等。
5.管道运输
管道运输时使用管道输送流体货物的一种运输方式，所输送的货物主要是油品（原油和成品油）、天然气（包括油田伴生气）、煤浆及其他矿浆。
我国是最早使用管子输送流体的国家，就是使用打通的竹子。
经过不断的努力发展，截至2002年，我国已经建成输油、气干线管道3.67万km.。
管道运输的运量大；占用地少；投资少，自动化水平高，运营费用低；耗能低、损耗少，安全可靠，运输费用低等。
工作任务1.2：
道路
的类型划分
学习目的
了解道路的各种类型。
任务描述
利用多媒体教学资源和教师的讲解，同学们能掌握各种道路类型的划分。
学习引导
本学习任务沿着以下脉络进行学习
第一步：
结合课件，教师讲解相关知识；
第二步：
展示各种道路类型图片；
第三步：
掌握各种道路类型概念。
单元学习1.2：
道路
的类型划分
道路是供各种车辆（无轨）和行人通行的工程设施。
按其使用特点分为城市道路、公路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。
一、城市道路
1、快速路
城市道路中设有中央分隔带，具有四条以上机动车道，全部或部分采用立体交叉与控制出入，供汽车以较高速度行驶的道路。
又称汽车专用道。
快速路的设计行车速度为60-80km/h。
2、主干路
连接城市各分区的干路，以交通功能为主。
主干路的设计行车速度为40-60km/h。
3、次干路
承担主干路与各分区间的交通集散作用，兼有服务功能。
次干路的设计行车速度为40km/h。
4、支路
次干路与街坊路（小区路）的连接线，以服务功能为主。
支路的设计行车速度为30km/h。
图1-2某城市道路
图1-3
杭州市丽水路
图1-4杭州市
湖墅南路
图1-5杭州市塘河路
图1-6
某城市道路效果图
二、公路（按使用任务、功能和适应的交通量划分）
根据我国现行的《公路工程技术标准》（JTJB01-2003），公路按使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级：
1.高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路
四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000~5000辆；六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量45000~80000辆；八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000~100000辆。
图1-1某高速公路
图1-1某一级公路
2.一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路
四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000~30000辆；六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000~55000辆。
3.二级公路为供汽车行驶的双车道公路
双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000~15000辆。
图1-3某二级公路
图1-4某三级公路
4.三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路
双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000~6000辆。
5.四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路
双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下,单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。
图1-5某四级公路
图1-6
张家界天门山公路
三、公路（按行政等级划分）
公路按行政等级可分为：
国家公路、省公路、县公路和乡公路（简称为国、省、乡道）以及专用公路五个等级。
一般把国道和省道称为干线，县道和乡道称为支线。
（1）国道是指具有全国性政治、经济意义的主要干线公路，包括重要的国际公路，国防公路、连接首都与各省、自治区、直辖市首府的公路，连接各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。
国道中跨省的高速公路由交通部批准的专门机构负责修建、养护和管理。
（2）省道是指具有全省（自治区、直辖市）政治、经济意义，并由省（自治区、直辖市）公路主管部门负责修建、养护和管理的的公路干线。
（3）县道是指具有全县（县级市）政治、经济意义，连接县城和县内主要乡（镇）、主要商品生产和集散地的公路，以及不属于国道、省道的县际间公路。
县道由县、市公路主管部门负责修建、养护和管理。
（4）乡道是指主要为乡（镇）村经济、文化、行政服务的公路，以及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡与外部联络的公路。
乡道由人民政府负责修建、养护和管理。
（5）专用公路是指专供或主要供厂矿、林区、农场、油田、旅游区、军事要地等与外部联系的公路。
专用公路由专用单位负责修建、养护和管理。
也可委托当地公路部门修建、养护和管理。
工作任务1.3：
中国公路的发展历史
学习目的
了解中国公路的发展历史。
任务描述
利用多媒体教学资源和教师的讲解，同学们能了解中国公路的发展历史。
学习引导
本学习任务沿着以下脉络进行学习
第一步：
结合课件，教师讲解相关知识；
第二步：
展示各时期的公路图片；
第三步：
了解中国公路的发展历史。
单元学习1.3：
中国公路的发展历史
中国公路的发展大体经历了如下三个阶段：
1.古代道路（公元前21世纪～公元1911年）
早在公元前2000年，我国已出现可行驶牛、马车的道路。
秦朝时期，强调“车同轨、书同文”。
公元前2世纪，我国通往中亚细亚和欧洲的丝绸之路开始发展起来。
唐代是我国古代道路发展的鼎盛时期，初步形成了以城市为中心的四通八达的道路网。
清代道路网系统分为三等，即“官马大路”、“大路”、“小路”。
“官马大路”分东北路、东路、西路和中路四大干线，共长2000多km。
2.近代道路（1912～1949年）
可细分为四个阶段：
一是清末和北洋政府时期，是中国公路的萌芽阶段，我国第一条公路是1908年在广西南部边防兴建的龙州至那甚公路，长30km。
截至1927年，全国公路通车里程约为29000km。
二是国民党政府时期（1927～1936年），是我国公路开始纳入国家建设规划阶段。
1927年国民党政府的交通部和铁道部草拟了全国道路规划及公路工程标准。
截至1936年6月，全国通车里程达117300km。
三是抗日战争时期（1937～1945年）。
由于战争的影响和破坏，公路发展缓慢。
截至1946年12月，全国公路总里程只有130307km
四是解放战争时期（1946～1949年）。
公路交通以军用为主，公路建设进展不大。
特别是国民党军队溃退时，公路遭到严重破坏。
截至新中国成立前夕，全国通车里程只有75000km。
3.现代公路（1949年以后）
细分为七个阶段：
一是国民经济恢复时期（1949～1952年），全国从上到下建立了公路管理机构，并建立了设计、施工和养护的专业队伍。
国家还颁布了一系列有关公路建设的重要法规，进行了全国公路普查，全国恢复并改善了原有公路。
截至1953年底，公路通车里程达12.6万km，有路面里程达5.5万km。
二是第一个五年计划时期（1953～1957年），是公路稳步发展阶段。
公路通车里程和有路面里程都增长了1倍，分别达到25.4万km和12.1万km。
桥梁达3.5万座、55.1万延米。
三是“大跃进”和国民经济调整时期（1958～1966年），是公路数量猛增，再进行巩固的阶段。
截至1965年底，公路通车里程达51.4万km，有路面里程达30.5万km，桥梁达10.4万座、156.6万延米，公路绿化里程达18万km。
四是十年动乱时间（1966～1976年）。
公路建设仍有发展，渣油路面发展较快，10年来增长了10万km。
截至1976年底，公路里程达82.3万km，有路面里程达57.9万km，桥梁达11.7万座、293万延米。
公路绿化里程达25.4万km。
五是从1978年至1985年。
这一阶段国民经济恢复较快,交通紧张问题凸现,交通运输系统内结构不合理问题逐渐暴露,国家开始着力调整国民经济结构,加强以铁路为中心的运输基础设施的建设,对公路建设也给予了相应重视。
国家计委、国家经委、交通部联合颁布了国道网规划,确定首都放射线12条、北南纵线28条、东西横线30条共70条国道,并采取措施加快发展公路建设,如允许省、市、自治区调整养路费收费费率,增加用于公路的改造,此阶段末期国家开始利用国际金融组织贷款修建国际标准高速公路,允许利用贷款、集资修路收取车辆通行费偿还贷款等政策。
至“六五”结束时,公路通车总里程增长到94.24万公里,其中一级公路422公里,四级及等外公路79.23万公里。
“六五”期间公路通车里程年均增长1.1万公里。
六是第三阶段为“七五”时期。
国家明确交通运输是国民经济发展的瓶颈产业,国务院批准设立公路建设专项基金和车辆购置附加费,专门用于公路建设。
根据我国人口密度大,车辆技术水平差异大,大量农用拖拉机、牲畜车上路运输的国情,首次明确提出汽车专用公路的概念,国家开始较大规模地建设汽车专用公路,1988年，我国第一条高速公路沪嘉高速公路建成,实现了我国大陆高速公路零的突破。
“七五”期末,公路通车总里程为102.8万公里,其中高速公路522公里,一级公路2617公里,四级及等外公路61.3万公里。
公路通车里程年均增长1.7万公里。
七是“八五”到目前为止。
“八五”初期,根据国民经济发展对交通运输的总体要求,为突出重点,在国道网规划基础上研究形成了“五纵七横”12条国道主干线规划,设想用二、三十年时间,逐步建成以二级以上汽车专用公路为主组成的国道主干线网。
国家继续在利用国际金融组织贷款如世界银行、亚洲开发银行、日本输出入银行贷款、日本海外经济协力基金贷款以及其他国外政府优惠贷款方面给予公路建设有力支持,同时为进一步扩大利用境外资本对我国公路行业的直接投资,国家计委、国家经贸委、外经贸部联合颁布了《指导外商投资方向暂行规定》和《外商投资产业指导目录》,将公路建设列为鼓励外商投资类。
这一时期我国公路建设利用外资成绩斐然,对加快我国公路建设事业发展,提高公路设计、养护、管理水平起到了极大的推动作用。
“八五”以来,公路建设的特点是高等级公路通车里程增长迅速,到1996年底,全国公路通车总里程已达118.6万公里,其中高速公路3422公里,在一些大经济区域内,已经形成或正在形成以高速公路为主的高等级干线公路网,如沈阳、大连、北京、天津、石家庄、德州、济南、青岛等环渤海湾地区,武汉、合肥、南京、上海、杭州、宁波等长江中下游地区以及广州、深圳、珠海珠江三角洲地区。
“九五”期间,计划集中力量建设“三纵两横”和两条重要国道主干线公路,除部分路段外,基本以高速公路或汽车专用公路贯通。
五年新增通车里程10万公里（含中西部地区约6万公里）,其中:
高速公路4000公里,汽车专用公路7000公里,一般二级公路25000公里。
到2000年,通车里程达126万公里,其中:
高速公路6141公里,汽车专用路2万公里,二级以上公路13万公里。
届时,以高等级公路为主的国道主干线形成规模效益,使东部地区干线公路拥挤状况明显缓解,中西部贫困地区交通条件有所改善,国边防公路得以加强。
三纵:
同江—三亚公路,全线除哈尔滨—长春、温州—宁德、漳州—汕头及湛江—海安等路段需转入“十五”计划建设外,其余基本建成;北京—珠海公路,全线除河南许昌—湖北大悟、武汉经岳阳—长沙及广东韶关—广州段需转入“十五”计划建设外,其余基本建成;重庆—北海公路,除重庆綦江—贵州遵义段及广西六寨—南宁段需转入“十五”计划建设外,其余基本建成。
两横:
连云港—霍尔果斯公路,新疆奎屯以东争取以高等级公路标准基本建成;上海—成都公路,除重庆长寿—湖北宜昌段对现有的公路改造外,其余争取以高等级公路标准基本建成。
两条重要干线:
北京—沈阳和北京—上海公路,争取基本建成。
2001—2010年重点建设“五纵七横”国道主干线中余下的“两纵五横”主要路段;加快建设国道主干线系统以外交通特别繁忙的其他高等级公路,改善和提高边境口岸公路标准,完成川藏、青藏等国防公路的整治和改造;积极扶持未通车的行政村公路建设,实现行政村基本通公路。
图1-7
高速公路“五纵七横”
《国家高速公路网规划》于2004年经国务院审议通过，这是中国历史上第一个“终极”的高速公路骨架布局，同时也是中国公路网中最高层次的公路通道。
《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以及横贯东西、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，简称为“7918网”，总规模约8.5万公里，其中：
主线6.8万公里，地区环线、联络线等其他路线约1.7万公里。
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－广州、包头－茂名、兰州－海口、重庆－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－银川、青岛－兰州、连云港－霍尔果斯、南京－洛阳、上海－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－成都、汕头－昆明、广州－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。
截至2011年底我国高速公路通车总里程达8.5万公里。
仅仅在2011年，我国新增公路通车里程7.14万公里，其中高速公路1.10万公里。
美国高速公路通车总里程约为10万公里，中国仍位居第二。
预计2012年中国高速公路仍将快速发展，并将在2013年超过美国，成为世界上高速公路通车里程最长的国家。
图1-72004年高速公路“7918”规划
工作任务1.4：
公路的组成及其特点
学习目的
了解公路的各部分组成。
任务描述
利用多媒体教学资源和教师的讲解，同学们能了解公路的各部分组成。
学习引导
本学习任务沿着以下脉络进行学习
第一步：
结合课件，教师讲解相关知识；
第二步：
展示各的公路各部分组成图片；
第三步：
掌握公路的各部分组成。
单元学习1.4：
公路的组成及其特点
一.公路的基本组成
包括：
路基、路面、桥梁、隧道、立交、通道、涵洞、防护与加固等构造物及排水设施，此外，还有各种沿线交通安全、管理、服务、环保等设施。
1.路基
路基在天然地表面按照道路的设计线型（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物，主要承受路面传递的行车荷载，是支撑路面的基础。
图1-8挖方路基
图1-9填方路基
2.路面
路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。
图1-10路面摊铺
图1-10路面碾压
图1-11
古代罗马道路路面结构
图1-12现代某道路路面结构
图1-13沥青路面
图1-14水泥混凝土路面
3.桥梁
桥梁是为公路跨越河流、山谷或人工建筑物而建筑的构造物。
图1-14法国米约大桥
图1-15杭州湾跨海大桥
3.隧道
隧道是公路根据设计需要为穿越山岭、地下或水底而建造的构造物。
图1-14全国第一隧西安至安康高速公路终南山隧道
图1-15华东第一隧：
台金高速公路苍岭隧道（全长7605米，隧道内路段呈“S”形走向）
4.立交
立交也叫立体交叉,利用跨线桥、地道等使两条相交的道路在不同的平面上交叉。
图1-16成都三环路龙潭互通式立交
图1-17某公路分离式立交
工作任务1.4：
公路的组成及其特点
学习目的
了解公路的各部分组成。
任务描述
利用多媒体教学资源和教师的讲解，同学们能了解公路的各部分组成。
学习引导
本学习任务沿着以下脉络进行学习
第一步：
结合课件，教师讲解相关知识；
第二步：
展示各的公路各部分组成图片；
第三步：
掌握公路的各部分组成。
单元学习1.4：
公路的组成及其特点
一.公路的基本组成
包括：
路基、路面、桥梁、隧道、立交、通道、涵洞、防护与加固等构造物及排水设施，此外，还有各种沿线交通安全、管理、服务、环保等设施。
（一）路基
（一）
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