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交通运输组织学

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交通运输组织学教案

教材：

运输组织学，杨浩主编，中铁出版，2003年第一版。

课程内容：

概述、需求分析、能力、规划、客货运组织、线网与枢纽工作组织、计划与调度等。

教学手段：

以Powerpoint电子教案为主，结合板书。

教学思想：

1.教授包括运输组织基础知识、研究方法外，结合教材适当介绍运输组织领域最新发展，使教学更多贴近当前运输生产实际；

2.强调有方向性的自学；

3.强调理解课程内容，增强学生良好运用知识的能力；

4.要以学生了解最基础的运输组织理论为目的，不要求学生掌握全部运输组织理论。

第一章概述（主要为电子教案）（5-6课时）

目的：

掌握交通运输概念及研究主要思路。

重点：

交通运输概念和运输生产过程。

问题：

交通运输系统包括哪些研究内容。

第一节交通运输系统概述

重点：

交通运输与现代交通运输

一、沿革：

重点为交通和运输的概念。

注意广义上的交通和现代交通的区别。

从交通运输业的发展引出其四大特征。

二、现代交通运输系统

结构：

工具、线网、组织系统；

功能：

人、物流动。

注意被动和主动。

特征：

社会；技术；市场；产品。

现代交通运输业特点，直接决定研究内容。

三、发展（环境，边缘学科---新领域）

现代科技：

例-----技术层面

社会：

全球化；分工；贸易-----需求层面

可持续性发展：

自然资源；环境污染；交通拥挤与事故-----经济与社会发展提出的新要求。

----------主要前沿领域：

见powerpoint

四、运输组织：

内容：

实践性；

特点：

范畴：

第二节运输生产过程的组织与管理

重点：

运输生产过程，达到了解研究领域及前沿，理解课程内容结构的脉络。

一、旅客运输组织：

图1-1。

研究内容：

预测、产品、计划、服务

二、货物运输组织：

图1-2。

发送：

运单、条件、合同；验收、存储；装卸及运输工具检查。

途中：

中转、变更、检修。

到达：

交接、卸、保管、交接。

研究内容：

预测、产品、计划、服务

----------注意：

旅客运输组织与货物运输组织的比较

三、交通流组织：

（另一研究方式）

任务：

需求管理；运行管理；径路；指挥；组织；计划。

方法：

组织和诱导。

四、场站作业组织：

准备、生产、辅助、服务

五、运输流程再造：

思想，要素，举例。

第三节运输市场

重点：

运输市场的结构和特征

一、运输市场的概念及其构成

概念：

掌握其四个方面。

构成：

需求者（如高速需求）；供给者（如公路）；中介者（如代理）；政府（宏观调空，如航空运输）。

研究运输领域涉及各个方面。

二、结构与特征

结构：

公、铁、水、航空、管道。

铁路特点：

运量；成本；全天侯；可持续性发展；高速、重载；社会功能和企业功能。

公路特点：

灵活、方便（门到门），市场化；高速、网络化与个体化。

水运特点：

经济、运量（范围不同）、特定运输领域。

航空运输：

高速。

特征：

1：

空间和时间性：

空间上、季节上都无法转移（五一、十一临时列车问题）（库存）

2：

派生性：

决定与生产发展（经济萧条期举例）。

3：

产品特点：

不可感知、不可分离、不可储存、不改变对象的性质和所有权。

4：

联合产品：

水、航空。

5：

市场准入问题：

WTO。

（怎么办：

富裕能力、规划、风险、服务等）

三、市场营销：

效用：

空间运输对象分布；时间的调配；形象；形态（形式：

服务等）。

程序：

第四节运输管制

重点：

1、运输管制的必要性和方式

2、运输补贴的必要性和方式

一、概述：

1．为什么要实行管制：

独占（垄断）、影响、社会性、国家安全及福利、供求关系

（航空）（污染、土地、）（公共汽车）（铁路）（时间、空间）

2．运输管制目标：

全面、合理、经济安全、均衡、运输业主利益。

（各交通方式发展、铁路的发展历程）（运价、基础设施）、（其它行业的影响）

（保证其它方面影响的均衡、如汽车数量控制）、（价格）

3．方式：

报酬率管制、营运比管制、价格管制、数量管制、服务品质管制。

举例：

（电厂）（公交公司）（铁路）（TAXI）

二、国家运输政策及交通运输法制体系

国家运输政策内容：

运输业的费率、路线、合并、退出等管制措施。

（略）

三、我国的运输管制及交通运输法规

四、运输补贴：

1、意义：

运输方式均衡发展的保证；管制的补偿；国民的福利。

2、政策目标：

城际：

主要总体上维持较低价格；个体上调节关系；保证国防事业需求；特定地区政策倾斜（铁路运价、航空铁路补贴、青藏公铁路、西部开发）

城市：

主要是公共交通（地铁和公交体系）；保证畅通；降低成本；改善环境；提高效率。

3、补贴的方式：

货币补贴及非货币补贴。

非货币补贴：

税费减免、经营协助、运输管制（高速公路建设、公交专用道及站点设置、准入制度等）

货币补贴：

直接补贴、间接补贴（国外国家贷款、机场建设费等、天津车站）

第五节交通运输组织现代化

重点：

1、创新的概念及其发展趋势

一、创新（略）

二、运输组织的技术创新：

集装箱运输、现代物流、EDI技术等。

三、集装箱：

简介（发展、趋势）

四、物流：

简介（概念、发展、趋势、技术）

五、EDI：

（概念、发展、优点）

六、运输组织创新（水运、铁路、航空公司）

现代企业制度

铁路发展趋势

思考题：

我国当前形势下针对各运输方式运输管制上应各自采取何措施，达到什么目的？

具体题目：

对公、铁、水、航空的管制内容和方式；总体上城际、城市运输如何通过管制调整各运输方式间关系。

组数：

6人1组，出报告，篇幅1000-2500字。

方式：

分工后完成并讨论。

考核方式：

课堂任意或指定小组成员回答问题。

第二章

运输需求分析和预测（6课时）

目的：

运输需求预测方法和需求管理的内容、方式。

重点：

基本预测方法思路、需求管理的方式。

问题：

运输需求管理可以通过什么方式进行？

第一节运输需求的概念及其特征

重点：

需求要素和需求影响因素

一、概述

1．概念：

愿望、支付能力。

2．要素：

流量、流向、流程、运价、流时、流速、结构。

（举例春节探亲流、民工流）

二、运输需求特征：

广泛性、多样性、派生性、规律性、不平衡性、部分可替代性

（商品经济的实质、小农经济）（）（附属与其它产品）（如何掌握、个体和流）（空时间）（电厂、石油华工产业）

三、需求产生：

客运：

公务、商务、探亲、旅游（生产和消费领域）

货运：

自然资源（包括劳动力）、生产力布局（上海、产品销地和原料产地）、生产和消费水平（对流运输）。

四、影响因素：

客运：

经济（京沪高速）、消费（日本）、人口、价格（公铁航竞争）、服务（营销）；

货运：

经济、政治（中苏）、技术（交通发展过程）、布局和能力（大陆桥）、价差（储备油）

五、运量预测函数和运量预测：

分清运输需求预测和运量预测（前者无条件的，多角度的；后者确定条件的）

第二节运输量预测的概念、原理与方法

重点：

基本预测方法思路

一、概念

1．概念

2．分类：

按活动范围：

宏观和微观（社会总运量与单支流）

按空间层次：

国际市场和国内市场（）

按预测时间：

短期、中期和长期预测（九广、大秦等例）

按预测方法：

定性和定量预测（可行性报告）

按预测对象：

单一预测和复合预测。

3．内容：

社会总运输量预测、各种运输方式的运量预测、地区之间的运量预测、运输企业在运输市场上的占有率预测

二、一般原理（略）

三、运量预测的一般方法

定性预测法主要包括运输市场调查法、德尔菲法等。

1．运输市场调查法（也称直接归纳法）基础：

历史数据和调查所得；方法：

归纳；应用：

数据较全、调查结果细致准确。

2．德尔菲法，又称专家预测法，基础：

专家的专业知识；方法：

匿名多轮征询整理和归纳、反馈后再征询整理和归纳；应用：

数据不全，难以预测方面。

具体操作过程：

选择专家（全重）、设计调查表（难度）、预测过程（3~4轮的反复并将其它意见及理由反馈）、意见趋向于一致后完成报告

定量预测方法可以归结为三大类比较常用的数学模型：

因果关系模型、时间关系模型、结构关系模型。

1．因果关系模型：

特点：

对过去和现在的指标数据进行分析，研究预测对象与影响因素之间的因果关系。

优点：

常可获得较高的精度，信息充分；缺点：

自变量、外生变量指标未来值的选择，本身就带有预测性，影响预测的精确程度。

常用的方法有：

回归预测、产值系数法、产运系数法、乘车系数法、重力模型、出行方式选择模型等等。

乘车系数法：

以总人口和平均每人乘车次数预测旅客发送量的方法。

产值系数法是根据预测期国民经济的总量指标，和确定的每单位产值所引起的货运量或客运量去预测总运量的方法，关键是要在长期的变化中把握住具体产值系数的变动趋势。

产运系数法是根据某种货物的运量随其生产总量发生变化的规律性预计未来运量。

回归分析是根据一个或几个自变量的变化，来预测另一个因变量变动的方向和程度。

重力模型主要用于预测客货运量在地区间的分布，是一种应用较广的分布模型。

出行选择模型：

当同一流向和起迄点的交通运输有多种运输方式或运行路线可供选择时，可以建立选择模型将运输量分配到各种运输方式或运行路线上。

2．时间关系模型

又称为趋势外推法，特点：

根据运量从过去到现在的运动变化规律，来推测未来运量。

优点：

需要数据少、简便，只要所研究的运量时间数列其趋势没有大的波动，预测效果就较好；缺点：

无法反映出运量变化的原因，对于由于影响运量变化的外部因素变化。

移动平均法就是借助移动平均数修匀资料数据的变动以描述其趋势的方法。

指数平滑法也是通过修匀历史数据中的随机成分去预测未来，但它所使用的修匀方法与移动平均法不同，它引入了人为确定的系数α以体现不同时期因素在预测中所占的权数。

3．结构关系模型

特点：

由多个方程组成的联立方程模型组。

优点：

于对经济运行具有较强的解释能力，因此近年来得到了普遍应用。

缺点：

复杂，掌握较困难。

最常用的经济计量模型是投入产出模型，利用区域间客货的O-D流资料，结合经济分析，以投入产出原理建立区域流模型，定义其为O-D关联模型，可以探求区域间关联的强弱，并对运输联系和经济活动的关系给予解释，同时也可以进行预测。

第三节运输需求管理与运输组织

重点：

需求管理的内容和对策

一、运输需求管理的产生背景

1．加强交通基础设施建设阶段（我国城市交通面临的局面）

2．提高交通网利用率阶段（铁路）

3．运输需求管理（物流）

二、运输需求管理的概念和内容

1．概念和目标：

概念：

对地点、时间、方式、路线的调控（高速与普通道路选择、新政策）

目标：

减少交通源（城市规划类型巴黎、旧金山、新德里等）、较少时空消耗（出租车管理等）、载荷平衡。

（公交管理：

空驶、公共交通优先、管制政策等）

2．基本原则：

有效的调节、供需平衡、不排斥扩大供给、与先进的道路交通管理及交通运输综合管理有机融合

3．内容：

时间上：

（上下班时间、弹性工作制等）、空间上（信息发布、收费制度改革、新交通方式等）；运输方式上（城铁、公交优先、停车、地铁普及）；管制措施（监控、规划、卫星城等）。

具体阶段：

出行产生阶段，尽量减少出行的产生；

在出行分布阶段，将出行由交通拥挤的终点向非拥挤的终点转移；

在出行方式选择阶段，将出行方式由拥挤的方式向非拥挤的方式转移；

在空间路线选择阶段，将出行由交通拥挤的路线向非拥挤的路线转移；

在时间选择阶段，将出行由交通拥挤的时段向非拥挤的时段转移，

4．主要手段：

改善运输系统外部环境、价格手段、非价格调节管理手段、技术手段（呼应具体管理内容）（政府、经济手段、出行量、新设备和管理方法）

三、运输组织对策（系统性、综合性、针对性、可行性）

1．机动车保有与使用的控制

车辆定额配给（上海、新加坡）、车辆拥有税（养车）、车库要求（停车位）、车等级控制（北京）、燃料和相应的车辆使用税。

2．各种机动车交通削减政策

交通安宁政策（步行街）、地区禁行（巴黎）、单双号行驶法（北京、上海等）、限制线路或指定线路（货车、绕行、北京等）、货车交通控制（许可证制度）

3．错时出行政策：

铁路“削峰平谷”、航空“红眼航班”

4．共乘措施：

促进公共交通（税收、补贴、专用道、轿车的限制措施）、合乘等。

5．价格策略：

票价（铁、公、航空）、区域收费（线路、许可证、停车）

思考题：

1、各种预测方法的应用情况？

2、需求管理政策评价及选择（从系统性、综合性、针对性、可行性考虑）？

具体题目：

Delphy法（2组）、定量预测方法举例（4组）；北京市城市运输需求管理应采取的政策（4组）（分析、政策各2组）。

组数：

6人1组，出报告，篇幅1000-2500字。

方式：

分工后完成并讨论。

考核方式：

提交报告，课堂任意或指定小组成员回答问题。

第三章

交通运输能力（8课时）

目的：

掌握各种交通方式关键地带的能力计算方法。

重点：

间断流的计算方法。

第一节交通运输能力的基本概念

重点：

交通运输能力的影响因素

一、生产能力与运输生产能力

1．特殊性：

从设备条件方面：

（固定设备和活动设备、配置协调性要求等）

系统的开放性、生产过程的动态性及生产活动的协同性、能力反映的综合性等特点。

（综合、由多种因素构成，生产线环节关系、总能力的描述）

运输产品特点要求能力储备。

（能力本身实质、最大与可通过量）

2．定义：

在一定的设备条件、交通交通、控制条件和环境条件下，单位时间内（一昼夜或一小时）能够生产的运输产品数量。

二、影响运输能力的因素

1．设备条件：

通道（线路和港站）（硬件，如公、铁通道，关键点：

道口、出入口、铁路区间、水路海峡、航道等）、运载工具（飞机数量、春运、各种方式的影响）

2．交通条件：

不同交通流分布；（出入口、停站）

3．控制条件：

管理条件（公路信号、铁路信号）

4．环境条件：

管理水平（道口、水路航道）。

三、运输能力的分类与表现形态

按运输方式：

公路（道口、出入口、通道）、铁路（车站、线路、机车车辆）、航空（机场、飞机数量及结构）、航运（港口、关键航道）

按运输过程及作业环节：

交通线路固定设备能力（铁路、公路、航运、通过能力或通行能力）、交通活动设备能力（公、铁、水、航空、运载能力）、交通港站能力（综合）。

按交通设施对交通流的影响：

连续流和间断流。

（交通流是否因外部原因中断、冲突等）

四、运输能力利用与能力计算的特点

1．运输能力负荷：

描述（数量和利用率）、利用率（技术负荷和经济负荷）。

分配。

2．运输能力的薄弱环节及其限制作用（铁路路网性、线路通过、车站等；公路拥挤路段）

3．无效能力：

必然性（运输流特点、设备要求）、影响（传递、实际能力）

4．运输能力储备：

原因（波动）、方式（能力计算值、运载工具储备等）

5．能力计算的当量换算：

（人公里和吨公里）

6．理想计算条件（前提）的假定性、现实状况的复杂性和评价的模糊性

第二节间断流运输能力计算

重点：

公路道口能力计算

一、铁路区间通过能力计算方法

1．概念：

条件，量。

2．影响因素：

区间、车站、机车、给水、供电设备。

（介绍）

3．基本原理（线路）

（1）通过原理

（2）不同线路运用（3）周期的确定思路（4）其它作业占用时间（5）可以实现的能力（6）运行组织办法影响

4．非平图计算方法：

扣除系数法

（1）思路

（2）基本数值介绍（不要求、加开客车的效益）。

最小间隔法

（1）思路

（2）列车种类组及其研究方法（3）最小间隔确定（4）缓冲时间的确定（5）特点（动态和静态、最大和可行）（6）应用情况。

二、典型道路交叉口通行能力计算方法

（一）无信号控制交叉口通行能力

1．条件：

主、次要线路介绍。

能力利用现状（主、次要线路）。

行车规则。

2．能力计算：

主要线路与通道能力相同；次要线路的通过能力须计算。

3．次要线路能力计算：

冲突点确定；（图3-2-2）

间隙时间与车辆通过时间：

（主要公路车辆分布、穿越临界时间、次要公路间距）

负指数分布与泊松分布

计算公式：

（见书）

（二）信号交叉口通行能力

1．条件：

交叉口类型；行车规则（红绿灯）。

2．能力计算：

整个路口、进口、车道。

3．车道能力计算：

直行道：

影响（对面左转等）；理解公式。

各因素的确定：

直右道：

与上同。

直左道与直左右道：

（左行车影响）

4．进口通行能力：

设有专用左转与专用右转车道：

倒推；

设有专用左转车道而未设专用右转车道：

倒推；

设有专用右转车道而未设专用左转车道：

倒推；

5．通行能力折减：

影响因素：

左转车数量；直行车数；

计算：

6．例：

（略）

三、航道通过能力计算方法

1．影响因素：

（概念：

船舶技术性能和运行组织方法）

航道和船舶：

天然航道区段通航尺度和人工运河及船闸的尺度与设备；航道通航及枯、中、洪水位的水深，历期的流速；天然航道的航标设置和过滩设备能力；航道困难地段的长度、数量及分布；船舶尺度；速度。

经济因素：

客流结构及适应情况；

自然因素：

运行组织因素：

2．天然航道通过能力的确定：

自由行驶区段和受限制区段；单对发船（图3-2-5）和成批对发船。

3．人工航道通过能力的确定：

单对通过和成批对发通过

四、机场跑道通过能力的计算方法

1．影响因素：

概念（进近航道同跑道）

飞机组合情况；进近速度；进入点至跑道入口的共用进近航道长度；最小空中交通时间间隔规划；时间误差和共用进近航道的速度误差；允许最小时间间隔偏差的规定概率；各级飞机的平均占用跑道时间以及这些平均时间离差的大小。

2．只有到达形式的跑道通过能力计算：

速度不同情况下处理办法：

（空中安全距离、进入跑道时间、缓冲时间确定、整体跑道能力的确定）

3．混合跑道通过能力计算：

（通行规则、可以离去的时间、下一班到达飞机的要求时间、间隔时间、各种情况出现的概率、能力计算）

第三节连续流运输能力计算

重点：

影响因素

一、影响因素：

影响因素：

车道宽度（速度、车距）、侧向余宽（同、墙、路面、路肩）、纵坡（速度、上下坡、刹车效果）、视距（速度、超车）、沿途条件（设备）、交通条件（交叉干扰等）、路面使用质量（速度）；气候尤其是雨、雪、雾以及台风等（雪、北京大堵车、融雪药剂）。

能力控制点：

出入口（限制点）、匝道（概念、作用、实际效果）、交织区段（速度、安全距离要求、山路）、混合交通（超车、快行道、分速度控制）、城市道路、交叉口（缓解措施）、自行车道（道路设计的倾向）等。

二、计算原理：

1．基本通行能力：

（速度、最小车头间距）

2．可能通行能力：

（修正系数：

车道宽、侧向宽、大型车、视距、沿途条件、混行）

3．设计通过能力：

（不同服务水平）

三、道路服务水平：

（简介，不要求掌握）

第三节交通港站能力计算

重点：

无。

一、铁路车站通过能力及改编能力计算方法

（铁路车站能力的构成、铁路货车输送方法、结合提问）

（一）通过能力计算方法

1．影响因素（简介）

2．方法：

（简介）

（二）改编能力计算方法（什么是改编、为什么改编）

1．驼峰能力简介

2．编组能力简介

二、铁路车站客货设施能力计算方法

1．客运服务设施能力：

客运站能力组成：

（候车室、行包房、通道和进出站口、售票）。

2．货运设备作业能力：

仓库、货棚、站台及堆货场的能力、集装箱场能力、零担货物中转站台作业能力、装卸线作业能力、装卸机械的生产能力。

三、港口通过能力计算方法（仅介绍影响因素）

1．主要因素：

货类结构、港口设施和设备（进港航道、锚地、泊位、仓库和堆场、其他辅助设施和设备）、港口的总体布置、装卸工人和机械司机、自然条件、经营管理水平。

2．计算（略）

四、机位容量的计算方法（仅介绍影响因素）

1．影响因素：

机位数目和型别；机位占用时间；需要服务飞机的型别。

2．计算（略）

思考题：

各种交通方式下能力计算方法的相关研究。

具体题目：

铁路区间（双线自动闭塞）、铁路客货运站（构成）、公路道口（举例查定）、城市公路（出入口修正）、航空或水运场站（任选）的能力构成及其确定办法。

（每题目两组）

组数：

6人1组，出报告，篇幅1000-2500字。

方式：

分工后完成并讨论。

考核方式：

提交报告，课堂任意或指定小组成员回答问题。

第四章

交通运输组织工作基础与总体规划（6课时）

目的：

掌握各种设备及产品的规划原则及基本理论。

重点：

固定设备规划。

预备知识：

规划的作用（我国路网的发展与规划、秦时驿道建设、现机场的布置等、路网的合理发展与运用效率）

规划的难度及问题（理论难度、最优化问题；实施的难度、各交通方式竞争、调控问题、区域间经济发展的不平衡问题、大交通观念；执行的难度、运输企业独立性与平衡问题。

）

规划的内容（线网，包括航空；港站；运载工具；运输产品；运行计划）

第一节交通运输网与通道规划

重点：

通道与路网的规划的原则与思路？

预备知识：

线网描述：

通道（不同交通方式合理分工条件下总体性规划，如沿江通道）、线网（各交通方式独立发展、各级线网独立发展）、不同等级线路的发展。

（航线）

一、交通运输线路

1．运输线路分类：

按方向：

单双向（范围，如铁路的单、复线）、

按允许速度：

高速、快速、普通；

按建设标准：

铁路1、2、3级铁路（按设备、流量、作用）；公路高速、1、2、3、4（出入口控制、流量、设计年限）；

按作用：

（铁路的主干线、干线、支线、地方铁路（临管线）、专用线；公路的国道、省道、县道、乡道、专用公路。

）

2．主干、支线作用：

主干线负责区域间交流作用、支线负责集散车流的作用、干线则负责衔接支线与主干线。

3．分布原则：

数量、结构、分布有效组合；主干线能力及设备质量及可靠性、支线强调建设密度及集散作用。

4．铁路主要干线分布。

（略）

二、交通运输通道（交通走廊）

1．概念：

客货流量集中，不同交通方式合理分工，其它配套工具。

2．作用：

骨干、合理分工、管理、大交通观念（大交通现阶段考虑不足）

3．层次结构：

国际通道（大陆桥等）

区际通道（运煤通道）

区内通道（京津）。

4．通道类型：

按运输方式：

单一运输方式、铁水、公铁；按运输任务：

货、客、混合。

5．通道发展与协调：

能力协调（各种交通方式能力、协调问题、接口问题组织管理。

）

扩能：

硬件（铁路发展高速、重载、信息与安全；水运码头；公路大型专用车等）；软件。

三、交通运输网络规划：

1．构成：

战略规划（建设发展方向、重点项目、目标等）、网络规划（具体建设项目的落实）、工程规划（单一项目的建设计划）。

2．基本原则：

（1）与经济发展相协调（正面：

高速线建设问题；反面：

飞机场建设问题）

（2）与国土开发与城市化进程协调（青藏公路、川藏、新藏等公路）

（3）各运输方式综合协调发展问题（如何实现、靠市场还是靠计划、市场滞后性反应、金温线的建设）

（4）通道与枢纽协调发展问题（铁路京九分流与编组站建设）

（5）提高效率（最短路与竞争北京-太原）

（6）可持续性发展原则：

（高速公路问题）

（7）分层次原则（单双线建设）

（8）综合发展（各交通方式配合）

（9）程序

3．思路：

（主要是针对目前出现的问题重点介绍几点）

（1）注重整体性、综合性、前瞻性（解决城市交通问题思路）

（2）注重路网、信息网、服务网综合建设（青藏）

（3）把握国家、区域、地方三个层次协调

（4）体现协同、协调、协作三大基本要求（联运）

（5）综合管