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交通基礎/引言

來自華夏公益教科書
交通運輸的投入和產出

運輸是指人類、動物和貨物從一個地點到另一個地點的移動。交通運輸利用各種車輛,透過不同的基礎設施系統,將人員和貨物從一個地方運送到另一個地方。它不僅利用技術(即車輛、能源和基礎設施),還利用人們的時間和精力;不僅產生乘客出行和貨物運輸的預期輸出,還產生諸如空氣汙染、噪音、擁堵、事故、傷害和死亡等不利後果。如果說農業和工業是國家的軀幹,那麼交通運輸可以說是經濟的神經和血管。

圖1說明了交通運輸的投入、產出和結果。在左上角是傳統的投入(包括路面、橋樑等基礎設施)、生產交通所需的勞動力、基礎設施佔用的土地、能源投入和車輛)。基礎設施是土木工程的傳統領域,而車輛則是機械工程的重中之重。能源,就其為現有車輛提供動力而言,是一個機械工程問題,但設計系統以減少或最大限度地減少能源消耗需要超越傳統學科界限的思考。

在圖的頂部是資訊、運營和管理,以及旅客的時間和精力。交通運輸系統為人們服務,是由人們建立的,包括系統所有者和運營者,他們運營、管理和維護系統,以及使用系統的旅客。旅客的時間既取決於自由流動時間(這是基礎設施設計的結果),也取決於因擁堵造成的延誤(這是系統容量與其使用情況的相互作用)。在圖的右上角是交通運輸的不利後果,特別是其負外部性

  • 透過汙染,系統消耗健康並增加發病率和死亡率;
  • 由於危險,他們消耗安全併產生傷害和死亡;
  • 由於喧囂,他們消耗寧靜併產生噪音(降低生活質量和財產價值);以及
  • 透過排放碳和其他汙染物,他們損害環境。

所有這些因素日益被視為交通運輸成本,但最值得注意的是環境影響,特別是對全球氣候變化的擔憂。圖的底部顯示了交通運輸的輸出。交通運輸是經濟活動和人們生活的核心,它使他們能夠從事工作、上學、購買食物和其他商品,並參與構成人類存在的所有活動。更多的交通運輸,透過增加到達更多目的地的可達性,使人們能夠更好地實現個人目標,但也需要更高的個人和社會成本。雖然“交通問題”通常用擁堵來解釋,但這種延誤只是具有許多成本甚至更多益處的系統的成本之一。此外,透過改變可達性,交通運輸塑造了土地的開發。

模態和聯運

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交通運輸通常被分為基礎設施模式:例如公路、鐵路、水路、管道和航空。這些可以進一步細分。公路包括不同的車輛型別:汽車、公共汽車、卡車、摩托車、腳踏車和行人。交通運輸可以進一步分為貨物和客運,以及城市和城際運輸。客運分為公共(或大眾)交通(公共汽車、鐵路、商業航空)和私人交通(汽車、計程車、通用航空)。

這些模式當然相互交叉和相互連線。鐵路和公路的同級交叉口,多式聯運轉運設施(港口、機場、碼頭、車站)。

在同一次旅行中,通常使用不同的模式組合。我可能會步行到我的汽車,開車到停車場,步行到班車,乘坐班車到我大樓附近的站點,然後步行到大樓,在那裡乘坐電梯。

交通運輸通常被認為是在建築物之間(或從一個地址到另一個地址),儘管許多相同的概念適用於建築物內。電梯和公共汽車的執行有很多共同點,倉庫裡的叉車和港口的起重機也是如此。

交通運輸工程通常由土木工程專業的本科生學習。並非所有學生都打算成為交通運輸專業人士,儘管有些人確實如此。鬆散地說,這門課程中的學生可能認為自己屬於以下兩類之一:打算專門從事交通運輸(或正在考慮從事交通運輸)的學生,以及不打算專門從事交通運輸的學生。其餘的土木工程通常分為兩組:“溼”和“幹”。“溼”包括研究水資源、水文和環境工程的學生,“幹”包括從事結構和岩土工程的學生。

交通運輸專業的學生

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交通運輸專業的學生除了這門課程是畢業的必修課之外,還有明顯的學習動機。交通運輸工程是進一步學習公路設計、交通工程、交通政策與規劃和交通材料的先決條件。我們希望,到學期結束時,你們中的許多人會將自己視為交通運輸專業的學生。然而,並非所有人都能成為交通運輸專業的學生。

"溼學生"

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我正在學習環境工程或水資源,我為什麼要關心交通運輸工程?

交通運輸系統對環境有重大影響(空氣、土地、水),無論是其建設還是利用。通過了解交通運輸系統的設計和執行方式,可以衡量、管理和減輕這些影響。

"幹學生"

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我正在學習結構或岩土力學,我為什麼要關心交通運輸工程?

交通運輸系統本身就是巨大的結構,具有非常特殊的需求和約束。只有瞭解這些系統,才能對這些結構(橋樑、基礎、路面)進行正確設計。車輛交通是這些結構上的動態結構荷載。

公民和納稅人

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每個人都參與社會並使用交通運輸系統。幾乎每個人都抱怨交通運輸系統。在發達國家,你很少聽到類似的關於水質或橋樑倒塌的投訴。為什麼交通運輸系統會引起如此多的抱怨,為什麼它們每天都會出現故障?交通運輸工程師只是不稱職嗎?還是存在更根本的原因?

通過了解系統作為公民,您可以努力改善系統。或者至少你可以用它來招待派對上的朋友。

人們常說,交通運輸工程的目標是“安全高效地移動人員和貨物”。

但這個目標(安全高效地移動人員和貨物)並沒有回答

誰、什麼、何時、何地、如何、為何?

本華夏公益教科書分為 4 個主要部分

思考問題

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  • 是什麼約束阻止我們實現交通運輸系統的目標?
  • 什麼是“交通問題”?

示例問題

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  • 確定一個交通問題(地方、區域、國家或全球)並考慮解決方案。研究各種解決方案的有效性。撰寫一份一頁的備忘錄,記錄問題和解決方案,並記錄您的參考資料。
  • LOS - 服務等級
  • ITE - 交通工程師學會
  • TRB - 交通研究委員會
  • TLA - 三字母縮略詞

關鍵詞

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  • 道路等級
  • 功能分類
  • 交通方式
  • 車輛
  • 貨運,客運
  • 城市,城際
  • 公共,私人

參考文獻

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華夏公益教科書