交 通 运 输 工 程 导 论
土 木 交 通 工 程 学 院
交通运输工程导论
主 讲 人,温彦良
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第五节 空中载运工具
第二章 载运工具的运行特性
第一节 载运工具的类型
第二节 轨道载运工具
第三节 道路载运工具
第四节 水上载运工具
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5 其它载运工具 ----各种液体或气体输送管道、索道缆车、皮带
输送机等。
第一节 载运工具的类型
一 按照运输方式,载运工具可分为以下五类,
1 轨道载运工具 ----沿固定的轨道行驶，由电力、内燃机或蒸汽
作动力的各种车辆；
2 道路载运工具 ----汽车 (货车和客车等 )、无轨电车、摩托车等；
3 水上载运工具 ----各种螺旋浆船舶、水翼船、气垫船等；
4 空中载运工具 ----各种螺旋浆飞机、喷气式飞机、直升飞机等；
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具有不同使用性能的各种载运工具，分别适应于各种运输对
象在速度、容量等方面的不同要求。用户可以根据各自的目
的和要求，选择相应的载运工具。
图 2-1 各类载运工具的速度和能源消耗之间的关系
二 对各类载运工具的使用性能的期望,
1 速度快；
2 容量大（一次装载能容纳的旅客数或货物量）；
3 费用低（建设投资、运营管理、能源消耗等方面的费用）；
4 安全可靠（事故少、耗损少、准点等）；
5 对环境污染少（空气、水质和噪声等）；
6 舒适（对客运）性好等性能。
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第二节 轨道载运工具
单位重量的能源消耗最低，维护工作少，耐久性高，行驶平稳
舒适, 可适应不利的气候条件, 对环境的污染小 （ 蒸汽机牵引
除外 ）, 使用性能好, 运营费用低 。 但初期投资高, 通达性受
到限制 。
1,有轨电车
由 1辆,2辆或有时为 3辆车辆组成。每辆车有 4～ 6个轴，长 14～
23m。具有较好的动力特性和行驶舒适性，但运行速度低（通常
小于 20km/h），正点率低，单向输送能力一般低于 1万人 /h。逐
渐被 无轨电车 和公共汽车代替。
一 轨道载运工具的特点,
二、轨道载运工具的应用类型,
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2．轻轨交通列车
简称轻轨车，是对传统的有轨电车利用现代科技进行改造后的
各种现代有轨电车的总称，英文为 Light Rail Transit（ LRT）。
轻轨车可分为 4轴车, 6轴单铰接车, 8轴 双铰接车, 可单节运
行, 也可编组运行 。 一般车辆长度为 14～ 20m,铰接车辆长度
为 20～ 32m；车辆宽度为 2.5～ 2.8m。 轻轨车加速和减速性能好
（ 1～ 2m/s, 紧急制动时可达 3m/s ）, 最大速度通常为 70～
80km/h（ 有些能达到 100～ 125km/h）, 运行速度一般为 20～
35km/h。
与传统的 有轨电车 相比，车体更轻、结构更合理、更舒适方便；
与 地铁 相比，轻轨车轴重轻、转弯半径小，可在市区内较好地
绕避各类障碍物，但运行速度较低，输送能力较小，单向输送
能力为 1～ 3万人 /h。
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3．快速轨道交通列车
由 4轴车辆编组而成的电动列车, 在专用道上行驶 。 编组数一般为 3
至 8节, 也有少数线路超过 10节 。 在市中心区多为地下或高架形式,
在市郊多为地面或高架线路形式 。 每辆车长度为 16～ 23m,宽度为
2.5～ 3.2m。 平均运行速度为 30～ 50km/h,通过能力为 20～ 40对 /h,
单向输送能力可达 3～ 8万人 /h。
这种工具的旅客输送能力大，使用性能好，服务水平高，运营费小。
4,市郊铁路列车
位于市域范围内, 部分或全部服务于城市客运的城市间铁路, 主要
为城市郊区与中心区之间行程较长的通勤或短途旅客服务, 故也称
通勤铁路 。
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5．铁路客货运输列车
由机车牵引若干辆挂车组成的旅客或货物列车 。
我国旅客列车挂有 12～ 18节车辆, 分为软卧车, 硬卧车, 软座
车, 硬座车, 餐车, 行李车和邮政车, 每辆车的定员由 32人到
120人, 车辆自重约为 390～ 450kN,总重约为 510～ 640kN；
2001年全国铁路平均运行速度达到 69.4km/h。
货物列车由棚车, 敞车, 平车, 罐车, 保温车等车辆组成平均
长度为 14m,自重 219kN,总重 773kN,每延米 55.26kN； 2001
年的平均运行速度为 32.9km/h。
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6,高速铁路列车
由高功率机车牵引若干挂车, 或者同若干带动力的车辆一起组成
的列车 。 这种列车的最高速度可达到 250～ 300km/h以上 （ 1990年
的最高记录为 515km/h）, 平均运行速度可达到 160到 200km/h。 由
于它的速度快, 运量大,,能耗低, 舒适而安全, 对环境污染小,
经济效益好, 因而成为极有发展前途的一种中长途高速载运工具 。
7．其它轨道式交通车辆或列车
世界各国还应用不同的概念研制了多种轨道式车辆, 如,悬挂式
独轨车辆, 跨坐式独轨车辆, 中速或高速磁悬浮车辆, 自动化导
轨快速交通 AGT（ Automated Guide way Transit） 车辆, 低地板轻
轨列车 等 。
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2．机车类型及特点
机车按动力装置的不同分为蒸汽机车 (燃煤或燃油蒸汽机产生动
力 )、内燃机车 (柴油机或燃气轮机产生动力 )和电力机车 (外部供
应的电力作为动力 )。电力机车是轨道交通载运的主要发展方向。
二、车辆类型和基本组成
1,车辆类型和基本组成
按车辆有无动力配置可分为动车, 拖车 （ 或称为挂车 ） 。
动车：配置动力的车辆 。
拖车 （ 挂车 ）,不配置动力的车辆 。
动车组：多个动车与拖车连在一起的列车 。
机车：如果动车未设置承运旅客的空间而专门用于拖拉未配置
动力的拖车 。
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牵引力 即为作用在驱动轮轮周上的切向力。牵引力随车辆速度的
增加而下降 (见 牵引特性曲线 ) 。传到轮周上的牵引力不能超过
车轮同钢轨接触面上的粘着力，否则机车驱动轮便会打滑，发生
空转,这个牵引力限值称为粘着牵引力。
三、动力特征
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四,磁悬浮,会“飞”的列车
1 磁悬浮列车概况
磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的,同性相斥、异性相吸,
的特性并利用线性电动机作为牵引动力的最新颖的第 5代交通
运输工具。磁悬浮列车没有通常的轮轨系统。磁悬浮列车根据
所采用的电磁铁种类又可以分成 常导吸引型 和 超导排斥型 两类。
常导吸引型磁悬浮列车 是以常导磁铁和导轨作为导磁体，用气
隙传感器来调节列车与线路之间的悬浮间隙大小，其悬浮间隙
大小在 10毫米左右，列车的运行速度通常在每小时 300公里至
500公里范围内。
超导排斥型磁悬浮列车 是利用超导磁铁和低温技术来实现列车
与线路之间悬浮运行的，其悬浮间隙一般在 100毫米左右，这
种列车的最高运行时速可以达到 1000公里。
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2 磁悬浮列车的现状
?德国：现拥有一条长 34.5公里的载人磁悬浮列车试验线，其最高运
行速度可达每小时 450公里，载客时车速则为每小时 420公里。
?日本：已建成一条长度为 18.4公里的超导磁悬浮列车试验线，其最
高运行速度可达到每小时 550公里。
?我国：已经在中国上海浦东兴建成的商业性磁悬浮列车线。旅客从
龙阳路站到浦东国际机场乘坐磁悬浮列车仅需 6～ 7分钟的时间。如
果在即将兴建的京沪高速铁路线上采用磁悬浮技术，那么从上海到
北京的时间仅需 3个小时，比乘坐飞机慢不了多少。
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第三节 道路载运工具
一 道路载运工具的类型、尺寸和质量
汽车可分为客车和货车两大类。客车包括小客车、面包车、公共汽
车 (小型、中型和铰接式 )等。货车可进一步分为 整车 (轻型、中型
和重型 )和组合车 (各种拖挂式 )两类。
1,小客车
小客车为二轴四轮车辆, 可坐 2～ 6人, 主要为个人交通工具 。 按重
量和尺寸大小, 可分为小型, 中型和重型三种 。 其重量变动于 6.8～
18kN范围内；车身长度在 3.5～ 5.6m之间, 轴距变动于 2.3～ 3.1m之
间；车身宽度为 1.6～ 2.0m,高度为 1.15～ 1.65m之间 。
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3．公共汽车
小型公共汽车通常有 15～ 25个座位，供短途运送用，其车
身长约为 5.5～ 7.6m，宽为 2.0～ 2.5m。中型公共汽车可为
二轴或三轴，车身长 9～ 12m，宽 2.4～ 2.6m。把半挂车固定
地联结在二轴中型公共汽车上，便组成铰接式公共汽车。
其长度约为 16～ 18m，宽度为 2.6m，包括站立乘客在内最多
约可容纳 150人。
2,面包车
面包车通常由小客车或轻型货车的底盘改装而成, 可乘
坐 6～ 15人 。
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4,整车
即单个货车系指载货区和动力设备装在共同的车架上不能分
开的货车 。整车包括二轴四轮（轻型货车）、二轴六轮、三
轴（双后轴）和四轴（三后轴）货车四种。轻型货车的总重
量 — 般小于 45kN，二轴六轮货车的总重量大都在 45～ 180kN范
围内，而三轴和四轴的总重量可高达 260～ 300kN。
5．组合货车
组合货车 由牵引车或整车同一个或多个挂车组合而成，可称为 拖挂
车 。牵引车和挂车通过铰接方式联结，彼此可相对转动，因而也可
称为 铰接车 。 挂车 有两种：前后各有一个或多个轴的 全挂式,由整
车或带半挂车的 牵引车 拖带，但不把重量转给前面；后端有一个或
多个轴但前端无轴的 半挂式,其前端放在牵引车或前面拖车的后端
上，并把一部分重量转给前面。组合货车的总重量一般可达到 400
～ 500kN，通常用于长途运输。
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车辆的尺寸影响到对道路的 车道宽度, 净空 和 转弯半径 等
方面的要求, 而车辆的质量则影响到对 道路路面 和 桥梁的
结构承载能力 的要求 。
各国对道路上行驶车辆的最大轴重和总重有不同的限制。我
国规定的单轴最大允许轴重为 100kN，双联轴最大允许轴重
为 180kN，三联轴最大允许轴重为 220kN，整车的最大允许总
重为 400kN。
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二, 发动机的功率
发动机的功率是衡量汽车性能的一个重要指标, 它反映车辆具有
的最大加速率和在坡道上行驶时能维持的最大速度 。 一些代表
性汽车出厂时标定的额定马力 (HP)大致为,
(1)小客车 (驾驶员在座的空车质量为 1545kg)—— 105hp
(2)轻型货车 (驾驶员在座的空车质量为 1909kg)—— 175hp
(3)二轴六轮货车 (驾驶员在座的空车质量为 4545kg)—— 175hp
(4)半挂货车 (驾驶员在座的空车质量为 11364kg)—— 325hp
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四, 车辆运行费
车辆的运行费用 （ 成本 ） 由可变费用和不变费用两部分组成
。 前者包括燃料, 轮胎, 保修费等, 它们同车辆行驶的里程
有关；后者则包括车辆折旧费, 养路费, 工资和附加费, 管
理费, 其它费用等, 它们同车辆行驶里程数无关 。
三, 加速性能
汽车的加速性能, 对于车辆在双车道公路上行驶时考虑超车
区段长度, 确定立体交叉处加速车道的最小长度以及设计交
叉口信号灯周期等都有重要影响 。
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第四节 水上载运工具
?水上的主要运载工具是各种船舶。现代船舶以柴油机为主要动
力装置，带动螺旋桨推进器产生推动力，使船舶行进。通常在
船舶尾部设置舵装置以控制方向，在其首部两侧设锚、锚链等
装置以帮助船舶停泊。
一、类型
按运载对象的不同，船舶可分为 货船、客船和客货船 三大类。
货船可进一步分为油船和干货船两类。前者运送液体货物；而后者
运送固体货物，可细分为杂货船、散货船、专用货船（集装箱船、
滚装船和载驳船等）等。
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1,油船
载运散装液货（包括原油、成品油和各种液化气体等）的专用船
舶。油船运输的特点是批量大，运距长。因而，油船往往是大型
船舶。 40年代最大的油船可载运 16000t，吃水深 10m；到 60年代
，载重量增长到 200000t，船身长达 340m，吃水深 18m；而到 80
年代，最大的油船可装载 600000t。油船的平均航速约为 13～
16kn（ 1kn＝ 1knot＝ l.852km／ h）。油船的装卸，是通过船上接
卸口同岸上的输油管或软管接通后，用油泵进行的。因而，船舶
的停泊时间较短（一般很少超过 2天）。对于特大型的油船，由
于船身长，吃水深，很少有合适的停靠码头，通常在港外的单点
泊位（专用浮筒）碇泊，通过管道用油泵装卸液货。
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2．杂货船
运杂货船是载运各种桶装、箱装、包装或成捆的件杂货。其载
重量一般在 20000t以下。平均航速约为 12～ 18kn。货物通过船
上或岸上的吊杆装卸。现代化的杂货船，其自动化装备的程度
很高，平均航速可超过 20kn。
3．散装船
散装船是载运各种不加包装的块状、粉状或粒状干货。一些专
用的散装船，只载运一种货物，如煤、矿石、粮食等。散货运
输通常是批量大的大宗货物，因而其船型较大，货舱的容积大
，货舱口也较大以便于装卸。沿海和近海运输的散装船，其载
重量大多在 30000t以下；远洋运输的散装船则多为 30000～
60000t，最大的可超过 100000t。散装船的平均航速约为 12～
16kn。
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4．集装箱船
集装箱船是专门运载集装箱的货船。通过码头上的装卸桥，将
集装箱吊放到船上或吊离船舶。由于装卸速度较快，船舶停港
的时间较相同载重量的杂货船要短得多。同时，其平均航行速
度也较快，一般可达 22～ 26kn。因而其航行周转的周期较其它
船舶要短（也即相同时段内可航行的次数多）。集装箱船的运
载能力，除了以载重吨表示外，还用集装箱的载箱数量（以 20
英尺集装箱为标准箱，简称 TEU）表示。按载箱数多少分为第
一代、第二代、第三代等（载箱数相应约为 1000TEU,2000TEU
,3000TEU等）。近期的集装箱船已发展到第五代、第六代，
载箱数达 5000TEU以上，船长达 175m以上。载运集装箱的船舶
，其部分舱位用来装载杂货时，称为半集装箱船。
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5,滚装船
滚装船是由牵引车或者有轮的设备（如叉车等），利用本身
的动力，通过船尾或船首的跳板直接进出货舱装卸载货的挂
车等。这种方法可以提高船舶的装卸效率，加速其周转，并
实现水陆直达运输（也即不需中转装卸）。船舱内有多层甲
板，以斜坡车道或升降平台相连；或者部分甲板供放置集装
箱用（也即成为半集装箱船）。滚装船特别适用于海上短程
横渡运输，以减少海关的延误。
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6．载驳船
载运货驳的运输船舶。又称子母船。载驳船用于河海联运。其
作业过程是先将驳船（为尺度统一的船，又称为子船）装上货
物，再将驳船装上载驳船（又称母船），运至目的港后，将驳
船卸下水域，由内河 推船 分送至目的港装卸货物并待另一次运
输。载驳船的优点是不需码头和堆场，装卸效率高，停泊时间
短，便于河海联运。
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7,客船和客货船
载运旅客的船为客船。我国沿海和长江中下游输送旅客的船舶大
多利用下层船舱装载货物，因而称为客货船。目前沿海航行的典
型客货船，载重量 7 500t（载客量 900人，载货量 2000t），航速
18.1kn。长江中下游客货船的载重量约为 3500t（载客量 1200人，
载货量 450t），航速 15kn。
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8,内河货船
内河航道由于水浅、宽度有限、弯曲，都采用吨位小、吃水浅
的船舶；并普遍采用由若干艘驳船编组成船队，用 推船顶推 或
拖船拖曳 的方式航行。拖驳船队运输比机动货船运输的运量大
，投资小，成本低，适用于大宗货物和批量小货种多的货物运
输。驳船本身无动力装置，按船型可分为普通驳和分节驳两种
。
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二、尺寸和吨位
同港口和航道的规划和设计有关的船舶主要尺寸和吨位特性有
,船长、船宽、船深、吃水深、船高、吨位和载重量 等。
全长,船体首尾两端间的最大水平距离为船舶的总长度。
船舶的型宽,位于船首和船尾垂线间正中处的船体中横剖面内
两侧舷板间的最大水平距离。
船舶的型深,该中横剖面上，自上甲板边板的内表面到龙骨上
表面的垂直距离。
吃水深,处于水面以下的船体深度，船舶在满载状态时的吃水
深为满载吃水深。
船舶的全高,或称船高，自船底基线到船舶最高点的垂直距离
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桅高度,全高减去吃水深，所得到的水面以上的船舶高度，此
高度影响航道上桥梁的净空要求。
船舶的 吨位 有 容积吨位 和 重量吨位 两种。
容积吨位,为按船舶内部封闭容积以 2.83m 作为 1t表示的吨
位数，它用于船舶登记，故又称为登记吨位。
重量吨位,为船舶的载重量，分总载重量（容许装载的最大重
量）和净载重量（货物和旅客的重量）两种。两者的差额，对
于沿海航线的货船约低于 10％，对于远洋航线的货船约为 10
％～ 15％。
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第五节 空中载运工具
飞机是航空运输的主要运载工具。
一、类型
按运输类型的不同，民用飞机可分为,运输飞机 (由航空公司定
期航班或非定期航班使用的各种飞机 )和 通用航空飞机 （ 为工农
业生产飞行、商业飞行，教学飞行等服务的各种飞机）
1 运输飞机（ 按航程距离为）
1）远程飞机, 航程约在 8000km以上，主要用于洲际飞行；由
于航程远，需耗用大量燃料，其机体尺寸和重量都很大（最大
起飞质量 150Mg以上，最重的达 350Mg），所需跑道长度也很
长；
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2）中程飞机, 航程约在 3000～ 5000km范围内，适用于洲内和
主要航线上飞行，最大起飞质量在 100Mg以上；
3）近程飞机, 航程约在 3000km以下，适用于国内主要航线上飞
行，其最大起飞质量在 40Mg以上。
4）短途飞机, 航程约在 1000m以下，主要用于地方支线和通勤
运输的飞行，其最大起飞质量在 40Mg以下。
2 运输机 （按其发动机和所产生推力的类型的不同分）
1）活塞式, 以汽油发动机为动力，带动螺旋桨旋转以产生推
动力的飞机；大部分通用航空飞机采用这种类型；
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2）涡轮螺旋式,以燃气涡轮发动机为动力，带动螺旋桨旋转以产
生动力的飞机；部分短程支线和通勤运输飞机，以及少数双发动机
通用航空飞机采用这种类型；
3）涡轮喷气式,由燃气涡轮发动机向后喷射出高速气流以产生推
动力的飞机；早期生产的喷气式运输机采用这种形式，但后来被摒
弃不用而代之以涡轮风扇喷气式；
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4）涡轮风扇喷气式,在涡轮喷气发动机的前部（或后部）加上一
个风扇的飞机；目前被除短程飞机外几乎所有运输飞机所采用。
下面对机场规划和设计有关的一些飞机特性的发展趋势进行简要介
绍。
直升飞机 从旋翼的旋转运动获得升力，以几乎垂直的方向离开地面。
它具有在空中逗留的能力和在相对小的场地上起降的能力。直升飞
机可以是单组旋翼或双组旋翼，用一台或两台发动机作动力。其最
大的巡航速度可达到 240km/h。
短距起降飞机 具有较常规飞机大的爬升能力，可在较短的跑道上起
降。但目前还未得到大规模应用。
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二、飞机尺寸和旅客容量
运输飞机的主要外形尺寸，包括机身长度、翼展（两翼尖间的距离
）、纵向轮距（前后起落架之间的纵向距离）、横向轮距（主起落
架两侧轮组中心间的横向间距）等，对跑道和滑行道所需宽度，停
机坪、机库、维修机坪所需面积等的确定起着决定作用。
三、飞机重量
飞机重量的增大，对跑道和滑行道道面结构强度的要求也要相应地
提高。但对于大型运输机来说，可以通过改善主起落架的造型式设
计，使这种影响减弱。例如，重量比 B-707-320大一倍的 B-747-SP，
其道面结构强度的要求与前者相近。
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四、跑道长度
50年代，供活塞式飞机起飞所需的跑道长度，最长的达 2400m
。而随着大型喷气客机的出现，由于它在低速时的低推力特性
，所需跑道长度就增加到 3600m。而在涡轮风扇喷气机出现后，
由于风扇对推力的增加作用，改善了飞机的爬升能力，跑道长
度的增长趋势便得到了缓和。
五、巡航速度和航程
巡航速度：飞机以匀速飞行时（或称定常飞行）的速度。
活塞式飞机：从 1934年的 300km/h增加到 1950年的顶点 560km/h
喷气式飞机：从 1952年的 800km/h。提高到 1000km/h左右。这
一速度略低于音速，相应于 0.8～ 0.9倍音速，称为亚音速。
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超音速的协和型 (Concorde)飞机：速度达到 2320km/h。超音速飞
机对于国内航线飞行来说，所节省时间的经济效果并不显著；而
即便对于超远距的飞行来说，行程时间节省的边际效果也是下降
的。
航程：飞机在中途不加油的情况下能飞行的距离。
活塞式飞机所能达到的最大航程在 20年间提高了 7倍，如 DC-7
飞机可达到 5000km左右。
喷气式飞机，一些运输机的航程可达到 10000km，可实现不着
陆的洲际直航飞行。
随着运输机速度和旅客容量的增长，飞机的运载能力得到了
迅速提高。在不到 40年内飞机的运载能力提高了 100倍以上。
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油 船
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油 船
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油 船
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油 船
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杂 货 船
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散 货 船
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散 货 船
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散 货 船
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集装箱船，韩国的,现代探索”
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中远的集装箱船, LU HE”
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中远集装箱船,大河”
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集 装 箱 船
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集 装 箱 码 头
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集 装 箱 码 头
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滚 装 船
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滚 装 船
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滚 装 船
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客 船
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客船“江申号”
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客 船
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客 船
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客 船
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驳 船
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驳 船
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驳 船
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拖 船 拖 曳 驳 船
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交通运输工程导论
主 讲 人,温彦良
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第五节 空中载运工具
第二章 载运工具的运行特性
第一节 载运工具的类型
第二节 轨道载运工具
第三节 道路载运工具
第四节 水上载运工具
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5 其它载运工具 ----各种液体或气体输送管道、索道缆车、皮带
输送机等。
第一节 载运工具的类型
一 按照运输方式,载运工具可分为以下五类,
1 轨道载运工具 ----沿固定的轨道行驶，由电力、内燃机或蒸汽
作动力的各种车辆；
2 道路载运工具 ----汽车 (货车和客车等 )、无轨电车、摩托车等；
3 水上载运工具 ----各种螺旋浆船舶、水翼船、气垫船等；
4 空中载运工具 ----各种螺旋浆飞机、喷气式飞机、直升飞机等；
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具有不同使用性能的各种载运工具，分别适应于各种运输对
象在速度、容量等方面的不同要求。用户可以根据各自的目
的和要求，选择相应的载运工具。
图 2-1 各类载运工具的速度和能源消耗之间的关系
二 对各类载运工具的使用性能的期望,
1 速度快；
2 容量大（一次装载能容纳的旅客数或货物量）；
3 费用低（建设投资、运营管理、能源消耗等方面的费用）；
4 安全可靠（事故少、耗损少、准点等）；
5 对环境污染少（空气、水质和噪声等）；
6 舒适（对客运）性好等性能。
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第二节 轨道载运工具
单位重量的能源消耗最低，维护工作少，耐久性高，行驶平稳
舒适, 可适应不利的气候条件, 对环境的污染小 （ 蒸汽机牵引
除外 ）, 使用性能好, 运营费用低 。 但初期投资高, 通达性受
到限制 。
1,有轨电车
由 1辆,2辆或有时为 3辆车辆组成。每辆车有 4～ 6个轴，长 14～
23m。具有较好的动力特性和行驶舒适性，但运行速度低（通常
小于 20km/h），正点率低，单向输送能力一般低于 1万人 /h。逐
渐被 无轨电车 和公共汽车代替。
一 轨道载运工具的特点,
二、轨道载运工具的应用类型,
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2．轻轨交通列车
简称轻轨车，是对传统的有轨电车利用现代科技进行改造后的
各种现代有轨电车的总称，英文为 Light Rail Transit（ LRT）。
轻轨车可分为 4轴车, 6轴单铰接车, 8轴 双铰接车, 可单节运
行, 也可编组运行 。 一般车辆长度为 14～ 20m,铰接车辆长度
为 20～ 32m；车辆宽度为 2.5～ 2.8m。 轻轨车加速和减速性能好
（ 1～ 2m/s, 紧急制动时可达 3m/s ）, 最大速度通常为 70～
80km/h（ 有些能达到 100～ 125km/h）, 运行速度一般为 20～
35km/h。
与传统的 有轨电车 相比，车体更轻、结构更合理、更舒适方便；
与 地铁 相比，轻轨车轴重轻、转弯半径小，可在市区内较好地
绕避各类障碍物，但运行速度较低，输送能力较小，单向输送
能力为 1～ 3万人 /h。
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3．快速轨道交通列车
由 4轴车辆编组而成的电动列车, 在专用道上行驶 。 编组数一般为 3
至 8节, 也有少数线路超过 10节 。 在市中心区多为地下或高架形式,
在市郊多为地面或高架线路形式 。 每辆车长度为 16～ 23m,宽度为
2.5～ 3.2m。 平均运行速度为 30～ 50km/h,通过能力为 20～ 40对 /h,
单向输送能力可达 3～ 8万人 /h。
这种工具的旅客输送能力大，使用性能好，服务水平高，运营费小。
4,市郊铁路列车
位于市域范围内, 部分或全部服务于城市客运的城市间铁路, 主要
为城市郊区与中心区之间行程较长的通勤或短途旅客服务, 故也称
通勤铁路 。
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5．铁路客货运输列车
由机车牵引若干辆挂车组成的旅客或货物列车 。
我国旅客列车挂有 12～ 18节车辆, 分为软卧车, 硬卧车, 软座
车, 硬座车, 餐车, 行李车和邮政车, 每辆车的定员由 32人到
120人, 车辆自重约为 390～ 450kN,总重约为 510～ 640kN；
2001年全国铁路平均运行速度达到 69.4km/h。
货物列车由棚车, 敞车, 平车, 罐车, 保温车等车辆组成平均
长度为 14m,自重 219kN,总重 773kN,每延米 55.26kN； 2001
年的平均运行速度为 32.9km/h。
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6,高速铁路列车
由高功率机车牵引若干挂车, 或者同若干带动力的车辆一起组成
的列车 。 这种列车的最高速度可达到 250～ 300km/h以上 （ 1990年
的最高记录为 515km/h）, 平均运行速度可达到 160到 200km/h。 由
于它的速度快, 运量大,,能耗低, 舒适而安全, 对环境污染小,
经济效益好, 因而成为极有发展前途的一种中长途高速载运工具 。
7．其它轨道式交通车辆或列车
世界各国还应用不同的概念研制了多种轨道式车辆, 如,悬挂式
独轨车辆, 跨坐式独轨车辆, 中速或高速磁悬浮车辆, 自动化导
轨快速交通 AGT（ Automated Guide way Transit） 车辆, 低地板轻
轨列车 等 。
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2．机车类型及特点
机车按动力装置的不同分为蒸汽机车 (燃煤或燃油蒸汽机产生动
力 )、内燃机车 (柴油机或燃气轮机产生动力 )和电力机车 (外部供
应的电力作为动力 )。电力机车是轨道交通载运的主要发展方向。
二、车辆类型和基本组成
1,车辆类型和基本组成
按车辆有无动力配置可分为动车, 拖车 （ 或称为挂车 ） 。
动车：配置动力的车辆 。
拖车 （ 挂车 ）,不配置动力的车辆 。
动车组：多个动车与拖车连在一起的列车 。
机车：如果动车未设置承运旅客的空间而专门用于拖拉未配置
动力的拖车 。
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牵引力 即为作用在驱动轮轮周上的切向力。牵引力随车辆速度的
增加而下降 (见 牵引特性曲线 ) 。传到轮周上的牵引力不能超过
车轮同钢轨接触面上的粘着力，否则机车驱动轮便会打滑，发生
空转,这个牵引力限值称为粘着牵引力。
三、动力特征
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四,磁悬浮,会“飞”的列车
1 磁悬浮列车概况
磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的,同性相斥、异性相吸,
的特性并利用线性电动机作为牵引动力的最新颖的第 5代交通
运输工具。磁悬浮列车没有通常的轮轨系统。磁悬浮列车根据
所采用的电磁铁种类又可以分成 常导吸引型 和 超导排斥型 两类。
常导吸引型磁悬浮列车 是以常导磁铁和导轨作为导磁体，用气
隙传感器来调节列车与线路之间的悬浮间隙大小，其悬浮间隙
大小在 10毫米左右，列车的运行速度通常在每小时 300公里至
500公里范围内。
超导排斥型磁悬浮列车 是利用超导磁铁和低温技术来实现列车
与线路之间悬浮运行的，其悬浮间隙一般在 100毫米左右，这
种列车的最高运行时速可以达到 1000公里。
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2 磁悬浮列车的现状
?德国：现拥有一条长 34.5公里的载人磁悬浮列车试验线，其最高运
行速度可达每小时 450公里，载客时车速则为每小时 420公里。
?日本：已建成一条长度为 18.4公里的超导磁悬浮列车试验线，其最
高运行速度可达到每小时 550公里。
?我国：已经在中国上海浦东兴建成的商业性磁悬浮列车线。旅客从
龙阳路站到浦东国际机场乘坐磁悬浮列车仅需 6～ 7分钟的时间。如
果在即将兴建的京沪高速铁路线上采用磁悬浮技术，那么从上海到
北京的时间仅需 3个小时，比乘坐飞机慢不了多少。
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第三节 道路载运工具
一 道路载运工具的类型、尺寸和质量
汽车可分为客车和货车两大类。客车包括小客车、面包车、公共汽
车 (小型、中型和铰接式 )等。货车可进一步分为 整车 (轻型、中型
和重型 )和组合车 (各种拖挂式 )两类。
1,小客车
小客车为二轴四轮车辆, 可坐 2～ 6人, 主要为个人交通工具 。 按重
量和尺寸大小, 可分为小型, 中型和重型三种 。 其重量变动于 6.8～
18kN范围内；车身长度在 3.5～ 5.6m之间, 轴距变动于 2.3～ 3.1m之
间；车身宽度为 1.6～ 2.0m,高度为 1.15～ 1.65m之间 。
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3．公共汽车
小型公共汽车通常有 15～ 25个座位，供短途运送用，其车
身长约为 5.5～ 7.6m，宽为 2.0～ 2.5m。中型公共汽车可为
二轴或三轴，车身长 9～ 12m，宽 2.4～ 2.6m。把半挂车固定
地联结在二轴中型公共汽车上，便组成铰接式公共汽车。
其长度约为 16～ 18m，宽度为 2.6m，包括站立乘客在内最多
约可容纳 150人。
2,面包车
面包车通常由小客车或轻型货车的底盘改装而成, 可乘
坐 6～ 15人 。
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4,整车
即单个货车系指载货区和动力设备装在共同的车架上不能分
开的货车 。整车包括二轴四轮（轻型货车）、二轴六轮、三
轴（双后轴）和四轴（三后轴）货车四种。轻型货车的总重
量 — 般小于 45kN，二轴六轮货车的总重量大都在 45～ 180kN范
围内，而三轴和四轴的总重量可高达 260～ 300kN。
5．组合货车
组合货车 由牵引车或整车同一个或多个挂车组合而成，可称为 拖挂
车 。牵引车和挂车通过铰接方式联结，彼此可相对转动，因而也可
称为 铰接车 。 挂车 有两种：前后各有一个或多个轴的 全挂式,由整
车或带半挂车的 牵引车 拖带，但不把重量转给前面；后端有一个或
多个轴但前端无轴的 半挂式,其前端放在牵引车或前面拖车的后端
上，并把一部分重量转给前面。组合货车的总重量一般可达到 400
～ 500kN，通常用于长途运输。
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车辆的尺寸影响到对道路的 车道宽度, 净空 和 转弯半径 等
方面的要求, 而车辆的质量则影响到对 道路路面 和 桥梁的
结构承载能力 的要求 。
各国对道路上行驶车辆的最大轴重和总重有不同的限制。我
国规定的单轴最大允许轴重为 100kN，双联轴最大允许轴重
为 180kN，三联轴最大允许轴重为 220kN，整车的最大允许总
重为 400kN。
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二, 发动机的功率
发动机的功率是衡量汽车性能的一个重要指标, 它反映车辆具有
的最大加速率和在坡道上行驶时能维持的最大速度 。 一些代表
性汽车出厂时标定的额定马力 (HP)大致为,
(1)小客车 (驾驶员在座的空车质量为 1545kg)—— 105hp
(2)轻型货车 (驾驶员在座的空车质量为 1909kg)—— 175hp
(3)二轴六轮货车 (驾驶员在座的空车质量为 4545kg)—— 175hp
(4)半挂货车 (驾驶员在座的空车质量为 11364kg)—— 325hp
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四, 车辆运行费
车辆的运行费用 （ 成本 ） 由可变费用和不变费用两部分组成
。 前者包括燃料, 轮胎, 保修费等, 它们同车辆行驶的里程
有关；后者则包括车辆折旧费, 养路费, 工资和附加费, 管
理费, 其它费用等, 它们同车辆行驶里程数无关 。
三, 加速性能
汽车的加速性能, 对于车辆在双车道公路上行驶时考虑超车
区段长度, 确定立体交叉处加速车道的最小长度以及设计交
叉口信号灯周期等都有重要影响 。
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第四节 水上载运工具
?水上的主要运载工具是各种船舶。现代船舶以柴油机为主要动
力装置，带动螺旋桨推进器产生推动力，使船舶行进。通常在
船舶尾部设置舵装置以控制方向，在其首部两侧设锚、锚链等
装置以帮助船舶停泊。
一、类型
按运载对象的不同，船舶可分为 货船、客船和客货船 三大类。
货船可进一步分为油船和干货船两类。前者运送液体货物；而后者
运送固体货物，可细分为杂货船、散货船、专用货船（集装箱船、
滚装船和载驳船等）等。
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1,油船
载运散装液货（包括原油、成品油和各种液化气体等）的专用船
舶。油船运输的特点是批量大，运距长。因而，油船往往是大型
船舶。 40年代最大的油船可载运 16000t，吃水深 10m；到 60年代
，载重量增长到 200000t，船身长达 340m，吃水深 18m；而到 80
年代，最大的油船可装载 600000t。油船的平均航速约为 13～
16kn（ 1kn＝ 1knot＝ l.852km／ h）。油船的装卸，是通过船上接
卸口同岸上的输油管或软管接通后，用油泵进行的。因而，船舶
的停泊时间较短（一般很少超过 2天）。对于特大型的油船，由
于船身长，吃水深，很少有合适的停靠码头，通常在港外的单点
泊位（专用浮筒）碇泊，通过管道用油泵装卸液货。
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2．杂货船
运杂货船是载运各种桶装、箱装、包装或成捆的件杂货。其载
重量一般在 20000t以下。平均航速约为 12～ 18kn。货物通过船
上或岸上的吊杆装卸。现代化的杂货船，其自动化装备的程度
很高，平均航速可超过 20kn。
3．散装船
散装船是载运各种不加包装的块状、粉状或粒状干货。一些专
用的散装船，只载运一种货物，如煤、矿石、粮食等。散货运
输通常是批量大的大宗货物，因而其船型较大，货舱的容积大
，货舱口也较大以便于装卸。沿海和近海运输的散装船，其载
重量大多在 30000t以下；远洋运输的散装船则多为 30000～
60000t，最大的可超过 100000t。散装船的平均航速约为 12～
16kn。
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4．集装箱船
集装箱船是专门运载集装箱的货船。通过码头上的装卸桥，将
集装箱吊放到船上或吊离船舶。由于装卸速度较快，船舶停港
的时间较相同载重量的杂货船要短得多。同时，其平均航行速
度也较快，一般可达 22～ 26kn。因而其航行周转的周期较其它
船舶要短（也即相同时段内可航行的次数多）。集装箱船的运
载能力，除了以载重吨表示外，还用集装箱的载箱数量（以 20
英尺集装箱为标准箱，简称 TEU）表示。按载箱数多少分为第
一代、第二代、第三代等（载箱数相应约为 1000TEU,2000TEU
,3000TEU等）。近期的集装箱船已发展到第五代、第六代，
载箱数达 5000TEU以上，船长达 175m以上。载运集装箱的船舶
，其部分舱位用来装载杂货时，称为半集装箱船。
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5,滚装船
滚装船是由牵引车或者有轮的设备（如叉车等），利用本身
的动力，通过船尾或船首的跳板直接进出货舱装卸载货的挂
车等。这种方法可以提高船舶的装卸效率，加速其周转，并
实现水陆直达运输（也即不需中转装卸）。船舱内有多层甲
板，以斜坡车道或升降平台相连；或者部分甲板供放置集装
箱用（也即成为半集装箱船）。滚装船特别适用于海上短程
横渡运输，以减少海关的延误。
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6．载驳船
载运货驳的运输船舶。又称子母船。载驳船用于河海联运。其
作业过程是先将驳船（为尺度统一的船，又称为子船）装上货
物，再将驳船装上载驳船（又称母船），运至目的港后，将驳
船卸下水域，由内河 推船 分送至目的港装卸货物并待另一次运
输。载驳船的优点是不需码头和堆场，装卸效率高，停泊时间
短，便于河海联运。
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7,客船和客货船
载运旅客的船为客船。我国沿海和长江中下游输送旅客的船舶大
多利用下层船舱装载货物，因而称为客货船。目前沿海航行的典
型客货船，载重量 7 500t（载客量 900人，载货量 2000t），航速
18.1kn。长江中下游客货船的载重量约为 3500t（载客量 1200人，
载货量 450t），航速 15kn。
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8,内河货船
内河航道由于水浅、宽度有限、弯曲，都采用吨位小、吃水浅
的船舶；并普遍采用由若干艘驳船编组成船队，用 推船顶推 或
拖船拖曳 的方式航行。拖驳船队运输比机动货船运输的运量大
，投资小，成本低，适用于大宗货物和批量小货种多的货物运
输。驳船本身无动力装置，按船型可分为普通驳和分节驳两种
。
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二、尺寸和吨位
同港口和航道的规划和设计有关的船舶主要尺寸和吨位特性有
,船长、船宽、船深、吃水深、船高、吨位和载重量 等。
全长,船体首尾两端间的最大水平距离为船舶的总长度。
船舶的型宽,位于船首和船尾垂线间正中处的船体中横剖面内
两侧舷板间的最大水平距离。
船舶的型深,该中横剖面上，自上甲板边板的内表面到龙骨上
表面的垂直距离。
吃水深,处于水面以下的船体深度，船舶在满载状态时的吃水
深为满载吃水深。
船舶的全高,或称船高，自船底基线到船舶最高点的垂直距离
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桅高度,全高减去吃水深，所得到的水面以上的船舶高度，此
高度影响航道上桥梁的净空要求。
船舶的 吨位 有 容积吨位 和 重量吨位 两种。
容积吨位,为按船舶内部封闭容积以 2.83m 作为 1t表示的吨
位数，它用于船舶登记，故又称为登记吨位。
重量吨位,为船舶的载重量，分总载重量（容许装载的最大重
量）和净载重量（货物和旅客的重量）两种。两者的差额，对
于沿海航线的货船约低于 10％，对于远洋航线的货船约为 10
％～ 15％。
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第五节 空中载运工具
飞机是航空运输的主要运载工具。
一、类型
按运输类型的不同，民用飞机可分为,运输飞机 (由航空公司定
期航班或非定期航班使用的各种飞机 )和 通用航空飞机 （ 为工农
业生产飞行、商业飞行，教学飞行等服务的各种飞机）
1 运输飞机（ 按航程距离为）
1）远程飞机, 航程约在 8000km以上，主要用于洲际飞行；由
于航程远，需耗用大量燃料，其机体尺寸和重量都很大（最大
起飞质量 150Mg以上，最重的达 350Mg），所需跑道长度也很
长；
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2）中程飞机, 航程约在 3000～ 5000km范围内，适用于洲内和
主要航线上飞行，最大起飞质量在 100Mg以上；
3）近程飞机, 航程约在 3000km以下，适用于国内主要航线上飞
行，其最大起飞质量在 40Mg以上。
4）短途飞机, 航程约在 1000m以下，主要用于地方支线和通勤
运输的飞行，其最大起飞质量在 40Mg以下。
2 运输机 （按其发动机和所产生推力的类型的不同分）
1）活塞式, 以汽油发动机为动力，带动螺旋桨旋转以产生推
动力的飞机；大部分通用航空飞机采用这种类型；
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2）涡轮螺旋式,以燃气涡轮发动机为动力，带动螺旋桨旋转以产
生动力的飞机；部分短程支线和通勤运输飞机，以及少数双发动机
通用航空飞机采用这种类型；
3）涡轮喷气式,由燃气涡轮发动机向后喷射出高速气流以产生推
动力的飞机；早期生产的喷气式运输机采用这种形式，但后来被摒
弃不用而代之以涡轮风扇喷气式；
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4）涡轮风扇喷气式,在涡轮喷气发动机的前部（或后部）加上一
个风扇的飞机；目前被除短程飞机外几乎所有运输飞机所采用。
下面对机场规划和设计有关的一些飞机特性的发展趋势进行简要介
绍。
直升飞机 从旋翼的旋转运动获得升力，以几乎垂直的方向离开地面。
它具有在空中逗留的能力和在相对小的场地上起降的能力。直升飞
机可以是单组旋翼或双组旋翼，用一台或两台发动机作动力。其最
大的巡航速度可达到 240km/h。
短距起降飞机 具有较常规飞机大的爬升能力，可在较短的跑道上起
降。但目前还未得到大规模应用。
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二、飞机尺寸和旅客容量
运输飞机的主要外形尺寸，包括机身长度、翼展（两翼尖间的距离
）、纵向轮距（前后起落架之间的纵向距离）、横向轮距（主起落
架两侧轮组中心间的横向间距）等，对跑道和滑行道所需宽度，停
机坪、机库、维修机坪所需面积等的确定起着决定作用。
三、飞机重量
飞机重量的增大，对跑道和滑行道道面结构强度的要求也要相应地
提高。但对于大型运输机来说，可以通过改善主起落架的造型式设
计，使这种影响减弱。例如，重量比 B-707-320大一倍的 B-747-SP，
其道面结构强度的要求与前者相近。
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四、跑道长度
50年代，供活塞式飞机起飞所需的跑道长度，最长的达 2400m
。而随着大型喷气客机的出现，由于它在低速时的低推力特性
，所需跑道长度就增加到 3600m。而在涡轮风扇喷气机出现后，
由于风扇对推力的增加作用，改善了飞机的爬升能力，跑道长
度的增长趋势便得到了缓和。
五、巡航速度和航程
巡航速度：飞机以匀速飞行时（或称定常飞行）的速度。
活塞式飞机：从 1934年的 300km/h增加到 1950年的顶点 560km/h
喷气式飞机：从 1952年的 800km/h。提高到 1000km/h左右。这
一速度略低于音速，相应于 0.8～ 0.9倍音速，称为亚音速。
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超音速的协和型 (Concorde)飞机：速度达到 2320km/h。超音速飞
机对于国内航线飞行来说，所节省时间的经济效果并不显著；而
即便对于超远距的飞行来说，行程时间节省的边际效果也是下降
的。
航程：飞机在中途不加油的情况下能飞行的距离。
活塞式飞机所能达到的最大航程在 20年间提高了 7倍，如 DC-7
飞机可达到 5000km左右。
喷气式飞机，一些运输机的航程可达到 10000km，可实现不着
陆的洲际直航飞行。
随着运输机速度和旅客容量的增长，飞机的运载能力得到了
迅速提高。在不到 40年内飞机的运载能力提高了 100倍以上。
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集装箱船，韩国的,现代探索”
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中远的集装箱船, LU HE”
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中远集装箱船,大河”
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集 装 箱 船
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集 装 箱 码 头
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滚 装 船
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客船“江申号”
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拖 船 拖 曳 驳 船
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