交通运输业技术发展规律

交通运输业技术发展规律及技术创新的轨迹初探
摘要：本文重点分析了五种运输方式的技术发展历程，定性的分析交通运输业技术发展的规律及技术创新的轨迹，从而分析归纳交通运输业将来技术的创新方向，为交通运输业技术创新研究提供参考与建议。

关键词：交通运输业；技术；规律
交通产业是指提供交通运输服务的所有直接社会经济行为的总和，凡经营交通行业系统本身的行为，如运营、管理、检修及任何生产交通专用设备的部门均属交通产业[1]。

交通运输业是国民经济的基础产业，与经济社会生活的各项活动息息相关。

作为一个发展中国家，交通运输业对我国经济和社会发展更是起着显著的前导性作用。

科学技术是第一生产力，科学技术是交通运输业发展的催化剂是交通运输发展的首要推动力。

本文通过对五种运输方式技术发展历程分析，论述交通运输业相关技术发展规律及技术创新的轨迹。

1五种运输方式技术发展历程
1.1铁路运输技术发展历程
铁路是国家的重要基础设施，国民经济的大动脉，铁路运输是由铁路、车站枢纽设备、机车车辆等要素协调配合，共同实现客货位移的现代化运输方式，具有牵引重量大，输送能力强、长途运输成本低等技术经济特征。

与公路等运输方式相比，铁路运输技术要求相对较高、复杂程度较高。

1814，史蒂芬孙成功地制造了第一台蒸汽作动力的火车机车。

1820年代，英格兰的史托顿与达灵顿铁路成为第一条成功的蒸汽火车铁路。

很快铁路便在世界各地通行起来，且成为世界交通的领导者近一个世纪，直至飞机和汽车发明才减低了铁路的重要性。

第二次世界大战后，以柴油和电力驱动的列车逐渐取代蒸汽推动的列车。

1960年代起，多个国家均建置高速铁路。

铁路运输技术主要包括高铁技术、重载铁路技术及铁路信息技术三个方面。

高铁技术：高速铁路具有运输能力大、占地少、环境污染低、安全、经济效益好等优势。

1964年日本的新干线系统开通，是史上第一个实现“营运速率”高于时速200公里的高速铁路系统。

其后逐渐出现了法国的TGV、德国的ICE等高铁技术。

超导技术的研究和开发，给高速铁路技术带来了磁悬浮列车，磁悬浮列车具有速度快、噪声小、能耗低等优势，中国研发真空管道磁悬浮列车已走在世界的前列[2]。

日本有关方面提出了开发“下一代智能列车”的构想，智能列车主要有智能；车体轻量化、大功率化；拐弯时速度高等特征。

我国铁路从1997年开始了六次大提速，逐渐进入了高铁时代。

重载铁路技术：重载运输是指在先进的铁路技术装备条件下，扩大列车编组，提高列车重量的运输方式。

重载技术在不断发展，重载机车方面：采用IGBT、IPM大功率变流器的交流传动技术，径向转向架技术，重载列车网络控制技术，重载内燃机车柴油机节油技术等；重载车辆方面：采用新型转向架及悬挂系统，铝合金或不锈钢车体降低空重比，双层集装箱车辆等技术。

同时，出现了重载列车制动新技术—电控空气制动系统（ECP），新型重载轨道结构等新技术。

铁路信息技术：信息技术20世纪50年代开始应用于铁路运输系统，70年代先进的牵引动力和通信信号设备采用，计算机网络技术发展，美、加、日将信息技术和铁路运输结合，形成铁路运输信息管理系统。

我国信息技术在铁路运输管理系统中应用，以全路运输管理信息系统（TMIS）建设为标志。

中国在80年代深化信息技术应用，90年代开展全面应用，目前已形成全国铁路运输信息系统。

铁路将发展智能运输信息系统IT IS。

1.2公路运输技术发展历程
公路运输是交通运输业的重要组成部分，公路运输具有直达性好、机动灵活等优点，同
时也存在载运量少，环境污染严重等缺点，因此公路运输在短途客货运输中备受青睐。

公路运输在国民经济中的地位越来越重要。

公路运输的相关技术主要包括规划技术、养护技术、修筑技术、运营管理技术、环保技术、运载工具技术等多类技术。

本文主要讨论道路技术、运载工具技术、运营管理技术三个方面[3]。

道路技术：公元前20世纪，阿拉伯埃及共和国人为建筑金字塔与人面狮身像，把大量巨石从采石场运到工地上，由此建造了道路。

另外，在一些主要城镇的市场和道路上，采用平光的石板砌成，其中有些道路是用砖铺起，涂以灰浆，再铺上石头路面。

18世纪，拿破仑时代的法国工程师特雷萨盖发明了碎石铺装路面的方法，并主张建立道路养护系统。

20世纪初，汽车获得了飞跃的发展，人们又开始大量修建沥青和混凝土铺装的公路。

1931年，德国开始建设了世界上第一条高速公路，高速公路适应工业化、城市化的发展及汽车技术的快速发展，我国也于1988年建成第一条高速公路—沪嘉高速公路，经历了缓建初建和飞速发展（1998年至今）两个阶段。

与高速公路相关的路面承载能力技术，路基稳定技术、修筑及质量检测技术、养护技术不断发展。

运载工具技术：人类社会早期，交通工具十分落后，古老的农业社会开始出现了马车，牛车等交通工具，18，19世纪人类经入了“科学的世纪”，詹姆斯·瓦特发明的现代蒸汽机的成型，标志着人类开类经入了新的交通发展阶段，经过一系列技术创新，产生了汽车这一交通工具。

运载工具逐渐由以自然力—畜力的马车，向为以蒸汽、内燃机、电力等为动力的小汽车、大巴客车等方向转变。

将来向混合动力，环保节能燃料，逐渐代替汽油，柴油等高污染燃料，向新型动力如氢燃料，太阳能，和生物燃料这一方向发展。

在本身方面，车身更轻且结实，电子技术，高科技嵌入到汽车里，发展“智能汽车”使之更安全。

运营管理技术：公路运输运输管理技术逐渐由人管理，向机器管理，最终向信息化管理方向发展。

我国从上世纪80年代末开始公路管理信息化工作，90年代中期，我国自行研发的路面管理系统、桥梁管理系统逐步推广应用。

我国在“七五”、“八五”基础上进一步开发航测、卫星、遥感技术(全球卫星定位系统GPS)，推广计算机辅助设计，建立省级设计部门微机或小型机CAD系统。

深入研究数据采集方法，完善数字地面模型，提高交通监控功能，扩大其功能的覆盖面.达到干线公路和桥梁的设计、绘图和概预算编制等作业基本实现自动化功能[4]。

21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。

在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。

智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，简称ITS)是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视[5]。

1.3航空、水路、管道运输技术发展历程
航空运输基本建设周期短，投资少，现代航空运输是社会生活和经济生活的一个重要组成部分。

20世纪初，美国的莱特兄弟在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献。

他们在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。

航空具有速度快、径路短、基建成本低等优点，同时存在运输成本高、易受气候影响等缺点，新航空技术开发主要目的是增大航空运输能力和提高航速，主要集中在空中公共汽车、高超速客机、巨型喷气飞机、具有耐高温发动机的飞机等技术。

与公路、铁路相比，水路运输具有初始基本建设投资少、水上航道的通过能力大等特点，
将水运分为“内河航运”和“海运”两类。

新的船舶技术创新的主要目的在于节能与提高水运的速度，主要集中在超导船舶推进系统、高科技超级班轮等技术。

现代管道运输始于19世纪中叶，1865年美国宾夕法尼亚州建成第一条原油输送管道。

20世纪60年代开始，输油管道的发展趋于采用大管径、长距离，并逐渐建成成品油输送的管网系统。

同时，开始了用管道输送煤浆的尝试。

全球的管道运输承担着很大比例的能源物资运输，包括原油、成品油、天然气、油田伴生气、煤浆等。

本文重点介绍铁路与公路运输技术发展历程，对于航空、水路、管道运输技术发展历程这里只做简要介绍。

2交通运输业技术发展规律
交通运输业的发展具有跨越性特点，经济的发展为交通运输业提供了需求，交通运输业发展也保证经济发展健康发展。

交通运输业提供了旅客或货物位移这一产品，交通运输业的发展是基于交通需求的基础之上的。

由于经济的发展，需求不断增加，同时伴随需求的类型多样化，交通运输业中技术发展具体呈现出趋向于适应社会发展、满足需求、更短旅行时间、更智能化、更舒适安全化、更经济、更环保、相互协调等发展规律。

1.适应社会发展方向
交通运输业技术发展是在一定社会背景的基础上，技术的发展要适应社会发展的要求。

例如，修建青藏铁路产生的冻土技术、山区公路建设技术等发展是在适应社会发展方向背景下产生的。

2.满足需求
交通运输业技术发展是在资源一定的情况下，合理优化资源配置，最大程度的利用一定资源，满足不同的运输需求。

例如，重载铁路技术、管道运输采用大管径技术、巨型喷气飞机等都是在需求量过大，供给严重不足的基础上，为了尽快达到供需平衡而发展的技术；高速铁路技术是旅客经济水平的提高，对旅行时间、快捷性、安全性等需求质量提升的基础上发展起来的。

3.运达速度加快
旅客的时间价值越来越大，可接受的旅行时间越来越短，由于经济全球化，市场竞争力不断加强，货物更替周期的缩短，货物运输时间要求越来越短。

在最短的时间内完成运输供给是交通运输业技术发展的规律。

例如，交通运输业运载工具由以自然力为动力的马车、帆船等，到以蒸汽、内燃机、电力等为动力的火车、汽车、飞机，这一技术更替过程。

交通运输业技术发展规律在于更好的缩短旅行时间，例如，超导船舶推进系统、高超速客机、高速铁路、高速公路等技术。

4.更智能化
更智能化主要体现在交通运输业在运营管理上的技术发展规律，管理由人管理、机器管理，逐渐向智能化管理方向发展。

例如，铁路智能运输信息系统、公路智能交通等技术的发展。

5.更舒适安全化
更舒适安全化主要体现在交通运输业客运技术发展规律，由于人们生活水平的提高，对旅行不仅要求时间缩短，同时要求运输的舒适性与安全性，为适应这种需求，交通运输业技术向更舒适安全化方向发展。

例如，各种运载工具提供的高科技服务，路基稳定技术的发展；运输安全监测技术的发展。

6.更经济
交通运输业技术发展向减少建设运营等运输成本，产生更大经济效益这一方向发展。

例如，建设过程中采用更科学、准确的计算方法，采用更先进高效的建设技术，以达到减少建设成本的目的，运营时采用更有效率的技术。

7.低碳化
随着地球环境的恶变，交通运输业技术发展逐渐趋向更环保、低碳方向。

例如，汽车动力向新型动力如氢燃料，太阳能，和生物燃料这一方向的发展，公路环保技术的发展。

8.相互协调
各种技术间存在或多或少的联系，某一技术的发展需要在一定系统内与其它现有技术相互协调，共同发展。

例如，规划技术、养护技术等发展要考虑其它相关现有技术，共同发展。

3 交通运输业技术创新轨迹
交通产业体系的形成和演变都是市场竞争的结果，而运输技术创新，为不同运输方式的产生、不同运输方式市场竞争力的提高，进而为不同运输方式在交通产业体系中地位的变化等，提供了技术条件。

可以说，交通产业体系的演变的历史，不仅是运输方式间的竞争史，也是运输技术创新的历史。

从另一方面看，运输市场需求的变化，特别是运输市场需求的细分，也推动了运输技术创新，各种能满足运输需求个性的运输技术，也正是在运输需求特征变化的推动下产生的，其和运输需求存在密切的互动关系。

可以看出技术创新的轨迹是在考虑社会要求、环保等基础上，改变供给模式，更好的满足需求。

综合五种交通方式技术发展历程及总结出的技术发展规律，交通运输技术创新大致可以归为两类：一类是新的先进的运输方式的诞生，从而导致综合运输体系的构成要素增加。

另一类表现为既有的运输方式本身的技术性能因技术创新而不断改善。

从运输技术创新的最终结果看，综合反映在运达速度和运输成本上。

这些技术都是在一定社会必要性或一定需求的基础上进行的创新。

对于不同的发展阶段，有不同的战略目标，同时存在不同的战略重点。

交通运输业技术创新的轨迹因不同的发展目标而不同。

交通产业发展目标大致可以分为近期目标和远期目标。

本文分别分析不同目标下的交通运输业技术发展轨迹。

近期目标：在科学发展观的统领下，继续紧紧抓住战略机遇期，利用未来20年全球化石能源供应相对充足、国内外相对较好的资源能源条件，坚持高能效作为核心，不断降低能源消耗强度和碳排放强度，重点不断满足社会经济对交通运输的需求，从而促进我国重化工业化的加速完成。

交通运输业的技术创新重点在于满足社会经济对交通运输的需求，技术创新轨迹表现为：1.重载化技术等使运输能力增加的技术发展。

2.高铁技术等使运输满足多样性需求技术的发展。

3.智能交通、综合运输等使运输更高效技术发展。

4.环保节能等高能效作技术的发展。

5.公共交通技术的发展。

远期目标：在建设创新型国家前提下，大力发展节能技术、低碳技术，建立绿色科技支撑体系，争取克服关键技术问题，注重开发、示范和推广，建立完善的低碳交通产业链。

交通运输业的技术重点在于低碳交通产业链的形成，表现为：1.新能源的开发与应用技术的发展。

2.低碳交通技术的创新与发展。

3.新型低碳高效交通运输方式的发展。

4.新型低碳运营管理技术的发展。

4 总结
本文在总结了五种交通方式技术发展历程的基础上，定性分析了交通运输业技术发展的规律，在总结发展规律的基础上，归纳交通运输业发展的近、远期目标，分别提出交通运输业近、远期的技术创新轨迹。

参考文献
[1]罗霞，姚新胜.交通产业结构[M].北京：人民交通出版社，2010
[2]尤琦英.技术进步对交通运输业贡献率的定量分析[D].长安大学硕士论文，2007
[3]朱文华.交通科技发展战略的若干思考[J].经营战略，2008，4
[4]胡建华，真虹. 试论基于知识经济时代我国交通运输业的发展[J]. 上海海运学院学报.2000
[5]付允，马永欢.低碳经济的发展模式研究[J].中国人口资源与环境，2008。