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第二章
公路运输系统第一节公路运输概述第二节公路运输基础设施第三节高速公路第四节公路运输运载工具第五节公路运输组织
第一节公路运输概述
一、公路运输的概念
公路运输主要指城市对外道路运输。公路运输有广义和狭义两种含义。从广义来说，公路运输是指货物和旅客借助一定的交通工具(人力车、畜力车、拖拉机、汽车等)沿着公路(一般土路、有路面铺装的道路、高速公路)的某个方向做有目的的移动的过程；
从狭义来说，公路运输是指汽车运输，目前世界上多数经济发达国家，在公路上已经实现了由汽车取代人力车、畜力车和拖拉机等慢速运输工具。因此，公路运输或者说作为现代交通运输方式之一的公路运输，就是指汽车运输。
二、公路运输的特点
与其他运输方式相比，公路运输具有以下特点：
(1)机动灵活，适应性强。
(2)可实现“门到门”直达运输。
(3)在中短途运输中，运送速度较快。
(4)原始投资少，资金周转快。
(5)运量较小，运输成本较高。
(6)运行持续性较差。
(7)安全性较低，环境污染较大。
三、公路运输的产生及发展趋势
1.公路运输的产生
现代交通运输方式的公路运输比水运和铁路运输起步晚，直到19世纪末才有了第一批汽车。纵观公路运输的发展过程，可以划分为以下三个主要阶段：
(1)发展初期，即从19世纪末到第一次世界大战前。
(2)发展中期，即第一次世界大战至第二次世界大战之间。
(3)发展的新时期，即从第二次世界大战结束到现在。
一些工业发达国家公路建设也达到了新水平，实现了公路现代化，这些主要表现在以下几个方面：
①建成了一个有相当规模的沟通全国城乡的公路网；
②形成了跨越各主要城市的具有较高标准的国家干线公路网骨架，以保证长途直达运输畅通无阻；
③建立了高速公路网，其中还包括超级高速公路；
④实现了筑路和养路机械化并向自动化迈进；
⑤积极采用和发展先进的公路科学技术。
2.公路运输发展趋势
(1)加强公路建设，特别是高速公路的建设；广泛研究和应用道路建设新技术，如软土路基处理技术、土工合成材料及改性沥青材料的应用技术，使公路建设水平更加适应未
来车辆及运输对道路的要求。
(2)大力开展汽车安全技术、节能和多种燃料技术、环保技术、舒适性技术和电子技术的研究和应用，提高车辆的使用性能，减少汽车带来的“公害”。
(3)从运营管理与技术的发展趋势来看，随着公路网的完善，特别是高速公路网的形成，公路运输将按规模化要求建立集约化经营的运输企业，行政区域的界限将趋于淡化；广泛开展公路快速客货运业务；大力开展集中运输、集装箱运输、专业化运输等，公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中，更强调公路内部及不同运输方式之间的专业化合作；运输企业内部将广泛建立和运用运输信息管理系统，采用车轮运行动态监控系统以及车辆运行自动记录仪(汽车“黑匣子”)。
(4)发展公路智能运输系统。
①全球定位系统(GPS)广泛被应用；
②地理信息系统(GIS)方兴未艾；
③计算机辅助设计技术(CAD)应用范围进一步拓展；
④道路检测技术有所突破。
四、我国公路运政管理
1.公路运政管理机构的设置
各级运政管理机构的具体职责如下所述：
(1)交通部设立公路司，负责对全国道路运输行业的指导、监督工作；
(2)省(自治区、直辖市)交通厅(局、委)下设道路运输管理局或厅(局)内设道路运输管理处，负责本省(区、市)行政辖区内道路运政管理的指导、监督工作；
(3)市(地、盟、州)交通局下设道路运输管理处，负责本市(地、盟、州)行政辖区内的道路运政管理工作；
(4)县(市、旗、区)交通局下设道路运输管理所，负责本县(市、旗、区)行政辖区内的道路运政管理工作；
(5)乡(镇)设立道路运输管理站，属于县道路运输管理所的派出机构，负责本乡(镇)规定辖区内的道路运政管理工作及县交通局委托的工作。
2.各级运政管理机构的任务及作用
各级道路运政管理机构，由于其职责及任务不同，所起的作用也不同。
(1)交通部公路司和省(自治区、直辖市)道路运输管理局(处)，分别是全国及各省(自治区、直辖市)道路运政管理的决策机构。
(2)各市(地、盟、州)道路运输管理处有决策层和执行层的双重职责，起承上启下作用，属中间层次机构。
(3)各县(市、旗、区)道路运输管理所和乡(镇)道路运输管理站，属执行层次机构，也是道路运政最基层的行政执法机关。
3.我国公路运政管理机构体系
我国现行的公路运政管理体系如图2.1-1所示。图2.1-1公路运政管理机构体系
五、我国现行公路网
1.我国公路等级划分
我国的公路按行政等级分为国道、省道、县道、乡道、村道和专用公路六个等级。其中，国道包括国家高速公路和普通国道，省道包括省级高速公路和普通省道。
我国的公路按技术等级分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路五个等级。其中，高速公路以外的其他公路称为普通公路。
2.我国公路命名规则
1)普通公路路线命名规则
普通公路路线的命名，应按照首都或省会放射线、北南纵线和东西横线的起讫点方向顺序排名，采用起讫点所在地的主要行政区划名称命名。
(1)放射线以首都或省会城市为起点，放射线止点为终点；
(2)北南纵线以路线北端为起点，南端为终点；
(3)东西横线以路线东端为起点，西端为终点。
2)高速公路路线命名规则
高速公路路线的命名，应按照首都或省会放射线、北南纵线和东西横线的起讫点方向顺序排名，采用起讫点所在地的主要行政区划名称命名。
(1)放射线以首都或省会城市为起点，放射线止点为终点；
(2)北南纵线以路线北端为起点，南端为终点；
(3)东西横线以路线东端为起点，西端为终点。
3.我国公路编号规则
1)标识符
公路路线编号的首位代表公路的行政等级，采用一位字母标识符表示。公路行政等级的字母标识符见表2.1-1。
2)编号结构
(1)普通公路路线编号结构。普通公路的路线编号，应由一位公路行政等级字母标识符“G(S/X/Y/C/Z)”和三位数字编号组配表示，见表2.1-2。
(2)国家高速公路路线编号结构。国家高速公路的首都放射线、北南纵线、东西横线和地区环线等主线编号，应由一位国道字母标识符“G”和不超过两位的数字编号组配表
示；国家高速公路的城市绕城环线、联络线和并行线编号，应由一位国道字母标识符“G”和两位主线编号以及一位路线类型识别号“*”和一位顺序号“#”组配的四位数字编号表示。国家高速公路路线编号结构见表2.1-3。
(3)省级高速公路路线编号结构。省级高速公路的省会放射线、北南纵线、东西横线等主线编号，应由一位省道字母标识符“S”和不超过两位的数字编号组配表示；省级高
速公路的城市绕城环线和联络线的编号，宜由一位省道字母标识符“S”和两位数字编号组配表示。省级高速公路路线编号结构见表2.1-4。
3)普通公路路线编号规则
(1)普通国道路线编号规则。普通国道的路线编号，由国道标识符“G”和三位数字编号组配表示，编号结构见表2.1-2。其数字编号的第一位用“1、2、3、5”分别标识首都放射线、北南纵线、东西横线和联络线，以全国为范围编制系列顺序号。
(2)普通省道路线编号规则。普通省道的路线编号，由省道标识符“S”和三位数字编号组配表示，其编号结构见表2.1-2。其数字编号的第一位用“1、2、3、5”分别标识省会放射线、北南纵线、东西横线和联络线，以省级行政区域为范围编制系列顺序号。
(3)县道路线编号规则。县道的路线编号，由县道标识符“X”和三位数字编号组配表示，编号结构见表2.1-2。编号宜在本省级行政区域内，以县(县级市)或地区(地级市)级行政区域为范围编制系列顺序号，也可按省级行政区域为范围顺序编号。
(4)乡道路线编号规则。乡道的路线编号，由乡道标识符“Y”和三位数字编号组配表示，编号结构见表2.1-2。宜在本省级行政区域内，以县(县级市)级行政区域为范围编制系列顺序号，也可按地区(地级市)级或省级行政区域为范围编制系列顺序号。
(5)村道路线编号规则。应对纳入国家里程统计范围的村道进行编号。村道的路线编号，由村道标识符“C”和三位数字编号组配表示，其编号结构见表2.1-2。宜以县(县级市)级行政区域为范围编制系列顺序号。
(6)专用公路路线编号规则。专用公路的路线编号，由专用公路标识符“Z”和三位数字编号组配表示，编号结构见表2.1-2。宜以各省级行政区域为范围编制系列顺序号。公路、林业、农垦、油田、矿区等行业管理养护的专用公路需要加以区别时，其编号可分别列入本省(自治区、直辖市)专用公路编号中的不同系列区间。
(7)其他编号规则。普通国道、普通省道及县道若是绕城环线，同一城市建有多条绕城环线时，其编号从主城区边缘到郊区由内向外按升序编排。
4)高速公路路线编号规则
(1)国家高速公路路线编号规则。国家高速公路的主线编号，由国道标识符“G”和一至两位数字编号组配表示；城市绕城环线、联络线和并行线编号，由国道标识符“G”和四位数字编号组配表示，其编号结构见表2.1-3。
(2)省级高速公路路线编号规则。省级高速公路的主线编号规则宜与国家高速公路主线的编号规则保持一致，由省道标识符“S”加一到两位数字编号组配表示；省级高速公
路城市绕城环线和联络线的编号，宜由省道标识符“S”加两位数字编号组配表示。省级高速公路路线的编号结构见表2.1-4，且其还应遵守以下原则：
5)公路编号区间
(1)公路主线编号区间。公路主线的编号区间见表2.1-5。
(2)普通公路联络线编号区间。普通公路联络线的编号区间见表2.1-6。
(3)高速公路城市绕城环线、联络线和并行线编号区间。国家高速公路城市绕城环线、联络线和并行线以及省级高速公路城市绕城环线及联络线的编号区间见表2.1-7。
4.国道路线的名称和编号
普通国道路线的名称和编号见附录1，国家高速公路路线的名称和编号见附录2和附录3。
第二节公路运输基础设施
一、公路设计的依据及公路等级公路是指连接城市、乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。根据公路的作用和使用性质，可划分为国道主干线公路(国道)、省级干线公路(省道)、县级干线公路(县道)、乡级公路(乡道)以及专用公路。
1.公路设计的依据
在进行公路网的规划或确定一条公路的类型线形的过程中，都必须以公路所经地区的自然条件和交通资料为依据。在设计中应考虑以下交通数据：
1)设计车辆
以标准型号的汽车作为设计控制的车辆，其外廓尺寸见表2.2-1。
2)设计车速
设计车速是指气候正常，交通密度小，汽车运输只受公路本身条件(几何要素、路面、附属设施等)影响时，一般驾驶员能安全舒适地行驶的最大车速。设计车速是确定公路几何线形的基本依据，如曲线半径、缓和曲线长度、超高率、视距、路幅等都与设计车速有关。各级公路的设计速度见表2.2-2。
3)交通量
交通量是确定公路等级的主要依据，它分为以下三种情况：
(1)年平均日交通量(AADT)是公路普遍采用的交通计量单位，以全年交通量除以365而得，即
(2)我国部分地区设计小时交通量的系数如图2.2-1所示。图2.2-1我国部分地区设计小时交通量系数图
(3)交通量换算采用小客车为标准车型(折算系数为1.0)，确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数规定见表2.2-3。
2.公路的等级
公路根据交通特性及控制干扰能力，可分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路五个等级，各级公路的交通特性如表2.2-4所示，各级公路的主要技术指标
如表2.2-5所示。
二、公路的线形组成
公路路线是指公路的中线。线形是指公路中线在空间的几何形状和尺寸。公路中线是一条三维空间路线，由直线和曲线组成。为了把公路这个三维空间的实体表达出来，通常
采用三个不同方向的投影图来分别研究公路的位置和形状。公路在水平面上的投影图称为公路的平面图；通过公路中线的竖向剖面图称为公路纵断面图；公路上任一点垂直于公路
中线的竖向剖面图称为公路的横断面图。
公路线形是从平面、纵面和空间三个方面来进行研究的。公路线形设计包括平面线形设计、纵面线形设计和空间线形(又叫平、纵组合线形)设计三个部分。
路线平面图是公路路线设计文件中的主要内容之一，通过路线平面图可以展示出公路路线的平面位置、走向和海拔高程，还可以反映沿线人工构造物和工程设施布置以及它们与地形、地物的关系。路线平面图一般应示出地形、地物、路线位置、里程及百米桩、断链、水准点和大中桥、隧道位置，以及省、市、自治区、县的分界线，并示出其中的曲线元素。某山岭区一般公路的路线平面图如图2.2-2所示。图2.2-2路线平面图
1.公路线路的平面线形
1)直线
直线是平面线形的基本要素之一。直线作为道路的主要线形，虽然具有路线直接、前进方向明确和测设简便等优点，但是长直线道路由于景观单调和公路环境缺少变化往往会使驾驶员产生疲劳或注意力分散，以致发生交通事故。因此，在线形设计中，选取直线及其长度时必须慎重考虑，应避免使用过长直线，并注意直线的设置应与地形、地物、环境相协调。直线的最大与最小长度应有所限制，从理论上求解是非常困难的，主要应根据驾驶员的视觉反应及心理承受能力来确定。
2)圆曲线
当公路需要改变方向时，在转弯处需要设置圆曲线来连接两条相交的直线段，连接方式采用圆曲线与两直线相切，采用平缓而适当的圆曲线，既能保证汽车平稳地行驶，又可
引起驾驶员的注意力集中，有利于安全行车。同时，采用圆曲线也能符合汽车作转向行驶的行驶轨迹。
(1)曲线半径。汽车在圆曲线上行驶时，除受重力影响外，还要受到离心力的影响。离心力使汽车产生两种不稳定的危险，一是汽车向外滑移，二是向外倾覆。离心力的大小
是与圆曲线半径成反比的，即半径越小，离心力就越大，对行车安全很不利。为了保证行车安全与舒适，需要对圆曲线半径的最小值进行限制。圆曲线半径按下式确定：
(2)曲线超高和加宽。为了使汽车能在小半径曲线上安全行驶，应把曲线部分的行车道建成外侧高于内侧的单向横坡，其外侧超高的部分即为曲线超高(如图2.2-3)。当公路
弯道上的路面曲线半径小于一定数值时，路面需要适当加宽。因为汽车在弯道上行驶时，各个车轮的轨迹半径是不相等的，后轴内侧车轮行驶的半径最小，前轴外侧车轮行驶的半径最大，所以此时在弯道上行驶的汽车就需要有更宽的路面。曲线上的路面加宽一般设置在道路曲线内侧，如图2.2-3中的阴影部分所示。路面加宽后，对应的路基也应作相应的加宽。图2.2-3超高加宽示意图
(3)曲线的最小长度。汽车在弯道上行驶时，如果曲线过短，就会造成驾驶员的疲劳和横向力对乘客的冲击。特别是汽车在高速行驶时，曲线过短可能造成离开理论上的安全
行车轨迹过多而发生事故。因此，为了提高公路的使用质量，使行车迅速、安全与舒适，应尽量设置较长的曲线。即使各方面条件受限，仍应要求汽车在圆曲线上行驶的时间不少于3秒。各级公路的曲线最小长度如表2.2-5所示。
3)缓和曲线
缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线，如图2.2-4所示。图2.2-4缓和曲线
缓和曲线的形式主要有回旋曲线式、三次抛物线式、双纽式等。缓和曲线长度的确定，主要考虑三方面的因素，即驾驶员操作从容和旅客感觉舒适；超高的附加坡度不宜过陡；
4)平面线形设计
道路平面线形的基本要素是直线、圆曲线与缓和曲线。
(1)直线的应用。直线是道路平面线形中常见的线形。
(2)直线与曲线的组合。
线与曲线组合通常应注意以下方面：
①长直线的尽头不宜设置小半径的平曲线，如德国规定，曲线半径的大小取决于相连接直线的长度L。L小于等于500米时，R≥L；当L大于500米时，R大于等于500米。
②同向曲线间应避免短的直线，即应满足L大于等于6V，反向曲线间直线长L大于等于2V，若难以避免短直线，则短直线部分宜用大半径曲线或缓和曲线来代替，以使线形顺适和自然。
(3)曲线组合。曲线由于具有线形流畅、顺适、自然并与环境协调的优点，因而在道路平面线形设计中被广泛应用。
曲线之间的组合有以下几种：
①基本型：按直线——回旋线——圆曲线——回旋线——直线的顺序来组合的形式，如图2.2-5所示。为使线形连续、协调，回旋线——圆曲线——回旋线的长度之比最好设计为1∶1∶1。图2.2-5基本型曲线
②S型：两个反向圆曲线用回旋线连接的组合形式称为S型，如图2.2-6所示。图2.2-6S型曲线
卵型：用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式，如图2.2-7所示。图2.2-7卵型曲线
④复曲线：半径不同的同向圆曲线直接相连接处，原则上应插入的回旋线，如图2.2-8所示。图2.2-8圆曲线直接相连接的复曲线
⑤凸型：在两个同向回旋线间不插入圆曲线而直接衔接的形式，如图2.2-9所示。一般情况下最好不采用凸型曲线，只有在地形、地物受限的山嘴等处方可采用。图2.2-9凸型曲线
⑥复合型：两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的形式，如图2.2-10所示。
图2.2-10复合型曲线
(4)行车视距。行车视距也是道路平面设计的要素之一。
停车视距及货车停车视距与设计速度对应的具体数值见表2.2-7。
如图2.2-11所示，停车视距由S0、S1、S2三部分组成，即
S2——驾驶员开始制动到车辆完全停止时行驶的距离；
S0——安全距离。图2.2-11停车视距
②会车车距(S
会)：两对向行驶的汽车能在同一车道上及时刹车所必需的距离。
关于会车视距，在双车道公路上，尤其是交通量不大时，所需的安全视距按几何关系及运动状态计算，因为涉及的因素很多且不实用，所以一般不作计算。参照国外的普遍做法，会车视距取停车视距的两倍为宜。
③超车视距(S
超)：汽车行驶时为超越前车所必需的视距。在双车道公路上，当视点高为1.2米，物高为1.2米，在后车超越前车过程中，从后车开始驶离原车道之处起，至
驶的双车道公路，应结合地形在适当的间隔内设置具有超车视距的路段。
超车视距有全超车视距和最小必要超车视距之分，如图2.2-12所示。图2.2-12超车视距
2.公路线路的纵断面
1)线路纵断面及其组成要素
沿公路中线的竖向剖面，称为公路纵断面，其图形称为公路纵断面图，如图2.2-13所示。
公路纵断面的线形要素包括直线(即均匀坡度线)和竖曲线两种。坡度线分为上坡和下坡，是以坡度和水平长度表示的。１
2)纵坡
(1)最大纵坡。最大纵坡是道路纵坡设计的极限值，是纵面线形设计的一项重要指标。
各级公路的最大纵坡值规定如表2.2-8所示。
(2)最小纵坡。为了保证挖方地段、设置边沟的低填方地段和横向排水不畅地段的纵向排水，防止积水渗入路基而影响其稳定，规定各级公路的长路堑路段以及其他横向排水
不畅的路段，均应采用不小于0.3%的纵坡。
(3)平均纵坡。平均纵坡是衡量路线线形设计质量的重要指标之一。在道路设计中，平均纵坡是指一定路线长度范围内，路线两端点的高差与路线长度的比值，即
(4)坡长限制。坡长是指变坡点与变坡点之间的水平长度，坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和最小坡长限制两个方面。
①最大坡长限制。《公路工程技术标准》对陡坡的最
大坡长限制见表2.2-9。
②最小坡长限制。最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小水平长度。
《公路工程技术标准》对各级公路的最小坡长规定见表2.2-10。
(5)合成坡度。道路在平曲线路段，若纵向有纵坡且横向又有超高时，则最大坡度在纵坡和超高横坡所合成的方向上，这时的最大坡度称为合成坡度，如图2.2-14所示。图2.2-14合成坡度
合成坡度的计算公式为
在陡坡急弯处，若合成坡度过大，则将产生附加阻力以及汽车重心偏移等不良现象，给行车安全带来影响，为防止汽车沿合成坡度方向滑移，应对由超高横坡和路线纵坡组成的合成坡度加以限制。《公路工程技术标准》对公路和城市道路合成坡度的规定见表2.2-11。
3)竖曲线
当纵断面上相邻的两条坡度线相交时，出现了变坡点和变坡角。汽车驶过该处时，将受到冲击，行车的平顺性会受到破坏。为了缓和这种突变，保证行车平稳和满足视距要求，
在变坡点处应设置竖曲线。相邻两坡度线的交角用坡度差“ω”表示，坡度角一般较小，可近似地用两坡段坡度的代数差表示，即ω=i2-i1，式中i1、i2分别为两相邻坡段的坡度值，上坡为正，下坡为负，如图2.2-15所示。ω为正时，变坡点在曲线下方，竖曲线开口向上，称为凹形竖曲线；ω为负时，变坡点在曲线上方，竖曲线开口向下，称为凸
型竖曲线。图2.2-15竖曲线示意图
(1)竖曲线几何要素。竖曲线的几何要素主要有竖曲线切线长T、曲线长L和外距E，如图2.2-16所示。其中：图2.2-16竖曲线几何要素
(2)竖曲线最小半径。
公路竖曲线最小半径如表2.2-12所示。
(3)竖曲线最小长度。
4)公路线形与景观的配合
高速公路出现以后，人们越来越感到应该将高速公路作为景观的对象来考虑。也就是说，道路设计在满足运动学和力学要求的同时，还必须重视视觉的感受。
公路景观工程包括内部协调和外部协调两方面。内部协调主要是指公路的平、纵断面线形方面，视觉的连续性和立体协调性；外部协调则主要指公路两侧坡面、路肩、中央分
隔带的协调设置，以及宏观的路线设置。
3.公路线路的横断面
公路是具有一定宽度的带状结构物。若在垂直于线路中心线方向上作一垂直剖面，这个剖面就叫作横断面，其图形叫作横断面图，它反映了路基的形状和尺寸。横断面图也是
公路的主要技术设计文件之一。公路横断面的一般布置形式如图2-2.17所示。图2-2.17公路横断面图
1)路基宽度
路基宽度为路面宽度和两侧路肩宽度之和(一级及高速公路包括分隔带)。
路面宽度是指供车辆直接行驶的公路表面宽度，即行车部分。路面宽度视车道数和每一条车道的宽度而定。
2)路拱
路基经常受雨水的侵袭，为了保证它的强度和行车安全，必须将雨水排走。因此，应将路面设计成中间高并向两侧倾斜的拱形，以利横向排水，这种拱形构造即为路拱。
三、公路的构成
1.路基
路基是公路行车部分的基础，是由土、石按照一定尺寸和结构要求所构成的带状土建工程构造物。路基横断面构成如图2.2-18所示。图2-2.18路基横断面组成示意图
路基横断面有路堤、路堑、半填半挖路基三种基本形式，如图2.2-19所示。图2-2.19路基横断面形式
(1)路堤。路堤亦称填方路基，指路线高于天然地面时填筑而成的路基。
(2)路堑。路堑亦称挖方路基，指路线低于天然地面时开挖而成的路基。
(3)半填半挖路基。介于上述两者之间的路基称为半填半挖路基。
2.路面
公路路面是在路基上用坚硬材料铺筑的供汽车行驶的层状结构物，它直接承受车辆的行驶作用力。路面一般分为面层、基层、垫层和土基。
(1)路面的含义。路基顶面用各种材料分层铺筑而成的结构层叫路面。
(2)对路面的基本要求。路面应具有足够的强度、平整度和粗糙度，以保证汽车以一定的速度安全、舒适地行驶。
(3)路面的分类。路面按其材料组成、结构强度和使用品质有高级、次高级、中级和低级路面之分；按其力学性质有柔性路面和刚性路面之分。
3.桥涵
当公路跨越河流、沟谷或者和铁路、另一条公路交叉时，需要修建桥梁来跨越障碍。我国文化悠久，是世界上文明发达最早的国家之一。在桥梁建筑方面，我们的祖先在世界桥梁建筑史上曾写下了光辉灿烂的篇章。
举世闻名的河北省赵县的赵州桥(又称安济桥)，就是我国古代石拱桥的杰出代表，如图2.2-20所示。图2.2-20赵州桥
1)桥梁的组成
桥梁主要由桥跨结构、墩台及基础两个基本部分组成，如图2.2-21所示。图2.2-21梁式桥结构
桥跨结构常称上部结构，它包括承重结构和桥面系两部分。承重结构是跨越障碍物、承受自重、行人和车辆荷载的主要构件。桥面系由桥面铺装、桥面排水、防水措施、伸缩
缝、人行道和栏杆等组成，如图2.2-22所示。图2.2-22桥面构造
2)桥梁的类型
(1)按桥梁的不同结构分类，其可分为梁式桥、拱式桥、钢架桥、吊桥以及它们之间的各种组合。
①梁式桥。它是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，如图2.2-21所示。
②拱式桥。拱式桥的主要承重结构是拱圈。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。拱桥概貌如图2.2-23所示。图2.2-23拱桥
③钢架桥。钢架桥的主要承重是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的钢架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性，如图2.2-24所示。图2.2-24钢架桥
④吊桥。传统的吊桥均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常需要在两岸桥台的后方修筑巨大的锚
碇结构。吊桥也是具有水平反力(拉力)的结构。现代的吊桥上，广泛采用高强度钢丝编制的钢缆，以充分发挥其优异的抗拉性能。因这种结构自重较轻，所以能以较小的建筑高
度跨越其他任何桥型都无法跨越的特大跨度。吊桥概貌如图2.2-25所示。图2.2-25吊桥
⑤组合体系桥。根据结构的受力特点，由几个不同体系的结构组合而成的桥梁称为组合体系桥，如图2.2-26所示。图2.2-26组合体系桥图2.2-26组合体系桥
(2)按不同用途，桥梁可分为公路桥、生产桥、人行桥等。
(3)按跨越障碍的性质，桥梁可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥和栈桥等。
(4)按上部结构的行车道位置，桥梁可分为上承式(图2.2-26(b))、下承式(图2.2-26(a))和中承式桥梁。中承式桥梁如图2.2-27所示。图2.2-27中承式桥梁
(5)按桥梁全长和跨径的不同可分为特大桥、大桥、中桥和小桥。《公路工程技术标准》规定的大、中、小桥划分的标准如表2.2-13所示。
3)涵洞
涵洞是用来排泄路堤下水的构筑物。通常在建造涵洞处路堤不中断。为了区别于桥梁，《公路工程技术标准》中规定，单孔跨径不到5米的泄水结构物均称为涵洞，如表2.2-13所示。
4.排水系统
为了确保路基稳定，避免受水的侵蚀，公路还应修建排水系统。公路排水系统可按其排水方向和排水位置的不同进行分类。
(1)按排水方向分为纵向排水系统和横向排水系统。
①纵向排水系统。纵向排水系统常见的有边沟、截水沟和排水沟等，如图2.2-18所示。
②横向排水系统。横向排水系统常见的有路拱、桥涵、透水路堤、过水路面和渡槽等，如图2.2-28所示。图2.2-28横向排水系统
(2)按排水位置不同，又可分为地面排水和地下排水。
①地面排水。地面排水主要是排除危害路基的雨水、积水及外来水等地面水。
②地下排水。地下排水主要是排除地下水和其他需要通过地下排除的水。盲沟是常见的公路地下排水结构物，如图2.2-29所示。图2.2-29盲沟
5.隧道
公路穿过山岭，置于地层内或地面下的结构物称为隧道，如图2.2-30所示。图2.2-30隧道
6.防护工程
在公路通过山区或沿河地段时，在陡峭的山坡上或沿河一侧，为保证公路路基的稳定，加固路基边坡所修建的构造物，称为防护工程。常见的公路路基防护工程有填石路基、砌石护坡、挡土墙、护脚及护面墙等，如图2.2-31所示。图2.2-31防护工程
7.特殊构造物
公路在山区地形或地质特别复杂的路段，为了保证公路的连续和路基的稳定，有时需修建一些特殊的构造物，如悬出路台、半山桥、明洞等，如图2.2-32所示。图2.2-32特殊构造物
四、沿线设施
1.交通安全设施
1)防护设施
防护设施是为避免车辆碰撞和伤及行人或因失误而驶出路外等交通事故而设置的，通常采用护栏(包括波形钢护栏、隔离栅等)。
2)照明设施
在高速公路和一级公路的运输繁忙和重要的路段，为使夜间交通畅通和行车安全，尽可能按一定间距设置路灯，使整个路段得以照明。
3)视线诱导标志
对高速公路和一级公路，应在两侧路缘带上明显示出行车道边缘，以引导司机视线，有利于行车安全，其他各级公路在需要的路段上，也可采用标志以标明公路边缘及线形。
2.交通管理设施
1)交通标志
交通标志是对司机、行人等起禁止、限制、警告、指示等作用的交通管理设施，它的形状、图案、尺寸和设置，应符合中华人民共和国国家标准《道路交通标志和标线》的规
定。
2)交通标线
交通标线是由路面标线、箭头、文字、立面标记、突起路标和路边线轮廓标等构成，其作用是引导交通，它可单独使用，也可与交通标志配合使用。路面标线的分类、功能和
标划方法，立面标记和突起路标等的构造、制作和设置方法，详见《道路交通标志和标线》的有关规定。
4)公路情报板
在高速公路和一级公路的特定路段上，应设置公路情报板，管理机构通过交通自动控制中心，可随时将实时的公路、交通、气象等情况通知路上的驾驶人员。
5)交通监视设施
在高速公路和一级公路上，可根据需要设置交通监视设施，用现代化手段来管理和指挥公路交通。
3.服务设施
服务设施是为了方便旅客消除疲劳和精神紧张，以及满足汽车加油、修理等的需要而设的公路附属设施，它主要有停车设施、公路养护和营运用房等。
1)停车设施
停车场是为司机和旅客消除疲劳和临时检修车辆而设置的，一般设于车站、服务区、游览区、城镇附近等处，应便于使用和车辆出入，其大小应根据停车的数量、车辆类型、停车方式、过道宽度等而定。
2)公路养护和营运用房
养路用房包括养路职工办公、居住、存放器材和修理机具的房屋。
4.其他沿线设施
其他沿线设施主要是绿化、小品建筑及装饰等。
公路绿化是公路建设的项目之一，对保持生态平衡，防止环境污染和水土流失等发挥着很大的作用，而且对公路本身能起到稳定路基、美化路容、诱导视线等作用，从而增加
乘客的舒适性和安全感。
五、公路站场
站场是公路运输办理客、货运输业务及保管、保修车辆的场所，它是汽车运输企业的技术基地，又是基层生产单位，也是公路运输网点的重要组成部分。按其使用性质的不同，
可分为客运站、货运站、技术站和停车场(库)。
1.客运站
汽车客运站按其位置的不同，可分为起点站、终点站和中间站。
2.货运站
汽车货运站一般规模都比较小，以适应汽车运输的灵活性。
货运站分为两类：一类是运输整车货物的运输公司的基地，它由办公用房和停车场组成，车辆较多时还设有保养场甚至保修厂；另一类是以零担货物运输为主要作业的车站，
它与第一类车站的不同之处是站内设有仓库和货物存放场地。
3.技术站
技术站的主要任务是对汽车进行保养和维修，按作业性质不同，技术站分为保养厂和修理厂，或二者合而为一。
4.停车场(库)
停车场(库)是公路运输站场的一部分，主要任务是保管停放车辆。停车场(库)从建筑形式上可分为暖式车库、一般车库、车棚和露天停车场四种形式。
六、公路交叉
公路与公路或铁路相交的地方称为交叉口，它是道路系统中的重要组成部分，是道路交通的“咽喉”。行人和各种车辆都要在交叉口处汇集、换向、疏散。
在公路交叉中，可分为平面交叉和立体交叉两大类。
1.公路与公路的平面交叉
1)一般要求
公路与公路的平面交叉口应选择在地形平坦、视线开阔的地方。
2)平面交叉口的类型
平面交叉口的形式取决于道路网的规划、交叉口用地及其周围建筑的情况以及交通量、交通性质和交通组织，常见的形式有简单交叉口、扩展路口式交叉口及环形交叉口。
2.公路与公路的立体交叉
立体交叉是两条道路在不同高度(空间)上互相交叉的形式。在立体交叉上需设置跨线桥，一条道路自桥上通过，另二条道路则自桥下通过，彼此互不干扰。通过桥上及桥下
的道路则由匝道连接。匝道是为相交路线互相通车而设置的联络道。
采用立体交叉是保证车辆迅速、安全、不间断地通过交叉口的有效措施，一般可在下述情况下采用立体交叉。
(1)一级公路与其他各级公路相交时。
(2)其他各级公路通过交叉口的交通量(饱和小时交通量)超过1000辆/小时时。
(3)当地形和环境适宜时，比如各级公路在3米以上挖方地段与其他公路交叉，或较高的桥头引道与滨河路线交叉等。
立体交叉按有无匝道相连，可分为分离式和互通式两种。
3.公路与其他道路的交叉
1)公路与农村道路相交
为了保证汽车与非机动车的行驶安全，大车道、机耕道与一级以上公路相交时必须采用立交；与二级公路相交时，也可采用立交；与三、四级公路相交时一般应采用平交，在
地形条件特别有利时也可采用立交。
2)公路与铁路相交
公路与铁路交叉时，应根据公路的使用性质、交通情况、公路的规划断面和其他特殊要求以及铁路的使用性质、运行情况、线路数、有无调车作业(作业次数和占用时间)等情况来考虑采用平交还是立交，或者近期做平面交叉而远期改建立体交叉的方案。
3)公路与管线交叉
公路与管线交叉包括公路与地上杆线交叉、与地下管线交叉等情况。这些管线除和公路产生交叉外，还常与公路平行设置，距公路一般也都较近。在公路测设时，应根据公路
的性质、地形和地物的条件，使公路与管线相隔必要的距离，以保证在日常时、维修时和发生事故时不致相互干扰。
第三节高速公路
一、高速公路的概念根据《公路工程技术标准》(JTGB01—2014)的规定，高速公路是专供汽车分向、分车道行驶，全部控制出入的多车道公路。我国《公路工程技术标准》规定了高速公路是一般能适应的年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上，具有特别重要的政治、经济意义的专供汽车分道高速行驶并全部控制出入的公路。
二、高速公路的功能与特点
1.功能
一般公路车速低，通行能力差的主要原因是混合交通车流的内部干扰大、对向车辆无分隔行驶、侧向干扰大等，而高速公路则具有下列功能。
(1)实行交通限制，规定汽车专用。
(2)实行分隔行驶。
(3)严格控制出入。
2.特点
(1)行车速度高。
(2)通过能力大。
(3)设置分隔带。
(4)立体交叉。
(5)控制出入。
(6)特殊工程多。
三、高速公路的沿线设施
1.交通安全设施
1)护栏
护栏是一种纵向吸能结构，设在公路两侧及中央分隔带，通过自身变形或车辆爬高来吸收碰撞能量，从而改变车辆行驶方向以及阻止车辆越出路外或进入对向车道，最大限度地减少事故中司乘人员的受伤害程度。
护栏通常有刚性护栏、柔性护栏和半刚性护栏三类。
(1)刚性护栏是一种基本上不变形的护栏结构，它利用失控车辆碰撞后爬高并转向来吸收碰撞能量。混凝土护栏是刚性护栏的主要形式，它是一种以一定形状的混凝土块相互连接而组成的墙式结构，如图2.3-1所示。图2.3-1混凝土护栏
(2)柔性护栏是一种具有较大缓冲能力的韧性护栏结构。缆索护栏是柔性护栏的代表形式，它是一种以数根施加初张力的缆索固定于立柱上而组成的连续结构，主要依靠缆索的拉应力来抵抗车辆碰撞并吸收碰撞能量，如图2.3-2所示。图2.3-2缆索护栏
(3)半刚性护栏是一种连续的梁柱式护栏结构，其具有一定的强度和刚度。它利用土基、立柱、横梁的变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向。波形梁护栏是半刚性护栏的主要形式，它是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由立柱支撑而组成的连续结构，如图2.3-3所示。图2.3-3波形梁护栏
2)防眩设施
高速公路防眩设施能够防止夜间行车时，驾驶员受对向车辆前照灯眩目影响，保证行车安全并提高行车舒适性。防眩设施设置在高速公路的中央分隔带上。
防眩板是一种经济美观、风阻小、积雪少，并且对驾驶员心理影响较小的比较理想的防眩结构形式，如图2.3-4所示。图2.3-4防眩板
3)防噪声设施
高速公路防噪声设施通常采用的有隔音墙、遮音堤、遮音林带等，如图2.3-5所示。图2.3-5隔音墙
4)照明设施
高速公路的照明费用较高，一般郊外不设置照明，只有接近市区和所有立体交叉处才采用全照明或局部照明。经验证明，增加照明高度(过去为7.5米，现在为12～15米)
不仅将环视周围的清晰度提高很多，使得光线均匀和减少目眩，而且可以减少灯柱，从而节省电力和费用。
5)交通标志
中国内地和中国台湾高速公路交通标志使用绿色背景(如图2.3-6)；中国香港快速公路标志是一个红色边框加白色底及红色过街桥的图案，其路牌背景色在1990年代由蓝色改成绿色。图2.3-6高速公路交通标志
2.服务设施
3.交通控制及管理系统
现代化的交通管理系统是用电子计算机控制及信号自动化来监视路段区段内的交通情况，迅速监测交通堵塞和交通事故，通过发出交通信息变换标志和无线电行车信号，告知
司机有关信息，以便将汽车引导到合适的公路上并保证交通畅通。
4.绿化设施
当前，公路美学已成为公路设计的重要方面，所以高速公路的线形与构造物应特别注意与周围优美景观及生态环境的协调，尽量减少施工痕迹或通过和谐地修复与绿化来恢复
天然景观。高速公路两侧应进行绿化，种植风景林和防护林以美化路容。
中央分隔带应种植高约1.2～1.4米的长绿树木，以美化景色并避免对向汽车灯光眩目，影响驾驶员的视力，但不得在弯道内侧种树，以免妨碍行车视距的要求，如图2.3-7所示。图2.3-7中央分隔带
第四节公路运输运载工具汽车是公路运输的基本运输工具，它由车身、动力装置和底盘三部分组成。车身包括驾驶室和车厢两部分；动力装置是驱动汽车行驶的动力源，现代汽车的动力装置主要是汽油机和柴油机；底盘是车身和动力装置的支座，同时是传递动力、驱动汽车、保证汽车正常行驶的综合体，它由传动系、行驶系和操纵系三部分组成。传动系将动力装置输出的动力传给驱动车轮，行驶系将汽车的各个组成部分连成一体并使整体能够行驶，操纵系用于保证按驾驶人的意志控制汽车行驶和选择行驶路线。
一、汽车的产生
二、汽车的种类
汽车是自带动力装置驱动且无架线的运载工具，其作为一种陆上交通工具，具有方便、机动、灵活、速度快、适应性强等特点。此外，汽车的品种多、数量大、用途广，已成为工农业生产和国防建设以及人们日常生活所不可缺少的工具。
1.按用途分类
1)载客车
载客车是专门用作人员乘坐的汽车，按其座位多少又可分为轿车和客车、旅游车等种类。
(1)轿车：除司机外乘坐2～8人的小型客车。
(2)客车：除司机外乘坐9人以上的载客车为客车。
2)货车
主要供运载货物用的汽车称为货车，又称载货汽车。
(1)普通货车：按其载重量分为轻型(3～5吨)、中型(4～8吨)和重型(大于8吨)货车。
(2)特种车：为普通货车的变形，装备有特殊的货箱，并考虑到货物装载和运输上的专门需求，如有保温箱货车、罐式货车等。
(3)自卸车：这类汽车的货箱能自动举升并倾卸散装货物、固体货物，如煤、砂石、矿料等。
(4)牵引车：专门用来牵引挂车、半挂车和长货挂车的主体，一般车上不搭乘旅客和没有装货物的车厢(少数具有短货箱)的汽车称为牵引车，又称载货列车。
3)特种用途的汽车
(1)建筑工程用汽车：专门用来起重、挖沟、埋管、混凝土搅拌等施工作业的汽车。
(2)市政、公共事业用汽车：用于清扫、除雪、医疗、救护、售货、邮政、消防等方面的专用汽车。
(3)农用汽车。
(4)竞赛汽车。
2.按汽车对道路的适应性分类
(1)普通汽车。普通汽车只适合在较好的道路上行驶。
(2)越野车。越野车可以在路面质量差和无路地区行驶。
三、汽车的基本构造
汽车的类型虽然很多，各类汽车的总体构造也有所不同，但它们的基本组成是一致的，都由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。货车的总体构造基本形式如图2.4-2所示。图2.4-2货车总体构造基本形式图
1.发动机
发动机是汽车的动力装置，其作用是使燃料燃烧后产生动力，然后通过底盘的传动系驱动汽车行驶。汽车发动机由“两大机构”(曲柄连杆机构、配气机构)和“五大系”(燃
料供给系、冷却系、润滑系和点火系、起动系)组成。
目前在汽车上占优势的是往复活塞式内燃机，其中主要是汽油机和柴油机。
2.底盘
底盘是汽车的基础，其作用是接受发动机的动力，使汽车产生运动，并且支撑、安装汽车其他各部件和总成。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系等“四大系”组成。
1)传动系
汽车传动系的基本作用是将发动机发出的动力传给驱动车轮，它由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥中的主减速器、差速器和半轴组成。
2)行驶系
行驶系的主要作用是将汽车构成一个整体，支撑汽车的总质量；将传动系传来的扭矩转化为汽车行驶的驱动力；承受并传递路面作用在车轮上的各种反力及力矩；减少振动和
缓和冲击，以保证汽车平顺行驶；与转向系配合，正确控制汽车的行驶方向。行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等组成。
3)转向系
转向系的作用是通过驾驶员转动方向盘，来实现根据需要改变汽车行驶方向，并减轻驾驶员的疲劳程度。转向系由转向器和转向传动机构两大部分组成。
4)制动系
制动系的作用是根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车，以确保行车安全；保证汽车停放可靠，不致自动滑溜。汽车的制动系一般至少装有两套各自独立的系统，即行车制动装置(脚制动装置)和驻车制动装置(手制动装置)。
3.车身
车身安装在底盘车架上，车身用以安置驾驶员、乘客和货物。除轿车、客车一般是整体的车身外，货车车身是由驾驶室和货箱两部分组成。
汽车车身壳体结构形式可分为骨架式、半骨架式和无骨架式三种。
4.电气设备
电气设备是指汽车的电源和电气装置，它由电源和用电设备两大部分组成。用电设备包括发动机的起动系统以及汽车的照明、信号、仪表装置等，在强制点火式发动机中还包
括发动机的点火装置。
第五节公路运输组织
一、运输生产过程及组织管理机构(一)运输生产过程的构成运输生产过程是指客货运输对象通过汽车运输实现其空间场所移动的运输过程，通常需要经过许多作业环节才能完成，一般可划分为运输准备、运输生产和生产辅助等三项主要工作环节。
1.运输准备工作
运输准备工作是指运输客货之前所需要进行的全部准备工作，包括运输经济调查与运输工作量预测、营运线路开辟、营运作业点设置、客货运输对象组织、运力配置、运输生产计划安排以及制定有关运输组织管理制度、规章等。
2.运输生产工作
运输生产工作是指直接实现客货空间场所位移的车辆运输工作，主要包括乘客上下及货物装卸作业和运送货物或旅客工作，以及必要的车辆调控作业等。
3.运输生产辅助工作
运输生产辅助工作是为运输生产及其准备工作提供后勤保障服务的各项工作的总称，主要包括车辆选择与技术运用的组织、运输生产消耗材料的组织供应与保管工作、运输劳动组织工作等。
(二)运输组织管理机构
改革开放以来，我国公路运输行业得到了飞速发展。20世纪80年代中期，运输市场全面放开，发展出了多种经济成分的运输主体。当前从事公路客货运输的经营业主主要有
专业运输企业、个体(或合伙)运输经营户、公司制运输企业和企业集团、外资运输企业以及各企事业单位所属的运输经营部门等。
二、公路旅客运输组织
2.公路客运班次的组织
(1)根据旅客流向及其变化规律，确定班次的起讫点和中途停靠点，并兼顾始发站和中途停靠站旅客乘车的需要。
(2)安排班次的多少，取决于客流量的大小。
(3)根据旅客流时规律来安排班次时刻。
3.循环代号(或称路牌)的编排
客运班次确定后，就要安排车辆如何运行。对属于本单位经营分工范围内的全部班次，通过合理编排，确定需要多少辆客车运行，即编出多少个循环代号。所谓一个代号，就是一辆客车在一天内的具体任务，运行指定的一个或几个班次，全部循环代号即包括全部班次。有了循环代号，才能进一步编制单车运行作业计划和进行车辆调度。
编排循环代号必须满足以下条件：
(1)保证全部客运班次均有车参运。
(2)充分发挥每辆客车的运输效率，且各项运用效率指标尽可能相近。
(3)循环周期不宜过长，以便于安排车辆的保修作业以及司乘人员的食宿和公休。
(4)确保行车安全正点。
根据不同班次和不同车型，可采用大循环运行或小循环运行，在特定条件下，也可以采用定车定线运行。
(1)大循环运行是将全部序号统一编成两个周期，全部车辆按确定的顺序循环始终的运行方式。这种循环运行方式适用于各条道路条件相近及车型基本相同的情况。它的优点
是每辆客车的运输任务基本相同，车日行程接近，驾驶员的工作量相当；缺点是循环周期长，司乘人员频繁更换运行线路，不利于其掌握客流及道路变化等情况，影响运输服务效果。
(2)小循环运行是将全部序号分成几个周期，将车辆分成几个小组分别循环的运行方式。一般是在营运区域内各道路条件及车型情况等不同时采用这种循环方式。它的优点是
有利于司乘人员对运行范围内线路和客流情况的了解和掌握，有利于安全运行，提高良好的服务；缺点是有时不同循环内的运输任务难以相近，客车的运用效率也不如大循环。
(3)定车定线运行是将某一车型固定于某条线路运行的方式。一般在营运区域内道路条件比较复杂或拥有较多车型时采用。其优点是有利于司乘人员对运行范围内线路和客流
变化情况的详细了解和掌握，有利于搞好优质服务；缺点是客车不能套班使用，对提高运用效率有一定影响。
4.单车运行作业计划与调度
单车运行作业计划一般是按月编制。由客运调度室依据循环代号、车辆状况及其运情况(车辆型号、技术性能、额定座位、完好率、工作率、平均车日行程、实载率、车座产量等)，预计保留一定数量的机动车辆以备加班、包车及其他临时用车等，加以统筹安排和综合平衡后，编制各单车运行作业计划并组织执行。在执行计划过程中，可能会遇
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