公路運(yùn)輸系統(tǒng)-公路運(yùn)輸設(shè)施

第五篇公路運(yùn)輸系統(tǒng)任亞?wèn)|201212852001第三章公路運(yùn)輸設(shè)施

公路運(yùn)輸設(shè)施公路交通控制與管理公路運(yùn)輸設(shè)施主要包括公路、橋梁、涵洞和隧道結(jié)構(gòu)物及附屬設(shè)施（如車站、停車站、排水、防護(hù)工程、綠化、照明、交通安全和管理設(shè)施）。第一節(jié)公路運(yùn)輸設(shè)施公路的分級(jí)國(guó)家干線公路（國(guó)道）省級(jí)干線公路（省道）縣級(jí)干線公路（縣道）鄉(xiāng)級(jí)公路（鄉(xiāng)道）專用公路根據(jù)公路的作用及使用性質(zhì)國(guó)道

指在國(guó)家干線網(wǎng)中，具有全國(guó)性的政治、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防意義，由國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃，并經(jīng)確定為國(guó)家級(jí)干線的公路。

省道

在省公路網(wǎng)中，具有全省性的政治、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防意義，并經(jīng)確定為省級(jí)干線的公路，由省負(fù)責(zé)建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、改造。

縣道

具有全縣性的政治、經(jīng)濟(jì)意義，并經(jīng)確定為縣級(jí)的公路。

鄉(xiāng)道鄉(xiāng)道是直接或主要為鄉(xiāng)、村內(nèi)部經(jīng)濟(jì)、文化、行政服務(wù)的公路和鄉(xiāng)、村與外部聯(lián)系的公路。專用公路專用公路就是專供或主要供某特定工廠、礦山、農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)、油田、電站、旅游區(qū)、軍事要地等與外部聯(lián)結(jié)的公路，它由專用部門或單位自行規(guī)劃、建設(shè)、使用和維護(hù)。小資料：國(guó)道采用數(shù)字編號(hào)，分為四種編號(hào)方式，第一類是放射狀的，這些公路排序都是“１”字開頭；第二類是南北向的，以“２”字開頭；第三類是東西向的，以“３”字開頭；第四類是“五縱七橫”主干線，以“０”字開頭。國(guó)道中僅“1”字開頭的國(guó)道，以北京為中心向四周輻射的(除112國(guó)道以外，112國(guó)道為首都環(huán)線)，但具體以北京什么地方為中心一直以來(lái)沒(méi)有統(tǒng)一說(shuō)法。據(jù)報(bào)道，中國(guó)大陸在首都北京的天安門廣場(chǎng)設(shè)立“中國(guó)公路零公里”標(biāo)志。國(guó)道的稱謂，如國(guó)道319，通常稱“319國(guó)道”或“319線”或G319。根據(jù)所適應(yīng)的交通量水平劃分五個(gè)等級(jí)：高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路AADT>25000標(biāo)準(zhǔn)車為小客車完全控制出入口設(shè)計(jì)年限20年AADT為15000~30000標(biāo)準(zhǔn)車為小客車部分控制出入口設(shè)計(jì)年限為20年AADT為3000~3500標(biāo)準(zhǔn)車為中型貨車設(shè)計(jì)年限為15年AADT為1000~4000標(biāo)準(zhǔn)車為中型貨車設(shè)計(jì)年限為10年AADT為1500（雙車道）標(biāo)準(zhǔn)車為中型貨車設(shè)計(jì)年限為10年控制標(biāo)準(zhǔn)主要考慮一下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：1.出入口控制2.計(jì)算行車速度3.設(shè)計(jì)車輛4.設(shè)計(jì)交通量

高速公路的功能（1）封閉、全立交、嚴(yán)格控制出入。高速公路實(shí)行的是一種封閉型管理，各種車輛只能在具有互通式立交的匝道進(jìn)出，從而界定了運(yùn)營(yíng)管理的責(zé)任。（2）汽車專用，限速通行。高速公路只供汽車專用，不允許行人、牲畜、非機(jī)動(dòng)車和其他慢速車輛通行。同時(shí)，一般規(guī)定時(shí)速低于50km的車輛不得上路，最高時(shí)速亦不宜超過(guò)120km，從而保證了運(yùn)營(yíng)管理上對(duì)象的唯一性。（3）設(shè)中央分隔帶，分道行駛。高速公路一般有4個(gè)以上車道，實(shí)行上下車道分離，渠化通行，隔絕了對(duì)向車輛的干擾。并通過(guò)路面交通標(biāo)線分割不同車速的車輛，較好地保證了高速公路的連續(xù)暢通，從而強(qiáng)調(diào)了運(yùn)營(yíng)管理的秩序。（4）有完善的交通設(shè)施與服務(wù)設(shè)施。高速公路能滿足司乘人員在路上的多種需求，除設(shè)有各種安全、通信、監(jiān)控設(shè)施和標(biāo)志進(jìn)行無(wú)聲服務(wù)外，還建有服務(wù)區(qū)能夠提供停車休息、餐飲、住宿、娛樂(lè)、救助、加油、修理等綜合服務(wù)，同時(shí)，高速公路也是信息傳遞的多功能載體，從而決定了運(yùn)營(yíng)管理的服務(wù)性。高速公路的特點(diǎn)（1）行車速度快、通行能力大。例：一般高速公路行車速度在120km/h以上。一條車道每小時(shí)可通過(guò)1000輛中型車，比一般公路高出3～4倍。（2）物資周轉(zhuǎn)快、經(jīng)濟(jì)效益高。例：一般運(yùn)距在300km以內(nèi)，使用大噸位車輛運(yùn)輸，無(wú)論從時(shí)間或經(jīng)濟(jì)角度考慮，均優(yōu)于鐵路和普通公路運(yùn)輸。雖然高速公路的投資大，但是綜合經(jīng)濟(jì)效益也大，能促進(jìn)了沿路地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其投資一般在5～7年內(nèi)收回。如我國(guó)的廣佛高速公路，其投資費(fèi)用回收期不到6年。高速公路的特點(diǎn)（3）交通事故少、安全舒適好。據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)，與普通公路相比，美國(guó)下降56％，英國(guó)為62％，日本為89％。另外高速公路的線形標(biāo)準(zhǔn)高、路面堅(jiān)實(shí)平整、行車平穩(wěn)，乘客不會(huì)感到顛簸。(4)運(yùn)輸成本低。以經(jīng)濟(jì)車速長(zhǎng)時(shí)間行駛；車輛磨損相對(duì)降低；大型化，高速化，專用車型發(fā)展，運(yùn)輸成本降低；采用拖掛運(yùn)輸、汽車列車及集裝箱運(yùn)輸。高速公路設(shè)施與裝備1.安全設(shè)施（1）標(biāo)志：如警告、限制、指示標(biāo)志等。（2）標(biāo)線：文字或圖形來(lái)指示行車的安全設(shè)施。（3）護(hù)欄：有剛性護(hù)欄、半剛性護(hù)欄、柔性護(hù)欄等。（4）隔離設(shè)施：是對(duì)高速公路進(jìn)行隔離封閉的人工構(gòu)造物的統(tǒng)稱，如金屬網(wǎng)、常青綠籬等。（5）照明及防眩設(shè)施：為保證夜間行車的安全所設(shè)置的照明燈、車燈燈光防眩板等。（6）視線誘導(dǎo)設(shè)施：為保證司機(jī)視覺(jué)及心理上的安全感，所設(shè)置的全線設(shè)置輪廓標(biāo)。2.交通管理設(shè)施（1）高速公路入口控制（2）交通監(jiān)控設(shè)施(如檢測(cè)器監(jiān)控、工業(yè)電視監(jiān)控、通訊聯(lián)系的電話、巡邏監(jiān)視等)

3.服務(wù)性設(shè)施（1）綜合性服務(wù)站(包括停車場(chǎng)、加油站、修理所、餐廳、旅館、郵局、通訊、休息室、廁所、小賣部等)（2）小型休息點(diǎn)(以加油為主，附設(shè)廁所、電話、小塊綠地、小型停車場(chǎng)等)（3）停車場(chǎng)4.環(huán)境美化設(shè)施

二、公路幾何設(shè)計(jì)要素公路幾何設(shè)計(jì)包括：平面縱斷面橫斷面視距交叉

道路是一條三維空間的帶狀構(gòu)造物，幾何尺寸描述了道路的空間形態(tài)，人們習(xí)慣把路線在水平面上的投影稱作路線的平面，其是中間位置的一條線一般成為道路的中線，沿中線豎直剖切再行展開則是路線的縱斷面，中線上任意一點(diǎn)的法向切面是道路在該點(diǎn)的橫斷面。路線幾何設(shè)計(jì)是指確定路線空間位置的工作，一般把它分解為路線平面設(shè)計(jì)、路線縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)，這三者是相互關(guān)聯(lián)的，既要分別進(jìn)行，又綜合考慮，特別是現(xiàn)代道路許多新的技術(shù)要求更是需要進(jìn)行三維的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)直線：曲率K=0圓曲線：曲率K=常數(shù)緩和曲線：曲率K=變數(shù)曲率K為半徑R的倒數(shù)直線、圓曲線和緩和曲線三種組合而成，“平面線形三要素”。1.平面線形設(shè)計(jì)

直線適用于地形平坦、視線目標(biāo)無(wú)障礙處。在平原區(qū)，直線作為主要線形要素是適宜的。直線有測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單、前進(jìn)方向明確、路線短捷等優(yōu)點(diǎn)，直線路段能提供較好的超車條件，對(duì)雙車道公路有必要在間隔適當(dāng)距離處設(shè)置一定長(zhǎng)度的直線，在美學(xué)上直線也有其特點(diǎn)。但直線過(guò)長(zhǎng)、景色單調(diào)，往往會(huì)出現(xiàn)過(guò)高的車速或司機(jī)由于缺乏警覺(jué)易疲勞而發(fā)生事故，并且在地形變化復(fù)雜地段，工程費(fèi)用高。

直線1、概述：直線的優(yōu)點(diǎn)①.里程最短②.定線、設(shè)計(jì)、量距、繪圖、計(jì)算、放樣方便。③.無(wú)視距障礙④.駕駛方便⑤.車輛不受離心力作用乘車舒適直線的缺點(diǎn)①.對(duì)地形適應(yīng)性差②.行車單調(diào)易產(chǎn)生疲勞2、描述直線的指標(biāo)①最大直線長(zhǎng)度：目前最大直線長(zhǎng)度的量化還是一個(gè)需要研究的課題，目前各國(guó)有不同的處理方法，德國(guó)和日本規(guī)定20V(單位為米，V為計(jì)算行車速度，用公里/小時(shí)為單位)，美國(guó)為180s的行程，我國(guó)對(duì)于設(shè)計(jì)速度大于或等于60km/h的公路最大直線長(zhǎng)度為以汽車按設(shè)計(jì)速度行駛70s左右的距離控制，一般直線路段的最大長(zhǎng)度(以m計(jì))應(yīng)控制在設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的20倍為宜。②同向曲線間最小長(zhǎng)度：若在同向曲線間插入短直線容易產(chǎn)生把直線和兩端的曲線看成為反向曲線的錯(cuò)覺(jué),當(dāng)直線過(guò)短時(shí)甚至可能把兩個(gè)曲線看成一個(gè)曲線，容易造成司機(jī)的判斷錯(cuò)誤。對(duì)于設(shè)計(jì)速度大于或等于60km/h的公路，同向曲線之間直線的最小長(zhǎng)度(以m計(jì))以不小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的6倍為宜。③反向曲線間最小長(zhǎng)度：在轉(zhuǎn)向相反的兩個(gè)圓曲線之間，如果沒(méi)有設(shè)置緩和曲線，考慮到設(shè)置超高、加寬緩和段以及駕駛?cè)藛T轉(zhuǎn)向操作的需要，宜設(shè)置一定長(zhǎng)度的直線。對(duì)于設(shè)計(jì)速度大于或等于60km/h的公路，反向曲線之間的最小直線長(zhǎng)度(以m計(jì))以不小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的2倍為宜。圓曲線1、概述圓曲線是路線平面設(shè)計(jì)中的主要組成部分，常用的單曲線、復(fù)曲線、雙（多）交點(diǎn)曲線、虛交點(diǎn)曲線、回頭曲線等均包含了圓曲線，圓曲線具有易與地形相協(xié)調(diào)、可循性好、線形美觀、容易測(cè)設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，使用十分普遍。圓曲線的優(yōu)點(diǎn)①.符合地形、布線靈活②.線形優(yōu)美圓曲線的缺點(diǎn)①.路線較直線長(zhǎng)②.行車受力復(fù)雜③.視距受阻④.駕駛勞動(dòng)強(qiáng)度大⑤.測(cè)設(shè)、施工等工作量大、計(jì)算復(fù)雜緩和曲線

緩和曲線是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。除四級(jí)路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級(jí)公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。在現(xiàn)代高速公路上，有時(shí)緩和曲線所占的比例超過(guò)了直線和圓曲線，成為平面線形的主要組成部分。在城市道路上，緩和曲線也被廣泛地使用。1、概述2、緩和曲線的作用通過(guò)曲率的變化，適應(yīng)汽車轉(zhuǎn)向操作的行駛軌跡及路線的順暢，便于車輛遵循；離心加速度逐漸變化，不致產(chǎn)生側(cè)向沖擊力，乘客感覺(jué)舒適；超高橫坡度逐漸變化，減少行車振蕩，使行車更加平穩(wěn)；與圓曲線配合得當(dāng)，線形連續(xù)光滑，構(gòu)成美觀與視覺(jué)協(xié)調(diào)的最佳線形。(1)符合汽車轉(zhuǎn)向時(shí)的行駛軌跡(2)使離心力加速度逐漸變化(3)作為超高、加寬的緩和帶(4)與圓曲線配合，增加線形美觀2、縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面指通過(guò)公路中心線的豎向剖面，它隨地形的起伏而變化。采用直線坡度段和相鄰坡段間插入的拋物線或圓形豎曲線所組成。其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括縱坡、縱坡長(zhǎng)度、平均縱坡、合成坡度、豎曲線等坡長(zhǎng)－－指變坡點(diǎn)與變坡點(diǎn)之間的水平長(zhǎng)度。：

緩和坡段－－當(dāng)連續(xù)陡坡長(zhǎng)度大于最大坡長(zhǎng)限制的規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在不大于最大坡長(zhǎng)所規(guī)定的長(zhǎng)度處設(shè)置縱坡不大于3％的坡段，稱為-----緩和坡段。坡長(zhǎng)平均縱坡（averagegradient）

1）平均縱坡----指一定路線長(zhǎng)度范圍內(nèi)，路線兩端點(diǎn)的高差與路線長(zhǎng)度的比值。二、三、四級(jí)公路越嶺線的平均縱坡：2）相關(guān)規(guī)定①相對(duì)高差200～500m不應(yīng)大于5.5％②相對(duì)高差>500m不應(yīng)大于5％

注意：任何相連3km路段的平均縱坡不應(yīng)大于5.5％。合成坡度－－－道路在平曲線路段，若縱向有縱坡且橫向又有超高時(shí)，則最大坡度在縱坡和超高橫坡所合成的方向上，這時(shí)的最大坡度稱為合成坡度。

對(duì)合成坡度的限制為了保證路面排水，合成坡度的最小值不宜小于0.5％。豎曲線示意圖：縱斷面上兩相鄰不同坡度線的交點(diǎn)稱為變坡點(diǎn)（gradechangepoint）。為保證行車安全、舒適以及視距的需要，而在變坡處設(shè)置的縱向曲線，即為豎曲線（verticalcurve）。坡度角ω=i2-i1

ω為“+”，凹形豎曲線（concaveverticalcurve）ω為“-”，凸形豎曲線（convexverticalcurve）3、行車視距

為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時(shí)看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來(lái)車，能及時(shí)采取措施，避免相撞，這一必須的最短距離稱為行車視距。行車視距是否充分，直接關(guān)系到行車的安全與迅速，它是道路使用質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在道路平面上的暗彎（處于挖方路段的彎道和內(nèi)側(cè)有障礙物的彎道）、縱斷面上的凸形豎曲線以及下穿式立體交叉的凹形豎曲線上都有可能存在視距不足的問(wèn)題。（1）停車視距汽車行駛時(shí)，自駕駛?cè)藛T看到前方障礙物時(shí)起，至到達(dá)障礙物前安全停止，所需的最短距離。（2）會(huì)車視距在同一車道上兩對(duì)向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)時(shí)起，至同時(shí)采取制動(dòng)措施使兩車安全停止，所需的最短距離。（3）錯(cuò)車視距在沒(méi)有明確劃分車道線的雙車道道路上，兩對(duì)向行駛之汽車相遇，發(fā)現(xiàn)后即采取減速避讓措施安全錯(cuò)車所需的最短距離。（4）超車視距在雙車道公路上，后車超越前車時(shí)，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離。

高速、一級(jí)公路橫斷面組成：行車道、中間帶、路肩——必要組成部分緊急停車帶、爬坡車道、變速車道等——特殊組成部分道路橫斷面圖：指道路中線上各點(diǎn)垂直于路線前進(jìn)方向的豎向剖面圖。4、橫斷面的設(shè)計(jì)

路基路面是道路的主要工程結(jié)構(gòu)物。路基——在地表按照道路的線型（位置）和斷面（幾何尺寸）的要求開挖或者堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。路面——在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。現(xiàn)代化的汽車運(yùn)輸，不僅要求道路能全天侯通行，而且要求車輛能以一定的速度安全舒適而經(jīng)濟(jì)地在道路上行駛，要求道路提供良好的行駛條件和服務(wù)水平。三、公路的主要結(jié)構(gòu)物---路基和路面（1）對(duì)路基的基本要求路基是路面的支撐結(jié)構(gòu)物，對(duì)路面的使用性能有重要影響。1、整體穩(wěn)定填挖引起路基失穩(wěn)軟土上高路基巖質(zhì)土質(zhì)山坡上開挖。嚴(yán)重性：交通阻斷，易引起交通事故。措施：正確設(shè)計(jì)，采取排水、防護(hù)和加固、支撐工程。2、變形小自重、車輛荷載作用下變形。地基軟弱、填土疏松、過(guò)分潮濕時(shí)產(chǎn)生沉陷和變形。危害：導(dǎo)致路面出現(xiàn)過(guò)量的變形和應(yīng)力增大。促使路面過(guò)早損壞并影響舒適性。措施：爭(zhēng)取合適填料充分壓實(shí)，改善水溫狀況，加固軟弱地基。(2)路面的功能及對(duì)路面的要求。

1、功能：提供汽車在道路上全天候地行駛安全、舒適、快速、經(jīng)濟(jì)。路面的好壞直接影響車速、成本、行車安全和舒適性。路面在通車造價(jià)中占很大比例。約為20%——70%。

2、要求：1）強(qiáng)度和剛度路面受力：阻力、車輪水平力、垂直力、震動(dòng)力、沖擊力、真空吸引力。強(qiáng)度：抵抗行車作用下產(chǎn)生的各種應(yīng)力，避免破壞。剛度：防止產(chǎn)生過(guò)量的變形而形成車轍、沉陷、波浪等破壞。2）穩(wěn)定性溫度水分變化情況下相對(duì)穩(wěn)定。瀝青路面：高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性需要提高。水泥混凝土：高溫拱脹、低溫縮裂需要避免。3）耐久性重復(fù)荷載作用下產(chǎn)生疲勞破壞和變形累積。需要足夠的抗疲勞強(qiáng)度，抗老化，抗變形累積。4）表面平整度不平整路面會(huì)增大行車阻力、行車顛簸，影響速度和安全性。5）表面抗滑性能安全性能指標(biāo)：制動(dòng)雨天危險(xiǎn)瀝青路面：耐磨石料水泥混凝土路面：刷毛刻槽。路基路面的構(gòu)造一、路基的斷面形式常用橫斷面圖案表示：路堤、路塹、半填半挖三種。1、路堤：路基頂面高于原地面的填高路基稱為路堤。低矮路堤的兩測(cè)設(shè)置邊溝。路堤的幾種常見形式矮路堤一般路堤浸水路堤挖溝填筑路堤2、路塹：全部由地面開挖出的路基稱為路塹。分為全路塹、半路塹和半山洞三種。（三）半填半挖橫斷面上，部分為挖方部分為填方的路基稱為半填半挖路基，通常出現(xiàn)在地面橫坡較陡時(shí)候，它兼有上述路堤和路塹的構(gòu)造特點(diǎn)和要求。

注：挖方邊坡的坡腳設(shè)置邊溝，匯集和排除路基范圍內(nèi)地表徑流。上方設(shè)置截水溝攔截和排除流向路基的地表徑流。挖方棄土堆在路塹的下方。坡體因開挖而可能失去穩(wěn)定性時(shí)必須采用支擋結(jié)構(gòu)物。邊坡坡面易風(fēng)化或有碎落物時(shí)，可設(shè)置碎落臺(tái)也可坡面防護(hù)。(3)路面的構(gòu)造。（一）路面結(jié)構(gòu)層劃分：1、面層：1)特點(diǎn)：直接承受行車荷載作用大氣降水和溫度變化。要求：足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、溫度穩(wěn)定性、耐磨、抗滑、平整和不透水。2)結(jié)構(gòu)：面層由一層或數(shù)層組成，頂面可加鋪磨耗層，底面可增設(shè)聯(lián)結(jié)層。3)材料：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料。2、基層1）特點(diǎn)：主要起承重作用（承受由面層傳遞來(lái)的車輛荷載垂直力，并把它擴(kuò)散到墊層和土基中）。2）要求：足夠的強(qiáng)度、剛度3）結(jié)構(gòu)：有時(shí)需要設(shè)兩層：上基層，底基層。4）材料：各種結(jié)合料（石灰、水泥、瀝青）。

3、墊層1）路基土質(zhì)較差，水溫狀況不良時(shí)候宜設(shè)置墊層。2）作用：起排水（砂墊層）、隔水、防凍、防污或擴(kuò)散荷載應(yīng)力（軟基）等作用。3）材料：水穩(wěn)性和隔熱性要好。松散材料：砂、礫石、爐渣、片石（透水性墊層）。整體性材料：石灰土、爐渣石灰土。（二）路拱和排水路拱作用：迅速排除降落在路面上的水。形式：直線型或拋物線形，其橫坡隨路面透水性增大而增大。（三）路肩排除表面水。

1、作用：1）承受車輛的偶然停留作用。2）對(duì)路面基層和墊層起到支撐作用。2、路肩的橫坡應(yīng)略大于路面橫坡，以利于迅速第二節(jié)公路交通控制與管理交通管理

（1）車輛管理（2）駕駛員管理（3）交通規(guī)則交通控制設(shè)備

（1）交通標(biāo)志（2）路面標(biāo)線和路標(biāo)、（3）交通信號(hào)高等級(jí)公路交通監(jiān)控系統(tǒng)

高等級(jí)公路交通監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是：收集全線的交通和道路狀況的信息，并進(jìn)行集中監(jiān)視與處理，因此它一般由下列子系統(tǒng)組成。1）信息收集和處理子系統(tǒng)2）道路情報(bào)子系統(tǒng)3）可變速度控制子系統(tǒng)4）緊急電話子系統(tǒng)5）閉路電視子系統(tǒng)6）通訊子系統(tǒng)7）控制中心子系統(tǒng)第四章汽車汽車文化汽車分類與型號(hào)表示汽車構(gòu)造汽車的發(fā)展趨勢(shì)汽車，人類最重要的發(fā)明之一。汽車給人類生活方式帶來(lái)了深刻的影響。1、改變?nèi)藗兊木幼l件2、改變了人們的工作方式3、改變了人們的生活方式和思維方式4、改變了人們的社會(huì)地位5、改變了人們的文化生活內(nèi)燃機(jī)汽車誕生歷程：

1866年，德國(guó)人奧托（Otto）提出了奧托循環(huán)理論，成功發(fā)明了往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)，奠定了現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)。1883年，戴姆勒和同伴邁巴赫開發(fā)了第一臺(tái)用汽油代替煤氣作為燃料的臥式發(fā)動(dòng)機(jī)，在1884年創(chuàng)造了600R/MIN的記錄，1885年，發(fā)明了立式發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速達(dá)到了750r/min。同年，將發(fā)動(dòng)機(jī)裝在自行車上，這就是世界上第一輛摩托車。1886年，德國(guó)人卡爾·奔馳（KarlBenz）將其在1885年制造的裝有單缸內(nèi)燃機(jī)的三輪車申請(qǐng)了專利，并于1886年11月獲得批準(zhǔn)。1886年，另一位德國(guó)人戴姆勒（Daimler）在好友邁巴赫的幫助下制造了一輛四輪汽車。此后，奔馳和戴姆勒發(fā)展了自己的汽車公司，并于1926年，兩家公司合并成“戴姆勒－奔馳”汽車公司。正是由于戴姆勒和奔馳的發(fā)明及其所創(chuàng)建的公司對(duì)世界汽車產(chǎn)業(yè)的巨大影響。

1886年被認(rèn)為是汽車的誕生之年。

卡爾本茨的三輪汽車戴姆勒制造的四輪汽車卡爾·本茨戴姆勒我國(guó)的汽車定義如下：由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)、具有四個(gè)或四個(gè)以上車輪的非軌道、無(wú)架線的車輛叫汽車。主要用途：載運(yùn)人員和貨物；特殊用途。狹義汽車：一般專指由汽油（柴油）內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。汽車概論國(guó)外車系列：國(guó)產(chǎn)車系列：一、汽車的基本結(jié)構(gòu)汽車的基本結(jié)構(gòu)由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、電器設(shè)備、車身四部分組成。發(fā)動(dòng)機(jī)

將燃料的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出，驅(qū)動(dòng)汽車行駛，同時(shí)供汽車上的其他機(jī)電設(shè)備使用。主要包括兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)，即曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)。底盤

支撐車身和安裝零部件，同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)輪，還要保證汽車按照駕駛員的意志正常行駛。由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系組成。

車身主要用來(lái)覆蓋、包裝和保護(hù)汽車零部件，提供裝載貨物的空間，以及為駕駛員和成員提供舒適的乘坐環(huán)境。電氣設(shè)備

主要包括電源、燈光照明系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)、儀表、傳感與報(bào)警裝置等。二、汽車分類1、汽車按用途可分為：貨車越野車自卸車牽引汽車與掛車專用汽車客車轎車貨車

用途：載運(yùn)貨物一般結(jié)構(gòu)由發(fā)動(dòng)機(jī)艙、駕駛室和貨箱組成貨車按汽車總質(zhì)量可分為微型、輕型、中型和重型四種。微型車：總質(zhì)量M≤1.8t輕型車：1.8t＜總質(zhì)量M≤6t中型車：6t＜總質(zhì)量M≤14t重型車：總質(zhì)量M＞14t貨車圖片越野車用途：在壞路或無(wú)路地區(qū)行駛，一般作為軍用或野外工程車；特點(diǎn)：其全部車輪都是驅(qū)動(dòng)輪，例如常說(shuō)的四輪驅(qū)動(dòng)汽車、全驅(qū)汽車。自卸車用途：一般用來(lái)運(yùn)輸土沙石方，節(jié)省人力；特點(diǎn)：利用自身的液壓裝置將貨物廂傾斜，卸掉廂中的貨物。

牽引汽車與掛車

用途：載運(yùn)貨物特點(diǎn):牽引汽車專門或主要用來(lái)牽引掛車或其他車輛的汽車;掛車本身不帶有動(dòng)力;

專用汽車

用途：用來(lái)完成特殊的運(yùn)輸或作業(yè)任務(wù);特點(diǎn)：車上裝有特殊的設(shè)備;例如：救護(hù)車、消防車、垃圾車、灑水車等。

客車

用途：用來(lái)運(yùn)輸人員及少量的物品；特點(diǎn)：具有長(zhǎng)方形的車廂和若干座椅；客車根據(jù)總長(zhǎng)可分為微型、輕型、中型、大型和特大型客車。轎車

用途：用來(lái)運(yùn)送人員和少量行李；特點(diǎn)：座位數(shù)較少（一般不超過(guò)5人），乘坐舒適?？蛙噲D片

轎車按發(fā)動(dòng)機(jī)排量(汽缸容積)的大小分為:

微型轎車:排量≤1.0L普通級(jí)轎車:1.0L＜排量≤1.6L中級(jí)轎車:1.6L＜排量≤2.5L中高級(jí)轎車:2.5L＜排量≤4.0L高級(jí)轎車:排量＞4.0L

此外，汽車按燃料分為汽油車、柴油車等；按驅(qū)動(dòng)方式分為兩輪驅(qū)動(dòng)、四輪驅(qū)動(dòng)等。

轎車圖片

貨運(yùn)汽車汽車——由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，具有四個(gè)或四個(gè)以上車輪的非軌道無(wú)架線的車輛貨車——支載貨物的汽車，又稱載貨汽車或卡車（一）汽車的產(chǎn)品型號(hào)傳統(tǒng)汽車型號(hào)組成

企業(yè)名稱代號(hào)——用兩個(gè)或三個(gè)漢語(yǔ)拼音表示

車輛類型代號(hào)——用一位數(shù)字表示車輛分類表2-1車輛類別代號(hào)及含義數(shù)字12345679含義載貨汽車越野汽車自卸汽車牽引汽車專用汽車客車轎車半掛車及專用半掛車主參數(shù)代號(hào)——用兩位數(shù)字表示車輛主要特性參數(shù)一般為車輛總質(zhì)量（t）產(chǎn)品序號(hào)或企業(yè)自定代號(hào)——生產(chǎn)順序號(hào)或企業(yè)補(bǔ)充代號(hào)例1：CA6980是一汽生產(chǎn)的第一代客車，車長(zhǎng)約為9.8m例2：BJ212是北京汽車制造廠的越野車?yán)?：CA7220是第一汽車集團(tuán)生產(chǎn)轎車，發(fā)動(dòng)車排量約為2.2L例4：EQ1092是東風(fēng)汽車公司生產(chǎn)的貨車，總質(zhì)量9310kg,約9t（二）貨運(yùn)汽車的類型1、按用途和使用分類普通貨運(yùn)汽車——普通貨運(yùn)汽車是指具有欄板式車箱，用于運(yùn)載普通貨物的汽車。專用貨運(yùn)汽車——裝置有專用設(shè)備、具備專用功能、承擔(dān)專門運(yùn)輸任務(wù)的汽車，如汽車列車、箱式貨車、冷藏保溫車、罐式車、自卸車等。2、按最大總質(zhì)量分類微型貨車：最大總質(zhì)量不超過(guò)1.8t；輕型貨車：最大總質(zhì)量為1.8～6t；中型貨車：最大總質(zhì)量為6～14t；重型貨車：最大總質(zhì)量在14t以上。發(fā)動(dòng)機(jī)的分類車用內(nèi)燃機(jī)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)單列式發(fā)動(dòng)機(jī)雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)供給系點(diǎn)火系冷卻系潤(rùn)滑系起動(dòng)系汽油機(jī)總體構(gòu)造示意圖點(diǎn)火系點(diǎn)火系發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)VL=Vh×iVh=πD2·S×10-6/4（L）D——?dú)飧字睆絤mS——活塞行程mm上止點(diǎn)下止點(diǎn)活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總?cè)莘e(Va)工作循環(huán)四沖程汽油機(jī)的工作原理1、進(jìn)氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外觀圖東風(fēng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)外觀圖組成：機(jī)體組；活塞連桿組；曲軸飛輪組。作用:維持發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要機(jī)構(gòu)。機(jī)體組1發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造

(1)曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞連桿組、曲軸飛輪組(2)配氣機(jī)構(gòu)組成：進(jìn)氣門、排氣門、進(jìn)排氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（凸輪軸正時(shí)齒輪、凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂等）作用：適時(shí)開關(guān)進(jìn)排氣門，使可燃混合氣及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣及時(shí)排出氣缸。作用：將汽油和空氣混合成可燃混合氣供入氣缸，并將燃燒生成的廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)。組成：汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管、排氣消聲器等。(3)燃料供給系功用：保證按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的混合氣。組成：蓄電池、點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火控制器、分電器、火花塞等。(4)點(diǎn)火系作用：把受熱機(jī)件的熱量散到大氣中去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正常溫度下工作。組成：水泵、散熱器、水套、風(fēng)扇等。(5)冷卻系組成：機(jī)油泵、集濾器、潤(rùn)滑油道、機(jī)油濾清器等。作用：將潤(rùn)滑油供給作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件以減少它們之間的摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損，并部分地冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面。(6)潤(rùn)滑系(7)起動(dòng)系作用：使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)組成：起動(dòng)機(jī)及附屬裝置兩種不同發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理比較相同點(diǎn)：1）每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈，每一行程曲軸轉(zhuǎn)半圈，進(jìn)氣行程進(jìn)氣門開啟，排氣行程排氣門開啟，其余兩個(gè)行程進(jìn)、排氣門均關(guān)閉；2）四個(gè)行程中只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力，其它三個(gè)行程是輔助行程；3）發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一個(gè)循環(huán)必須有外力使曲軸旋轉(zhuǎn)完成進(jìn)氣、壓縮行程，著火后，完成作功行程，依靠曲軸和飛輪貯存的能量便可以完成以后的行程，發(fā)動(dòng)機(jī)便可自行運(yùn)轉(zhuǎn)。不同點(diǎn)：1）可燃混合氣形成方式不同汽油機(jī)在氣缸外面形成，而柴油機(jī)是在氣缸內(nèi)部形成；2）著火方式不同汽油機(jī)由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，柴油機(jī)靠自燃。汽油機(jī)有點(diǎn)火系，而柴油機(jī)無(wú)點(diǎn)火系。見識(shí)一下德國(guó)技藝！2、汽車底盤汽車底盤的基本作用接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，保證汽車按照駕駛員的意愿正常行駛汽車底盤的組成

傳動(dòng)系行駛系轉(zhuǎn)向系制動(dòng)系

傳動(dòng)系

接受發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，并將動(dòng)力最終傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪。由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、主減速器與差速器、半軸等組成。傳動(dòng)系

?行駛系

是汽車的組裝基礎(chǔ)，承受全車的重量及各種外力車輛行駛系主要由車架、車轎、懸架和車輪等部分組成。?轉(zhuǎn)向系使汽車能夠按照駕駛員的意愿改變行駛方向轉(zhuǎn)向系的分類

機(jī)械轉(zhuǎn)向系——以人的體力作為轉(zhuǎn)向動(dòng)力，所有的傳動(dòng)件都是機(jī)械部件

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系——大部分能量來(lái)液壓系統(tǒng)的壓力能?制動(dòng)系使汽車減速或停車，并保證汽車能可靠地停駐。車輛制動(dòng)裝置的種類

行車制動(dòng)裝置（腳剎）——用于行駛時(shí)的減速或停車

駐車制動(dòng)裝置（手剎）——用于停車后的駐車（不溜車）

應(yīng)急制動(dòng)裝置——行車制裝置的備用系統(tǒng)

安全制動(dòng)裝置——制動(dòng)壓力不足時(shí)，車輛不能起動(dòng)輔助制動(dòng)裝置——長(zhǎng)坡時(shí)減輕行車制動(dòng)器的磨損和改善制動(dòng)性能的熱衰退

制動(dòng)裝置工作圖3、汽車車身駕駛員工作的場(chǎng)所，裝載乘客和貨物的場(chǎng)所貨車車身一般由駕駛室和貨箱兩部分組成。4、汽車電氣設(shè)備由電源和用電設(shè)備兩大部分組成。

電源：蓄電池、發(fā)電機(jī)用電設(shè)備：起動(dòng)系、點(diǎn)火系汽車的照明、信號(hào)裝置和儀表微機(jī)控制系統(tǒng)和人工智能裝置未來(lái)的汽車未來(lái)汽車的發(fā)展趨勢(shì)是：汽車質(zhì)量輕量化；汽車燃料多樣化；汽車動(dòng)力電動(dòng)化；汽車控制電子化、智能化。21世紀(jì)的汽車應(yīng)是節(jié)能汽車、采用新能源的汽車、安全汽車、智能汽車。安全技術(shù)汽車安全技術(shù)分為主動(dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)。1、主動(dòng)安全技術(shù)主動(dòng)安全技術(shù)用于提高汽車回避事故的能力，如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子制動(dòng)力分配（EBD）系統(tǒng)、加速防滑調(diào)節(jié)（ASR）系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序（ESP）系統(tǒng)等。2、被動(dòng)安全技術(shù)被動(dòng)安全技術(shù)是減輕事故發(fā)生后對(duì)人體的傷害，如在車體內(nèi)部采用側(cè)門防撞桿、安全玻璃、預(yù)緊式安全帶、智能安全氣囊、乘員頭頸保護(hù)系統(tǒng)等以減少對(duì)乘員的傷害。此外，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注車外行人的安全保護(hù)，如在相對(duì)柔軟的車前部以及發(fā)動(dòng)機(jī)與護(hù)罩間留有足夠的變形空間，以減輕碰撞傷害程度，甚至采用智能行人保護(hù)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)從技術(shù)上講，提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該從提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，降低整車運(yùn)行阻力和完善發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配三方面著手。這里重點(diǎn)簡(jiǎn)介汽車輕量化技術(shù)（降低阻力）和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)節(jié)能技術(shù)1、汽車輕量化技術(shù)2、汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)3、汽油機(jī)渦輪增壓技術(shù)4、發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)5、柴油機(jī)高壓共軌電子控制燃油噴射技術(shù)環(huán)保技術(shù)隨著機(jī)動(dòng)車保有量的持續(xù)增長(zhǎng),全國(guó)機(jī)動(dòng)車污染物排放總量持續(xù)攀升。汽車排放中的有毒成分主要是HC、CO、NOx和PM顆粒物，這些有毒物質(zhì)對(duì)人的眼睛、咽喉、鼻子等有很強(qiáng)的刺激作用，還促使哮喘病患者發(fā)作，慢性呼吸系統(tǒng)疾病惡化等。1、汽油車三效催化轉(zhuǎn)化技術(shù)2、稀燃NOx催化轉(zhuǎn)化技術(shù)3、柴油車顆粒過(guò)濾技術(shù)

4、車載自動(dòng)診斷（OBD）技術(shù)類型一：TSI大眾的TSI在國(guó)內(nèi)外有著不一樣的意思，國(guó)外的意思是TwinchargerStratifiedion，指雙增壓（渦輪和機(jī)械增壓）分層噴射技術(shù)。而國(guó)內(nèi)的意思，T代表渦輪增壓，Si代表燃油直噴，而不是T與FSI的簡(jiǎn)稱，并沒(méi)有燃油分層噴射技術(shù)，因?yàn)閲?guó)內(nèi)燃油質(zhì)量一般，達(dá)不到分層噴射的要求。增壓型發(fā)動(dòng)機(jī)類型二：TFSITFSI發(fā)動(dòng)機(jī)也是渦輪燃油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)它可以說(shuō)是FSI發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器的結(jié)合。即渦輪增壓（Turbocharger)+FSI。它的T和TSI中的T一樣，表示采用渦輪增壓技術(shù)，后面的