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作者：王裕荣

出版社：山东科学技术出版社

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交通运输试读：

第一章 交通运输方式

一、交通运输体系

交通运输体系的构成

交通运输体系，是各种运输方式在社会化的运输范围内和统一的运输过程中，按其技术、经济特点，组成分工协作、有机结合、连接贯通、布局合理的交通运输综合体。

改革开放以来，我国交通运输业出现了前所未有的发展势头，已成为国民经济的基础产业。随着市场经济体制的建立，交通运输要在不断提高经济效益、社会效益的前提下，在我国逐步建立和完善铁路、公路、水路、航空和管道几种运输方式协调发展、优势互补的交通运输体系，以适应国民经济发展、改革开放和国防建设对交通运输的需要。众所周知，现代运输业是由铁路、公路、水路、航空和管道5种主要运输方式组成的，每一种运输方式都有其特定的运输线路和运输工具，形成了各自的技术运营特点、经济性能和合理使用范围。铁路运输能力大、费用低、连续性强，可以全天候运行；公路运输机动灵活、通用性强、时效性好，能实现“门到门”运输，随着我国市场经济的发展，公路运输越来越显示出其重要作用；水路运输能力大、投资少、费用低、占地少，特别是沿海和长江，既是国内运输干线，又是国际运输重要口岸，在对外贸易、吸引外资和技术引进等方面具有明显优势；航空运输速度快、舒适性好，是大城市间及边远地区长途客运的重要力量，在对外开放的今天，航空运输作用更为显著；管道运输能力大、占地少、成本低，是石油和天然气运输的最佳方式。

交通运输体系虽然是一个新概念，但在经济生产活动中已经存在。如山西煤炭运到华东，可先经公路由汽车集运到火车站，后经铁路干线运到沿海港口或长江港口，再换装到船上，由水运到达上海港，之后再经铁路、公路或内河疏运到各用煤单位。要完成这样的全程运输，不仅要有协调发展和连接贯通的各种运输线路、运输工具及其相应环节的结合部设施（装卸或换装、换乘点），而且要对各种运输方式组织起联合运输，并进行综合运输管理，才能完善煤炭运输全过程。从这里可以看出，交通运输体系大致由3个系统组成：一是具有一定技术装备的综合运输网及其结合部系统，这是交通运输体系的物质基础，系统的布局要合理协调，运输环节要相互衔接，技术装备要成龙配套，运输网络要四通八达；二是具有综合的交通运输生产系统，即各种运输方式的联合运输系统，这个系统要实现运输高效率、经济高效益、服务高质量，充分体现各种运输方式综合利用的优越性；三是具有综合的运输组织、管理和协调系统，这个系统要有利于宏观管理、统筹规划和组织协作。这3个方面构成了交通运输体系生产能力的主要因素。要发展和完善综合交通运输体系，也主要在这3个方面下功夫。

各种运输方式的组织管理

各种运输方式的合理配置与协调发展

各种运输方式按照优势互补、协调发展的原则进行合理配置。在自然地理方面，各种运输方式的合理配置要根据具体地区的自然地理条件，在铁路、公路、海洋、江河运输条件具备的情况下，要进行合理分工，宜水则水，宜陆则陆；在社会经济方面，各种运输方式合理配置及协调发展，必须同这个地区的经济与发展相适应，要充分满足这个地区的客货运输量增长的要求；在空间布局方面，要同地区内工农业生产布局相适应；在运输结构方面，应考虑历史上已经形成的运输结构，如水陆分工、铁公分工以及运输部门、物资部门已经形成的设备能力，如铁路专用线、站场、港口、货主码头等，在分工中应充分利用这些设备，同时要根据今后国民经济的发展，逐步发展或调整运输分工，形成合理的运输结构；在运输技术方面，运输方式间的分工在很多情况下是通过两种或两种以上运输方式的联运，才能实现整个运输过程，如在水陆联运中，既要考虑铁路、公路的运输能力，陆水衔接换装和港口能力，枢纽内部能力和航运能力的配合协调，又要考虑在采用运输新技术后，运输能力和运输效率将有很大提高，这些因素将对运输方式的分工有较大的影响；在经济效益方面，各种运输方式的合理配置要讲究经济效益，根据技术经济论证，应以最少的社会劳动消耗，使国民经济和社会获得最大的经济效益为准绳；在国家运输政策方面，各种运输方式的合理配置必须要在国家制定的运输政策指导下进行，国家的政策是多方面的，如产业政策、技术政策、投资政策、运输政策、运价政策等，这些政策与运输方式的分工和协调发展密切相关。

各种运输方式的协调发展主要实现以下几方面的协调：（1）货物流向流量和运输线路的协调：包括国民经济对运输需求的总运量同通道上的总运输能力之间的协调，具体货物的流向流量与运输方式、运输路径的协调。（2）地区间各种运输方式的协调：我国幅员辽阔，每个地区的自然地理条件不同，地区之间和地区内部运输方式的发展和布局也不同。（3）各种运输方式设备能力的协调：各种运输方式有着各自的特点，在完成整个运输过程中，要求各个环节相互配合和协作。（4）各种运输方式组织工作的协调：不同的运输方式，使得运输组织工作也各不相同，这对运输分工和选择运输方式很有影响。（5）运价和运输费用的协调：运价和运输费用对货主和旅客来说，在选择运输方式时具有很重要的地位，当各种运输方式的运输能力都能满足需求时，货主和旅客将从运输速度、安全、方便、及时以及运价等方面选择所需要的运输方式。

交通运输体系的发展趋势

随着水路、铁路、公路、航空和管道各种运输方式的不断发展和逐步完善，已基本形成综合性的交通运输系统。人们开始注意到各种运输方式的优势与不足，注意到综合运输系统中各种运输方式之间的合理分工与协调发展，注意到各种运输方式内部各组成要素之间的匹配与优化。各国政府通过制定和修改交通运输发展政策来引导各运输方式在市场中的定位，提高综合运输能力。交通运输发展的焦点开始转向一体化运输和可持续发展。交通运输体系是一个庞大的系统工程，要在我国逐步建成综合的交通运输体系，并使之不断完善和提高，必须从我国国情出发，处理好国民经济大系统与交通运输系统的关系，交通运输总系统与各种运输方式子系统的关系，各种运输方式内部各个环节之间的关系等等。

我国交通运输体系的主要发展趋势是：（1）搞好各种运输方式的综合发展和协作，在全国范围内建设综合运输网，因地制宜地发展相应的运输方式，发挥城市交通在综合交通运输网中的枢纽作用，大力发展各种运输方式的联合运输。（2）铁路仍将是中、长距离客、货运输的主力。要发挥铁路在中、长距离大宗货物运输和旅客运输中的优势，对短途客货运输及成品油运输，应逐步由其他运输方式分担。加快高速铁路的建设，全面提高列车运行速度尤其是货运速度是我国铁路运输业未来的发展方向；提高列车载重量，发展重载运输；大力发展集装箱运输，加速发展货物直达快捷运输；在未来相当长的一段时间内，我国铁路建设仍然要以新建线路为主，因为我国装备现代化水平还比较低，电气化仍有较大发展空间，所以我国不仅需要新线建设，更需要高技术含量的新线建设，以适应社会主义现代化总体建设的基本需要。为此，铁道部计划在今后的几年建设中，要努力提高铁路建设的现代化水平。（3）充分发挥公路运输机动灵活、送达快、覆盖面广、门到门运输的优势，发挥公路运输在短途客、货运输中的主力作用。随着公路状况的改善，汽车技术的进步，以及重型货车、集装箱运输车、高档客车等的增加，公路运输将逐步成为高档工农业产品运输以及中距离客运的重要力量。要加速公路尤其是干线公路的技术改造，使公路建设有一个较大的发展。截至2004年底，我国高速公路通车里程已超过3.4万千米，仅次于美国，居世界第二。而根据交通部最新公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资2万亿元，新建5.1万千米高速公路，使我国高速公路里程达到8.5万千米。（4）沿海和内河运输是大宗和散装货物运输的主要方式之一。要加强内河航道建设以及沿海和内河港口的改造、建设，发展沿海和长江等主要内河运输，实现干支道直达运输和江海联运。（5）航空运输建设周期短、效益高、速度快。大中城市间长距离客运应优先发展航空运输。对于发展边远地区、高档外贸和急需物资的运输，航空运输也有其特别的优势。（6）除发展原油和天然气管道运输外，在成品油集中的流向上，要建设成品油管道，积极慎重地发展输煤管道。

二、公路运输

公路运输的历史沿革

公路运输是现代运输的主要方式之一。公路运输由公路、汽车、站场三部分组成。我国周秦时期就已有了可通行人、马车的道路，秦代统一后创设了“驿站”，又名驰道，以供传递政令之用，一直相沿至清代末期。1901年，我国建成第一条公路（广西友谊关-龙州）。欧洲的道路建设始于罗马帝国，罗马人所建道路已具有现代公路的特征。随着汽车的发明使用，道路建设也随之改进，专供汽车行驶的道路也被改称为公路。现代公路已开始进入立体化高速公路时代。

现代公路按其管理范围分为国家级公路、省级公路、县级公路、乡级公路和专用公路等。公路运输工具从马车发展到“没有马的车”——汽车，经历了一段漫长的道路，直到1874年英国人史屈特发明了内燃机以后，德国人卡尔·奔驰于1879年初用内燃机做动力研制汽车，1885年终于研制成了颇具现代汽车雏形的汽车。但是真正把汽车推向商品化生产，并逐步服务于人类社会的是美国的享利·福特。福特公司是采用汽车生产装配线的第一家公司，达到每分钟即可装配一辆汽车的记录。我国的第一辆汽车于1902年在上海进口，之后于1917年成立了第一家运输公司，即张库汽车公司，经营张家口至乌兰巴托（库伦）的运输业务。

纵观公路运输发展的历史，大体可以分为以下3个阶段：

第一阶段，是从1885年世界上出现了第一辆以汽油为动力的汽车以来的低速发展阶段，其主要标志是：①公路运输仅作为其他运输方式的辅助手段，其特征是客货运距短，运量比重小。②公路运输的基础设施和技术装备还不成熟，例如公路技术等级低，公路网没有完全形成，汽车数量少，技术经济指标低。

第二阶段，从20世纪30年代起进入了高速的发展阶段，这一阶段的主要标志是：①公路运输成为一种独立的运输方式，在公路运输占优势的领域内（客运、小批量、价值高和高时效货物）具有强大的竞争能力。就客运量和旅客周转量而言，世界经济发达国家的公路客运无一例外地位居各种运输方式之首，占总量的40％~90％。其中，公路旅客周转量在运输结构中的比重超过铁路，这可视为一个关键性的衡量指标。②运距不断上升，技术经济指标不断改善和提高。例如，客货平均运距延长，时速上升，成本与其他运输方式的差距缩小，客运舒适度明显提高等。

第三阶段，是公路运输发展的新时期。一些工业发达国家的公路建设达到了一个新水平，实现了公路运输的现代化，其主要特征是：①以高速公路、高标准的国家干线路网作为骨架，建立了一个较为完善的国家公路网。②汽车工业也已形成了一个比较完整的体系，生产能力和技术水平大为提高。一些工业发达国家的汽车保有量大幅度增加，据统计，2005年世界汽车保有量已达8亿辆。③积极采用和发展先进的运输组织及管理技术。例如在货运方面，提高了车辆载重量，发展了拖挂运输及专用车运输，发展了集装箱运输等；在客运方面，采用了现代化的交通管理技术，如公共汽车自动跟踪技术、无线电通信和智能导航技术等。④路网长度虽然增长缓慢，但路面质量持续不断提高。公路运输与其他运输方式的比例关系逐渐趋于稳定。⑤重视公路网建设中的能源、环保和安全等问题，规章制度已逐步健全，形成了功能完备的综合管理体系。

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，运输方便：现代化的公路运输是由汽车沿城间公路和城市道路运行来实现的。由于我国公路网的密度比铁路网、水路网大十几倍，分布面也更广，全国几乎所有的县城和90％以上的农村乡（镇）、村都能通行汽车，而且城市市区道路网密度更大，因而运输方便。公路运输在运输时间方面的机动性也比较大，车辆可以随时调度、装卸载和起运，各运输环节之间的衔接时间较短。公路运输还对客、货批量的大小具有很强的适应性。由于汽车的载重吨位有大有小，既可以单个车辆独立运输，也可以由若干车辆组成车队同时运输，因而无论客、货批量大小，均可及时组织起运。公路运输特别适合于较小批量的货物或人员的紧急运输工作，这一点对救灾工作和军事运输具有重要意义。（2）可以实现“门到门”的直达运输：公路运输可以把旅客从居住地门口直接运送到目的地门口，也可以把货物从发货人仓库门口直接运送到收货人仓库门口。这是因为汽车体积较小，除了可沿密度大、分布面广的路网运行之外，还可以离开路网，深入到工厂区内、农村田间、城市街道和居民住宅的门口。这一点，其他运输工具如火车、轮船和飞机等是做不到的。（3）中短途运送速度快：运送速度指运送客、货的快慢。由于汽车运输可以实现“门到门”的直达运输，无需中途倒运（车），客、货在途时间短，因而在中短途运输中，其运送速度较快。而其他运输方式一般都需要中途倒运、转乘才能将客、货运达目的地，同时像火车、轮船等运输服务的起运、运行和到达等都有严格的时间限制，有时甚至待运时间较长，因而其中短途运输的运送速度较慢。

根据国外资料统计，如果运距在200千米以内，

公路货运

公路运输的功能

公路运输在整个交通运输业中处于基础地位，并具有重要的功能。

通常将运输基本功能划分为“通过”和“送达”功能。通过功能是指在干线上完成大批量运输；送达功能又称为“集散”功能，是指为通过性运输承担客、货集散任务的运输。就一般情况而言，客、货运输全过程的完成需要有公路运输方式的参与。在高速公路投入使用以前，公路运输的主要功能是“送达”，也就是主要为其他运输方式承担集散客、货的任务。在5种运输方式中，管道运输所占的比例很小，适应性也较差，目前只能算是一种辅助性的运输方式。航空、水运和铁路运输都只有单一的通过功能，只能依靠公路运输才能送达。在公路等级低的情况下，通过功能较差。随着高速公路的建成使用，公路运输方式的通过功能大大加强。1条6车道的高速公路，每昼夜交通量可达7万~8万车/次，若客、货车各占50%，按货车平均吨位5吨、客车平均座位为30座计算，每年可提供6400万～7300万载货吨位和3.8亿~4.4亿载客座位，其通过能力远远超过一条双线铁路。由此可见，高速公路的建设与发展，使得公路运输方式已具备了“通过”和“送达”功能，成为全能的运输方式，这正是公路运输业发展迅速的根本原因。

以上从运输的基本功能角度分析了公路运输所具备的功能。若基于公路运输的技术和经济特点，公路运输有以下功能：（1）主要担负中、短途运输：短途运输通常运距为50千米以内，中途运输指运距为50~200千米。（2）补充和衔接其他运输方式的运输：即由其他运输方式（如铁路、水路或空路）担任主要（长途)运输时，由公路运输担负其起终点处的客、货集散运输。（3）实现“门到门”运输：这是公路运输独特的优势，也是公路运输能够得以快速发展的重要原因。公路运输机动灵活,快速直达，是最便捷也是惟一具有送达功能的运输方式。（4）独立担负长途运输：当公路运输的经济运距超过200千米时，或者其经济运距虽短，但基于国家或地区政治与经济建设等方面的需要，也常由汽车担负长途运输，如发展中国家组织对边远地区或少数民族地区的长途运输，或因救灾工作的紧急需要而组织的长途运输，以及公路超限货物的“门到门”长途直达运输等。

公路客运

公路旅客运输是以汽车为基本运载工具实现的旅客位移。旅客运输的基本任务就是要最大限度地满足人民群众对于出行乘车的需要，尽可能地为旅客提供物质和文化生活方面的良好服务，确保安全、迅速、经济、便利、舒适地将旅客送往目的地。我国公路汽车旅客运输对于加速国家经济建设，促进物质文化交流，满足人民生活需要等方面，都起着极为重要的作用。汽车客运主要包括长途汽车客运、城市公交客运、出租车客运。

旅客乘坐客运汽车要自觉购买车票。客票类别一般分为5种，即普通车票、直达车票、公共汽车票、儿童票和残废军人票。成人及身高超过1.3米的儿童购买全票。每张全票可免费随带身高1.1米以下的儿童1名（不给座位），超过1名者按超过人数购买儿童票。患病旅客如需躺卧，按实占座位购票。旅客凭有效车票按指定日期、车次检票乘车。凡不能按票面日期、车次乘车者，可在当次班车开车前半小时办理签证改乘。签证后仍然不能乘车者按退票处理。旅客遗失车票应另行购票乘车。如在开车前挂失，经查对属实，且原票未退，又无他人持票上车者，可由车站出具证明乘车。当旅客遗失车票并另行购票后，在下车前又找到了原票，经驾驶员或乘务员签证，其中一张按开车前退票处理。行车途中遗失车票，可在取得足够证明的情况下继续乘车。旅客要求越站乘车的，经同意后，补收从原到达站至新到达站的票价。对持用不符合减价或运价规定的车票乘车，一经查出，除补收票价差额外，加罚票价的30%~50%。车上售出的客票概不办理退票。中途下车的一般也不能退票。但由于特殊原因，经当地车站认可或驾乘人员签字，可以在就近车站退还原票价款，补收已乘区段的票价。客运班车因故停开、延期或改变车型，车站应公告通知。旅客要求退票者，票款全部退还；要求改乘其他班次者，由车站签证，如改变车型，还要退补票价差额。此外，在客运过程中，旅客损坏站、车设备或损坏他人物品的照价赔偿。以隐瞒手段将危险品夹入行李或带入车内者，一经发现，除没收危险品外，交公安部门处理；造成财产损失、危害人身安全的还要追究法律责任。旅客携带或托运的行李，每张全票（包括残废军人票）免费10千克，每张儿童票免费5千克。超过免费质量部分按行李包裹运价计收运费。随身携带的行李、物品占用座位时，按占用座位数购票。公路货运

货物是公路运输的直接对象，是物流中的流体，它与公路运输组织工作有着密切的关系。所有被接受运输的商品、物资等，从接受承运起到运达目的地为止，统称为货物。

货物的种类繁多、性质各异，在其被运送的过程中，操作工艺、作业要求不完全一样。货物的种类与特性不同，对车辆的型号及装卸工作均提出不同要求，如散装货物、灌装的液体货物、长大货物、沉重货物等，需要使用不同的专用车辆和装卸机械来组织运输工作。货物的批量及货物流向、流量、流时等影响着运输工作组织、装卸机械化程度及车辆的载重量。货物的运输区域、运输距离及运达期限对运输工作组织产生影响。市内运输的货物种类繁多，可以根据不同运输对象使车辆专业化；城市间长途运输的特点是具有较严格的定期性，而且运距长，可以组织定线、定点、定时运输，采用大载重量的运输工具等。

充分认识各类货物的特性，对确保货运服务质量，提高运输的安全性、时效性和降低运输成本具有重要的现实意义。同时，与运输的固定设施和移动设备的规划、配置、运用等也有密切的关系。公路货物运输一般将货物按货物装卸要求、运输和保管条件、托运批量、物理属性等因素进行分类。（1）按货物的装卸方法分类：可以将货物分为件装货物和散装货物。件装货物是可以用件计数的货物，每一件货物都有一定的质量、形状和体积。带运输包装的件装货物。按其包装物的形状可分为桶装、箱装和袋装货物。按其包装物的性质，又可分为硬质包装、软质包装、玻璃瓶装和专门包装等多个种类。集装单元可以视作件装货物的一种特殊形式，如托盘、集装箱以及用特种包装物固定在普通货板上的货物等。散装货物又可分为堆积货物和灌装货物，堆积货物是指不能计点件数，可以用堆积方法来装卸的货物，即允许散装散卸的货物，如煤炭、砂石、矿石、土等；灌装货物一般指液体货物，如油类、液体燃料、水等，用罐装方法进行装卸搬运的货物。（2）按货物的运输和保管条件分类：可以将货物分为普通货物和特种货物，特种货物又分为危险货物、大件（长大笨重）货物、鲜活货物和贵重货物。普通货物是指在运输、配送、保管及装卸搬运过程中，不必采用特殊方式或手段进行特别防护的一般货物。特种货物是指在运输、配送、保管及装卸等过程中必须采取特别措施，才能保证其完好无损和安全的货物。（3）按货物的批量分类：可分为零担货物和整车货物。零担货物是指一次托运货物的质量在3吨以下或不满1整车的小批量货物，其主要特点是：货物种类繁多，批量小，货流不稳定，装卸地点经常变动，因此宜采用小载重量运输工具进行运输；整车货物是指一次托运货物的质量在3吨（含3吨）以上，或虽不足3吨，但其性质、体积、形状需要一辆3吨位以上的汽车运输的货物；其特点是：货流较稳定，装卸地点变动较少，因此宜采用大吨位车辆运输，并使用高生产率的装卸机械。

集装箱运输

集装箱是从英文“Container”一词翻译过来的一个专用术语。现在所说的集装箱，是指海、陆、空不同运输方式进行联运时用以盛放货物的一种容器。从一般意义上讲，集装箱可以理解为是一种特殊的容器，它具有一定的规格和强度，专供反复周转使用的货箱。它不同于一般的桶、箱以及箱式货车的货箱。作为集装箱，必须同时满足下列条件：具有足够的强度，可长期反复使用；适于一种或多种运输方式运送，途中转运时，箱内货物无需换装；具有快速装卸和搬运的装置，特别便于从一种运输方式转移到另一种运输方式；便于货物装满和卸空；具有1立方米及1立方米以上的容积。

集装箱运输是以集装箱为单元进行货物运输的一种先进的货运方式。它是在传统的件杂货运输方式的基础上产生和发展起来的，是为了克服传统的件杂货运输方式的固有缺陷而提出的一个全新的运输概念。传统的件杂货运输系统无法实现装卸搬运的机械化，作业效率低，劳动强度大，货损货差多，货运质量难以得到保证。而集装箱运输有很多优点：一是提高了装卸效率，加速了车船周转，因为在更换运输工具时无需将集装箱内的货物倒装，只需将集装箱从一种运输工具挪到另一种运输工具上；二是保证了货运质量，减少了货损货差，这是因为集装箱有足够的强度和刚度，是货物良好的外部包装，它本身直接起着保护货物的作用，再加上用集装箱运输货物可以不动箱内货物便达到装卸换装的目的，减少了人为和自然因素的损伤，基本上可以杜绝货差现象，并将货损现象控制在最低限度内；三是简化了货物包装，节约运输费用。

随着集装箱运输的发展，集装箱运输的货运量迅速增长，但并不是所有的货物都适合采用集装箱运输。有些货物虽然从技术角度看是能够用集装箱运输的，但从经济角度看就不一定合适，如从货物适合装箱程度来分，有最适合的、比较适合的、介于适合与不适合之间的和完全不适合装集装箱的4种类型。最适合装箱的货物一般是价值大、易损坏、易盗窃的商品，并且其尺寸、容积与质量等方面适合于装载集装箱，如光学仪器、家电、医疗用品等；适合装箱的货物一般是价值较大、较易损坏和较易被盗窃的商品，如电线、电缆、金属制品等货物；边缘装箱的货物是从技术上看可以装箱，但从经济角度考虑是不合理的，如生铁、原木等；不适合装箱的货物是指那些从技术上看装箱困难的货物，如桥梁、大型卡车、原油、谷物等货物。

特种货物运输

在汽车运输的货物中，有一部分货物具有危险、长大、笨重、易腐、贵重等特点，它们对于装卸、运送和保管等作业有特殊要求，这类货物统称为特种货物。特种货物在运输等作业过程中，必须采取特别措施和特殊工艺，所以承运方必须具备相应的特殊设施、设备、工具、工艺方法，以确保货物的安全。

特种货物一般可分为三大类，即危险货物、大件货物和鲜活货物。（1）危险货物：凡具有燃烧、爆炸、腐蚀、毒害、放射射线等性质，在运输过程中能够引起人身伤亡或人民财产受到毁损的货物，均称为危险货物。危险货物的危险性主要取决于它们自身的理化性质，但在一定外界条件的影响下，如摩擦、撞击、振动、接触火源、日光暴晒、遇水受潮、温度变化或与其他性质抵触的物质相接触，往往会酿成爆炸、燃烧、毒害等严重事故。因此，掌握各类危险货物性质及其变化规律，认真做好危险货物的包装、配载、装卸、保管、运送、鉴定、防护等项工作，对于危险货物的运输安全和完好十分重要。

发货人托运危险货物时，除了对少数性质比较稳定，在规定的包装方法、包装质量、浓度、含水量等条件下，能保证运输安全的危险货物可按普通货物规定办理运输之外，必须严格按照《汽车危险货物运输规则》的规定，正确填写托运单，并提交有关证明。（2）大件货物：汽车运输货物中，有些货物具有长、大或重的特点，这些货物称为笨重货物，简称大件。大件货物在汽车货运总量中所占比重不大，但由于这类货物在体积、质量上往往超过普通车辆允许的载质量或容积，甚至超过公路、桥涵的净空界及通过能力，所以汽车运输大件时的安全、质量、效率问题尤为突出，若托运的笨重货物又属超限货物时，则此项运送办法按照超限货物的有关规定办理。（3）鲜活货物：这类货物是指在运输过程中需要采取相应的保鲜措施，并且必须在规定期限内运抵目的地。鲜活货物一般具有季节性较强，运输责任较大，运送时间比较紧迫等特点。

良好的运输组织工作对保证鲜活货物的质量十分重要。汽车运输部门应摸索和掌握鲜活货物的运送规律，提前做好各方面的准备工作；事先做好货源摸底和核实工作，妥善安排好运力，保证及时运输。

承运鲜活货物时，应由车站货运员对托运货物的质量、状态进行认真检查，要求货物质量新鲜，包装合乎要求，热状态符合规定。对已有腐烂变质现象的货物，托运前应加以适当的处理；对不符合规定质量的鲜活易腐货物不予承运。

托运鲜活易腐货物时，发货人应向车站提出最长的运到期限，并在托运单上注明；承运人应根据发货人的要求，及时安排适宜车辆予以装运。

快速货运

随着经济的快速发展和企业间竞争的加剧，对时间的要求越来越苛刻，公路快速货运应运而生。公路快速货运系统是以高时效的货物为服务对象，以高等级公路为基础，依托多层次、网络化的货运站场体系集散货源，使用技术先进、结构合理的车辆载运货物，利用高效的通信信息技术作为管理手段，通过科学有效的运输组织，实现货物和信息安全、准确、快速的公路货运系统。

快速货运也是公路运输的“品种”之一，因此，它首先应符合货物运输的品质要求，即安全、方便、经济、及时、周到等。在这一前提下，能够体现公路快速货运特征的品质参数则是“快速”。有的专家提出，“快速”的标准是在网络覆盖范围内，保证货物从发货人到收货人运距在500千米以内的运送时间不超过24小时，运距每增加600千米，运达时间增加24小时。

公路快速货运系统涉及到7个基本要素，即快运货物、道路设施、站场设施、货物装卸分拣设备及组织、运输装备、通信信息和运输组织。快运货物是指系统的服务对象主要为小批量、多品种、附加值高、高时效等时间价值高、对时间敏感的货物，诸如部分零担货物、集装箱货物、时令商品（食品、时装、印刷品等）、鲜活易腐品、高价值贵重物品以及用户要求快运的小件物品等。道路设施作为公路快速货物运输的基础条件，应有较大的通行能力和较高的服务水平，具有足够覆盖程度和通达深度的较为完善的公路网络。构成公路快速货运系统实体内容的5个子系统是站场设施、货物装卸分拣设备及组织、运输装备、通信信息和运输组织。站场设施子系统作为网络系统的节点，以货运枢纽站场为中心，结合不同层次的货运站场与货物集散地，构成多层次、网络化的站场结构系统。快速货运通常要对不同流向、不同货种的货物进行分拣中转拼装。需要有专门的分拣及装卸设备，并有专门的作业及管理组织。由此构成了快速货运系统中必不可少的子系统。运输装备子系统为快速货物运输的载体，通过技术先进、结构合理的车辆，满足区域内取送货服务和区域间干线公路快速运输的要求。通信信息子系统作为快运系统的神经中枢，以公用通信网和专用通信网为基础，以各类常规电信和电子数据交换（EDI）等专用数据交换为手段，以专业化的计算机应用系统为核心，形成高效、及时、准确的通信信息网络，满足货物组织和管理的需要。运输组织子系统作为运输服务和运输生产的主体，主要以货运站场为依托，以现代化的通信信息为手段，通过提供货物集散、中转和中介代理、运输组织、辅助服务等全方位的服务，高效、优质地实现公路快速运输的全过程。

与公路客运相比，公路货运涉及面更广，运送对象千差万别，运送时间及其他相关条件要求各异，运送与组织难度大。快速货运更是如此。正因为如此，我国公路快速货运的发展远不及快速客运那么快。对于整个公路交通行业而言，如何充分利用公路建设所创造的条件，加速公路货运业的发展，使之更好地为国民经济及社会服务，是当前正在认真探索研究的问题。

货物联运

货物从生产起运地到最终目的地的完整的运输过程（以下简称货物的全程运输）一般不是仅用一种运输方式就能够完成的，多数情况下需要使用两种或两种以上的运输工具，通过分段接力形式来完成。在货物联运的组织形式产生前，一般由货主及其代理人组织完成全程运输。这种传统的运输组织形式，不仅给货主带来许多麻烦，需要付出足够多的人力、时间和费用，而且可能由于货主对综合运网情况、承运人营运线路、班次安排及全程运输中涉及的各环节情况、各种手续不够熟悉而造成运输时间过长和运输费用增大，甚至造成不合理的运输。

针对这种传统的全程运输组织形式存在的问题，产生了一种新的货物全程运输组织形式——联合运输，即由一个机构或一个运输经营人对货物运输全程负责，完成和组织完成包括从起运地接受货主的货物开始至运输的最终目的地交货为止的期间内所涉及的全部运输、衔接和运输服务业务。而货主只要与这个机构或经营人订立一份全程运输合同，一次交付费用，办理一次保险，就可以实现货物的全程运输。以这种形式组织运输的机构可在政府机构调解下，由所涉及到的各运输企业、车站、港口组成，也可根据共同目的和竞争需要，由一些运输企业、车站或港口协议产生。经营联合运输业务的运输企业，一般称为联运经营人。

联合运输是综合运输思想在运输组织领域的体现，是综合性的运输组织工作。这种综合组织是指在一个完整的货物运输过程中，不同运输企业、不同运输区段、不同运输方式和不同运输环节之间衔接和协调组织。联合运输不是一种新的运输方式，而是一种新的运输组织形式，是在货物多次中转连续运输的全程运输过程中，在不同运输区段、不同运输方式的结合部（中转、换装地点）发挥纽带、贯通和衔接作用。联合运输的运输组织工作除上述衔接性工作外，还包括把原来由货主自己（或委托代理人）订立的运输合同、办理货物交接和所需要的手续及各种运输服务事宜，改变为由联运企业或联运管理机构统一组织办理。在联合运输组织业务中，联是核心，衔接与协作是关键。

联合运输组织工作过程，实际上是各种运输方式合理运用和分工的过程。在选择全程运输的运输线路和选择各区段的运输方式过程中，不仅要考虑每一种运输方式的特点及技术经济特性，更应充分考虑各种运输方式之间优势互补和由不同运输方式组成的运输路线的整体功能，只有综合利用各种运输方式的技术经济优势，扬长避短，相互补充和协调组织，才能把不同运输方式的不同企业有机地结合成一个整体，以提供优质、方便、高效的运输服务和完成全程运输任务。

联合运输的产生是运输组织业务的一场革命。它打破了传统的不同运输方式和不同运输企业独立经营、独立组织运输的局面，把不同运输方式的运输线路、运输枢纽和各种运输企业、运输服务企业联成了一个不可分割的整体。

三、铁路运输

铁路运输的特点

铁路运输是现代运输业的主要运输方式之一，始于19世纪上半叶，于本世纪初成为主要的运输方式。内燃机驱动的汽车的出现，开始打破铁路的垄断。自从第二次世界大战结束以来，铁路在运输市场中的作用持续下降，然而，由于铁路运输具有汽车、飞机等运输方式所不具备的诸多优点，如能源供应多样化、较低环境污染、安全、占地面积较少、噪声污染少等特点，振兴铁路运输已成为世界各国的共识。有人称21世纪为铁路运输的新时代。在我国这样一个幅员辽阔、人口众多的大国，铁路运输仍然是综合交通运输网络中的骨干和中坚。

长期以来，我国铁路运输企业一直处于运输市场的主导地位，主宰着我国的陆上运输，是国民经济发展的基础行业，被称为国民经济的大动脉。我国铁路现有营业里程达6.8万千米，车站5700多个，旅客列车1000多对，年运送旅客10亿人次，运送各种货物16亿吨。铁路在国民经济的发展中确实起到了不可替代的作用，具有一定的公益性、社会性和经济效益。作为国民经济的大动脉，铁路运输与其他运输方式相比，具有运量大、速度快、适合中远距离运输等优势。尤其是采用电力机车牵引以后，铁路运输可节省能源，大大降低运输过程中对环境的污染，而且价格便宜，经济效益显著。如在日本的货物运输中，海上运输和铁路运输的货运量占日本全国货运量的44%和5%，而能源消耗分别只占9%和1%，铁路旅客运输担负了全国30%的客运量，而能耗所占比重不足8%。同时，日本运输部门的二氧化碳排放量占全国二氧化碳排放量的19%，铁路与卡车相比，二氧化碳的排放量是1∶8。从节能、省地、劳动生产率及保护环境方面来看，铁路运输无疑是最好的运输方式。因此，许多国家重新把目光移向铁路运输。如美国，拥挤的高速公路、漫天烟雾的城市及巨量耗油已经引起美国政府的高度重视。1990年，美国国会通过了划时代的法令——《净化空气法令修正草案》，严肃地指出了一些城市不符合国家空气净化标准。该草案还指出，增大铁路运输是改善城市空气质量的关键措施。因此，铁路运输在美国又得到了进一步的复兴，并正在逐步走向繁荣。行驶中的城市轻轨

铁路运输的现代化

①设立客运闭路电视监视系统：该系统在总值班室和广播室内装有控制台、电视屏、录像机、计算机。在站台、候车室、大厅等处装有摄像机。摄像机群用计算机控制，按程序指令自动控制摄像机的镜头方向，可将拍下的镜头显示在电视屏上。这样便于值班人员、客运作业人员及时观察列车到发情况和全站客运动态，遇到问题可以采取必要的措施及时指挥客运作业。

②建立客运自动售检票系统：目前国外在自动售检票技术方面已十分先进且相当普及。日本早在1960年就开始在车站售票厅和进站口设置几台或几十台自动售票机，供短途旅客使用。电子预约坐席系统的终端和计算机控制的窗口售票机，为长途旅客预订和购买车票提供了方便。目前，自动售票机已从原来只能出售单一运价的车票，发展到能出售100千米以内的全票、半票、单程或往返票、加快票等多种票价的车票，可以使用硬币、纸币、信用卡。不少国家使用定期票印刷机，专为通勤、通学旅客服务，这种定期票具有通过自动检票机2000次而不损坏的特点。为了和普通短途票和定期票相配套，许多国家还在地铁和市郊运输中采用了自动检票机。为消除硬板票的使用弊病，德国早在1907年就首次使用了窗口直接印刷的窗口售票机，经过几十年的努力，1990年已开通使用通过一个窗口便可完成问询、预约售票任务的售票机，并通过数据库对售票处、自动售票机和客票代售处进行统一管理。

我国已开始在上海、北京及广深线应用电子售票机。上海铁路局陆续推出过3种类型的售票机，并均在现场得到使用。1979年在国内率先推出了用于发售上海局管内短途客票的DSP-1型电子售票机，1984年推出了可以发售全国到站的多窗口DSP-2型电子售票系统，它为客运站的计算机售票集中管理系统技术的开发工作奠定了良好基础。1991年3月，铁道部验收的现行电子售票系统是经过近两年攻关研制的“七企”国家重点科技攻关项目。

相信在21世纪，电子自动售票机将会在我国各主要客运站得到广泛的应用，从而为旅客购票、乘车提供更大的方便。

③客票预售自动化系统：随着电子计算机的普及应用和信息社会的到来，社会各行各业特别是铁路运输受到了前所未有的挑战和冲击。为方便旅客购票，提高售票效率，实现铁路运营工作管理的现代化，一种崭新的客票管理和发售模式——铁路客票预售系统应运而生。

电子售票是中国铁路售票方式和客运管理体制的一项改革。目前，在北京、上海、广州、深圳已试行发售软票，21世纪将推向全国。这种售票方式大大提高了售票的速度和效率，用计算机进行财务核算和结账，保证了统计工作的正确性和可靠性，大大减轻了售票员的劳动强度，提高了对旅客的服务质量，具有显著的社会、经济效益。届时，我国购票难、乘车更难的局面将会得到彻底改观，人们将能享受到同欧、美、日本等发达国家一样的简捷、方便的购票服务。

④客运自动引导显示系统：为了方便旅客购票、托取行李、进站候车、检票上车等，客运自动引导显示系统不仅设有各种醒目的显示标志，还建立有电子导向装置。在中央大厅、各候车室、检票口和站台等处安装显示屏，由计算机集中控制，可以自动将候车、检票、停检、列车到发时刻、列车停靠站台等站务信息发布给各控制机、显示屏，为旅客提供从候车到上车、出站等一条龙引导服务，方便客运人员进行管理。

如在日本的东京站，站内没有服务员，一切全靠信息牌指示，并利用建筑物色彩导向，旅客的车票与本地通往各发车站的通路以及所乘列车的颜色均一致，可避免旅客乘错车。目前这一系统的服务功能不断扩大，已发展到包括列车信息、终点站引导、换乘指南引导、自动广播、空闲坐席指示、航班引导、留言信息、装备信息、新闻和旅行知识、商业信息等，为旅客提供文、声、图并茂的服务。（3）货运站的现代化：

①建立货运中心站：选择物资集散中心的车站作为铁路货物运输中心，中心站的到发线和牵出线有效长能容纳下整列列车。作为快运列车发到的大货运站，其装卸线和存车线有效长也应与整列车的长度相适应。同时，配备完善的货运设备和装卸设备，采用先进的现代化管理手段。如美、英、日、法等国家修建的货运中心站采用全套机械化作业和自动化管理系统。其中，日本修建的名古屋货运中心站，占地40万平方米，设计为双层货场，上层是集装箱作业场，下层是3万平方米的仓库，集出租、储存、装卸和保管于一体。

②实现货物运输集中化：货物运输集中化是世界各国铁路发展的共同趋势，是适应市场经济高度发展而采取的有效组织方式，也是集装化和大宗货物运输重载化的基础。

各国铁路实行货运集中化的共同做法是：对路网上点(货运站、编组站)或部分线路(运量小的线路)的布局进行调整，停办或部分停办运量小的车站的货运业务，将货运业务集中在大站办理，以利于组织直达列车，加速货物的运送。美国在20世纪70年代中期已封闭货运站8000多个，并封闭许多运量在年均9000吨以下的专用线。法国铁路到1980年已将4349个客货运共用站减少到2930个，减少的车站数量占原有车站数量的35.6%。原联邦德国在1950~1970年间将6000多个零担办理站减至400多个，整车办理站封闭了日均运量小于2车的3600多个车站，约占原车站数量的50%。为了建立集中货运体系，20世纪70年代以后，原联邦德国开始建立基点站系统，在这些车站实现了设备更新，并以它们为中心办理货运业务。其他西欧国家从20世纪50年代起也都进行了货运集中化改革。从世界各国铁路集中化的成功经验可以看出，集中化并不仅仅是停办一些小站的货运业务，它还需要一系列配套措施，如设立货运中心站和运输公司，加强货运设备，提高服务质量等。只有这样才能达到集中化的目的。

实行铁路货物运输集中化有利于提高铁路运输能力，改善运输组织和技术设备的运用，提高运输安全水平和运输工作质量，是实现运输设备和运营管理现代化的重要条件，也是更好地发挥铁路社会效益和经济效益的重要途径。（4）铁路智能运输：与传统的铁路运输系统相比，铁路智能运输具有以下4个显著特点：

①智能性：在铁路智能运输系统中，通过采用先进的智能技术、通信技术、信息处理技术等，列车、线路、控制中心都具有一定的智能，即具有判断、推理及学习能力。列车通过车载计算机的控制，可以在无人干预或较少人工干预的前提下，实现自动启动、运行及停车，并能自动判别及遵守来自固定设施、邻近车辆的约束。线路可在路旁设备的控制下识别经过车辆的特征，根据其特征向列车及控制中心发送相应信息或进行相应处理。还可对列车车流进行调整，增加运输密度，提高线路通过能力。控制中心可对固定设施和移动设施的状态进行实时监控，基于知识库提供维修、故障预防和处理的智能决策支持，同时自动完成调度、营运管理及信息服务的功能。

②高效率、高安全、高品质服务特性：在铁路智能运输系统中，首先通过实施智能化营运管理、智能化行车控制与调度、智能化铁路资源管理等，实现铁路运输的高效性；其次通过智能化紧急救援与行车安全监控等的建设，实现铁路运输的高安全性；最后通过智能用户导航、综合运输、电子商务等的建设，为用户提供高品质的服务。

③综合性：在传统的铁路运输系统中，各个业务系统之间彼此孤立，缺乏横向联系。而铁路智能运输系统更强调系统的综合化、集成化，基于先进的无线通信等技术，列车、线路、控制中心、用户之间可以随时交换信息，从而使各业务系统之间的横向联系得到加强。例如，采用先进的智能技术、计算机技术等建立综合调度中心，实现运营管理、行车指挥的综合化等。

④协调性：在铁路智能运输系统中，人、车辆、线路之间的信息交互是充分的，人可以随时得到车辆的基本信息、运营情况、线路的基本情况，车辆可以得到客流的信息、固定设施及移动设施的状况，线路同样可以得到来自人和车辆的信息，即客流、车辆的实施运营信息等。而在传统的铁路运输系统中，人、车辆、线路之间的信息交互往往是单向的、不充分的。

铁路运输的主要方式

铁路运输包括国际铁路联运和国内铁路联运两种形式。（1）国际铁路联运：发货人由始发站托运，使用一份铁路运单,铁路方面便可以根据运单将货物运往终点站，并交给收货人。在由一国铁路向另一国铁路移交货物时，无需收、发货人参加，亚欧各国按国际条约承担国际铁路联运的义务。我国通往欧洲的国际铁路联运线有两条：一条是利用俄罗斯的西伯利亚大陆桥贯通中东、欧洲各国；另一条是由我国江苏连云港经新疆与哈萨克斯坦铁路连接，贯通俄罗斯、波兰、德国至荷兰的鹿特丹。后者称为新亚欧大陆桥，运程比海运缩短9000千米，比经由西伯利亚大陆桥缩短3000千米，进一步推动了我国与欧亚各国的经贸往来，也促进了我国沿线地区的经济发展。（2）国内铁路运输：国内铁路运输的方式主要有零担货物运输、托盘运输、集装箱货物运输、整车货物运输、快件货物运输5种形式。①零担货物运输：零担货物运输分为普通零担货物运输和笨重零担货物运输。零担货物运输是铁路货物运输方式之一，与整车货物运输、集装箱货物运输并称为铁路三大货物运输。普通零担货物简称“普零”，一般以棚车装运。笨重零担货物简称“笨零”，是指一件货物的质量在1吨以上、体积在2立方米或长度在5米以上，用敞车装运。②托盘运输：托盘运输是一种集装化运输形式，它以托盘为载体，将一定体积的成件包装货物按标准堆放其上，然后加以捆扎固定，使货物与托盘形成一体，便于机械化作业。在缺少1吨箱的情况下，托盘运输是一种很好的代用形式。③集装箱货物运输：集装箱货物运输具有安全、迅速、方便和节约的特点。④整车货物运输：费用较低，运输速度较快，能承担的运量较大，是铁路货物运输的主要种类之一。现有的货车以棚车、敞车、平车、罐车为主。⑤快件货物运输：随客车运行的货物运输形式。

铁路运输大提速

世界经济发展历史表明，铁路运输发挥着举足轻重的作用。铁路在中国更是不可替代的交通纽带和“大动脉”。近几年来，世界各国相继建成了高速铁路，最高时速都在300千米以上，大大缩短了人们的旅行时间。我国铁路自1997年以来已经进行了5次大面积提速。这5次大提速在大幅度增加铁路提速线路资源的同时，相应提高了列车运行的最高速度，其中快速列车最高运行速度达到160千米/小时，非提速区段快速列车最高速度达到120千米/小时。

1997年4月1日第1次提速：提速主要在京广、京沪、京哈三大干线进行。允许时速超过120千米的线路延长为1398千米，时速超过140千米的线路延长为588千米，时速超过160千米的线路延长为752千米。

1998年10月1日第2次提速：提速范围重点还是上述三大干线。允许时速超过120千米的线路延长为6449千米，时速超过140千米的线路延长为3522千米，时速超过160千米的线路延长为1104千米。

2000年10月21日第3次提速：提速范围主要是陇海、兰新、京九和浙赣线。允许时速超过120千米的线路延长为9581千米，时速超过140千米的线路延长为6458千米，时速超过160千米的线路为1104千米。

2001年10月21日第4次提速：提速范围主要是京九线、武昌－成都（汉丹、襄渝、达成）、京广线南段、浙赣线和哈大线。允许时速超过120千米的线路延长为1.31万千米，时速超过140千米的线路延长为9779千米，时速超过160千米的线路为1104千米。

2004年4月18日第5次提速：提速范围主要包括大批省会城市及大中城市间的快速客运通道，以及环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区3个城际快速客运系统，提速总里程达到1.65万千米，客货运行速度全面提高。

历经十几年论证，总投资1400亿元的京沪高速铁路，2006年已经进入了工程准备阶段，预计在2010年完成。建成后的京沪高速铁路全长1318千米，沿途经过北京、天津、济南、南京、上海等21个城市，设计时速350千米，初期运行时速300千米。届时人们乘坐京沪高速列车从北京到上海只需5个小时。

铁路运输的未来

铁路运输未来发展的总原则是：以提高运输能力为中心，以保证运输安全为前提，不断提高运输质量、效率和效益，积极采用国内外先进技术，重视各项技术的交叉渗透，根据经济发展水平和不同的运输需求，采用不同层次的技术和装备，发挥整体效能，改革管理体制，推动新技术尽快转化为生产力。（1）客运高速：随着世界各国经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对于迅速、方便、舒适和安全的出行条件及旅行环境的要求越来越高。高速铁路对一些经济发达国家的铁路复兴产生了积极影响。当今世界各国旅客列车时速达到200千米及以上的高速技术已日臻成熟，现在正朝着时速300～350千米的水平迈进。1990年5月18日，法国新一代高速列车在运行试验中创造了时速515.3千米的新记录，堪称当前铁路高速旅客列车运行的世界之最。我国在建的秦（皇岛）沈（阳）客运专线，利用国产动车组试验时速已达250千米以上，同时正在积极筹建线路长度达1300千米的京沪高速客运专线。（2）重载运输：自20世纪60年代以来，铁路重载运输得到世界上越来越多国家的广泛重视。一些幅员辽阔、资源丰富以及煤炭、矿石等大宗货物运量占有较大比重的工业发达国家和发展中国家，发展尤其迅速。具有“短、轻、快”特点，以客运为主的一些国家铁路，也结合本国的具体情况和实际需要，在某些线路上开行不同质量的重载列车。我国的第1条万吨级重载铁路是大秦线(大同-秦皇岛)，主要运输山西的煤炭，年运输量可达到1亿吨以上，使用的固移设备均为我国自己生产制造。（3）牵引动力的现代化：牵引动力的现代化是铁路运输科技进步的先导。世界上许多发达国家在20世纪40～50年代着手进行牵引动力的改革，美国、加拿大主要以发展内燃牵引为主，前苏联、日本和西欧一些国家则大力采用电力牵引并兼顾内燃。近年来，国外铁路电力、内燃牵引技术发展十分迅速，设计更合理、技术更先进、运用更经济的大功率新型电力和内燃机车不断问世。（4）货物运输集中化和集装化：通过对整个路网布局进行合理调整，减少货运站和编组站的数量，使作业相对集中，重点加强一些基地站(基点站)、集装箱节点站和编组站的现代化建设，提高货物装卸机械化和列车编组直达化的水平，能够充分发挥铁路运输优势。现在世界铁路集装箱运输总的发展方向是：提高装载量，实现大型化；采用新型材料，设计新结构，改善运营特性和参数；扩大通用集装箱使用范围，适当发展专用箱；集装箱规格标准化、系列化，以适应国际联运的要求。（5）运营管理信息网络化：这是铁路运输实现现代化的重要标志。由于铁路运输具有点多、线长、涉及面广，旅客、货物、车辆、列车流动分散不断变化，以及通信联络频繁、系统联系紧密的特点，必须采用先进手段进行组织和管理，建立起科学、有效的信息网络系统，及时掌握客流、货流、车流动态，快速传递并实时处理信息，实行集中指挥，统一调度管理。（6）铁路行车安全技术的发展：世界各国在研制、使用现代化运输安全设备和保证铁路行车安全方面，采用的安全技术手段主要集中在以下3点：一是强化铁路运输的基础技术设施，加大它们的安全系数；二是加强机车安全操纵、驾驶的可靠监督和保安装置；三是根据实际运营条件和技术发展水平，广泛运用能对各种运输设备的技术状态进行监测的自动化设备。

除加强安全技术设备的运用外，还强调员工必须具备的心理和生理素质，尤其是与运转工作直接有关的人员。

信息技术与铁路现代化

现代化信息技术在铁路现代化领域中的应用将在以下几个方面得到体现：（1）铁路现代化通信系统图像通信技术：铁路现代化通信系统图像通信已成为现代化铁路通信中的迫切要求，如会议电视、可视电话的应用将是未来铁路通信的重要组成部分，它将是铁路指挥部门决策千里、运筹帷幄的有力工具。会议电视、可视电话可以为决策者提供真实的视觉信息，而图像通信中的主要技术将包括图像采集、图像压缩、图像传输、图像显示等主要图像处理技术。特别是当今多媒体终端的研究，将为铁路运输指挥提供最便捷的工具。（2）行车指挥自动化系统中的图像处理技术：为使列车高速、安全地运行，必然要引进先进的自动控制技术。届时计算机将不断地收集各区间的信息和列车上的信息，经计算机处理后再送到闭塞区间和列车上，这一过程必然要用到现代化的通信技术，指挥中枢的人机交互设备在快速、准确、形象化、可视化方面将大量引入图像处理及计算机视觉技术，这必将大大缓解运输调度指挥人员的劳动强度。可以预言，图像处理及计算机视觉技术将在行车指挥自动化系统中占有举足轻重的地位。（3）列车运行自动导航及安全控制系统：我国铁路列车运行的线路较长，司机的劳动强度大。因此，铁路行车中人为引发的事故较多，如果铁路运行速度进一步提高，危险性也会相应增加。降低人为过失的有效手段之一就是采用现代化的自动导航及安全控制系统。优良的自动导航与安全控制系统将使当前列车运行以人工操纵为主过渡到自动操纵为主、人工干预为辅的方式。这一系统采用先进的图像处理及计算机视觉技术，具备运行状况自动检测、运行图自动核对、前方速度预告、前方有无干扰等预警功能。如果在自动导航与安全控制系统中同时引用雷达系统、避碰系统、红外和超声传感等技术，将会使这一系统的安全性大大提高，届时将会把司乘人员从繁重艰苦的劳动中彻底解放出来。（4）列车的自动检测、实时监测及保养系统：列车的自动检测、实时监测系统将分为车上系统与车下系统。车上系统可采用一系列的实时监测手段，如轴温实时探测、车辆运行状况的实时信号分析等方法，这将是以计算机为中心的实时信号采集、处理、分析及识别系统。同时采用视频、声频与可视化显示技术，以图像、音响、数据等方式进行故障定位及预警。它将与安全控制系统一起保证列车安全运行。车下系统的保养维护自动化是一套有效的、自动化程度较高的检测系统，其中无损检测将是该系统的主要技术。在无损检测技术中，有大量的以信号与信息处理技术为基础的检测方法，如X光检测法、外成像检测法等。（5）列车服务支援系统：列车服务支援系统包括视像化导游系统、列车信息发布系统、移动图像通信系统及旅客车上娱乐系统等。这些服务设施将以多媒体的方式为旅客提供优质服务。（6）遥感图像处理系统：遥感是图像处理技术的重要应用领域，它在铁路选线、地质地貌分析、地质灾害监测预报等方面都有重要的应用价值，如遥感图像处理系统（GIPS）、微机灾害地貌专家系统(MCIES)等。在未来的遥感研究中，将结合专家系统、地理信息系统的研究成果构成铁路建设中的重要工具。（7）智能化的发展趋势：多年来，铁路大多数技术设备或系统是自成系统独立开发的，其资源包括信息和知识等不能共享和综合利用，因而限制着它们发挥更大的作用和效益。列车智能化和铁路智能化就是根据信息化、智能化的要求，把这些子系统有机结合起来构成的综合系统，从而能把行车安全、运输能力、旅行环境和服务质量提高到一个新水平。

四、水路运输

我国是一个海疆辽阔、江河众多的国家，水运资源丰富，从而为我国发展水运事业创造了良好的条件。如邻近我国大陆的海洋有渤海、黄海、东海和南海4个海域，它们都是北太平洋西部的陆缘海，四海相连，呈一北东至南西弧形，环绕着亚洲大陆的东南部。整个中国近海纵跨温带、亚热带和热带，面积达470万平方千米。除上述四海外，我国台湾省以东海区直接面临太平洋，具有大洋特性，距岸不远即为水深超过3000米的深海盆。在内河航运方面，我国有大小湖泊900多个，天然河流5000多条，总长约43万千米，并且大多数河流水量充沛，常年不冻，适宜航行。主要的通航河流有长江、珠江、黑龙江以及大运河等。

水路运输的发展过程

水路运输简称水运，是指利用船舶航行于水域，完成旅客与货物运送的经济活动。人类使用船舶作为运输工具的历史几乎和人类文明史一样悠久。从远古的独木舟发展到现代的运输船舶，大体经历了4个时代，即舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。（1）舟筏时代：人类以舟筏作为运输、狩猎和捕鱼的工具，至少起源于石器时代。我国1956年在浙江出土的古代木浆，据鉴定是4000年前新石器时代的遗物，这说明舟筏的历史可以追溯到史前年代。（2）帆船时代：据记载，远在公元前4000年，古埃及就有了帆船。我国使用帆船的历史也可以追溯到公元以前。从15世纪到19世纪中叶，是帆船发展的鼎盛时期。15世纪初，我国航海家郑和远航东非。15世纪末，哥伦布发现新大陆，他带领的船队都是帆船组成的。在帆船发展史中，地中海沿岸地区、北欧西欧地区和中国都曾做出了重大贡献。19世纪中叶，美国的飞箭式快速帆船是帆船发展史上的最后一个高潮。不同地区的帆船在结构、形式和帆具等方面各有特色。（3）蒸汽机船时代：18世纪蒸汽机发明后，许多人都试图将蒸汽机用于船上。1807年，美国人富尔顿首次在“克莱蒙脱号”船上用蒸汽机驱动装在两舷的明轮，在哈德逊河上航行成功。从此机械力开始代替自然力，船舶的发展进入新的阶段。尔后，汽轮机船、柴油机船又相继问世，又有油船、散货船及大型远洋客船制造成功。（4）柴油机船时代：柴油机船问世后发展很快，逐渐取代了蒸汽机船。第二次世界大战结束以后，工业化国家经济的迅速恢复和发展，国际贸易的空前兴旺，中东等地石油的大量开发，促使运输船舶迅速发展。1982年同1948年相比，船舶艘数增长了1.6倍，总吨位增长了4.3倍。船舶普遍采用柴油机推进。第二次世界大战期间，为了适应战时运输的需要，美国建造的2610艘自由轮(万吨级使用燃油锅炉和蒸汽机的杂货船)是最后建造的一批往复式蒸汽机远洋运输船舶。

船舶现代化

为了提高船舶运输的经济效益，船舶出现了大型化、专业化、高速化、自动化和内燃机化的多种趋势。（1）船舶大型化：1930年的世界商船队中，油船吨位只占总吨位的1／10，1980年上升为1／2。20世纪60年代中期，就出现了20万吨以上的超大油船和30万吨以上的特大油船。20世纪70年代，又出现了50万吨以上的大油船。在油船大型化的同时，也出现了装运煤炭、矿砂、谷物等干散货船的大型化。20世纪60年代末，大型散货船的载重量超过10万吨，最大的已达17万吨。船舶大型化可以发挥大型船舶的规模经济，增强竞争实力，改善装卸性能及提高港口效率。（2）船舶专业化：第二次世界大战以后，各种专用船舶发展迅速。杂货船用途广泛，适应性强，在数量上至今仍占首位。典型的杂货船都以低速柴油机为动力，载重量不超过2万吨，航速为15节/小时左右。为了提高杂货船运输多种货物的能力，近年来制造出多用途船，除载运普通件杂货外，还能载运集装箱、重货、冷藏货和散货等。船舶专业化是随着经济建设速度的不断加快、运输需求的迅速增长而逐渐发展起来的。船舶专业化改善了各种运输工具之间的换装作业，加速了货物的整个运输流程和船舶周转。（3）船舶高速化：自20世纪50年代起，航运界为了加快船舶周转，一度掀起船舶高速化的热潮。普通杂货船航速提高到18节/小时，集装箱船航速在20节/小时以上，美国建造的“SL-7”型高速集装箱船，最高航速达33节/小时。短途客船在高速化方面发展较快，特别是在海湾、陆岛、岛岛之间等具有地理优势及其他运输工具无法或难以竞争的地区发展尤为迅速。高速船中具有代表性的是水翼船和气垫船。高速船舶的船体一般都采用铝合金材料焊接而成，目的在于减轻船舶自身的质量，提高装载能力。由于船舶的航速大幅度提高而随之带来一系列问题，如高速航行中船舶自适应的稳定性问题、安全性问题等，必须采取相应的措施解决好这些问题。（4）船舶自动化：20世纪60年代以来，各国航运企业为了减少船员人数，改善船员劳动强度，提高船舶营运的经济效益，逐步实现了轮机、导航和舣装3个方面的自动化。如20世纪60年代中期，制造出机舱定期无人值班的船舶，已得到各国船级社的承认。（5）船舶内燃机化：是指船舶普遍采用柴油机为主机。柴油机同蒸汽机相比，具有热效率高、油耗低、占地小等优点。第二次世界大战以后，低速大功率柴油机由于增压技术的进步，单机功率不断提高，过去必须安装汽轮机的大型高速船舶也能应用柴油机。另外，柴油机对燃用劣质油的适应性也不断改善，这样在经济上便具有优越性。

水路运输的分类

水上运输按其航行的区域，大体上可划分为远洋运输、沿海运输和内河运输3种类型。（1）远洋运输：远洋运输通常是指除沿海运输以外所有的海上运输，在实际工作中又有远洋和近洋之分。前者是指我国与其他国家或地区之间，经过一个或整个大洋的海上运输，如我国至非洲、欧洲、美洲、澳洲等地区进行的运输；后者是指我国与其他国家或地区之间，只经过沿海或太平洋(或印度洋)的部分水域的海上运输，如我国与朝鲜半岛、日本及东南亚各国所进行的运输。这种区分主要是以船舶航程的长短和周转的快慢为依据。（2）沿海运输：沿海运输是指利用船舶在我国沿海区域各港之间的运输。其范围包括自辽宁的鸭绿江口起，至广西壮族自治区的北仑河口止的大陆沿海，以及我国所属的诸岛屿沿海及其与大陆间的全部水域内的运输。（3）内河运输：内河运输是指利用船舶、排筏和其他浮运工具，在江、河、湖泊、水库及人工水道上从事的运输。航行于内河的船舶除客货轮、货轮、推(拖)轮、驳船以外，还有一定数量的木帆船、水泥船、机帆船。内河运输通常利用天然河流，因此建设投资少，运输成本低。

船舶经营

从事国际海运货运代理业务的人员一般都是经营运输业务多年，精通业务，经验比较丰富，熟悉各种运输程序、手续和规章制度的人。他们与交通运输部门以及贸易、银行、保险、海关、商检等部门有着广泛的联系和密切的关系，从而具有为委托人代办各种运输事项的有利条件，甚至比委托人自己亲自去办理更为有利。海运货运代理还可将小票货物从不同的货主那里集中起来向班轮公司订舱，以批量大争取优惠运价。集装箱运输可将同一装、卸港的不同托运人的小票货物拼装，以享受包箱费率。不仅货主愿意委托给货运代理，而且船舶公司也乐于支付佣金给货运代理，以求得到稳定的货源。（2）船舶代理：船舶代理是指船舶代理机构或代理人接受船舶所有人（船舶公司）、船舶经营人、承租人或货主的委托，接受委托人的授权，代表委托人办理在港船舶的有关业务和服务。国际海运货运代理是指在合法的授权范围内接受货主的委托，代表货主办理有关海运货物的报关、交接、仓储、调拨、检验、包装、装箱、转运、订舱等业务的人。

航运交易所

与班轮市场相对应的航运市场是租船市场。伦敦租船市场被公认为世界历史最悠久、租船业务最多的市场。它之所以居于世界租船市场的首位，一方面有其历史原因，另一方面是它有一个固定的集中场所供船东经纪人和租船代理人聚集面谈租船业务，这个特殊的场所称为“波罗的海海运交易所”。波罗的海海运交易所现有约750家公司会员和2500名个人会员，其业务以洽谈租船业务为主。船东经纪人和租船代理人在交易大厅公布的资料中可以看到当天的租船行情、货物及船舶的种类和数量等，从而寻找合适的对象商谈。交易所内还装设有许多其他设施，以方便和协助双方洽谈。除了租船业务外，保险经纪人通常也在大厅内洽谈保险业务，伦敦的多家经纪人事务所也专门在此从事船舶买卖交易活动。

就租船市场来说，世界上较大的还有纽约、汉堡、奥斯陆、东京等市场，但没有像伦敦市场这样有专门用于进行交易磋商的场所。就是纽约市场，租船业务洽谈成交也全由经纪人通过电话、电传、计算机网络系统等通讯工具联系磋商和成交。我国上海也成立了航运交易所，并于1997年初开始运作。

国际海事组织

国际海事组织（IMO）是联合国负责海上航行安全和防止船舶造成海洋污染的一个专门机构，总部设在伦敦。该组织最早成立于1959年1月6日，原名“政府间海事协商组织”，1982年5月改为现名，现有163个正式成员。该组织的宗旨为促进各国间的航运技术合作，鼓励各国在促进海上安全、提高船舶航行效率、防止和控制船舶对海洋污染方面采取统一的标准，处理有关的法律问题。国际海事组织理事会共有40个成员国，分为A、B、C三类。其中，10个A类理事为航运大国，10个B类理事为海上贸易量最大的国家，20个C类理事为地区代表。理事会是该组织的重要决策机构。该组织每两年召开一次大会，改选理事会和主席。当选主席和理事国任期两年。

我国于1973年恢复在国际海事组织中的成员国地位，从1989年起连续担任该组织的A类理事国。2005年11月22日，中国驻英国大使查培新在伦敦举行的国际海事组织第24届大会上当选国际海事组织大会主席。我国于1973年正式加入国际海事组织以来，曾在该组织第9~15届大会上当选为B类理事国，在第16~21届大会上当选为A类理事国。我国还派出数十名专业人员到该组织创办的世界海事大学进修。1984年，该组织在中国大连成立世界海事大学大连分校。我国还在该组织总部英国伦敦设有常驻代表处。

集装箱

集装箱是具有一定强度、刚度和规格，专供周转使用的大型装货容器。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无需将货物从箱内取出换装。按所装货物种类分，有杂货集装箱、散货集装箱、液体货集装箱、冷藏箱集装箱等；按制造材料分，有木集装箱、钢集装箱、铝合金集装箱、玻璃钢集装箱、不锈钢集装箱等；按结构分，有折叠式集装箱、固定式集装箱等，固定式集装箱又分为密闭集装箱、开顶集装箱、板架集装箱等；按总质量分，有30吨集装箱、20吨集装箱、10吨集装箱、5吨集装箱、2.5吨集装箱等。

集装箱计算单位（TEU）又称6.1米（20英尺）换算单位，是计算集装箱箱数的换算单位。目前，各国大部分集装箱运输都采用6.1米（20英尺）、12.2米（40英尺）长的两种集装箱。为使集装箱箱数计算统一化，将6.1米（20英尺）集装箱作为一个计算单位，将12.2米（40英尺）集装箱作为两个计算单位，以利于统一计算集装箱的营运量。

国际标准化组织（ISO）对集装箱的定义如下：集装箱是一种运输设备；具有足够的强度，可长期反复使用；为便于商品运送而专门设计的，在一种或多种运输方式下无需中途换装；具有快速装卸和搬运的装置，特别是从一种运输方式转移到另一种运输方式时；设计时注意到便于货物装满或卸空；内容积为1立方米或1立方米以上。

船舶检验

船舶检验的目的是要使船舶及其有关设施具备正常的技术条件，以保障海上航行船舶、有关设施和人员的安全，以及使海洋环境免受污染。就船舶营运的基本条件而言，船舶检验也是保证船舶适航的法定程序之一，其中包括船舶建造检验、初次检验、船级检验、法定检验、临时检验、公证检验等。（1）船舶建造检验：适用于新建船舶，其中包括开工前检验、建造中检验和交船时检验，完成上述检验后领取的船舶建造检验证书属于船舶的必备证书之一。（2）船舶初次检验：适用于新购入的船舶，其中包括新建船舶和旧船，但仅指由国外购入，未经我国验船机构监督建造的船舶。这类船舶在投入营运前必须接受初次检验。（3）船舶法定检验：对于国际航行的船舶，船舶所有人或经营人必须遵照有关国际公约的规定，接受对其船舶技术状态进行的全面监督和检查，其中包括定期检验和期间检验，其目的在于督促船舶所有人或经营人通过经常性维护和有计划检修来恢复船舶的技术性能，使船舶始终处于良好的技术状态，以保障船舶航行的安全。（4）船舶临时检验：凡是船舶在营运活动中发生以下情况之一的，必须按照有关公约和法规的要求，向验船机构申请临时检验：①发生海损。②改变航区。③改变使用目的。④临时增载乘客。⑤有关证书临时展期。⑥其他特殊情况等。（5）船舶公证检验：公证检验是指验船机构根据有关利益方，如保险人、船方及第三利益方等的申请，为船舶和海上设施提供的技术鉴定。检验后所提出的报告可以作为交接、计费、理赔、索赔时的有效凭证，主要适用于以下几种情况：①船舶买卖检验。②船舶损坏检验。③船舶起退租检验。④其他需要提供公证证明的检验。

中华人民共和国海事局(交通部海事局)是依据本规则对船舶检验机构及船舶检验分支机构实施资质认可和管理的主管机关(以下简称主管机关)。船舶检验机构是指我国船级社和各省、自治区、直辖市人民政府交通主管部门内设置的船舶检验机构。

吞吐量

吞吐量又称港口通过能力或港口吞吐能力，是衡量港口规模大小最重要的指标，反映在一定的技术装备和劳动组织条件下，一定时间内港口为船舶装卸货物的数量，以吨数来表示。影响港口吞吐量的因素十分复杂，综合起来看，大体可以分为两种类型：一种是客观的区域因素，如腹地的大小、生产发展水平的高低、外向型经济发展状况和进出口商品的数量等等；另一种是港口本身的建港条件，包括自然条件和社会经济因素。在上述条件下，劳动组织和管理水平、装卸机械数量和技术水平、船型、车型、水文气象条件、工农业生产的季节性、车船到港的均衡性，以及经由港口装卸的货物品种与数量，均可能成为影响港口吞吐能力的重要因素，但最直接最关键的要素是泊位能力的大小。

大陆海岸线

海岸线又分为大陆海岸线和岛屿海岸线两种。大陆海岸线只统计一地区大陆部分的海岸线长度，岛屿海岸线则统计其全部岛屿的海岸线。

我国海域辽阔，跨越热带、亚热带和温带，大陆海岸线长达18000多千米。海洋资源种类繁多，海洋生物、石油、天然气、固体矿产、可再生能源、滨海旅游等资源丰富，开发潜力巨大。其中，海洋生物2万多种，海洋鱼类3000多种，海洋石油资源量约240亿吨，天然气资源量14万亿立方米，滨海砂矿资源储量31亿吨，海洋可再生能源理论蕴藏量6.3亿千瓦，滨海旅游景点1500多处，深水岸线400多千米，深水港址60多处，滩涂面积3800万平方千米，水深0~15米的浅海面积12.4万平方千米。

国际航运中心

国际航运中心总是与国际经济、贸易中心密切相关，世界上典型的国际航运中心均是以面向海洋、航运业发达的国际大都市作为依托。目前，世界主要国际航运中心城市为伦敦、纽约、鹿特丹、新加坡、香港等。纵观这些国际航运中心城市，它们一般具有如下一些主要特征：（1）发达的国际航运市场：国际航运市场拥有国际运输船舶、提供运输劳务的供给方，拥有国际运输货源、需要运输劳务的需求方，拥有供需双方的代理人、经纪人，它们在公平竞争的环境中从事各种形式的航运交易行为。（2）强大的腹地经济：腹地经济是成为国际航运中心的另一大特征。在众多的港口城市中，一个城市要在激烈的竞争中脱颖而出，成为举世瞩目的国际航运中心，与腹地经济的发展是密不可分的。无论是伦敦、纽约、鹿特丹等欧美国际航运中心的形成和发展，还是东京、香港、新加坡等亚太国际航运中心的崛起，都充分证明国际航运中心的形成离不开腹地经济的发展。（3）充沛的集装箱物流：集装箱物流量已成为代表当代物流水平的重要标志，因此，全球性和洲际性国际航运中心都拥有巨大的集装箱物流，即拥有巨大的集装箱枢纽港。著名的国际航运中心香港、新加坡、鹿特丹、纽约等港口集装箱吞吐量都处于世界前列。（4）国家或区域性进出口贸易的航运枢纽：国际航运中心一般都位于国际经济和贸易中心城市，其地理位置一般位于国际主干航线上，或者本身就是国际主干航线的起点。国际航运中心所在的港口有上亿吨、几百万TEU的物流进出，必然有众多的航线航班联系世界各国几百个港口。（5）良好的港口条件和一流的港口设施：国际航运中心所在港口都拥有良好的港口条件和完善的港口设施，拥有深浅配套、功能齐全的码头泊位，拥有相应的装卸设备、堆存设施，拥有适应现代船舶大型化趋势的深水航道。现代国际海运船舶的大型化对港口航道的吃水条件要求很高，因此，国际航运中心所在港口必须拥有一条15米水深、满足第5代、第6代集装箱船舶自由进出的航道。（6）完善的后方集疏运系统：国际航运中心必须拥有畅通的后方集疏运系统，其特征不仅表现在拥有一套完善的海运系统，而且还必须具备高度发达的集疏运网络系统，包括铁路、公路、沿海、内河及航空等集疏运系统。国际航运中心除了具备完善的硬件设施以外，还需要不断改进服务与管理系统，包括能够提供一流服务的海关、边检、卫检和港务监督等口岸检查检验机构，以及修造船服务、海难救助、保险、通信、航运信息与咨询机构、航运经纪与中介机构等等。此外，国际航运中心还必须拥有电子数据交换（EDI）系统。（7）积极扶植的政策和良好的法律环境：国际航运中心一般设立有利于航运业发展的各种特别经济区域（如保税区、自由贸易区）和按国际惯例办事的法规制度，为旅客、货物、船舶的进出和资金融通提供最大的方便。如新加坡和香港整个地区实行低税的自由港政策，在通关手续、海关商检、转运手续和监督、作业程序、库场存储等方面均给予尽可能的方便，并在各种收费项目方面实行减免政策。

20世纪90年代以来，为顺应经济全球化的发展趋势，上海被推到了中国经济发展的前沿，党中央、国务院要求上海尽快建成长江流域经济发展的龙头和国际经济中心、金融中心和贸易中心城市之一。为了实现这一战略目标，1995年12月8日，中央领导批示指出，把上海建成国际航运中心是开发浦东，使其成为远东经济中心和开发整个长江的关键。

海上运输航线

我国沿海运输分为南、北两个航区：厦门以北至鸭绿江口为北方沿海航区（由上海海运局负责管理），厦门以南至北仑河口为南方沿海航区（由广州海运局负责管理）。北方沿海航区以上海、大连为中心，开辟有上海─青岛─大连线、上海-烟台-天津线、上海-秦皇岛线、上海-连云港线、大连-天津线等。南方沿海航区以广州为中心，开辟有广州-汕头线、广州-北海线、广州-湛江线等。此外，在沿海中小港口之间还有许多地方性航线，主要为大连港转运、集散物资服务，并担负部分客运。

我国沿海运输在负担货运方面，如果按航区来分析，北方沿海货运量占绝对优势。从货运量构成来看，北方以石油、煤炭的运量为最大，其次为钢铁、木材等由北向南，矿石、粮食、工业产品等由南向北。南方沿海以农产品比重为最大，其次是食盐、矿石和煤炭，除煤炭外，大部分由各中小港口向广州、湛江集装转运内地。上述的货流情况基本上反映了我国沿海及其邻近地区的经济差异性。（2）远洋航线：随着我国对外贸易的迅速增长和远洋运输船队的壮大，远洋运输以上海、大连、秦皇岛、广州、湛江、天津、青岛等港口为起点，与世界各国、各地区重要港口之间开辟了东、西、南、北4组重要的远洋航线。

①东行航线:由我国沿海各港口东行，经日本横渡太平洋，可抵达美国、加拿大和拉美各国。随着我国同日本、北美、拉美各国的友好活动和经济往来日趋频繁，这条航线的地位日益提高，货运量也急剧增加，成为我国对外贸易的一条重要航线。

②西行航线：由我国沿海各港口南行，至新加坡折向西行，穿越马六甲海峡进入印度洋，出苏伊士运河，过地中海，进入大西洋；或绕南非好望角，进入大西洋。沿途可达南亚、西亚、非洲、欧洲一些国家或地区港口。这条航线是我国最繁忙的远洋航线。进口的主要物资有各种机械、电讯器材、冶金和化工设备、化肥等，出口的主要物资有机械设备、纺织品、罐头、茶叶和水果等。

③南行航线：由我国沿海各港口南行，通往大洋洲、东南亚等地。随着我国与东南亚各国贸易的发展，这条航线的货运量不断增长。进口物资主要是橡胶、工业原料及其他土特产，出口物资主要是缝纫机、自行车、棉织品、钢材、水泥等。

④北行航线：由我国沿海各港口北行，可到俄罗斯远东海参崴等港口。目前，这条航线除与朝鲜通航外，由于国际政治因素的影响，其发展仍受到限制。

内河水运资源

内河运输和海上运输同属水路运输业。我国有大小天然河流5800多条，总长40多万千米，现已开辟为航道的里程约10万多千米，其中7万多千米可通航机动船舶,几乎是英、法、德三国内河航道总长的3倍，另有可通航的大小湖泊900多个（不包括台湾省，下同）。这些河流、湖泊的水量一般都较充沛，大多终年不冻。主要通航河流大都分布在经济发达、人口稠密的地区，且都由西向东流入大海，非常有利于实行河海联运。

我国是世界海洋国家之一，有漫长的海岸线，港湾众多，尤其是横贯东西的大河入海口，非常有利于建立河口港。早在4500年前,我国就能制造舟楫,商代即已有帆船；夏、商、周时，黄河已成为重要的运粮干线。春秋战国时代开凿了鸿沟、邗沟，秦代修通了灵渠，隋代开通了南北大运河，从而形成了我国古代水运的兴盛时期。明代郑和七下西洋，为世界航海史册增添了光辉一页。总之，在内河航运和远洋航海方面，我国在历史上都曾处于世界领先地位。但近百年来,我国水运事业日渐衰落,内河通航里程仅7.3万千米,1949年前没有远洋运输船队。经过40余年的建设，到1990年，全国航道通航里程达10.94万千米,货运周转量达3460亿吨/千米。远洋运输从无到有，现已拥有一支相当规模的远洋运输船队，1990年货运周转量达8190亿吨/千米。一个以港口、航道为主体，种类比较齐全、设备基本配套、具有一定规模和水平的水运体系已基本形成。

我国主要内河航运干线有以下6条干线：

长江被称为我国的“黄金水道”，干支流通航里程达7万千米。干流自四川宜宾至入海口,全长2800余千米,可全年通航，是我国全年昼夜通航最长的深水干线内河航道。其中，长江口至武汉航道可通5000吨级的船舶；汉口至重庆间航道可通3000吨江轮，在枯水期，千吨轮船也可上溯到重庆；宜宾至重庆间航道可通航千吨以下轮船。干流、支流、湖泊与人工运河相互贯通联结，组成了我国最大的水运网。1949年后，重点整治了重庆到宜昌段的险滩,改善了航道设施,大大提高了川江通航能力。长江干、支流航道同成昆、京广、川黔、成渝、焦枝等铁路干线相交，还通过运河和局部地段的水陆联运，与淮河、珠江及浙闽水系相连。目前整个长江干流的货运量比1949年增加约15倍，客运量增长12.6倍，沿线港口吞吐量增加12倍以上。所完成的货运量占全国内河航运货运总量的42.6％。沿线主要港口有重庆、宜昌、沙市、武汉、黄石、九江、安庆、芜湖、马鞍山、南京、镇江、张家港、南通、上海等。

珠江是华南以广州为中心的最大水系和水运大动脉，通航价值仅次于长江。目前通航里程只占河长的1/3，其中通航机动船只的仅占1/6，尚有很大的发展潜力。西江是珠江水系主要的内河航运干线。梧州至广州段可常年通航轮船，百色以下可通小型轮驳船，木帆船可上溯至云南境内。北江韶关以下可通轮船，韶关以上及各支流可通航木帆船。东江除龙川以上至合河口只能通航木船外，龙川以下400多千米均可通航轮船。

淮河自古即为重要的通航河流，后因12世纪末的黄河夺淮，又遭受历代人为的破坏，淮河遂成害河。中华人民共和国成立以后，经过40多年的努力，干支流航运量增长较快，20世纪80年代后期比1949年增长了7倍。淮河水运潜力目前尚未得到充分利用。

黄河航运价值远不如长江、珠江等河流。贵德以上基本不能通航，贵德到中卫间只通皮筏，中卫-银川、西小召-河口、龙门-孟津及孟津-陶城铺间可通木船，陶城铺-垦利间可通小轮，垦利以下航道水浅则不通航。

黑龙江在我国境内的通航里程约2200千米。松花江是黑龙江的最大支流，可通航里程达1500千米，航运价值较大。黑龙江、松花江全年有冰封期5～6个月，冰封期间虽不能通航船只，但可以发展东北地区特有的运输方式——冰上运输。

京杭运河是世界上开凿最早、路线最长的一条人工运河。它的修通在一定程度上弥补了我国缺少南北纵向天然航道的不足，对沟通我国南北物资交流有着重要作用。京杭运河自兴修以来，几经变动，经过50多年的不断整治，季节性通航里程已达1100千米，自邳县以南660千米则终年通航。

五、管道运输

管道运输系统

管道运输是大量流体货物运输最有效的方式。管道运输的原理是通过压力差使管内的流体从高压处向低压处流动。输送过程中，由于摩擦损失及高程差，流体的压力逐渐下降。为了给流体加压，长距离管道中需要设置中间泵站（液体管道）或压缩机站（气体管道）。

现代管道运输是指通过埋设在地面下的管道，将石油、天然气等流体及其他散状物由始发地送达目的地的运输方式。目前，世界各国大部分的石油和绝大部分的天然气都是通过管道运输。虽然石油的远洋运输以大型油轮运输最经济，但是在石油开发到成品油交付用户的整个生产、销售链中，管道运输几乎是不可缺少的环节。此外，管道还用于运送固体物料的浆体，如煤浆和矿石的浆体。

与其他运输方式相比，管道运输有着独特的经历。水路、铁路、公路、航空等其他运输方式的发展过程都是连续的。一经产生，便会持续不断地发展下去，并逐渐成长壮大。而管道的产生虽不算晚，但真正成为一种运输方式则远在其他运输方式之后，它的出现最早可追溯到公元前。据考证，我国是最早发明用管道做运输工具的国家。公元前2世纪，在盛产竹木的西南地区，当地人就已使用竹管运送卤水来熬制井盐。公元前60年，在四川开始打天然气井（当时称作“火井”），同时将剖开后去节的长竹合缝，用漆布缠绕成管子来输气。这些作为运送石油、天然气的管道雏模，距离现代管道运输方式的诞生，中间经过了近20个世纪。在2000多年的漫长岁月中，管道运输方式默默无闻，似被遗忘，成为世界交通发展史上的一段空白。究其原因，主要是受到管道运输设备本身及社会需求条件的制约。1861年，美国建成了一条现代化输原油管道；1890年，建成了第一条输成品油管道；1893年，建成了第一条输天然气管道。输气管采用钢管，并开始使用蒸汽机驱动的压气机……从此开始了现代管道运输的历史。显然，这一切都是在工业发达的情况下实现的。100年前，正值美国工业发展初期，经济发展迅猛增长。100年后的今天，在现代大工业的支撑下，管道运输设备越来越先进、完善和现代化。

管道运输的特点

作为铁路、公路、航空、水路、管道5种运输方式之一的管道运输，是随着社会生产的发展和科学技术的进步而逐渐形成起来的。它不需要车辆，自身可承当装载工具，具有运输能力。同其他运输方式相比有以下显著特点：一是运量大。据统计，一条口径1200毫米的管道可年输原油1亿吨。以美国为例，1983年管道运输业几乎完成美国货运总量的24%，而且是在运送品类很单一(仅石油、天然气)的情况下。二是运价低。据统计，管道运输的运费是铁路运费的80%。三是污染小，可靠性强。管道是在地下封闭式的运输，无泄漏、污染小、无噪声，有利于环境保护。由于管道运输是地下运输，不受天气季节影响，一年四季、一天24小时运输，不仅到货时间有保障，而且输送过程中油品或天然气等货品的损失也很小。四是节约土地和能耗。管道设备中除泵站及首末站等需用一些土地外，其他管道总量的95%以上部分都埋于地下，占地少。同时，可以翻山越岭和穿越河流湖泊、沙漠，不受地形坡度的限制，可取直线，缩短里程。由于它本身就是运货载体，重载时也不多消耗能量，又无回程空载，同时还可充当储库，有储存功能。设备及运行简单。既节约人力，又便于实行自动化生产，集中控制，易于管理。

长距离输油管道运输

长距离输油管道由输油站与线路两大部分组成。沿管道干线为输送油品而建立的各种作业场站统称为输油站，按其所处的位置不同分为首站(起点站)、末站(终点站)和中间站。中间站按其任务不同又分为中间泵站、加热站、热泵站、分(合)输站等。输油泵站的主要功能是提供输送油品所需的压能。对于某些原油和重质燃料油(如我国生产的绝大部分原油)，由于常温下黏度太高，需要加热降黏才能输送，故需要设置加热站。输油泵站与加热站设在一起的称热泵站。

输油首站的任务是接收来自油田、炼油厂或港口的油品，并经计量后输向下一站。首站主要由油罐区、计量系统和输油泵房组成。对于加热输送管道，还需设置加热炉等加热设备。

输送过程中，由于摩擦、地形高差等原因，油品压力不断下降，因此在长距离管道中途需要设置中间输油泵站，给油品增压。对于长距离加热输送的管道，油品在输送过程中温度逐渐下降，需要有中间加热站给油品升温。

管道终点的输油站称末站，其主要任务之一是解决管道运输和其他运输方式之间的不均衡问题。末站除了设有庞大的油罐区，还有用于油品交接的较准确的计量系统以及油品转输设备，如铁路装油栈桥、水运装油码头及与之配套的泵机组等。

输油站包括生产区和生活区两部分。生产区内又分为主要作业区与辅助作业区。输油站的主要作业区包括输油泵房、加热系统、站控室、油罐区、阀组间、计量间和清管器收发装置等。站控室是输油站的监控中心，是站控系统与中央控制室联系的枢纽。阀组间由管汇和阀门组成，用于改变输油站的流程。计量间用于管输油品的交接计量，输油管道上常用的是容积式流量计，如原油管道上一般用腰轮流量计、刮板流量计，对黏度较小的油品多用涡轮流量计。清管器收发装置由清管器发放、接收筒及相应的控制系统组成，清管器用于清除施工过程中遗留在管内的机械杂质等堆积物，以及清除输油过程中沉积在管内壁上的石蜡、油砂等沉积物，检测管子变形和腐蚀状况的内检测器也通过清管器收发装置发送及接收。

油罐区容量的大小要根据转运方式的转运周期、一次运量、运输条件及管道输量等因素综合考虑。如转换为海运，则一次装油量大，周转期长，又要受台风等气候条件的影响，故需较大的储油罐区。输送单一油品的首末站罐区容量一般不小于3天的管道最大输量。

输油站的辅助作业区包括供电系统、输油管道的自控与生产调度，以及日常运行管理等所需的通信系统、供热系统、供/排水系统、消防系统、机修间、油品化验室、办公室等。

长距离输油管道的线路部分包括管道本身、沿线阀室以及通过河流、公路、山谷的穿(跨)越构筑物、阴极保护设施、通讯与自控线路等。

长距离输油管道由钢管焊接而成，一般采用埋地敷设。为防止土壤对钢管的腐蚀，管外都包有防腐绝缘层。长距离输油管道上每隔一定距离设置一个截断阀室，大型穿(跨)越构筑物两端也有此室，其作用是一旦发生事故，可以及时截断管内油品，防止事故扩大和便于抢修。通讯系统是长距离输油管道的重要设施，用于全线生产调度及系统监控信息的传输。通讯方式包括微波、光纤与卫星通讯。

长距离输气管道运输

长距离输气管道一般由干线输气管段、首站、压气站(也叫压缩机站)、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室、线路上各种障碍物(水域、铁路、地质障碍等)的穿（跨）越段等部分组成。此外，还包括通信与仪表自动化两个辅助系统，它们是构成管道电力调度实时监控（SCADA）系统的基础，其功能是对管道运行过程进行实时监测、控制和远程操作。

首站的主要功能是对进入管道的天然气进行分离、调压和计量，同时还具有气质检测和发送清管器功能。若输气管道需加压输送，则首站一般也是压气站。中间气体接收站的功能是收集管道沿途支线或气源来气，而中间气体分输站的功能是向管道沿途支线或用户供气。这些站一般设有天然气调压和计量装置，某些接收站或分输站同时也是压气站。压气站的功能是给气体增压，从而维持所要求的输气流量。清管站的功能是发送、接收清管器，间距一般为100～150千米。清管站通常与其他站场合建，例如压气站一般都设有清管装置，但也有单独建清管站的情况。清管的目的是定期清除管道中的杂物，如水、液态烃、机械杂质和铁锈等。若输气管道末站直接向城市输配气管网供气，则称之为城市门站。末站具有分离、调压、计量功能，有时还兼有为城市供气系统配气的功能。

为适应用气量随时间波动，输气干线有时与地下储气库或地面储配站相连。地下储气库一般设有压气站，当用气低谷时，利用该压气站将干线中多余的天然气注入地下储气空间;当用气高峰时，抽出库内天然气，并将其注入输气干线中。由于地下储气空间可能会污染储存的天然气，故必须对从中抽出的天然气进行净化处理后，才能将其注入输气干线。

管道运输与其他运输方式的关系

管道运输与其他运输方式是相互依存、相辅相成的关系。长距离输油管道的起点或终点往往是油港或铁路转运站，而油轮、铁路槽车和公路槽车的装卸都需要管道系统的配合。

管道运输尽管具有很多优越性，但它主要适用于量大、单向、定点的流体货物运输，不如汽车、船舶运输灵活。在石油远洋运输中，大型油轮运输比管道运输更为经济。尽管通过管道运输可以将流体货物直接送达用户(如管道可将气田的天然气收集、运输至数百甚至数千千米以外的城市，然后通过配气管网送达千家万户)，但是对于在地域上不是很集中的用户(如遍布城乡的加油站、农村地区零散的天然气和液化石油气用户等)，往往没有必要建设庞大的配送管网系统，这就需要公路、水路运输的配合。

与管道运输相比，大型油轮海运的成本虽然更低，但受到地理环境的限制，战争中更容易成为敌方攻击的重要目标。公路运量小，运输成本高，一般用于小批量油品的较短途运输。铁路运输成本高于管道，且罐车往往是返程空载，大量运油不经济。

管道运输的未来

随着工农业生产的不断增长，对交通运输的需求越来越高，现有的运输方式已不能满足社会的需求。对于管道运输来说，其未来的发展方向主要是打破传统模式对运输介质多样化的限制。传统的管道运输只能运输液、气等流质，而无法解决散状物料、成件货物和各种装箱物料的各种距离的运输问题。（1）风动管道旅客运输：以前管道运输的对象都是物(能源或非能源、流体或非流体物资)，现在有科学家正在研究载人运输，其基本形式近似于容器式管道运输。莫斯科城建局设计院提出的方案是建设一条由两个断面为3000毫米×2000毫米的地下隧道组成的客运线，将距离较远的居民区与铁路车站联系起来，由10个以下车厢组成的列车可载客125人。美籍华人工程师全陆伯提出用管道输送旅客的构想，取得了美国专利。美国佐治亚州工艺研究所研制的直径为900毫米的“管道快车”，也包括了载客方案。这种高速管道运输系统具有不受地面交通拥挤干扰和天气影响，以及不会因为高速而使空气阻力增加等优点，因此受到世界各国的普遍关注。（2）输水管道：这里讲的不是一般的输水管，也不是一般的水。由于地球环境不断被破坏，某些国家或地区水资源严重匮乏，使水尤其是纯净水成为重要商品，因而输水管道成为人们十分关注的问题。但与输油、输气那种直接由管道输送不同，输水将采用容器式运输，如用密封的胶囊(水袋）放在容器列车中，以风为动力运输。（3）管道长距离输煤(棒)新技术：美国容器管道输送研究中心正在研究开发一种长距离管道输煤新技术，被称为CLP技术。它是使用有压水为载体，将压制成圆柱形的煤棒做长距离运输的管道输煤系统，它无回程管道，也无需装载运煤的特殊容器。煤棒通过射流泵射入管道，每个煤棒像一节车厢，连接起来犹如一列火车在管道内疾驶。在越来越严峻的环境状态下，研究和开发一种能替代传统输煤的新方法来满足不断增长的对“净”煤的需求，是极为迫切的事情。CLP技术正是适应这种需求的可行的、向商业化迈进的新技术系统。与高浓度长距离煤浆管道运输相比，CLP技术具有节约水(用煤浆管道输送中1/2~1/5的水就可运送等量的煤)、运量大(较煤浆管道输煤量提高2~3倍)、运价低(比煤浆管道低1/2左右)等优点，而且避免在运输过程中产生细化和脱水的困难。CLP技术的基础研究始于密苏里大学，得到美国能源部和一个由公司组成的财团资助，后又得到密苏里州及美国国家科学基金会的支持和帮助。1992年起，由美国容器管道输送技术研究中心执行4年的研究开发计划，现已建成两条环形循环试验线。CLP技术不仅赋予长距离输煤以新概念，并将为整个管道运输业带来极其光明的应用前景。有人预言，美国将在21世纪建成国家管道输送网络，大部分长距离货物运输将通过连接各大城市的管道来输送，将公路用于客运和短途货运。到那时，空气质量将有所提高，石油消耗及货运价格将会下降。（4）长距离油、气、水管道混输系统：长距离混输起源于海上油田开发，同时引发了对陆上荒漠油田及滩涂油田开发的思索。石油工业的多相流研究主要是基于对边际油田开采的经济效益。如在开发海洋油田中，人们注意到要在海上建立多个开采和处理平台是极不经济的，而用同一条管道同时输送未处理井液，到岸上后再进行分输处理，不失为一种节约投资的良策。多相流混输是一个系统工程，多年来，人们开展了对系统中重要组件、悬浮物、管内腐蚀和沉积物的产生与抑制的研究，对多相流管道输送关键设备——多相泵的研究，以及20世纪90年代开始的对三相流动力学模型的研究，正是由于这一系列的研究，海洋多相混输管道数量才得以不断增加，从而大大推动了海洋石油业的发展。

第二章 交通运输工具

一、汽车

汽车的发明

简单说来，车轮就是用以支撑车体，并可以载动车体运行的圆状结构体。车轮与车体连成一体，可以支撑车体，并在载动车体运行的过程中充分减少车子与地面间的摩擦阻力，提高车子的运行速度和效率。

据说车轮是由我国黄帝发明的。在黄帝之前，人们不知道使用车轮，运送货物时，只会采用肩扛、背驮或地面拖拉的方式，效率极低，而且在移动很重的物体时非常吃力。后来，黄帝从交替升落的太阳、月亮上，从自然滚动的石头、果实上，从风吹莲蓬在地面转动上受到了启发，有了圆及其运动的概念，发明了轮子。

今天，轮子的结构和形式多姿多彩，既有用木头、塑料、橡胶制成的实心车轮，也有采用复合材料制成的充气轮胎；既有功能简单的一般车轮，也有具有自动控制功能的智能车轮。轮子的诞生意味着人类开始摆脱只会肩扛、背驮的笨拙，步入了使用工具的进步时代，它的历史意义不亚于火的使用使人类告别了茹毛饮血的蛮荒时代。

车轮的转动缩短了人与人之间的距离，留下的轮迹印刻着运输工具的变迁，加快了人类历史的发展进程。（2）马车：据传说，古车来源于原始的运输工具——撬。先人们在获得了使用撬的丰富经验后，将撬下面圆木的中间部分削掉，使其成为中间细两头粗的形状，大大减少了运行时的摩擦阻力。再后来又分开制作，将中间部分制作成细长的轴，两端做成圆板形的轮，这就是车的雏形。

据《文史考》记载，世界上第一辆车子是在4600多年前由黄帝发明的，所以黄帝取名为轩辕氏。只不过由黄帝发明的第一辆车子到底是什么样子，现在谁也说不清楚。

夏朝初期，奚仲对前人所造的车子进行了许多改进，使车子使用起来更加方便。后来，人们又将实心的车轮更换成有辐车轮，使车的结构更加轻巧。比较实用的古车包括车架、车轴和车轮等几大部分。车架由一条车梁以及前端用来套马的横木组成；车轴装在车梁的后端；为了保持车子行走起来能够平衡，左右各穿一个用木头制成的车轮，车轮中间有向四周呈放射状的直木——辐；车厢做成半圆形或者簸箕形，以供人乘坐。不过，这样的车子并非完美无缺，它所存在的最大问题就是车轴部分的磨损太快了。

到了周朝，随着金属冶炼技术的日臻成熟，金属的使用在全国日益普及，人们开始采用金属(主要是铜)制作车轴——仅仅是在轴与车轮相对转动的部位用金属制作，并且用动物的油脂来润滑轴承。这样一来，车轴的抗磨损性能得以大大提高。这个时期的车子品种很多，按车子的结构来分，有二辕车、三辕车；按车子的用途来分，有打猎车、运物车、战车、乘用车等；按拉车所用马的数量来分，有一马车、二马车、三马车、四马车等。其中，供有身份的人乘坐的车子都是套有四匹马的马车，人称“驷马高车”。

在古代，我国马车的制作水平世界领先。但到宋朝以后，中国马车的地位急剧下降，原因之一是我国的内河运输更加完善，部分取代了马车的运输地位；原因之二是中国人发明了人力车，达官贵人们乘坐人力车更能显示自己的身价。中国古代马车（3）车同轨：虽然我国古代的马车技术相当成熟，但当时的人们却不懂得什么是统一的制作标准，每个制作车子的人都按照自己的喜好进行加工制作。这样就使得制作出来的车子五花八门，不仅一辆车子一个式样，而且位于不同部位的相同部件的尺寸也不尽相同，更为关键的是，车轮的宽度也各不相同，给人们的使用和维修带来很多麻烦。

大家知道，古代的道路不像今天的公路路面这么硬，下雨以后，路面泥泞，车轮驶过，往往会留下深深的车辙。如果马车车轮的轮距相同，后车就可以沿着前车压出的车辙行走。如果轮距不等，后车的一个轮子沿着一条车辙行走，另一个轮子无论如何也无法走进另一道车辙，这就影响了马车的正常使用。

秦始皇(公元前259～公元前210年)于公元前221年统一中国后，为了加强中央集权、方便车辆的使用，在下令“书同文”、“统一度量衡”的同时，规定了“车同轨”——规定轨宽为1.38米（6尺)。从那以后，全国马车的车轮距离有了统一标准，不同人制作的车子都可以按相同的车辙行走，“闭门造车”者再也行不通了。从这个意义上来说，秦始皇还是车辆标准化的创始人呢！我国发行的秦陵铜车马邮票（4）古诺蒸汽汽车：虽然人们有了马车，可以乘坐，可以载货，甚至可以打仗。但随着社会的发展，人们已不满足于使用畜力拉动车子了，能不能发明一种机器来代替人或牲畜拉动车子呢？有了这种想法后，人们在相当长的时间内进行着不懈努力与探索，先后发明过滑轮车、弹簧发条车、双桅风帆车等，但效果都不是很理想。看来，要想给汽车找到合适的动力并不是那么容易。各国工程师们花费了大量心血，经历了无数失败，仍在坚持不懈地努力着。

1766年，英国发明家瓦特在对前人发明的蒸汽机做了重大改进后，使它变得更加实用。这一发明轰动了整个欧洲，掀起了轰轰烈烈的第一次工业革命，各行各业纷纷将蒸汽机引用到自己的领域，这也为实用汽车的问世创造了必要条件。

1769年，法国陆军工程师、炮兵大尉尼古拉·斯·古诺经过6年的苦心研究，将一台蒸汽机装在了一辆木制三轮车上，这是世界上第一辆完全凭借自己的动力实现行走的蒸汽机车(汽车由此而得名)。这辆汽车被命名为“卡布奥雷”，车长7.32米，车高2.2米，车架上放置着一个直径1.34米、像梨一样的大锅炉，前轮直径1.28米，后轮直径1.50米，前进时靠前轮控制方向，每前进12～15分钟需停车将水加热15分钟，运行速度为3.5～3.9千米/小时。但是，由于控制方向比较费力，在试车途中的下坡路上撞到了一家兵工厂的石头墙上，车子破碎得七零八落。虽然世界上第一辆蒸汽汽车落得个如此悲惨的结局，但它作为汽车发展史上第一座重要里程碑的地位是毋庸置疑的。

1771年，古诺又制成了一辆性能更好的蒸汽汽车，时速9.5千米，可牵引4～5吨货物。该车现在被收藏在巴黎的法国国家艺术及机械品陈列馆。

由于类似于古诺这样的蒸汽汽车行走速度太慢，无法满足人们快速行动的要求，所以自从前苏联发明家古利宾为汽车装上飞轮、齿轮、变速箱和滚动轴承以后，蒸汽汽车的速度才有了明显提高。（5）世界第一辆现代汽车：1885年，德国人卡尔·奔驰制成了第一辆以汽油做燃料的汽车。1886年1月29日，他的专利申请获得批准，这一天成为汽车的生日。奔驰被誉为“现代汽车之父”。

奔驰一号车重254千克，装有3个带有实心橡胶轮胎的车轮，即后边两个大轮，前边一个小轮。单缸四行程汽油发动机(排量0.9升、功率625.2瓦)放在两个后轮之间，发动机输出的功率靠齿轮和齿条传给装有差速装置的后轴。汽车前进速度为13～18千米/小时，前进方向靠一根操纵杆控制，无法倒行。全车无刹车装置，无减震机构，更无车篷，司机和一名乘客坐在两后轮间的硬座上。奔驰一号车

由于该车诞生于马车盛行的19世纪末，虽然汽车制成了，但由于官方阻挠，试车一直无法进行，循规蹈矩的奔驰为此非常苦恼。他的妻子贝尔塔深知丈夫的心思，愿助其一臂之力，于是趁奔驰不注意，将汽车推出车库发动起来就开走了。驱车一圈后回到家中，车辆完好无损，试车成功了。1888年8月，为证明汽车的实用价值，回击部分人关于“汽车是一种无用而可笑的东西”的讥讽，她再次挺身而出，带着两个儿子做全程为144千米的长途试车——驱车回孩子外婆家。这次历史性试车的成功，证明了汽车的实用价值。正因为这次试车的成功，1888年9月12日在慕尼黑举办的发动机和加工机械展览会期间，当地报纸才对其进行了详尽报道：“……人们看到在马路上行驶着一辆三轮无马马车，这辆车既无拉车的马，也无套马的辕杆，前边一个车轮，后边两个车轮，车篷敞开着，车上坐着一个男人，但他手中并没有拿赶车的马鞭。该车从赛德林格大街出发，通过广场后再穿过赫尔措格——威海尔姆大街。看见这辆车的人都惊奇万分……”

世界第一辆汽车的外形和当时的马车差不多，它的速度和载重量也不比马车有任何优势。它的巨大贡献不在于其本身所达到的性能，而是一个观念的变化，那就是内燃机的采用和自动化的实现。奔驰不仅敢于向当时占垄断地位的马车挑战，而且敢于抛弃在技术上已相当成熟的蒸汽发动机，选用新生的内燃机做动力，足以见其充分的自信及观念上的巨大转变。

正因这种车可自己行走，所以后人才用希腊语中的“Auto(自己)”和拉丁语中的“Mobile(会动的)”构成复合词来解释这种类型的车，这就是“Automobile(汽车)”一词的来历。

汽车史上的10项重大技术

1888年，英国兽医邓禄普获得了充气式“自行车和三轮车新式轮胎”的专利权。作为一名兽医，他为什么会获得这样的专利呢？这要从一次自行车比赛说起。邓禄普非常喜欢参加自行车比赛，不过他的比赛成绩很是一般。他用来参加比赛的自行车也与别人的基本一样，都是实心的橡胶轮胎，路上的颠簸不仅使他感觉不好受，而且也影响了速度。这一天，他在自家花园练习骑车，当车轮压过浇花的水管时，感觉没有颠簸。于是，他将一截水管密封、充气，并绑在自行车上参加了比赛，结果不仅骑起来感觉很好，而且以绝对优势获得了冠军。基于这一启发，他将充气轮胎加以完善后申报了专利，并获得批准。当时的充气轮胎十分原始，它像软管那样用胶布粘牢在轮圈上。使用过程中，轮胎极易磨损，刺破漏气更是常见之事。因此，在承载量较大的汽车上，这种简陋的充气轮胎并未得到推广使用。

为了寻求减震效果良好且寿命较长的车轮材料，许多发明者可谓费尽心思，当时比较流行的方法是在厚厚的橡胶内胎里填充上五花八门的东西(如软木、锯末、生牛皮、沙子、碎布等)作为减震材料，但其效果始终无法令人满意。为提高轮胎性能，人们想出了种种办法：1903年，美国古德伊尔公司获得无内胎轮胎的专利。1908年，美国人希伯灵发明了在轮胎上刻花纹的机器，刻出花纹的汽车轮胎可以增大与地面的附着力，提高行车效率。1911年，美国人菲利普斯将他父亲施特劳斯的一项发明公开：用橡胶和织物制成外胎，里面装入可以充气的橡胶内胎。从此以后，真正的充气轮胎才得以广泛应用。1912年，美国人古德里奇将炭黑加入橡胶中，结果发现能大大提高耐磨性能。这一发现使橡胶的应用范围被扩大，也使汽车轮胎的使用寿命大大提高。

在上百年的汽车发展过程中，各种轮胎(如多气室轮胎、带花纹轮胎、低气压轮胎、子午线轮胎、无内胎轮胎等)相继问世，人们给汽车穿上了合脚的“鞋子”。轮胎技术与汽车技术的齐头并进，在很大程度上改善了现代汽车的行驶舒适性和操纵稳定性。（2）自动启动装置：今天的汽车，启动方式十分简单，驾驶人只需转动一下点火开关钥匙，发动机即被发动起来。但在以前，启动发动机可是一件苦差事。

在汽车正式诞生前的1874年，德国人马尔卡斯曾经试制过一辆汽车，这辆车既无离合器，也无变速箱，启动时需靠两个壮汉将后轮抬离地面，驾驶人手摇启动后迅速抽出摇杆跳上汽车，待一切准备妥当后，抬车的两人一同放下后轮，汽车前冲起步。不过，这辆汽车在试验时只跑了180米。1886～1912年间，世界上所有的汽车“理所当然”地使用着手摇启动法，虽然有过脚踏启动和采用压缩空气启动的创举，但并没有从根本上改变启动费力的事实。1912年，美国通用汽车公司的工程师查尔斯·凯特林应老板的要求，利用一年多的时间，在解决了设计过程中的关键问题(利用“甩轮”实现正向传递启动机动力来启动发动机，反向自动打滑以避免轴式“电枢”被启动机高速驱动导致“飞散”)之后，成功地设计出了世界上第一个自动启动装置，并将其安装于当年生产的卡迪拉克轿车上。这款可以自动启动的汽车的问世，轰动了当时的汽车界，获得了巨大的商业成功。

自动启动装置的动力来源于一个小型电动机，电动机以蓄电池作为工作时的电源，它在运转时所产生的扭矩经传动机构的传递作用于发动机的飞轮上，以拖动发动机转动。启动后，小型电动机停止运转，传动机构的小齿轮与发动机的飞轮脱离啮合。这种结构方式有效地保证了启动过程中的安全。直到今天，这种结构原理仍被广泛采用。（3）四行程发动机：今天的汽车发动机，99％以上都采用四行程工作原理的发动机。什么是四行程？四行程发动机是如何工作的？它是由谁发明的？

以前，发动机采用的是非压缩式(模仿每一行程都产生动力的蒸汽机工作原理设计)和气压式两类，工作效率非常低。1842年，法国工程师罗沙发表了等容燃烧的四行程发动机理论，并强调压缩混合气，这是提高热效率的重要措施。这是一次对内燃机燃烧理论认识上的飞跃，只可惜他的研究成果由于发表在法国一家地方性出版的刊物上，没有引起人们的重视。1866年，德国人奥托在总结前人成果的基础上，成功地制造出了一台在发动机历史上具有划时代意义的往复活塞式四行程煤气发动机。它靠进气、压缩、做功、排气的四行程循环工作，大大提高了工作效率，运转也变得更加平稳，转速为80～100转/分。1867年5月，该发动机获巴黎万国博览会金质奖章。1876年，奥托又制成了另一台四行程煤气发动机，并于1877年8月4日获得专利。该机转速达250转/分，热效率高达12%～14%。不久以后，这种以发明人名字命名的“奥托机”就闻名于世了。1886年，奥托向世人做出了一项惊人的宣布：取消自己获得的四行程发动机专利，任何人都可根据需要制作它。他的这一举措，无疑为寻找最佳汽车动力的工程师们带来了福音，四行程发动机技术被逐步完善，也加快了汽车研制的步伐。四行程活塞发动机工作原理（4）自动变速箱：早期的汽车变速器都采用标准齿轮的手动换挡式，这种变速器需要熟练的技巧来操作。尽管后来发明的同步器减轻了驾驶人操作的难度，但其带来的跃变式车速变化使驾车者有些不太适应。

1904年，美国人斯特蒂文特在他制作的汽车上第一次应用了简单的自动变速器——一种装备有高、低两个速度的简单离心式离合器。1907年，斯特尔森利用行星齿轮的传动原理制造了一个液压变速器。1912年，哥伦比亚电磁厂制造了一个电磁控制的自动变速箱。1934年，奥兹莫比尔汽车公司推出了一种半自动化式的变速器，它采用行星齿轮变速，配合离合器使汽车开动。不久，通用汽车公司推出了液力耦合式的变扭器，它可以使启动过程中的扭矩增强，这种结构形式至今仍在使用。在自动变速箱的完善过程中，美国人霍华德·辛普森做出了杰出贡献，他首先获得了由太阳齿轮、齿圈和行星齿轮巧妙构成的自动变速箱专利，独自完成了自20世纪20年代以来美国底特律数百名工程师一直在探索的项目。

今天汽车上安装的自动变速器一般由齿轮系统、电控系统和液控系统等组成，可以提供4个前进挡和1个倒挡。使用自动变速器不仅驾驶人操作简单，无需频繁换挡，而且传力柔和，无换挡冲击感，行驶平顺。另外，由于采用了计算机控制，换挡点准确敏捷，对道路的适应性能也很好。（5）鼓式制动器：为了使行驶的车辆在必要时能够及时停下，车辆一般都要安装制动器。对于马车来说，由于速度不快，所采用的制动方式一般是：赶车人操纵拉杆，牵动位于轮子后侧的一根长木，使其相对于车轮前移，将车轮压紧，实现制动。这种方式对于马车来说已经足够有效了。

早期的汽车采用与马车基本相同的轮胎制动器，即利用位于轮子后的一根杠杆，将一块摩擦衬垫压紧轮胎实现制动。

随着汽车速度的日益提高，对制动性能的要求也越来越高，于是各种各样的制动装置相继问世。比较有代表性的是前轮盘式制动器、抱闸式制动器、凸轮式制动器、盘式制动器等。其中，抱闸式制动器以其效果相对优良在当时得到了比较普遍的采用。

1902年，法国雷诺汽车公司的创始人雷诺获得了内胀式鼓式制动器的发明专利，并在一款新问世的汽车上采用了这一装置，使制动力得以大幅度提高。但是，与之配套的钢索式或杆系式操纵机构却效率较低，影响了制动力的发挥。后来，拉克赫德飞机制造厂创制了液压操纵的鼓式制动器操纵机构，充分完善了这种制动器的结构，发挥了其使用效果。鼓式制动器最大的优点在于其良好的自刹车作用。工作时刹车片外胀，车轮旋转连带着外胀的刹车鼓扭曲一个角度，起到刹车作用，制动力越大，情形越明显。另外，鼓式制动器的制作成本也较低。鼓式制动器以其结构简单、性能良好、成本低廉等特点在全球范围得到了广泛应用，目前它在世界制动器市场上仍占有半壁江山。（6）全钢车身：早期的汽车基本都是在木质梯形框架上装个车篷，起到挡风遮雨的作用。由于当时的汽油发动机功率太小，为了减轻车身自重，提高行驶速度或装载量，只能装用质量很轻而且结构简单的车篷。

1900年，全金属车身的第一个专利由美国人获得，但由于当时金属冶炼技术和加工工艺无法满足车身的制造要求，所以全金属车身未能流行开来。车身结构仍然采用木板、木骨架和连接它们的加强钢架组合而成。很显然，木板车身经受不住扭曲，而且在风吹日晒下容易开裂，于是又出现了在木板外面加覆薄钢板的结构形式，不过这种结构的坚固程度仍然十分有限。后来，随着轿车车身封闭结构的流行以及金属冶炼、加工技术的进步，封闭式全钢车身终于问世了。1924年，美国道奇汽车首先采用了成型钢板闭合结构组成的安全型车身，将乘客安置在全钢车身之内。这种结构不仅提高了乘客的安全性，而且因其外形可以设计成流线型，使得汽车的整体造型更加美观，风阻系数更低。

全钢车身是汽车技术史上的一项重大进步，由于生产全钢车身需要厂家投入巨额资金购置生产设备，这在客观上导致了很多小规模汽车制造厂家的倒闭，整合、优化了汽车生产的资源，促进了汽车生产的健康发展。（7）安全玻璃：早期汽车大多采用马车式结构，没有向用户提供风挡玻璃。因此，为了抵挡风沙对驾乘人员的侵袭，防尘眼镜便成为敞篷车座舱内的标准装备。1909年，福特公司为其T形车买主提供了可选择风挡玻璃的机会。当人们发现这块小小的玻璃能够避免强烈的风吹及飞虫干扰后，纷纷选购这种汽车。到20年代末，所有汽车制造商均将风挡玻璃纳入了自己产品的标准装备。

早期汽车上的风挡玻璃是平的，并与车身成90°夹角，既不美观，也不安全，而且一旦发生车祸，它就会碎成碎片，划伤驾乘人员，甚至危及生命安全。因此，寻求安全型玻璃成为汽车制造商的当务之急。其实早在1900年，法国的一位化学家就发现了一只用赛璐珞加衬的玻璃烧杯被打碎后并不碎开的现象。于是，他便创制出一种称之为Triple的赛璐珞玻璃产品。可惜的是，这种玻璃日子久了会泛黄，所以未能被广泛应用。美国人曾采用过以下两种“防震”型的玻璃：一种是将金属丝以几厘米宽的行距水平地穿过风挡玻璃，借以提高抗冲击能力，并将撞碎后的松散玻璃片牵连起来；另一种是将风挡玻璃做成两块夹层玻璃型的，玻璃中间夹有透明胶片，这种形式的风挡玻璃曾被许多厂家仿效过。

今天汽车上广泛采用的风挡玻璃使用了一种化学处理内层板，撞车后，该内层板将破碎成若干小块，并能自行伸长起到缓冲作用。这项技术是由英国人沃德发明的。（8）催化式排气净化器：过去，汽车保有量不大，加之工业生产所排出的废气量也不是太高，因此，汽车尾气的排放控制没有引起人们的足够重视，汽车生产商研究的主要精力放在如何提高发动机的动力和提高乘坐舒适性上。

随着汽车的普及，减轻汽车尾气对空气污染的问题自20世纪60年代以来开始受到人们的重视，纷纷开展了排气净化装置的研制工作。1970年，美国实施了《排气净化条例》，严格规定了汽车发动机的废气排放标准，加快了汽车排气净化装置研制的进程。

在各种类型的排气净化装置中，催化转换器以其效果优良而一枝独秀。1976年，沃尔沃公司在世界上率先推出了首台带有含氧感知器的三元催化转换器。当装备这些设施的沃尔沃240型轿车进入美国时，被认为是“最干净的轿车”。现在每一部沃尔沃汽车上所装的催化器可以消除95%以上的有害、有毒排放物。催化转换器又叫催化净化器。该装置安装在汽车的排气系统内。三元催化转换器由一个金属外壳、一个网底架和一个催化层(含有铂、铑等贵重金属)组成，可除去碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化合物3种主要污染物质的90%(所谓三元是指除去这3种化合物时所发生的化学反应)。当废气经过净化器时，铂催化剂就会促使碳氧化合物与一氧化碳氧化生成水蒸气和二氧化碳；铑催化剂会促使氮氧化合物还原为氮气和氧气。这些氧化反应和还原反应只有在温度达到250℃时才开始进行。如果汽油或润滑油添加剂选用不当，使用了含铅的燃油添加剂或硫、磷、锌含量超标的机油添加剂，就会使磷、铅等物质覆盖于三元催化转换器的催化层表面，阻止废气中有害成分与之接触而失去催化作用，这就是人们常说的三元催化器“中毒”。

催化转换器的使用，使汽车能够以较低的费用达到节省燃油、提高性能和净化排气的目的。（9）晶体管：早期的汽车没有任何电控装置，即使点火系统的控制也是采用机械式触点。1947年12月，供职于美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿组成的研究小组研制出了一种点接触型的锗晶体管。晶体管是20世纪的一项重大发明，是微电子革命的先声。20世纪70～80年代的大多数技术成就，主要取决于微电子技术的发展。

晶体管在汽车上的应用起初是为了取代容易烧损的机械触点，后来才演变成今天的微型计算机。这种装置从根本上改变了汽车的性能，促进了汽车技术的高速发展，改变了人类社会的生活。1953年，美国霍利化油器公司首先取得了在点火系统中使用晶体管，从而减少点火系统中断电器触点磨损、氧化和机械损伤的电子点火专利。后来，晶体管在交流发电机、电喇叭、电雨刷、继电器等装置中得到了广泛应用。

目前汽车上广泛运用的“计算机”是一个大量使用晶体管的实物，它由数千个半导体管和类似的组件在单晶硅上结合而成。它神通广大，几乎能够控制汽车的每一项功能。燃油喷射、点火时机、尾气排放、车厢温度、制动防抱、照明灯光、安全气囊、自动换挡、自动驾驶、轮胎气压等均可由计算机控制，从而使汽车逐步迈向了智能化。（10）汽车安全设施：1952年5月20日，美国人贝克驾车参加了一次大规模的汽车竞赛。半路上，赛车因撞到露出路面的半截钢轨而腾空闯入人群，导致两名观众当场丧生，数十人受伤，令人惊奇的是，贝克只受了点轻伤。原来，赛前他用皮带将自己“绑”在了座椅上，撞车时绷紧的皮带限制了他的前移，自然也就避免了更大悲剧的发生。但令人遗憾的是，虽然他在接受采访时一再提及自己幸免于难的主要原因是皮带的保护，却未能引起人们的足够重视。后来，随着汽车车速的提高及保有量的增加，交通事故越来越多。面对一次次血的教训，人们重新认识到了安全带的作用，撞车时，它可以使驾驶人和前排乘客缓慢前移，从而减轻了猛烈撞击对人体造成的伤害；翻车时，可以避免乘员被甩出车外造成伤亡。于是，许多国家相继采取强硬措施，规定客车必须装备安全带。

如果说20世纪50年代初汽车用户还对采用安全带普遍持抵制态度，甚至还引发了一场关于安全问题大辩论的话，那么后来的事实则让人们充分认识到了安全带及其他安全措施的巨大作用。正是基于这一认识，欧美许多国家的政府相关部门才相继制定出了汽车的防撞标准，如车顶的防压、行驶方向的操控、碰撞后方向盘的位移、仪表盘的圆滑结构、车门锁的强度、安全带、安全气囊、座椅和头枕的强度与移位、挡风玻璃与车身两侧的防撞以及照明、车外视野、轮胎质量和制动性能等等。尽管汽车制造厂家最初对这些强制性措施表示异议，认为费用昂贵且没有必要，但在各自政府相关部门的坚持下，最终还是得以贯彻，从而使车祸发生后的伤亡率大为减小。另外，汽车安全措施的实施也缓解了人们对使用汽车的负面影响的极端认识，增加了汽车的销量，促进了汽车工业自身健康、高速的发展。

汽车工业的3次变革

杜里埃是美国第一个制造汽车的人，当他用近一年的时间于1896年制造出美国历史上的第一批13辆汽车的时候，欧洲大陆不仅涌现出了许多家汽车公司，而且产量也相当可观。尽管如此，美国民众和政府仍未对汽车生产给予足够的重视和支持，1900年进行全国工业普查时，汽车制造被纳入了“杂类制造”栏，可见其地位之低下。后来，随着卡迪拉克、别克、福特等汽车公司的相继成立，美国汽车制造业才形成了一定的势力，但与欧洲相比，仍然是相差甚远。1903年，亨利·福特成立了福特汽车公司，经过几年经营，于1908年完成了汽车生产流水装配线的建设，并于同年生产出著名的T形车。这条以活牛屠宰生产线的逆向操作为模式的装配线投入使用以后，极大地提高了生产效率，一辆汽车的装配时间由原来的750分钟降至93分钟。生产效率的提高，使得汽车产量大幅度增加(1908～1927年间，共生产T形车1500多万辆)，成本和售价一降再降。在福特的带动及竞争促动下，美国其他汽车公司也得到了快速发展，他们不仅借鉴了福特的流水生产线，而且推出了不同价位的汽车，以满足不同阶层的消费者，努力扩大自己的市场占有率，从而在整体上提高了美国汽车的国际竞争力。在这场竞争中，除福特公司外，由艾尔弗雷德·斯隆领导的通用公司是成绩突出的另一家汽车公司。

第一次汽车工业的变革，通过采用流水线生产方式，实现了由单件生产向大批量生产的转变，增加了产量，降低了成本和售价，使汽车放下了高贵的架子，走进了普通民众的家中，推动了社会的进步。（2）第二次变革——多元化品种：第二次世界大战之前，欧洲人就已经不满足于美国汽车的一统天下了。但是，由于当时欧洲各国的汽车厂家尚不能以大量生产、降低成本与售价的方式与已经形成规模的美国厂家竞争，于是，他们只好利用自身的技术优势，在品种上追求多样化，在性能及配备上尽量适应欧洲各国的自然条件、社会环境、生活习惯等的要求，以新颖的汽车产品(如发动机前置前驱、后置后驱、承载式车身、微型省油车等)与美国厂家竞争。这些技术的开发为西欧国家汽车业在战后大发展奠定了基础。

第二次世界大战缓和了欧洲与美国在汽车工业上的竞争，加之经济复苏和政府对汽车工业的支持，欧洲人将竞争重点放在了改变美式车车型单一、体积庞大、油耗过高的缺憾上。经过德、意、法、英、瑞典等欧洲各国汽车制造商的不懈努力，终于在柔性生产线上生产出了一系列款式别致、令人大开眼界的新型汽车：严谨规范的奔驰、宝马；轻盈典雅的法拉利、雪铁龙；雍容华贵的劳斯莱斯、美洲虎等相继登台，为沉闷单一的车坛带来了清新的气息。

在欧洲人各尽所能进行多样化设计时，美国人则在尽量实现标准化生产，以求扩大生产批量，谋求更大的经济效益，他们甚至以嘲讽的口吻评价欧洲人五花八门的设计是一种“无奈的挣扎”，因为大量的小型汽车生产厂家根本不可能获得批量生产的效益。然而到了20世纪50年代末、60年代初，欧盟各国间关税取消后，每个欧洲汽车制造商都可以在全欧洲自由销售自己生产的特色汽车时，多样化的设计一下子转变成了最大的优势，规模效益得以实现，世界汽车工业的重心由美国逐步移向了西欧。第二次世界大战期间的1940年，美国汽车产量占全球产量的91.3%。即使第二次世界大战结束后的1950年，仍占75.7%，而欧洲只占13.6%。到了1961年，美国汽车在世界汽车市场的份额下降到了43.67%，欧洲上升到约占40%，直逼美国。1970年，西欧各国汽车总产量达1100多万辆，而美国则只有827万辆，西欧汽车制造商终于从美国人的口中抢得了“一杯羹”。不仅如此，20世纪70年代以后，大众、宝马、戴姆勒-奔驰等汽车制造商还对美国实施“以其人之道还治其人之身”的竞争策略，纷纷到美国投资建厂，将竞争的战火燃向了北美大陆。

第二次汽车工业的变革，通过采用多品种生产的方式，改变了汽车市场品种单一的沉闷局面，向消费者提供了丰富多彩的汽车，打破了美国汽车厂商在世界车坛的长期垄断地位。这一阶段的主要特征是既保持了大规模生产，又出现了向多品种、高技术发展的趋势。劳斯莱斯轿车（3）第三次变革——精益生产方式：日本汽车工业起步较晚。1929年，当通用、福特以CKD方式在日本组装了29338辆汽车的时候，日本人自己制造的汽车只有437辆。当日本政府意识到应该发展自己的汽车工业后，相继采取了一系列保护政策：第二次世界大战前，颁布了《汽车制造企业法》，对汽车制造业给予扶持；第二次世界大战中的1939年，关闭了美国在日本所设的汽车制造厂，积极建设自己的汽车厂；第二次世界大战后，不允许外国企业到日本设厂造车，用政府意志保护本国汽车工业。尽管如此，在整个20世纪50年代，日本汽车业仍发展缓慢。进入20世纪60年代，经济型轿车的生产在日本逐渐增多，为日后大发展积累了经验。同时，以丰田为代表的几家汽车公司将“全面质量管理”和“及时生产系统”两种新型管理机制应用到了汽车生产。前者要求工人承担更多的责任，将产品质量放在首要位置；后者规定了在生产过程中所需的图纸、材料、生产工具等要不多不少、源源不断地及时送到生产现场，两者紧密衔接，相辅相成，推动了日本汽车工业的高速发展。

1973年，中东战争引发了全球石油危机，各国消费者对汽车的需求由豪华气派型转向了小巧省油型。而美国生产的轿车普遍豪华气派、功率强劲、油耗偏高，不适合消费者需求。这一天赐良机给日本汽车工业带来了转机，他们生产的小型省油汽车马上成为全世界的畅销货。日本厂家抓住这一大好机遇，奋力抢占全球汽车市场，获得了巨大成功。销售的成功促进了产量的大幅度提高：1960年，日本汽车产量为481551辆，仅占全球总产量的2.92%；1970年，上述两数字分别为5289157辆和17.99%；1975年则为6941591辆和21.04%；1980年，不仅上述两数字分别达到了11042884辆和28.67%，而且产量还首次超过美国(801万辆)，坐上了世界第一汽车生产大国的宝座。

第三次汽车工业的变革是从完善生产管理系统着手的，它为沿袭了半个多世纪的福特式生产管理方式注入了新鲜的血液，使汽车工业迎来了高速发展的春天。

汽车的种类

界定汽车定义至少需要考虑3个因素：第一，汽车的产生与发展。百余年间，不同时期的汽车有着不同的结构特点，并且汽车种类和用途也是日新月异；第二，汽车的原意。汽车源自西方，应以西文原意为主要依据，并结合现代意义上的汽车予以定义。英文“Automobile”是由“Auto（自己）”和“Mobile（会动的）”构成的，这就是“汽车”的来历，其意为“自己会动的”即自动车，并没有内燃机、外燃机和使用什么燃料之分；第三，汽车与其他相似机械的区别。在汽车定义中，不应完全涵盖相似机械的所有特点。

在汽车的历史上，曾经出现过形形色色的汽车。就动力构成而言，既有外燃机、内燃机、电动机之分，也有汽油、柴油、天然气、煤气、甲醇、太阳能、电力等的区别；就用途而言，有客车、轿车、货车、洒水车、消防车、工程车、大型平板运输车、扫雪车、翻斗车、婚礼车等琳琅满目、不胜枚举的各种车型；就结构尺寸而言，既有供单人乘坐的微型车，也有可运输航天飞机的“巨无霸”……这些汽车虽种类繁多，异彩纷呈，用途迥异，但都具有汽车的整体特性，都是基于交通运输这个基本功能派生出来的，都属于“自动车”范畴。

摩托车和拖拉机是最容易与汽车混淆的两种机动车，但摩托车是在自行车或类似自行车的车体上加装发动机而成的，其车架与汽车车架截然不同。拖拉机与汽车相比，在整体结构上有着明显差异，汽车车身不可分体，除个别车类中的部分车型，如大型平板运输车的驾驶室与载物平板不共用一个车架外，其他各类车辆的驾驶室与车厢要么一体，要么统一固装在一个车架上，而拖拉机的车身则是两半式，中间活络连接，驾驶室与车厢不能固装为一体，且驱动轮大，从动轮小。

综上所述，汽车的定义应该如此界定：汽车是一种具有4只或4只以上车轮，驾驶室与车厢一体或固装在同一车架上，具备自行驱动能力，并且只凭车轮驱动，主要供运输或由此派生出来的其他特殊用途使用的无轨车辆。

由于汽车需具有4只或4只以上车轮，故二轮或三轮摩托车不是汽车。由于汽车具备自行驱动能力，因此凭电力网中的电力做动力的有轨或无轨电车不是汽车。由于汽车只凭车轮驱动，且主要供运输或由此派生出来的其他特殊用途使用，所以儿童玩具车、拖拉机、坦克、装甲车、推土机及其他工程机械等均不是汽车。（2）汽车的“厢”：人们在谈论轿车时，常常会提到“厢”的概念，说这是三厢车，那是两厢车。那么，“厢”究竟指的是什么？它是如何划分的呢？

现在我们常见的轿车一般是三厢车。所谓“三厢车”，是因为它的车身结构由3个相互封闭、用途各异的舱（即人们所称的“厢”）所组成，即位于车前部的发动机舱、位于车身中部的乘员舱和位于车后部的行李舱。三厢车（北京现代伊兰特）

在早期的汽车上，发动机舱只是用来安置汽车的发动机、变速器、转向器、制动器等重要总成，后来发动机舱的作用变得越来越重要，现代汽车的发动机舱还肩负着被动安全性的重要使命，即当汽车不幸发生正面碰撞时，发动机舱会折曲变形，以吸收碰撞产生的巨大能量，减少碰撞对车内外人员的猛烈冲击，起到保护车内乘员的作用。车身中部的乘员舱设计坚固，刚性大，遇到碰撞和翻滚的冲击时车厢变形小，能够防止车门在运动中自行打开甩出乘员，减小乘员因车厢变形挤压导致伤亡的危险，并可以在车祸后使乘员能够顺利打开车门逃生。行李舱不仅仅担负行李存放的功能，还肩负着减轻因后车追尾导致乘员伤害的功能。

三厢式轿车中间高两头低，从侧面看前后对称，造型美观大方。缺点是车身尺寸长，在交通拥挤的大城市行驶及停泊不是很方便。两厢车的前部与三厢车没有区别，作用也是一样的。不同之处在于这种汽车将乘员舱近似等高地向后延伸，将后行李舱和乘员舱合为一体，形成只有发动机舱和乘员舱的两厢车。由于两厢式汽车也有独立的前发动机舱，与三厢式汽车一样，具有良好的正面碰撞保护性能，不论其是标准型还是短头型的，都能满足目前的正面碰撞保护要求。两厢车尾部有宽敞的后车门，使其具备了使用灵活、用途广泛的特点：放倒后排座，就可获得比三厢车大得多的载物空间，可用来运送许多大型家电和家庭用品。两厢车（大众甲壳虫）（3）乘用车：提到汽车种类，过去一般称为轿车、越野车、卡车、大客车等。但是根据国际惯例，这些称呼是不准确的。由于称谓的不统一，也影响了汽车的进出口和统计依据。为了与国际接轨，我国于2002年3月1日正式实施了《汽车和挂车类型的术语和定义》（GB/T3730.1-2001）。在这项国家标准中，去掉了多年使用的轿车概念，引入了国际通用的乘用车概念，同时对汽车予以重新分类。其中，乘用车的定义为：其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和（或）临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9座，它也可以牵引一辆挂车。乘用车按照车身、车顶、座位、车门、车窗结构或数量的不同，可以分为11类：

①普通乘用车：车身为封闭式，侧窗中柱有或无。车顶（顶盖）为固定式，硬顶，有的顶盖一部分可以开启。座位为4个或4个以上，至少2排。后座椅可折叠或移动，以形成装载空间。车门为2个或4个侧门，可有一后开启门。

②活顶乘用车：车身为具有固定侧围框架的可开启式。车顶（顶盖）为硬顶或软顶，至少有2个位置可以封闭、开启或拆除。可开启式车身可以通过使用1个或数个硬顶部件或合拢软顶将开启的车身关闭。座位为4个或4个以上，至少2排。车门为2个或4个侧门。

③高级乘用车:车身为封闭式，前后座之间可以设有隔板。车顶（顶盖）为固定式，硬顶，有的顶盖一部分可以开启。座位为4个或4个以上，至少2排，后排座椅前可安装折叠式座椅。车门有4个或6个侧门，也可有1个后开启门。

④小型乘用车：车身为封闭式，通常后部空间较小。车顶（顶盖）为固定式，硬顶，有的顶盖一部分可以开启。座位为2个或2个以上，至少1排。车门为2个侧门，也可有1个后开启门。

⑤敞篷车：车身为可开启式。车顶（顶盖）为软顶或硬顶，至少有2个位置，第1个位置遮覆车身，第2个位置车顶卷收或可拆除。座位为2个或2个以上，至少1排。

⑥仓背乘用车：车身为封闭式，侧窗中柱可有可无。车顶（顶盖）为固定式，硬顶，有的顶盖一部分可以开启。座位为4个或4个以上，至少2排。后座椅可折叠或移动，以形成装载空间。车门为2个或4个侧门，车身后部有一仓门。

⑦旅行车：车身为封闭式，车尾外形按可提供较大的内部空间设计。车顶（顶盖）为固定式，硬顶，有的顶盖一部分可以开启。座位为4个或4个以上，至少2排。座椅的1排或多排可拆除，或装有向前翻倒的座椅靠背，以提供装载平台。车门为2个或4个侧门，并有一后开启门。

⑧多用途乘用车：上述7类车辆以外的、只有单一车室载运乘客及其行李或物品的乘用车。但是，如果这种车辆同时具有：除驾驶员以外的座位数不超过6个，载运货物的总质量大于载运乘员的总质量时，就应列入商用车范畴。

⑨短头乘用车：它一半以上的发动机长度位于车辆前风窗玻璃最前点以后，并且方向盘的中心位于车总长的前1/4部分内。

⑩越野乘用车：在设计上，越野乘用车所有车轮同时驱动，或其几何特性、技术特性和性能（爬坡度）允许在非道路上行驶的一种乘用车。

专用乘用车：运载乘员或物品并完成特定功能的乘用车，它具备完成特定功能所需的特殊装备，例如旅居车、防弹车、救护车、殡仪车等。

从乘用车定义可以看出，它不过是一种载人不超过9人的轻微型载客车辆，是一种代步工具，从而改变了传统的将轿车作为奢侈品的思想。（4）商用车：我国于2002年3月1日开始实施的《汽车和挂车类型的术语和定义》（GB/T3730.1-2001）国家标准，将汽车分为乘用车和商用车两大类。在所有的汽车类型中，除了乘用车外，都归属于商用车。所谓的商用车，主要用于运载人员、货物及牵引挂车的汽车。林肯牌MarkLT皮卡

根据《汽车和挂车类型的术语和定义》的分类方法，商用车分为客车和货车两大类。其中，货车分为普通货车、多用途货车、半挂牵引车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车和专用货车，客车分为小型客车、城市客车、长途客车、旅游客车、越野客车和专用客车等。不过，在社会上，人们目前仍在沿用1989年颁布的国家标准，将货车分为重型货车（最大总质量＞14吨）、中型货车（6吨<最大总质量≤14吨）、轻型货车（1.8吨<最大总质量≤6吨）和微型货车（最大总质量≤1.8吨），将客车分为特大型客车（车长＞13米）、大型客车（10米＜车长≤12米）、中型客车（7米＜车长≤10米）、轻型客车（3.5米＜车长≤7米）和微型客车（车长≤3.5米）。（5）特种车：特种汽车也属于汽车大家族中的成员。汽车制造厂为了满足用户某方面的使用需求，在保持汽车动力性、经济性、操控安全性基本不受影响的前提下，依据使用要求，对汽车的某些方面，尤其是装载系统进行重新设计，从而形成的带有某种特种设备而不同于一般的汽车。如消防车需要在车上安装大的水箱、高压水泵，需要携带攀登云梯等，还要将油箱进行适度的隔热处理；运钞车需要换装强劲的发动机和封闭货箱，并将封闭货箱进行超常规加固，对货箱门锁的要求也较高；吊车需要安装长长的吊臂、位于四周的支撑架（以免过高的压力将轮胎压爆）、平衡块等，发动机的动力还要能够转换——车辆运行时驱动汽车的驱动轮，起吊时驱动吊钩；救护车需要安装担架、救护设备、警示灯等；洒水车需要安装储水罐、侧喷口、后喷口、排水口、高压水枪、吸水泵等，以满足路面喷水、路侧花坛喷水、树木打药等的使用需求；清扫车需具有路面清扫、垃圾收集与储存等功能，清扫时，清扫工具需具有圆周方向转动和遇到石块时自行抬高的功能；驾驶教练车必须安装副驾驶座的制动控制装置，以便学员无法及时控制制动时，教练员可以实施制动控制。

特种车主要包括吊车、救济车、消防车、救护车、警备车、宪警巡逻车、工程车、教练车、残障用特制车、洒水车、邮车、运钞车、垃圾车、清扫车、水肥车、囚车、灵车等。可供残疾人使用的特种车（6）太阳能汽车：目前汽车使用的燃料主要是石油产品，如汽油、柴油等。然而，石油是不可再生的宝贵自然资源，总有一天要用完。据科学家预计，世界已探明的石油将于2020年左右被采尽。因此，汽车将面临“饥饿”，人类将面临能源短缺。另外，石油还是宝贵的化工原料，可用来制造塑料、合成橡胶和合成纤维等。把石油作为燃料烧掉了，不但可惜，而且还污染了人类赖以生存的自然环境。

解决这个难题惟一可行的方法就是加紧开发新能源。而太阳能就是新开发能源中的佼佼者。金焰四射的太阳，表面温度为6000℃左右，内部温度高达2000万℃以上。所以，太阳能一刻不停地发出大量的光和热，在为人类送来光明和温暖的同时，也成为取之不尽、用之不竭的能源聚宝盆。将太阳光变成电能是利用太阳能的一条重要途径。20世纪50年代，人们制成了第一个光电池。将光电池装在汽车上，用它将太阳光不断地变成电能，使汽车开动起来。这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。

太阳能电池依据所采用半导体材料的不同分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等，其中最常用的是硅太阳能电池。其造型有圆的、半圆的和长方的等。在电池上有像纸一样薄的小硅片，在硅片的一面均匀地掺进一些硼，另一面掺入一些磷，并在硅片的两面装上电极，它就能将光能变成电能。一般说来，硅太阳能电池能把10%～15%的太阳能转变成电能。它既使用方便、经久耐用，又清洁卫生，是比较理想的新能源。近年来，澳大利亚用激光技术制成的太阳能电池，其光电转换率高达24.2%，而且成本与利用柴油发电相当。墨西哥最早制成太阳能汽车，其外形像一辆三轮摩托车，车顶架有一个安装太阳能电池的大棚。在阳光照射下，电池给汽车提供电能，时速可达40千米。遗憾的是，该车每天所获电能只能运行40分钟，无法远行。1984年9月，我国首次研制的“太阳号”太阳能汽车试验成功。

现在世界上很多国家都在研制太阳能汽车，并不断地进行交流和比赛。先后产生过连续行驶3200千米、纵贯澳大利亚国土的记录，最高时速超过100千米等。

太阳能汽车不仅节省能源，消除废气污染，而且噪音很小。太阳能汽车的诸多优点引起了人们极大的兴趣，必将在今后得到快速发展。

(7)现代化的汽车：一辆飞驰在高速公路上、外形像蛋壳状的汽车，由于司机犯困，手脚不太灵活，汽车也左右扭摆。这时，从驾驶监视器里会发出警告信号，同时送出柔和的女中音：“开车打盹非常危险，请集中精力开好车，祝您一路平安！”司机揉揉眼睛，提起了精神，汽车又恢复了正常行驶。这不是科幻小说中的情节，而是最新款汽车的一个真实镜头。汽车上装备了这种“安全驾驶参谋”装置后，就能把司机打瞌睡时开车的特征记忆下来，并储存在电脑里。当司机的开车动作与它所储存的危险操作相吻合时，“安全驾驶参谋”能立即发出警报，提醒司机注意。

现代新型汽车具有某些特殊的结构和功能。从外表来看，造型已由过去的长方体、箱形变为蛋形、圆形，由直线变为曲线，同时使表面各部分尽量圆滑，以最大限度地减轻汽车质量，减少行驶时的空气阻力，节省燃料，提高速度。美国产“庞蒂亚克”轿车，车身为蛋圆形，有效地扩大了车内空间，行驶速度达到300多千米/小时。目前，蛋圆形车身代表了汽车外型发展的趋向。从汽车座椅来看，不仅能调整靠背角度，而且装有舒适的腰垫和可调整的枕头，甚至还有适合不同人用的可调式大腿撑垫，使人坐上去全身感到十分舒适。带有记忆功能的座椅，只要按一下某个按钮，就可恢复到预先定好的位置和角度。采用微型储存器的新型座椅，当用钥匙打开车门时，整个座椅便调到预定位置，包括座椅与方向盘的距离、靠背角度、腰垫软硬程度、枕头角度、大腿垫的位置、方向盘的角度等，甚至可将收音机调到你最常听的电台频率，音量大小调到适中，空调器开关调到所需要的位置。从内部设施来看，为了使驾乘人员感到舒适，普遍采用了立体声音响设备、空调器、车厢空气过滤器等，并以微型电子计算机控制空气调节装置，使车内温度四季如春。从工作控制来看，微型计算机可以使汽车驾驶起来更为安全和方便。在微型计算机中储存了所有必需的数据，从而使它能根据路面、载重、汽车速度、发动机转速、风门大小、挡位高低等来选择换挡的最佳时机。采用计算机控制发动机燃烧情况，可减少有毒气体的污染。（8）概念车：所谓概念车，由英文ConceptionCar意译而来，就是一种对未来汽车科技发展、造型变化进行研究，并诠释汽车发展方向的超前意识的新车型。它是以特定观念形成的定性概念设计的汽车，所表现出的概念思潮对整个汽车工业的发展及全社会的进步具有一定的促进作用。丰田概念车

概念车一般分为两种，一种是能跑的真正汽车，另一种是设计的概念模型。第一种概念车比较接近实际生产，其设计概念较易变成现实，通常是已进入试验并逐步走向实用化，一般在3～5年可能成为汽车公司的新产品。第二种汽车是更为超前的设计，因环境、科技水平、成本等因素的制约，只是未来发展方向的研究，短期内还不能成为在马路上跑的汽车。

欣赏概念车，实际上是对最高汽车设计与工艺水平的欣赏，创意概念不同，差异也很大。若以“新时速”作为创意概念，一般以“风阻”和“气流”为车型线形设计的主要依据；若以“低能耗”作为创意概念，主要从节能的角度和自然能源的利用上开创新型功能性概念，如太阳能汽车等；若以“社会生态”作为创意概念，常从社会优良环境的维持上优化汽车设计的环保意识；若以“生活形态”作为创意概念，多从生活环节、结构、方式上给人的汽车生活构筑新的色彩，如郊游的方便性、远途的安逸性等；若以“文化时尚”作为创意概念，会从多种艺术流派中挖掘出新的汽车艺术文化……汽车厂商在推出一款款风格各异的汽车的同时，更是以其内涵概念性的思潮去推进人类超前观念的发展，以强劲的社会物质文化发展势头刺激并作用于大众的感官，进而影响其他产业的发展，以求推动整个社会朝着观念更新、风格出众以及现实意义更加充实的方向发展。

第一辆“概念车”出自何处、何时已无从考究。现存最早的“概念车”是1938年由美国通用汽车公司设计的“YJOB”型黑色敞篷车。这辆车不仅代表了当时流线型汽车的特点，而且其影响一直波及到第二次世界大战以后全世界的汽车业。

有些“概念车”，今天还作为一种概念，明天就可能成为停在车行里待售，甚至行驶在公路上。而另一些“概念车”，由于种种因素的影响，也许根本就无法进入市场，永远都是人们心目中一个长存的概念。不过，从汽车工业的发展和现实意义来说，“概念车”仍是冲破现实、开创明天的一种物质文化实体。（2）汽车之外的其他机动车：

①农用车：世界许多国家都有专门面向农村市场销售的汽车。例如第二次世界大战以前，法国雪铁龙公司专门开发了一种供农村使用的、放在篮子里的鸡蛋不会被震碎的车辆。德国在第二次世界大战之后，也专门为农村市场开发了有道路运输功能的“Unimog”车辆。美国由于农村道路条件好，汽车公司竞相开发了面向农村市场的大功率、高车速、高售价的客货两用车。联合国公交组织为解决发展中国家的运输车辆问题，曾提出过“满足基本运输要求，采用两轮、三轮或四轮结构，具有相对低的成本的车辆”，遗憾的是未获通过。

我国改革开放以后，农村经济获得了高速发展，急需一种与农民收入水平相吻合、可以满足其使用需求的运输工具。自1979年开始，我国出现了一种专门供应农村市场，被人们称之为“农用车”的汽车。它是一种顺应农村经济发展、专门为乡镇道路设计、独具中国特色的低速（四轮农用车最高设计时速不超过50千米，三轮农用车最高设计时速不大于40千米）农村交通运输工具，包括三轮农用车和四轮农用车两大类。

我国的农用车基本具备“小”、“低”、“牢”、“柴”、“简”、“廉”、“高”七字特色。“小”是指车型小，适应农村货物单批运量小、道路窄的特点；“低”是指设计速度低，可以适应农村道路条件差、农民使用水平低的要求；“牢”是指坚固耐用，以适应农村使用条件差，允许适度超载的要求；“柴”是指柴油化，以适应农民有使用柴油习惯、柴油容易保存的特点；“简”是指结构简单，可以适度牺牲农民并不苛刻的舒适性要求；“廉”是指低售价；“高”是指高通过性能。这是农用车得以发展和赢得市场最重要的条件。

2002年，我国农用车保有量约为2500万辆，超过了民用汽车的保有量，成为农村运输业的一支有生力量。2004年5月1日，随着新的道路交通安全法的实施，农用车的管理从农业（农机）部门转到了公安部门，对三轮农用车按照“三轮汽车”进行管理，对四轮农用车按照“低速载货车”进行管理。

②拖拉机：今天的拖拉机是与各种农业作业机械配套的自走式动力机械。在农业生产中，它主要用以牵引和驱动各种农机具，完成各项田间作业和农业运输。根据《辞海》定义：拖拉机是一种用来悬挂、牵引或驱动工作机具的行走式动力机，也可用于固定式作业。由发动机、传动系统、行走装置和工作装置等构成，按用途分为农业、林业、工业和特殊用途等，按行走装置结构分为轮式、履带式等。

自古以来，很多人试图以机械力代替人力和畜力进行耕作。但直到19世纪欧洲进入蒸汽机时代以后，才使动力型农业机械的诞生成为可能。19世纪30年代，有人开始研究用蒸汽车牵引农机具进行田间作业。但当时的蒸汽车辆很大、很重，即使不被陷在田里，也会把土压得很实，根本无法耕种。1851年，英国的法拉斯和史密斯首次用蒸汽机实现了农田耕作，但当时他们却是把蒸汽机安放在田头，用钢丝绳远远地牵引在田里翻耕的犁铧。后来随着蒸汽机制造技术的进步，出现了小型蒸汽发动机，把它安装在车辆底盘上驱动车轮行驶，使它能够从地头开进田地里直接牵引农机具，这才诞生了拖拉机。法国的阿拉巴尔特和美国伊利诺伊州的帕尔文分别在1856年和1873年发明了最早的蒸汽动力拖拉机。

早期的拖拉机笨重而昂贵，使用不便，往往需要数人操作，适用于在广阔原野上耕作，农民家庭难以负担。第一次世界大战期间，由于劳动力不足和农产品价格上涨，促进了农田拖拉机的发展。以内燃机为动力的拖拉机逐渐淘汰了以蒸汽机为动力的拖拉机。今天的拖拉机都使用柴油内燃机。

拖拉机分为轮式和履带式两种。早期拖拉机使用铁轮，不仅笨重、容易陷车，而且经常压伤植物的根。1901年，美国的伦巴德发明出第一条实用效果较好的履带。3年后，加利福尼亚的霍尔特根据伦巴德的发明，设计制造了“77”型蒸汽拖拉机，这是世界上第一台履带式拖拉机。1906年，霍尔特拖拉机制造公司制造出世界上最早的以汽油内燃机为动力的履带式拖拉机，成为当时最成功的拖拉机，也成为数年后英国研制世界上第一辆坦克时的参考样车。

发明轮式拖拉机时，最初是将钢制车轮加宽，加大着地面积，减少压强，但效果并不好。后来又采用在钢轮外加一层橡胶保护层的办法。汽车轮胎诞生后，人们先后给拖拉机使用了实心和充气胎，但汽车轮胎并不完全适用于拖拉机，一是由于汽车轮胎的沟纹过于浅细，二是人们发现拖拉机在轮胎气不足时反而比气很足时的软地行驶性能更好。1932年，美国的菲尔斯当轮胎和橡胶公司生产出一种大尺寸的高花纹低压充气橡胶轮胎，这是一种真正适用于农用拖拉机的轮胎，它极大地提高了轮式拖拉机的行驶和牵引性能。

到20世纪40年代末，在北美、西欧和澳大利亚等地，拖拉机已取代牲畜成为农场的主要动力。此后，拖拉机又在东欧、亚洲、南美和非洲得到推广使用。

③电动汽车：电动汽车是以蓄电池作为能源的汽车。1873年，英国研制成功第一辆电动汽车。1898年，美国人冉尼和杰纳齐驾驶电动汽车，在法国举行的爬山比赛中，把参赛的蒸汽汽车和内燃机汽车抛在后面，夺得冠军，引起人们的注意。1912～1920年，电动汽车的发展达到高潮。它是汽车大家族中首先达到时速100千米的汽车，而且也是第一辆成为四轮全驱动的汽车。后来，由于内燃机性能的改进和蓄电池存在容量小、性能差、使用寿命短等缺陷，无法适应需要，它的发展速度放慢了。但是，在邮件传送、游览、送奶以及零星送货等方面，电动汽车具有一定的优越性。

近10年来，人们愈加感受到使用了100多年的内燃机汽车存在着难以克服的缺点，如噪音大，排放的废气污染环境，石油面临供应危机等。相反电动汽车在这些方面有着突出的优点，如操纵方便，噪音小，乘坐舒适安全，不排放废气，使用寿命长等。于是人们将蓄电池的性能提高以后，电动汽车又处于与内燃机汽车再争高低的有利地位。如德国生产的采用钠硫蓄电池的小型电动汽车，充电一次可连续行驶180千米，时速可达125千米。目前，电动汽车主要作为城市的交通工具使用。对于开车上下班的人来说，一次充电所能行驶的距离完全能够满足需要。据专家预言，在未来的汽车中，75%左右的燃油汽车将被电动汽车所取代。

④电车：1841年，英国人达维德松发明了电车，利用电池的电力带动车轮前进，但实用性极差。德国人冯·西门子用木头制造了一辆车子，在车下面装了一个电动机，通过滑轮和钢丝绳将动力传给车轴，使用140伏直流电供电，通过互相绝缘的左右轨道将电流输送到车上使其前进。这种电车自然比达维德松的先进了一步，因为使用蓄电池只能行驶很短的时间就必须拿下来充电，电车也就开不了多久。而通过轨道把电输送到车上，自然就克服了这一不足。1881年，当这种有轨电车出现在德国柏林郊外时，引起了轰动。1884年，美国人亨利发明了架空线和触线杆，使得电车更加先进，于是无轨电车诞生了。它使电车更加完善，成为当时市区主要的公共交通工具。

我国于1906年在天津创办了有轨电车交通系统，上海于1908年、大连于1909年、北京和沈阳于1924年、哈尔滨于1927年、长春于1935年相继建成了有轨电车系统。直到20世纪50年代末，有轨电车仍然是这些城市的重要公共交通工具。直到无轨电车和公共汽车普及以后，这种早期的带铃铛的有轨电车才渐渐消失。后来因为要给轿车让路，有轨电车逐渐消失，几乎走完了它的历史。不过在欧洲、澳洲的一些城市，有轨电车仍在运行。

近年来，因为环保和城市公交运输效率的要求，人们又逐渐重视轨道交通的积极意义，有轨电车便利、顺畅、准点和环保节能等优点是燃油汽车所无法比拟的，于是人们开始重新认识有轨电车。瑞士、法国、德国、荷兰等国家已将一些城市的有轨电车重新开通。

⑤摩托车：摩托车是英文MotorCycle的译音，Motor是发动机，Cycle是自行车。追根溯源，摩托车的祖先就是自行车。100多年前，当自行车刚刚问世时，人们就想为它配上发动机，使它成为能自行行驶的车子。

1869年，美国人鲁佩尔制成了蒸汽自行车，车速可达60千米/小时，比人力自行车快多了。随后，人们又相继制作了一些其他结构的蒸汽自行车，但由于存在着行驶时烟尘滚滚、炉渣难以清除和锅炉易爆炸等缺点，因而未得到普及和推广。1893年，美国人莱布制造了一辆弹簧自行车，弹簧上满弦后所储存的能量只以48千米/小时的速度行驶了700米路程，因此无法实际使用。1885年，德国人戈特利希·戴姆勒想利用自行车试验一下汽油发动机的性能，并看看能否将它作为这类车子的动力。没有想到的是，这一具有划时代意义的试验却成功地发明了摩托车。这辆车具有了现代摩托车的某些结构特点，如在汽油发动机中装有自动进气阀和机械式排气阀，采用了加热管点火装置，使用了较简单的离合器等。它的时速为12千米，发动机功率为367.7瓦。1887年，英国人爱德华·巴特勒制成了三轮汽油机摩托车，它采用链条传动和旋转进气阀式汽油发动机。这辆三轮摩托车的双缸内燃发动机汽缸是横卧在车上的，发动机的两根连杆从两边与车子后轮直接相连，没有离合器和传动箱，因而车子行驶起来难以控制。后来，巴特勒发现了自己设计方面的错误，就在车子上增加了行星齿轮减速装置，这种减速器在当时来说是非常先进实用的。另外，巴特勒还率先在摩托车上使用了二行程双缸内燃机，并在发动机上配备了电点火系统和化油器。1894年，德国人希尔登布兰德兄弟对“内燃机自行车”进行了改进，第一次使用了充气轮胎，在车上安装了一台二行程双缸发动机，车子后轮上方像挡泥板一样的拱形箱作为发动机水冷却系统的散热器。在外形上，这种车与现代摩托车已比较接近了。他们兄弟俩还为自己的车起了个“摩托车”的名字。从此，“摩托车”这个名字在世界各地流传开来，并一直沿用至今。

目前的摩托车基本上分为两轮和三轮两种结构。三轮摩托车又分两种：一种是在功率较大的二轮摩托车上加装一个有车轮的边斗而成的侧三轮摩托车；另一种是一轮在前居中，两轮在后的三轮摩托车。这说明摩托车确实是在自行车或类似自行车的车体上加装发动机而成的，它的车架与汽车的车架截然不同。三轮摩托车是由二轮摩托车派生出来的。它虽属于自动车范畴，但不是汽车。1965年出产的定马牌三轮摩托车

汽车的构成及基本原理

①曲柄连杆机构：由机体、活塞连杆组和曲轴飞轮等组成，是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动零件。在做功行程，活塞承受燃气压力，在汽缸内做直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并通过曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程，飞轮释放的能量又把曲轴的旋转转化成活塞的直行。

②配气机构：现代发动机大多采用顶置式气门，由气门组、气门传动组、气门驱动机构等组成。根据发动机的工作顺序和工况，定时开启或关闭进气门、排气门，使可燃混合气或空气进入汽缸，并使废气从汽缸内排出，实现发动机的换气。

③燃料供给系：汽油机燃料供给系根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的汽油与空气的混合气供入汽缸中，并将燃烧后的废气排到大气中。柴油机燃料供给系将柴油和空气分别供入汽缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，并将燃烧后的废气排出。

④润滑系：由润滑油道、机油泵、机油滤清器和阀门等组成。其功用是向做相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现运动件的液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。

⑤冷却系：将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

⑥点火系：点火系是汽油机所特有的，它由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成，能够按时在火花塞电极间产生电火花，点燃汽缸中的可燃混合气。

⑦启动系：由蓄电池、启动机、控制开关等组成，可在发动机静止的状态下，借助于电动外力转动曲轴，使活塞做往复运动，启动发动机。

(2)汽车底盘：汽车底盘可以起到支撑、安装发动机及各部件，从而形成整体造型，并接受发动机所传递来的动力，使汽车产生相对于地面的运动，保证汽车正常行驶。

汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四大基本部分组成。传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成，起到将发动机所发出的动力在任何情况下都能不间断地传递到驱动车轮，以保证汽车获得前进的动力。行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等组成。其功能和用途是：接受传动系传递来的动力，通过驱动轮与路面的作用产生牵引力，使汽车正常行驶；承受汽车的总质量和地面的反作用力；缓和路面的不平坦对车身所造成的冲击，衰减汽车行驶中产生的振动，保证汽车行驶的平顺性；与转向系配合，保证汽车操纵过程中的稳定性。转向系一般由转向操纵机构（包括方向盘、转向轴、转向管柱等）、转向器、转向传动机构等组成，可以用来改变或自动恢复汽车的行驶方向。制动系一般由制动操纵机构和制动器（分鼓式制动器和盘式制动器）两个主要部分组成。其作用是：使行驶中的汽车按照驾驶人的意愿进行强制减速，甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括坡道）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定而不至于失控。（3）汽车电气设备：汽车电气设备主要由蓄电池、充电系、启动机、点火系、各种仪表和传感器、照明装置、音响、空调暖风系统、雨刷等组成。蓄电池用以供给启动机电能，并在发动机静止或低速运转时供给点火、仪表、灯光、信号等用电设备的用电。当发动机高速运转、发电机发电充足时，还可以储存多余电能。它主要由正负铅极板、绝缘隔板、硫酸与蒸馏水配成的电解液等组成。启动机实际上就是一个电动机，用以将电能转变为机械能，带动曲轴旋转，启动发动机。使用启动机时，应注意每次启动时间不超过5秒，两次启动的间隔时间不小于10～15秒，连续使用不超过3次。若连续启动时间过长，将造成蓄电池大量放电和启动机线圈的过热，容易导致损坏。充电系用以将发动机正常工作时产生的多余电能储存起来，以备发动机转速下降或不工作时使用。它由发电机、调节器等组成。点火系是汽油发动机所特有的，用以产生上万伏的高压电火花，点燃汽缸内汽油与空气形成的混合气，形成工作循环。它由点火线圈、控制装置、分电器等组成。各种仪表和传感器用以监控、控制汽车各部分的工作状况，保证汽车工作有力和行驶安全。照明装置保证汽车在夜间使用时车内、车外都能有良好的照明。音响可以满足驾乘人员在使用汽车过程中得到良好的视听享受。空调暖风系统可以使驾乘人员在使用汽车过程中，冬季可以取暖，夏季可以降温。（4）汽车车身：汽车车身可以起到容纳驾乘人员和货物，构成汽车外壳的作用。不同类型的汽车，结构有所不同。

载重汽车的车身由驾驶室和货箱组成，客车与轿车的车身由统一的外壳构成，其他专用车的车身除了驾驶室、货箱或统一的外壳外，还包括特殊装备。车身还包括车门、车窗、车锁、内外饰件、附件、座椅及车前后钣金件等。

轿车的车身一般包括发动机盖、车顶盖、行李箱盖、翼子板、前围板等。发动机盖是最醒目的车身构件，对它的主要要求是隔热、隔音、质量轻、刚性强。一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚性的作用，其几何形状由厂家选取，基本采用骨架形式。开启时一般是向后翻转，也有个别向前翻转的。车顶盖是车厢顶部的盖板，对于车身总体刚度而言，顶盖不是很重要的部件（这是允许在车顶盖上开设天窗的主要原因），重要的是它如何与前、后窗框及支柱交界点平顺过渡，以求获得最好的视觉和最小的空气阻力。为了安全，一般在车顶盖下增加一定数量的加强梁。车顶盖内层敷设绝热衬垫材料，以阻止外界温度的传导及减少振动时的噪声。行李箱盖基本与发动机盖相同，也有外板和内板，内板有加强筋。二厢轿车的行李箱向上延伸，包括了后风挡玻璃，使开启面积增加，形成一个背门。行李箱盖开启的支撑件一般用勾形铰链及四连杆铰链，铰链装有平衡弹簧，使启闭箱盖时比较省力，并可自动固定在打开位置，便于提取物品。翼子板是遮盖车轮的车身外板，分前翼子板和后翼子板。前翼子板安装在前轮处，以保证前轮转动及跳动时的最大空间，设计者会根据选定的轮胎尺寸用“车轮跳动图”来验证翼子板的设计尺寸。出于空气动力学的考虑，后翼子板略显拱形弧线向外凸出。有些轿车的翼子板与车体成为一个整体，一气呵成，也有翼子板独立的结构，尤其是前翼子板，因为它容易被碰撞，独立装配便于整件更换。前围板是指发动机舱与车厢之间的隔板，它与地板、前立柱连接，安装在前围板上盖板之下。为防止发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢，前围板上要有密封措施和隔热装置。在发生意外事故时，应具有足够的强度和刚度。与车身其他部件相比，前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热。（5）轿车的立柱：轿车车身一般有3个立柱，它的位置涉及到车辆的整体布置、安全及驾乘舒适性问题。3个立柱从前向后依次为前柱(A柱)、中柱(B柱)、后柱(C柱)，它们除了起支撑作用外，也起到门框作用。沃尔沃轿车的车身

选择前柱几何形状时，必须考虑到它遮挡驾驶者视线的问题。从驾驶舒适性看，重叠角越小越好。但这涉及到前柱的刚度，既要有一定的几何尺寸，以保持高的刚度，又要减少对驾驶者视线的遮挡，这是一个矛盾。设计者必须尽量使两者平衡，以取得最佳效果。沃尔沃推出的概念车SCC，将前柱改为通透形式，镶嵌透明玻璃，使驾驶者可以透过柱体观察外界，将视野盲点减少到最低程度。中柱不但支撑车顶盖，还要承受前、后车门的支撑力，并在其上装置一些附加零部件（如前排座位的安全带）。因此，中柱大都有外凸半径，以保证有较好的传力性能。现代轿车的中柱截面形状比较复杂，它由多件冲压钢板焊接而成。随着汽车制造技术的发展，不用焊接而直接采用液压成型的封闭式截面中柱已经问世，它的刚度大大提高，而质量大幅减小，有利于轿车的轻量化设计。不过，有些设计师却从乘客上下车的便利性考虑，索性取消中柱。最典型的是法国雪铁龙C3轿车，车身左右两侧的中柱都被取消，前后门对开，驾乘人员完全无障碍地上下车。当然，取消中柱就要相应地增强前、后柱，其车身结构必须要用新的形式，材料选用也有所不同。后柱与前柱、中柱的不同之处就是不存在视线遮挡及上下车障碍等问题，因此尺寸大些无妨，关键是后柱与车身的密封性要可靠。雪铁龙C3无中柱轿车

现代汽车的刚度是车身设计的一个重要指标。所谓刚度，是指在施加不至于毁坏车身的普通外力时车身不容易变形的能力，也就是指恢复原形的弹性变形能力。汽车在行驶过程中会受到各种外力的影响，从而产生变形。如果车身的变形程度小，刚度就好。一般说来，刚度好，强度也好。刚度差的汽车行驶在不平路面上容易发出“嘎吱、嘎吱”的响声。立柱的刚度在很大程度上决定了车身的整体刚度，因此在整个车身结构中，立柱是关键件，它需要有很高的刚度。（6）ABS：目前汽车上广泛使用着一项被称为“ABS”的技术。那么，什么叫ABS？它可以起到什么作用呢？

ABS是防抱死制动系统的英文缩写，该系统在汽车制动过程中可以自动调节车轮制动力，防止车轮抱死，以取得最佳制动效果。

汽车制动性能的好坏主要从3个方面来评价：第一，制动效能，即制动距离与制动减速度；第二，制动效能的恒定性，即抗热或水衰退的性能；第三，制动时汽车方向的稳定性，即制动时汽车不发生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。

在制动过程中，汽车存在着两种阻力，一种是制动系制动力，另一种是轮胎与道路表面间的摩擦阻力。如前者大于后者，则制动时汽车会保持稳定；反之，则会出现车轮抱死和滑移。如果前轮抱死，汽车基本是沿直线前行，处于稳定状态，但容易失去转向控制能力，这样驾驶者想躲避障碍物、行人以及在弯道上所应采取的必要转向操纵等就无法实现。如果后轮抱死，汽车的制动稳定性变差，在很小的侧向干扰力作用下，就会发生甩尾甚至调头等危险状况。尤其是在某些恶劣路况下（如路面湿滑或有冰雪），车轮抱死将难以保证行车安全。另外，由于制动时车轮抱死，从而导致轮胎局部与地面急剧摩擦，将会大大降低其使用寿命。

采用计算机控制的ABS，可通过自动向液压调节器发出控制指令的方式，控制作用于车轮制动分泵上的制动管路压力，使汽车在紧急刹车时车轮不会被抱死，这样就能使汽车在紧急制动时仍能保持较好的方向稳定性，从而更迅速、准确、有效地控制制动。

采用ABS的汽车至少有以下优点：改善制动时的横向稳定性，改善制动时的方向操纵性，改善制动效能，减少轮胎的局部过度磨损，使用方便，工作可靠。（7）陶瓷发动机：很久以来，人们一直使用金属制作发动机。可是，英国人威廉·克莱格博士却想制造一台陶瓷发动机。因为陶瓷能耐受1000℃以上的高温，不像金属发动机那样，不到900℃就会“瘫痪”，而且陶瓷发动机无需配置冷却水箱，可以减轻发动机质量，节省燃料20％～30％。可是陶瓷发动机质地很脆，遇到激烈颠簸和振动时容易碎裂，所以它无法在快速行驶的汽车上使用。

由于陶瓷易碎问题没有得到解决，令威廉·克莱格博士一直闷闷不乐。一日，他忽然想起了贝壳，这东西很不容易摔破，是什么道理呢？他用显微镜观察贝壳样片，发现它是由许多层状碳酸钙组成的，在每层碳酸钙间又夹着一层有机质，把层层碳酸钙粘在一起。贝壳之所以不易碎裂，是因为在每层碳酸钙中出现的裂纹不会扩张到其他层面，裂纹被中间那层软的有机质阻挡住了。研究完贝壳的结构后，他心中一亮，决定模仿贝壳结构来制造陶瓷。他选择碳化硅做陶瓷，把碳化硅烧结成薄薄的陶瓷片，然后在每片碳化硅陶瓷上涂上石墨层，再把涂有石墨层的碳化硅陶瓷一层层叠起来加热挤压，使坚硬的碳化硅陶瓷粘在石墨层上，就像“千层饼”似的。石墨和贝壳中的有机质一样起到粘结作用，而且粘得很牢固。在正常情况下，能把所有碳化硅层紧紧粘在一起，只是在遇到冲击力产生裂纹时才分开。但这种冲击力只能使表面的几层脱掉，而在表面很薄的几层脱掉时就已经把大部分的冲击能量吸收掉了，避免了整个零件的碎裂。威廉·克莱格博士通过实验得知：想折断这种涂有石墨层的碳化硅陶瓷所花费的力气比折断没有石墨结合的碳化硅陶瓷所花费的力气约大100倍。涂石墨的碳化硅陶瓷不仅成本低，而且熔点高、韧性好，因此不怕颠簸和振动。1990年，威廉·克莱格博士制造出了世界上第一台能耐高温而无需冷却的陶瓷发动机。

目前能制造陶瓷发动机的国家只有美国、德国、日本、英国和中国。我国第一辆用陶瓷发动机做动力的大客车于1991年3月在上海至北京间的公路上行驶了3500千米。

使用陶瓷发动机的好处：第一，节省燃料，可比金属发动机节省30%～50%。第二，质量轻。由于无需水冷，陶瓷又比金属轻，所以体积可缩小40%，质量可减轻20%。第三，陶瓷耐腐蚀，因而陶瓷发动机的寿命比金属发动机长两倍。第四，陶瓷发动机能自行润滑，所以启动快。第五，燃料在陶瓷发动机内燃烧充分，因而可使用杂质多的燃料，并能减少废气污染。第六，可节省大量贵重的金属材料。（8）汽车的行驶阻力：汽车行驶阻力分稳定行驶阻力和动态行驶阻力两类，前者包括车轮阻力、空气阻力以及坡道阻力，后者主要指惯性力。

车轮阻力是由轮胎滚动阻力、路面阻力、轮胎侧偏引起的阻力所构成。汽车行驶时会使轮胎变形，而不是一直保持静止时的圆形，由于轮胎本身的橡胶和内部的空气具有弹性，因此在轮胎滚动时会使轮胎经历反复的压缩和伸展，由此产生变形阻力。试验表明，当车速超过162千米/小时时，轮胎变形阻力会急剧增加，这不仅要求汽车有更高的动力，而且对轮胎也是极大的考验。轮胎在路面行驶时，轮胎面与地面间存在纵向和横向的局部滑动，车轮轴承内也有相对的运动，因此又会产生摩擦阻力。另外，由于我们是被空气所包围，只要是运动的物体，就会受到空气阻力的影响。因此，车轮滚动阻力是3种阻力的综合，即变形阻力、摩擦阻力、轮胎空气阻力。在车速为144千米/小时以下时，变形阻力约占90％~95％，摩擦阻力约占2％~10％，而轮胎空气阻力所占比率极小。车轮的路面阻力就是轮胎在各种路面上的滚动阻力，由于路面不同，所产生的阻力也不同。轮胎侧偏引起的阻力，是由于车轮的运动方向与受到的侧向力产生了夹角而产生的。

空气阻力是因为汽车行驶时需要挤开周围空气，汽车前面受气流压力，后面形成真空，从而产生压力差，同时还存在着各层空气之间以及空气和汽车表面间的摩擦，再加上冷却发动机、室内通风和汽车表面外凸零件引起的气流干扰等所形成的空气阻力，它包括压差阻力、诱导阻力、摩擦阻力、内循环阻力、干扰阻力等。汽车高速行驶时，空气阻力将显著增加。在汽车指标中，经常见到的风阻就是空气阻力系数，该系数越小越好。试验表明，空气阻力系数每降低10％，燃油节省约7％。

坡道阻力即汽车上坡时其总质量沿路面方向的分力所形成的阻力。

汽车要想运动，就必须克服以上总阻力。当阻力增加时，汽车的驱动力也必须跟着增加，与阻力形成一定范围内的平衡。我们知道，驱动力的最大值取决于发动机最大转矩和传动系的传动比，但实际能发出的驱动力还受到轮胎与路面间的附着性能的限制。汽车只有在这些综合条件的限制中与各因素达到平衡，才能顺利运动起来，成为我们所需要的交通工具。（9）汽车新能源：由于石油资源日益短缺，人们正在为自己的“坐骑”寻找新的替代能源。

①氢气：用氢气做汽车的燃料，与燃油相比有很多优点：一是质量轻。氢气在沸点（-252.8℃）时，液体的密度只有0.07克/毫升，比汽油、天然气等都轻，因而携带、运送十分方便。二是无污染。氢是一种很干净的燃料，氢燃烧后生成水蒸气，不会像石油、煤那样产生烟尘、二氧化硫、二氧化碳等污染环境。三是燃烧热值高。燃烧1克氢能释放出0.142兆焦（34千卡）的热量，是汽油发热量的3倍。四是与汽油混合后可以节油。只要在汽油中加入4%的氢气，不仅能使其充分燃烧，节油40%，而且不需要对内燃机做很大的改进。五是氢的储量非常丰富。氢可以从水中制取，而地球表面约71%为水所覆盖。如果能用合适的方法从水中制取氢，那么它将是一种取之不尽、价格便宜的燃料。六是它可以很方便地储存和使用。氢被认为是21世纪的理想能源之一，也是未来汽车一种最好的“食粮”。

②酒精：用酒精做汽车燃料已有20多年的历史了。酒精易于制取，来源广泛，成本低，污染小，可在各种凭电火花点火的发动机中使用。当然，它也存在发热值低，耗量比汽油大，排气有臭味等缺点，目前只在巴西、德国等少数国家使用。就像那浓郁甘醇的酒香令人陶醉一样，酒精汽车的前景也是十分令人神往的。

③天然气：使用天然气作为汽车的“食粮”，发动机不必做大的改动。用做汽车燃料的含油天然气的主要成分是丙烷和丁烷，这两种成分在汽缸内能帮助燃料充分燃烧，从而使所排放尾气的有毒成分大大低于使用汽油发动机和柴油发动机的汽车。另外，天然气比汽油便宜，价格约相当于汽油的一半。这些优点促使人们加紧研制天然气汽车。前苏联制成的燃气汽车是以液化石油气为燃料的，但发动机被设计成天然气和汽油两用的，当天然气用完后，司机可以马上往油箱里加汽油，使汽车能够继续行驶。目前天然气汽车没有得到广泛应用的主要原因是没有足够的天然气充气站。

二、火车

斯蒂芬逊与火车

人称“火车之父”的乔治·斯蒂芬逊，1781年出生在英国一个贫苦的矿工家庭。8岁就到矿井干活，失去了接受启蒙教育的机会。14岁成为一个蒸汽机技师的助手，天天跟蒸汽机打交道，对蒸汽机的构造、性能逐渐熟悉。终日在矿上干活，使斯蒂芬逊对运送矿石的劳累和艰辛感受切身，于是决心做出一番减轻运煤之苦的事业。为此，18岁的助理蒸汽机技师斯蒂芬逊上了一所专门招收七八岁儿童的夜校，补习功课，由于他勤奋好学，因此打下了比较扎实的基础。

斯蒂芬逊生长在蒸汽机逐步普及的年代，为了深入了解蒸汽机，他长途跋涉，专门到瓦特的故乡做工，仅一年多的时间便成为当地小有名气的蒸汽机维修技师。1803年，他担任矿山主任技师，后来升至矿工的技师长。此后，斯蒂芬逊把主要精力用在研制蒸汽机车上。当年，瓦特曾憧憬将旋转式蒸汽机安装在马车上，以代替驭马拉车，但因蒸汽机笨重庞大而作罢。1797年，英国矿山技师理查德·特莱维茨克尝试把蒸汽机用于陆路运输，他较好地解决了蒸汽机小型化、轨道稳固、汽缸排气、锅炉通风等一系列棘手的技术难题。1804年，他制成了一台单汽缸蒸汽机车，能牵引5节车厢，载重10吨和70人，这辆铁轨型机车能以时速4千米的速度行驶，然而铁轨断轨、机车出轨和零件损坏等问题使理查德失去信心，放弃了进一步的研制。

为了实现陆路运输工具蒸汽化，法国居奥特、英国穆阿与马德克、

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