中外公路的发展趋势研究

国外公路基础设施发展状况

回顾历史，国外发达国家公路的发展大致都已经历了三个发展阶段，现正处于第四个发展阶段。

第一阶段从19世纪末到20世纪30年代，是各国公路的普及阶段。这期间随着汽车的大量使用，大多是在原有乡村大道的基础上，按照汽车行驶的要求进行改建与加铺路面，构成基本的道路网，达到大部分城市都能通行汽车的要求。

第二阶段从30年代到50年代，是各国公路的改善阶段。这期间由于汽车保有量的迅速增加，公路交通需求增长很快，各国除进一步改善公路条件外，开始考虑城市间、地区间公路的有效连接，着手高速公路和干线公路的规划，英、美、德、法等国都相继提出了以高速公路为主的干线公路发展规划，并通过立法，从法律和资金来源等方面给予保障。

第三阶段从50年代到80年代，是各国高速公路和干线公路高速发展阶段。这期间各国大力推进高速公路和干线公路规划的实施与建设，并基本形成以道路使用者税费体系作为公路建设资金来源的筹资模式，日本等国为解决建设资金不足等问题，还通过组建“建设公团”修建收费道路来促进高等级公路的发展。各国经过几十年的发展，已基本形成了以高速公路为骨架的干线公路网，为公路运输的发展奠定了基础。

第四阶段为80年代末90年代初以来，是各国公路综合发展阶段。这期间各国在已经建成发达的公路网络的的基础上，维护改造已有的路、桥设施和进一步完善公路网络系统，重点解决车流合理导向、车辆运行安全以及环境保护等问题，以提高公路网综合通行能力和服务水平。此外各国还特别重视公路环保设施的建设，在公路建设和运营过程中对环境和生态进行保护，如通过居民区的路段建设防噪墙等以减小汽车行驶噪音影响，又如设置动物等专用通道，保证公路沿线动物的生活不受大的影响。

目前世界各国的公路总长度约2000万公里，约80个国家和地区修建了高速公路，建成通车的高速公路已达20万公里。其中美国、英国、德国、法国、意大利、日本、加拿大和澳大利亚这些主要经济发达国家公路里程约占世界公路总里程的55%、高速公路里程约占世界高速公路里程的80%以上。

美国现有公路总里程和高速公路里程最长，分别约占世界公路总里程和高速公路总里程的30%以上和近50%，已经形成了约6.9万公里的州际高速公路网，公路已成为美国人日常生活必不可少的一部分。西欧各国和日本，由于国土面积小，公路网基础好，高速公路也逐步成网，公路运输一直为内陆运输的主力。相比之下，前苏联和印度、巴西等发展中大国公路里程较少，道路质量差，公路铺面率低，汽车运输在整个交通运输体系中的地位和作用远低于美、日以及西欧诸国。

从50年代起，欧美等国家开始认识高速公路的巨大作用，并大力兴建高速公路。1960年世界各国有高速公路3万公里，1970年为7万公里，1980年为11万公里，目前估计已达20万公里。

目前，许多国家的高速公路已不再是互不连接的分散的线路，而是向高速公路网的方向发展，欧州正将各国主要高速公路连接起来，逐步形成国际高速公路网。总之，当今世界公路基础设施的发展趋势是发达国家以完善、维护和提高现有路网和通行能力为主，发展中国家则是普及和提高相结合，在增加公路通车里程的同时，大力提高干线公路的技术水平。

国外使用汽车发展状况

汽车是当代公路运输的主要工具。1880年世界上第一辆以汽油为动力的汽车问世，1908年福特T型轿车投入大规模工业化生产，自本世纪20年代左右以后，汽车开始得到广泛的使用。

目前世界汽车保有量已超过6亿辆，其中绝大多数集中在北美、西欧、日本等经济发达国家。美国目前汽车保有量已近2亿辆，约占世界汽车保有量的1/3。

经济发达国家汽车保有量中，小客车所占的比重约占80%左右，一般均高于发展中国家如印度60%，主要是私人用。轿车的大量使用是国外特别是经济发达国家汽车发展的基本特点。目前每千人的轿车拥有量主要经济发达国家为350~550辆，绝大多数发展中国家在100辆以下，世界平均水平约为90辆。

概括地讲，国外在使用汽车方面具有以下发展特点：

--大客车向着大型、安全、舒适和美观的方向发展

国外大型客车大多在45座左右，功率在200~300马力，发动机多数后置，以利于防噪音和便于维修。同时，大客车广泛采用空气悬挂系统，以降低振动频率。车内大都装有空调设备、闭路电视以及可调式活动座椅甚至厕所等，以提高长途旅行的舒适性和方便性。

--载货汽车的构成向轻、重型车两极发展

国外发达国家载货汽车中，轻型车占有较大比重，一般在70%~80%，轻型汽车大多为私人用车，用于短途小件物品的运营等。为了提高运输效率，降低成本，汽车运输企业对重型货车的使用较为普遍。例如美国目前载货汽车中，4.5吨以下的轻型汽车占78%，总重15吨以上的重型汽车占14%。英国1989年公路货物周转量为1298亿吨公里，其中77%的周转量是由25吨以上的重型货车完成的。

--重型载货汽车中，半挂车和汽车列车的使用十分广泛

为了提高运输效率，开展公铁、公水等多式联运，发达国家的运输公司广泛使用半挂车和汽车列车。在多式联运中实现驮背或滚装运输，以提高装卸效率和货物的送达时间。目前美国国内运输的汽车列车长的可达48~50英尺，载重量达40吨，挂车中半挂车约占90%，汽车运输企业牵引车与半挂车之比一般为1：2.5，城间约有90%的汽车货运量是以半挂车或汽车列车来完成。

--载货汽车向着专用化的方向发展

专用车辆在国外发达国家载货汽车中占有相当大的比重。专用车辆包括各种厢式车、罐槽车、水泥车、家俱搬运车、牲畜运输车、轿车运载车等。使用专用化的载货车辆，可以提高装卸效率，保证运输质量，节省包装材料，减少货损货差，为运输经营专业化提供有效的手段。在美国各种厢式车使用最为普遍，除零担货物外，部分整车货车、大量的易腐货物以及保鲜货物也均由厢式车或冷藏厢式车运输，汽车货运量的约70%是由厢式车辆来完成。

--汽车动力向柴油机化方向发展

在欧美日等国家载重汽车和大客车，特别是大型车辆愈来愈多地以柴油为动力。装用柴油机，可以提高发动机的热效率，提高燃油的经济性，降低对环境的污染等。在世界汽车工业中具有举足轻重地位的日本，目前汽车保有量中柴油车与汽油车的比例分别为载货汽车为53：47，大客车为93：7，特种车为84：16，小客车中也有6.12%的柴油车。

国外公路运输业发展状况

自本世纪20年代左右到现在，随着社会经济的发展，公路基础设施、车辆等运输条件的不断改善，以汽车运输为代表的现代公路运输已在经济发达国家交通运输体系中具有举足轻重的地位。

1、美国货物运输

从货物运输看，国外主要经济发达国家公路运输一直呈稳定增长的趋势。在国土面积较小的国家里，公路运输在各种运输方式中居主导地位。美国国土面积较大，各种运输方式各有所长和不足的特点十分明显，1986年货运周转量中公路占25.48%、铁路占35.94%、国内水运占15.06%、管道运输占23.24%、国内航空占0.28%，公路运输居第二位。

汽车运输承运货物的比重，美国1987年机械制造品占74%，水泥和水果、蔬菜占80%，所有的牲畜和运距在500公里以内的，全部由汽车来完成。日本1987年97%以上的食品、水果蔬菜、水产品、机械制造品、纤维工业品、木材、木炭、金属制品、特种制品等由汽车运送，所有的牲畜、全部日用品由汽车来完成。

在汽车货物运输中，又分为营业性运输和自用性运输两大部分。1988年美国自货自运车辆约600万辆，比营业性运输车辆多50%，也就是说，美国营业性运力占40%，自用性运力占60%；城间货物周转量中，自用车完成约60%，营运车完成约40%；单车平均生产效率营运车和自用车大致相同。1970至1986年经合发组织（OECD）在欧洲的9个主要成员国营业性运输货运周转量基本保持在65%左右。比较而言，日本营业性运输车辆所占比重略低，但运输效率很高，1986年营业性运输车辆占8.8%，自用性运输车辆占91.2%，但同期完成的货运量中营运车占38.83%，自用车占61.17%。

营业性货物运输主要包括包裹运输、零担运输、整车运输以及特种运输四种形式，在发达国家中美国有很强的代表性。

包裹运输从严格意义上讲属于零担运输，但由于包裹和尺码、重量较小的小件零担货物对运达时间等服务质量要求很高，需要高度专门化的运输组织和生产，因而形成了包裹运输这一特定的运输经营范畴。美国联合包裹服务公司（UPS）在包裹运输方面有很大的代表性。该公司在与邮政、汽车零担运输的竞争中，取得了相当大的优势，在全国已形成了专门的运输网络系统，占据了大部分包裹运输市场，年营业收入达67亿美元，其中城间包裹运输有相当大的部分是以包裹汽车运输公司为依托，通过汽车或利用公铁驼背运输的形式来完成。值得一提的是，一些大型城间汽车客运公司也在兼营包括包裹在内的小件运输业务。如灰狗公司（Grey hound）等超级汽车客运公司利用自身固有的线路、站点和客运车辆进行包裹等小件运输，成效十分显著，该项收入已达公司总收入的20%左右。

零担运输在美国十分发达。根据美国运输法规规定，批量在4530公斤以下的汽车运输货物按零担受理。在1988年美国州际商务委员会（ICC）管理的运输企业670亿营运收入中，零担运输营运收入为270亿美元，占40%，其它为整车和特种运输的营运收入。在美国有87%的家用家俱、电器和其它日常用品，80%的食品、橡胶和塑料产品、80%的金属制品等，是由汽车零担运输完成的。汽车零担运输客观上要求实行规模经营，营运区域要达到一定范围，具备以站场为节点的运输网络和服务体系，能实现运输的全过程，方能取得良好的经营效果，因此美国按营收排名前十位的汽车货运企业均为零担运输企业。现有零担货运企业1000余个，其中联合货运公司和公路快运公司承担的零担货运量占50%以上，营运收入占80%，零担运输的规模经营特点十分突出。

整车运输同零担运输相比，生产过程简化了货运站装卸分拣作业，一般将整车货物从起点运到终点。整车运输对生产服务设施的要求不高，一般只要拥有一台运输车辆即可从事整车运输，因此整车运输一般由大量分散的小型运输企业甚至个体车辆来完成。美国现有营业性汽车货运公司8.8万个，其中绝大多数为整车运输企业，89%的整车运输企业拥有5辆或5辆以下的车辆。

特种运输是美国公路货运业不容忽视的领域。特种运输的货种有油料、各类化学品、危险品、轿车、牲畜、搬家的家俱、其它鲜活易腐品、超大笨重货物等。特种运输的专业化程度很高，一般均需要特殊的运输车辆、设备和具有专门技能的人员。1990年美国100家最大的汽车运输企业中，特种运输企业就有21家，约占百强运输企业的20%以上。

2、日本智能运输系统

1995年2月，日本政府通过了《建设先进的信息及电信社会的基本方针》这一方案。该法案的目的是将采用计算机、通信、互联网络等先进技术将日本建设成为高度信息化的社会。这个方案中的一个重要组成部分是将信息技术应用到道路、交通以及车辆上，建设更为安全、高效、舒适的交通运输系统，将ITS（智能运输系统）开发成为一个全国性的项目。

在企业界与科研界的密切配合下，政府将工作重点放在精密导航系统、电子收费系统、安全驾驶系统、优化交通管理、高效道路管理以及相应的车载设备的开发工作上。

日本的ITS规划可划分为先进的导航系统；电子收费系统；辅助安全驾驶系统；优化交通管理系统；高效道路管理系统；公共运输支持；高效商用车辆运营系统；步行者支持系统；紧急车辆运营支援系统等9个研究领域，为使用者提供20种技术服务。

--实时交通出行信息的提供

实时交通出行信息可以帮助驾驶者选择最佳出行路线和时机，避开拥挤的交通流，以便在最短时间内到达特定的目的地。比如在全家出行前可通过计算机网络或电话查询有关信息。

--提供出行目的地相关信息

提供出行目的地相关信息，使旅行者选择旅途中的目的地成为可能。为使司机和乘客能够更好地享受旅行的快乐，该系统提供如风景点等信息。提供的途径包括车载设备以及设在收费停车区、服务区及沿路火车站等处的公共电话亭。

--自动电子收费

自动电子收费系统使司机无需在收费处停车，也无需支付现金，因此改善了驾驶的方便性，同时节省了收费站工作人员的人力开支。

--提供驾驶及道路条件信息

提供驾驶及道路条件信息可使司机防止在环境恶劣或道路条件异常的情况下出现事故。设在道路上以及车辆上的传感器随时观测道路、车辆及天气等状况，并且通过车载设备实时地发送给司机。这样，即使在雾天或雨雪天，司机也能及时获得诸如前方道路有车抛锚或前方道路积水等信息，以避免出现行车事故。

--危险警告

危险警告可有效地防止车辆因碰撞和事故而偏离行车道。设在车头及道路两侧的传感器随时监测车辆所处空间的状况，一旦发生危险，立即报警，使司机能够作出应对措施。这些危险包括：车距过近、偏离行车道、前方车辆有重物抛落等。

--辅助驾驶

辅助驾驶装置同样可以避免车辆因碰撞和事故而偏离行车道。在危险警告装置中增加自动控制装置，就可以在危险状况下采取自动减速、刹车或转动方向盘等动作，同时把危险信号传给其他车辆。

--自动公路系统

自动公路系统可以减少司机驾驶的工作并防止交通事故。这一系统是建立在自动控制驾驶辅助功能的基础之上的，自动控制装置可以根据周围情况控制刹车、油门以及方向盘，使车辆以安全的速度、在彼此间安全而有效的距离内安全地行驶。

--优化交通流

优化交通流可以提供交通的安全性和舒适性，同时改善环境。这一系统不仅在交通拥塞地区使用优化的交通信号进行疏导，而且在整个路网范围内对交通流进行优化控制。在使用控制信号的同时，还通过车载设备将推荐的行车方向提供给司机。

--提供因交通事故引起的管制信息

提供因交通事故引起的管制信息可有效地防止因交通事故引发的二次事故。这一系统可以迅速地监测到事故的发生，同时通过车载设备以最快的速度通知司机绕行。

--改善维护作业

为保持道路通行条件的安全、平整和舒适，维护作业是非常重要的。改善维护作业可以精确地判断路面状况，并根据维修车辆的位置及交通流现状，实施合理的维修车辆和人员布置方案，进行道路设施维护。在自然灾害发生时，可作出迅速反应，发出作业指示，保证道路设施的畅通。

--特许商业运输车辆管理

特殊的商业运输车辆，如超长和超重车辆，可以向道路管理中心提出申请，道路管理中心根据路面管理数据库和车辆所载货物状况，安排行车时间和路线，目的是即完成运输任务，又保证道路设施不被毁坏，同时不影响交通。该系统包括车辆动态称重设备，以减少车辆在称重站停留的时间。

--提供自然环境信息

根据每个区域的自然条件，该系统通过车载设备及各种信号，给司机提供雨、雪、雾、风、以及海滨道路的海浪信息，以便司机选择适宜的行车路线。

--提供公共运输信息

提供公共运输信息可以让乘坐公交车辆出行的乘客在出行、换车和安排时间上感到更为方便。系统提供道路阻塞状况、票价、班次时间等信息。乘客可以在出行前通过家里或办公室里的计算机或电话获得这些信息，也可以通过设在公交车辆内部、车站、公共电话亭、高速公路服务区等处的显示装置获得。

--辅助公共运输运营

辅助公共运输运营的主要对象是公共运输服务的提供者，如公交公司等。辅助公共运输运营系统收集有关的道路交通状况信息，提供给公交公司，以利其改善公共运输的运营和管理，最终的受益者还是乘客。

--商业车辆运营辅助系统

商业车辆运营辅助系统可以改善运输效率、减少商业车交通量和提高运输安全。系统收集与卡车运输和旅客客车运输相关的信息，实时地提供给运输公司，辅助其运营和管理。同时，该系统还可建立先进、自动、系统化的物流中心，提供配载、联运等信息服务。

--商业车辆自动队列行驶系统

商业车辆自动队列行驶系统可以有效地提高运输效率、减少商业车交通量，并提高运输安全。该系统可为商业车辆提供自动行驶功能，使车辆之间在保持适宜距离的前提下，以车队的形式行进。

--行人路线向导

行人和骑车人，尤其是老人和有行动障碍的人，向来是交通事故的主要受害者，行人路线向导的目的是为行人和骑车人创造安全的路边行走和骑行环境。该系统提供信息的方式包括便携式设备、语音装置以及路旁指示设施等。

--车辆-行人事故防范系统

车辆-行人事故防范系统能够为老人、有行动障碍的人等创造安全的行走环境。这些人使用便携式设备可以发出信号，使行人通行的绿灯时间延长，同时信号还可以通知车辆及司机减速、停车，必要时可以紧急自动刹车，以确保行人的安全。

--紧急状况自动通报系统

紧急状况自动通报系统可以提高在发生灾害和事故时作出反应的速度。车辆发生事故或遇到灾害时可在第一时间向调度中心和急救中心发出求救信号，这样就大大缩短了识别、定位、作出应对措施所需的时间。--紧急状况下车辆疏导和救援支持系统

紧急状况下车辆疏导和救援支持系统也可以有效地提高对突发性灾害和事故作出反应的速度。系统实时地收集交通状况及道路条件信息，在发生灾害或事故时，在第一时间内通报交通指挥、消防、医院等部门，协调救助工作。

ITS在中国

我国从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作，相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此，由于研究的分散以及研究水平所限，形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进行的，缺乏一个综合性的、具有战略意义的研究项目。而ITS项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术，也就是说可以通过ITS将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起，使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。

从某种意义上讲，我国道路基础设施薄弱这一特点为发展ITS技术提供了机遇。欧美发达国家目前是在已建成的路网上进行ITS的建设，难免在建设上走弯路。而我国的路网正处于建设期，如果我们能够及早地开展ITS的研究，吸收国外的经验和教训，结合中国国情，将ITS发展的思想同我国公路网的规划、设计、建设和技术改造结合起来，将使我们少走弯路，提高我国交通运输的整体水平，实现从粗放型到集约型的转变，进而促进全社会经济的发展。