一、交通运输布局

(一)交通运输与产业布局

交通运输既是生产的必要条件,又是生产过程在流通领域的继续,产、供、销之间联系的桥梁和纽带。它产生并服务于它所依附的那个经济系统, 与社会生产活动有密切联系。

  1. 运输和运输系统

从理论上讲,交通和运输是两个不同概念。前者是指交通线网及其节点的空间分布和通达状况。后者是指人类为了生产、工作、娱乐、交往等各种目的,借助于运输工具促使人或货物沿既定交通线路由甲地到乙地的空间移动过程。凭借运输工具和交通线路、港口、场站专门从事人和货物位移的物质生产部门,叫交通运输业。交通运输业的布局是指由线路和货(客)流构成的各种运输方式的空间分布和地域组合现象。运输是人类社会的一种特殊的物质生产活动,是社会经济、政治、军事和文化活动的产物,它的形式、规模、范围总是受不同时代生产力发展水平制约的。从以人力、畜力、驯鹿、大象、风力等自然驮拉力为特征的原始运输,到以蒸汽力、内燃力、电力、原子能以及最新航空、航天技术为标志的现代化运输,反映了运输方式随生产力变化的沧桑历史。

人类的社会经济活动,是一个由自然环境、人工环境以及人类本身构成的一个多因素,多层次的、无限复杂的人类生态系统,交通运输是维持这个巨大的人类生态系统正常运转的一个子系统。运输系统是一个开放系统。它可分为三个部分:一部分是由于社会系统发展所产生的需求和供给的投入。前者指货运量和客运量,后者指运输所需要的建筑物、构筑物等基础设施和运输工具;另一部分是运输市场中运输需求和运输供给相互作用部分,即运输需求与运输能力在地域上相结合的过程;第三部分为运输效益(产出)部分也就是运输系统实现人或货物以吨公里和人公里为单位的空间位置移动, 满足社会系统运输需要的过程(见图 6-1)。运输系统象动脉和静脉维持人体生命那样,是人类生态系统生命机能的基础和命脉。

图 6-1 运输系统结构

运输系统由五大要素构成:①线路:是人和货物位移的基础,运输现象发生的首要前提;②运具:是人和货物的承载场所和空间,以及人和货物空间位移的依托工具;③动力:是推动和牵引运具位置移动的力量,如人力、畜力、风力、蒸汽力、内燃力和核动力等;④终端设备:是车、船作业和运营所需的建筑物和构建物,如场站的枢纽设备、通讯设施,以及售票厅、候车(机、船)厅等;⑤客货流:是运输对象空间运输的主要出发点和归宿。以上各种形式的运输要素,组合成为各种各样的运输方式。例如,由铁路、机车车辆、车站枢纽组合而成铁路运输;由公路、汽车、场站组合而成汽车公路运输;由内河航线或航海线、船舶、港口等运输要素组合成为水路运输; 由航空线、航空港、飞机等运输要素组合成为航空运输;由管道、加压站、货物输入、输出设备等运输要素组合成为管道运输。以上铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输是当代主要的现代化运输方式。但在我国和其它发展中国家的交通运输系统中,以帆船、马车为主要运输工具的民间运输在一些地区仍占有一定地位。

运输方式是随着生产力的发展不断变化的,根据运输方式在国民经济中的地位,可将交通运输归纳为四个发展时期:①帆船、马车时期(1830 年以前)。运具的牵引动力多为人力、畜力以及风力、水力等自然力,运载量小, 速度慢,送达范围十分有限;②铁路运输时期(1830~1920)。1830 年英国修建的世界第一条铁路所显示的巨大优越性,激起了欧美各国疯狂的筑路高潮,从 1861~1920 年的 60 年中,全世界共修筑了铁路 100.7 万公里,基本奠定了目前世界铁路面貌,成为当时最主要的运输方式;③各种运输方式竞争时期(1920~1950)。随着汽车、飞机等现代化交通工具的问世,内燃力

比蒸汽力显示出更大的优越性,因而出现铁路、公路、航空等多种运输方式互相竞争和综合发展的时期;④运输方式变革时期(1950 至今)。科学技术的发展和各种运输方式的竞争,推动了运输方式实现重量化、大型化、高速化的变革。高速公路、高速铁路、“长大”重载列车、超级巨轮以及集装箱运输的迅猛发展,推动了产业结构和生产区位的转变。

  1. 运输发生的基础和运输联系

运输是社会经济系统内物质、能量和信息运动的产物。美国芝加哥社会生态学家 E·L 乌尔曼(E·L·Wullman)曾经提出两地互相作用产生运输现象的三个基本前提条件,即:

  1. 互补性

从供需角度出发。两地间运输产生需要这样一个前提,即:它们之中的一个有某种东西提供,而另一个对此种东西恰有需求,这种通过满足供需双方而导致两地间发生运输关系的现象称互补性。例如中东地区有丰富的石油资源,如果世界上根本没有石油需求,它会永远静静地沉睡在那里。只有石油成为许多国家所需的战略物资时,才会有石油产品自输出国至输入国的流动。可见互补性是自然资源分布和区域社会经济发展不平衡的结果。

  1. 干扰机会(可介入性)

两地的互补性导致了货物、人口、信息的移动和流通,因而产生了运输现象。但是,当货物在 A、B 两地之间流动时,可能在 A、B 两地之间介入另一个能够提供或消费同类货物的 C 地,它或以便宜的运费,或以优质货物, 使消费者得到经济上的好处,从而产生了干扰机会,引起货物原定起止点的变更,产生了新的流向。例如当代亚洲的国际移民主要流向北美洲,但受到西欧和中东的人口移入中心的介入,有些原定移居北美洲的人可能改道迁往西欧或中东。

  1. 可运输性

距离是影响运输移动的阻力,它影响运输费用和运输时间长短。一般说两地之间运输联系的程度与它们之间的距离呈反比,距离愈近,运输联系愈强,相反距离愈长,产生的运输阻力愈大。所以距离的摩擦效果,将产生空间联系的距离衰减规律。另外,不同货物对距离的敏感性与它们的可运输性有关。一般地说,货物的可运输性是由它们的单位重量的价值所决定的。单位重量价值低的货物经济运距较短,如煤炭、水泥、木材等;单位重量价值高的货物经济运距较长,如电脑、电视机,其经济运距可遍及世界。

两地之间空间作用所产生的旅客和货物的位置移动,叫运输联系。两地间货物运输联系包括三方面内容:①粗原料的搜集;②成品和半成品的移动;

③最终产品在批发零售商和消费者之间的分配。很显然,影响货物运输联系的基础是由劳动地域分工所决定的生产和消费的地理分布状况。一个地区产品的产销状况,决定了该区与区外联系的内容和强度。衡量地区间运输联系强度的经济指标是客货运输量与客、货周转量。前者指单位时间内(通常指一年)两地之间需要运输的旅客和货物数量,其数值等于该地区输入量、输出量、线间运输量和直达运输量之和;后者又叫做运输工作量,其数值等于客货运量与运距之乘积。在合理运输的前提下,地区经济愈发达,专门化程度愈高,商品率愈高,区际运输量愈大,运输联系愈密切。

两地间的客运联系,是由社会成员的工作、学习、贸易、社交探亲和旅游观光等活动引起的。概略地衡量两地间客运联系的最简单、使用最广泛的

是引力模型。该模型认为,两地(城市)间的相互联系程度,与两地(城市) 人口规模成正比,与它们之间的距离成反比,其一般形式表达为:

Tij=KPiPj/Dhij

式中 Tij 为 i 和 j 两地之间的运输联系量;K 为由经验确定的系数;Pi 和 Pj 分别表示 i 和 j 两地的人口规模;Dij 为 i 和 j 之间的距离;b 为由线路质量确定的距离摩擦系数。很显然,两地间的客运联系取决于两地人口数量、经济发展水平和人口的职业构成。一般地讲,两地间距离愈近,人口数量愈大,区域经济愈发达,人们的文化和生活水平愈高,学生、单身职工和企事业单位流动人员数量愈多,乘车率愈高,Tij 也愈大,反之亦然。需要说明的是,两地间客运联系不仅存在地域差异性,而且具有明显的时间波动性。例如在一日之内有早高峰和晚高峰,在一年之内有暑期高峰和春节高峰。反映客运量波动的指标叫波动系数,它是高峰时间客运量与平均时间客运量的比值。所以在旅客运输中必须有足够的储备运力,才能应付客运高峰的紧张状况。

  1. 交通运输是国民经济的命脉

在经济系统内部,客货的运输联系与国民生产总值之间呈某种正相关关系(见图 6-2),即:

图 6-2 运输与国民经济关系

随着国民生产总值的增长,运输联系以不同的速率增加。如果用 y 表示美国、印度、中国的货物运输周转量,用 x 分别表示美国、印度和中国的国民生产总值,则 y 与 x 之间有较好的相关性。美国相关系数 r=0.929, a=14307,b=1.548;印度相关系数 r=0.725,a=2310, b=0.328;中国相关系数 r=0.977,a=242.8,b=2.71。在我国,每亿元国民生产总值约产生 2.44

亿吨公里的运输工作量和 39.6 万吨货运量。这充分说明交通运输既是经济系统发展的结果,又是经济系统发展的基础、命脉和先行部门。一方面,交通运输是生产的经常的、必要的条件。在工农业产品的生产过程中,原料、燃料、成品和半成品,从一个工序流入另一个工序,从一个场所到另一个场所, 实现物理的、化学的和生物学的转化而获得新产品,过程中交通运输自始至终起着桥梁作用;另一方面,交通运输又是生产在流通领域的继续,联系工业与农业、生产与消费、城市与乡村的重要纽带。工农业生产为交通运输发展提供机车、车辆、钢材、水泥等必要的物质基础和运输要求,而交通运输以其特有的产品——货物和人的空间移动,为工农业生产提供经常、必要的条件。因为现代化大生产要求按时、按质、按量为生产者提供生产必需的原料、材料和燃料并及时地运出产品。

一般地说,原材料的来源和新产品的去向,必须通过交通运输来保证。生产一吨冶炼设备需要 12 500 吨公里的货物周转量,纯碱需要 16 900 吨公

里货周转量,生铁和钢分别需要 460 吨公里和 225 吨公里的货物周转量。除此之外交通运输还必须把数以千万计的劳动者准时运送到各自的工作岗位, 实现劳动者与生产资料的结合。所以,四通八达、管理合理的运输,可促进生产过程各环节的自如运转,从而有效地提高了劳动生产力;既不完善又不合理的交通运输,则可能影响生产和堵塞产品流通渠道,这样,不是导致停工待料,就是造成停产待销,最终造成生产上的重大损失。从而反映了交通运输的服务性和先行性。

  1. 交通运输业的生产特点

交通运输业既有其特殊性,又有其一般性,是一个特殊的物质生产部门。交通运输之所以能作为一个独立的社会物质生产部门,是因为它同工农业等物质生产部门有某些共性:①存在独立的投资领域,我国交通邮电业固定资产原值占 16.3%;②也生产商品,并创造价值和使用价值,例如美国每年完成的运输周转量达 3.6 亿吨公里以上;③具备物质生产的三要素:运输工人的劳动;作为劳动对象的人和货物;交通线路和运输工具等劳动资料。正如马克思所说:“除了开采业、农业和工业,尚有第四个物质生产部门,⋯⋯ 那就是运输业,那就是运输人,或是运输商品”。①但是,交通运输是人类凭借自然条件或线路促使物质资料和人类本身实现定向移动的过程,同工农业等物质生产部门相比较,又有它自己的特点,故而是一个特殊的物质生产部门。具体表现为:

  1. 运输产品的非物质性

工农业生产是人类通过物理、化学或生物作用过程,改变产品的质量或增加产品的数量,从而得到新的产品,以满足社会生产和人民生活需要。而交通运输生产则不同,它并不改变它所输送的产品的质量和数量,不能创造新的物质产品。它的唯一产品是以吨公里(或人公里)表示的客货位移的一种特殊产品,其客货运量愈大,运输里程愈长,反映运输工作量(或周转量) 的运输产品量也愈大。

  1. 运输产品的非实体性

工农业的生产和消费,是在时间上或空间上绝然分离的两种行为,它的产品可以运送、储存和调配。交通运输则不然,以吨公里或人公里表示的运输产品不能脱离生产过程而单独存在,它在生产出来的同时,就被消耗掉了。由此赋于运输产品两个内在特点:①运输产品看不见,摸不着,不能调配和储存,要扩大生产只能采取不断增加运输手段或扩大运输能力的办法,必须保持足够的后备力量;②运输工人同其它劳动者一样,通过自己的劳动也创造价值和使用价值,并使它们全部追加在所输送的那些产品上。

  1. 运输产品的同一性

工农业生产各个部门的产品是不同类型和不同规格的,以满足社会各方面的需要。但是各种运输方式的产品都是以吨公里(或人公里)表示的客货位移。这就为各种运输方式的协调配合和发展综合运输提供了条件。

  1. 交通运输业布局条件

同工农业生产布局一样,交通运输布局深刻受制于社会经济条件、自然环境和科学技术水平。

  1. 社会经济因素

社会经济条件是交通运输发展的基础和依据。社会经济活动的深度、广度、形式和内容,规定着交通运输的方式、规模和范围。首先,交通运输是社会经济活动过程产生的一种需要。目前维持社会经济系统生命机能的物质能量转换,是凭借交通运输实现的。其次,社会经济系统运行中所产生的物流、人流和信息流,为交通运输生产提供了必要的劳动对象,并且塑造了交通运输地域组合特征。再次,国家和地区的经济状况,为该地区运输业的发展和线路兴建提供不同程度的人力、物力、财力保证。所以交通运输条件总

① 马克思:《剩余价值学说史》,第一卷第 405 页.

是与国家和地区的经济发展水平呈正相关。例如发达国家美国 1988 年人均收

入为 19800 美元,每平方公里平均有 0.66 公里公路,平均 1.5 人拥有一辆小

轿车;而发展中国家印度人均收入只有 340 美元,公路网密度为 0.36 公里/

每平方公里,平均 734 人才拥有一辆轿车。

  1. 自然环境因素

交通运输业的生产是凭借天然的和人工的线路在运动中进行的,它涉及到很大的空间。自然环境对交通运输的影响是深刻的、复杂的。有些自然条件如水力、风力和空气的浮力等,是水运、航空运输等的不可缺少的辅助力; 有些自然条件如高山、大川则是交通运输布局的阻力,它影响交通线路走向、质量、投资和线路分布状况。交通运输业的发展,在很大程度上就是克服空间障碍、逐步向更大范围扩展的过程。但是地形和地质、水文、气候等自然条件对交通运输障碍的形式和程度各不相同。

交通运输的目标是多拉、快跑而投资少。这就要求陆上交通线路要平坦、顺直、坡度小、弯道少。不同地质地貌对交通运输布局影响差别极大。一般说无地质病害的平原地区有利于公路、铁路建设。同样标准的铁路干线的造价,平原地区只有山区的 1/2~2/3。在崎岖地形和地质病害地区,坡度和地质病害附加阻力很大。为保证线路技术标准,在地形起伏区往往需要削平山头,架筑桥梁,开凿隧道;在变质岩、石灰岩岩溶区、黄土区以及岩浆活动和地震频繁地区,要采取制止滑坡塌方、岩堆和崩堕等防护措施。所以,在陡峻的山岳地带和地质病害区布局平直的高标准的铁路和公路工程艰巨,造价昂贵。这就是许多国家的公路和铁路网主要集中在平原地区的基本原因。

水文对交通运输布局的影响,主要表现在三个方面:首先,天然河道是水运的基础,大凡径流量大、河网稠密的地方,水运通航里程一般较长;其次,湖泊、河道的水深、流速、流量等水文状况和河道曲率半径的分布状况, 有的利于通航,有的碍于航运。雨量少,河川水源不足,浮力小,就不利于通航;但洪水过猛,船舶航行所受的阻力过大,同样对航运不利。位于中高纬地区的通行河流,往往因冬季结冰而被迫终止航运;再次,跨河建筑物如不按水文情况设计,或者盲目提高建设标准,会浪费国家资金,或者麻痹大意,留下隐患。一般讲,陆路交通路面应高于当地有害洪水位。

台风、风暴和浓雾等天气现象,直接威胁海运和空运。特大台风和浓雾有时也影响铁路列车和公路汽车的正常运行。

  1. 科学技术因素

鉴于交通运输在人类生存系统中的重要地位,科学技术的最新成果总是优先在交通运输系统中得到应用,是交通运输业发展和布局的内在因素,具体表现为:

首先,技术促进了运输动力革命。最原始的运输,运具与动力是合二而一的,例如人力搬运和畜力驮运。随着技术的发展,产生了帆船和马车,实现了运具和动力的分离,成为运输史上最重要的革命。尤其是车轮子的革命, 使运输动力类型和结构出现了日新月异的变化。如铁路牵引动力从蒸汽机车到内燃机车、电力机车的发展,使交通运输业的布局有了明显改观。

其次,技术提高使运网伸展到更广阔的范围。本来沙漠是修建铁路的“禁区”,但是一系列防沙、固沙技术的成功,可以克服流沙对筑路和列车安全运行的威胁,使铁路能按照人们的需要伸向沙漠地区。人工运河开凿技术的发展,改变了天然通航河道的面貌,使航道伸展的范围和方向更适合社会经

济发展的需要。

再次,技术推动运输工具的大型化和高速化,加深了世界各地的经济联系。运输的目标是“多拉快跑”,核心问题克服距离和时间的阻力。随着科学技术的发展,运输工具运载量和速度空前提高。在运量方面,除铁路万吨长大列车以外,100 万吨级的超级油轮正在制造中。在速度方面,除超音速飞机应用外,法国、日本试制的磁力气垫火车的时速可达到 400~500 公里。

运输技术发展的一个综合结果,是缩短了两地之间的旅行时间,提高了世界各地的可达性,使世界成为一个密不可分的整体。例如从英国伦敦到爱丁堡的旅行时间,1754 年的马车运输需要十多天,1854 年的蒸汽火车需要16 小时,1979 年的高速火车只需要 130 多分钟(见图 6-3)。

  1. 交通运输对产业布局的影响

交通运输对生产布局的影响,主要指运费对产业区位的吸引作用。我们知道,生产费用包括原材料取得费、生产加工费和产品销售费三部分。其中原料取得费和产品销售费都受运输费用的影响。1948 年美国经济学家胡佛提出了一个在使用一种原料,生产一种产品,销售于一个市场的生产企业的最小运费模式(见图 6-4)。如果原料取得费用曲线高于产品销售费用曲线, 即原料在加工过程是失重的,总费用曲线在原料地 KM 处最低,企业布局于原料地较有利;相反,若原料在生产过程中是增重的,如酿酒业,则总运费曲线在市场 M 处最低,市场 M 就是企业的最优区位。由于图中总运费具有中间隆起的性质,胡佛认为终端区位优于中间区位。当货物由一种运输方式转向另一种运输方式时,一方面要增加转运装卸费,另一方面要损失运价递减率。这就造成转运点支付的费用急剧增长,企业建于此将减少装卸倒运费。所以港口、铁路枢纽便是发展工业的理想区位。当然,胡佛模型只是理论模型, 只能在其它条件相同的情况下才具有实用性。对常规的工农业生产来说,由于它们的生产特点和运费在生产成本中比重的差异性,交通运输对其布局的影响也不一致:

  1. 交通运输与加工工业布局

要考察交通运输对传统加工工业布局的影响,须将工业生产中消耗的原料、燃料的重量与产品重量加以比较,这个比率称为原料指数。根据原料指数的差异性,可将传统加工工业分为三类:

第一类:为原料指向工业,原料指数大于 1。属于此类的工业有冶金工业、制糖工业、榨油工业和水泥工业等,一般应以布局于原材料、燃料地为宜。

第二类:为市场指向性工业,原料指数小于 1。属于此类的工业有硫酸制造,及其它商品工业。它们所生产的产品重量大,运程短,一般应分布于消费区。

第三类:为无明显指向性工业,原料指数等于 1。运输条件对此类工业布局影响较小,分布于原料地与消费地连线上的任何一点均可。属于此类工业的有机床、农机、纺织、面粉等工业,它们对各地区生产力的综合发展具有重大意义。

近年来涌现出的以微电子、电子计算机、生物工程、光导纤维等为代表的新兴工业,产品具有轻、小、细、精的特点,产品价值高,可运性大,距离阻力影响小,但要求快速化,出现了“临空型”布局的新趋势。说明交通运输对产业布局的影响,是随着科学技术的发展而变化的。

  1. 交通运输与采掘工业布局

许多采掘工业部门的产品,体积大,价值低,可运性小,交通运输条件对它们布局的影响很大。

首先,交通运输影响矿物产地的开发顺序和开采规模。采掘工业分布必须以资源分布为前提。资源的开发次序和规模在一定程度上取决于它的产销区域的大小。产销区域愈大,资源愈可能以较大的规模优先开发。但是采掘工业产销区的大小主要取决于它的单位产品的成本和运输费用。可见,一个矿区开发次序和规模,主要受矿区对外交通条件的影响。交通运输条件好的矿区,必然得到优先开发,交通运输条件差而资源状况好的矿区,它的开发须以新建和改善交通线路为先导。一个位于消费区附近,交通方便的矿区, 即使是矿床质量较低,如发热量低的煤矿和含铁量低的铁矿等,也可能首先得到开发利用;相反,远离消费中心的矿区,交通不便,往往只有在它最有价值时适于开采。

其次,交通运输影响采掘工业分布的集中和分散程度。一般说,交通运输部门的劳动生产率的增长速度高于采掘工业部门时,由于运价降低,经济运距增加,会使采掘工业分布更加集中于一些开采条件优越的矿区;反之, 如果交通运输落后,运价便提高,经济运距缩短,则引起采掘工业布局分散的趋势。

  1. 交通运输与农业生产的区域化、专门化

农业生产的合理布局的任务之一,就是根据国民经济的需要,以及各地自然、技术、经济条件的可能性,实行生产的区域化和专门化,也就是依据自然的可能性和经济的可行性两个原则选择社会所需产品的实际生产区,最大限度地发挥地区优势,专门建立某几种农产品商品生产基地。在实现农业生产区域化和专门化的过程中,土地、热量、水分、光照等自然资源,以及劳动力、技术、资金等社会经济条件,只能提供可能性,要把这种可能性变为现实性,交通运输是关键条件之一。商品农产品的销售范围与它们的可运性成正比,与它们的生产成本成反比。在生产成本一定的前提下,运费越低, 运输条件越方便,产品销售范围越大,农业生产的区域化专门化越发达。美国大西洋沿岸的水果、蔬菜带、大城市周围的乳制品带,中西部的玉米带、大平原区的小麦带,它们的形成、发展和壮大都与市场需求和交通运输条件有密切关系。

  1. 交通运输变革与生产分布大势

科学技术的发展和交通运输革命,都给产业布局带来巨大的影响。19 世纪以船舶运输为主的时代,工业企业多分布在通航河流两岸。19 世纪后半期,铁路运输迅速发展,工业布局遂向内陆腹地深入,工业中心和大城市在铁路沿线和铁路枢纽地区陆续兴起。第二次大战后,公路汽车运输迅速发展, 轻工业,尤其是民用电子和电器工业纷纷在大城市周围公路网发达地区集中,乃是一种新的发展趋势。目前,随着船舶吨位的大型化,水运费用大幅度降低,沿河、沿湖、沿海建厂又受到人们的重视。随着交通运输条件的改善,产业布局选择空间日趋扩大,原料地对加工工业吸引力逐渐下降,包括冶金工业在内的许多加工工业开始了由原料指向市场指向的转变。新兴工业向航空港集中,形成“临空型”布局,是工业分布的又一新趋势。

(二)运网系统布局的地域类型

运输系统是多因素、多层次、多部门协调配合,共同实现客货位置移动

的一个有机整体。它的基本要素线路、动力、运具和终端设备,是运输能力的物质表现形式。它们的空间分布,都可看作点和线的两种几何图形,线路是条线,终端设备可看作点。运具和动力虽属于流动设备, 或运行于线路, 或停靠于港站,但也是属于某个终端设备所有的。经济地理学着重研究这些点和线的空间分布状态以及由这些点和线组成的运网系统的地域类型,进而探索交通运输布局规律。

  1. 运网中的线

运网中的线是指运具借以运行的天然的或人工的轨道和轨迹,是运输发生的最基本因素之一。

  1. 交通线路的类型和特点

地球表面的交通线路可分三种类型:

①一维空间线路。主要包括铁路、公路、等陆上交通线。运具只能循其既有线性轨道或轨迹行驶,受自然环境限制大。为克服地形等自然因素造成的运行阻力,提高线路行车速度和扩大货物通过能力,需经人工建造和整治。如遇上特殊困难地段,因造价高昂而需要绕道行驶,故一般回路指数(两点间线路长度与直线距离之比)大于 1,很难实现最短运输。

②两维空间线路。包括海洋航线和湖上航线,其活动范围是辽阔的海面和湖面,船舶可在其上面前后、左右自由行驶,并能以较大的曲线半径绕过暗礁,回路指数可接近于 1,能实现两点间较短航程。

③三维空间线路。如航空线,运具活动范围是广大的天空,飞机在那里可以上下、前后、左右任意升降和飞翔,不受陆上地形阻碍,回路指数等于1,可实现两点间直线运输。

除上述特征外,对于铁路、公路等陆上交通线来说,还有某些共同特点: 能反映线路位置和形态特征的长度、走向和起迄点;反映人工影响程度的线路质量标准和最大通过能力;由吸引范围和客货流量决定的它在统一运网中的地位。

根据线路的技术状况和经济运量,各种运输方式的线路都分为若干等级。例如:

前苏联铁路分五级,即:①一级铁路为国家铁路网中主要干线,在运营第五年和第十年每公里货运密度分别达到 1200 万吨公里以上和 2000 万吨公

里以上,一昼夜通过列车在 12 对以上;②二级铁路为路网中的一般干线,在运营第五年和第十年每公里货运密度分别达到 700~1200 万吨公里和1000~ 2000 万吨公里,每昼夜通过列车 5~12 对;③三级铁路为地方铁路,在运营第五年和第十年每公里货运密度分别达到 300~700 万吨公里和 500~1000 万吨公里,一昼夜通过的列车在 4 对以内;④四级铁路为地方支线,在运营

第五年和第十年每公里货运密度分别小于 300 万吨公里和 500 万吨公里;⑤ 五级铁路为工业专用铁路。

我国公路分五级,即:①高速公路,具有特别重要的政治、经济和国防意义,专供汽车分道高速行驶,并全部封闭控制出入,平均日汽车交通量达 25

000 辆以上;②一级公路,是连接重要经济中心和重要工矿区,可供汽车分道行驶并部分控制出入和部分立交的公路,平均日汽车交通量在 5000~ 25000 辆之间;③二级公路,为连接政治、经济中心或大工矿区的干线公路, 或运输繁忙的城郊公路,每昼夜平均汽车交通量为 2000~5000 辆;④三级公路,是沟通县及县以上城市的一般干线公路,日平均汽车交通量为 2000 辆以

下;⑤四级公路,为沟通县、乡、村,直接为农业运输服务的支线公路,日平均汽车交通量在 200 辆以下。

前苏联内河航道共分七级:①超级干线,平均水深在 3.0 米以上,航道宽 85~100 米,曲率半径 60O~1000 米;②一级干线,平均水深 2.40~3.0 米,航道宽 75~85 米,曲率半径 350~600 米;③二级干线,平均水深为 1.65~

2.40 米,航道宽 75~85 米,曲率半径 350~600 米;④一级地方水道,平均水深 1.35~1.65 米,航道宽 40~50 米,曲率半径 200~300 米;⑤二级地方水道,平均水深 1.00~1.35 米,航道宽 40~50 米,曲率半径 200~300 米;

⑥小河,平均水深 0.75~1.0 米;⑦小溪,平均水深在 0.75 米以上。

  1. 交通线路布局

交通线路的建设耗资大,费工时。在一定时期内修建哪些铁路、公路、管道,开辟哪些航线,必须从国民经济的需要和可能出发,进行周密认真的实地勘察和经济可行性分析。首先要在既定吸引范围内进行经济调查和科学的运量预测,掌握有关矿产和森林资源分布,工业、农业和运输网的现有水平与发展前景,人口分布、城市状况及其发展规划等方面的资料,科学预测它们的发展对运输的要求;其次,在满足预测的运输需要的前提下,根据当地的自然条件和运网状况选择最经济的运输方式和线路等级标准;第三,在确保拟定线路质量标准的前提下,根据自然条件上有利,技术上可能、经济上合理的原则,确定线路的经由和走向问题。

单一线路布局的最基本原则是耗费最小原则和交通流量最大流原则。耗费最小原则是指选择城市间的最短距离,而达到运输线路建设成本最低的线路。由于 A、B 两点间运行时间将会缩短,这样的线路不仅建设成本最低,用户费用也低。但以耗费最小原则建设的线路,不一定是距离最短的直线,因为要避免运输线路通过一个高建设费用障碍物,如市区、山峰和湖泊这时加长线路可以减少建设线路的总成本。当运输线路通过两个不同地区出现两种可供选择的建设成本和运输价格时,由于耗费最低原则的驱使,运输线路总是向低成本和低运价区位弯曲。交通最大流原则是指如果在 AB 线路上存在客运站和通过相邻小站时,可以产生更多的运量而满足运输的需要。很显然, 满足耗费最少的原则就要减少运输线路的长度,而满足交通流量最大原则时就是要延长线路的长度。因此最佳线路区位应在两原则之间寻求平衡(见图6-5)。

  1. 运网中的点

运网中的点,是指线路终端的港、站和枢纽。线路的运输作用是通过港、站、枢纽实现的,根据输送能力的差异,运网中的点分为港(站)、枢纽和综合运输枢纽三个等级规模。

  1. 车站(港)和枢纽

车站(港口)、枢纽的运输职能主要是通过专门的技术装备和建筑物办理客、货到发、中转的服务业务和运输业务,包括车、船停靠、编解,整修和上水、上油、上煤。

运网中以点为标志的终端设备,其外部景观特征和功能因运输方式而异。铁路车站按其技术业务性质,可分编组站、区段站、中间站(包括会让站、行越站)若干等级。铁路枢纽是几条干线相互交叉衔接地区所修建的一个联合车站或几个专业车站,以及连接这些车站的线路和设备的统一体。根据铁路枢纽中线路和车站设备的组合形态,铁路枢纽分为一站枢纽(鹰潭)、

十字形枢纽(徐州)、三角形枢纽(广州)和环形枢纽(长沙)等类型。

公路的车站、枢纽同铁路有某些相似性,但由于汽车运量小,行动灵活, 货运装卸可以不在车站进行,故其车站、枢纽的设备较铁路简单得多。

港口是港地、航道、外堤、码头、库场、起重机械、交通联络线等各种建筑物、构筑物和设备的统一体,是水运的起点和终点。港口分类方法很多, 按用途,分为商港、军港、渔港和避风港四类;按其所在的地理位置又可分为海岸港、岛港、河口港、内河港等。无论哪种港口,其经济价值之大小, 往往取决于如下几种因素:港口经济地理位置;港口腹地大小及其经济发达程度;港口的自然条件(图 6-6)。例如世界第一大港荷兰鹿特丹港,地处莱茵河和马斯河入海口,直接与大西洋相通,是欧洲的门户,除荷兰之外, 西欧等重要工业区都在它的吸引范围之内,并有四通八达的铁路、公路、内河航道与内地许多重要城市相连,港内港阔水深,两岸有 35 公里长的码头和500 亩供远洋轮船使用的港池,可同时停靠万吨以上船舶 350~380 艘,30 万吨级的超级油轮可自由出入;从这里出发的 180 多条航线连接世界上 300

多个港口,每年有 3 万多艘远洋轮船在此进出,港口全年吞吐量最高可达 3 亿吨以上。

图 6-6 港口区位示意图

航空港又统称机场,它拥有执行客货运输业务和保养维修飞机的全套构筑物和设备,是航空运输活动的基地和线路枢纽。按其使用性质,可分为军用机场、民用机场、体育用机场和农用机场等类型;按飞行站之间的距离, 可分为国际航空港、国内航空港和短距离机场等类型;按其设备情况可分为基本航空港和中途航空港,前者配备为运输及其所属机群服务的全部设备, 后者则专供班机短暂停留、上下旅客及装卸货物。

航空港由飞行区、服务区两部分组成。前者均配备有供飞机起落的跑道、滑行道的小场地和临降地带,后者设有为机场工作人员、旅客、邮件、货物服务的建筑物以及为指挥飞行、通讯联络、发布信号、技术保养修理服务的构筑物与设备。

  1. 综合运输枢纽

综合运输枢纽是指两种以上运输方式衔接地区,共同办理长途、短途、城市和企业内部客货运输所需要的各种运输设备的统一体。枢纽内既有各种运输方式的客货到发,也有同一运输方式的客货中转以及不同运输方式的客、货联运,是统一运网中的心脏。综合运输枢纽的类型有如下几种:

①铁路—公路运输枢纽:主要由铁路枢纽和公路枢纽组成,前者为运网骨干,后者为前者集散货物和输送旅客。

②水路—公路枢纽:由内河码头或海港与公路枢纽相配合而成。在海港

—公路运输枢纽内一般以海运为主,公路起为海港集散客货的任务;在内河

—公路运输枢纽中,河运与公路的作用视枢纽构成与经济状况而定,或公路枢纽为主,河运为公路干线集散客、货;或河运发达,公路为河运服务。

③铁路—水路—公路运输枢纽:它又可分为三种类型:由海港、铁路、公路组成的综合运输枢纽;由内河码头、铁路、公路构成的综合运输枢纽; 由铁路、海港、内河码头,公路构成的综合运输枢纽。在这些枢纽中,铁路、海运起骨干作用,河运和公路担负为铁路、海运集散客货的任务。

  1. 运网中点的布局

车站、港口、航空港以及它们相结合的枢纽,尽管它们的职能和规模有

很大的差别,但都是运网中的结节点,在布局上有许多共同要求:①要与城市规划和工农业生产布局相适应,既要满足和方便运输,又要防止它对城市和生活的干扰;②要保证港、站、枢纽对自然环境的要求,尽量节省建设成本。港、站、枢纽占地较多,如一些最大的世界性航空港占地达 1000~4000 公倾,一般国际港为 700~900 公顷,国内航空港亦需 200~500 公顷。既要保证有平坦开阔的空间,并避免受各种地质病害和洪水位的影响。对港口来说,还需考虑航行和停泊条件,须有短、直、深、少淤积的入港航道,要有供船安全抛锚、系泊以及装卸、倒驳的足够广阔的水域和深水岸线,要防止潮差、冰冻、雾日和能见度差、泥沙回淤、波浪潮夕冲击等自然条件影响, 保证一定规格的船舶不分季节、昼夜能迅速、安全地进出港口。航空港还要注意风向、风速、能见度的影响,并要有 3~4 公里的临降区,在此范围之内不应有高层建筑和其它障碍物;③要位于运网中的总运费最低点,并根据它们在统一运网中的地位和作用,吸引范围运量和运输特点,合理安排枢纽能力和设备,以满足运营要求;④既要保证港、站、枢纽与城市的联系,又要注意城市环境。铁路和公路的车站枢纽一般应布局于城乡结合部。机场与城市的运输联系的时间最好是 30 分钟,最多不宜超过 1 小时,并应布置于城市盛行风向两侧,避免飞机起降时穿越城市上空。

  1. 运网系统及其功能

目前世界铁路、公路、内河航道总里程达 2373.5 万公里,它们彼此衔接, 构成一个宏大的运网系统。

  1. 运网系统的类型及其形态特征

运网系统即运输网络,是交通图中点以及点和点的连线的集合,国家或地区互相交叉衔接的各类交通运输线路的总称。与区域经济活动规模相适应的运网系统,既是运输能力的标志,又是空间社会经济面貌的一面镜子。探索不同经济水平下的运网类型及其功能,是当代经济地理研究的重要课题之一。

运网系统的类型是多样复杂的。一个国家或地区的运输网络由三维非平面网络(如管道网、航空网)和两维的平面网络(如铁路网、公路网、内河航道)构成。就平面网络而言,根据它在发展过程点线的组合状况,可分为四种类型(见图 6-7):

①孤立径道网络:它的特点是交通图中仅有两个点被一条线路所连接, 是最简单的,代表萌芽时期的运网类型;

②树状网络:主要特点是交通图中线路数目少于点的数目,任意两点间都有,并且仅有一条线路连接。两点之间的往返交通,只要通过一条线路实现,即必须是原道而来,原道而去,代表早期发展中的运网类型;

图 6-7 运输网络类型示意图

③回路网络:特点是交通图中线路数目正好等于点的数目,仅有两个端点间存在两条交通线,有较高的运网效率,代表发展中期的运网类型;

④格状网络:交通图中线路数目大于点的数目,有多个闭合环路和很高的连通效率,代表成熟时期的网络类型。

运网系统的扩展,是与区域经济发展同步进行的。美国 E·塔费(Edward Taaffe)根据加纳和尼日利亚的资料提出发展中国家运网发展的 6 个阶段(见图 6-8):第一阶段由新殖民住宅区和小港口组成,它们的腹地有限,除传统的捕渔业和偶而出现的商船贸易外,这些分散的新居民点之间很少有横向

联系;第二阶段,伴随贯穿内地的铁路缓慢伸展,在内地矿区和人口中心形成比较重要的居民点,随着贸易的增长,由铁路贯穿的最好港口运输专业化得以发展;第三阶段,交汇于主要港口和内地中心的铁路支线有了显著发展, 相当数目的一批居民点在通往内地的铁路干线中发展;第四阶段,在中间的结节上形成支线网络,主要港口、内地中心和中间居民点之间的横向联系发生,为数众多的内地城镇相继出现;第五阶段,完善的内部联系开始显露出来,围绕港口、内地中心和中间结节点的铁路迅速增长并逐渐联系起来:第六阶段,区域经济日趋发达并且成为一个有机整体,大大小小的中心地由纵横交错的铁路系统联系在一起,最高级的干线联系着更大、更重要的经济中心。

当然,任何地区的运网扩展都是循序渐进、继往开来的,上述的六个阶段只是运网发展中具有典型性的六个侧面。

  1. 运网系统的功能分析

运网的功能即运网的通达性,取决于运网中点和线的数目、组合和空间连接状况。测量运网功能的方法很多,比较普通、简便的度量指标有运网密度、运网连接率、运网通达性和交通中心地等。

运网密度是衡量地区交通运输发达状况的最普遍的指标,它是地区各类交通线路的总长度与地区总面积之比值。运网密度愈大,地区交通运输通达性愈强;反之,地区交通运输通达性愈差。运网密度指标的缺点是只能用来概略比较地域间运输水平的差异,不能回答运网中点的连接状况和它们的通达性。

运网的连接率是指交通图中点与点之间连线的数目与点的数目之比值。美国经济学家伦斯基(R·J·Ransky)研究出一个表示运网连接程度的最简单的指数,叫β指数(即连接率),其公式为:

β(连接率)=E(运网中线路数)/V(运网中点的数目)

网络中β指数愈大,连接情况愈好。对于线路数目小于或等于点的数目的网络,β指数在 0~1 之间。一个以单一回路连接的网络,β指数为 1。一个包含几个回路的复杂运网,它的β指数必然大于 1,表示出高度通达性(见图 6-9)。

运网中某一点的通达性是指网络中该点到其它各点最短径道所经过的线路数目的总和,其表达式为:

n

Ai = ∑Dij

j=1

式中 Ai 表示 i 点的通达性,其值愈小,通达性愈好;j 代表交通图中 i 点以外的其它点的数目,其值等于 1,2,3⋯n,Dij 表示 i 点到 j 点最短径道所经过的交通线路的数目。很显然,运网的连接程度愈低,通达性愈差; 连接程度愈好,通达性愈好。高度工业化地区运网的通达性均较落后的乡村高。利用表示交通图(只考虑连接关系,不考虑线路长度和方向)的矩阵, 有助于理解网络的通达性。图 6-10 是瑞士的铁路交通图,表 6-1 是代表图

6-10 的连通矩阵。矩阵中的元素代表相关两点最短径道所经过的交通线路的数目,每一行的总数就代表相应点的通达性。由矩阵可知,伯尼尔和苏黎世的通达性指数为 8,数值最小,通达性最好;圣加伦和贝林佐纳通达性指数均为 13,数值最大,通达性最差。

表 6-1 瑞士铁路网络的连通矩阵

地名(缩写)

圣 苏 巴 伯 桑 布 贝

n

∑dij j=1

0 1 2 2 3 3 2

13

1 0 1 1 2 2 1

8

2 1 0 1 2 2 2

10

2 1 1 0 1 1 2

8

3 2 2 1 0 1 3

12

3 2 2 1 1 0 3

12

2 1 2 2 3 3 0

13

运网中的交通中心,可用网尼克指数来确定。一个点的网尼克指数,表示从这个点到运网中最远一点的最短径道所经过的线路数目的和。在一个运网中,网尼克数最小的点就是该运网的交通中心。有时网络的交通中心在一个以上。从瑞士的铁路交通图可看出,圣加伦、贝林佐纳、巴塞尔、洛桑和布里克的网尼数均为 3,而伯尼尔和苏黎世的网尼克数均为 2,故伯尼尔和苏黎世是瑞士铁路运网的交通中心。这种情况,在连通矩阵中很容易看出,每一行中数值最高的元素就是该点的网尼克数,从所有网尼克数中取最小的数,与其相应的点就是该网络的交通中心。

掌握以上几种指数,我们便可分析对比各国各地区运网的动能及其发展状况。

(三)各种运输方式的经济评价

运网系统的基本职能是改变人和货物的空间位置。由不同线路和终端设备构成的各种运输方式,输送客货的方式和功能各不相同。社会经济系统对运输的要求是综合的和全面的。首先,要求运载量大,劳动生产率高,成本低,投资少,既能以足够的运量满足经济增长的需要,又能最大限度地节省运输开销;其次,要求尽快的送达速度,既能减少物资积压,加速流动资金的周转,又能在时间上满足人们对商品的需要;再次,要求尽可能保证持续不断的运输,以及运输的安全性和舒适性,以保证各种生产和社会活动有条不紊地持续进行。各种运输方式在技术经济上各有长短,都有最适宜的使用范围,必须妥善组织安排,合理地协调使用。

  1. 铁路运输

铁路运输是由铁路、车站枢纽设备、机车车辆诸要素协调配合,共同实现客货位移的现代化运输方式。从 1825 年 G·斯蒂芬森制造的蒸汽机车在英国斯托克顿——达灵顿铁路上试驶成功后,从 1840~1900 年世界各国先后出现“疯狂”的筑路高潮,并使铁路运输成为居统治地位的运输方式。之后由于公路运输和水路运输的强烈竞争,铁路运输下滑。进入 60 年代,随着资源大规模开发和铁路运输的高速化、重量化,铁路又出现复苏趋势,目前世界仍有 130 余万公里的铁路,仍然是当代最重要的运输方式之一。

铁路在陆上运输中的骨干作用,归功于它固有的独特的能够减少运输阻力的钢制轨道所带来的许多优势:

  1. 牵引重量大

机车的牵引力是动力和线路状况的函数。在 4‰的坡道上,蒸汽机车、内燃机车、电力机车的牵引力分别为 4100 吨、5700 吨和 5500 吨,国外内燃机车和电力机车最大牵引力可达 7000~8000 吨;

  1. 输送能力强

输送能力取决于机车、线路和管理状况。在 6‰的坡道上,蒸汽机车、内燃机车和电力机车的年输送能力分别为 1280 万吨、1520 万吨和 2000 万吨,在复线自动闭塞的线路上,年输送能力可达 7000~8000 万吨。

  1. 长途运输成本低

运输成本与运距、运量以及运输密度成反比。铁路运输的重载和高密度, 决定它得以保持较低的运营支出。一般说铁路运输成本比河运和海运要高一些,但比公路和航空运输要低得多。美国铁路运输成本分别为公路汽车的 1/7 和航空的 1/18。

  1. 运输连续性强

它凭借独特的钢制固定轨道,能克服自然条件的种种限制,保证一年四季、昼夜不停的连续运输。但是铁路运输耗资大(每公里造价 250~400 万元)、短途运输成本高(在 100~400 公里范围之内铁路成本可能高于汽车运输),它的速度低于航空运输,运载量低于水路运输、灵活性不及汽车运输。

为了提高竞争能力,本世纪 60 年代以来,铁路运输开展了以提高运载量和运行速度为中心的运输革命。除了采用集装箱运输和组织万吨“长大”列车以外,西欧、日本、澳大利亚主要致力于高速铁路的建设。利用“气垫” 列车和磁浮列车,可使行驶速度达到 200~480 公里。在法国已有时速为 210 公里的巴黎——里昂高速铁路、时速 270 公里的巴黎至大西洋、巴黎至北方的三条高速铁路。1984 年,法国、德国、比利时、荷兰、卢森堡等国批准了西欧高速铁路方案,届时将通过 2.67 万公里的高速铁路将巴黎、布鲁塞尔、阿姆斯特丹、科隆、伦敦联系在一起。铁路运输的地位又有所回升。

显而易见,铁路运输最适合于大宗、笨重物资如煤炭、矿石、建材、粮食等货物的中长距离运输,也适合于要求准时到达的大批量旅客和日用工业品的长距离移动。

  1. 公路运输

公路汽车运输是发展最快、应用最广、地位日趋重要的一种运输方式。自 1885 年德国 K·本茨制成以内燃机作动力的汽车以来,汽车运输迅速发展, 逐渐成为铁路运输的强大竞争对手,在某些国家它已取代铁路运输,在运输中占主导地位。目前世界各种汽车保有量达 3.5 亿辆,公路总长 2000 余万公里,其中 3/4 集中在西欧、北美和亚洲。汽车运输迅速发展,是与它独特的优点紧密联系的:

  1. 公路汽车运输具有直达性,有门对门的特点

汽车运输的直达性可转换为三个效益,即:距离差效益,主要指汽车运输可以抄近路,而使运距少于铁路和水运;时间差效益,指公路汽车运输的送达速度比铁路、水运快而带来的经济效益;质量差效益,主要表现为汽车直达运输只要一装一卸,货物损伤少,而铁路运输通常需要多装多卸,货物损伤要大得多。

  1. 汽车运输机动灵活

汽车运输以一人一车为基本特点,体形小,操作方便,又无需铁路那样的专门轨道,对各种自然条件有较强的适应性,机动灵活,农村运输、城市

内部运输、城乡联系、铁路和水运港、站旅客和货物的集散,日用百货和鲜货的定期运输,主要由汽车承担。

汽车的主要缺点是:运载量小,单车运量在美国也只有 20 吨左右;劳动生产率低,成本高。在前苏联,前者分别为铁路和海运的 1/9 和 1/42,后者分别为铁路和海运的 16 倍和 18 倍。因此,不适于运载大宗、笨重物资。随着科学技术和汽车工业的发展,第二次世界大战以后汽车运输大有改

善。西欧、北美国家推行汽车吨位大型化和汽车运输系列化,使单车运载量和列车运载量分别达到 40 吨和 100 吨,汽车运量小的缺点有所克服。为了提

高行车速度和解决车流拥挤、堵塞,具有双重通道、全封闭、车速可达 120 公里以上的高速公路迅速发展。因此汽车运输能在短途甚至中长途运输中与铁路展开激烈竞争,并在部分国家取得明显优势。

  1. 水路运输

水路运输包括内河运输和海洋运输两种形式,由船舶、航道、港口、泊位诸要素构成,凭借水的浮力与机械动力实现客货位移,是历史最悠久的一种现代化运输方式。从 1807 年 R·富尔顿制造的世界第一艘蒸汽机驱动轮船在哈德逊河下水以来,水路运输借助水的浮力的优势曾占据世界运输的主导地位。随着铁路、公路汽车运输、航空等现代化运输方式的蓬勃发展以及随之而来的运输竞争,水路运输因受自然环境限制大,一直处于不利地位。当前随着集装箱运输和船舶吨位大型化,水路运输又受到重视。世界仅内河航道就有 250 多万公里,存在 6 个内河水运系统:欧洲中部和西部河流系统; 法国北部河网;伏尔加一顿河河网;亚马逊河网;巴拉圭河网;中国河网。水运的基本优势是:

  1. 线路投资少

江河、湖、海为水运提供了天然、廉价的航道,只要稍加治理,建立一些轮船泊位和装卸设备,便可供船只通航。据估计,内河航道单位基建成本只有公路的 1/10,铁路的 1/100;

  1. 运载量大

因受惠于水的浮力,水运比其它陆上运输有较大的载运量。内河驳船运载量一般相当于普通列车的 3~5 倍。最大的矿石船可达 28 万吨,超巨型泊轮可达 50 万吨级。

  1. 运输成本低

由于线路投资少和运载量大,美国内河航运成本分别为铁路运输和公路汽车运输的 1/5 和 1/35,海运分别为铁路和公路运输的 1/8 和 1/53。

水运最大的弱点是受自然环境限制大,主要是:灵活性差,水运网的分布是自然结果,往往与运输的经济要求不一致,而且很少能直线行驶;灵活性差,航道往往因河流枯水、冰冻以及大风和浓雾而要中止交通;送达速度慢,船舶的技术速度慢(只有汽车的 1/2,火车的 1/3),在港停泊的时间长(约几天到十几天),有些货物要几个月甚至半年才能送到用户手中。因此,水运最适于大型、笨重、大宗货物的长距离运输。但在承运的货物上, 水运与铁路运输有一定分工,前者更适于煤炭、矿石、谷物散货运输,后者则适于承运需要迅速、准时到达、并以捆包成件的货物为主。随着集装箱运输的发展和船舶的大型化、高速化,水运条件大大改善,在西欧北美的一些国家,水运占有相当重要地位。

  1. 航空运输

航空运输是由飞机、机场、导航设备诸要素协调配合,共同实现客货位移的最快速的一种运输方式。从 1903 年内燃机为动力的飞机首飞成功以来, 以飞机为运具的空中联系在 80 多年内有了惊人发展,从 1950~1988 年间, 美国和法国的航空运输货物周转量分别增长了 36 倍和 114 倍。世界航空网呈密集的带状,横贯北半球中纬地带,并由此纵向延伸至南部三大洲。航空网最密集的地区是欧洲西部、美国东部、加勒比海和东南亚。伦敦、巴黎、莫斯科、卡拉奇、曼谷、北京、香港、纽约、东京等都是重要的航空辐射中心。

航空运输最大的优点是:

  1. 速度快

具有先进性能的民航飞机,如波音 767、747、空中客车等,飞行时速都在 1000 公里以上,这是其它运输方式望尘莫及的。

  1. 径路短

航空运输是在三维空间进行的,它几乎不受地面任何障碍物的影响,能实现两点间的直线运输,并可以到达别的交通工具不能到达的地方。

  1. 基建成本低

开辟一条 1000 公里的民航线路,需投资 5 亿元,占地 1 万亩。而新建一

条同样长的铁路需要投资 20 亿元,占地 4.5 万亩。

  1. 客运能力大

一列从北京至广州的火车,四天往返一趟,可载运旅客 2000 人左右。而

一架 300 座的波音 747 飞机,4 天往返 8 趟,就可载运 4800 人,为客车的两倍多。

航空运输有两大缺点:第一,运输成本高,运价昂贵。由于飞机造价高

(每架波音 747 飞机价格为 1.5 亿美元),飞行消耗高级燃料多(人·公里

燃料消耗约为汽车的 10 倍,火车的 6.6 倍),运载量较小(最大飞机载重量也只有 40~70 吨),因而它的每吨公里运输成本相当于公路汽车运输的 7 倍,铁路的 18.6 倍,水路的 146 倍;第二,受天气状况限制大。航空运输主要受惠于空气的浮力,所以气象状况是最大限制因素。早期的飞机机型小, 速度慢,燃料容积小,只能在低空飞行,暴雨、大风均使飞行受阻。第二次世界大战后飞机性能得到显著改善,而且人们还用雷达、除冰设备、夜航标以及各种辅助设施同恶劣天气作斗争,由天气限制和支配航行的现象比以前大有改善。尽管如此,在冰、飘尘、暴雨和其它异常天气时,飞行仍受干扰, 甚至造成事故。这些缺点在很大程度上限制了航空运输的广泛应用。在一般国家它只是担负大城市间和国际快速客运以及贵重、紧俏、保鲜、急救等物资和报刊、邮件的运输。

  1. 管道运输

管道运输是运具与线路合二为一的一种新型运输方式。它既可以输送液体和气体(如石油、天然气),又可输送固体物资(如煤炭、矿石、建材等)。在中国,大约 5000 年前就已利用粘土与石块构成的管道长距离供水。现代的管道运输是伴随石油的开发利用发展起来的。1861 年美国建成世界第一条输油管道(木制),之后各种口径的输油管道迅速在世界各地敷建。到目前为止,全世界输油管道已有相当数量。著名的有:前苏联友谊输油管道(5237 公里)、美国科洛尼成品油管道(4613 公里),加拿大油气管道(8500 公里)、前苏联西伯利亚—西欧输气走廊(6 条线路总长 2 万公里),阿尔及利亚—

意大利输气管道(2506 公里)沙特阿拉伯原油管道等。1957 年美国建成世界第一条输煤管道(175 公里),之后英国、法国、前苏联、澳大利亚也相继建成口径不等的煤炭、石灰石、矿石输送管道。目前世界固体管道共有 110 条,总长 1 万多公里。世界管道总长的 87%以上集中在美国和前苏联。管道运输具有如下优点:

  1. 连续性好

它受自然条件影响小,可保证一年四季昼夜均匀运输。

  1. 运输量大

例如美国阿拉斯加原油管道口径为 1210 毫米,每年输送原油达 1 亿吨。

  1. 运价便宜

美国管道运输每吨公里的运输成本相当于铁路的 21%和公路的 5%。

  1. 管理方便

英国管道运输货运量占总货运量的 18.2%,而从业人员只占运输从业总人数的 0.7%。

管道运输的主要缺点是修建管道、加油站和贮油器都要耗费巨额投资。此外,管道线路一经敷定,运量无调节余地,运输弹性小、灵活性差。但是管道运输仍不失为输送液(气)体货物最好的运输方式,堪称名符其实的能源输送者。

(四)运输部门的合理构成

运输系统的部门结构,是指满足一个国家或地区经济发展需要的各种运输方式的合理组合和它们各自所承担的运输任务的数量比例(参见表 6-2)。运输系统的部门结构,取决于如下三方面要求:

①由国家或地区自然和经济环境所决定的运输系统的特征,它决定选择哪些运输方式的可能性;②国家或地区经济系统所产生的运输对象的特征, 它对运输规模、运输时间和运输速度都有具体要求;③在保质、保量完成运输任务的前提下,保证获得最好的运输经济效益。在既定的运输系统和运输对象的前提下,运输系统部门结构的核心,是根据各种运输方式的技术经济特点确定各自的合理使用范围,并以此选择运输方式和确定运量分配比例。各种运输方式在技术经济方面各有长短,它们的运输能力和作用,制约着各自的适用范围(见表 6-3)。

表 6-2 前苏联运输部门结构

部门周转量

铁路

公路

内河

海洋

航空

管道

合计

绝对值(亿吨公里)

38247

1410

2530

9686

34.1

27935

79842.1

比重(%)

48.0

1.8

3.2

12.0

0.04

35.0

100

绝对值(亿吨公里)

4022.5

4706

55.7

23.0

2042

10849.2

比重(%)

37.1

43.4

0.5

0.2

18.8

100

表 6-3 各种运输方式技术经济特征比较

运输方式

基建投资

运载量

运价

速度 连续性

灵活性

劳动生产率

线路

运具

铁路

5

1

2 3 2

1

3

3

河运

3

3

3 2 5

5

4

2

海运

1

2

1 1 4

4

5

1

公路

4

4

4 4 3

2

1

5

航空

2

5

5 5 1

3

2

4

注:表中数字表示优劣次序.

影响运输方式使用范围最重要的因素,是由装卸费和线路运行费构成的总运费。装卸费不受运行里程的影响,相反,长途运输可将装卸费分摊到比短途运输更多的里程上。这就使长途运输每公里的平均运费低于短途运输。由于各种运输方式的装卸费和线路运行费都不是整齐划一的,因此各种运输方式(如铁路、水路、公路)总运费与运距关系的比率也各不相同(见图6-11)。如公路汽车运输装卸费用低而运价高,水运装卸费用高而运价低, 这些交点(如 A'和 B'点)在横坐标上的投影 A 和 B,就是各种运输方式合理使用范围的分界点。在 OA 范围内,汽车运输的总费用最低,适于短途运输; 在 AB 范围内,铁路总运费最低,适于中长途运输;在 B 以外,水运总运费最低,适于长途运输。至关重要的是确定始发点 O 到 A 和 B 的距离。美国经济学家胡佛曾求出从始发点 O 到 A 和 B 的距离分别为 56 公里和 608 公里,这就是说,在 56 公里以内,汽车运输最经济;在 56~608 公里范围内,铁路运输最合理;在大于 608 公里范围内,水路运输最经济。很显然,分界点 A 和 B 是随运输条件的改善而变化的,但是胡佛发现的这个规律是客观存在的。

由于各国的自然环境、经济状况和运网系统的特征不尽相同,世界各国没有相同的和一成不变的运输结构。尽管如此,现在各国运输结构的变化仍有某些共同特点:①铁路运输地位急剧下降,在许多国家它已丧失了在运输中原有的统治地位。例如,美国 30 年代铁路货物周转量和旅客周转量分别占运输总量的 75%和 77%,到 1985 年分别下降到 37.2%和 3.8%;②早先作为运输辅助部门的航空和管道运输的相对地位有了显著提高。1987 年前苏联的管道货物周转量和航空客运量分别为运输总量的 35%和 18.8%;③汽车公路运输的地位迅速提高,在许多国家它已取代铁路运输一跃而为运输中的主力。日本的公路汽车旅客周转量和货物周转量分别从 1950 年的 15.1%和59.1%,上升到 1985 年的 64%和 90.1%;④水路运输重新受到重视,在运输中的地位日趋重要。美国 1930 年水运货物周转量占总量的 17.4%,到 1985年已上升到 23.7%;⑤集装箱运输蓬勃发展,运费结构和运输时间发生了深刻变化。集装箱是 60 年代以来迅速发展和广泛应用的一种运输工具,是将大小不等、难装卸、易损坏的另担货物集中装到一种特制的、能反复使用的货箱里,以便于机械化装卸和在水陆联运时避免货物倒装。集装箱运输最大的优点提高了货物装卸效率,据计算,货轮每个工班每天只装卸 740 吨,而集

装箱一台吊机可装卸 8400 吨。这就使轮船在港停泊时时间由 7 天减少到 1 天,从而大大降低了运输费用。例如目前美国货轮每吨装卸费需 15~20 美元,而集装箱货物只有 2~3 美元。美国、日本、英国、澳大利亚、瑞典等国

是世界主要海上集装箱运输国。吞吐量 200 万吨以上的港口有鹿特丹、香港、

高雄、纽约、新加坡、神户等。1968 年世界海运集装箱 6.5 万个,船 116 艘,

1983 年分别发展到 93 万只和 836 艘。

(五)货流与合理运输

货流是运输的对象,合理运输则是交通运输部门追求的根本目标。它们均在运输布局中点重要地位。

  1. 货流
  1. 货流种类及其分布

货流是指货物在地域上的定向移动。很明显,货流是同运输过程一道发生的。构成货流的基本要素是:货流的数量和规模;货流的收点、发点和距离;货流的方向。货流的计量单位是吨公里方向。在交通线上某一地段的货流量叫货流密度,它是该线路上一年内通过的货物周转量与该线路长度的比值。

货流的种类繁多。从货流移动的方向看,有上行货流、下行货流;从货流的内容上看,有品名货流。我国铁路运输把货流分为 12 个品名——煤炭、原油及其制品、金属矿石、钢铁及其制品、矿物性建筑材料、木材、棉布、粮食、盐、植物油、棉纱布、其它;从货流移动的区位上看,有区内货流(收发点在同一区域)、区间货流(只有收点或发点在同一区域)、过境货流(收点和发点均不在本区)等;从发展的观点看,有历史货流、现状货流和规划货流等。

货流的分布取决于人口以及生产和消费的地理分布。因此货流主导流向有三种形式:自森林、矿山→工厂和消费市场的流向;自工厂、农场→消费市场的流向;自工厂→工厂的流向。由于城市既是人口集中场所,也是工业生产集聚点,所以各级城市都是货流的集中区位。需要指出的是,货流在空间和时间上的分布是不平衡的。前者由于生产的地区分布不平衡而引起;后者成因较为复杂,一是运输方式的季节性所致,如纬度较高地区的内河和海上航道往往由于冬季冰冻而被迫停航;另一种是由区域生产和消费不平衡引起的。如一些货物生产具有季节性,而消费在全年却是均衡的;而另一些货物生产比较均衡,消费却有季节性;另一些货物生产和消费均有明显季节性。此外,各类货物的产销状况、供应范围、新企业投产、运输条件变化等,也都会引起货流的变化。

  1. 货流预测

货流是运输的出发点和归宿。交通运输布局,首先要预测其客货流发展趋势,并以此作为选择运输方式和线路质量标准的基本依据。货流预测最常用的方法有两种:

①指标系数预测法

主要是根据货运量和国民经济主要指标之间的比例关系预测货运量,其表达式为:

U=β·G 式中 U 为预测的货运量,G 为预测年度主要经济指标;β为指标系数,即某一主要经济指标与货运量的比值。

②运输系数预测法

它主要是根据主要物资每吨产品产生的运输量预测未来运量的,其表达式为:

n

U = ∑ai Pi

i= 1

式中,U 表示预测基年货运量;Pi 为某一种主要物资年产量;α为某一种主要物资的运输系数,即该物资每吨产品所产生的运量。很显然,只要知道预测年度各类物资的总产量和运输系数,便可求出该年度的总运输量。

  1. 合理运输
  1. 合理运输概要

合理运输的目的,是以廉价、质佳的运输,最大限度地满足国民经济对运输的需要。它不仅取决于社会生产方式,也深受产业布局、自然条件、运输线路状况和运输技术水平的影响。由于产业布局的继承性和复杂性以及运输组织艰巨性,导致各种不合理运输问题。

  1. 不合理运输的种类及成因

合理运输总是与不合理运输相对立而存在的。要实现合理运输,有必要了解不合理运输的种类和成因。最常见的不合理运输有:①对流运输。主要指相同的或可以互相取代的货物在同一线路或流向上的相向运输,是无计划运输中最常见的一种不合理运输;②重复运输。指产品输入那些本身生产该种产品,而且数量等于或大于自身需要的地点的运输;③迂回运输。指不采用便捷交通线路的运输。④过远运输。指附近有某种货物,却要从超过合理货流图规定的范围(距离)以外的远距离地区输入的运输;⑤短途运输。指在短距离运输中不采用适合于短途运输的汽车运输,而采用适合于长途运输的铁路运输和海运方式,造成严重浪费的运输。此外,在我国目前情况下, 长途运输弃水(运)走陆(运),弃铁(路)走公(路),也属不合理运输之列。

不合理运输产生的原因是多方面的:生产分布的不合理可能造成原材料、半成品的不合理流动;地区产销不平衡和信息不灵可能造成商品对流运输、过远运输和重复运输;某种运输方式远不能满足运输需要,可能导致迂回运输和短途运输;人们对运输方式特点和适用范围的认识不清,或者由种种原因确立的不合理的产销联系,都可能造成货物的不合理流动。

不合理运输尽管类型多种多样,但均产生两个严重后果,即:①引起多余的行走公里,浪费了运力,增加了运输费用。据我国有关部门粗略估计, 仅铁路部门不合理运输货物一年就有 4000~5000 万吨,托运部门为此多支付的运输费达四、五亿元;②延长了运输时间,积压了在途物资,延缓了国民经济流动资金的周转,贻误了生产时机。

  1. 实现合理运输的途径

实现合理运输,乃是交通运输部门面临的一个极其重要的理论问题和实践问题。在社会主义制度下,实现合理运输的根本途径是合理布局产业,大力发展综合运输,科学合理地调配运量,做好产、运、销平衡。

①合理布局产业

从经济意义上说,社会生产总费用最小的产业布局,就是合理的产业布局。影响产品生产费用的因素很多,其中运输费用往往占有相当比重。根据国外统计,在社会产品的最终成本中,运输支出约占 10~30%以上。所以, 在社会生产条件相同的条件下,合理的产业布局能保证运费支出达到最小的程度,使生产地、原料地、燃料地和消费地尽可能在地域上结合起来,有效

地降低单位产品的运输消耗,消除过远运输和原料、燃料、成品之间的对流运输。

由于产品运费支出取决于如下三个条件:由技术水平决定的单位产品的原料、燃料和材料的消耗额;运输距离;运输条件。因此,从运输的观点看, 产业合理布局原则有三条;即:第一,使生产接近原料地、燃料地和消费地, 尽可能缩短货物运输距离;第二,使生产接近便捷的交通线,或者尽可能支出便宜的运费,或者尽量缩短运输时间;第三,尽可能沿河、沿湖、沿海建厂,充分发挥水运运量大、运费便宜的优势。

②大力发展综合运输

国民经济的运输任务是由铁路、公路、水路、航空、管道等运输方式共同完成的。各种运输方式在技术、经济上各具特点,各自适应于一定的自然环境和社会需要。实现综合运输,就能合理地组织各种运输方式的分工协作, 做到:充分利用各种运输方式的优点,降低运输成本;在各种运输方式之间合理分配运量和线路建设投资,实现运输结构合理化;协调各种运输方式之间的联系,实现“一条龙”联合运输。像我国这样国土辽阔、区域经济发展水平悬殊的国家,一方面要充分发挥铁路运输的骨干作用,同时也要尽量利用水运、公路汽车运输和管道运输的长处,合理组织各种运输方式的联运。

水运具有巨大优越性。在我国铁路运输极度紧张的情况下,发挥水运优势十分重要。为此,一方面要增加水运投资,整治港口、码头、航道,扩大吞吐和通航能力;另一方面要沟通港口与铁路、公路的车站联系,组织铁路

—海运联运,铁路—内河联运,提高货物送达速度,降低运输成本。例如在阳泉—青岛—上海间组织煤炭水陆联运,每年可节约运费 100 余万元。

实行综合运输还应注意协调长、短途运力,发展公路汽车运输。随着交通运输向现代化方向发展,干线运输愈发达,需要通过短途集散的货物也越多。因而必须发展具有短途运输优势、方便、灵活的汽车运输,使其与长途运输保持适当比例关系,使之相互协调,紧密配合。日本和法国公路汽车货物周转量均占 40%以上。

③合理调配运量,实现产销平衡

在一定的产业布局和运输条件下,实现合理运输主要是通过建立产、运、销之间的合理联系,实现货流的合理化。这有待于运输的科学管理,由产、运、销、各部门共同拟定物资调运的合理流向,实现产、运、销平衡。而要做到这些,就要求进行货流规划并在运输工作中引进数学方法。最常用的货物调运数学方法是运输问题。例如:

假定有 m 个煤炭生产基地,其产量分别为 a1,a2⋯am;有 n 个煤炭消费地,其消量分别为 b1、b2⋯bn;xij 表示由第 i 个生产地到第 j 个消费地的煤炭运输量;cij 表示第 i 生产地到第 j 个消费地的运费(或距离)。运输问题的经济数学模型的一般表达式是:

在满足以下 4 个约束条件的前提下:

n m

∑xij = ∑ai ,(即各生产地产品的运出量等于其产量)

j=1

m

i =1

n

∑xij = ∑bj ,(即各消费地产品的到达量等于其需求量)

i=1 j= 1

m n

∑ai = ∑bi ,(即总的生产量等于总的需求量)

i=1 j= 1

xij≥0。(即各生产地到消费地运输量要大于或等于零)

可以确定所有 xij 的值,使得总的运输费用(或总运输距离):

m n

∑ ∑ cij xij

i=1 j=1

达到最小值。

例如,有原平、石家庄、太原、大同、阳泉等 5 个煤炭发运地,其发运量分别为 6、4、10、14、8 个单位;有北京、天律、保定、郑州等 4 个煤炭消费地,其消量分别为 4、12、10、16 个单位。调运方案如表 6-4 所示。

表 6-4 假定的调运方案

收点发点

北京

天津

保定

郑州

总产量

原 平

390

2 527

4 504

767

6

石家庄

283

420

4 150

412

4

太 原

514

651

381

10 643

10

大 同

4 460

10 597

593

1076

14

阳 泉

404

541

2 271

6 643

8

总销量

4

12

10

16

42

注:方格中右下角数字表示两地之间距离。