交通新技術與傳統交通運輸業的發展
交通運輸業的發展是社會發展的剪影，是科學技術發展的表征。交通運輸業的每一次革命不論是交通工具的更新換代，還是運輸方式的拓展變革，都與科學技術成果直接相連，交通運輸業是應用高科技的前沿領域。現代科學技術應用於交通運輸業，將使之出現新的革命性的變革。
陸上交通的佼佼者——高速鐵路
(一)世界高速鐵路的發展
1825年在英國建成了世界上第一條現代鐵路。它以蒸汽機為動力，列車重量不足200噸，時速不超過40公裏。100多年來，隨著科學技術的進步，特別是社會經濟的發展，對交通運輸業在運輸能力和運輸質量方麵提出了更多、更高的要求，提高鐵路列車重量和速度問題已成為鐵路進一步發展中的重要課題。
50年代以來，鐵路在客運方麵遇到了汽車和航空運輸的激烈競爭。但隨著機車牽引動力由蒸汽機改為電力、內燃機，以及電子技術、新材料的應用，使大幅度提高鐵路列車速度成為可能。1964年日本在東京—大阪間建成世界上第一條高速鐵路，長515公裏，時速可達210公裏，每4公鍾發一列車，每年可輸送旅客1億多人，為東京—大阪間這一人口密集、經濟發達的城市化地帶提供了一條快速的、大能力的旅客運輸通道，這對促進這一地區經濟社會的發展起了巨大的推動作用。
日本高速鐵路建設的成功，在世界鐵路界引起了震動，一些地區和國家都紛紛開展高速鐵路的研究工作。法國在巴黎—裏昂這一運輸最為繁忙的運輸通道上建成了高速鐵路，它長424.6公裏，時速270公裏，被稱為第一代高速列車。在該線取得成功的基礎上，又於1990年建成了巴黎—勒芒、圖爾的大西洋線，推出了時速為300公裏的第二代高速列車。在該線的試驗中，成功地進行了時速達515.3公裏的試驗，第一次打破了輪軌接觸方式(即輪子在軌道上滾動前進)時速不能超過300公裏的傳統觀念。德國的高速鐵路的研製工作雖然起步較晚，但以它雄厚的工業基礎於1983年起修建兩條新線：漢諾威—維爾茨堡和曼海姆—斯圖加特線，兩條客貨混運線於1991年投入運營，客車最高時速250公裏，貨車120公裏，同時還對500公裏線路進行改造，使其最高時速達到200公裏。到目前為止，世界上已有日本、法國、德國、意大利、西班牙、瑞典等國家建成了時速在200公裏以上的高速鐵路線近1萬公裏。
由於高速鐵路的列車時速要求達到200公裏以上，是一種多學科、多專業交叉的綜合性技術。它涉及建築、機械、電子、航空航天、材料等多種學科，是一項巨大的係統工程，任何一個環節出現問題，均會影響整個係統。因此，高速鐵路是一個國家科技水平的綜合體現。
(二)高速鐵路的特點和類型
高速鐵路一出現，就顯示了巨大的技術經濟優勢。它的運輸能力大，單方向每年可輸送旅客1億人次以上；它的運輸速度雖比航空低，但快於公路；它的車站都設在城市內，受氣候影響較小，因而在中距離運輸中占有明顯的優勢。如運距在800—1000公裏，從家門到家門的旅行時間，乘高速鐵路約5—6小時，和乘飛機時間相近，而能耗隻有航空運輸的五分之一，安全可靠程度比航空和汽車運輸大大提高。因此，高速鐵路一出現就吸引了大批的行程在300—1000公裏左右的乘客。同時鐵路企業也獲得了明顯的經濟效益，不僅在不到10年的時間內收回了全部建設投資，也扭轉了一些國家鐵路長期虧損的局麵。高速鐵路已成為國外鐵路運輸企業的支柱之一。
正是由於高速鐵路有上述優點，目前除日、法、德等國在繼續建設新的高速鐵路外，西班牙、韓國、俄羅斯、美國、我國台灣地區，也正在醞釀規劃建設高速鐵路。一個高速鐵路建設的高潮正在國際上興起，時速達350公裏的高速列車在積極研製。可以設想，在不久的將來，更高速度的高速列車將出現於世界。一些專家認為，高速鐵路將是21世紀的有軌運輸係統的主體。
目前的高速鐵路車輛結構有兩種類型：一種是使用現有鐵路車輛的輪軸與車廂的聯結原理，用加大曲線半徑的方法，以適當的外軌超高克服列車通過曲線時的離心力；一種是在列車通過曲線時，自動調整車廂的水平狀況，平衡列車產生的離心力，或稱“擺式車體”。前者要求鐵路線路曲線半徑大，往往需要新造一條鐵路，其投資較大；後者車輛造價高，但可以在曲線半徑較小的現有線路上行駛。由於大多數高速鐵路建設在城市化地帶，當現有鐵路客貨運輸都繁忙時，往往需要建設一條新的適合高速列車行駛的鐵路新線。因此，在現有的高速鐵路中仍以前一類型居多。
國際上正在研製的另一種高速列車是磁懸浮列車。這種列車打破了傳統的輪軌接觸方式。它是在沒有輪子的車廂上和軌道上安置線圈，電流通過時使之產生相斥的磁場將車廂抬起成懸浮狀，以線形電機推動車廂前進。這種列車沒有輪軌接觸滾動的阻力，列車行駛速度大大提高。日、德等國都進行了長時間研究，試驗列車時速都超過了500公裏，由於它存在的技術問題尚有待解決，還沒有進入實用階段。
(三)我國發展高速鐵路勢在必行
我國是一個發展中國家，又是一個陸域遼闊、人口眾多、國內市場廣大的國家，城市間客運量增長很快，加之我國人均占有的石油資源少，不可能全部依靠航空解決中長途客運問題，在客貨運輸十分繁忙的鐵路幹線上，當一條路線還不能滿足運輸需求時，就產生了建設一條新的客運鐵路專線的問題。隨著人們對時間價值以及安全、舒適度要求的提高，在一些運輸十分繁忙的幹線方向上，建設高速鐵路成為最佳選擇。目前，作為起步和科技試驗以及為經營管理積累經驗的廣深準高速鐵路(時速160公裏)已正式動工，預計1995年可通車，這將作為我國發展高速鐵路的第一個階段。同時，北京—上海方向，是專家們認為急需建設高速鐵路的地區。這是由於該地區人口2.4億，國民生產總值占全國的三分之一，是我國人口密集、經濟發達、運輸繁忙地區，現有的京滬鐵路多數區段每年單方向運輸旅客已達1600萬人次，貨物7000萬噸，能力雖已飽和，但隻能滿足運輸需求的60%。未來的運量每年將以4—5%的速度增長，勢必要求建設一條新的專門輸送旅客的鐵路。由於高速鐵路和一般鐵路相比，除機車車輛外造價相差不多，修建高速鐵路將是最佳方案。北京—沈陽—哈爾濱，北京—廣州等方向上陸續建設高速鐵路也勢在必行。預計在21世紀，我國也將是一個擁有高速鐵路的國家。
蓬勃發展的公路運輸
(一)汽車運輸
汽車自1886年問世以來，不過100多年的曆史，但它對人類文明的發展起了十分重要的作用。目前全世界共有汽車約5億輛，其中美國有1.7億輛。我國也從解放初期的幾萬輛發展到目前的600多萬輛。
最早的汽車是用蒸汽機作動力的，故稱之為“汽車”。內燃機問世後，汽車開始裝用汽油機和柴油機。從60年代開始，大型汽車基本上實現了柴油機化。近十幾年來，不少輕型車包括部分小客車也開始裝用柴油機。無論從動力性、經濟性方麵看，還是從環境保護角度看，柴油機都優於汽油機。
隨著汽車動力性能的改善，速度不斷提高。原來的蒸汽機汽車時速不過幾公裏、十幾公裏、至多幾十公裏，而如今的內燃機汽車的時速則可達100多公裏甚至超過200公裏。
汽車的動力還處在不斷變革之中，隨著汽車化程度的不斷提高，能源和生態問題日趨尖銳，內燃機所用的燃料(石油製品)終將枯竭。對汽車改用其他動力的研究和實踐正在全世界各汽車大國加緊進行。以電作動力的電動車已問世多年。與汽、柴油相比，電力驅動更經濟、更幹淨。用氫氣作燃料的汽車對保護環境更為有利。國外已研製出氫燃料汽車。此外，目前所用的代用燃料還有兩種：一是合成燃料，可從煤、油頁岩、焦油砂或有機廢物中製取；二是醇類燃料，包括甲醇(木精)和乙醇(酒精)。醇類燃料既可從煤中提取，也可從植物裏提取。它們既可直接用作汽車燃料，亦可與汽、柴油摻合使用。將甲醇和乙醇分別與柴油和汽油混合起來作燃料的汽車，即所謂甲醇—柴油機汽車和酒精—汽油機汽車，已在一些國家得到了應用。太陽能汽車也已研製成功。將來也不排除以核能作動力的汽車問世。不過，在未來三五十年內，汽、柴油仍然是汽車的主要燃料。
當今汽車發展的另兩大特點，就是電子技術和新材料在汽車上的應用。其目的主要是節能和保護環境。
電子技術是當代高新技術的表征之一。這項技術近幾年來也越來越多地進入汽車結構之中。汽車上裝用這種或那種電子係統，已成為汽車製造業的一大發展方向。電子技術的應用首先是從點火提前角的控製開始，現在已擴大到幾乎整個發動機的工作控製上，其作用一是節能，二是減輕排氣汙染。現已開發應用並在繼續發展的電子係統有：優化經濟性和排放的電子控製係統；供、斷油電子控製係統；噴油電子係統；多點噴油電子係統；連續噴油電子係統；電子點火係統；調整發動機功能的自適應電子係統；廢氣再循環電子控製係統；進排氣電子控製係統；冷卻電子控製係統；在主要係統發生故障時保持發動機工作的備用係統等等。
此外，電子技術也已進入駕駛操作係統。微處理器已成為汽車駕駛者的重要助手。它可以隨時向駕駛者報告油溫、水溫、燃料餘量和以當時車速可行駛的行程以及到達目的地所需時間等參數。
汽車運輸當初是作為鐵路和水運的接運手段而出現的。隨著工農業的發展，貨源增多，加之汽車製造業提供了大量客、貨車輛。與此相適應，各工業發達國家又先後修建了四通八達的公路網。二次大戰後，汽車運輸迅猛發展。在各種運輸方式中，汽車客、貨運量與周轉量所占比重愈來愈大。在工業發達國家，汽車運輸在國民經濟中的地位和作用越來越大，它在各種運輸方式總運量中所占比重都在80%以上；全世界從事運輸業的職工，汽車運輸業占60%以上；汽車運輸業所耗石油燃料，占運輸業燃料總耗量的80%以上。
汽車運輸業迅速發展的原因，除了汽車運輸在各國國民經濟中的作用日益增大之外，也是與這種運輸方式的優勢密切聯係在一起的。其優勢主要有：能實現“門到門”運輸；送達速度快；貨損貨差小，尤其是運輸精密高值貨物；汽車運輸業投資少，見效快；與其它運輸方式相比，技術改造容易，車輛更新換代快；汽車客運方便靈活，安全迅速，運價便宜。
汽車貨運比較好的組織形式有拖掛運輸(即采用牽引汽車+掛車或牽引車+半掛車的汽車列車)和集裝箱運輸(集裝箱車)。
拖掛運輸有較高的經濟效益，主要是因為它載重量大，燃料省，運輸成本低。
集裝箱運輸的特點，是在運輸過程中貨物無需換裝，因而具有包裝簡單，裝卸作業量少，送達速度快及貨損貨差小等優點。目前全世界大約有近百個國家和地區開展了這一先進運輸形式。公路集裝箱運輸一般可分為兩類：一類為公路直達集裝箱運輸；另一類為完成鐵路和水運集裝箱集散任務的運輸。在汽車運輸發達的國家和地區，公路直達集裝箱運輸十分普遍。適箱貨多為易碎、易損和價值較高的製成品。在日本，汽車集裝箱運量占陸上貨運量的80%以上。我國公路集裝箱運輸主要承擔鐵路、遠洋運輸集裝箱的中短途集散任務，實現“門到門”運輸；公路集裝箱直達運輸雖已開始辦理，但運量尚少，其原因主要是集裝箱車輛少，裝卸技術落後和裝卸設備不配套等。
在汽車運輸發展中新技術也得到了廣泛的應用。例如：①移動式無線電通訊技術。對汽車運輸來說，移動通訊為運輸車輛的生產調度管理提供了良好的信息傳遞手段。目前各發達國家都十分重視移動通訊的研製和應用。其趨勢主要表現在：移動通訊形式和技術過程，已由提供聽覺信息(話音)傳輸逐步向提供視覺信息(數字、圖文)傳輸，由僅進行信息傳遞逐步與計算機技術相結合向信息收集、傳輸、貯存、處理和控製的綜合化方向發展；移動通訊設備逐步向小型化、數字化、高頻化、寬帶化及集成化、智能化方向發展；廣泛應用“頻道複用技術”、“多頻道共用技術”和重視移動通訊中繼站(控製中心)的“自動彙接技術”的開發研製等等；②電子計算機技術。汽車運輸組織管理，包括車輛調度、監控、運輸工作的統計分析、汽車保修安排等，都廣泛采用電子計算機進行，如貨運業務受理、行車作業計劃編製、作業計劃下達、線路車輛運行管理、運輸統計與運費結算等等。不少城市尤其是大城市交通，主要是汽車交通，也都實現了以計算機管理為基礎的自動化控製；③汽車技術狀況診斷新技術。近年來在診斷參數信息的識別和傳感技術方麵的進步，促進了隨車診斷和車外診斷裝置的開發和應用。兩種診斷方式各有優點，並存發展，彼此取長補短，有機結合。前者有小客車故障隨車診斷係統；後者有汽車診斷專家係統(模擬汽車維修專家、高級維修工思維的計算機程序)。此外還有激光和超聲波診斷技術的開發應用等。
(二)公路建設
1公路發展概況
目前，全世界運輸網總長3000多萬公裏，其中公路約2000萬公裏，世界多數國家的公路都已構成四通八達的網絡。1992年我國公路裏程為104.11萬公裏，列世界第六位。
車輛的技術進步對道路提出新的要求，促進道路的發展。最早的人力車、畜力車速度慢，載重量小，硬質土路就能通行。蒸汽汽車甚至早期的內燃機汽車，砂石路也基本能適應其行駛需要。隨著汽車技術的不斷進步，車速越來越高，載重量也越來越大，原來的土路甚至砂石路已不能適應其行駛要求。與車速快和載重大相適應的道路，一要路麵平整，二要路基承受能力強。這就促使人們尋找並采用新的築路材料。水泥和石油製品瀝青的出現，為人們開拓了築路材料的新來源。不少國家，首先是經濟發達國家，開始修建水泥混凝土路麵和瀝青混凝土路麵的道路。路基也由天然的土基修成多層路基。近一二十年來，隨著車速的進一步提高，車輛載重的進一步增大和運量的不斷增長，以及道路材料的不斷改進，采用瀝青混凝土路麵(俗稱黑色路麵)的高等級公路飛速發展起來。高等級公路路麵的平整度、粗糙度和路基的強度都能滿足現代汽車的行駛要求。
2高速公路迅速發展
首先必須指出的是，高速公路代表了現代公路的高新最高技術水平。高速公路，一般能適應汽車時速120公裏以上的速度，要求路麵順滑，縱坡極小，雙向在4條車道以上，中間設隔離帶，采用瀝青混凝土或水泥混凝土高級路麵。
為保證行車快速、安全，全線采用全封閉、全立交設計，即公路兩側有堅固的路欄，與鐵路或其他公路相交處采用立體交叉，行人跨越則采用跨線橋或地下通道，此外沿線有必要的標誌、信號、照明設備，以及監控、通信等設備，並嚴禁非機動車駛入。
目前全世界高速公路總長13萬多公裏，分布於50多個國家和地區，其中美國有8.3萬公裏，德國其次，有8600多公裏。
我國滬嘉(嘉定)、沈大、京津塘等高速公路的建成通車，結束了大陸無高速公路的曆史。部分建成或正在建設的還有廣深珠、深汕、京石、洛陽—開封，以及廣州環城、沈陽環城和海南島環島等線路。擬從“八五”起，通過30年的建設，我國高速公路將達1.0—1.2萬公裏，汽車專用公路將達1.5—1.8萬公裏。
(三)公路運輸的管理
隨著公路運輸的不斷發展，車輛日益增多，運輸管理問題越來越重要。公路運輸管理做得較好的一些國家的主要做法是：①建立健全公路運輸方麵的各項規章製度，包括路政管理、經營管理、車輛管理、交通管理等方麵的法規，特別是交通安全管理法規，並嚴肅執法，加強監理；②加強公路設施建設和管理，如普遍設置護欄、隔離帶，以及信號、標誌、劃線、照明、通信、救援係統等，真正做到機動車、非機動車和行人“各行其道”；③采用現代化交通管理手段，如前所述，將電子計算機、無線通信，以及信息、自動控製等高新技術用於交通管理之中，實現車輛調度、業務管理、運行監控等的自動化。
(四)公路運輸的公害及其防治
公路運輸在為人類造福的同時，也給人類帶來了一些災禍和不良影響。主要有：道路交通事故每年使全世界約50萬人喪失生命(我國每年為5萬多人)，使2000多萬人受傷甚至致殘(我國每年約25萬人)。汽車問世100多年來，全世界已有3000多萬人死於車禍。交通噪聲影響人們的工作和休息甚至健康。汽車排氣和道路施工粉塵汙染大氣，損害人畜健康和植物的正常生長。修路有時破壞生態等等。交通公害已日益引起各國政府和人民的廣泛關注。人們正采取各種措施來減輕交通公害，保護自己賴以生存的自然環境。這些措施主要有：