【摘要】縱觀人類發展史,交通運輸推動著人類文明進程。反過來,人類需求和社會生產力進步又促進交通運輸的變革和發展。近現代以來,世界科技、文化、政治、經濟、生活的方方面面深刻影響著交通運輸的演變,日新月異的科學技術更使得交通運輸不斷實現階段性突破發展。如今全球正迎來新一輪科技革命和產業變革,創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念日益深入人心,交通運輸呈現出高速化、重型化、綜合化、集成化、高科技化、智慧化、綠色化、品質化等明顯的發展趨勢。
【關鍵詞】交通運輸 運輸網絡 運輸安全 交通治理體系
【中圖分類號】F571 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.07.010
從世界大國崛起的歷史進程看,國家之強離不開交通之強,也往往始于交通之強,恰如亞當·斯密在《國富論》中所講“一切改良,以交通改良最有實效”。強盛之國必有超凡的交通基礎設施與通達能力,凸顯速度效率和互聯互通。交通順則百業興,交通運輸所具備的基礎性、先導性、服務性、支撐性和戰略性,使其成為興國之器、強國之基。習近平總書記在黨的十九大報告中,明確將交通強國與科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、數字中國、智慧社會等并列,這不僅勾畫了未來現代化強國的關鍵結構,也凸顯了交通在“加快建設創新型國家”中的重要作用。加快建設交通強國,為實現中華民族偉大復興的中國夢提供高質量的交通運輸保障,因時而變、乘勢而上,砥礪前行、行穩致遠,有必要深入探討世界交通運輸的發展趨勢與挑戰。
發展趨勢
縱觀人類發展史,交通運輸推動著人類文明進程。反過來,人類需求和社會生產力進步又促進交通運輸的變革和發展。近現代以來,世界科技、文化、政治、經濟、生活的方方面面深刻影響著交通運輸的演變,日新月異的科學技術更使得交通運輸不斷實現階段性突破發展。如今,全球正迎來新一輪科技革命和產業變革,創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念日益深入人心,交通運輸呈現出以下明顯的發展趨勢。
高速化。速度是交通的靈魂,是人類的永恒追求,速度的進步也推動著人類文明的進步。人類對快捷和高速的追求一直沒有停止過,高速化成為現代交通運輸追求的重要目標。高速化可顯著提高運輸工具的運行速度,縮短運輸時間,增加通過能力。當今的高速公路、高速鐵路和超音速飛機,充分體現了交通運輸高速化的發展趨勢。
隨著時代發展和科技進步,交通高速化的趨勢愈發顯著。在地面高速和超高速交通方面,中國“復興號”高鐵動車組以350km/h的最高商業運營時速奔馳在廣袤的中華大地上,日本山梨磁懸浮試驗線“L0系”列車則實現了603km/h的最高載人運行速度。埃隆·馬斯克提出的“超級高鐵”(Hyperloop)目標是實現1200km/h以上的速度。近年來,西南交大建成世界首個真空管道高溫超導磁懸浮環形試驗線,驗證了創造更高速的可行性。當下全球各國對于速度的競賽愈加激烈,旨在搶占世界交通速度的制高點。
重型化。重載和高速,亦即俗稱的“多拉快跑”,一直是交通運輸發展的兩大方向。重型化即增加運輸工具的載重量,重載鐵路、重載汽車(運貨卡車)、大型運輸機日趨重型化,管道運輸的發展趨勢也是管道口徑不斷增大,運輸能力大幅提高。重型化在船舶方面的表現最為明顯,載運散裝石油或成品油的大型或超大型油輪,可裝載30萬噸以上的原油,目前世界最大的油輪可達55萬噸級。
世界鐵路重載運輸從20世紀50年代以來,逐漸在國土面積大的國家如美國、澳大利亞、加拿大、巴西、南非和中國得到廣泛應用。重載鐵路運輸除安全性好、成本低、距離長等優點外,更重要的是極具效率和效益。美國70%的鐵路線路為重載鐵路,標準軸重達33t。未來重載運輸將以大數據為基礎,通過互聯網和云應用大幅提升自動化和智能化水平。當前,全球重型汽車行業向著大噸位、大功率、專用化、人性化發展,同時廣泛應用高科技技術和設備。在重載汽車方面,世界上著名的公司有瑞典沃爾沃、法國雷諾、日本三菱、韓國現代、瑞典斯堪尼亞等。大型運輸機的起飛總重量通常超過100噸,美國一直是大型(軍用)運輸機的領跑者。大型運輸機是國之重器,目前能獨立研制大型(軍用)運輸機的國家只有美國、俄羅斯和中國。
綜合化。交通運輸一般由水路、公路、鐵路、航空、管道五大方面組成。各種交通方式都有其自身的優缺點和適應范圍,其發展也不平衡,這既與交通運輸方式的特定功能有關,與經濟社會發展需求的多樣性有關,也與人們對交通運輸方式的價值取向有關。各種交通運輸方式的對象、手段、效果和經濟性等差異懸殊,單一方式占據主導地位的格局已不適應現實需要,多元化、綜合化、一體化勢在必行。鐵路、公路、水運、航空、管道等各展其長,多位一體,密集交叉,有效銜接,組合提供“完整的運輸產品”,即根據用戶需求,提供從起始地到最終目的地的高水平位移服務是大勢所趨。
未來應以安全、快速、便捷、高效、綠色、經濟為價值取向,根據國土、人口、資源分布和產業布局等特點,在綜合評估各種運輸方式造成的土地占用、能源消耗、運輸費用、環境影響、運輸安全等成本效應后,充分發揮各種運輸方式的比較優勢,注重發揮綜合交通運輸的整體優勢和組合效率,促進各種運輸方式在更高層次、更廣領域實現深度協同和融合發展,加快構建大容量、低成本的互聯互通綜合交通網絡。以客運為例,將緊密對接不同運輸方式的運力、班次和信息,促進空鐵、公鐵等聯程運輸發展;貨運方面,持續優化貨運結構,加快發展多式聯運、甩掛運輸、冷鏈物流、江海直達運輸等,解決“第一公里”和“最后一公里”等貨運問題,有效降低物流成本。
集成化。為更好發揮綜合交通運輸的效率和效益,需要通過集成化使之成為高效集約系統。該系統由鐵路、公路、水運、航空、管道等各種運輸方式的線路、場站(網點)、設備(裝備)及電網、信息、物流等服務網絡構成。通過打造集成化的交通運輸裝備、交通運輸裝置運行監測管控設備、基本公共服務設施(場站),構建設施高效銜接、樞紐快速轉運、信息互聯共享、裝備標準專業、服務一體對接的多式聯運組織體系,形成覆蓋區域廣泛、結構布局完善、服務層次多樣、點線協調配套的現代交通運輸系統。
未來需著力推動基礎設施聯網優化,構建高品質的快速交通網、高效率的普通干線網、廣覆蓋的基礎服務網和綜合智能運輸大通道,進而提升基礎設施的通達性、銜接性、適應性、綠色性、先進性和均衡性,推動基礎設施和交通運輸裝備實現高質量協同。在此基礎上,加快提升綜合運輸通道的服務效能,優化通道內各種運輸方式服務結構,推動各種運輸方式運量的合理分擔。在重點樞紐場站建設方面,致力于形成一批匯集高速鐵路、高速公路、城際列車、城市地鐵、公路客運、常規公交、城市候機樓等多種運輸方式場站的大型交通樞紐綜合體,逐步形成立體互聯的綜合交通網絡化和交通場站樞紐等網絡化格局。
高科技化。世界交通運輸進步越來越依賴科技發展,呈現出鮮明的高科技化趨勢。可以毫不夸張地說,諸如超級高鐵、磁懸浮軌道交通、無人航空器、超高音速飛機、自動水運船舶等現代交通運輸裝備,以及光伏道路、氫能道路、磁浮道路等直接為車輛供給動能,實現能力轉化循環利用等,都是高科技的產物。復雜巨型河口深水航道整治技術、飽和潛水技術、極端復雜地質地形和極限惡劣氣候條件下鐵路公路建造技術、特大橋隧建造技術、空天車地信息一體化安全與控制等技術本身就是高科技。當前互聯網、人工智能等新技術的快速發展,將加速對新的交通基礎設施、運輸裝備以及新的運輸組織模式、商業模式、治理模式產生影響,而關鍵核心技術的不斷突破將為交通運輸發展賦予新動能和新優勢。
在全球創新潮流洶涌澎湃、科學技術前沿不斷拓展、學科間交叉融合加速、產業體系匯聚重構已成常態的新形勢下,為滿足更清潔高效、安全可靠、舒適智能、便捷準時的交通運輸需求,世界主要國家持續加大對先進的航空、船舶、軌道交通、汽車等交通運輸裝備及其系統的研發。隨著新能源、輕質高強材料、先進高端制造、類腦智能、虛擬現實(VR)等新技術在交通運輸領域率先應用并不斷迭代優化,交通運輸高科技化的趨勢將進一步強化。這不僅支撐交通的基礎設施建設、運輸裝備制造等技術能力及推廣應用,推動無人駕駛車輛和船舶等新業態快速市場化,又進而助推新一輪科技革命和產業變革。
智慧化。未來已來,世界已進入ABC時代(AI+Bigdata+Cloud,人工智能+大數據+云計算)。在ABC時代,交通運輸的智慧化勢在必然。智慧化交通力求基礎設施—交通運輸—通信網絡—公共資源的高效利用,通過大數據決策,使出行體驗更好、貨物流通更優、政府決策更準。實際上,當下國內外的眾多知名公司,如IBM、谷歌、西門子、阿里巴巴、百度等都活躍于智慧交通領域,新型交通服務模式層出不窮。展望未來,通過充分利用現代高科技,交通運輸將全面實現基礎設施和載運工具的數字化網絡化、運營的信息化智能化,以及運輸系統整體的智慧化。
在鐵路領域,基于智能系統的集成整合運用,將全面運營無人駕駛、無人檢測的智能鐵路。智慧動車組將實現工作狀態自感知、運行故障自診斷和導向安全自決策,運輸服務將實現全面電子客票、全程刷臉暢通出行、站車5G覆蓋和智能引導。在公路領域,人們出行將按照程序設置完全智能化,無人駕駛將得到全面普及,車路協同技術、汽車列車化技術將得到普遍應用。在航空領域,智能售票、智能安檢、機器人等代替人工輔助乘客出行將實現常態化,飛機將實現無人駕駛且能自我修復,出航將實現最優算法,并真正與軌道交通、公路交通、城市交通無縫銜接。
綠色化。綠色化是實現交通健康發展的內在要求,也是經濟社會向循環經濟、低碳經濟、生態經濟、知識經濟發展的必然要求,更是交通運輸與經濟、社會和環境協調與可持續發展的關鍵所在。研發和推廣替代燃料新技術、廣泛利用風能太陽能等清潔能源、發展低碳能源和可再生能源、優化能源結構是主要實現途徑。未來將通過提高燃油效率,增加氫能源、燃料電池等替代能源,降低交通行業對石油等傳統化石能源的依賴,減少交通系統的碳排放。世界可持續發展工商理事會發布的《愿景2050》報告稱,低碳交通將有望于2050年之前普及。據估計,輕型車輛的使用能降低80%的能源消耗,船運或貨運的能源使用也將降低50%。此外,太陽能將在全球能源結構中占較大比例,電動汽車等新能源汽車極具發展前景。
優化交通運輸結構是構建節能低碳型綜合交通運輸體系的戰略重點。大宗物品通過管道運輸實現,其運輸物資將由石油、天然氣、化工產品等流體逐漸擴展到煤炭、礦石、成件貨物、集裝物料等非流體。今后將更加注重發揮鐵路占地省、運量大、能耗少、排放低等比較優勢以優化運輸結構。公交優先發展是優化交通運輸的重要導向,未來世界都市圈和大中城市將實現以軌道交通為骨干、新能源公交車和共享單車為主體的綠色綜合交通系統。其中,基于互聯網的共享單車充分體現綠色、生態、共享理念,成為解決末端交通的綠色范例。
綠色化將貫穿交通基礎設施規劃、建設、運營和養護的全過程,生態選線、環保設計,生態修復當是題中之義。為此,需要統籌布局規劃線路和交通樞紐場站設施,提高交通基礎設施的土地、岸線利用效率。在工程建設中,要大力促進節能環保新材料、新技術的應用,鼓勵標準化設計及工廠預制。在行業管理中,不僅要制定交通基礎設施建設生態標準,保護交通基礎設施周邊生態環境,還要建立交通運輸溫室氣體與大氣污染物排放協同聯控機制,嚴格落實重點水域污染排放控制。
品質化。交通發展不僅讓人們的時空距離變短、活動范圍變廣,使說走就走周游世界成為尋常,還促進出行升級從“人便其行”到“人享其行”。人們在不斷提高出行頻率、距離和消費的同時,越來越追求便捷舒適、經濟高效、安全準點。未來交通運輸將提供無障礙化、人性化、定制化和品質化的出行服務,滿足人民群眾日益增長的對美好生活的向往,大幅提高出行的溫馨感、獲得感和體驗感。在物流方面,數據驅動和社會化協同的供應鏈平臺,不僅能提供標準化、集裝化、智能化的物流產品,顯著降低全社會的物流成本,還能同時滿足經濟性和時效性需要,真正做到貨暢其流、物優其運。
未來,人們的獨立性、自主性、選擇性和流動性進一步加大,生活方式也隨之發生深刻變化,私家(無人駕駛)汽車等交通工具成為移動辦公室和休閑娛樂場所的現象將日益普遍。生活在開放、流動、多元社會中的人們,在出行途中便可“非現場”辦公和自娛自樂。“城市更宜居”也將從愿景到現實,綠色智能人文一體化交通系統,使城市居民普遍建立15分鐘生活圈,享受門到門、多樣化、便利化的交通服務模式。隨著運載工具越來越輕量化、自動化、智能化,交通出行將更加舒適愜意。