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第二节 中国的铁路和公路

作者:未知来源:中央电教馆时间:2006/4/28 21:41:00阅读:nyq
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不同时期的道路

  在远古尧舜时,道路曾被称作“康衢”。西周时期,人们曾把可通行三辆马车的地方称作“路”,可通行两辆马车的地方称作“道”,可通行一辆马车的地方称作“途”。“畛”是老牛车行的路,“径”是仅能走牛、马的乡间小道。秦始皇统一中国后,“车同轨”,兴路政,最宽敞的道路,称为驰道,即天子驰车之道。唐朝时筑路五万里,称为驿道。后来,元朝将路称作“大道”,清朝称作“大路”、“小路”等。清朝末年,我国建成第一条可通行汽车的路,被称作“汽车路”,又称“公路”,由此一直沿用至今。至于“马路”,则是外来语。巷、坊、弄、胡同等,被认为是从唐朝沿用下来的旧称,系指大道以外的路。我们这里所说的道路,通常是指地面上供人或车马经常行走的那一部分。

  1)先秦时期的道路

  路是人走出来的。可以说自从人类诞生后,就开始了路的历史。早在大约50万年至170万年前,在亚洲东部这块古老的土地上,就先后有了元谋人、蓝田人和北京人等原始人群生活着。我们的祖先在极端恶劣的自然环境和十分低下的生产力条件下,为了生存和繁衍,就在中华大地上开辟了最早的道路。

  历史发展到原始社会传说中黄帝、炎帝和尧、舜、禹担当部落首领的时候,各地的交通有了明显的进步。到公元前2000多年前,我国就已经有了可以行驶牛车和马车的古老道路。据《古史考》记载:“黄帝作车,任重致远。少昊时略加牛,禹时奚仲驾马。”《尚书·舜典》讲了这样一个故事:尧年纪大了,经过反复考验选择了舜为自己的接班人,并将帝位传让给了他。舜登位后办的第一件大事就是“辟四门,达四聪”,“明通四方耳目”,二月巡泰山,五月去衡山,八月访华山,十一月到恒山。可见舜帝对发展交通、开辟道路是非常重视的。夏禹的事业,也是从“随山刊木,奠高山大川”(《尚书·禹贡》)入手的。他“陆行乘车,水行乘船,泥行乘撬,山行乘檋”(《史记·夏本纪》),足迹几遍黄河、长江两大流域。商朝重视道路交通,古代文献中已经有商人修筑护养道路的记载。商汤的祖先“服牛乘马”,远距离经商,揭开了以畜力为交通运输动力的历史。经过夏商两朝长期的开拓,到公元前1066年至公元前771年的西周时期,可以说我国道路已经初具规模。

  周武王姬发灭商后,除都城镐京(今西安附近)外,还根据周公姬旦的建议,修建了东都洛邑(今洛阳),以便于控制东方新得到的大片疆土,对付殷商残余势力。为了有效发挥两京的政治、经济、文化中心的作用,在它们之间修建了一条宽阔平坦的大道,号称“周道”,并以洛邑为中心,向东、向北、向南、向东南又修建成等级不同的、呈辐射状的道路。周道是西周王室的生命线,也是国家交通的中轴线。《诗经·大东》上说:“周道如砥,其直如矢;君子所履,小人所视;睠言顾之,潜焉出涕!”意思是说在这条宽广平坦、笔直如矢的大路上,老百姓看到王公贵族掠走了他们辛勤劳动的成果,不能不伤心落泪。《诗经·大东》还说:“维北有斗,西柄之揭。”是说天空北面有北斗,周道像一把朝西的勺柄,连结了七星。在我国古代交通发展史上,修建周道的重大意义是不可低估的。不仅周、秦、汉、唐的政治经济文化重心,都是在这条轴线上,而且在以后的宋、元、明、清时期,这条交通线也仍然是横贯东西的大动脉。周道在我国经济文化发展的历史上,起了奠基性的作用。

  东周时期,社会生产力空前发展,农业、手工业与商业都兴盛起来。春秋大国争霸,战国七雄对峙,大规模的经济文化交流、军事外交活动和人员物资聚散,都极大地推进了道路的建设。除周道继续发挥其中轴线的重要作用外,在其两侧还进一步完善了纵横交错的陆路干线和支线,再加上水运的发展,把黄河上下、淮河两岸和江汉流域有效地联接起来。这个时期修建的主要道路工程有许多,泰国修筑的著名的褒斜栈道就是其中重要的一项。秦惠王时,为了克服秦岭的阻隔,打通陕西到四川的道路,开始修筑褒斜栈道。这条栈道起自秦岭北麓眉县西南15公里的斜水谷,到达秦岭南麓褒城县北五公里的褒水河谷,故称褒斜道。这条全长200多公里的栈道是在峭岩陡壁上凿孔架木,并在其上铺板而成的。除了褒斜道外,以后几百年间还陆续开凿了金牛道、子午道和傥骆道等栈道。这些工程极其艰巨,人们首先是采用古老原始的“火焚水激”的方法开山破石,然后在崖壁上凿成30厘米见方、50厘米深的孔洞,分上、中、下三排,均插入木桩。接着在上排木桩上搭遮雨棚,中排木桩上铺板成路,下排木桩上支木为架。这样,我们远望栈道好像空中阁楼一般,煞是壮观。迄今,陕西太白县境内尚有多处清晰可辨的栈道遗迹。《史记·货殖列传》记载:“关中南则巴蜀,栈道千里,无所不通,唯褒斜道绾毂[wǎn  gǔ晚谷]其口”,战略上为“蜀之咽喉”,历来为兵家必争之地。如在公元前206年,著名的“明修栈道,暗渡陈仓”的故事即发生于此。除了秦国的栈道外,其他主要的道路工程还有:楚国经营的从郢都通往新郑的重要通道,晋国打通的穿越太行山的东西孔道,齐鲁两国建设的四通八达的黄淮交通网络,燕国开辟的直达黄河下游和通往塞外的交通线等。至此,穿大袖宽袍的中原人、善射箭骑马的戎狄人、居云梦江汉的荆楚人、披长发嬉水的吴越人、喜椎髻歌舞的巴蜀人就连成一体了,为中华民族的进一步统一打下了基础。

  2)秦汉时期的道路

  中国全国陆上交通网的形成,始于秦朝。早在秦国出兵扫灭六国的同时,秦王就在着手平毁各地私筑的高墙壁垒,拆除妨碍交通运输的关卡。秦始皇统一中国后,实现了“车同轨”。全国车辆使用同一宽度的轨距,就意味着车上的主要零部件都有统一标准,更换迅速方便。这种“标准化”的要求和方法是很先进的,它适应了秦朝全国土木工程和战争等方面长途运输的需要,对道路修建方面提出了更高的要求,具有巨大的经济价值和社会效益。

  根据“车同轨”的要求,秦朝在把过去错杂的交通路线加以整修和连接的基础上,又耗费了难以数计的人力和物力,修筑了以驰道为主的全国交通干线。这项费时10年的工程,规模十分浩大,它以京师咸阳为中心,向四方辐射,将全国各郡和重要城市,全部联通起来。

  秦朝驰道有统一的质量标准:路面幅宽为50步,约合70米;路基要高出两侧地面,以利排水,并要用铁锤把路面夯实;每隔三丈种一株青松,以为行道树;除路中央三丈为皇帝专用外,两边还开辟了人行旁道;每隔10里建一亭,作为区段的治安管理所、行人招呼站和邮传交接处。我们还是以北通九原的北方直道的国防工程为例看看秦朝驰道的实际状况。据古书记载,公元前212年到公元前210年,秦始皇下令修筑一条长约1400公里的直道,命蒙恬、扶苏率20万大军,边驻守边关,边修直道。这条大道沿途经过陕甘等省,穿过14个县,直至九原郡(今内蒙自治区包头市),仅仅用了两年半的时间就修筑完毕。建成后的直道宽度一般都在60米左右,可并排行驶10—12辆大卡车。最宽处甚至可以当作现代化中型飞机起飞降落的跑道。其沿途各支线星罗棋布,每条支线都有容纳并排行驶两辆卡车到四辆卡车的宽度。这条直道正式使用以后,秦始皇的骑兵从他的军事指挥中心——云阳林光宫(今陕西淳化县梁武帝村)出发,三天三夜即可驰抵阴山脚下,出击匈奴。据考古发现,至今,内蒙东胜县境内仍有90里长的直道遗迹明显可见。汉朝时期在秦原有道路上继续扩建延伸,构成了以京城为中心向四面辐射的交通网,如自西汉京城长安而东,出函谷关(今河南灵宝东北),经洛阳、至定 陶,以达临淄,为东路干线;自长安而北,直达九原郡(包头市),为北路干线;自长安向西,抵达陇西郡(今甘肃临洮),为西北干线。自公元前2世纪开通河西、西域后,这条干线可经由河西走廊,延长到西域诸国。这就是闻名中外的“丝绸之路”;自蒲津(今山西永济西)渡黄河,经平阳(今临汾西北)、晋阳(今太原市南),以通平城(今大同市东),为河东干线;自长安向西南经汉中,以达成都,并远至云南,为西南干线;自长安向东南出武关,经南阳,以达江陵,并继续南进,为南路干线。此外,还有一些支线和水运干线通向全国。

  3)著名的丝绸之路

  这里重点介绍一下著名的丝绸之路。在公元前2世纪至十三四世纪期间,丝绸之路是一条横贯亚洲的陆路交通干线,是中国同印度、古希腊、罗马以及埃及等国进行经济和文化交流的重要通道。

  历史上有不少国家把我们中国称作丝国。在欧洲曾发现公元前5世纪以前的丝绸,表明那时中国的丝绸已进入欧洲。古代埃及和罗马都把中国的丝绸看作“光辉夺目,人巧几竭”的珍品。史书记载,罗马著名的凯撒大帝曾经穿过一件中国丝袍到剧场看戏,引起全场轰动,被看作是绝代的豪华。公元前后,由于丝绸的大量输入,曾引起罗马货币的大量外流。

  古代中国的丝绸主要是通过汉朝时开辟的“丝绸之路”运往西方的。在我国的汉朝和唐朝时期,东部山东和东南沿海江浙一带的大批质量上乘的丝绸从水路或陆路集中到长安城。有相当一部分通过陆路转运到西方去。由于在这条陆路上,丝绸的贸易占了很大比重,因此把它称为丝绸之路。以后又开辟了经海洋通往西方的航线——海上丝绸之路,所以把这条陆路又称为陆上丝绸之路,一般认为,陆上丝绸之路最初东以中国长安(今西安)为起点,沿渭水西行,过了黄土高原,通过河西走廊到达敦煌。由敦煌西行则分成南北两条道路:南路出阳关,沿今塔里木盆地南沿、昆仑山北麓,经古楼兰(今新疆若羌一带)、且末、民丰、于田、和田、墨玉、皮山、叶城、莎车,到达喀什。北路出玉门关,沿今塔里木盆地北沿、天山南麓,经过吐鲁番、库尔勒、库车、拜城、阿克苏、巴楚到达喀什。南北两路在喀什汇合后,继续往西,登上帕米尔高原,这是最难走的一段路。然后经过阿富汗、伊朗和中亚诸国,再过地中海,最后到达丝绸之路的终点:古罗马的首都罗马城和威尼斯。后来,又开辟了一条北新道,从敦煌经哈密,沿着天山以北的准噶尔盆地前进,渡伊犁河西行到古罗马帝国。

  在古代交通工具简陋的条件下,中外商人和使者们行走在这条丝绸之路上,旅程是十分艰难的。新疆罗布泊附近有一个叫做“雅丹”的险峻山丘地带,1700年前晋朝高僧法显去印度取经,曾路过这里,差一点送了性命。他以极为恐怖的笔调描写在这里的行程,说:“沙河中多有恶鬼热风,遇则皆死,无一全者。上无飞鸟,下无走兽,遍望极目,欲求渡处,则莫知所以,唯以死人枯骨为标帜耳。”唐朝大诗人李白则有诗描写了丝绸路上的恶劣天气:“五月天山雪,无花只有寒。”可贵的是,在上述极端艰难的条件下,我国古代的先驱者早在2000多年前就已经开拓了这条具有世界意义的通道。

  在这条长达7000多公里的丝绸之路的开辟史中,有两位作出卓越贡献的杰出人物,这就是张骞和班超。张骞是西汉武帝时人,他在公元前138年和公元前119年两次出使西域。当时的西域,是指现在甘肃玉门关以西包括新疆、中亚直到欧洲的广大地区。第一次出使,汉武帝交给张骞的任务,是命他联络西域的大月氏(在前苏联中亚地区和阿富汗一带)国,共同抵御北方的匈奴,从而打通中原往来西域的通路。他和部下100多人刚出了玉门关,就被匈奴人捉住。匈奴人把他们扣留了10多年。最后只剩下一个匈奴族人堂邑父,还跟着他。他俩凭着机智,在一天夜里偷偷离开匈奴军营,历尽千门辛万苦,忍饥挨饿,好不容易才逃出匈奴控制的地界。他们在西域辗转了一年多,回到汉朝,把所熟悉的西域各国情况向汉武帝报告。几年以后,汉武帝第二次派张骞出使西域。这一回张骞到乌孙(今新疆伊宁南),和乌孙王结成了很好的朋友。他还派同去的300使者分别到了大宛、康居(皆在前苏联中亚地区)、大月氏、大夏(在今阿富汗北部)、安息(今伊朗高原和两河流域)、身毒(今印度、巴基斯坦)和于阗(今新疆和田)。张骞和他的部下在西域各国受到了热烈欢迎。当张骞回国时,乌孙王特送汉武帝良马数十匹。张骞出使西域后,西域和汉朝的来往越 来越频繁,丝绸道上每年都有大批使者来往,多则数百人,少则百余人,民间商队更是络绎不绝。至此,世界几大文明发源地联结起来,古罗马、古埃及、古阿拉伯、古印度等,都和古代中国有了密切交往。张骞两次出使西域后不久,汉朝中央政府就在今新疆地区设置了军政机构,任命了西域都护,实行有效的政治治理和经济开发。新疆从此成为我国的神圣疆土,成为我国与西方世界通联的重要门户。

  班超是东汉时人。他出使西域在公元73年。班超是一位非常果断、十分勇敢的武将,东汉明帝时,他被任命为行军司马,只带36人出使西域。这时,匈奴的势力又强大起来。龟兹(今新疆库车)国王倒向了匈奴,反对汉朝,并仗势欺负邻国疏勒(今新疆喀什),派人把疏勒国王杀死,而另立龟兹人兜题做疏勒王。班超在离疏勒城90里的地方住下来,然后派部下到疏勒,趁兜题不备,突然闯上前把他捆绑起来。这一行动把兜题的手下人都吓呆了,惊惶逃走。班超来到疏勒以后,立即召集疏勒文武大臣说明来意,当众宣布仍立疏勒王室旧人为王,受到了疏勒人的拥护。班超还按政策放回了龟兹国人兜题。这些正义行动,使他在西域的威望越来越高。后来汉朝政府要把他调回时,许多人都不肯放他走,甚至抱住马腿跪着挽留他。

  陆上丝绸之路这条国际通道的开辟,有着极为深远的意义。它经过中亚、西亚,可与东南欧及北非的交通线相衔接,构成了世界性的东西大商道。不仅在两汉时期,而且在唐、宋、元、明时期,它始终发挥着重要作用,成为古代东西方文明联系的主要纽带。

  4)唐代以后的道路

  唐朝是我国古代道路发展的极盛时期。当时,京城长安不仅有水路运河与东部地区相通,而且是国内与国际的陆路交通的枢纽,已经成为世界上最大的都市之一。唐朝长安城墙的规模是空前的。它周长36.7公里,南北长8651米,东西宽9721米,近似一个正方形。面积相当今天西安城的10倍。城内有11条南北大街,14条东西大街,把全城划分为100多个整齐的坊市。皇城中间的南北大街称为承天门大街,宽441米,视野开阔。连接12座城门的有六条大街,其中朱雀大街,是盛唐时期长安城的一条贯穿南北的重要大街。它是中轴线,宽147米,把长安城划为东西两部分。街西管区叫长安县,街东管区叫万年县。各条大街车水马龙,熙熙攘攘,非常热闹。街道两侧多植树,加上错落其间的清池溪水、众多的园林、盛开的牡丹,使整个城市非常整齐美观。出了长安城,向东,向南,向西,向北,构成了四通八达的陆路交通网。不仅通向全国各地,而且中外交通往来也比较频繁。此外,像洛阳、扬州、泉州和广州等城市,随着唐朝政治、经济和文化的发展,也相继成为国内外交通的重要中心。

  到了宋和辽金时期,我国的道路建设进入一个新的发展阶段,特别是在城市道路建设与交通管理方面,与隋唐时代有着明显的区别。这一时期的城市建设,实现了街和市的有机结合。城内大道两旁,第一次成为百业汇聚之区。城里居民走出了周、秦、汉、唐那种以封闭分隔为特征的坊里高墙,投入空前活跃的城市生活;酒楼茶肆勾栏瓦舍日夜经营,艺人商贩填街塞巷。北宋的都城汴京(今开封)经过改建,已成为人口超过百万的大都会,城中店铺达6400多家。汴京中心街道称作御街,宽两百步,路两边是御廊。北宋政府改变了周、秦、汉、唐时期居民不得向大街开门、不得在指定的市坊以外从事买卖活动的旧规矩,允许市民在御廊开店设铺和沿街做买卖。为活跃经济文化生活,还放宽了宵禁,城门关得很晚,开得很早。御街上每隔二三百步设一个军巡铺,铺中的防隅巡警,白天维持交通秩序,疏导人流车流;夜间警卫官府商宅,防盗,防火,防止意外事故。这恐怕是历史上最早的巡警了。唐代已有公共交通车,当时称之为油壁车。到了南宋,京城临安(今杭州)这种油壁车有了新的改进。车身做的很长,上有车厢,厢壁有窗,窗有挂帘,装饰华美。车厢内铺有绸缎褥垫,很是讲究,可供六人乘坐观光。这是最早的公交车,临安在世界上也算是出现公交车最早的城市了。

  元、明时期建成了以北京为中心的稠密的驿路交通网。驿路干线辐射到我国的四面八方。特别是元代,综合拓展了汉唐以来的大陆交通网,进一步覆盖了亚洲大陆的广阔地区,包括阿拉伯半岛。蒙古族各部在成吉思汗等有作为的领袖统率下东征西略,兵锋所至,驿站随置,道路贯通,运输不绝。蒙古军军事势力的极盛时期,道路直通东欧多瑙河畔,南下攻灭金政权和南宋政权后,把南中国的大片疆土也纳入自己的版图。同汉唐时期的丝绸之路比较起来,元明道路规模更大,效率更高,发挥着更为直接的重要作用。

  清朝是我国最后一个封建王朝,奠定了近代中国的基本疆域。虽然,就交通工具、交通设施、交通动力、交通管理来说,比起以前朝代,除了量的变化外,没有什么质的突破。但是经过清朝政府的多次整顿,全国道路布局比以往任何时候都更加合理而有效。清朝把驿路分为三等,一是“官马大路”,由北京向各方辐射,主要通往各省城;二是“大路”,自省城通往地方重要城市;三是“小路”,自大路或各地重要城市通往各市镇的支线。官马大路,是国家级官道,在京城东华门外设皇华驿,作为全国交通的总枢纽,管理北路、西路、南路、东路等官马大路干线系统。官马北路系统最重要的是通往大东北的干线,即从北京经山海关、盛京(今沈阳)分别延伸到雅克萨、庙屯(在黑龙江入海口)的官路和通往朝鲜半岛的国际通道。属于官马北路系统的还有分别到呼伦、恰克图的干线以及塞上的横向大通道。这些道路在开发清代北疆、捍卫北疆的斗争中发挥过重要战略作用。官马西路系统包括兰州官路与四川官路的两大干线,前者从北京经保定、太原、西安、兰州,分别到青海、西藏和新疆,并通往中亚、西亚诸国;后者则是通往大西南的干线,从西安通往云、贵、川,并向西延伸到西藏拉萨。在大清帝国创建和巩固的过程中,这个覆盖我国整个西部地区的官马西路系统,起过十分重要的作用。官马南路系统,包括云南官路、桂林官路和广东官路三条干线。前两条干线均从太原南下过黄河到洛阳,然后分道到昆明或桂林,并延伸到印度支那半岛;第三条干线即广东官路的主干道,则是从北京出发经济南、徐州、合肥 、南昌、赣州、韶关,直达广州。这是元、明以来北京到广州纵贯中国南北的主要官道,历来当作“使节路”,而终点广州又曾是清代对外通商的唯一口岸,所以清政府对这条干线特别重视。官马东路的唯一干线就是福建官路,沿途经过天津、济南、徐州、南京、苏州、上海、杭州、福州等重要城市。它是清政府经济上赖以生存的重要通路。此外,还有横贯东西的长江官路等等。清政府正是通过这些道路,实现了对全国各省各市各县各乡镇乃至自然村落的政治控制与经济榨取;全国各地各民族人民为了生存和发展,也通过这个庞大的交通网络,实现了经济、文化等各方面的交流。

  我国古代的道路,都是沙石或泥土路,还没有用沥青或水泥铺成的道路。直至19世纪末期,我国才出现了铁路和公路。1876年,英帝国主义欺骗满清政府,擅自修筑了吴淞到上海的铁路。这是在我国领土上的第一条铁路。而1881年建成的唐山到胥各庄的铁路,则是我国出资修建并延存下来的第一条铁路。我国最初的公路,是1908年苏元春驻守广西南部边防时兴建的龙州到那堪公路。可惜没有全部完工。1913年,湖南兴建了长约50公里的长沙到湘潭的公路。随着近代交通工具火车、轮船、汽车的相继兴起,铁路、公路、航线的不断开辟,我国古代的驿路交通系统终于完成了它的历史使命,逐渐趋于瓦解和废弃。



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举世瞩目的我国第一条沙漠公路

  1995年10月4日,是一个值得载入史册的日子。这一天开始,由塔克拉玛干沙漠北缘的库尔勒至南缘的民丰,路程缩短了876.5千米的塔里木沙漠公路全线通车。新疆南部地区各族人民长期以来的梦想,终于实现了!

  塔里木沙漠公路,北起轮南,南止民丰,全长522千米,其中沙漠路段446千米。沙漠公路起点处,塔里木河南岸的肖塘矗立了一块巨大的“OK”碑,在滚滚黄沙中格外引人注目。它是一块里程碑,向全世界宣告:地球上第一条长距、上等级的沙漠公路诞生了。

回顾历史,无力抗拒

  塔里木沙漠公路,被称为“希望之路”,人们对它已期盼了几千年。因为塔里木沙漠公路地处面积相当于3个浙江省的塔克拉玛干腹地,这里是人们谈虎色变的不毛之地,维吾尔人称它“进去出不来”,西方人叫它“死亡之海”。

  晋代僧人法显、唐代高僧玄奘,确从塔克拉玛干沙漠边缘经过。晋代高僧法显路过这里时,在《佛国记里》这样描述:“多有恶鬼热风,遇者皆死,无一余者。”唐代大诗人岑参在诗中这样写道:“君不见走马川行,雪海边,平涉莽莽黄入天。轮台九月风夜吼,一川碎石大如斗,随风满地石乱走。”不难看出这里自然条件之恶劣。当年的丝路南道,也是“傍南山(即昆仑山)涉河西行”,绝无今日之险。

  近代,神密的塔克拉玛干,成为第三次世界性探险大潮的热点,许多探险家接踵而来。第一个实现南北纵穿沙漠的外国人,是英国探险家凯里。然而,他是沿和田河河道行走,未敢真正深入到沙漠中。第一个向沙漠天险挑战的外国探险家是瑞典的斯文·赫定,在100多年前的1895年4月,他从麦盖提向东进入沙漠,尚未到达和田就丢盔卸甲,以1人死亡、8匹骆驼全都丧生的代价死里逃生,是他给塔克拉玛干加上“死亡之海”的新名,一直沿用至今。

  本世纪初叶,1917年,雄踞一方的新疆督办杨增新,曾一度打算沿和田河修一条公路,以缩短沙漠南北的距离,结果,也只空留下“沙软马蹄涩,日斜人影长”的遗恨。

  经历了许多次的失败,自认为无“抗天之力”的人们,只有从盆地北缘或南缘绕行。交通艰难。使南疆处于闭塞之中,人们在赤贫中挣扎。至80年代,沙漠南缘的和田地区,7县1市全部列为国家贫困县。路,一条穿越沙漠的路,对人们来说,实在太需要了,却又可望而不可及。

  1989年10月19日,塔克拉玛干沙漠中发现了石油,不久又探明3亿吨级储量的塔中四号油田。当时,从库尔勒到达那里要环绕沙漠边缘的5个地州24县市,最后来到塔里木盆地南缘民丰县的安迪尔,然后换乘从美、德、俄进口的沙漠车向北再走两天到达塔中,全程2000多千米,(相当于北京到广州的里程),需要10天时间,开发塔中油田需要运输几百万吨物资,艰难遥远的路程使运输费用高得令人无法容忍。于是修建一条从北部进入沙漠腹地的公路,就成为大规模开发塔中四号油田当年之急的首要工作。

征服恶魔,科技攻关

  塔克拉玛干沙漠是世界上第二大流动沙漠,除了灸人的炎热和难忍的干旱外,还常常出现可怕的风暴。当沙暴来临的时候,塔克拉玛干成了魔鬼的世界,一个司机说:“这时候就是50吨重的巨型沙漠车都不敢行走,把胳膊伸到窗外都看不到手指。”当沙暴停止的时候,一切标记都荡然无存。

  沙漠公路成败的关键是能否控制和固定流动沙丘。1989年11月,中国几十位沙漠专家汇集库尔勒,他们提出了20多种筑路方案,经过复杂的论证,筛选了其中的8种方案进行实地施工,修建了2千米的科学试验路和25千米的工作试验路,最后他们掌握了在流动沙漠中修筑永久性公路的技术。就是在公路两旁100米的范围内用芦苇编成边长40厘米的固沙网格,芦苇束的2/3埋在沙子里,露在沙面的芦束约有30厘米。远远看去,整个沙漠好象撒了一张巨大的渔网。当沙漠中起风的时候,风在稠密的芦苇网格内受阻形成涡流,使网格内的沙粒无法逃走。这样,流动沙丘就被固定了。然后在芦苇网格的尽头挂上一道用化学纤维织袋做成的防风屏障。这种防风屏障不仅能把细沙挡在外面,而且还有效地减弱了风力,保证了固沙网格不致被流沙掩埋。沙漠公路最令人伤脑筋的难题就这样解决了。

  修建沙漠公路的另一个难题是怎样在柔软的沙子上建筑坚固的永久性路基。科学家们经过反复试验也找到了满意的方法。先用推土机把沙丘推平,洒水压实形成原始路面,然后喷上一层特殊的化学胶剂使沙面板结,接着覆盖一层厚厚的砾石,最后铺压沥青混凝土,整个路基就好像一个“千层饼”。试验证明,用这种方法铺设的路面非常坚固,完全达到了二级公路的承压标准,60吨的重型卡车可以任意驰骋。目前,沙漠公路在塔中正向四面八方延伸,最终将贯通整个塔克拉玛干沙漠,这个伟大的工程不久将成为现实。

治沙奇迹,世人称赞

  塔里木沙漠公路的攻关和建设,在世界沙漠公路建设史上创造了多项新纪录:

  里程最长。全长522千米,沙漠路段446千米。

  等级最高。公路达到国家二级公路下限,路宽10米。

  施工期最短。北段219千米,施工期1000天,其中从K27K192千米,在应用攻关成果后,施工期仅453天;南段227千米施工期不足400天。

  成本最低。与撒哈拉的沙漠公路比较,成本仅及该路的1/3,施工难度却远远超过该路;与塔里木河北岸常规公路比较,每千米筑路成本也低约20万元。

  工程量最大。仅北段的219千米移沙量达360万立方米,拉运砂石料近60万立方米,所用的土工布达263万平方米。

  沥青公路像一条黑色的“巨龙”,从流沙中伸展。公路两侧,流沙靠芦苇固定。防护设施配套完备,全线形成阻、固、输、导、控相结合的完整防沙体系。仅北端编扎的芦苇方格即约2000多万平方米,竖立由尼龙网、芦苇排建造的阻沙栅栏长446千米,规模之大,在我国治沙史上也属空前。

  塔里木沙漠公路,是科技攻关的结晶。在攻关中,形成了10项配套技术;形成了15个新理论和新认识;研制成10种新材料,一种新设备;提出3种新标准和新规范。许多新技术、新材料都具有重大首创意义。例如,在沙漠极端条件下的选线实用技术,为沙漠公路测报、防护、施工中奠定了良好基础,还缩短线路30千米,节省了大量投资;综合防护体系在我国包兰铁路防沙工程基础上又有新的、重大的发展;首创的“强基薄面”原则,研制的各种路基、路面材料,体现了就地取材,减少了砂石用量,增强了路面强度,降低了筑路成本,应用土工布铺设沙基,不建便道,应用常规机械即可进行沙漠作业,日进度达800米。综合防护体系则使风沙俯首称臣,不能再危害公路,北段经过一年多的运行,证明攻关成果是过硬的。国家验收组的结论:总体达到国际领先水平。

  塔克拉玛干沙漠的南北贯通,具有极其重要的社会效益,它证明中国治理沙漠的技术继续保持世界领先地位,在国际社会和学术界引起了极大轰动。联合国环境规划署高级顾问,国际干旱区研究中心名誉主席屈林克教授称赞“是件了不起的工程,无论在施工规模和研究深度上都是一流的;”日本沙漠学会会长崛岩教授也感叹:“我走遍了世界的主要沙漠,还未见到沙漠治理中如此壮观的场面和成功的经验;”在开发利用沙漠中成绩卓著的以色列荒漠应用研究所所长帕斯特奈克教授指出:“在沙漠中修建这样一条公路,国际上是没有的,特别值得提出的是,该项工程是以科研为基础,科研单位与生产单位密切配合,克服各种困难,加快了沙漠公路的建设。”

  沙漠公路的尽头是一块平坦的地面,叫塔中。从地图上看正位于塔里木盆地的中心区,正是塔克拉玛干的中心。沙漠公路为“塔指”(塔里木石油指挥部的简称)专用线,这里的人们连同他们的沙漠公路默默地为祖国的石油事业做出贡献。石油工人说得好:“只有荒凉的沙漠,没有荒凉的人生!”是的,塔克拉玛干,已成为一片希里之海,中国,从这里向新的世纪起航。沙漠公路的成功证实:人类与沙漠斗争并取得彻底胜利,将不会是遥远无期的。



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南昆铁路奇观

  平地建隧道  修山区铁路打隧道是常事,在平地上建隧道却不多见,而在贵州北段的小雨谷车站就有一座“平地隧道”。小雨谷车站处在滑坡体和煤层上,施工过程中附近几座山头全部开裂、滑坡,打下213根34米深的抗滑桩仍无济于事,只好被迫建“明洞”:在平地上修一座长142米、直径7.7米、壁厚4.8米的隧道。这样,山体滑坡后只会压在明洞上,使之变成真正的隧道,而不会危及行车安全。

  “洞中隧”和“洞中桥”  在云南境内的白石山隧道,有一座“洞中隧”。原来,在隧道施工过程中出现了一个走向与隧道一致的大溶洞。洞长235米、宽19米、高34米。施工人员便利用这个溶洞,在洞中建起一座长200多米的“明洞”式隧道。

  沙厂坪隧道里则有一座“洞中桥”。进隧道约600米处,被一个向下200多米深的溶洞拦断,很难填平,于是便在这深坑上架起了一座60多米长的桥。

  “桥上站”和“隧中站”  南昆沿线地形地貌变化快,有时为了寻找一个较为开阔的地带建车站,设计人员煞费苦心。尽管如此,还是有一些车站不得不建在桥梁上、隧道里。

  威箐车站建在隧道里。隧道拓宽达16.6米,比一般的双线隧道宽了约一倍。在县级站册亨,并排的四股车道和站台都集中建在桥上。这样的“隧中站”和“桥上站”,在国内外也是罕见的。

  奇特的“大门”  家竹箐隧道穿越高瓦斯煤层。为了防止因瓦斯泄露而酿成灾害,工程技术人员在隧道出口处安装了一道比羽毛球场还大的门。这道门与大功率风机配合,每50分钟就能将长4990米的隧道里约33万立方米的空气更新一次,让洞外的新鲜空气取代洞内含有瓦斯的空气。



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蒸汽机——自动化的开端

  在近代科学技术史上,尤其是在自动化方面的教科书中,都把瓦特在1787年发明的安装在蒸汽机上的离心式调节器,看作具有重大意义的一种典型的自动化装置。因为他使蒸汽机成为一种实用的有效的动力设备,从而引发了第一次工业革命。

  瓦特一七三六年一月十九日出生于英国的格林诺克,由于家境贫穷没机会上学,先是到一家钟表店当学徒,后又到格拉斯哥大学去当仪器修理工,瓦特聪明好学,他常抽空旁听教授们讲课,再加上他整日亲手摆弄那些仪器,学识也就积累的不浅了。

  1764年,格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机,任务交给了瓦特。瓦特将它修好后,看看他工作那么吃力,就象一个老人在喘气,颠颠颤颤地负重行走,觉得实在应该将它改进一下。

  他注意到毛病主要是缸体随着蒸汽每次热了又冷,冷了又热,白白浪费了许多热量。能不能让它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?于是他自己出钱租了一个地窖,收集了几台报废的蒸汽机,决心要造出一台新式机器来。

  从此,瓦特整日摆弄这些机器,两年后,总算弄出个新机样子。可是点火一试,那汽缸到处漏气,瓦特想尽办法,用毡子包,用油布裹,几个月过去了,还是治不了这个毛病。

  一天他又趴到汽缸前观察漏气的原因,不小心一股热气冲出,他急忙躲闪,右肩上已是红肿一片,就像被一把热刀削过一样,辣辣地疼起来,弄得他心烦意乱。他真有些灰心了,这时,是他的妻子给了他勇气,妻子用激将法又激起了瓦特继续研究下去的雄心。

  他又回到地下实验室,将过去的资料重新翻阅一番,打起精神又干了起来,干累了就守着炉子烧一壶水喝茶。一天,他一边喝茶,一边看着那一动一动的壶盖。他看看炉子上的壶又看看手中的杯子,突然灵感来了:茶水要凉,倒在杯里;蒸汽要冷,何不也把它从汽缸里也“倒”出来呢?

  这样想着,瓦特立即设计了一个和汽缸分开的冷凝器,这下热效率提高了三倍,用的煤只有原来的四分之一。这关键的地方一突破,瓦特顿然觉得前程光明。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题,教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师,这位技师立即用镗炮筒的方法制了汽缸和活塞,解决了那个最头疼的漏气问题。

  1784年,瓦特的蒸汽机已装上曲轴、飞轮,活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动,再不用人力去调节活门,世界上第一台真正的蒸汽机诞生了。

  就是从此开始,人类进入了一个崭新的发展时代。



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自动化公路—伟大的奠基

  自动化公路是交通自动化的先导和基础,也是现代工业国家的生命线。在许多国家交通阻塞造成的时间耽搁、燃油浪费,以及毫无必要的废气排放,都给社会造成了很大的损失。有人可能认为,解决问题的出路不外乎是建造更多的公路。然而,修建新公路是造价极高的工程。例如,美国改造波士顿中央干道11公里长的一个路段,计划需要大约80亿美元的资金。因此,大规模地扩建城市通道及高速公路,在经济上是不可行的,人们必须设法学会更加有效地利用现有的公路。自动化公路是扩大公路交通能力的最省钱的途径。

  自动化公路的组成原理表明自动化公路系统是辟出一条车道或一组车道,来让装有专门设备的小汽车、卡车和公共汽车等在计算机的控制下结队行驶,通过一个小型计算机网络(这些小型计算机安装在汽车内以及某些路段的路边)来协调车流,从而增大车流量,提高公路的运输能力。自动化公路交通所需的新技术大部分集中在汽车中, 一个前视传感器或一个摄像机探测前方的危险障碍物和其它车辆以及车道边界,这些设备与计算机相连,由计算机迅速处理得到的图像,然后操纵汽车转向、刹车,使车辆保持适当的速度和姿态。每辆汽车上都载有数字无线电设备,它使车上的计算机能够同附近的其它车辆通信,也能同监控公路的监视计算机通信,使驾车者得知有关汽车运行情况的信息。汽车驾驶员在进入自动化公路之前,把他要去的目的地输入计算机,然后通过一条专用驶入坡道进入自动化公路,当驾驶员接近公路的进入点时,安装在路旁的装置将通过电子方式对汽车进行询问,以确定它的目的地并检查它是否拥有处于正常工作状态的适当的自动化设备。在断定汽车通过了这些检查后,公路系统将引导驾驶员穿过一道门,驶向自动化车道,自动驾驶就开始了,驾驶员此时可以离开驾驶座去看书,做其它事情,甚至睡觉。自动化公路上车流的协调,可以采取自由代理人方式或成组汽车方式。自由代理人方式是各自独立地行驶,每 辆车的行驶方式都保证即使它前面的一辆车全力刹车时,都能及时停下而不发生意外,两辆车之间所需要的间隔距离将取决于它们的刹车性能,路面的状况以及控制设备的电子反应时间等。成组汽车方式指在公路上行驶的是一组组相互间密切配合的汽车,这些汽车将通过一个无线局域通讯网互相联系,该网络可以连续不断地交换有关汽车的速度、加速度、刹车、障碍物以及其它诸如此类的信息。这样不断的信息交流使得一组中的汽车,实际上,变成了通过电子方式联接起来的列车,每一组可能有10~20辆自动汽车。然而与铁路列车不同的是,这些汽车列车将是动态的,它们将按照交通状况和各辆车目的地的要求而不断地组成,分开并重新组合。借助于精确的控制,可以使一组内各成员车的间距缩小到只有几米。由于各车之间的相对速度很小,发生碰撞的几率较小,即使相撞也只可能发生微不足道的损坏。相邻各组汽车之间的距离将足够大,以保证即使在前面一组突然停下时,它们不会撞在一起。汽车退出自动化公路的过程是把它进入自动化车流的过程颠倒过来。但此时可能发生驾车者尚未接过方向盘操纵汽车或睡着了等特殊情况,自动化公路系统必须提醒驾车者注意他快要到出口了,然后在驾车者承担起有限的操纵任务的情况下观察汽车的行驶状况。如果 驾车者的动作正常,计算机就将完全放弃控制,而转由驾车者来完成退出自动化车道的过程。但是,如果驾车者没有做出正确的反应,报警器就将响起来。如果这样的催促不能叫醒驾车者,自动化系统就将通知有关部门说发生了意外情况,并让汽车在附近的待留区中安全地停下来。

  一条典型的高速公路车道每小时可通过约2千辆汽车,而一条配备特殊装置后可自动引导车流的车道,每小时将能通过约6千辆汽车。由于不需要修建新的公路和拓宽现有的公路,节省下来的钱用来支付汽车自动行驶所需的复杂电子设备的费用绰绰有余。因此,总的责任费用将会下降。研究和发展自动化高速公路已是迫在眉睫的问题,相信在不远的将来,自动化公路会有长足的发展!

现代化公路监控系统



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不同时期的道路

  在远古尧舜时,道路曾被称作“康衢”。西周时期,人们曾把可通行三辆马车的地方称作“路”,可通行两辆马车的地方称作“道”,可通行一辆马车的地方称作“途”。“畛”是老牛车行的路,“径”是仅能走牛、马的乡间小道。秦始皇统一中国后,“车同轨”,兴路政,最宽敞的道路,称为驰道,即天子驰车之道。唐朝时筑路五万里,称为驿道。后来,元朝将路称作“大道”,清朝称作“大路”、“小路”等。清朝末年,我国建成第一条可通行汽车的路,被称作“汽车路”,又称“公路”,由此一直沿用至今。至于“马路”,则是外来语。巷、坊、弄、胡同等,被认为是从唐朝沿用下来的旧称,系指大道以外的路。我们这里所说的道路,通常是指地面上供人或车马经常行走的那一部分。

  1)先秦时期的道路

  路是人走出来的。可以说自从人类诞生后,就开始了路的历史。早在大约50万年至170万年前,在亚洲东部这块古老的土地上,就先后有了元谋人、蓝田人和北京人等原始人群生活着。我们的祖先在极端恶劣的自然环境和十分低下的生产力条件下,为了生存和繁衍,就在中华大地上开辟了最早的道路。

  历史发展到原始社会传说中黄帝、炎帝和尧、舜、禹担当部落首领的时候,各地的交通有了明显的进步。到公元前2000多年前,我国就已经有了可以行驶牛车和马车的古老道路。据《古史考》记载:“黄帝作车,任重致远。少昊时略加牛,禹时奚仲驾马。”《尚书·舜典》讲了这样一个故事:尧年纪大了,经过反复考验选择了舜为自己的接班人,并将帝位传让给了他。舜登位后办的第一件大事就是“辟四门,达四聪”,“明通四方耳目”,二月巡泰山,五月去衡山,八月访华山,十一月到恒山。可见舜帝对发展交通、开辟道路是非常重视的。夏禹的事业,也是从“随山刊木,奠高山大川”(《尚书·禹贡》)入手的。他“陆行乘车,水行乘船,泥行乘撬,山行乘檋”(《史记·夏本纪》),足迹几遍黄河、长江两大流域。商朝重视道路交通,古代文献中已经有商人修筑护养道路的记载。商汤的祖先“服牛乘马”,远距离经商,揭开了以畜力为交通运输动力的历史。经过夏商两朝长期的开拓,到公元前1066年至公元前771年的西周时期,可以说我国道路已经初具规模。

  周武王姬发灭商后,除都城镐京(今西安附近)外,还根据周公姬旦的建议,修建了东都洛邑(今洛阳),以便于控制东方新得到的大片疆土,对付殷商残余势力。为了有效发挥两京的政治、经济、文化中心的作用,在它们之间修建了一条宽阔平坦的大道,号称“周道”,并以洛邑为中心,向东、向北、向南、向东南又修建成等级不同的、呈辐射状的道路。周道是西周王室的生命线,也是国家交通的中轴线。《诗经·大东》上说:“周道如砥,其直如矢;君子所履,小人所视;睠言顾之,潜焉出涕!”意思是说在这条宽广平坦、笔直如矢的大路上,老百姓看到王公贵族掠走了他们辛勤劳动的成果,不能不伤心落泪。《诗经·大东》还说:“维北有斗,西柄之揭。”是说天空北面有北斗,周道像一把朝西的勺柄,连结了七星。在我国古代交通发展史上,修建周道的重大意义是不可低估的。不仅周、秦、汉、唐的政治经济文化重心,都是在这条轴线上,而且在以后的宋、元、明、清时期,这条交通线也仍然是横贯东西的大动脉。周道在我国经济文化发展的历史上,起了奠基性的作用。

  东周时期,社会生产力空前发展,农业、手工业与商业都兴盛起来。春秋大国争霸,战国七雄对峙,大规模的经济文化交流、军事外交活动和人员物资聚散,都极大地推进了道路的建设。除周道继续发挥其中轴线的重要作用外,在其两侧还进一步完善了纵横交错的陆路干线和支线,再加上水运的发展,把黄河上下、淮河两岸和江汉流域有效地联接起来。这个时期修建的主要道路工程有许多,泰国修筑的著名的褒斜栈道就是其中重要的一项。秦惠王时,为了克服秦岭的阻隔,打通陕西到四川的道路,开始修筑褒斜栈道。这条栈道起自秦岭北麓眉县西南15公里的斜水谷,到达秦岭南麓褒城县北五公里的褒水河谷,故称褒斜道。这条全长200多公里的栈道是在峭岩陡壁上凿孔架木,并在其上铺板而成的。除了褒斜道外,以后几百年间还陆续开凿了金牛道、子午道和傥骆道等栈道。这些工程极其艰巨,人们首先是采用古老原始的“火焚水激”的方法开山破石,然后在崖壁上凿成30厘米见方、50厘米深的孔洞,分上、中、下三排,均插入木桩。接着在上排木桩上搭遮雨棚,中排木桩上铺板成路,下排木桩上支木为架。这样,我们远望栈道好像空中阁楼一般,煞是壮观。迄今,陕西太白县境内尚有多处清晰可辨的栈道遗迹。《史记·货殖列传》记载:“关中南则巴蜀,栈道千里,无所不通,唯褒斜道绾毂[wǎn  gǔ晚谷]其口”,战略上为“蜀之咽喉”,历来为兵家必争之地。如在公元前206年,著名的“明修栈道,暗渡陈仓”的故事即发生于此。除了秦国的栈道外,其他主要的道路工程还有:楚国经营的从郢都通往新郑的重要通道,晋国打通的穿越太行山的东西孔道,齐鲁两国建设的四通八达的黄淮交通网络,燕国开辟的直达黄河下游和通往塞外的交通线等。至此,穿大袖宽袍的中原人、善射箭骑马的戎狄人、居云梦江汉的荆楚人、披长发嬉水的吴越人、喜椎髻歌舞的巴蜀人就连成一体了,为中华民族的进一步统一打下了基础。

  2)秦汉时期的道路

  中国全国陆上交通网的形成,始于秦朝。早在秦国出兵扫灭六国的同时,秦王就在着手平毁各地私筑的高墙壁垒,拆除妨碍交通运输的关卡。秦始皇统一中国后,实现了“车同轨”。全国车辆使用同一宽度的轨距,就意味着车上的主要零部件都有统一标准,更换迅速方便。这种“标准化”的要求和方法是很先进的,它适应了秦朝全国土木工程和战争等方面长途运输的需要,对道路修建方面提出了更高的要求,具有巨大的经济价值和社会效益。

  根据“车同轨”的要求,秦朝在把过去错杂的交通路线加以整修和连接的基础上,又耗费了难以数计的人力和物力,修筑了以驰道为主的全国交通干线。这项费时10年的工程,规模十分浩大,它以京师咸阳为中心,向四方辐射,将全国各郡和重要城市,全部联通起来。

  秦朝驰道有统一的质量标准:路面幅宽为50步,约合70米;路基要高出两侧地面,以利排水,并要用铁锤把路面夯实;每隔三丈种一株青松,以为行道树;除路中央三丈为皇帝专用外,两边还开辟了人行旁道;每隔10里建一亭,作为区段的治安管理所、行人招呼站和邮传交接处。我们还是以北通九原的北方直道的国防工程为例看看秦朝驰道的实际状况。据古书记载,公元前212年到公元前210年,秦始皇下令修筑一条长约1400公里的直道,命蒙恬、扶苏率20万大军,边驻守边关,边修直道。这条大道沿途经过陕甘等省,穿过14个县,直至九原郡(今内蒙自治区包头市),仅仅用了两年半的时间就修筑完毕。建成后的直道宽度一般都在60米左右,可并排行驶10—12辆大卡车。最宽处甚至可以当作现代化中型飞机起飞降落的跑道。其沿途各支线星罗棋布,每条支线都有容纳并排行驶两辆卡车到四辆卡车的宽度。这条直道正式使用以后,秦始皇的骑兵从他的军事指挥中心——云阳林光宫(今陕西淳化县梁武帝村)出发,三天三夜即可驰抵阴山脚下,出击匈奴。据考古发现,至今,内蒙东胜县境内仍有90里长的直道遗迹明显可见。汉朝时期在秦原有道路上继续扩建延伸,构成了以京城为中心向四面辐射的交通网,如自西汉京城长安而东,出函谷关(今河南灵宝东北),经洛阳、至定 陶,以达临淄,为东路干线;自长安而北,直达九原郡(包头市),为北路干线;自长安向西,抵达陇西郡(今甘肃临洮),为西北干线。自公元前2世纪开通河西、西域后,这条干线可经由河西走廊,延长到西域诸国。这就是闻名中外的“丝绸之路”;自蒲津(今山西永济西)渡黄河,经平阳(今临汾西北)、晋阳(今太原市南),以通平城(今大同市东),为河东干线;自长安向西南经汉中,以达成都,并远至云南,为西南干线;自长安向东南出武关,经南阳,以达江陵,并继续南进,为南路干线。此外,还有一些支线和水运干线通向全国。

  3)著名的丝绸之路

  这里重点介绍一下著名的丝绸之路。在公元前2世纪至十三四世纪期间,丝绸之路是一条横贯亚洲的陆路交通干线,是中国同印度、古希腊、罗马以及埃及等国进行经济和文化交流的重要通道。

  历史上有不少国家把我们中国称作丝国。在欧洲曾发现公元前5世纪以前的丝绸,表明那时中国的丝绸已进入欧洲。古代埃及和罗马都把中国的丝绸看作“光辉夺目,人巧几竭”的珍品。史书记载,罗马著名的凯撒大帝曾经穿过一件中国丝袍到剧场看戏,引起全场轰动,被看作是绝代的豪华。公元前后,由于丝绸的大量输入,曾引起罗马货币的大量外流。

  古代中国的丝绸主要是通过汉朝时开辟的“丝绸之路”运往西方的。在我国的汉朝和唐朝时期,东部山东和东南沿海江浙一带的大批质量上乘的丝绸从水路或陆路集中到长安城。有相当一部分通过陆路转运到西方去。由于在这条陆路上,丝绸的贸易占了很大比重,因此把它称为丝绸之路。以后又开辟了经海洋通往西方的航线——海上丝绸之路,所以把这条陆路又称为陆上丝绸之路,一般认为,陆上丝绸之路最初东以中国长安(今西安)为起点,沿渭水西行,过了黄土高原,通过河西走廊到达敦煌。由敦煌西行则分成南北两条道路:南路出阳关,沿今塔里木盆地南沿、昆仑山北麓,经古楼兰(今新疆若羌一带)、且末、民丰、于田、和田、墨玉、皮山、叶城、莎车,到达喀什。北路出玉门关,沿今塔里木盆地北沿、天山南麓,经过吐鲁番、库尔勒、库车、拜城、阿克苏、巴楚到达喀什。南北两路在喀什汇合后,继续往西,登上帕米尔高原,这是最难走的一段路。然后经过阿富汗、伊朗和中亚诸国,再过地中海,最后到达丝绸之路的终点:古罗马的首都罗马城和威尼斯。后来,又开辟了一条北新道,从敦煌经哈密,沿着天山以北的准噶尔盆地前进,渡伊犁河西行到古罗马帝国。

  在古代交通工具简陋的条件下,中外商人和使者们行走在这条丝绸之路上,旅程是十分艰难的。新疆罗布泊附近有一个叫做“雅丹”的险峻山丘地带,1700年前晋朝高僧法显去印度取经,曾路过这里,差一点送了性命。他以极为恐怖的笔调描写在这里的行程,说:“沙河中多有恶鬼热风,遇则皆死,无一全者。上无飞鸟,下无走兽,遍望极目,欲求渡处,则莫知所以,唯以死人枯骨为标帜耳。”唐朝大诗人李白则有诗描写了丝绸路上的恶劣天气:“五月天山雪,无花只有寒。”可贵的是,在上述极端艰难的条件下,我国古代的先驱者早在2000多年前就已经开拓了这条具有世界意义的通道。

  在这条长达7000多公里的丝绸之路的开辟史中,有两位作出卓越贡献的杰出人物,这就是张骞和班超。张骞是西汉武帝时人,他在公元前138年和公元前119年两次出使西域。当时的西域,是指现在甘肃玉门关以西包括新疆、中亚直到欧洲的广大地区。第一次出使,汉武帝交给张骞的任务,是命他联络西域的大月氏(在前苏联中亚地区和阿富汗一带)国,共同抵御北方的匈奴,从而打通中原往来西域的通路。他和部下100多人刚出了玉门关,就被匈奴人捉住。匈奴人把他们扣留了10多年。最后只剩下一个匈奴族人堂邑父,还跟着他。他俩凭着机智,在一天夜里偷偷离开匈奴军营,历尽千门辛万苦,忍饥挨饿,好不容易才逃出匈奴控制的地界。他们在西域辗转了一年多,回到汉朝,把所熟悉的西域各国情况向汉武帝报告。几年以后,汉武帝第二次派张骞出使西域。这一回张骞到乌孙(今新疆伊宁南),和乌孙王结成了很好的朋友。他还派同去的300使者分别到了大宛、康居(皆在前苏联中亚地区)、大月氏、大夏(在今阿富汗北部)、安息(今伊朗高原和两河流域)、身毒(今印度、巴基斯坦)和于阗(今新疆和田)。张骞和他的部下在西域各国受到了热烈欢迎。当张骞回国时,乌孙王特送汉武帝良马数十匹。张骞出使西域后,西域和汉朝的来往越 来越频繁,丝绸道上每年都有大批使者来往,多则数百人,少则百余人,民间商队更是络绎不绝。至此,世界几大文明发源地联结起来,古罗马、古埃及、古阿拉伯、古印度等,都和古代中国有了密切交往。张骞两次出使西域后不久,汉朝中央政府就在今新疆地区设置了军政机构,任命了西域都护,实行有效的政治治理和经济开发。新疆从此成为我国的神圣疆土,成为我国与西方世界通联的重要门户。

  班超是东汉时人。他出使西域在公元73年。班超是一位非常果断、十分勇敢的武将,东汉明帝时,他被任命为行军司马,只带36人出使西域。这时,匈奴的势力又强大起来。龟兹(今新疆库车)国王倒向了匈奴,反对汉朝,并仗势欺负邻国疏勒(今新疆喀什),派人把疏勒国王杀死,而另立龟兹人兜题做疏勒王。班超在离疏勒城90里的地方住下来,然后派部下到疏勒,趁兜题不备,突然闯上前把他捆绑起来。这一行动把兜题的手下人都吓呆了,惊惶逃走。班超来到疏勒以后,立即召集疏勒文武大臣说明来意,当众宣布仍立疏勒王室旧人为王,受到了疏勒人的拥护。班超还按政策放回了龟兹国人兜题。这些正义行动,使他在西域的威望越来越高。后来汉朝政府要把他调回时,许多人都不肯放他走,甚至抱住马腿跪着挽留他。

  陆上丝绸之路这条国际通道的开辟,有着极为深远的意义。它经过中亚、西亚,可与东南欧及北非的交通线相衔接,构成了世界性的东西大商道。不仅在两汉时期,而且在唐、宋、元、明时期,它始终发挥着重要作用,成为古代东西方文明联系的主要纽带。

  4)唐代以后的道路

  唐朝是我国古代道路发展的极盛时期。当时,京城长安不仅有水路运河与东部地区相通,而且是国内与国际的陆路交通的枢纽,已经成为世界上最大的都市之一。唐朝长安城墙的规模是空前的。它周长36.7公里,南北长8651米,东西宽9721米,近似一个正方形。面积相当今天西安城的10倍。城内有11条南北大街,14条东西大街,把全城划分为100多个整齐的坊市。皇城中间的南北大街称为承天门大街,宽441米,视野开阔。连接12座城门的有六条大街,其中朱雀大街,是盛唐时期长安城的一条贯穿南北的重要大街。它是中轴线,宽147米,把长安城划为东西两部分。街西管区叫长安县,街东管区叫万年县。各条大街车水马龙,熙熙攘攘,非常热闹。街道两侧多植树,加上错落其间的清池溪水、众多的园林、盛开的牡丹,使整个城市非常整齐美观。出了长安城,向东,向南,向西,向北,构成了四通八达的陆路交通网。不仅通向全国各地,而且中外交通往来也比较频繁。此外,像洛阳、扬州、泉州和广州等城市,随着唐朝政治、经济和文化的发展,也相继成为国内外交通的重要中心。

  到了宋和辽金时期,我国的道路建设进入一个新的发展阶段,特别是在城市道路建设与交通管理方面,与隋唐时代有着明显的区别。这一时期的城市建设,实现了街和市的有机结合。城内大道两旁,第一次成为百业汇聚之区。城里居民走出了周、秦、汉、唐那种以封闭分隔为特征的坊里高墙,投入空前活跃的城市生活;酒楼茶肆勾栏瓦舍日夜经营,艺人商贩填街塞巷。北宋的都城汴京(今开封)经过改建,已成为人口超过百万的大都会,城中店铺达6400多家。汴京中心街道称作御街,宽两百步,路两边是御廊。北宋政府改变了周、秦、汉、唐时期居民不得向大街开门、不得在指定的市坊以外从事买卖活动的旧规矩,允许市民在御廊开店设铺和沿街做买卖。为活跃经济文化生活,还放宽了宵禁,城门关得很晚,开得很早。御街上每隔二三百步设一个军巡铺,铺中的防隅巡警,白天维持交通秩序,疏导人流车流;夜间警卫官府商宅,防盗,防火,防止意外事故。这恐怕是历史上最早的巡警了。唐代已有公共交通车,当时称之为油壁车。到了南宋,京城临安(今杭州)这种油壁车有了新的改进。车身做的很长,上有车厢,厢壁有窗,窗有挂帘,装饰华美。车厢内铺有绸缎褥垫,很是讲究,可供六人乘坐观光。这是最早的公交车,临安在世界上也算是出现公交车最早的城市了。

  元、明时期建成了以北京为中心的稠密的驿路交通网。驿路干线辐射到我国的四面八方。特别是元代,综合拓展了汉唐以来的大陆交通网,进一步覆盖了亚洲大陆的广阔地区,包括阿拉伯半岛。蒙古族各部在成吉思汗等有作为的领袖统率下东征西略,兵锋所至,驿站随置,道路贯通,运输不绝。蒙古军军事势力的极盛时期,道路直通东欧多瑙河畔,南下攻灭金政权和南宋政权后,把南中国的大片疆土也纳入自己的版图。同汉唐时期的丝绸之路比较起来,元明道路规模更大,效率更高,发挥着更为直接的重要作用。

  清朝是我国最后一个封建王朝,奠定了近代中国的基本疆域。虽然,就交通工具、交通设施、交通动力、交通管理来说,比起以前朝代,除了量的变化外,没有什么质的突破。但是经过清朝政府的多次整顿,全国道路布局比以往任何时候都更加合理而有效。清朝把驿路分为三等,一是“官马大路”,由北京向各方辐射,主要通往各省城;二是“大路”,自省城通往地方重要城市;三是“小路”,自大路或各地重要城市通往各市镇的支线。官马大路,是国家级官道,在京城东华门外设皇华驿,作为全国交通的总枢纽,管理北路、西路、南路、东路等官马大路干线系统。官马北路系统最重要的是通往大东北的干线,即从北京经山海关、盛京(今沈阳)分别延伸到雅克萨、庙屯(在黑龙江入海口)的官路和通往朝鲜半岛的国际通道。属于官马北路系统的还有分别到呼伦、恰克图的干线以及塞上的横向大通道。这些道路在开发清代北疆、捍卫北疆的斗争中发挥过重要战略作用。官马西路系统包括兰州官路与四川官路的两大干线,前者从北京经保定、太原、西安、兰州,分别到青海、西藏和新疆,并通往中亚、西亚诸国;后者则是通往大西南的干线,从西安通往云、贵、川,并向西延伸到西藏拉萨。在大清帝国创建和巩固的过程中,这个覆盖我国整个西部地区的官马西路系统,起过十分重要的作用。官马南路系统,包括云南官路、桂林官路和广东官路三条干线。前两条干线均从太原南下过黄河到洛阳,然后分道到昆明或桂林,并延伸到印度支那半岛;第三条干线即广东官路的主干道,则是从北京出发经济南、徐州、合肥 、南昌、赣州、韶关,直达广州。这是元、明以来北京到广州纵贯中国南北的主要官道,历来当作“使节路”,而终点广州又曾是清代对外通商的唯一口岸,所以清政府对这条干线特别重视。官马东路的唯一干线就是福建官路,沿途经过天津、济南、徐州、南京、苏州、上海、杭州、福州等重要城市。它是清政府经济上赖以生存的重要通路。此外,还有横贯东西的长江官路等等。清政府正是通过这些道路,实现了对全国各省各市各县各乡镇乃至自然村落的政治控制与经济榨取;全国各地各民族人民为了生存和发展,也通过这个庞大的交通网络,实现了经济、文化等各方面的交流。

  我国古代的道路,都是沙石或泥土路,还没有用沥青或水泥铺成的道路。直至19世纪末期,我国才出现了铁路和公路。1876年,英帝国主义欺骗满清政府,擅自修筑了吴淞到上海的铁路。这是在我国领土上的第一条铁路。而1881年建成的唐山到胥各庄的铁路,则是我国出资修建并延存下来的第一条铁路。我国最初的公路,是1908年苏元春驻守广西南部边防时兴建的龙州到那堪公路。可惜没有全部完工。1913年,湖南兴建了长约50公里的长沙到湘潭的公路。随着近代交通工具火车、轮船、汽车的相继兴起,铁路、公路、航线的不断开辟,我国古代的驿路交通系统终于完成了它的历史使命,逐渐趋于瓦解和废弃。



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举世瞩目的我国第一条沙漠公路

  1995年10月4日,是一个值得载入史册的日子。这一天开始,由塔克拉玛干沙漠北缘的库尔勒至南缘的民丰,路程缩短了876.5千米的塔里木沙漠公路全线通车。新疆南部地区各族人民长期以来的梦想,终于实现了!

  塔里木沙漠公路,北起轮南,南止民丰,全长522千米,其中沙漠路段446千米。沙漠公路起点处,塔里木河南岸的肖塘矗立了一块巨大的“OK”碑,在滚滚黄沙中格外引人注目。它是一块里程碑,向全世界宣告:地球上第一条长距、上等级的沙漠公路诞生了。

回顾历史,无力抗拒

  塔里木沙漠公路,被称为“希望之路”,人们对它已期盼了几千年。因为塔里木沙漠公路地处面积相当于3个浙江省的塔克拉玛干腹地,这里是人们谈虎色变的不毛之地,维吾尔人称它“进去出不来”,西方人叫它“死亡之海”。

  晋代僧人法显、唐代高僧玄奘,确从塔克拉玛干沙漠边缘经过。晋代高僧法显路过这里时,在《佛国记里》这样描述:“多有恶鬼热风,遇者皆死,无一余者。”唐代大诗人岑参在诗中这样写道:“君不见走马川行,雪海边,平涉莽莽黄入天。轮台九月风夜吼,一川碎石大如斗,随风满地石乱走。”不难看出这里自然条件之恶劣。当年的丝路南道,也是“傍南山(即昆仑山)涉河西行”,绝无今日之险。

  近代,神密的塔克拉玛干,成为第三次世界性探险大潮的热点,许多探险家接踵而来。第一个实现南北纵穿沙漠的外国人,是英国探险家凯里。然而,他是沿和田河河道行走,未敢真正深入到沙漠中。第一个向沙漠天险挑战的外国探险家是瑞典的斯文·赫定,在100多年前的1895年4月,他从麦盖提向东进入沙漠,尚未到达和田就丢盔卸甲,以1人死亡、8匹骆驼全都丧生的代价死里逃生,是他给塔克拉玛干加上“死亡之海”的新名,一直沿用至今。

  本世纪初叶,1917年,雄踞一方的新疆督办杨增新,曾一度打算沿和田河修一条公路,以缩短沙漠南北的距离,结果,也只空留下“沙软马蹄涩,日斜人影长”的遗恨。

  经历了许多次的失败,自认为无“抗天之力”的人们,只有从盆地北缘或南缘绕行。交通艰难。使南疆处于闭塞之中,人们在赤贫中挣扎。至80年代,沙漠南缘的和田地区,7县1市全部列为国家贫困县。路,一条穿越沙漠的路,对人们来说,实在太需要了,却又可望而不可及。

  1989年10月19日,塔克拉玛干沙漠中发现了石油,不久又探明3亿吨级储量的塔中四号油田。当时,从库尔勒到达那里要环绕沙漠边缘的5个地州24县市,最后来到塔里木盆地南缘民丰县的安迪尔,然后换乘从美、德、俄进口的沙漠车向北再走两天到达塔中,全程2000多千米,(相当于北京到广州的里程),需要10天时间,开发塔中油田需要运输几百万吨物资,艰难遥远的路程使运输费用高得令人无法容忍。于是修建一条从北部进入沙漠腹地的公路,就成为大规模开发塔中四号油田当年之急的首要工作。

征服恶魔,科技攻关

  塔克拉玛干沙漠是世界上第二大流动沙漠,除了灸人的炎热和难忍的干旱外,还常常出现可怕的风暴。当沙暴来临的时候,塔克拉玛干成了魔鬼的世界,一个司机说:“这时候就是50吨重的巨型沙漠车都不敢行走,把胳膊伸到窗外都看不到手指。”当沙暴停止的时候,一切标记都荡然无存。

  沙漠公路成败的关键是能否控制和固定流动沙丘。1989年11月,中国几十位沙漠专家汇集库尔勒,他们提出了20多种筑路方案,经过复杂的论证,筛选了其中的8种方案进行实地施工,修建了2千米的科学试验路和25千米的工作试验路,最后他们掌握了在流动沙漠中修筑永久性公路的技术。就是在公路两旁100米的范围内用芦苇编成边长40厘米的固沙网格,芦苇束的2/3埋在沙子里,露在沙面的芦束约有30厘米。远远看去,整个沙漠好象撒了一张巨大的渔网。当沙漠中起风的时候,风在稠密的芦苇网格内受阻形成涡流,使网格内的沙粒无法逃走。这样,流动沙丘就被固定了。然后在芦苇网格的尽头挂上一道用化学纤维织袋做成的防风屏障。这种防风屏障不仅能把细沙挡在外面,而且还有效地减弱了风力,保证了固沙网格不致被流沙掩埋。沙漠公路最令人伤脑筋的难题就这样解决了。

  修建沙漠公路的另一个难题是怎样在柔软的沙子上建筑坚固的永久性路基。科学家们经过反复试验也找到了满意的方法。先用推土机把沙丘推平,洒水压实形成原始路面,然后喷上一层特殊的化学胶剂使沙面板结,接着覆盖一层厚厚的砾石,最后铺压沥青混凝土,整个路基就好像一个“千层饼”。试验证明,用这种方法铺设的路面非常坚固,完全达到了二级公路的承压标准,60吨的重型卡车可以任意驰骋。目前,沙漠公路在塔中正向四面八方延伸,最终将贯通整个塔克拉玛干沙漠,这个伟大的工程不久将成为现实。

治沙奇迹,世人称赞

  塔里木沙漠公路的攻关和建设,在世界沙漠公路建设史上创造了多项新纪录:

  里程最长。全长522千米,沙漠路段446千米。

  等级最高。公路达到国家二级公路下限,路宽10米。

  施工期最短。北段219千米,施工期1000天,其中从K27K192千米,在应用攻关成果后,施工期仅453天;南段227千米施工期不足400天。

  成本最低。与撒哈拉的沙漠公路比较,成本仅及该路的1/3,施工难度却远远超过该路;与塔里木河北岸常规公路比较,每千米筑路成本也低约20万元。

  工程量最大。仅北段的219千米移沙量达360万立方米,拉运砂石料近60万立方米,所用的土工布达263万平方米。

  沥青公路像一条黑色的“巨龙”,从流沙中伸展。公路两侧,流沙靠芦苇固定。防护设施配套完备,全线形成阻、固、输、导、控相结合的完整防沙体系。仅北端编扎的芦苇方格即约2000多万平方米,竖立由尼龙网、芦苇排建造的阻沙栅栏长446千米,规模之大,在我国治沙史上也属空前。

  塔里木沙漠公路,是科技攻关的结晶。在攻关中,形成了10项配套技术;形成了15个新理论和新认识;研制成10种新材料,一种新设备;提出3种新标准和新规范。许多新技术、新材料都具有重大首创意义。例如,在沙漠极端条件下的选线实用技术,为沙漠公路测报、防护、施工中奠定了良好基础,还缩短线路30千米,节省了大量投资;综合防护体系在我国包兰铁路防沙工程基础上又有新的、重大的发展;首创的“强基薄面”原则,研制的各种路基、路面材料,体现了就地取材,减少了砂石用量,增强了路面强度,降低了筑路成本,应用土工布铺设沙基,不建便道,应用常规机械即可进行沙漠作业,日进度达800米。综合防护体系则使风沙俯首称臣,不能再危害公路,北段经过一年多的运行,证明攻关成果是过硬的。国家验收组的结论:总体达到国际领先水平。

  塔克拉玛干沙漠的南北贯通,具有极其重要的社会效益,它证明中国治理沙漠的技术继续保持世界领先地位,在国际社会和学术界引起了极大轰动。联合国环境规划署高级顾问,国际干旱区研究中心名誉主席屈林克教授称赞“是件了不起的工程,无论在施工规模和研究深度上都是一流的;”日本沙漠学会会长崛岩教授也感叹:“我走遍了世界的主要沙漠,还未见到沙漠治理中如此壮观的场面和成功的经验;”在开发利用沙漠中成绩卓著的以色列荒漠应用研究所所长帕斯特奈克教授指出:“在沙漠中修建这样一条公路,国际上是没有的,特别值得提出的是,该项工程是以科研为基础,科研单位与生产单位密切配合,克服各种困难,加快了沙漠公路的建设。”

  沙漠公路的尽头是一块平坦的地面,叫塔中。从地图上看正位于塔里木盆地的中心区,正是塔克拉玛干的中心。沙漠公路为“塔指”(塔里木石油指挥部的简称)专用线,这里的人们连同他们的沙漠公路默默地为祖国的石油事业做出贡献。石油工人说得好:“只有荒凉的沙漠,没有荒凉的人生!”是的,塔克拉玛干,已成为一片希里之海,中国,从这里向新的世纪起航。沙漠公路的成功证实:人类与沙漠斗争并取得彻底胜利,将不会是遥远无期的。



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南昆铁路奇观

  平地建隧道  修山区铁路打隧道是常事,在平地上建隧道却不多见,而在贵州北段的小雨谷车站就有一座“平地隧道”。小雨谷车站处在滑坡体和煤层上,施工过程中附近几座山头全部开裂、滑坡,打下213根34米深的抗滑桩仍无济于事,只好被迫建“明洞”:在平地上修一座长142米、直径7.7米、壁厚4.8米的隧道。这样,山体滑坡后只会压在明洞上,使之变成真正的隧道,而不会危及行车安全。

  “洞中隧”和“洞中桥”  在云南境内的白石山隧道,有一座“洞中隧”。原来,在隧道施工过程中出现了一个走向与隧道一致的大溶洞。洞长235米、宽19米、高34米。施工人员便利用这个溶洞,在洞中建起一座长200多米的“明洞”式隧道。

  沙厂坪隧道里则有一座“洞中桥”。进隧道约600米处,被一个向下200多米深的溶洞拦断,很难填平,于是便在这深坑上架起了一座60多米长的桥。

  “桥上站”和“隧中站”  南昆沿线地形地貌变化快,有时为了寻找一个较为开阔的地带建车站,设计人员煞费苦心。尽管如此,还是有一些车站不得不建在桥梁上、隧道里。

  威箐车站建在隧道里。隧道拓宽达16.6米,比一般的双线隧道宽了约一倍。在县级站册亨,并排的四股车道和站台都集中建在桥上。这样的“隧中站”和“桥上站”,在国内外也是罕见的。

  奇特的“大门”  家竹箐隧道穿越高瓦斯煤层。为了防止因瓦斯泄露而酿成灾害,工程技术人员在隧道出口处安装了一道比羽毛球场还大的门。这道门与大功率风机配合,每50分钟就能将长4990米的隧道里约33万立方米的空气更新一次,让洞外的新鲜空气取代洞内含有瓦斯的空气。



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蒸汽机——自动化的开端

  在近代科学技术史上,尤其是在自动化方面的教科书中,都把瓦特在1787年发明的安装在蒸汽机上的离心式调节器,看作具有重大意义的一种典型的自动化装置。因为他使蒸汽机成为一种实用的有效的动力设备,从而引发了第一次工业革命。

  瓦特一七三六年一月十九日出生于英国的格林诺克,由于家境贫穷没机会上学,先是到一家钟表店当学徒,后又到格拉斯哥大学去当仪器修理工,瓦特聪明好学,他常抽空旁听教授们讲课,再加上他整日亲手摆弄那些仪器,学识也就积累的不浅了。

  1764年,格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机,任务交给了瓦特。瓦特将它修好后,看看他工作那么吃力,就象一个老人在喘气,颠颠颤颤地负重行走,觉得实在应该将它改进一下。

  他注意到毛病主要是缸体随着蒸汽每次热了又冷,冷了又热,白白浪费了许多热量。能不能让它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?于是他自己出钱租了一个地窖,收集了几台报废的蒸汽机,决心要造出一台新式机器来。

  从此,瓦特整日摆弄这些机器,两年后,总算弄出个新机样子。可是点火一试,那汽缸到处漏气,瓦特想尽办法,用毡子包,用油布裹,几个月过去了,还是治不了这个毛病。

  一天他又趴到汽缸前观察漏气的原因,不小心一股热气冲出,他急忙躲闪,右肩上已是红肿一片,就像被一把热刀削过一样,辣辣地疼起来,弄得他心烦意乱。他真有些灰心了,这时,是他的妻子给了他勇气,妻子用激将法又激起了瓦特继续研究下去的雄心。

  他又回到地下实验室,将过去的资料重新翻阅一番,打起精神又干了起来,干累了就守着炉子烧一壶水喝茶。一天,他一边喝茶,一边看着那一动一动的壶盖。他看看炉子上的壶又看看手中的杯子,突然灵感来了:茶水要凉,倒在杯里;蒸汽要冷,何不也把它从汽缸里也“倒”出来呢?

  这样想着,瓦特立即设计了一个和汽缸分开的冷凝器,这下热效率提高了三倍,用的煤只有原来的四分之一。这关键的地方一突破,瓦特顿然觉得前程光明。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题,教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师,这位技师立即用镗炮筒的方法制了汽缸和活塞,解决了那个最头疼的漏气问题。

  1784年,瓦特的蒸汽机已装上曲轴、飞轮,活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动,再不用人力去调节活门,世界上第一台真正的蒸汽机诞生了。

  就是从此开始,人类进入了一个崭新的发展时代。



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自动化公路—伟大的奠基

  自动化公路是交通自动化的先导和基础,也是现代工业国家的生命线。在许多国家交通阻塞造成的时间耽搁、燃油浪费,以及毫无必要的废气排放,都给社会造成了很大的损失。有人可能认为,解决问题的出路不外乎是建造更多的公路。然而,修建新公路是造价极高的工程。例如,美国改造波士顿中央干道11公里长的一个路段,计划需要大约80亿美元的资金。因此,大规模地扩建城市通道及高速公路,在经济上是不可行的,人们必须设法学会更加有效地利用现有的公路。自动化公路是扩大公路交通能力的最省钱的途径。

  自动化公路的组成原理表明自动化公路系统是辟出一条车道或一组车道,来让装有专门设备的小汽车、卡车和公共汽车等在计算机的控制下结队行驶,通过一个小型计算机网络(这些小型计算机安装在汽车内以及某些路段的路边)来协调车流,从而增大车流量,提高公路的运输能力。自动化公路交通所需的新技术大部分集中在汽车中, 一个前视传感器或一个摄像机探测前方的危险障碍物和其它车辆以及车道边界,这些设备与计算机相连,由计算机迅速处理得到的图像,然后操纵汽车转向、刹车,使车辆保持适当的速度和姿态。每辆汽车上都载有数字无线电设备,它使车上的计算机能够同附近的其它车辆通信,也能同监控公路的监视计算机通信,使驾车者得知有关汽车运行情况的信息。汽车驾驶员在进入自动化公路之前,把他要去的目的地输入计算机,然后通过一条专用驶入坡道进入自动化公路,当驾驶员接近公路的进入点时,安装在路旁的装置将通过电子方式对汽车进行询问,以确定它的目的地并检查它是否拥有处于正常工作状态的适当的自动化设备。在断定汽车通过了这些检查后,公路系统将引导驾驶员穿过一道门,驶向自动化车道,自动驾驶就开始了,驾驶员此时可以离开驾驶座去看书,做其它事情,甚至睡觉。自动化公路上车流的协调,可以采取自由代理人方式或成组汽车方式。自由代理人方式是各自独立地行驶,每 辆车的行驶方式都保证即使它前面的一辆车全力刹车时,都能及时停下而不发生意外,两辆车之间所需要的间隔距离将取决于它们的刹车性能,路面的状况以及控制设备的电子反应时间等。成组汽车方式指在公路上行驶的是一组组相互间密切配合的汽车,这些汽车将通过一个无线局域通讯网互相联系,该网络可以连续不断地交换有关汽车的速度、加速度、刹车、障碍物以及其它诸如此类的信息。这样不断的信息交流使得一组中的汽车,实际上,变成了通过电子方式联接起来的列车,每一组可能有10~20辆自动汽车。然而与铁路列车不同的是,这些汽车列车将是动态的,它们将按照交通状况和各辆车目的地的要求而不断地组成,分开并重新组合。借助于精确的控制,可以使一组内各成员车的间距缩小到只有几米。由于各车之间的相对速度很小,发生碰撞的几率较小,即使相撞也只可能发生微不足道的损坏。相邻各组汽车之间的距离将足够大,以保证即使在前面一组突然停下时,它们不会撞在一起。汽车退出自动化公路的过程是把它进入自动化车流的过程颠倒过来。但此时可能发生驾车者尚未接过方向盘操纵汽车或睡着了等特殊情况,自动化公路系统必须提醒驾车者注意他快要到出口了,然后在驾车者承担起有限的操纵任务的情况下观察汽车的行驶状况。如果 驾车者的动作正常,计算机就将完全放弃控制,而转由驾车者来完成退出自动化车道的过程。但是,如果驾车者没有做出正确的反应,报警器就将响起来。如果这样的催促不能叫醒驾车者,自动化系统就将通知有关部门说发生了意外情况,并让汽车在附近的待留区中安全地停下来。

  一条典型的高速公路车道每小时可通过约2千辆汽车,而一条配备特殊装置后可自动引导车流的车道,每小时将能通过约6千辆汽车。由于不需要修建新的公路和拓宽现有的公路,节省下来的钱用来支付汽车自动行驶所需的复杂电子设备的费用绰绰有余。因此,总的责任费用将会下降。研究和发展自动化高速公路已是迫在眉睫的问题,相信在不远的将来,自动化公路会有长足的发展!

现代化公路监控系统


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