Liikenne

Liikenteen historia

Liikenteen historia alkaa yhtä aikaa maanviljelyn ja käsityöläisten orastavan erikoistumisen kanssa noin 12 000 vuotta sitten. Erikoistuminen vaati tuotteiden kuljettamista tuottajalta kuluttajalle. Liikenteen kehittymisen vallitsevat trendit ovat olleet kuljetusten nopeutuminen, yksiköiden suureneminen ja matkojen piteneminen. Henkilöliikenteen historia on keskeisiltä osiltaan samanlainen tavaraliikenteen historian kanssa.

Aluksi liikenteen lisääntymistä rajoitti kuljetusvälineiden puute. Liikenteen historian käännekohtia ovatkin olleet uusien liikennevälineiden käyttöönotot ensin maa- ja sitten vesiliikenteessä.

Ensimmäinen käännekohta oli eläinten kesyttäminen kuormajuhdiksi. Se nopeutti maaliikennettä ja mahdollisti ihmisen kantokykyä suurempien ja painavampien taakkojen kuljettamisen.

Vesiliikenne rajoittui pitkään lähinnä jokiin ja rantavesiin, eikä isoja aluksia ollut. Liikenteen toinen käännekohta tapahtui valtamerikelpoisten laivojen ja navigoinitaitojen kehityttyä Euroopassa, Aasiassa ja pohjoisen Itä-Afrikan alueilla. Valtameriliikenne synnytti maailmanlaajuisen liikenneverkon.

Maaliikenteen rajat asetti se, että lihasvoimaa parempia kuljetuskeinoja ei ollut edelleenkään keksitty, joten maitse kuljetettiin edelleen vain pieniä yksiköitä ja lähinnä lyhyitä matkoja. Maaliikenne keskittyi arvokkaisiin tuotteisiin, kuten mausteisiin. Erityisesti Euroopassa ja Kiinassa tehotonta maaliikennettä paikkasi jokiliikenne. Vesiliikenteen käännekohta mahdollisti siis suuren volyymin kuljetukset kaikkialle minne oli vesiyhteys.

Teollinen vallankumous toi maaliikenteeseen ensimmäiset parannukset sitten kotieläinten kesyttämisen ja rattaiden keksimisen. 1800-luvun rautatie nopeutti maaliikennettä ja toi suuremmat ja painavammat yksiköt. 1900-luvun polttomoottoriliikenne tavallisilla teillä levitti liikenteen kattamaan myös syrjäisemmät kolkat ja mahdollisti spontaanimman tavara- ja henkilöliikenteen. 1900-luvun toinen uutuus lentokone lisäsi lähinnä liikenteen nopeutta ja hivenen myös matkojen pituutta. Nykymuotoinen tehokas liikenne mahdollistaa teollisuuden äärimmäisen erikoistumisen. Tuotetta voidaan valmistaa yhdessä ainoassa paikassa ja liikenteen avulla kuljettaa ja jakaa maailmanlaajuisesti.

Tietoliikenteen historian voidaan katsoa alkavan kirjoitustaidon kehittymisestä, sillä se teki tiedosta hyödykkeen, jota voitiin kuljettaa ja kaupata. Aina lennättimen keksimiseen saakka tietoliikenne oli riippuvainen muun liikententeen nopeudesta. Lennätin nopeutti tietoliikenteen nykytasolle mutta salli vain vähän ja lyhyitä viestejä. Puhelin toi mukaan puheliikenteen. Tietoliikenteen kolmas käännekohta on meneillään, ja siinä volyymi ja kantavuus eli välityskyky paranee edelleen mm. radion, television ja internetin ansiosta.

Maailmanlaajuisen tietoverkkon eli internetin tietoliikenteessä ei ole merkittäviä nopeusrajoituksia, ja volyyminrajoitukset ovat myös vähenemässä. Tietoverkon ulkopuolella on kuitenkin suuri määrä ihmisiä, mikä pienentää erityisesti internetin kattavuutta. Valtiollinen tietoliikenteen rajoittaminen on useimmissa maissa vähentynyt minimaaliseksi.

Tavara- ja henkilöliikenne on nopeutunut paljon, eikä merkittävää lisänopeutta ole näkyvissä. Liikenteen määrän kasvu aiheuttaa lähiliikenteessä ruuhkautumista. Lisäksi suuren volyymin liikenteen vaatimat suuret resurssit ja vaikutukset ympäristöön rajoittavat liikenteen lisääntymistä. Kun liikenteen valtiollisia rajoituksia vähennetään, mahdollistaa koko maapallon kattava nopea, suurikapasiteettinen ja kattava liikenneverkko mm. nykyisen globalisaation.

Liikennemuotoja

Liikenteen päämuodot ovat kevyt liikenne, joukkoliikenne, yksityinen moottoriajoneuvoliikenne ja rahtiliikenne.

Maaliikenne
- Tieliikenne – tavarat ja ihmiset
- Rautatieliikenne – tavarat ja ihmiset
Vesiliikenne – tavarat ja ihmiset
Ilmaliikenne – tavarat ja ihmiset
- Lentoliikenne – tavarat ja ihmiset
- Säteilyliikenne - tieto
Avaruusliikenne – tavarat ja ihmiset
Kaapeliliikenne – tieto ja sähkö
Putkiliikenne – fluidit

Liikenneverkon rakenne

Liikenneverkon rakenne voidaan jakaa infrastruktuuriin, kulkuvälineihinisiin ja operaatio.

Infrastruktuuri sisältää käytettävät liikenneverkot (tiet, rautatiet, lentoreitit, kanaalit, kuten myös terminaalit ja asemat (esimerkiksi lentoasematt, rautatieasema, linja-autoasemat ja satamat).

Liikenneverkoissa kulkee kulkuvälineitä kuten autot, polkupyörätt, juna ja lentokoneet.

Liikenteen operaatiot liittyvät järjestelmän hallintaan, ja niitä ovat mm. liikennevalot, junavaihteet, lennonjohto jne. kuten myös liikennesäännött ja liikenteen rahoitusjärjestelmät (esim. moottoriteiden tietulli tai polttoaineverot).

Liikenneverkkojen suunnittelu on siviilisuunnittelun ja urbaanin suunnittelun aluetta, kulkuvälineiden suunnittelu mekaanista suunnittelua ja erikoistuneet alialueet kuten merisuunnittelu ja ilmasuunnittelu ja toimintojen suunnittelu ovat usein omia erikoisalueitaan, vaikka ne voivat ehkä kuulua myös operaatiotutkimukseen tai järjestelmäsuunnitteluun.

Liikenne ja tietoliikenne

Liikenne ja tietoliikenne ovat sekä toistensa korvaajia että täydentäjiä. Voi olla mahdollista, että kehittynyt tietoliikenne voisi korvata ihmisten viestintätarpeen motivoiman liikkumisen eli lennättimellä, puhelimella, faksilla tai sähköpostilla kommunikoitaisiin henkilökohtaisen tapaamisen sijaan. On havaittu, että välineitä hyväksikäyttävä kommunikaatio itse asiassa luo lisää vuorovaikutusta, myös henkilökohtaista vuorovaikutusta. Liikenteen kasvuun liittyy kommunikaatiota, joka on elintärkeä kehittyneille liikennejärjestelmille. Junien ja lentokoneiden on tiedettävä toisten junien ja lentokoneiden sijainti, ja niiden on pystyttävä kommunikoimaan. On myös havaittu, että tietoliikenteen lisääntyminen lisää liikennettä ja päinvastoin.

Toinen puoli liikennettä on rahdin kuljetus, joka on myös tulevaisuudessa tarpeellista mm. elintarvikkeiden ja muun energian kuin sähkön ja kaukolämmön kuljettamiseen. Tässä pinta- ja ilmakuljetukset kilpailevat keskenään. Pintakuljetuksissa rautatie- ja maantiekuljetukset kilpailevat manneralueilla, mutta merellä laivakuljetuksille ei ole korvaavaa kuljetusmuotoa.

Liikenne, aktiviteetit ja maankäyttö

Asumistiheyden ja liikennemuotojen välillä on yhteys. Asumistiheys määritellään laskemalla kerrosalan (tai väestön) suhde maa-alaan. Sääntönä voidaan sanoa, että tiheyden ollessa alle 1,5, henkilöauto on sopiva väline. Tiheydet kuusi ja ylöspäin sopivat hyvin junille. Tiheydet kahdesta neljään eivät sovellu oikein hyvin tavalliselle julkiselle tai yksityiselle liikenteelle. Monet kaupungit ovat kasvaneet näihin tiheyksiin ja ne kärsivät liikenneruuhkista. Henkilökohtainen pikaliikenne voisi täyttää tämän tyhjiön.

Maankäyttö tukee aktiviteetteja. Nämä aktiviteetit ovat avaruudellisesti erillään toisistaan. Ihmiset tarvitsevat liikennettä liikkuakseen paikasta toiseen (esim. kotoa töihin, jonka jälkeen ostoksille ja kotiin). Liikenne on toissijainen tarve siinä mielessä, että liikenne on itsessään tarpeetonta, mutta sitä vaaditaan matkojen päätepisteissä oleviin aktiviteetteihin.

Hyvällä maankäytöllä pyritään siihen, että yleiset tarpeet ovat lähellä toisiaan (esim. asuintalot ja ruokakauppa) ja suuren tiheyden keskukset lähellä liikennelinjoja ja -keskuksia. Huonoa maankäyttöä on, jos aktiviteetit (kuten työpaikat) sijoitetaan kauas muista kohteista (kuten asutus ja kauppa).

Liikenteen vaatimat rakennelmat käyttävät maata, ja kaupungeissa kadut, tiet ja parkkialueet voivat helposti ylittää 20 % kaikesta maankäytöstä. Tehokas liikennejärjestelmä vähentää tarpeetonta maankäyttöä.

Liikenne, energia, ympäristö ja turvallisuus

Liikenne vaikuttaa ympäristöön monin tavoin. Se on tutkitusti yksi suurimmista ilmansaastuttajista, energiankuluttajista, maankäyttäjistä, tapaturmien aiheuttajista ja jätteiden tuottajista.

Liikenne on energian merkittävä käyttäjä. Suurin osa liikennevälineistä polttaa hiilivetyjä. Jos nämä palavat vain osittain, syntyy saasteita. Kulkuneuvot ovat läntisessä maailmassa tulleet puhtaammiksi ympäristösäädösten takia, mutta hyöty on kumoutunut autojen määrän kasvaessa. Öljyhuippu saattaa vaikuttaa merkittävästi liikenteen kehitykseen.

Puhtaammat polttoaineet voivat vähentää saasteita. Suosituin vähäsaasteinen polttoaine tällä hetkellä on öljynporauksen sivutuotteena saatava maakaasu. Vety on vieläkin vähäsaasteisempaa, ainakin paikallisesti.

Toinen keino on tehdä kulkuvälineistä tehokkaampia, mikä vähentää saasteita ja jätteitä vähentämällä energiankulutusta. Jos sähköä voidaan käyttää, se on kaikkein tehokkain energiamuoto. Toinen keino on luoda energiaa käyttämällä polttokennoja, jotka ovat kahdesta viiteen kertaa tehokkaampia kuin perinteisesti käytetyt polttomoottorit. Yksinkertainen, mutta erittäin tehokas keino on tehdä maalla kulkevat autot virtaviivaisiksi, koska jopa 75 % energiasta kuluu ilmanvastuksen voittamiseen. Toinen keino on kierrättää energiaa, joka normaalisti kuluu jarrutukseen. Tähän tarvitaan monimutkaista hybriditekniikkaa.

Tieliikenne on varsin riskialtista. Vuosittain auto-onnettomuuksissa Suomessa kuolee noin 300 ihmistä ja loukkaantuu lähes 5000 ihmistä. Suurin osa onnettomuuksista johtuu inhimillisistä arviointi- ja havaintovirheistä, mutta osa johtuu myös puutteellisista liikennejärjestelyistä ja huonoista kelioloista.