交通工程學

TrafficEngineering

為什么學？交通需求迅速增加，交通問題日益嚴重，表現為道路擁擠、交通秩序混亂、交通安全問題嚴重、交通污染增強等。了解、熟悉、掌握關于公路交通中人-車-路的關系，人-車-路與環境、能源等問題之間的關系，是學生從事專業的必備基礎條件。學習交通工程學有助于加強對交通實體特性、交通流理論、交通調查、管理控制和規劃等問題的理解程度，為后續專業課程打下良好的專業基礎。緒論（熟悉）交通特性（掌握）

交通調查（掌握）

道路交通流理論（掌握）道路通行能力（熟悉）

道路交通規劃（熟悉）

交通安全（熟悉）城市道路交通管理（掌握）

停車場的規劃與設計（了解）道路交通與環境保護（了解）學什么？怎么學？培養興趣廣泛接觸聯系實際兩點注意：打好數學基礎掌握系統和運籌的思想教科書及主要參考書參考書交通工程學，東南大學出版社，王煒、過秀成等編著交通工程導論，中國建筑工業出版社，任福田等編著交通工程學基礎，人民交通出版社，張郃生主編交通工程設計理論與方法，人民交通出版社，馬榮國、楊立波編著TrafficEngineeringHighwaycapacitymanual,Transportationresearchboard,Nationalresearchcouncil,WashingtonD.C.考核方式采用閉卷考試方式期末考試成績占總成績的70%平時作業占總成績的15%考勤、課堂紀律等占總成績的15%一、交通運輸工程學與交通工程學二、交通工程學科的產生及發展五、交通工程學的相關學科第一章緒論四、我國交通工程學科的發展三、交通工程學的內容、特點及作用§1-1交通運輸工程學與交通工程學

一、什么是交通、交通運輸工程學和交通運輸系統？二、交通工程學的定義是什么？辭海：交通是各種運輸和郵電通信的總稱。

人和物的運轉與輸送；

語言、文字、符號、圖象等的傳遞播送

交通與信息通信本來同源（交通及其信息化關聯）；

交通的要素是：

需求-人、物的運轉（以人為本、公交優先的依據）

供給-傳輸

交通的效率：人、物的高效率運轉與傳輸(運行與運營的效率)；

城市交通的基本功能（交通是城市的命脈,沒有交通便沒有城市）

必要客流、物流的移動;

不只是交通工具的移動交通把現代技術和科學原理應用于各種運輸方式中運輸設施的規劃、功能設計、運營和管理，以實現安全、迅速、舒適、方便、經濟和與環境相協調地運送旅客和貨物。交通運輸工程學鐵路、公路、水路、航空和管道交通運輸系統的組成：路線、載運工具、樞紐站交通運輸任務的構成要素：交通工程學我國《交通工程手冊》給出的定義:

交通工程學是研究道路交通中人、車、路、環境之間的關系,探討道路交通的規律,建立交通規劃、設計、控制和管理的理論方法,以及有關設施、裝備、法律和法規等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適的一門技術科學。20世紀40年代美國交通工程師學會的定義：交通工程學是工程學的一個分支,它研究道路規劃、幾何設計、交通管理和道路網、終點站、毗連區域用地與各種交通方式的關系,以便使客貨運輸安全、有效、經濟和方便。1983年，美國交通工程師協會《會員指南》的定義：

交通工程學是運輸工程學的一個分支，它涉及到規劃、幾何設計、交通管理和道路網、終點站毗連用地與其他運輸方式的關系。

§1-2交通工程學科的產生和發展一.本書對交通工程學的定義交通工程學是交通工程學科研究與發展的基本理論，是從道路工程學科派生出來的一門較年輕學科，它把人、車、路、環境及能源等與交通有關的幾個方面綜合在道路交通這個統一體中進行研究，以尋求道路通行能力最大、交通事故最少、運行速度最快、運輸費用最省、環境影響最小、能源消耗最低的交通系統規劃、建設與管理方案，從而達到安全、迅速、經濟、方便、舒適、節能及低公害的目的。關于交通問題的思考？交通問題的主要成因

城市規劃的不當：土地使用性質、人口的分布不當；

交通規劃不當：交通設施規模、設施分布（空間分布）、設施結構（不同規格的設施）、交通系統結構（公共交通和個體交通、大容量交通和小容量交通系統結構）不當；

交通設施的設計不當：不重視交通功能的交通設施設計，土木工程為主的設施設計；

交通設施的使用不當：城市管理和交通管理的技術和手段遲后；

交通政策的不當：不當的決策過程和建設與投資政策，影響上述工作的合理化，影響投資與運營效益的發揮。二.交通的發展時代1.步行交通時代2.馬車交通時代3.汽車交通時代4.智能交通時代三.交通工程學科的建立與發展一般以美國交通工程師學會成立（1930年）作為交通工程學科誕生的標志1.基礎理論形成階段（20世紀30年代初～40年代末）進行交通調查，建立基本理論體系2.交通規劃理論形成階段（20世紀50年代初～70年代末）城市交通規劃理論與實用技術區域公路網規劃理論與實用技術“四階段”模型(出行生成,出行分布,方式劃分,交通分配)3.交通管理技術形成階段（20世紀70年代初～90年代末）交通管理與控制技術的開發4.智能化交通系統研究階段（20世紀90年代中期開始）交通管理最高形式大部分只處于研究階段，未到實用階段§1-3交通工程學科的內涵、特點與作用

一.交通工程學科的內涵(范圍)

1.交通特性分析技術2.交通調查方法3.交通流理論4.道路通行能力分析技術5.道路交通系統規劃理論6.道路交通管理技術7.交通安全技術8.靜態交通系統規劃9.交通系統的可持續發展規劃10.交通工程的新理論、新方法、新技術二.交通工程學科的特點1.系統性交通系統是復雜開放的大系統；交通由子系統組成2.綜合性五E學科(Engineering,Enforcement,Education,Energy,Environment)3.交叉性智能交通系統(ITS)是交通工程學科與電子工程學科、信息工程學科、自動控制學科、計算機技術學科、汽車工程學科等在交通運營管理中相互交叉、相互融合4.社會性交通規劃、交通管理、交通法規影響社會的人和組織5.超前性經濟要發展，交通得先行；服務年限長6.動態性交通狀況實時變化；交通規劃不斷調整三.交通工程學的作用1.降低交通事故2.提高運輸效率和經濟效益

3.提高安全駕駛率

4.提高交通路網規劃、設計以及施工水平5.增進舒適度6.減少空氣、噪聲等環境污染7.提高各項交通工作水平§1-4我國的交通工程現狀及發展趨勢

一.我國的交通現狀1.綜合運輸公路、鐵路、水運、空運(民航)和管道五大運輸方式存在問題：運輸能力仍嚴重不足各運輸方式缺乏協調，效率低下運輸網絡布局不合理，西部運輸網絡密度低運輸結構不合理，水運萎縮、鐵路貨運比重下降運輸設施技術水平較低，管理體制、規章制度、經營手段落后2.公路交通截至2002年底，我國公路通車里程達175.8萬公里，高速公路2.5萬公里，公路密度達到每百平方公里18.3公里。到2002年底，美國公路通車里程650萬公里，高速公路8萬公里，公路密度每百平方公里70公里。截至2004年底，我國民用汽車保有量達到2,742萬輛，千人汽車保有量不足20輛。美國汽車保有量2.3億輛，接近人手1輛。公路網規劃——將國家公路網的布局分為三類一類12條由北京向全國放射,編號為101~112,累計全長2.35萬公里二類由28條南北向縱線組成,累計全長3.78萬公里,編號為201~228(后調整為27條,3.71萬公里)三類30條由東西向橫線組成,累計全長4.79萬公里,編號為301~330(后調整為29條,4.62萬公里)共計規劃干線70條總長10.92萬公里(后調整為68條,10.60萬公里),稱為國家干線公路網存在問題：低等級公路比重大高速公路尚未形成網絡對已建高速公路的交通管理技術跟不上3.城市交通城市是由建筑與交通及生態環境(決不只是綠化)組成：建筑是凝固的藝術、交通是連接靜態建筑的動態風景線交通設施建設用地占城市用地10%~40%目前，多個城市開通地鐵，50多個城市做過城市交通綜合規劃，城市交通狀況有很大改觀(北京，上海，廣州，深圳，南京，天津，香港

)存在問題：城市交通結構不合理，公交出行比重低道路建設速度仍跟不上需求速度交通管理薄弱，交通系統運行效率低市民的現代交通意識淡薄，交通違紀現象嚴重二.我國交通工程學科的產生和面臨任務1.我國交通工程學科的產生1978年以來，以美籍華人張秋先生為代表的美、日、英、加拿大等國的交通工程專家,先后在上海、北京、西安、南京、哈爾濱、長沙、成都等城市進行講學1980年上海市成立交通工程學會1981年中國交通工程學會成立交通工程學科部分較為出名的學校與學者東南大學王煒同濟大學楊曉光吉林大學楊兆升清華大學陸化普中山大學余志三.我國交通工程學科近期的研究任務1.城市交通規劃理論與方法研究

①城市交通規劃中規劃化的交通調查內容、方法研究；②城市交通需求預測理論與方法規范化的研究；

③城市交通網絡計算機模擬技術的研究；

④城市交通網絡規劃理論與方法的研究；

⑤城市交通規劃方案評價技術的研究；

⑥城市公共交通系統優化理論與技術的研究；

⑦城市交通規劃快速反應系統的理論與方法的研究；

⑧現代先進科學方法在城市交通規劃中應用的研究。2.區域綜合交通運輸規劃理論與方法研究

①區域交通運輸系統數據收集、處理和建模技術的研究；

②區域交通運輸系統客、貨需求預測理論與方法的研究；

③區域交通運輸網絡規劃及優化理論與方法的研究；

④區域交通運輸樞紐和通道布局理論與方法的研究；

⑤區域交通運輸系統評價理論與方法的研究；⑥區域交通運輸系統決策理論與方法的研究。3.適應我國交通特點的交通控制理論與方法研究①區域交通控制軟件系統開發與實施的研究；②區域交通控制系統設備與配套技術的研究；③高等級公路情報采集與信息傳輸、監控技術的研究；④高等級公路與城市道路的交通管理體制、理論方法與設施的研究；⑤高等級公路立交規劃設計與評價理論與方法的研究。4.交通流理論方面基礎研究①交通流三參數關系模型與車輛運行特性的研究；②各類交叉口規劃、設計與評價的理論及方法的研究；③復雜交通條件下交通流模擬仿真系統的研究；④不同交通組成、不同道路車頭時距的分布特性與可接受間隙的研究；⑤道路網絡總體通行能力的理論與計算方法的研究；⑥混合交通條件下的交通流理論、運行與管理的研究。

5.交通綜合治理方面的理論、方法與措施①適應現代交通要求的城市形態與規模的研究；②減少客、貨出行與運輸距離的土地利用合理布局研究；③城市交通網絡形態與性能的優化與評價的研究；④城市交通方式的合理結構研究；⑤城市交通治理的理論模式、規范化方法及程序的研究；⑥城市交通管理體制理論模式與方法的研究；⑦自行車交通特征、適用條件及其路網的規劃設計原則與評價方法的研究；⑧停車場需求(機動車與自行車)預測規劃設計理論與方法的研究。6.可持續發展的城市交通運輸系統研究①可持續發展的城市交通系統模式研究；②高度信息化社會條件下的城市交通需求預測技術研究；③城市交通的資源(能源、土地)消耗預測及評價技術研究；④城市交通系統的環境(氣環境、聲環境)影響預測及評價技術研究；⑤可持續發展的城市交通系統規劃理論與方法研究；⑥城市公共交通(公交、地鐵、輕軌)優先發展保障體系研究；⑦城市交通系統可持續發展保障體系研究。7.智能交通系統(ITS)基礎理論研究在我國，全面開展ITS研究的條件尚不成熟，可針對我國的實際情況，開展以下幾個方面的研究工作：①城市公共交通系統信息化管理技術研究；

②城市交通車輛線路誘導技術研究；

③城市交通出行信息管理與服務系統的技術開發；

④城市交通區域信號控制技術的改進；

⑤高速公路電子收費(不停車收費)技術開發；

⑥高等級公路交通管理技術的開發。§1-5交通工程學科的外延(相關學科)1.社會科學方面社會學、法學、心理學、