《BB交通工程》課程介紹課程介紹：交通工程的重要性社會發展交通工程是現代社會經濟發展的重要支撐。高效的交通系統能夠促進物資流通、人員往來，降低運輸成本，提高生產效率，為經濟的繁榮提供保障。交通工程通過優化交通網絡、提高通行效率，為城市和區域的可持續發展奠定基礎。生活品質交通工程的定義與范疇1定義交通工程是應用科學技術和管理理論，研究道路交通系統中人、車、路、環境相互作用規律，以規劃、設計、控制與管理，實現安全、高效、經濟、環保的交通運輸系統的工程技術領域。2范疇交通工程涵蓋交通調查與分析、交通規劃、道路設計、交通控制、智能交通系統、公共交通、停車管理、行人與非機動車交通、交通安全、交通環境等多個方面。核心目標交通工程與其他學科的關系數學交通工程需要運用數學建模、優化算法等工具，對交通流、交通需求等進行分析和預測，為交通規劃、設計與控制提供科學依據。計算機科學智能交通系統（ITS）的建設離不開計算機科學的支持。數據采集、處理、分析、傳輸以及控制系統的開發都需要計算機技術的支撐。經濟學交通工程的決策需要考慮經濟效益。交通項目的投資、運營以及交通政策的制定都需要進行經濟評估，以實現資源的最優配置。交通工程的發展歷程1早期階段主要集中在道路建設和簡單的交通管理，以滿足日益增長的交通需求。例如，道路的鋪設、交通規則的制定等。2中期階段隨著汽車的普及，交通擁堵問題日益突出，交通信號控制、交通規劃等技術開始應用，以提高道路通行能力和交通效率。3現代階段智能交通系統（ITS）的出現，利用先進的信息技術、通信技術和控制技術，實現交通運輸系統的智能化、信息化和自動化。交通調查：目的與方法目的了解交通現狀，為交通規劃、設計、控制與管理提供基礎數據。例如，交通流量、速度、密度、起訖點（O-D）等信息。方法人工調查：通過人工計數、問卷調查等方式采集數據。儀器調查：利用交通流量計數器、雷達測速儀、GPS等儀器設備采集數據。數據分析對采集到的數據進行整理、分析，提取有價值的信息，為交通決策提供支持。交通流量調查定義單位時間內通過道路某一斷面的車輛數，通常以輛/小時或輛/天為單位。1方法人工計數法、交通流量計數器法、視頻檢測法等。2應用交通規劃、道路設計、交通控制等。3交通速度調查1地點車速2行程車速3平均車速交通速度調查的目的是了解車輛在道路上的行駛速度，為評估道路服務水平、制定交通控制策略提供依據。常用的調查方法包括人工測速法、雷達測速法、GPS測速法等。調查結果可以用于計算平均車速、車速分布等指標，為交通規劃和管理提供參考。交通密度調查1定義2方法3應用交通密度是指單位長度道路上車輛的數量，是衡量交通擁堵程度的重要指標。常用的調查方法包括人工計數法、視頻檢測法等。調查結果可以用于評估道路服務水平、制定交通控制策略，例如，根據交通密度調整信號配時，以緩解交通擁堵。起訖點（O-D）調查上班上學購物娛樂其他起訖點（O-D）調查是指調查出行者的出發地（Origin）和目的地（Destination），以及出行方式、出行目的等信息。O-D調查是交通規劃的基礎，可以用于了解交通需求分布、分析交通流向，為交通網絡規劃、公共交通線路規劃等提供依據。常用的調查方法包括問卷調查、路邊攔截調查、手機信令數據分析等。交通規劃：流程與內容交通需求預測預測未來交通需求，為交通基礎設施建設提供依據。交通網絡規劃規劃道路、軌道交通等交通網絡，滿足未來交通需求。交通方式選擇分析出行者選擇不同交通方式的因素，制定交通政策。交通需求預測四階段法經典的交通需求預測方法，包括出行生成、出行分布、方式劃分、交通分配四個階段。每個階段都有相應的模型和算法，用于預測不同區域之間的出行量、出行方式選擇以及交通流量分布。基于活動的模型考慮出行者的日常活動安排，更加精細地預測交通需求。這種模型能夠捕捉出行者行為的復雜性，例如，考慮出行鏈、時間約束等因素，提高預測精度。交通網絡規劃1道路網絡規劃道路的等級、密度和布局，滿足不同區域之間的交通需求，提高道路通行能力和可達性。道路網絡規劃需要綜合考慮交通需求、土地利用、環境保護等因素。2軌道交通網絡規劃地鐵、輕軌等軌道交通線路，緩解城市交通擁堵，提高公共交通服務水平。軌道交通網絡規劃需要與城市發展戰略、人口分布、土地利用等因素相協調。3綜合交通樞紐規劃鐵路、公路、航空等多種交通方式的銜接，實現不同交通方式之間的無縫換乘，提高交通運輸效率和服務質量。交通方式選擇私家車：便捷、舒適，但易造成交通擁堵和環境污染。公共交通：經濟、環保，但舒適性和便捷性相對較差。自行車：健康、環保，但受距離和天氣條件限制。交通分配1用戶均衡分配所有出行者都選擇使自己出行時間最短的路徑，最終達到均衡狀態。2系統最優分配使整個交通網絡的總出行時間最短的分配方案，可能需要限制部分出行者的路徑選擇。3隨機用戶均衡分配考慮出行者對路徑出行時間的感知誤差，更加符合實際情況。道路設計：基本原則安全性保障行車安全，減少交通事故發生。適用性滿足不同類型車輛的通行需求。經濟性降低建設和維護成本。道路橫斷面設計車道供車輛行駛的部分，寬度應滿足車輛通行需求。1人行道供行人行走的部分，寬度應滿足行人通行需求。2綠化帶用于綠化和隔離交通，改善道路環境。3道路平面設計1線形2轉彎半徑3超高道路平面設計需要合理選擇道路線形、轉彎半徑和超高等參數，以保障行車安全和舒適性。線形應順暢自然，轉彎半徑應滿足車輛轉彎需求，超高應根據車輛速度和轉彎半徑進行設置，以平衡離心力。道路縱斷面設計1坡度2豎曲線3視距道路縱斷面設計需要合理選擇道路坡度、豎曲線和視距等參數，以保障行車安全和舒適性。坡度應控制在一定范圍內，豎曲線應平緩過渡，視距應滿足車輛制動需求。交叉口設計平面交叉口立交橋交叉口設計需要根據交通流量、道路等級和地形條件等因素，選擇合適的交叉口類型，例如，平面交叉口、立交橋等。平面交叉口設計需要合理設置交通信號、渠化交通流線，提高通行效率和安全性。立交橋設計需要考慮橋梁結構、交通組織和景觀協調等因素。交通控制：目標與手段目標提高道路通行能力、保障交通安全、減少交通延誤。手段交通信號控制、交通標志標線、交通誘導系統、交通管理措施等。交通信號控制定時控制預先設定信號配時方案，適用于交通流量穩定的情況。感應控制根據交通流量實時調整信號配時方案，適用于交通流量變化較大的情況。交通標志標線1指示標志指示車輛和行人行駛方向、地點等信息。2警告標志警告車輛和行人注意前方危險。3禁令標志禁止車輛和行人進行某種行為。交通誘導系統實時路況信息最佳路徑規劃停車位信息交通管理措施1單行道限制車輛只能沿一個方向行駛，提高道路通行能力。2禁左禁止車輛左轉，減少交叉口沖突點，提高通行效率。3可變車道根據交通流量變化調整車道行駛方向，提高道路利用率。智能交通系統（ITS）：概念與應用概念利用先進的信息技術、通信技術和控制技術，實現交通運輸系統的智能化、信息化和自動化。應用先進交通管理系統（ATMS）、先進交通信息系統（ATIS）、先進車輛控制系統（AVCS）等。ITS的體系結構數據采集層利用傳感器、攝像頭等設備采集交通數據。1數據傳輸層利用通信網絡將交通數據傳輸到控制中心。2數據處理層利用計算機對交通數據進行處理和分析。3先進交通管理系統（ATMS）1交通信號控制2交通流量監控3事件檢測先進交通管理系統（ATMS）利用先進的信息技術和控制技術，對交通流量進行實時監控和控制，提高道路通行能力和安全性。ATMS可以根據交通流量變化自動調整信號配時方案，及時檢測交通事故和擁堵事件，并采取相應的措施進行處理。先進交通信息系統（ATIS）1實時路況信息2出行路徑規劃3公共交通信息先進交通信息系統（ATIS）為出行者提供實時交通信息，幫助出行者選擇最佳出行路徑和出行方式，減少交通延誤。ATIS可以通過手機APP、車載導航等方式發布實時路況信息、出行路徑規劃、公共交通信息等。先進車輛控制系統（AVCS）自適應巡航車道保持自動泊車防碰撞先進車輛控制系統（AVCS）利用先進的傳感器技術和控制技術，實現車輛的智能化控制，提高行車安全性和舒適性。AVCS包括自適應巡航、車道保持、自動泊車、防碰撞等功能。公共交通：規劃與運營規劃線路規劃、場站設計等。運營運營調度、安全管理等。公共交通線路規劃客流需求根據客流需求確定線路走向和站點位置。道路條件考慮道路寬度、坡度等因素，選擇合適的線路。公共交通運營調度1發車間隔根據客流需求確定發車間隔，避免車輛擁擠或空駛。2車輛調度根據客流變化實時調整車輛調度方案。3應急處理制定應急預案，應對突發事件。公共交通場站設計候車設施無障礙設施信息顯示軌道交通1地鐵在地下隧道中運行，運量大，速度快，適用于大型城市。2輕軌在地面或高架橋上運行，運量較小，速度較慢，適用于中小型城市。3市郊鐵路連接城市中心區和郊區，運量大，速度快，適用于長距離出行。停車管理：策略與技術策略停車需求預測、停車設施規劃、停車收費管理等。技術停車誘導系統、智能停車管理系統等。停車需求預測土地利用不同土地利用類型的停車需求不同。1交通流量交通流量越大，停車需求越高。2出行方式不同出行方式的停車需求不同。3停車設施規劃1路內停車2路外停車3立體停車停車設施規劃需要根據停車需求預測結果，合理規劃路內停車、路外停車和立體停車等設施，滿足停車需求，提高土地利用率。停車收費管理1價格杠桿2收費方式3差異化收費停車收費管理可以通過價格杠桿調節停車需求，引導車輛合理停放。可以采用計時收費、計次收費等方式，并實行差異化收費，例如，高峰時段提高收費標準，鼓勵使用公共交通。停車誘導系統車位信息路徑導航預訂服務停車誘導系統為駕駛員提供停車位信息，引導駕駛員快速找到空余停車位，減少巡游時間和交通擁堵。停車誘導系統可以通過電子顯示屏、手機APP等方式發布停車位信息、路徑導航等。行人與非機動車交通：安全與設施安全保障行人與非機動車交通安全。設施提供行人過街設施、自行車道等。行人過街設施人行橫道在道路上劃定人行橫道線，指示行人過街位置。過街天橋在道路上方修建天橋，供行人過街，避免與車輛沖突。自行車道設計1獨立式自行車道與機動車道完全隔離，安全性高。2半獨立式自行車道與機動車道部分隔離，安全性較高。3混合式自行車道與機動車道混合行駛，安全性較低。無障礙設計坡道盲道無障礙廁所交通安全：事故分析與預防事故分析統計分析、原因分析等。事故預防安全改善措施、交通安全宣傳等。交通事故統計分析事故類型統計不同類型的交通事故數量和比例。1事故地點統計交通事故高發地點。2事故時間統計交通事故高發時間段。3交通事故原因分析1人為因素2道路因素3車輛因素交通事故原因分析需要從人為因素、道路因素和車輛因素等方面進行分析，找出事故發生的根本原因，為制定交通安全改善措施提供依據。人為因素包括駕駛員疲勞駕駛、酒后駕駛、超速行駛等，道路因素包括道路設計缺陷、交通標志標線不清晰等，車輛因素包括車輛安全性能差、車輛維護保養不到位等。交通安全改善措施1交通安全宣傳2道路安全改善3車輛安全管理交通安全改善措施包括交通安全宣傳、道路安全改善和車輛安全管理等方面。交通安全宣傳旨在提高公眾的交通安全意識，道路安全改善包括優化道路設計、完善交通標志標線等，車輛安全管理包括加強車輛安全性能檢測、定期進行車輛維護保養等。交通環境：影響與治理噪聲污染空氣污染景觀破壞交通環境問題包括交通噪聲污染、交通空氣污染和交通景觀破壞等。交通噪聲污染影響居民生活質量，交通空氣污染危害人體健康，交通景觀破壞影響城市形象。需要采取相應的治理措施，減少交通對環境的影響。交通噪聲污染控制措施設置隔音屏障、限制車輛鳴笛、優化道路設計等。監測定期監測交通噪聲水平，評估噪聲污染程度。交通空氣污染尾氣排放減少汽車尾氣排放，推廣新能源汽車，提高燃油效率。揚塵污染加強道路清掃保潔，控制施工揚塵，綠化道路兩側。交通景觀設計1綠化在道路兩側種植綠化，美化道路環境，改善空氣質量。2照明合理設置道路照明，保障夜間行車安全，營造良好的夜景效果。3設施精心設計交通設施，如候車亭、交通標志等，使其與周圍環境相協調。可持續交通：理念與實踐綠色交通集約交通公交優先綠色交通1新能源汽車推廣電動汽車、燃料電池汽車等新能源汽車，減少尾氣排放。2自行車鼓勵自行車出行，建設自行車道網絡，提供自行車租賃服務。3步行改善步行環境，建設步行街區，鼓勵步行出行。集約交通高密度開發在城市中心區進行高密度開發，減