交通工程学 Traffic Engineering

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1 交通工程学 Traffic Engineering

2 授课教师： 何 保 红 联系电话： E－mail:

3 教 学 学 时 安 排 学 时 数:48(3学分) 授课学时:48 作 业:3次 讨 论:3次

4 内 容 安 排 第1章 绪论 第2章 要素特性 第3章 道路通行能力 省略内容： 第4章 道路交通规划－专题1 交通调查与分析
第1章 绪论 第2章 要素特性 第3章 道路通行能力 第4章 道路交通规划－专题1 第5章 交通管理与控制－专题2 第6章 停车场规划与管理－专题3 第7章 城市交通系统－专题4 省略内容： 交通调查与分析 交通流理论 交通安全 交通环境保护 智能交通系统

5 教学方法及学习要求 主要教学方法： 以课堂授课和自学为主，留1-2次机会给同学自己表现。 学习要求：
１．课堂：笔记（定期抽查），旷课3次取消考试资格，迟 到两次按一次旷课计算。 ２．课后：认真复习。 ３．作业：独立完成。 ４．考核：作业(20%)+平时成绩(10%)+考试成绩(70%) 。

6 主 要 教 学 参 考 书 (1)交通工程学，佐佐木纲、饭田恭敬编著，邵春福等译，人民交通出版社；
(2)交通工程学，王炜，过秀成，东南大学出版社； (3)交通工程手册，人民交通出版社，1998 (4)交通流理论，王殿海，人民交通出版社； (5)道路通行能力分析，陈宽民，人民交通出版社； (6)城市交通规划论，徐慰慈，同济大学出版社； (7)城市交通规划理论及其应用，王炜，徐吉谦等，东南大学出版社； (8)现代交通规划学，刘灿齐，人民交通出版社； (9)交通规划理论与方法，陆化普等，清华大学出版社； (10)交通管理与控制（第二版），杨佩昆、吴兵，人民交通出版社； (11)道路交通组织与优化，翟忠民，人民交通出版社； (12)城市停车设施规划方法与信息诱导技术，陈峻等，东南大学出版社； (13)城市公共交通系统规划方法与管理技术，王炜，杨新苗，科学出版社；

7 《交通工程学》的地位与作用 《交通工程学》是“交通规划与管理”一级学科的基础课程，并与国际《交通工程学》体系接轨。
要求正确地理解并掌握《交通工程学》基本概念、基本知识与基本技能。

8 运输工程 航空、轨道、水运、道路运输 交通工程学的基本概念 交通规划、设计、管 理理论、方法和技术 交通设施 交通参与者 交通工具 安全性
/ 效率性 舒适性提高，环境明显改善 调整交通需求 提高服务能力 航空、轨道、水运、道路运输 交通工程学的基本概念 运输工程

9 《交通工程学》的体系结构 交 通 管 理 交 通 规 划 、 交通标志 标线 高速公路控制 交通信号控制 交通运行组织 城市道路交通规划
公共交通系统规划 公路网规划 停车场(库)规划

10 交通工程专业建设 美籍华人张秋先生，1980年～回国讲学交通工程 同济大学（杨佩昆、徐慰慈、杨晓光、杨东援）； 东南大学（徐吉谦、王炜、过秀成、李旭宏、黄卫）； 长安大学（赵恩棠、张树声、严宝杰、周伟）； 北京工业大学（肖秋生、任福田、刘小明）； 吉林大学（杨兆升、李江、王殿海）； 清华大学（陆化普、杨新苗、缪立新）。

11 定期学术期刊 Traffic Engineering and Control, England, London, 1958年创刊
Transportation Science, USA, Maryland, 1967年 Transportation Research A-E, USA, New York, 1967年（TR&TRB） Transportation Record, USA, Washington, Transportation Planning and Technology, USA, New York,1967年 Transportation , Netherlands, 1972年 土木学会论文集，日本土木学会， 交通工学，日本交通工学研究会，1968年

12 定期学术期刊 著名学术研究人员 《土木工程学报》, 中国土木工程学会,1954年创刊；
《中国公路学报》，中国公路学会（长安大学）, 1988年； 《公路交通科技》, 交通部公路科学研究所； 《交通运输工程》，中国交通运输学会。 著名学术研究人员 J.G. Wardrop, M. Beckman, G.F. Newell, R. Herman, Ben Akiva, B. D. Greensheilds, C.F. Daganzo, Y. Sheffi, F. V.Webster, Lezuko, R. Allsop, M.G.H. Bell, A.D. May, H.Mahmassani, C.F. Yager, T.Sasaki(佐佐木纲), M.Koshi（越正毅）, Y.Iida（饭田恭敬）, …...

13 第一章 绪 论 一、什么是交通、交通系统和交通工程学？ 二、关于交通问题的思考 三、交通工程学科的产生及发展 四、交通工程学的特点及内容
第一章 绪 论 一、什么是交通、交通系统和交通工程学？ 二、关于交通问题的思考 三、交通工程学科的产生及发展 四、交通工程学的特点及内容 随机调查同学对交通工程学的了解和自己的理解 五、我国交通工程学科的发展

14 什么是交通？ 狭义交通：人和物在管理空间上的移动。 广义交通：人、车、路和信息在两地间输送的总称。 人和物的运转与运输
语言、文字、符号、图像等的传递播送 狭义交通：人和物在管理空间上的移动。 现代运输包括铁路、道路、水运、航空和管道运输，在本领域指道路交通

15 什么是交通系统？ 什么是系统？由各元素组成，并且各个元素之间是相互影响、相互制约和相互作用的。 与集合的区别？

16 什么是交通工程学？ 运输工程 航空、轨道、水运、道路运输 交通工程学的基本概念 交通规划、设计、管 理理论、方法和技术 交通设施 交通参与者
交通工具 安全性 / 效率性 舒适性提高，环境明显改善 调整交通需求 提高服务能力 什么是交通工程学？ 运用交通规划、设计、管理理论、方法和技术来协调交通系统中各要素之间的关系，使之达到调整交通需求、提高服务能力的目的，实现最终目标：安全、高效、舒适、经济、环保

17 交通工程学定义： 运用交通规划、设计、管理理论、方法和技术来协调交通系统中各要素之间的关系，使之达到调整交通需求、提高服务能力的目的，实现最终目标：安全、高效、舒适、经济、环保。

18 交通工程内涵 为什么建？ （鱼头：规划） 何时建？怎样建？ （鱼身：设计） 如何利用？ （鱼尾：管理）

19 二、关于交通问题的思考 交 1、存在的交通问题及原因 通 问 具 存在的交通问题 有 隐 性 交通阻塞 交通事故 特殊交通 交通污染
交通不便

20 二、关于交通问题的思考 交 通 问 具 有 隐 性 1、存在的交通问题及原因 交通问题存在的原因 基本成因 主要成因

21 二、关于交通问题的思考 交 通 问 具 有 隐 性 基本成因：交通需求与供给间的矛盾 交通需求：取决于社会发展、社会活动与管理；
交通需求(Demand） 交通供给(Capacity） 饱和度＝ 交通需求：取决于社会发展、社会活动与管理； 交通供给：取决于交通方式、设施与管理； 增加服务能力或降低交通需求，可改善交通。

22 交通阻塞 交通事故 特殊交通 交通环境 交通不便
交通问题 状态表现 成因 中国特征 交通阻塞 设施间交通排队、交通方式间阻塞 物理瓶颈、虚拟（秩序）瓶颈、供需矛盾、事故 秩序混乱型交通阻塞、交通规划设计不当型阻塞 交通事故 碰撞、抛锚、落物 当事者控制力失常、车辆故障、运输管理不当 人为事故、质量事故居多 特殊交通 超长、超重、超高车辆及特种物品运输 特殊需要、违章运输 超长、超重、超高现象严重 交通环境 废气、噪音、振动、土地资源占用等 阻塞、设施规划、设计与建设 阻塞型环境污染、振动 交通不便 目的地、交通线路、停靠站、换乘点寻找与利用不便 无信息服务、或信息不能共享 信息化程度低、不重视系统功能的实现、系统缺乏整合

23 二、关于交通问题的思考 主 要 成 因 城市总体规划不当：土地使用性质、人口的分布不当；
交通规划不当：交通设施规模、设施分布（空间分布）、设施结构（不同规格的设施）、交通系统结构（公共交通和个体交通、大容量交通和小容量交通系统结构）不当； 交通设施设计不合理：不重视交通功能的交通设施设计，多考虑土木工程为主的设施设计； 交通管理跟不上：城市管理和交通管理的技术滞后； 交通政策的不当：不当的决策过程和建设与投资政策，影响上述工作的合理化，影响投资与运营效益的发挥。 主 要 成 因

24 二、关于交通问题的思考 交通工程学科分支 交通规划 交通管理 为解决交通问题 交通设计

25 二、关于交通问题的思考 ♫关于交通基础设施的建设规模与基本功能（交通规划） ♫交通设施的功能及其建设位置与形式
（设计交通－交通设施的“建筑师”） ♫设施建设与有效利用的关系 （交通管理）

26 三、交通工程学的定义、产生及发展 1、 交通工程学的定义
交通工程学是交通工程学科研究与发展的基本理论，是从道路工程学科中派生出来的一门较年轻的学科，各国学者从不同的角度、以不同的观点对其进行探索研究，试图提出一个公认的定义。

27 1、交通工程学的定义 美国交通工程师学会下的定义是：交通工程学是道路工程学的一个分支，它研究道路规划、几何设计、交通管理和道路网、终点站、毗邻区域用地与各种交通方式的关系，以便使客货运输安全、有效和方便。  澳大利亚著名交通工程学家认为：交通工程学是关于交通和出行的计测科学，是研究交通流和交通发生的基本规律的科学，为了使人、物安全而有效地移动，将此学科的知识用于交通系统的规划、设计和运营。

28 1、交通工程学的定义 1983年，世界交通工程师协会《会员指南》提出：交通工程学是运输工程学的一个分支，它涉及到规划、几何设计、交通管理和道路网、终点站毗连用地与其他运输方式的关系。  前苏联学者把交通工程学定义为：研究交通运输的规划和对交通、道路结构、人工构造物影响的科学。 英国学者则认为，道路工程中研究交通用途与控制、交通规划、线形设计的那一部分称为交通工程学。

29 1、交通工程学的定义 综上所述： 交通工程学是研究交通发生、发展、时空分布的规律，道路交通调查、路网规划、设计、营运、管理控制、安全的理论与方法以及与道路交通相关的法规、工程、教育、环境和能源等的一门综合性科学。具体讲就是将道路、车辆、人、环境与能源等五方面统一在一个交通系统中，研究其各自目的与相互内在规律及其最佳配合，以达到道路交通的安全、畅通、迅速、舒适、经济、方便、节能、高效、低公害与环境协调、景观优美的目的。

30 2、交通工程学的产生及发展 2.1交通工具的变革与工程的发展 步行交通时代 马车交通时代 汽车交通时代（19世纪末） 智能交通时代

31 2、交通工程学的产生及发展 2.2交通工程学科的产生与发展 基础理论形成阶段（20世纪30年代初~40年代末）
交通规划理论形成阶段（20世纪50年代初~70年代初） 交通管理技术形成阶段（20世纪70年代初~90年代初） 智能化交通系统研究阶段（20世纪年代中期开始）

32 四、交通工程学的特点及内容 1、 交通工程学的特点 系统性 综合性 交叉性 社会性 超前性 动态性

33 四、交通工程学的特点及内容 2、 交通工程学的研究内容 交通特点分析技术 交通调查方法 交通流理论 道路通行能力分析技术
道路交通系统规划理论 道路交通管理技术 交通安全技术 静态交通系统规划 交通系统的可持续发展规划 交通工程的新理论、新方法、新技术

34 五、我国交通工程学的发展 1、我国的交通现状（自己看书） 2、 我国交通工程学科的产生及面临的任务 综合运输 公路交通 城市交通
我国交通工程学科面临的任务

35 城市交通规划理论与方法研究 ①城市交通规划中规划化的交通调查内容、方法研究； ②城市交通需求预测理论与方法规范化的研究；
③城市交通网络计算机模拟技术的研究； ④城市交通网络规划理论与方法的研究； ⑤城市交通规划方案评价技术的研究； ⑥城市公共交通系统优化理论与技术的研究； ⑦城市交通规划快速反应系统的理论与方法的研究； ⑧现代先进科学方法在城市交通规划中应用的研究。

36 区域综合交通运输规划理论与方法研究 ①区域交通运输系统数据收集、处理和建模技术的研究； ②区域交通运输系统客、货需求预测理论与方法的研究；
③区域交通运输网络规划及优化理论与方法的研究； ④区域交通运输枢纽和通道布局理论与方法的研究； ⑤区域交通运输系统评价理论与方法的研究； ⑥区域交通运输系统决策理论与方法的研究。

37 适应我国交通特点的交通控制理论与方法研究
①区域交通控制软件系统开发与实施的研究； ②区域交通控制系统设备与配套技术的研究； ③高等级公路情报采集与信息传输、监控技术的研究； ④高等级公路与城市道路的交通管理体制、理论方法与设施的研究； ⑤高等级公路立交规划设计与评价理论与方法的研究。

38 交通流理论方面基础研究 ①交通流三参数关系模型与车辆运行特性的研究； ②各类交叉口规划、设计与评价的理论及方法的研究；
③复杂交通条件下交通流模拟仿真系统的研究； ④不同交通组成、不同道路车头时距的分布特性与可接受间隙的研究； ⑤道路网络总体通行能力的理论与计算方法的研究； ⑥混合交通条件下的交通流理论、运行与管理的研究。

39 交通综合治理方面的理论、方法与措施 ①适应现代交通要求的城市形态与规模的研究； ②减少客、货出行与运输距离的土地利用合理布局研究；
③城市交通网络形态与性能的优化与评价的研究； ④城市交通方式的合理结构研究； ⑤城市交通治理的理论模式、规范化方法及程序的研究； ⑥城市交通管理体制理论模式与方法的研究； ⑦自行车交通特征、适用条件及其路网的规划设计原则与评价方法的研究； ⑧停车场需求预测规划设计理论与方法的研究。

40 可持续发展的城市交通运输系统研究 ①可持续发展的城市交通系统模式研究； ②高度信息化社会条件下的城市交通需求预测技术研究；
③城市交通的资源(能源、土地)消耗预测及评价技术研究； ④城市交通系统的环境(气环境、声环境)影响预测及评价技术研究； ⑤可持续发展的城市交通系统规划理论与方法研究； ⑥城市公共交通(公交、地铁、轻轨)优先发展保障体系研究； ⑦城市交通系统可持续发展保障体系研究。

41 智能交通系统(ITS)基础理论研究 在我国，全面开展ITS研究的条件尚不成熟，可针对我国的实际情况，开展以下几个方面的研究工作：
①城市公共交通系统信息化管理技术研究； ②城市交通车辆线路诱导技术研究； ③城市交通出行信息管理与服务系统的技术开发； ④城市交通区域信号控制技术的改进； ⑤高速公路电子收费(不停车收费)技术开发； ⑥高等级公路交通管理技术的开发。

42 六、课程定位 《交通工程学》课程已成为交通工程、交通运输及土木工程等专业的平台课，并被全国高等学校交通工程教学指导分委员会设定为交通工程专业的五门主干课程之一。国内外的交通工程发展过程表明，交通工程是一个交叉学科，相关的学科有土木工程、城市规划、车辆工程、管理学、心理学、系统工程学、信息科学与技术等。