交通工程学讲义

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1、2021/9/15绪论交通工程学1、交通工程学的定义运输工程学交通工程学道路工程学汽车工程学电子工程学系统工程学工效学Ergonomics心理学经济学北京工业大学的任福田教授认为交通工程学是研究交通规律及其应用的一门技术科学。它的目的是探讨如何使交通运输安全、迅速、舒适、经济；它的研究内容主要是交通规划、交通设施、交通运营管理；它的研究对象是驾驶员、行人、车辆、道路和交通环境。美国交通工程师协会在其会员指南中定义：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，以及与其他交通方式的关系。根据交通工程学涉及的内容，该学科也

2、可称之为“四E”科学，包括执法（Enforcement）、教育（Education）、工程（Engineering）和环境（Environment）2、交通工程学的内容交通工程学1.交通特性2.交通调查3.交通流理论4.交通规划5.交通管理6.停车7.交通事故与安全8.城市交通9.交通环境保护2.1交通特性驾驶员和行人的交通特性：驾驶员和行人是道路、车辆的使用者，应当从交通心理学的角度来研究驾驶员的视觉特性、反应特性、酒精对驾驶的危害性、驾驶员的驾驶适性，以及疲劳、情绪、意志、注意力等对行车的影响。另外，由于新技术的应用，目前十分重视交通环境中新的设施、设备对人们交

3、通行为的影响。车辆的交通特性车辆拥有量：车辆拥有量是一个城市或一个地区交通状况的具体体现。研究车辆历年来的增长率，按人口平均的车辆数，车辆增长与道路增多的关系，车辆组成以及车辆拥有量的发展趋势。车辆运行特性：研究车辆的尺寸大小与重量，研究操纵特性、通行性能、加速性能、制动性能、安全可靠性、经济特性与交通效率。道路的交通特性：道路是交通的基本组成部分之一。交通工程学要研究道路规划指标如何适应交通的发展，研究线形标准如何满足行车要求，研究线形设计如何保证交通安全；研究道路与环境如何协调。交通流的特性：交通流的运行有其规律性，因此要对交通流的三个重要参数——交通量、车速、

4、车流密度的变化规律及其相互关系进行研究。同时要研究车头时距分布和延误的变化规律。只有对交通流进行定量分析，掌握了各种特征参数的具体数据，才便于针对具体情况进行科学的交通规划、线形设计和交通管理。2.2交通调查交通调查是开展交通工程工作的基础工作，包括交通量调查、车速调查、车流密度调查、延误调查、交通起讫点调查等项内容，这些是交通工程学的基本调查项目，是展开交通分析的基础。为满足什么要求而调查，如何进行调查（包括如何选取调查时间和调查地点，采用何种调查方法，如何制定调查方案）、如何取样、如何进行数据分析，都是交通工程学要研究的问题。2.3交通流理论交通流理论是研究各种

5、不同状态的交通流特性，研究如何利用各种交通流特征参数来表达其相互关系，寻求最恰当的模型描述各种交通状态，推导表达公式。为制定交通治理方案、增建交通设施、评定交通事故提供依据。目前已用概率论方法、流体力学理论、跟驰理论、排队论等对交通流进行了研究。2.4交通规划交通规划是根据城市性质，用地功能分区与布局，工作与居民地点的分布，研究规划年限（包括近期和远期）内的城市客运量与货运量，以及车辆出行的次数与流向的变化规律，计算交通出行在用地分区之间如何分配；根据国民经济的发展水平和城市规划用地布局，分析城市交通特点，研究和选择高效的交通方式；配合城市道路系统规划的初步方案，研

6、究城市客运和货运的交通流量和流向分布图，从而为修正规划道路系统提供依据。交通规划依其规划的范围内容不同，可分为综合交通规划、道路交通规划和场站交通规划。从时间跨度来说，又可分为战略交通规划、中长期交通规划和近期交通规划。2.5交通管理交通管理包括的内容比较多，如交通管理的原则、措施、设备、法规等；又如根据交通条件和道路情况，如何进行交通组织优化，使交通流迅速通过，减少交通延误；再如根据车流特性，如何采取交通管理措施，保证交通安全等。利用交通信号进行控制是目前最常见的一种交通控制方式，它可以从时间上将不同流向的车流进行分离。如何高效地利用道路的时空资源，如信号配时优化

7、、交通渠化、车道功能划分、绿波控制、面控制等都是交通管理研究的内容。2.6停车随着车辆的增加，停车成为影响城市交通的棘手问题。于是人们不得不根据车辆和出行的分布规律，研究如何选取停车场的位置，并规划停车场的合理规模。如何合理布置停车场的车位，使停车场得到最大限度地利用；如何制定与交通需求管理相适应的停车政策，才能以停车为手段促进人们出行行为的理性发展。在一些大城市，用地紧张，因此还必须考虑如何高效地利用有限的空间，比如研究向空中发展的停车场，修建停车楼；向地下、水下发展的停车场，修建地下、水下车库。2.7交通事故与安全在全世界范围内交通事故是一个严重的问题。据世