交通工程学

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由来

交通工程学是交通工程学科研究与发展的基本理论，是从道路工程学中派生出来的一门较年轻的学科，它把人、车、路、环境及能源等与交通有关的几个方面综合在道路交通这一统一体中进行研究，以寻求道路通行能力最大、交通事故最少、运行速度最快、运输费用最省、环境影响最小、能源消耗最低的交通系统规划、建设与管理方案，从而达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及低公害的目的。

别称

“五E”学科

工程教育法规能源环境

特点

交通工程学科特点：

1、系统性

2、综合性——交通工程学科的研究往往从五个方面展开：工程(Engineeri ng)、法规(Enforcement)、教育(Education)、能源(Energy)、环境(Environment)，因此交通工程学科通常被人们称为“五E”学科

3、交叉性

4、社会性

5、超前性

6、动态性

内容

交通工程学科是一门正在发展中的综合性学科，它从交通运输的角度把人、车、路、环境及能源作为一个统一体进行研究，兼有社会科学与自然科学双重特点。其主要内容有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、道路通行能力7、停车8、交通事故与安全9、城市公共交通10、交通环境保护11、智能交通系统。

内容简介

本书共分十六章，内容包括：绪论，人和车辆的交通特性，交通量调查，车速调查，交通密度，延误，交通量、速度和密度的关系，交通流理论，道路通行能力，交通规划，交通管理与控制，停车场，交通安全，城市公共交通，道路交通环境保护，智能交通系统。本书可作为高等院校交通工程专业、交通运输专业、土木工程专业用教材，也可供从事交通工程研究的专业技术人员采参考。

图书目录

沿革

交通工程创立于20世纪30年代。1930年美国成立交通工程师协会，标志着交通工程学科的诞生。初期主要探讨有关减少交通阻塞、保障交通安全和交通管理等问题。40年代注意到交通规划问题。50年代注意研究道路交通中人、车、路三者的相互关系，创立了交通流理论。60年代开始在交通工程中应用计算机控制信号灯、处理资料和制订规划，并注意研究交通公害问题。70年代在交通工程领域引入系统工程的知识。

发展史

道路规划和交通管理的概念，古已有之。在2000多年前的周朝时代，已有道路规划，也有交通管理法规。如“男子由右，妇人由左，车从中央”，并种植行道树，作为道路导向的标志。秦朝不仅修筑了通向全国的驰道网，而且统一了全国的车轨距离，使造车和修路有了标准。唐朝建都长安，按棋盘形规划建成城市道路网。

在西方，约公元前400年，古罗马修筑了29条以罗马城为中心，辐射到广大地区的大道。在城市交通方面，采用了单向交通，规定高峰期间在市中心商业大街上不准停车，限制一般车辆进城等，可说这是交通控制的萌芽。1868年，英国伦敦威斯敏斯特地区的煤气交通信号灯，可算是近代交通设施的雏形。

二十世纪的交通工程以汽车交通为主要对象。为了管理汽车交通，美国1921 年就有了交通工程师的岗位。1932年，德国修建了世界上第一条高速公路，并开始研究车辆与道路的关系。30年代，还出现了以概率论研究交通流量和速度关系的数学模型。

二十世纪50年代，道路的大量修筑，汽车数量的骤增，促进了交通工程的发展。为了更好地进行交通规划，开始重视与土地使用有关的交通调查工作；在交通流理论方面，在不同设想的基础上，创立了跟随理论、流体力学理论和排队理论。

1965年12月，在美国底特律召开了首次交通流理论国际会议。交通工程工作者及有关学科的学者开始用应用数学、运筹学、控制理论、心理学、经济学研究交通工程，认识到在交通工程中人的因素占重要的地位。

人的生理机能、心理状态、感觉及反应的灵敏度和准确性、情绪及对车辆性能的适应程度等都对交通有很大的影响。把心理学引入交通工程，形成了交通心理学专题，从而沟通了人、车、路三者的相互关系。

在这期间，也是高速公路开始以大规模、高标准兴建的时代，以美国、西欧各国为最盛。随着高速公路的发展带来了动态交通的飞跃发展，相应地对城市又产生了极为严重的静态交通问题，即停车困难的问题。因此，对交通工程又增加了一个研究停车问题的重要内容。

汽车交通的发展，引起交通事故的激增，因之交通安全不能不引起重视。这又增加了交通工程一个组成部分。50年代末，私人小汽车的泛滥，使交通严重堵塞。重新起用公共交通被认为是解决“车害”的有效措施之一，所以在交通工程研究中又增加了公共交通的内容。

60年代，汽车交通对环境产生的交通公害日益严重。大气污染、交通噪声和交通振动，引起了居民的反感和不满；因之。交通环境保护的研究应运而生，而且日益受到重视。1965年左右，电子计算机开始应用在交通信号的自动控制和交通规划中。今后在改善交通系统的规划，提高交通系统的运行效率，克服交通拥塞、环境污染和能沥浪费等方面，计算机将日益发挥其重要作用。

70年代，遇到了石油危机，资本主义国家经济上又出现了不景气，在发达的国家用大量资金修筑道路已有捉襟见肘之感，因此其注意力放在提高道路的使用效率方面，如控制小汽车交通，提倡公共交通，综合治理道路和交通等，其具体内容表现为运输系统管理的创立，它的内容是用最少的投资，在短期内采取多种措施，达到减少拥塞和疏通交通的作用。用系统工程改善交通，是交通工程研究的一项新趋势。

国内概况

我国交通工程学科的产生，美籍华人交通工程专家张秋先生起了很大的推动作用。1978年以来，以张秋先生为代表的美、日、英、加等国的交通工程专家，先后在上海、北京、哈尔滨、南京、西安等城市讲学，系统介绍了西方发达国家交通规划、交通管理、交通控制及交通安全等方面的建设与管理经验。国内也派出了多个代表团出国参加由英、美、日、澳、德等国举办的交通工程学术会议，这些活动推动了国内交通学科的产生。

1980年上海市率先在国内成立了交通工程学会，1981年中国交通工程学会成立，2 0多个省、市、自治区也相继成立了省级交通工程学会或交通工程委员会，有些早先成立的国家级专业学会也设立了交通工程分会。东南大学、同济大学、北京工业大学、西南交通大学、西安公路交通大学、哈尔滨建筑大学等院校相继设立了交通工程本科专业，并着手招收、培养交通工程专业的硕士研究生、博士研究生，开始研究交通工程以解决中国的交通问题。特别应该提出的是中国有大量的自行车，汽车与自行车混合交通的研究，使中国交通工程的研究具有显明的特色。我国的新闻出版部门也相继出版了《中国交通工程》、《中国交通报》、《道路交通管理》、《红绿灯下》等杂志及一批交通工程方面的报刊，广泛传播交通工程方面的知识。

我国交通工程学科的成立不像美国有明确的标志，但一般认为，我国交通工程学科产生于20世纪80年代初，而美籍华人张秋先生是该学科的奠基人。

基本内容

要建立有效的道路系统和交通控制，就需要了解人在各种道路环境中的本能和限度。人、车、路三者构成了一个互相作用的交通系统，因此必须了解在这系统中的三者的特性及其相互关系。

收集分析有关道路交通实际的可计量资料，作为规划和设计道路交通设施、制订几何设计标准进行技术经济分析、决定交通优先等的依据；并可用来评价交通改善后的效益；探讨交通特性和一般原理。其内容有：交通量的量测，起讫调查，速度观测，行程时间及延迟调查，交通事故调查，停车调查等。

根据某一地区的人口、经济和上地使用等情况，经过调查找出其当前的交通形式，根据未来的人口、经济和土地使用的情况，预测未来的交通形式，提出可供选择的不同的交通规划方案，对各方案进行评价，对实施的程序和费用进行估计。其内容根据地区范围大小而有不同要求，且有长期和短期规划之分。

应用物理和数学的原理来描述交通流运行形态的理论，用于道路交通设施的设计和管理，以发挥其最大可能的效能。

在道路系统中，某一部分在一定的时间内，在具体的情况下，能够通过的最大车辆数。是道路规划、设计和交通运行管理的重要依据。1965年又把交通服务质量和通过数量结合在一起，根据不同的行车情况，将服务水平从最坏到最理想分成几个等级，在某种服务水平下的通行能力称为服务通行能力。一般根据所在位置分为连续和间断两类。前者是指两个平面交叉中间的路段上，后者指平面交叉上。

停放车是静态交通，行车是动态交通。动态的产生往往依赖于静态的条件。因此，足够的停车场地是产生车辆出行的因素，也是土地开发和使用的必要条件。研究的内容有停放车调查，路上停车方式，路外停车场以及停车的控制和管理等方面。

道路几何组成部分，包括道路平面、纵断面、横断面等的设计，其决定的因素有速度、交通量，地形以及特殊的需要。还包括道路分类的划分，技术标准的制定，规划年的交通量预估等。

交通信号和系统是指用动力操纵的信号以显示指令或警告。广义上包括交叉口的红绿灯、闪光钮、车道指示信号、行人过街信号、铁路道口号志等。按其种类分为人控信号、定时信号、车控信号及电子计算机控信号等。

通信号系统是在一条路线上或一个地区，把有关的信号协调一致，以达到车畅其流，减少拥塞和延迟的目的系统的基本分类有：单独系统，按时间协调系统，联结定时系统，交通反应系统，联结车动系统，交通调整系统和数字电子计算机信号控制系统等。

用电子技术在道路系统上传输语言、图像、数据和脉冲等信息的专用通讯系统以达到疏导交通、节约能源、提高安全、充分利用现有设备的目的，是交通工程一个新的开拓面。内容包括有车辆控制系统，用以补充驾驶人本能的不足；交通流的控制系统，从整体上管理和指导交通流；咨询服务。这些可以在行程中进行。今后随着电子技术的进步和推广将在交通工程中起更大的作用。