交通工程总论第1章

1、交通工程总论第1章第一页，共47页。交通工程学总论Fundamentals Traffic Engineering授课教师: 梁国凤联系电话：186-0321-7245教 研 室: 1-508第二页，共47页。教学安排 总 学 时： 48学时，3学分。 使用教材：交通工程总论，徐吉谦主编，人民交通出版社。 参考书目：交通工程学，王炜主编，东南大学出版社。 考 核： 课堂考勤、作业（20%） 考试成绩（80%）一、教学及实验第三页，共47页。二、教学内容 第1章 绪论 第2章 交通特性分析 第3章 交通调查与分析 第4章 交通流理论 第5章 道路通行能力分析 第6章 交通规划 第8章 交通管理与

2、控制 第9章 道路交通安全第四页，共47页。第一章 绪论1.1 交通工程学的定义1.2 交通工程学科的研究范围与特点1.3 交通工程学科的产生与发展1.4 我国的交通工程学的发展第五页，共47页。1.1 交通工程学的定义 一、什么是交通、交通运输工程学和交通运输系统？ 二、交通工程学的定义第六页，共47页。是什么？辞海：交通是各种运输和邮电通信的总称。 人和物的运转与输送； 语言、文字、符号、图象等的传递播送交通与信息通信本来同源（交通及其信息化关联）； 交通的要素是： 需求-人、物的运转（以人为本、公交优先的依据） 供给-传输交通的效率：人、物的高效率运转与传输(运行与运营的效率)； 城市交

3、通的基本功能（交通是城市的命脉,没有交通便没有城市） 必要客流、物流的移动; 不只是交通工具的移动交通第七页，共47页。 把现代技术和科学原理应用于各种运输方式中运输设施的规划、功能设计、运营和管理，以实现安全、迅速、舒适、方便、经济和与环境相协调地运送旅客和货物。交通运输工程学 铁路、公路、水路、航空和管道交通运输系统的组成： 路线、载运工具、枢纽站交通运输任务的构成要素：第八页，共47页。交通工程学20世纪30年代美国交通工程师学会的定义： 交通工程学是工程学的一个分支,它研究道路规划、几何设计、交通管理和道路网、车站及与它们相邻接的土地与各种交通方式的关系,以便使客货运输安全、有效、经济

4、和方便。1983年，美国交通工程师协会会员指南的定义： 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、终点站毗连用地与其他运输方式的关系。第九页，共47页。交通工程学澳大利亚著名交通工程学教授布伦敦的定义： 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、物安全而有效的移动，将此学科的只是用于交通系统的规划、设计和运营。前苏联学者的定义： 交通工程学是研究交通运行的规律及其对道路结构、人工构造物的影响的科学。第十页，共47页。交通工程学日本学者的定义： 交通工程学是指以汽车、自行车、行人为中心的道路交通工程学，它是以道路上的

5、交通现象为对象，通过交通管理、交通安全措施、道路设计等，实现交通流安全、顺畅、舒适的工程学。其研究的范围已扩展到包括人、车、路、环境、景观之间的最佳关系。我国交通工程手册给出的定义: 交通工程学是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通的规律,建立交通规划、设计、控制和管理的理论方法,以及有关设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。第十一页，共47页。 交通工程学是以人（驾驶人和行人等）为主体，以交通流为中心，以道路为基础，将这三方面有关内容统一在道路交通系统中进行研究，综合处理道路交通中人、车、路、环境之间的时间与空间关系的学科。交通事故最

6、少道路通行能力最大能源机件损耗与公害程度最低运输效率最高、运输费用最省第十二页，共47页。1.2 交通工程学科的研究范围与特点关于交通问题的思考第十三页，共47页。交通问题存在的原因基本成因主要成因交通问题具有 隐 性第十四页，共47页。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；交通问题具有 隐 性交通需求(Demand）交通供给(Capacity）饱和度增加服务能力或降低交通需求，可改善交通。基本成因：交通需求与供给间的矛盾第十五页，共47页。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

7、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。第十六页，共47页。一 交通工程学的研究内容车辆交通特性驾驶员和行人的交通特性道路交通特性交通流特性 1.交通特性 研究系统各个组成部分的个体特性和交通流的整体特性第十七页，共47页。交通量、车速、密度调查行程时间、延误调查停车调查公共交通客流调查公路客、货源调查道路通行能

8、力调查交通环境、事故调查居民出行调查 2.交通调查 获取交通数据 的基本手段一 交通工程学的研究内容第十八页，共47页。概率统计方法排队论流体力学理论跟驰理论 3.交通流理论 研究交通流特性及 其表达参数之间关 系，寻求拟合交通 流参数的最优模型一 交通工程学的研究内容第十九页，共47页。 区域综合交通规划 城市综合交通规划 公路网规划 公共交通系统规划 交通枢纽规划 停车规划 具体交通设施的发展、改善和更新规划 交通环境规划 4.交通规划 研究在一定的土地使用条件下，交通供给和交通需求平衡的关系 一 交通工程学的研究内容第二十页，共47页。 交通法规和执法管理 组织车流在路网上合理分布，在路

9、线上有序行进 研究标志、标线及其他辅助设施 交通控制系统 道路交通专用的通讯和数据传输系统 停车规划 道路交通事故快速救助系统 5.交通组织管理与控制 研究组织、管理、 控制交通的设施 和装备 一 交通工程学的研究内容第二十一页，共47页。 6.交通安全 交通领域永恒的研究课题 7.通行能力研究 城市道路、一般公路、高速公路基本路段、交叉口等通行能力的分析方法一 交通工程学的研究内容第二十二页，共47页。 8.公共交通 各种公共交通工具的特点、适用条件以及各种交通方式的配合 9.停车场及服务设施（静态交通） 停车需求预测、 停车场规划与设 计、停车管理一 交通工程学的研究内容第二十三页，共47

10、页。 10.交通环境 保护与可持续发展大气、噪声、震动 11.能源节约 一 交通工程学的研究内容第二十四页，共47页。二 交通工程学的特点系统性综合性交叉性运用系统工程原理和方法，认识和解决交通问题工程（Engineering）教育（Education）法规（Enforcement）能源（Energy）环境（Environment）交通工程学电子工程学通信工程学自动控制汽车工程学计算机科学第二十五页，共47页。二 交通工程学的特点社会性超前性动态性涉及到社会生活中的各个方面经济要发展，交通要先行要想富，先修路交通流具有动态性，对其规律的描述需要动态方法。规划建设的动态性特点第二十六页，共47页

11、。1.3 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）第二十七页，共47页。1.4 我国的交通工程学的发展一. 我国的交通现状1.综合运输第二十八页，共47页。20082012年全国公路、水路货运量 第二十九页，共47页。第三十页，共47页。20082012年全国公路、水路客运量 第三十一页，共47页。存在问题：运输能力仍严重不足各运输方式缺乏协调，效率低下运输网络布局不合理，西部运输网络密度低运输结构不合理，水运萎缩

12、、铁路货运比重下降运输设施技术水平较低，管理体制、规章制度、经营手段落后第三十二页，共47页。2.公路交通20082012年全国公路总里程及公路密度 第三十三页，共47页。2012年全国各技术等级公路里程构成 第三十四页，共47页。20082012年全国高速公路里程 存在问题：低等级公路比重大高速公路尚未形成网络对已建高速公路的交通管理技术跟不上第三十五页，共47页。存在问题：城市交通结构不合理，公交出行比重低道路建设速度仍跟不上需求速度交通管理薄弱，交通系统运行效率低市民的现代交通意识淡薄，交通违纪现象严重3.城市交通2012年城市客运系统完成客运量构成 第三十六页，共47页。1.我国交通工

13、程学科的产生1978年以来，以美籍华人张秋先生为代表的美、日、英、加拿大等国的交通工程专家,先后在上海、北京、西安、南京、哈尔滨、长沙、成都等城市进行讲学1980年上海市成立交通工程学会1981年中国交通工程学会成立交通工程学科部分较为出名的学校与学者 东南大学 王炜、徐吉谦、过秀成 同济大学 杨晓光、杨佩昆 吉林大学 杨兆升 清华大学 陆化普、杨新苗 北京工业大学 任福田、刘小明 长安大学 严宝杰、周伟二.我国交通工程学科的产生第三十七页，共47页。1 . 城市交通规划理论与方法研究 城市交通规划中规划化的交通调查内容、方法研究； 城市交通需求预测理论与方法规范化的研究； 城市交通网络计算机

14、模拟技术的研究； 城市交通网络规划理论与方法的研究； 城市交通规划方案评价技术的研究； 城市公共交通系统优化理论与技术的研究； 城市交通规划快速反应系统的理论与方法的研究； 现代先进科学方法在城市交通规划中应用的研究。三.我国交通工程学科近期的研究任务第三十八页，共47页。 2. 区域综合交通运输规划理论与方法研究 区域交通运输系统数据收集、处理和建模技术的研究； 区域交通运输系统客、货需求预测理论与方法的研究； 区域交通运输网络规划及优化理论与方法的研究； 区域交通运输枢纽和通道布局理论与方法的研究； 区域交通运输系统评价理论与方法的研究； 区域交通运输系统决策理论与方法的研究。第三十九页，

15、共47页。 3. 适应我国交通特点的交通控制理论与方法研究区域交通控制软件系统开发与实施的研究；区域交通控制系统设备与配套技术的研究；高等级公路情报采集与信息传输、监控技术的研究；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；高等级公路立交规划设计与评价理论与方法的研究。第四十页，共47页。 4. 交通流理论方面基础研究交通流三参数关系模型与车辆运行特性的研究；各类交叉口规划、设计与评价的理论及方法的研究；复杂交通条件下交通流模拟仿真系统的研究；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；道路网络总体通行能力的理论与计算方法的研究；混合交通条件下的交通流理论、运行与

16、管理的研究。 第四十一页，共47页。 5. 交通综合治理方面的理论、方法与措施适应现代交通要求的城市形态与规模的研究；减少客、货出行与运输距离的土地利用合理布局研究；城市交通网络形态与性能的优化与评价的研究；城市交通方式的合理结构研究；城市交通治理的理论模式、规范化方法及程序的研究；城市交通管理体制理论模式与方法的研究；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；停车场需求(机动车与自行车)预测规划设计理论与方法的研究。第四十二页，共47页。 6. 可持续发展的城市交通运输系统研究可持续发展的城市交通系统模式研究；高度信息化社会条件下的城市交通需求预测技术研究；城市交通的资

17、源(能源、土地)消耗预测及评价技术研究；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；可持续发展的城市交通系统规划理论与方法研究；城市公共交通(公交、地铁、轻轨)优先发展保障体系研究；城市交通系统可持续发展保障体系研究。第四十三页，共47页。 7. 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： 城市公共交通系统信息化管理技术研究； 城市交通车辆线路诱导技术研究； 城市交通出行信息管理与服务系统的技术开发； 城市交通区域信号控制技术的改进； 高速公路电子收费(不停车收费)技术开发； 高等级公路交通管理技术的开发。第四十四页，共47页。掌握： 1、交通工程学的定义； 2、交通工程学的特点第四十五页，共47页。1-5 交通工程学科的外延(相关学科)1.社会科学方面社会学、法学、心理学、经济