交通工程学第1章绪论课件

交通工程学

TrafficEngineering授课教师：吕秋霞联系电话：3299673E－mail:内容安排第一章绪论第二章交通特性第三章交通调查与分析第四章道路交通流理论第五章道路通行能力第七章交通安全（自学）第十一章计算机交通仿真技术第十二章智能运输系统（专题）

其他课程：交通规划交通管理与控制停车场交通环境保护主要教学参考书(1)交通工程学（第2版），王炜，过秀成，东南大学出版社，2011；(2)交通工程学，任福田，人民交通出版社，2008；(3)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；(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；《交通工程学》的体系结构交通管理、交通标志标线高速公路控制交通信号控制交通运行组织交通规划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）。定期学术期刊

《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,BenAkiva,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）,…...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1-1交通工程学的定义一、交通的概念二、交通工程学的定义三、相关术语什么是交通系统？实现社会生产和生活中人流、物流的经济有序的流动；促进人类的活动空间和经济空间的形成和拓展。活动空间：住宅、写字楼、购物中心、公园、度假村，公共读书馆等；经济空间：物资移动的赢利范围，出行过程中可承受的时间与费用范围，等；交通运输系统的功能

航空、轨道、水运、道路运输交通工程学的基本概念运输工程

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？

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。

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。研究交通发生(过去及现在)、发展(将来)，时空分布规律，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相关的法规(Enforcement)、工程(Engineering)、教育(Education)、能源(Energy)、环境(Environment)等问题的综合性学科。综上所述：工程：将自然科学原理应用到工农业生产过程中而形成的各学科的总称。

自然科学：数学、物理学、化学、生物学；工程：土建工程，水利工程，交通工程，生物工程，化学工程，海洋工程等。科学：揭示、描述自然规律的学问。交通科学：强调机理交通工程：强调应用交通工程与交通科学三、交通工程相关术语交通工程，可以指一个工程领域；也可指一个学科——一种专门的学术领域。交通工程是一个人为的专业/学科分类。术语：

Traffic、Transport与Transportation

TrafficFlow/TransportationNetwork

公路(Highway)与道路(Road)

道路(Road)与公路(Highway)从功能上讲，城市道路是供城市各地区间交通用的，而公路则是联系各城市或各个大型城市组团间的主要供汽车行驶的道路。从交通流上分析，城市道路的交通构成比较复杂，但是基本不会出现重载交通，公路则与之相反。从服务对象上看，城市道路服务的是人和车，所以在细部的设计中应该体现出更多的人文关怀，而公路服务的主要是车，主要强调驾乘感受。交通工程是一门工程科学要树立五个方面的工程意识：

改善的观点更好一些!

可操作的观点可以实施！

定量的观点与社会学家的区别！

全局的观点系统的而非单部门的！

可持续的观点考虑未来!技术构成：

人机工程学人的心理感受、行为反应土木建筑工程线路、车站与建筑结构机械工程与动力工程车辆工程电气工程、通信与控制工程车辆控制、通信信号信息工程、安全工程信息服务、可靠性设计环境工程环境保护运输规划与管理工程局部与全局管理，计划优化

交通工程人才要能够统管运输系统全局，熟悉设备原理与应用技术，精通人员管理与调度策略，做到统筹优化，确保实现预定目标。现代交通涉及多学科知识8交通标志与标线9交通信号10道路照明11交通管制12交通管理13高速公路监测与控制14公众关系、实施方法、交通行政管理、法规与立法15智能车路系统1道路交通的历史2道路交通调查3道路交通线路设计及需求预测4道路交通流与道路交通能力5道路结构设计6道路交通管理日本的“交通工学”分12章：7道路交通运用（TDM，管制，信号控制）8交通安全9道路环境10道路交通经济11地域交通(综合交通、交通防灾)12公共交通(含轨道交通)我国交通工程学的主要内容1人车路特性2交通流特性（交通量、速度、流率、密度、车头时距与空距、连续流与间断流等概念）3交通调查（交通量、速度、密度、延误）4交通流理论（参数统计与标定、参数计算方法、跟驰理论、交通波理论、冲突及疏解理论）5道路通行能力（城市道路、公交线路、路段、高速公路）6交通信号控制（单点、主干路线控、区域信号控制）7道路交通规划（需求预测、规划方案、评价）8交通安全（事故处理与管理、事故统计与分析、事故预测与预防、安全评价）9城市公共交通系统（公交规划、客运能力、轨道交通、公交评价、智能公交）10停车场规划与设计（停放特征与停车调查、停车场规划、停车场设计（机动车与非机动车））11道路交通环境保护（大气、噪声、振动）12智能运输系统（信息、诱导及服务）1-3交通工程学科的产生与发展交通工具的变革与工程的发展交通工程学科的产生与发展

步行交通时代

马车交通时代

汽车交通时代（19世纪末）

智能交通时代一、交通工具的变革与工程的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）二、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交通的重要性交通运输业的地位我国交通工程学的发展一、交通的重要性正、反两方面

(1)交通拥挤研究表明，城区交通流的速度每10年降低5%，拥挤的严重性随城市规模增加而增加。拥挤--延误--速度降低(2)空气污染在许多城市超过了世界健康组织(WHO)推荐的标准。(3)交通噪声据OECD估计，发达国家有15%的人口生活在65分贝以上的高噪声环境下，这些噪声主要来自交通；还有重型货车及夜间装卸引起的震动。交通的重要性：正、反两方面

(4)道路安全目前每年有25万人死亡，1000万人受伤，欧盟15国道路交通事故每年死亡人数为4.4万人；其中，以葡萄牙、希腊的万车事故率为最高。中国1999年交通事故死亡人数83529人，其中贡献最大的三省为山东、广东、江苏。(5)城市景观新增交通设施的建设，对历史建筑的损坏以及空地的减少均会破坏城市景观。(6)土地利用机动车停车场的建设方便了机动车使用者，但对其他行人、非机动车用户来说则是障碍。(7)全球变暖主要是燃料(固体及液体)燃烧所致。目前，交通排放的CO2占全部排放量的25%，且其数量在逐年增加。交通的重要性：正、反两方面交通运输业26%商业及其他6制造业及建筑业19能源生产41%居民生活81998年世界CO2排放源统计(8)能源消耗运输部门所用的能耗占欧盟国家总能耗的约30%。液体燃料比例更大。(9)城市分散化机动车运输的发展导致了居民出行距离与出行时间的增加，从而使出行时间和空间更为分散；它反过来增加了人们对轿车的依赖；减少了公共交通发展的可能性。因此，交通不仅成为工程专家研究的重点，也已经成为政府工作的重要内容。交通的重要性：正、反两方面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、系统缺乏整合据统计，在欧盟国家，运输业之产值占GDP的7%，运输相关员工占就业的7%，运输投资占公共投资的40%，运输能耗占总能耗的25%以上。运输设备工业是欧盟工业的重要组成部分，仅次于食品工业。在美国，运输活动(包括车辆制造)占美国全国GNP的约20%；平均来看，美国居民家庭的交通开销占全部收入的12.5%左右。二、交通运输业的地位总人口城市人口60亿7530万6050万1950-2030年世界人口年增量80亿25亿1950-2030世界人口变化联合国(2001)发展中国家城市人口发展中国家农村人口发达国家城市人口发达国家农村人口81.1亿25.2亿1967-1995年间美国车辆销售量变化：中小排量车成为主流累计增长曲线三、我国交通工程学的发展1、我国的交通现状（自己查阅）综合运输公路交通城市交通2、我国交通工程学科的产生及面临的任务我国交通工程学科的产生我国交通工程学科面临的任务

1.建立学术和研究机构，培养专业人才

2.开展了基础数据的调查

3.城市交通规划与公路网规划

4.制定交通法规

5.交通管理与交通控制

6.交通安全设施与交通检测仪器的研制

7.交通工程学基本原理在道路交通实践中的应用

8.计算机技术在交通工程中的应用

9.新理论、新技术的研究交通工程在我国目前的发展状况，主要有：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。城市交通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。区域综合交通运输规划理论与方法研究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。适应我国交通特点的交通控制理论与方法研究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