《BB交通工程》课件

《BB交通工程》课程介绍课程介绍：交通工程的重要性社会发展交通工程是现代社会经济发展的重要支撑。高效的交通系统能够促进物资流通、人员往来，降低运输成本，提高生产效率，为经济的繁荣提供保障。交通工程通过优化交通网络、提高通行效率，为城市和区域的可持续发展奠定基础。生活品质交通工程的定义与范畴1定义交通工程是应用科学技术和管理理论，研究道路交通系统中人、车、路、环境相互作用规律，以规划、设计、控制与管理，实现安全、高效、经济、环保的交通运输系统的工程技术领域。2范畴交通工程涵盖交通调查与分析、交通规划、道路设计、交通控制、智能交通系统、公共交通、停车管理、行人与非机动车交通、交通安全、交通环境等多个方面。核心目标交通工程与其他学科的关系数学交通工程需要运用数学建模、优化算法等工具，对交通流、交通需求等进行分析和预测，为交通规划、设计与控制提供科学依据。计算机科学智能交通系统（ITS）的建设离不开计算机科学的支持。数据采集、处理、分析、传输以及控制系统的开发都需要计算机技术的支撑。经济学交通工程的决策需要考虑经济效益。交通项目的投资、运营以及交通政策的制定都需要进行经济评估，以实现资源的最优配置。交通工程的发展历程1早期阶段主要集中在道路建设和简单的交通管理，以满足日益增长的交通需求。例如，道路的铺设、交通规则的制定等。2中期阶段随着汽车的普及，交通拥堵问题日益突出，交通信号控制、交通规划等技术开始应用，以提高道路通行能力和交通效率。3现代阶段智能交通系统（ITS）的出现，利用先进的信息技术、通信技术和控制技术，实现交通运输系统的智能化、信息化和自动化。交通调查：目的与方法目的了解交通现状，为交通规划、设计、控制与管理提供基础数据。例如，交通流量、速度、密度、起讫点（O-D）等信息。方法人工调查：通过人工计数、问卷调查等方式采集数据。仪器调查：利用交通流量计数器、雷达测速仪、GPS等仪器设备采集数据。数据分析对采集到的数据进行整理、分析，提取有价值的信息，为交通决策提供支持。交通流量调查定义单位时间内通过道路某一断面的车辆数，通常以辆/小时或辆/天为单位。1方法人工计数法、交通流量计数器法、视频检测法等。2应用交通规划、道路设计、交通控制等。3交通速度调查1地点车速2行程车速3平均车速交通速度调查的目的是了解车辆在道路上的行驶速度，为评估道路服务水平、制定交通控制策略提供依据。常用的调查方法包括人工测速法、雷达测速法、GPS测速法等。调查结果可以用于计算平均车速、车速分布等指标，为交通规划和管理提供参考。交通密度调查1定义2方法3应用交通密度是指单位长度道路上车辆的数量，是衡量交通拥堵程度的重要指标。常用的调查方法包括人工计数法、视频检测法等。调查结果可以用于评估道路服务水平、制定交通控制策略，例如，根据交通密度调整信号配时，以缓解交通拥堵。起讫点（O-D）调查上班上学购物娱乐其他起讫点（O-D）调查是指调查出行者的出发地（Origin）和目的地（Destination），以及出行方式、出行目的等信息。O-D调查是交通规划的基础，可以用于了解交通需求分布、分析交通流向，为交通网络规划、公共交通线路规划等提供依据。常用的调查方法包括问卷调查、路边拦截调查、手机信令数据分析等。交通规划：流程与内容交通需求预测预测未来交通需求，为交通基础设施建设提供依据。交通网络规划规划道路、轨道交通等交通网络，满足未来交通需求。交通方式选择分析出行者选择不同交通方式的因素，制定交通政策。交通需求预测四阶段法经典的交通需求预测方法，包括出行生成、出行分布、方式划分、交通分配四个阶段。每个阶段都有相应的模型和算法，用于预测不同区域之间的出行量、出行方式选择以及交通流量分布。基于活动的模型考虑出行者的日常活动安排，更加精细地预测交通需求。这种模型能够捕捉出行者行为的复杂性，例如，考虑出行链、时间约束等因素，提高预测精度。交通网络规划1道路网络规划道路的等级、密度和布局，满足不同区域之间的交通需求，提高道路通行能力和可达性。道路网络规划需要综合考虑交通需求、土地利用、环境保护等因素。2轨道交通网络规划地铁、轻轨等轨道交通线路，缓解城市交通拥堵，提高公共交通服务水平。轨道交通网络规划需要与城市发展战略、人口分布、土地利用等因素相协调。3综合交通枢纽规划铁路、公路、航空等多种交通方式的衔接，实现不同交通方式之间的无缝换乘，提高交通运输效率和服务质量。交通方式选择私家车：便捷、舒适，但易造成交通拥堵和环境污染。公共交通：经济、环保，但舒适性和便捷性相对较差。自行车：健康、环保，但受距离和天气条件限制。交通分配1用户均衡分配所有出行者都选择使自己出行时间最短的路径，最终达到均衡状态。2系统最优分配使整个交通网络的总出行时间最短的分配方案，可能需要限制部分出行者的路径选择。3随机用户均衡分配考虑出行者对路径出行时间的感知误差，更加符合实际情况。道路设计：基本原则安全性保障行车安全，减少交通事故发生。适用性满足不同类型车辆的通行需求。经济性降低建设和维护成本。道路横断面设计车道供车辆行驶的部分，宽度应满足车辆通行需求。1人行道供行人行走的部分，宽度应满足行人通行需求。2绿化带用于绿化和隔离交通，改善道路环境。3道路平面设计1线形2转弯半径3超高道路平面设计需要合理选择道路线形、转弯半径和超高等参数，以保障行车安全和舒适性。线形应顺畅自然，转弯半径应满足车辆转弯需求，超高应根据车辆速度和转弯半径进行设置，以平衡离心力。道路纵断面设计1坡度2竖曲线3视距道路纵断面设计需要合理选择道路坡度、竖曲线和视距等参数，以保障行车安全和舒适性。坡度应控制在一定范围内，竖曲线应平缓过渡，视距应满足车辆制动需求。交叉口设计平面交叉口立交桥交叉口设计需要根据交通流量、道路等级和地形条件等因素，选择合适的交叉口类型，例如，平面交叉口、立交桥等。平面交叉口设计需要合理设置交通信号、渠化交通流线，提高通行效率和安全性。立交桥设计需要考虑桥梁结构、交通组织和景观协调等因素。交通控制：目标与手段目标提高道路通行能力、保障交通安全、减少交通延误。手段交通信号控制、交通标志标线、交通诱导系统、交通管理措施等。交通信号控制定时控制预先设定信号配时方案，适用于交通流量稳定的情况。感应控制根据交通流量实时调整信号配时方案，适用于交通流量变化较大的情况。交通标志标线1指示标志指示车辆和行人行驶方向、地点等信息。2警告标志警告车辆和行人注意前方危险。3禁令标志禁止车辆和行人进行某种行为。交通诱导系统实时路况信息最佳路径规划停车位信息交通管理措施1单行道限制车辆只能沿一个方向行驶，提高道路通行能力。2禁左禁止车辆左转，减少交叉口冲突点，提高通行效率。3可变车道根据交通流量变化调整车道行驶方向，提高道路利用率。智能交通系统（ITS）：概念与应用概念利用先进的信息技术、通信技术和控制技术，实现交通运输系统的智能化、信息化和自动化。应用先进交通管理系统（ATMS）、先进交通信息系统（ATIS）、先进车辆控制系统（AVCS）等。ITS的体系结构数据采集层利用传感器、摄像头等设备采集交通数据。1数据传输层利用通信网络将交通数据传输到控制中心。2数据处理层利用计算机对交通数据进行处理和分析。3先进交通管理系统（ATMS）1交通信号控制2交通流量监控3事件检测先进交通管理系统（ATMS）利用先进的信息技术和控制技术，对交通流量进行实时监控和控制，提高道路通行能力和安全性。ATMS可以根据交通流量变化自动调整信号配时方案，及时检测交通事故和拥堵事件，并采取相应的措施进行处理。先进交通信息系统（ATIS）1实时路况信息2出行路径规划3公共交通信息先进交通信息系统（ATIS）为出行者提供实时交通信息，帮助出行者选择最佳出行路径和出行方式，减少交通延误。ATIS可以通过手机APP、车载导航等方式发布实时路况信息、出行路径规划、公共交通信息等。先进车辆控制系统（AVCS）自适应巡航车道保持自动泊车防碰撞先进车辆控制系统（AVCS）利用先进的传感器技术和控制技术，实现车辆的智能化控制，提高行车安全性和舒适性。AVCS包括自适应巡航、车道保持、自动泊车、防碰撞等功能。公共交通：规划与运营规划线路规划、场站设计等。运营运营调度、安全管理等。公共交通线路规划客流需求根据客流需求确定线路走向和站点位置。道路条件考虑道路宽度、坡度等因素，选择合适的线路。公共交通运营调度1发车间隔根据客流需求确定发车间隔，避免车辆拥挤或空驶。2车辆调度根据客流变化实时调整车辆调度方案。3应急处理制定应急预案，应对突发事件。公共交通场站设计候车设施无障碍设施信息显示轨道交通1地铁在地下隧道中运行，运量大，速度快，适用于大型城市。2轻轨在地面或高架桥上运行，运量较小，速度较慢，适用于中小型城市。3市郊铁路连接城市中心区和郊区，运量大，速度快，适用于长距离出行。停车管理：策略与技术策略停车需求预测、停车设施规划、停车收费管理等。技术停车诱导系统、智能停车管理系统等。停车需求预测土地利用不同土地利用类型的停车需求不同。1交通流量交通流量越大，停车需求越高。2出行方式不同出行方式的停车需求不同。3停车设施规划1路内停车2路外停车3立体停车停车设施规划需要根据停车需求预测结果，合理规划路内停车、路外停车和立体停车等设施，满足停车需求，提高土地利用率。停车收费管理1价格杠杆2收费方式3差异化收费停车收费管理可以通过价格杠杆调节停车需求，引导车辆合理停放。可以采用计时收费、计次收费等方式，并实行差异化收费，例如，高峰时段提高收费标准，鼓励使用公共交通。停车诱导系统车位信息路径导航预订服务停车诱导系统为驾驶员提供停车位信息，引导驾驶员快速找到空余停车位，减少巡游时间和交通拥堵。停车诱导系统可以通过电子显示屏、手机APP等方式发布停车位信息、路径导航等。行人与非机动车交通：安全与设施安全保障行人与非机动车交通安全。设施提供行人过街设施、自行车道等。行人过街设施人行横道在道路上划定人行横道线，指示行人过街位置。过街天桥在道路上方修建天桥，供行人过街，避免与车辆冲突。自行车道设计1独立式自行车道与机动车道完全隔离，安全性高。2半独立式自行车道与机动车道部分隔离，安全性较高。3混合式自行车道与机动车道混合行驶，安全性较低。无障碍设计坡道盲道无障碍厕所交通安全：事故分析与预防事故分析统计分析、原因分析等。事故预防安全改善措施、交通安全宣传等。交通事故统计分析事故类型统计不同类型的交通事故数量和比例。1事故地点统计交通事故高发地点。2事故时间统计交通事故高发时间段。3交通事故原因分析1人为因素2道路因素3车辆因素交通事故原因分析需要从人为因素、道路因素和车辆因素等方面进行分析，找出事故发生的根本原因，为制定交通安全改善措施提供依据。人为因素包括驾驶员疲劳驾驶、酒后驾驶、超速行驶等，道路因素包括道路设计缺陷、交通标志标线不清晰等，车辆因素包括车辆安全性能差、车辆维护保养不到位等。交通安全改善措施1交通安全宣传2道路安全改善3车辆安全管理交通安全改善措施包括交通安全宣传、道路安全改善和车辆安全管理等方面。交通安全宣传旨在提高公众的交通安全意识，道路安全改善包括优化道路设计、完善交通标志标线等，车辆安全管理包括加强车辆安全性能检测、定期进行车辆维护保养等。交通环境：影响与治理噪声污染空气污染景观破坏交通环境问题包括交通噪声污染、交通空气污染和交通景观破坏等。交通噪声污染影响居民生活质量，交通空气污染危害人体健康，交通景观破坏影响城市形象。需要采取相应的治理措施，减少交通对环境的影响。交通噪声污染控制措施设置隔音屏障、限制车辆鸣笛、优化道路设计等。监测定期监测交通噪声水平，评估噪声污染程度。交通空气污染尾气排放减少汽车尾气排放，推广新能源汽车，提高燃油效率。扬尘污染加强道路清扫保洁，控制施工扬尘，绿化道路两侧。交通景观设计1绿化在道路两侧种植绿化，美化道路环境，改善空气质量。2照明合理设置道路照明，保障夜间行车安全，营造良好的夜景效果。3设施精心设计交通设施，如候车亭、交通标志等，使其与周围环境相协调。可持续交通：理念与实践绿色交通集约交通公交优先绿色交通1新能源汽车推广电动汽车、燃料电池汽车等新能源汽车，减少尾气排放。2自行车鼓励自行车出行，建设自行车道网络，提供自行车租赁服务。3步行改善步行环境，建设步行街区，鼓励步行出行。集约交通高密度开发在城市中心区进行高密度开发，减