交通工程学知识点总结

交通工程学知识点总结一、交通工程学概述交通工程学是研究交通规律及其应用的一门技术科学，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。

（一）交通工程学的研究对象交通工程学的研究对象主要包括交通特性、交通流理论、交通规划、交通管理与控制、交通安全等方面。其中，交通特性研究人、车、路、环境等要素的特征；交通流理论分析交通流的运行规律；交通规划制定交通系统的发展战略和布局；交通管理与控制运用各种手段对交通进行组织和调节；交通安全研究如何预防和减少交通事故。

（二）交通工程学的发展历程交通工程学的发展经历了从经验型向科学型、从单一学科向多学科综合、从传统交通向智能交通的转变。早期主要是基于经验的交通设施建设和管理，随着数学、物理学、计算机科学等学科的不断发展，交通工程学逐渐形成了一套科学的理论和方法体系。近年来，智能交通系统的兴起更是为交通工程学带来了新的发展机遇和挑战。

二、交通特性

（一）人的交通特性1.驾驶员特性视觉特性：驾驶员的视力、视野、色觉等对行车安全有重要影响。视力分为静视力和动视力，动视力随车速的增加而下降。视野包括静视野和动视野，动视野的范围比静视野小。色觉异常可能导致对交通信号的误判。反应特性：驾驶员从发现刺激到做出反应的时间称为反应时间，包括感知时间和反应动作时间。反应时间受多种因素影响，如驾驶员的年龄、疲劳程度、注意力等。心理特性：驾驶员的性格、气质、情绪等心理因素会影响其驾驶行为。例如，性格急躁的驾驶员更容易超速、强行超车等。2.行人特性步行速度：行人的步行速度一般在47km/h之间，年龄、性别、身体状况等会对步行速度产生影响。步幅：步幅的大小与步行速度有关，一般成年人的步幅在0.60.8m左右。行人过街特性：行人过街时会根据交通信号、车辆行驶情况等做出决策，存在从众心理、侥幸心理等。

（二）车辆交通特性1.车辆类型汽车：是现代交通的主要运载工具，按用途可分为客车、货车、特种车等。不同类型的汽车具有不同的性能特点，如客车注重舒适性，货车注重载重量。摩托车：具有灵活性高、速度快等特点，但稳定性较差，在交通中需要特别注意安全。非机动车：包括自行车、电动自行车等，数量众多，在城市交通中占有重要地位。2.车辆性能动力性能：包括最高车速、加速能力、爬坡能力等，反映了车辆在不同工况下的行驶能力。制动性能：良好的制动性能是保证行车安全的关键，制动距离、制动减速度等是衡量制动性能的重要指标。操纵稳定性：车辆在行驶过程中应具有良好的操纵稳定性，以保证驾驶员能够准确控制车辆的行驶方向和速度。

（三）道路与交通环境特性1.道路特性道路几何线形：包括直线、曲线、坡度等，合理的道路几何线形设计可以提高行车安全性和舒适性。路面状况：路面的平整度、抗滑性能等对行车安全有重要影响。不平整的路面会导致车辆颠簸，抗滑性能差的路面容易发生交通事故。道路附属设施：如交通标志、标线、护栏等，它们能够引导车辆和行人的通行，保障交通安全。2.交通环境特性交通气候：如气温、降水、风等天气条件会影响驾驶员的视线和车辆的行驶性能。恶劣天气下，交通事故发生率会明显增加。交通噪声：交通噪声会对周围环境和居民的生活造成影响，合理规划道路布局和采取降噪措施可以减少交通噪声的危害。交通污染：包括汽车尾气排放、扬尘等，对空气质量和环境造成污染，需要采取有效的治理措施。

三、交通流理论

（一）交通流的基本参数1.流量：指单位时间内通过道路某一断面的车辆数或行人数量，通常用q表示，单位为辆/h或人/h。2.速度：指车辆或行人在道路上行驶的速度，通常用v表示，单位为km/h。3.密度：指单位长度道路上的车辆数，通常用k表示，单位为辆/km。

（二）交通流的基本模型1.格林希尔茨模型：描述了速度与密度之间的线性关系，即v=vf(1k/kj)，其中vf为自由流速度，kj为阻塞密度。2.格林伯模型：速度与密度之间的关系为v=vfe^(k/kj)。3.安德伍德模型：流量与速度、密度之间的关系为q=kv(1v/vf)。

（三）交通流特性分析1.交通流的时空分布特性：交通流在不同的时间和空间上具有不同的分布特点，如早晚高峰时段流量较大，城市中心区域密度较高等。2.交通流的波动性：交通流的流量、速度等参数会随时间和空间发生波动，这种波动性会影响交通系统的运行效率和安全性。3.交通流的跟驰特性：车辆在行驶过程中会根据前车的行驶状态调整自己的速度和间距，形成跟驰现象。跟驰理论研究了车辆跟驰行为的规律。

四、交通规划

（一）交通规划的概念与分类交通规划是对一定时期内城市或区域的交通系统进行综合布局和安排，以满足社会经济发展对交通的需求。按规划的对象和范围可分为区域交通规划、城市交通规划等；按规划的期限可分为长期规划、中期规划和短期规划。

（二）交通规划的基本步骤1.交通调查：通过实地观测、问卷调查、统计分析等方法，收集交通流量、车速、出行需求等相关数据。2.交通需求预测：根据调查数据和社会经济发展趋势，运用数学模型等方法预测未来的交通需求。3.交通规划方案制定：根据交通需求预测结果，结合交通设施现状和发展条件，制定多种交通规划方案。4.交通规划方案评价：从技术、经济、环境等方面对规划方案进行评价，选择最优方案。5.交通规划方案实施与调整：将选定的规划方案付诸实施，并根据实施过程中的反馈信息对方案进行调整和完善。

（三）交通规划的主要内容1.交通需求分析：包括出行生成、出行分布、方式划分、交通分配等方面的分析，以确定交通需求的总量和分布。2.交通设施规划：包括道路网规划、公共交通规划、停车场规划等，合理布局交通设施，提高交通系统的供给能力。3.交通管理与控制规划：制定交通管理策略和控制方案，提高交通运行效率，减少交通事故。4.交通环境规划：考虑交通对环境的影响，制定环境保护措施，实现交通与环境的协调发展。

五、交通管理与控制

（一）交通管理的概念与目的交通管理是指运用交通工程技术和行政管理手段，对道路上的交通流进行合理的组织、引导、限制和管制，以提高交通运行效率，保障交通安全。其目的是实现交通的安全、有序、畅通。

（二）交通管理的主要内容1.交通法规管理：制定和执行交通法规，规范交通参与者的行为，如交通信号规则、车辆行驶规定等。2.交通秩序管理：维护道路上的交通秩序，制止交通违法行为，如查处酒驾、闯红灯等。3.交通设施管理：对交通标志、标线、护栏等设施进行维护和管理，确保其正常运行。4.交通组织管理：合理组织交通流，如设置车道、组织交通渠化等，提高道路通行能力。

（三）交通控制的概念与方式交通控制是指通过人工或电子设备，对道路上的交通流进行指挥和调节，以达到最佳的交通运行状态。交通控制方式主要包括以下几种：1.点控制：对单个交叉路口进行交通信号控制，根据交通流量的变化调整信号配时。2.线控制：对一条道路上的多个交叉路口进行协调控制，使车辆在通过多个路口时能够连续顺畅行驶。3.面控制：对整个区域的交通流进行全面控制，通过交通指挥中心对交通信号、交通流量等进行实时监测和调控。

（四）智能交通系统智能交通系统（ITS）是将先进的信息技术、通信技术、控制技术等应用于交通领域，以提高交通系统的智能化水平。ITS主要包括交通信息采集与处理系统、交通信号控制系统、智能车辆系统、电子收费系统等。

六、交通安全

（一）交通安全的概念与重要性交通安全是指在交通活动过程中，不发生人员伤亡、财产损失以及环境破坏等意外事件。交通安全是交通工程学的重要研究内容，关系到人民群众的生命财产安全和社会经济的发展。

（二）交通事故的成因分析1.人的因素：驾驶员的违规行为、疏忽大意、疲劳驾驶等是导致交通事故的主要原因之一。此外，行人、乘客等的不文明行为也可能引发交通事故。2.车辆因素：车辆的技术性能不良、安全装置失效等会增加交通事故的风险。3.道路因素：道路设计不合理、路况差、交通标志标线不清晰等会影响交通安全。4.环境因素：恶劣的天气条件、交通流量大等环境因素也会对交通安全产生不利影响。

（三）交通安全管理措施1.加强交通安全教育：提高交通参与者的交通安全意识和素质，减少人为因素导致的交通事故。2.严格车辆管理：加强车辆的检验、维护和报废管理，确保车辆的安全性能。3.优化道路设计与建设：合理规划道路布局，提高道路的安全性和通行能力。4.完善交通安全设施：设置交通标志、标线、护栏等安全设施，为交通参与者提供明确的引导和保护。5.加强交通执法：严厉打击交通违法行为，维护交通秩序