交通工程学复习资料

交通工程学复习资料一、交通工程学概述（一）定义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。（二）研究内容1.交通特性：包括车辆特性、驾驶员特性、行人特性等。2.交通流理论：如交通流的三参数（速度、流量、密度）关系，排队论等。3.道路通行能力：各类道路设施在不同条件下的最大交通量。4.交通规划：区域交通规划、城市交通规划等。5.交通管理与控制：交通信号控制、交通规则制定等。6.交通安全：事故成因分析、安全对策研究。7.交通环境保护：减少交通对环境的污染。（三）发展历程1.起源：早期主要关注道路的修建和改善。2.形成：20世纪30年代开始形成交通工程学的基本理论和方法。3.发展：随着科技进步，不断引入新的技术和理念，如智能交通系统。二、交通特性（一）车辆特性1.尺寸：车辆的长、宽、高影响其在道路上的行驶空间和停车空间。2.质量：质量不同，车辆的加速、减速性能和制动距离不同。3.动力性能：包括最高车速、加速能力、爬坡能力等。4.制动性能：制动距离、制动减速度等指标影响行车安全。（二）驾驶员特性1.视觉特性：视力、视野、视觉反应特性等。良好的视力和广阔的视野能及时发现交通情况。2.反应特性：反应时间，分为简单反应时间和选择反应时间。驾驶员对突发情况的反应时间直接影响制动距离。3.心理特性：性格、情绪等会影响驾驶行为。例如，急躁的驾驶员更容易超速、违规超车。（三）行人特性1.生理特性：行人的步幅、步频等。2.心理特性：行人的过街心理，如是否愿意等待、对交通信号的遵守程度等。行人在过马路时可能会受到从众心理影响，不遵守交通规则。三、交通流理论（一）交通流三参数1.速度：车辆行驶的快慢程度，单位为km/h。2.流量：单位时间内通过道路某一断面的车辆数，单位为辆/h。3.密度：单位长度道路上的车辆数，单位为辆/km。关系：流量=速度×密度，即Q=vK。（二）跟车理论1.车间距与车速的关系：车速越快，车间距越大。2.驾驶员反应特性对跟车的影响：反应时间长，跟车距离会增大。（三）排队论1.排队系统的组成：输入过程、排队规则、服务机构。2.常见排队模型：M/M/1、M/M/c等，用于分析交通拥堵时的排队情况。四、道路通行能力（一）基本概念道路在一定条件下，单位时间内所能通过的最大车辆数。（二）各类道路通行能力1.路段通行能力：根据车道数、车道宽度、道路条件等因素确定。2.交叉口通行能力：受交通信号控制方式、进口道车道数等影响。3.匝道通行能力：与匝道的几何形状、设计速度等有关。（三）影响通行能力的因素1.道路条件：路面状况、坡度等。2.交通条件：车辆类型、交通组成等。3.环境条件：天气、照明等。五、交通规划（一）规划层次1.区域交通规划：针对较大区域，如城市群的交通规划。2.城市交通规划：包括城市综合交通规划、专项交通规划等。（二）规划步骤1.交通调查：包括交通流量调查、出行OD调查等。2.交通需求预测：采用四阶段法等方法预测未来交通需求。3.交通方案制定：提出多种交通规划方案。4.方案评价与优化：从技术、经济、环境等方面评价方案，选择最优方案。（三）主要规划方法1.四阶段法：交通生成、交通分布、方式划分、交通分配。2.交通规划软件：如TransCAD等辅助规划工作。六、交通管理与控制（一）交通管理措施1.交通规则制定：如限速、禁行、让行等规则。2.交通标志标线设置：引导交通流，规范车辆和行人行为。3.停车管理：包括路边停车、停车场管理等。（二）交通信号控制1.定时控制：按固定周期控制信号灯。2.感应控制：根据车辆到达情况调整信号。3.智能控制：利用智能技术实现自适应控制。（三）交通监控系统1.视频监控：实时监测交通状况。2.线圈检测：检测车辆通过数量和速度。3.雷达检测：测量车速和车流量。七、交通安全（一）事故成因1.人因：驾驶员违规、疏忽等。2.车因：车辆故障、性能不佳。3.路因：道路设计不合理、路况差。4.环境因素：天气、照明等影响视线。（二）事故预防措施1.安全教育：提高驾驶员和行人安全意识。2.车辆维护：确保车辆安全性能。3.道路改善：优化道路设计和施工。4.交通管理加强：严格执法，规范交通秩序。（三）事故分析方法1.事故现场勘查：收集事故证据。2.事故统计分析：分析事故发生规律和趋势。八、交通环境保护（一）交通污染类型1.废气污染：汽车尾气排放的污染物。2.噪声污染：车辆行驶和喇叭声等产生的噪声。（二）减排降噪措施1.推广清洁能源车辆：减少尾气排放。2.合理规划交通设施：减少噪声影响范围。3.采用降噪技术：如铺设低噪声路面。（三）环境影响评价在交通项目建设前进行环境影响评价，预测对环境的影响并提出对策。九、智能交通系统（一）系统构成1.先进的交通信息系统：如实时路况信息发布。2.先进的交通管理系统：智能信号控制等。3.先进的车辆控制系统：自动驾驶辅助等。（二）应用案例