公路交通工程導論 課件 第1章 緒論

交通工程關于交通辭海：交通是各種運輸和郵電通信的總稱。

人和物的運轉與輸送；

語言、文字、符號、圖象等的傳遞播送

交通與信息通信本來同源（交通及其信息化關聯）；交通的要素是：

需求-人、物的運轉（以人為本、公交優(yōu)先的依據）

供給-傳輸

交通與城市

衣食住行：行已成世界性難題城市是由建筑與交通及生態(tài)環(huán)境組成：建筑是凝固的藝術、交通是連接靜態(tài)建筑的動態(tài)風景線；

交通設施建設用地占城市用地10%~40%；交通設施投資正在成為城市建設投資的主體；

城市的交通需求非剛體，具有可壓縮性關于交通問題的思考

-d

+c

交通便捷性

一定條件交通問題具有隱性

交通問題的主要成因

城市規(guī)劃的不當：土地使用性質、人口的分布不當；

交通規(guī)劃不當：交通設施規(guī)模、設施分布（空間分布）、設施結構（不同規(guī)格的設施）、交通系統(tǒng)結構（公共交通和個體交通、大容量交通和小容量交通系統(tǒng)結構）不當；

交通設施的設計不當：不重視交通功能的交通設施設計；

交通設施的使用不當：城市管理和交通管理的技術和手段遲后；

交通政策的不當：不當的決策過程和建設與投資政策，影響上述工作的合理化，影響投資與運營效益的發(fā)揮。

交通問題及其改善措施歸納

交通問題狀態(tài)表現成因中國特征ITS型對策

交通阻塞設施間交通排隊、交通方式間阻塞物理瓶頸、虛擬（秩序）瓶頸、供需矛盾、事故秩序混亂型交通阻塞、交通規(guī)劃設計不當型阻塞交通誘導與控制整合系統(tǒng)，緊急救援系統(tǒng),APTS交通事故碰撞、拋錨、落物當事者控制力失常、車輛故障、運輸管理不當人為事故、質量事故居多安全駕駛輔助系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)特殊交通問題超長、超重、超高車輛及特種物品運輸特殊需要、違章運輸超長、超重、超高現象嚴重檢測及管理系統(tǒng)交通環(huán)境廢氣、噪音、振動、土地資源占用等阻塞、設施規(guī)劃/設計與建設阻塞型環(huán)境污染、振動降低交通阻塞，改善公共交通和運載工具等交通不便目的地、交通線路、?？空尽Q乘點尋找與利用不便無信息服務，或信息不能共享信息化程度低、不重視系統(tǒng)功能的實現、系統(tǒng)缺乏整合提供信息服務，加強信息共享第一章緒論1.1、交通工程的定義交通工程學的定義新興學科。各國對這一學科的理解和定義有多種提法。20世紀40年代美國交通工程師學會的定義工程學的一個分支，研究道路規(guī)劃、幾何設計、交通管理和道路網起、終點站、毗連區(qū)域用地與各種交通方式的關系。澳大利亞著名的交通工程學教授布倫敦的定義關于交通和出行的計測科學，研究交通流和交通發(fā)生的基本規(guī)律，并用于交通系統(tǒng)的規(guī)劃、設計和運營。1983年世界交通工程師協會會員指南提出的定義運輸工程學的一個分支。涉及規(guī)劃、幾何設計、交通管理和道路網、終點站毗連用地與其他運輸方式的關系。前蘇聯學者的定義研究交通運行規(guī)律及其對道路結構、人工構造物的影響的科學。英國學者的定義道路工程中研究交通用途與控制，交通規(guī)劃，線形設計的那一部分稱為交通工程學。日本學者的定義考慮客、貨運輸的安全、便利與經濟，綜合探討公路、城市道路及相鄰連接地帶的整體用地規(guī)劃、幾何線形設計和營運管理等問題，屬于工程上的分支學科。

我國《交通工程手冊》給出的定義：交通工程學是研究道路交通中人、車、路、環(huán)境之間的關系，探討道路交通規(guī)律，建立交通規(guī)劃、設計、控制和管理的理論方法，以及有關設施、裝備、法律和法規(guī)等，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適的一門技術科學。

綜上所述：交通工程學是:研究交通發(fā)生、發(fā)展、分布、運行及其規(guī)律，探討交通調查、規(guī)劃、設計、監(jiān)控、營運、管理、安全、生態(tài)環(huán)境的理論、方法,以及有關設施、裝備、法律和法規(guī)，協調道路交通中人、車、路與環(huán)境之間的相互關系,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適、方便、經濟、環(huán)保、節(jié)能——的一門工程技術科學。1.2交通的發(fā)展演變1）步行時代最早的運輸工具是是一些簡單加工的工具；獸力；撬，可用拖曳物品；其后又在撬板的底下安放圓木，以滾動代替滑動。2）馬車時代標志著人類交通進入車輛時代。3）汽車時代上世紀末，卡爾.本茨，內燃機汽車4）高速公路時代上世紀二十年代，德國建成第一條高速公路，將世界的汽車交通推向高速化。美國目前擁有世界里程最長的高速公路。截至2007年年底，我國高速公路5.36萬公里，今年有望建成5000公里。5）智能運輸時代隨著交通問題的涌現和對安全、便捷、舒適的無休止追求，人們開始轉向探尋新的技術、設備和管理方式。2017年世界高速公路里程排名從表中可以看出，我國的高速公路里程已經超過了13萬公里，幾乎是第二名美國的兩倍。但是，我國的人口總數是美國的四倍左右。所以，如果算人均的話，我國還有一定的差距。俄羅斯和加拿大之所以排名靠前，只是因為這兩個國家面積太大了。就算建一條高速公路，從東到西也有幾千公里了。不過，高速公路的運輸能力不能光看里程，還要看車道數。一些繁忙的路線，高速都是八車道的。而一些中西部的高速公路，很多都是四車道的，運輸能力肯定也要打很大的折扣。1.3學科發(fā)展創(chuàng)立初期：簡單的交通管理；40年代：交調、道路規(guī)劃、幾何設計標準；50年代：道路建設膨脹、車輛激增、高速公路大量發(fā)展；60年代：交通擁堵、安全問題開始出現，開始注重交通渠化、城市交通規(guī)劃；70年代：能源危機，倡導節(jié)能；80～90年代：交通管理與控制新時期：智能交通系統(tǒng)ITS1.4交通工程研究內容交通特性：人、車輛、道路時空分布規(guī)律與交通流的特性；交通調查：交通流量，交通速度,交通密度,客、貨流OD量，交通延誤，交通的時間與空間的分布，居民出行，通行能力，客、貨運流量，停車，交通環(huán)境，交通安全和事故等的調查；城市公共交通系統(tǒng)：公共交通的方式、公交交通車輛、公交線路規(guī)劃理論、方法及交通信號配時優(yōu)化等；交通流理論：不同運行狀態(tài)的運行規(guī)律、流量、流速與密度等基本交通特性與主要參數之間的關系交通規(guī)劃的理論與方法：交通預測、分配、規(guī)劃理論與模型、城市道路與公路網絡規(guī)劃及線形設計理論與方法等；交通組織管理與監(jiān)控、誘導技術；交通事故的預測、預防，交通安全的評價、對策與違法處理；停車需求與停車設施的規(guī)劃、設計、管理；交通環(huán)境保護；自行車交通的特性；道路交通立法；新交通體系及各種交通設施等。1.5交通工程的相關學科社會科學方面社會學、管理學、心理學、經濟學、法學、行為科學。自然科學方面數學、系統(tǒng)工程學、統(tǒng)計學、物理學、動力學、預測學、汽車學、電子學、運輸學、控制理論。工程方面道路工程、土木工程、城市規(guī)劃、軌道工程、環(huán)境工程、運輸工程、功效學、隧道工程、巖土工程、電子計算機技術等。交通工程學知識結構

數學（關鍵基礎）

管理學

交通工程學

信息工程學

交通問題

高度的系統(tǒng)思想與運籌思想土木工程學

城市規(guī)劃學

社會學

交通工程學研究的內容涉及到以下五個領域：工程（Engineering）執(zhí)法（Enforcement）教育（Education）環(huán)境（Environment）能源（Energy）因此，交通工程又稱“五E”

科學。1.6學科的綜合性1.7我國交通起源及發(fā)展1）起源相傳早在多年前的黃帝時代，勞動人民就已發(fā)明了舟車，世界上第一條最長的路——“絲綢之路”考工記載（約西周時期）：“經涂九軌，環(huán)涂七軌，野涂五軌”，是最早的道路技術標準；秦始皇時期修建了全國規(guī)模的交通網——馳道，將春秋戰(zhàn)國時期各諸侯所修筑的道路連接成網。交通管理，禮記中說：“道路男子由右，婦人由左，車從中央。”2）我國現代交通發(fā)展特點汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展；道路建設勢頭強勁。交通問題日益突出；粗獷型基礎設施建設問題百出。1.8我國交通工程學科面臨的任務1）交通流基礎理論方面交通流三參數關系模型與車輛運行特性的研究；各類交叉口規(guī)劃、設計與評價的理論及方法的研究；復雜交通條件下交通流模擬仿真系統(tǒng)的研究；不同交通組成、不同道路車頭時距的分布特性與可接受間隙的研究；道路網絡總體交通容量的理論與計算方法的研究；混合交通條件下的交通流理論，運行與管理的研究；可持續(xù)發(fā)展的城市交通系統(tǒng)規(guī)劃理論與方法研究；不同規(guī)模城市交通法規(guī)基本政策、研究。2）城市交通規(guī)劃理論與方法城市交通規(guī)劃中交通調查的內容、方法及數據規(guī)范化的研究；城市交通需求預測理論與方法規(guī)范化的研究；城市交通網絡計算機模擬技術的研究；城市交通網絡規(guī)劃理論與方法的研究；城市交通規(guī)劃方案評價技術的研究；城市公共交通系統(tǒng)優(yōu)化理論與技術的研究；城市交通規(guī)劃快速反應系統(tǒng)的理論與方法的研究；現代先進科學方法在城市交通基于GPS、GIS的規(guī)劃理論和方法3）區(qū)域綜合交通運輸規(guī)劃理論與方法區(qū)域交通運輸系統(tǒng)的數據收集、處理和建模技術的研究；區(qū)域交通運輸系統(tǒng)客、貨需求預測理論與方法的研究；區(qū)域交通運輸網絡規(guī)劃及優(yōu)化理論與方法的研究；區(qū)域交通運輸系統(tǒng)評價理論與方法的研究；區(qū)域交通運輸系統(tǒng)決策理論與方法的研究；區(qū)域交通運輸樞紐和通道布局理論與方法的研究；公路主樞紐規(guī)劃布局與評價模式研究；城市綜合運輸樞紐規(guī)劃設計理論、方法與評價系統(tǒng)研究；物流系統(tǒng)的規(guī)劃理論與方法研究。4）適應我國交通特點的交通控制理論與方法區(qū)域交通控制軟件系統(tǒng)開發(fā)與實施的研究；區(qū)域交通控制系統(tǒng)設備與配套技術的研究；高等級公路情報采集與信息傳輸、監(jiān)控技術的研究；高等級公路與城市道路的交通管理體制、理論方法與設施的研究；高等級道路立交規(guī)劃設計與評價理論與方法的研究；基于的城市交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)的研究。5）交通綜合治理方面的理論、方法與措施適應現代交通要求的城市形態(tài)、結構規(guī)模與布局的研究；減少客、貨出行與運輸距離，土地利用的合理布局研究；城市交通網絡形態(tài)與性能的優(yōu)化與評價的研究；城市客運交通方式的合理結構研究；城市交通治理的理論模式、規(guī)范化方法及程序的研究；城市交通管理體制理論模式與方法的研究；自行車交通特征、適用條件及