公路交通工程導(dǎo)論 課件 第1章 緒論

交通工程關(guān)于交通辭海：交通是各種運(yùn)輸和郵電通信的總稱(chēng)。

人和物的運(yùn)轉(zhuǎn)與輸送；

語(yǔ)言、文字、符號(hào)、圖象等的傳遞播送

交通與信息通信本來(lái)同源（交通及其信息化關(guān)聯(lián)）；交通的要素是：

需求-人、物的運(yùn)轉(zhuǎn)（以人為本、公交優(yōu)先的依據(jù)）

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(shù)、交通是連接靜態(tài)建筑的動(dòng)態(tài)風(fēng)景線；

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

城市的交通需求非剛體，具有可壓縮性關(guān)于交通問(wèn)題的思考

-d

+c

交通便捷性

一定條件交通問(wèn)題具有隱性

交通問(wèn)題的主要成因

城市規(guī)劃的不當(dāng)：土地使用性質(zhì)、人口的分布不當(dāng)；

交通規(guī)劃不當(dāng)：交通設(shè)施規(guī)模、設(shè)施分布（空間分布）、設(shè)施結(jié)構(gòu)（不同規(guī)格的設(shè)施）、交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（公共交通和個(gè)體交通、大容量交通和小容量交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）不當(dāng)；

交通設(shè)施的設(shè)計(jì)不當(dāng)：不重視交通功能的交通設(shè)施設(shè)計(jì)；

交通設(shè)施的使用不當(dāng)：城市管理和交通管理的技術(shù)和手段遲后；

交通政策的不當(dāng)：不當(dāng)?shù)臎Q策過(guò)程和建設(shè)與投資政策，影響上述工作的合理化，影響投資與運(yùn)營(yíng)效益的發(fā)揮。

交通問(wèn)題及其改善措施歸納

交通問(wèn)題狀態(tài)表現(xiàn)成因中國(guó)特征ITS型對(duì)策

交通阻塞設(shè)施間交通排隊(duì)、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(shè)計(jì)不當(dāng)型阻塞交通誘導(dǎo)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(dāng)事者控制力失常、車(chē)輛故障、運(yùn)輸管理不當(dāng)人為事故、質(zhì)量事故居多安全駕駛輔助系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)特殊交通問(wèn)題超長(zhǎng)、超重、超高車(chē)輛及特種物品運(yùn)輸特殊需要、違章運(yùn)輸超長(zhǎng)、超重、超高現(xiàn)象嚴(yán)重檢測(cè)及管理系統(tǒng)交通環(huán)境廢氣、噪音、振動(dòng)、土地資源占用等阻塞、設(shè)施規(guī)劃/設(shè)計(jì)與建設(shè)阻塞型環(huán)境污染、振動(dòng)降低交通阻塞，改善公共交通和運(yùn)載工具等交通不便目的地、交通線路、?？空?、換乘點(diǎn)尋找與利用不便無(wú)信息服務(wù)，或信息不能共享信息化程度低、不重視系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)缺乏整合提供信息服務(wù)，加強(qiáng)信息共享第一章緒論1.1、交通工程的定義交通工程學(xué)的定義新興學(xué)科。各國(guó)對(duì)這一學(xué)科的理解和定義有多種提法。20世紀(jì)40年代美國(guó)交通工程師學(xué)會(huì)的定義工程學(xué)的一個(gè)分支，研究道路規(guī)劃、幾何設(shè)計(jì)、交通管理和道路網(wǎng)起、終點(diǎn)站、毗連區(qū)域用地與各種交通方式的關(guān)系。澳大利亞著名的交通工程學(xué)教授布倫敦的定義關(guān)于交通和出行的計(jì)測(cè)科學(xué)，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(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)。1983年世界交通工程師協(xié)會(huì)會(huì)員指南提出的定義運(yùn)輸工程學(xué)的一個(gè)分支。涉及規(guī)劃、幾何設(shè)計(jì)、交通管理和道路網(wǎng)、終點(diǎn)站毗連用地與其他運(yùn)輸方式的關(guān)系。前蘇聯(lián)學(xué)者的定義研究交通運(yùn)行規(guī)律及其對(duì)道路結(jié)構(gòu)、人工構(gòu)造物的影響的科學(xué)。英國(guó)學(xué)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(shè)計(jì)的那一部分稱(chēng)為交通工程學(xué)。日本學(xué)者的定義考慮客、貨運(yùn)輸?shù)陌踩?、便利與經(jīng)濟(jì)，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(shè)計(jì)和營(yíng)運(yùn)管理等問(wèn)題，屬于工程上的分支學(xué)科。

我國(guó)《交通工程手冊(cè)》給出的定義：交通工程學(xué)是研究道路交通中人、車(chē)、路、環(huán)境之間的關(guān)系，探討道路交通規(guī)律，建立交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、控制和管理的理論方法，以及有關(guān)設(shè)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(mén)技術(shù)科學(xué)。

綜上所述：交通工程學(xué)是:研究交通發(fā)生、發(fā)展、分布、運(yùn)行及其規(guī)律，探討交通調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)控、營(yíng)運(yùn)、管理、安全、生態(tài)環(huán)境的理論、方法,以及有關(guān)設(shè)施、裝備、法律和法規(guī)，協(xié)調(diào)道路交通中人、車(chē)、路與環(huán)境之間的相互關(guān)系,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適、方便、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能——的一門(mén)工程技術(shù)科學(xué)。1.2交通的發(fā)展演變1）步行時(shí)代最早的運(yùn)輸工具是是一些簡(jiǎn)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(dòng)代替滑動(dòng)。2）馬車(chē)時(shí)代標(biāo)志著人類(lèi)交通進(jìn)入車(chē)輛時(shí)代。3）汽車(chē)時(shí)代上世紀(jì)末，卡爾.本茨，內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)4）高速公路時(shí)代上世紀(jì)二十年代，德國(guó)建成第一條高速公路，將世界的汽車(chē)交通推向高速化。美國(guó)目前擁有世界里程最長(zhǎng)的高速公路。截至2007年年底，我國(guó)高速公路5.36萬(wàn)公里，今年有望建成5000公里。5）智能運(yùn)輸時(shí)代隨著交通問(wèn)題的涌現(xiàn)和對(duì)安全、便捷、舒適的無(wú)休止追求，人們開(kāi)始轉(zhuǎn)向探尋新的技術(shù)、設(shè)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(guó)的高速公路里程已經(jīng)超過(guò)了13萬(wàn)公里，幾乎是第二名美國(guó)的兩倍。但是，我國(guó)的人口總數(shù)是美國(guó)的四倍左右。所以，如果算人均的話，我國(guó)還有一定的差距。俄羅斯和加拿大之所以排名靠前，只是因?yàn)檫@兩個(gè)國(guó)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(guò)，高速公路的運(yùn)輸能力不能光看里程，還要看車(chē)道數(shù)。一些繁忙的路線，高速都是八車(chē)道的。而一些中西部的高速公路，很多都是四車(chē)道的，運(yùn)輸能力肯定也要打很大的折扣。1.3學(xué)科發(fā)展創(chuàng)立初期：簡(jiǎn)單的交通管理；40年代：交調(diào)、道路規(guī)劃、幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；50年代：道路建設(shè)膨脹、車(chē)輛激增、高速公路大量發(fā)展；60年代：交通擁堵、安全問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，開(kāi)始注重交通渠化、城市交通規(guī)劃；70年代：能源危機(jī)，倡導(dǎo)節(jié)能；80～90年代：交通管理與控制新時(shí)期：智能交通系統(tǒng)ITS1.4交通工程研究?jī)?nèi)容交通特性：人、車(chē)輛、道路時(shí)空分布規(guī)律與交通流的特性；交通調(diào)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(shí)間與空間的分布，居民出行，通行能力，客、貨運(yùn)流量，停車(chē)，交通環(huán)境，交通安全和事故等的調(diào)查；城市公共交通系統(tǒng)：公共交通的方式、公交交通車(chē)輛、公交線路規(guī)劃理論、方法及交通信號(hào)配時(shí)優(yōu)化等；交通流理論：不同運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行規(guī)律、流量、流速與密度等基本交通特性與主要參數(shù)之間的關(guān)系交通規(guī)劃的理論與方法：交通預(yù)測(cè)、分配、規(guī)劃理論與模型、城市道路與公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及線形設(shè)計(jì)理論與方法等；交通組織管理與監(jiān)控、誘導(dǎo)技術(shù)；交通事故的預(yù)測(cè)、預(yù)防，交通安全的評(píng)價(jià)、對(duì)策與違法處理；停車(chē)需求與停車(chē)設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理；交通環(huán)境保護(hù)；自行車(chē)交通的特性；道路交通立法；新交通體系及各種交通設(shè)施等。1.5交通工程的相關(guān)學(xué)科社會(huì)科學(xué)方面社會(huì)學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、行為科學(xué)。自然科學(xué)方面數(shù)學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、物理學(xué)、動(dòng)力學(xué)、預(yù)測(cè)學(xué)、汽車(chē)學(xué)、電子學(xué)、運(yùn)輸學(xué)、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(yùn)輸工程、功效學(xué)、隧道工程、巖土工程、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等。交通工程學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)

數(shù)學(xué)（關(guān)鍵基礎(chǔ)）

管理學(xué)

交通工程學(xué)

信息工程學(xué)

交通問(wèn)題

高度的系統(tǒng)思想與運(yùn)籌思想土木工程學(xué)

城市規(guī)劃學(xué)

社會(huì)學(xué)

交通工程學(xué)研究的內(nèi)容涉及到以下五個(gè)領(lǐng)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(chēng)“五E”

科學(xué)。1.6學(xué)科的綜合性1.7我國(guó)交通起源及發(fā)展1）起源相傳早在多年前的黃帝時(shí)代，勞動(dòng)人民就已發(fā)明了舟車(chē)，世界上第一條最長(zhǎng)的路——“絲綢之路”考工記載（約西周時(shí)期）：“經(jīng)涂九軌，環(huán)涂七軌，野涂五軌”，是最早的道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；秦始皇時(shí)期修建了全國(guó)規(guī)模的交通網(wǎng)——馳道，將春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期各諸侯所修筑的道路連接成網(wǎng)。交通管理，禮記中說(shuō)：“道路男子由右，婦人由左，車(chē)從中央。”2）我國(guó)現(xiàn)代交通發(fā)展特點(diǎn)汽車(chē)工業(yè)蓬勃發(fā)展；道路建設(shè)勢(shì)頭強(qiáng)勁。交通問(wèn)題日益突出；粗獷型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問(wèn)題百出。1.8我國(guó)交通工程學(xué)科面臨的任務(wù)1）交通流基礎(chǔ)理論方面交通流三參數(shù)關(guān)系模型與車(chē)輛運(yùn)行特性的研究；各類(lèi)交叉口規(guī)劃、設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的理論及方法的研究；復(fù)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(chē)頭時(shí)距的分布特性與可接受間隙的研究；道路網(wǎng)絡(luò)總體交通容量的理論與計(jì)算方法的研究；混合交通條件下的交通流理論，運(yùn)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(diào)查的內(nèi)容、方法及數(shù)據(jù)規(guī)范化的研究；城市交通需求預(yù)測(cè)理論與方法規(guī)范化的研究；城市交通網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的研究；城市交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃理論與方法的研究；城市交通規(guī)劃方案評(píng)價(jià)技術(shù)的研究；城市公共交通系統(tǒng)優(yōu)化理論與技術(shù)的研究；城市交通規(guī)劃快速反應(yīng)系統(tǒng)的理論與方法的研究；現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)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(yùn)輸規(guī)劃理論與方法區(qū)域交通運(yùn)輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、處理和建模技術(shù)的研究；區(qū)域交通運(yùn)輸系統(tǒng)客、貨需求預(yù)測(cè)理論與方法的研究；區(qū)域交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化理論與方法的研究；區(qū)域交通運(yùn)輸系統(tǒng)評(píng)價(jià)理論與方法的研究；區(qū)域交通運(yùn)輸系統(tǒng)決策理論與方法的研究；區(qū)域交通運(yùn)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(píng)價(jià)模式研究；城市綜合運(yùn)輸樞紐規(guī)劃設(shè)計(jì)理論、方法與評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究；物流系統(tǒng)的規(guī)劃理論與方法研究。4）適應(yīng)我國(guó)交通特點(diǎn)的交通控制理論與方法區(qū)域交通控制軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)施的研究；區(qū)域交通控制系統(tǒng)設(shè)備與配套技術(shù)的研究；高等級(jí)公路情報(bào)采集與信息傳輸、監(jiān)控技術(shù)的研究；高等級(jí)公路與城市道路的交通管理體制、理論方法與設(shè)施的研究；高等級(jí)道路立交規(guī)劃設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)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(yīng)現(xiàn)代交通要求的城市形態(tài)、結(jié)構(gòu)規(guī)模與布局的研究；減少客、貨出行與運(yùn)輸距離，土地利用的合理布局研究；城市交通網(wǎng)絡(luò)形態(tài)與性能的優(yōu)化與評(píng)價(jià)的研究；城市客運(yùn)交通方式的合理結(jié)構(gòu)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(chē)交通特征、適用條件及