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交通工程基本知识讲座交通工程基本知识讲座北京交通大学北京交通大学毛保华毛保华2005年年8月月22日日1l交通交通：各种运输和邮电通信的总称。：各种运输和邮电通信的总称。运输运输-人和物借助交通工具的载运，产生有人和物借助交通工具的载运，产生有目的的空间位移。目的的空间位移。邮电邮电-邮政和电信的总称：邮政是信件和包邮政和电信的总称：邮政是信件和包裹的传递，电信是语言、符号和图象的传输。裹的传递，电信是语言、符号和图象的传输。人和物的输送、转运；人和物的输送、转运；语言、文字、图象的传递播送。语言、文字、图象的传递播送。0 交通的概念交通的概念2交通工程的概念交通工程的概念研究交通发生研究交通发生(过去及现在过去及现在)、发展、发展(将来将来)，时空分布，时空分布规律规律，道路交通调查、路网规划、设计、营运、管，道路交通调查、路网规划、设计、营运、管理控制、安全的理控制、安全的理论与方法理论与方法以及与道路相关的以及与道路相关的 法规法规(Enforcement)、工程工程(Engineering)、教育教育(Education)、能源能源(Energy)、环境环境(Environment)等问题的等问题的综合性学科综合性学科。3交通工程相关术语交通工程相关术语交通工程，可以指一个工程领域；也可指一个学交通工程，可以指一个工程领域；也可指一个学科科-一种专门的学术领域。一种专门的学术领域。交通工程：交通工程：是一个人为的专业是一个人为的专业/学科分类。学科分类。术语：术语：Traffic与与Transport Traffic Flow/Transportation Network 公路公路(Highway)与与道路道路(Road)Transport 与与 Transportation4实实现现社社会会生生产产和和生生活活中中人人流流、物物流流的的经经济济有有序序的的流流动动；促促进进人人类类的的活活动动空空间间和和经经济济空空间间的的形成和拓展。形成和拓展。活活动动空空间间：住住宅宅、写写字字楼楼、购购物物中中心心、公公园园、度假村，公共读书馆等；度假村，公共读书馆等；经经济济空空间间：物物资资移移动动的的赢赢利利范范围围，出出行行过过程程中中可承受的时间与费用范围，等；可承受的时间与费用范围，等；交通运输系统的功能交通运输系统的功能5工程：工程：将自然科学原理应用到工农业生产过程中将自然科学原理应用到工农业生产过程中而形成的各学科的总称。而形成的各学科的总称。自然科学：数学、物理学、化学、生物学；工程：土建工程，水利工程，交通工程，生物工程，化学工程，海洋工程等。科学科学：揭示、描述自然规律的学问。：揭示、描述自然规律的学问。交通科学：强调机理交通科学：强调机理交通工程：强调应用交通工程：强调应用交通工程与交通科学交通工程与交通科学6交通的重要性交通的重要性：正、反两方面：正、反两方面(1)交交通通拥拥挤挤 研研究究表表明明，城城区区交交通通流流的的速速度度每每10年年降降低低5%，拥拥挤挤的的严重性随城市规模增加而增加。严重性随城市规模增加而增加。拥挤拥挤-延误延误-速度降低速度降低(2)(2)空气污染空气污染 在许多城市超过了世界健康组织在许多城市超过了世界健康组织(WHO)WHO)推荐的标准。推荐的标准。(3)(3)交交通通噪噪声声 据据OECDOECD估估计计，发发达达国国家家有有15%15%的的人人口口生生活活在在6565分分贝贝以以上上的的高高噪噪声声环环境境下下，这这些些噪噪声声主主要要来来自自交交通通；还还有有重重型型货货车车及及夜夜间装卸引起的震动。间装卸引起的震动。(4)(4)道道路路安安全全 目目前前每每年年有有2525万万人人死死亡亡，10001000万万人人受受伤伤，欧欧盟盟1515国国道道路路交交通通事事故故每每年年死死亡亡人人数数为为4.44.4万万人人；其其中中，以以葡葡萄萄牙牙、希希腊腊的的万万车车事事故故率率为为最最高高。中中国国19991999年年交交通通事事故故死死亡亡人人数数8352983529人人，其其中中贡贡献最大的三省献最大的三省为山东、广东、江苏。为山东、广东、江苏。7(5)(5)城市景观城市景观 新增交通设施的建设，对历史新增交通设施的建设，对历史建筑的损坏以及空地的减少均会破坏城市景建筑的损坏以及空地的减少均会破坏城市景观。观。(6)(6)土地利用土地利用 机动车停车场的建设方便了机机动车停车场的建设方便了机动车使用者，但对其他行人、非机动车用户动车使用者，但对其他行人、非机动车用户来说则是障碍。来说则是障碍。(7)(7)全球变暖全球变暖 主要是燃料主要是燃料(固体及液体固体及液体)燃烧燃烧所致。目前，交通排放的所致。目前，交通排放的COCO2 2占全部排放量的占全部排放量的25%25%，且其数量在逐年增加。，且其数量在逐年增加。8(8)(8)能源消耗能源消耗 运输部门所用的能耗占欧盟国家总运输部门所用的能耗占欧盟国家总能耗的约能耗的约30%30%。液体燃料比例更大。液体燃料比例更大。(9)(9)城市分散化城市分散化 机动车运输的发展导致了居民出机动车运输的发展导致了居民出行距离与出行时间的增加，从而使出行时间和空行距离与出行时间的增加，从而使出行时间和空间更为分散；它反过来增加了人们对轿车的依赖；间更为分散；它反过来增加了人们对轿车的依赖；减少了公共交通发展的可能性。减少了公共交通发展的可能性。因因此此，交交通通不不仅仅成成为为工工程程专专家家研研究究的的重重点点，也也已已经成为政府工作的重要内容。经成为政府工作的重要内容。9交通运输业交通运输业2626商业及其他商业及其他6制造业及建筑业制造业及建筑业19能源生产能源生产41%居民生活居民生活81998年世界年世界CO2排放源统计排放源统计10l地位地位 据统计，在欧盟国家，运输业之产值占据统计，在欧盟国家，运输业之产值占GDP的的7%，运输相关员工占就业的运输相关员工占就业的7%，运输投资占公共投资的，运输投资占公共投资的40%，运输能耗占总能耗的，运输能耗占总能耗的25%以上。运输设备工业是欧盟以上。运输设备工业是欧盟工业的重要组成部分，仅次于食品工业。工业的重要组成部分，仅次于食品工业。在美国，运输活动在美国，运输活动(包括车辆制造包括车辆制造)占美国全国占美国全国GNP的的约约20%；平均来看，美国居民家庭的交通开销占全部收；平均来看，美国居民家庭的交通开销占全部收入的入的12.5%左右。左右。1112总人口总人口城市人口城市人口6060亿亿7530万万6050万万1950-20301950-2030年世界人口年增量年世界人口年增量8080亿亿2525亿亿131950-2030世界人口变化世界人口变化联合国联合国(2001)发展中国家城市人口发展中国家城市人口发展中国家农村人口发展中国家农村人口发达国家城市人口发达国家城市人口发达国家农村人口发达国家农村人口81.1亿亿25.2亿亿141967-1995年间美国车辆销售量变化：中小排量车成为主流年间美国车辆销售量变化：中小排量车成为主流累计增长曲线累计增长曲线15交通工程是一门工程科学要树立五个方面的要树立五个方面的工程意识工程意识：改善改善的观点的观点 更好一些更好一些!可操作可操作的观点的观点 可以实施！可以实施！定量定量的观点的观点 与社会学家的区别！与社会学家的区别！全局全局的观点的观点 系统的而非单部门的！系统的而非单部门的！可持续可持续的观点的观点 考虑未来考虑未来!16技术构成：技术构成：人机工程学人机工程学 人的心理感受、行为反应人的心理感受、行为反应 土木建筑工程土木建筑工程 线路、车站与建筑结构线路、车站与建筑结构 机械工程与动力工程机械工程与动力工程 车辆工程车辆工程 电气工程、通信与控制工程电气工程、通信与控制工程 车辆控制、通信信号车辆控制、通信信号 信息工程、安全工程信息工程、安全工程 信息服务、可靠性设计信息服务、可靠性设计 环境工程环境工程 环境保护环境保护 运输规划与管理工程运输规划与管理工程 局部与全局管理，计划优化局部与全局管理，计划优化 交通工程人才交通工程人才要能够要能够统管统管运输系统全局，运输系统全局，熟悉熟悉设备原理与应用技术设备原理与应用技术，精通精通人员管理与调度策略人员管理与调度策略，做到，做到统筹优化统筹优化，确保实现预定目标。，确保实现预定目标。现代交通涉及多学科知识现代交通涉及多学科知识17交通政策交通投资交通投资交通结构控制交通结构控制交通运营管理与维护交通运营管理与维护交通建设交通建设交通设备设计交通设备设计交通设备定位交通设备定位交通设计交通设计交通规划交通规划交通需求分析交通需求分析设备选型设备选型评价评价分析确定设备能力分析确定设备能力交通行为分析交通行为分析费用与影响估算费用与影响估算设备设计设备设计几何设计几何设计 表面或导向设计表面或导向设计 辅助系统设计辅助系统设计设备位置确定设备位置确定设备配置选型设备配置选型确定设计标准确定设计标准费用与影响估算费用与影响估算评价评价营销策略营销策略价格政策价格政策评价评价服务水平服务水平交通建设交通建设工程监理工程监理费用与影响估算费用与影响估算评价评价宏观宏观中观中观微观微观18交通工程学的主要内容交通工程学的主要内容美国交通工程师学会出版的美国交通工程师学会出版的“交通工程手册交通工程手册”中分中分15章章1 驾驶员与行人特性驾驶员与行人特性2 交通与车辆运行特性交通与车辆运行特性3 交通研究：交通研究：总量、速度、流量、时间、延误、交叉口、停车等总量、速度、流量、时间、延误、交叉口、停车等4 交通事故与公路安全交通事故与公路安全5 公路能力的运营特性公路能力的运营特性6 道路几何设计道路几何设计7 站场及停车设施站场及停车设施198 交通标志与标线交通标志与标线9 交通信号交通信号10 道路照明道路照明11 交通管制交通管制12 交通管理交通管理13 高速公路监测与控制高速公路监测与控制14 公众关系、实施方法、交通行政管理、法规与立法公众关系、实施方法、交通行政管理、法规与立法15 智能车路系统智能车路系统20分分12章：章：1 道路交通的历史道路交通的历史2 道路交通调查道路交通调查3 道路交通线路设计及需求预测道路交通线路设计及需求预测4 道路交通流与道路交通能力道路交通流与道路交通能力5 道路结构设计道路结构设计6 道路交通管理道路交通管理日本的日本的“交通工学交通工学”217 道路交通运用（道路交通运用（TDM，管制，信号控制）管制，信号控制）8 交通安全交通安全9 道路环境道路环境10 道路交通经济道路交通经济11 地域交通地域交通(综合交通、交通防灾综合交通、交通防灾)12 公共交通公共交通(含轨道交通含轨道交通)22我国交通工程学的主要内容我国交通工程学的主要内容1 人人车路车路特性特性2 交通流特性（交通量、速度、流率、密度、车头时交通流特性（交通量、速度、流率、密度、车头时距与空距、连续流与间断流等概念）距与空距、连续流与间断流等概念）3 交通调查（交通量、速度、密度、延误）交通调查（交通量、速度、密度、延误）4 交通流理论（参数统计与标定、参数计算方法、跟交通流理论（参数统计与标定、参数计算方法、跟驰理论、交通波理论、冲突及疏解理论）驰理论、交通波理论、冲突及疏解理论）5 道路通行能力（城市道路、公交线路、路段、高速道路通行能力（城市道路、公交线路、路段、高速公路）公路）6 交通信号控制（单点、主干路线控、区域信号控制）交通信号控制（单点、主干路线控、区域信号控制）237 道路交通规划（需求预测、规划方案、评价）道路交通规划（需求预测、规划方案、评价）8 交通安全（事故处理与管理、事故统计与分析、事交通安全（事故处理与管理、事故统计与分析、事故预测与预防、安全评价）故预测与预防、安全评价）9 城市公共交通系统（公交规划、客运能力、轨道交城市公共交通系统（公交规划、客运能力、轨道交通、公交评价、智能公交）通、公交评价、智能公交）10 停车场规划与设计（停放特征与停车调查、停车场停车场规划与设计（停放特征与停车调查、停车场规划、停车场设计（机动车与非机动车）规划、停车场设计（机动车与非机动车）11 道路交通环境保护（大气、噪声、振动）道路交通环境保护（大气、噪声、振动）12 智能运输系统（信息、诱导及服务）智能运输系统（信息、诱导及服务）24问题？问题？25