交通工程

前言

　　為深入貫徹落實(shí)高等教育面向2l世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃，按照教育部“以教育思想、觀念改革為先導(dǎo)，以教學(xué)改革為核心，以教學(xué)基本建設(shè)為重點(diǎn)，注重提高質(zhì)量，努力辦出特色”的基本思路，交通職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)路橋工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)在總結(jié)道路橋梁工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)文件編制及其教材編寫(xiě)工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又組織開(kāi)發(fā)了相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)指導(dǎo)方案及部分專(zhuān)業(yè)教材，其中包括三年制高職高專(zhuān)院校高等級(jí)公路維護(hù)與管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)方案及6門(mén)課程的規(guī)劃教材?！　「叩燃?jí)公路維護(hù)與管理專(zhuān)業(yè)教材，依據(jù)教育部對(duì)高職高專(zhuān)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)模式及與之相適應(yīng)的知識(shí)、技能、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行編寫(xiě)，并融入了全國(guó)交通類(lèi)高職高專(zhuān)院校高等級(jí)公路維護(hù)與管理專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革成果，緊密跟蹤我國(guó)高等級(jí)公路維護(hù)與管理技術(shù)的發(fā)展，采用了最新的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程，具有較強(qiáng)的針對(duì)性。教材編寫(xiě)中全面貫徹素質(zhì)教育思想，力求體現(xiàn)以人為本、注重知識(shí)實(shí)用性的現(xiàn)代職業(yè)教育理念，從交通行業(yè)崗位群對(duì)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和技能要求出發(fā)，結(jié)合對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、職業(yè)道德方面的要求，提出教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，在教材的理論體系、組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)容描述上，與傳統(tǒng)教材有了明顯的區(qū)別。　　《交通工程》是高職高專(zhuān)院校高等級(jí)公路維護(hù)與管理專(zhuān)業(yè)規(guī)劃教材之一，內(nèi)容包括：緒論，交通特性，交通調(diào)查與分析，交通流理論，道路通行能力，道路交通規(guī)劃，道路交通管理，交通安全，停車(chē)場(chǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，道路交通與環(huán)境保護(hù)，計(jì)算機(jī)交通模擬技術(shù)，智能運(yùn)輸系統(tǒng)。　　參加本書(shū)編寫(xiě)工作的有：新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院宿春燕（編寫(xiě)第一、二、三、四章）、蒙志軍（編寫(xiě)第五章），廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院龍梅（編寫(xiě)第六、七、八章），陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃娟（編寫(xiě)第九、十章），河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院布亞芳（編寫(xiě)第十一、十二章）。全書(shū)由宿春燕擔(dān)任主編，遼寧交通高等專(zhuān)科學(xué)校李晶擔(dān)任主審?！　”咎捉滩氖锹窐蚬こ虒?zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)委員及長(zhǎng)期從事高等級(jí)公路維護(hù)與管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)與工程實(shí)踐的教師們工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。但是，隨著各項(xiàng)改革的逐步深入，書(shū)中難免有不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)是高等職業(yè)教育規(guī)劃教材，由交通職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)路橋工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)組織編寫(xiě)。內(nèi)容包括：緒論，交通特性，交通調(diào)查與分析，交通流理論，道路通行能力，道路交通規(guī)劃，道路交通管理，交通安全，停車(chē)場(chǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，道路交通與環(huán)境保護(hù)，計(jì)算機(jī)交通模擬技術(shù)，智能運(yùn)輸系統(tǒng)。     本書(shū)是高職高專(zhuān)院校高等級(jí)公路維護(hù)與管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)用書(shū)，也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)使用，或作為職業(yè)培訓(xùn)教材使用。

書(shū)籍目錄

第一章  緒論  第一節(jié)  交通工程學(xué)的定義  第二節(jié)  交通工程學(xué)科的研究范圍與特點(diǎn)  第三節(jié)  道路交通工程學(xué)科的產(chǎn)生與發(fā)展  第四節(jié)  我國(guó)交通工程現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)  復(fù)習(xí)思考題第二章  交通特性  第一節(jié)  人、車(chē)、路的基本特性  第二節(jié)  交通量特性  第三節(jié)  行車(chē)速度特性  第四節(jié)  交通流密度特性  復(fù)習(xí)思考題第三章  交通調(diào)查與分析  第一節(jié)  交通量調(diào)查  第二節(jié)  車(chē)速調(diào)查  第三節(jié)  交通密度調(diào)查  第四節(jié)  行車(chē)延誤調(diào)查  第五節(jié)  通行能力調(diào)查  復(fù)習(xí)思考題第四章  交通流理論  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  交通流的概率統(tǒng)計(jì)模型  第三節(jié)  排隊(duì)理論模型  第四節(jié)  跟馳理論  第五節(jié)  流體模型理論  復(fù)習(xí)思考題第五章  道路通行能力  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  各級(jí)公路的設(shè)計(jì)通行能力  復(fù)習(xí)思考題第六章  道路交通規(guī)劃  第一節(jié)  道路交通規(guī)劃工作總體設(shè)計(jì)  第二節(jié)  道路交通規(guī)劃中的摹礎(chǔ)信息調(diào)查  第三節(jié)  城市交通需求發(fā)展預(yù)測(cè)  第四節(jié)  城市道路網(wǎng)布局規(guī)劃方案設(shè)計(jì)  第五節(jié)  城市道路網(wǎng)布局規(guī)劃方案交通質(zhì)量評(píng)價(jià)  第六節(jié)  城市道路交通規(guī)劃方案綜合評(píng)價(jià)  第七節(jié)  公路網(wǎng)規(guī)劃方案簡(jiǎn)介  復(fù)習(xí)思考題第七章  道路交通管理  第一節(jié)  道路交通管理目的、分類(lèi)及管理策略  第二節(jié)  道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線  第三節(jié)  平面交叉口交通管理  第四節(jié)  道路交通行車(chē)管理  第五節(jié)  城市道路交通運(yùn)行組織  第六節(jié)  道路交通信號(hào)控制  第七節(jié)  高速道路的交通控制  復(fù)習(xí)思考題第八章  交通安全  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  交通事故的調(diào)查與處理  第三節(jié)  交通事故分析  第四節(jié)  安全評(píng)價(jià)  第五節(jié)  交通安全預(yù)防  復(fù)習(xí)思考題第九章  停車(chē)場(chǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  停車(chē)調(diào)查與車(chē)輛停放特性  第三節(jié)  停車(chē)需求預(yù)測(cè)  第四節(jié)  停車(chē)場(chǎng)的規(guī)劃  第五節(jié)  機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)  第六節(jié)  自行車(chē)停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)  復(fù)習(xí)思考題第十章  道路交通與環(huán)境保護(hù)  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  大氣污染  第三節(jié)  噪聲污染  第四節(jié)  振動(dòng)污染  第五節(jié)  道路交通污染控制與可持續(xù)發(fā)展  復(fù)習(xí)思考題第十一章  計(jì)算機(jī)交通模擬技術(shù)  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  交通模擬的方法和一般步驟  第三節(jié)  無(wú)信號(hào)控制平面交叉口通行能力的數(shù)字模擬  第四節(jié)  現(xiàn)有交通模擬軟件簡(jiǎn)介  復(fù)習(xí)思考題第十二章  智能運(yùn)輸系統(tǒng)  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  先進(jìn)的出行者信息系統(tǒng)  第三節(jié)  國(guó)外智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究進(jìn)展  第四節(jié)  我國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究情況  復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　第一節(jié)　交通工程學(xué)的定義　　交通是人、車(chē)、物和信息在兩地之間的往來(lái)、傳遞和輸送的總稱(chēng)。它是隨著人們生產(chǎn)和生活活動(dòng)所引起的信息交往和客貨流通的需要而必然產(chǎn)生的事物，而且隨著人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展而不斷地發(fā)展。現(xiàn)代交通是由道路（含公路與城市道路）、鐵路、水路、航空和管道五種主要運(yùn)輸方式所構(gòu)成。利用道路作為交通方式的，稱(chēng)為道路交通。道路交通工程學(xué)是研究公路與城市道路交通的一門(mén)學(xué)科，常簡(jiǎn)稱(chēng)為交通工程學(xué)?！　〗煌üこ虒W(xué)是一門(mén)正在發(fā)展中的新興邊緣學(xué)科，世界上對(duì)其定義有多種，現(xiàn)僅將具代表性的幾種定義闡述如下。　　早在20世紀(jì)40年代，美國(guó)交通工程師協(xié)會(huì)對(duì)交通工程學(xué)的定義為：交通工程學(xué)是研究道路規(guī)劃、幾何設(shè)計(jì)與交通管理，研究路網(wǎng)、車(chē)站以及與之相鄰接的土地等同交通方式的關(guān)系，使人和物的運(yùn)輸達(dá)到安全、有效和便利的目的?！　≈陌拇罄麃喗煌üこ探淌诓紓惗貙?duì)交通工程學(xué)的定義為：交通工程學(xué)是關(guān)于交通和旅行的量測(cè)科學(xué)，是研究交通流和交通發(fā)生規(guī)律的科學(xué)，為了使人和物安全而有效地移動(dòng)，把這些科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于交通系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和營(yíng)運(yùn)的領(lǐng)域。　　1983年世界交通工程師協(xié)會(huì)會(huì)議指南提出的定義為：交通工程學(xué)是運(yùn)輸工程學(xué)的一個(gè)分支，它涉及規(guī)劃、幾何設(shè)計(jì)、交通管理和道路網(wǎng)、終點(diǎn)毗連用地與其他運(yùn)輸方式的關(guān)系。　　由上述可見(jiàn)，交通工程學(xué)是一門(mén)研究道路交通問(wèn)題的邊緣學(xué)科。它研究道路交通各基本要素相互之間的時(shí)間和空間關(guān)系，使之獲得最佳配合，從而達(dá)到安全、通暢、經(jīng)濟(jì)、舒適和低公害，充分發(fā)揮交通效能。其主要研究的內(nèi)容是：交通流特性及其理論、交通規(guī)劃、交通設(shè)計(jì)、交通安全、交通管理與控制等?！　〗煌üこ虒W(xué)不同于一般的工程學(xué)，它是一種由自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)相互滲透、相互交叉的多種相關(guān)學(xué)科組成的邊緣科學(xué)。它所研究的內(nèi)容，不僅與車(chē)、路、環(huán)境等的工程因素有關(guān)，而且與人的生理、心理因素有關(guān)，還與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治的因素有關(guān)。在研究的過(guò)程中，既要以靜態(tài)的觀點(diǎn)研究道路工程技術(shù)、車(chē)輛構(gòu)造及其技術(shù)特性等問(wèn)題，還要用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)，以交通流為中心，綜合地研究交通體系中的人、車(chē)、路三大要素在交通流中的特性，以及三者在交通這個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)境中的作用與相互關(guān)系?！　〗煌üこ虒W(xué)不僅是把道路工程學(xué)、汽車(chē)工程學(xué)、運(yùn)輸工程學(xué)和環(huán)境工程學(xué)綜合在一個(gè)交通系統(tǒng)中，去探討如何發(fā)揮交通的最大效能，它還涉及城市規(guī)劃學(xué)、國(guó)土學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、電子工程、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等學(xué)科。由于交通工程學(xué)的內(nèi)容涉及以下五個(gè)方面：法規(guī)（Enforcement）、教育（Education）、工程（Engineering）、環(huán)境（Environment）、能源（Energy），所以人們直觀地把交通工程稱(chēng)為“五E”科學(xué)?！　∥覈?guó)的交通工程專(zhuān)家們提出過(guò)不同的定義，迄今為止尚未形成統(tǒng)一的意見(jiàn)。我國(guó)《交通工程手冊(cè)》給出的交通工程學(xué)的定義為：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)的設(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)。第二節(jié)　交通工程學(xué)科的研究范圍與特點(diǎn)交通工程學(xué)作為一門(mén)新興學(xué)科，發(fā)展至今其內(nèi)容已經(jīng)很豐富了，主要包括以下內(nèi)容?！　∫?、道路交通中人、車(chē)、路的特性　　1.駕駛員和行人的特性　　駕駛員在道路交通中起著主導(dǎo)作用；行人在我國(guó)當(dāng)前交通單元中所占的數(shù)量很大，但他們又是交通事故中的弱者。這兩者的特性是交通流量及流向預(yù)測(cè)、交通規(guī)劃、交通設(shè)施設(shè)計(jì)、交通管理與控制以及其他交通安全措施等的重要依據(jù)。他們的主要特性有：駕駛員和行人在交通中的心理與生理特性、視覺(jué)特性、反應(yīng)特性、駕駛特性及差異特性等。　　2.車(chē)輛的特性　　車(chē)輛是道路交通的主要運(yùn)輸工具，車(chē)輛擁有量是一個(gè)城市或一個(gè)地區(qū)交通狀況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此要研究車(chē)輛歷年的增長(zhǎng)率、人均擁有的車(chē)輛數(shù)、車(chē)輛的增長(zhǎng)與道路發(fā)展的關(guān)系、車(chē)輛擁有量的預(yù)測(cè)以及如何合理控制車(chē)輛擁有量的盲目增長(zhǎng)等?！　≤?chē)輛運(yùn)行特性主要包括車(chē)輛構(gòu)造特性和在道路上的運(yùn)動(dòng)特性。動(dòng)力特性、操縱特性、穩(wěn)定性、通過(guò)性與經(jīng)濟(jì)性等，可為道路設(shè)計(jì)、交通設(shè)施的設(shè)計(jì)與安置，以及交通管制、交通安全、交通環(huán)境保護(hù)等提供基本依據(jù)。　　3.道路的特性　　道路是交通的基礎(chǔ)，各種道路的幾何線形、視距、路幅的布設(shè)，各種幾何尺寸，路面狀況等給交通流特性、道路通行能力、交通安全、交通管理等提供基本參數(shù)?！　?.道路交通環(huán)境　　道路交通環(huán)境的存在是車(chē)輛運(yùn)行的客觀依托，其質(zhì)量如何，直接影響到道路交通的安全與通暢與否。反之，當(dāng)交通環(huán)境受到交通污染，又將危及交通的正常運(yùn)行?！　?.交通流特性　　交通流是交通工程研究的中心，其時(shí)問(wèn)、空間特性可通過(guò)基本參數(shù)表征，能體現(xiàn)其基本特性的參數(shù)為交通量、車(chē)速、密度。交通調(diào)查中除對(duì)這三項(xiàng)基本參數(shù)進(jìn)行調(diào)查外，還包括對(duì)交叉口和路段通行能力的調(diào)查，延誤調(diào)查，人流、車(chē)流、貨流的起訖點(diǎn)調(diào)查，交通安全調(diào)查等。通過(guò)調(diào)查所收集到的實(shí)際資料，是交通規(guī)劃、交通管制、交通安全措施等的基礎(chǔ)資料。　　二、交通調(diào)杏　　交通調(diào)查是開(kāi)展交通工程研究的基礎(chǔ)工作，主要調(diào)查項(xiàng)目有：交通量、車(chē)速和車(chē)流密度調(diào)查；行車(chē)時(shí)間和延誤調(diào)查；通行能力調(diào)查；交通事故調(diào)查；交通環(huán)境調(diào)查等。對(duì)于上述調(diào)查項(xiàng)目如何取樣、如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的整理都是交通工程學(xué)的研究問(wèn)題?！　∪?、交通流理論　　交通流理論是對(duì)各種不同密度的交通流狀態(tài)的基本參數(shù)間的關(guān)系，運(yùn)用宏觀與微觀的方法，進(jìn)行研究所獲得的基本特性及其規(guī)律與模型。目前，已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟的交通流理論研究方法，大體可概括為概率統(tǒng)計(jì)分布方法和排隊(duì)論、跟馳理論與流體力學(xué)模擬理論的方法。近幾年，隨著人們對(duì)人工智能方法認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深入，交通工程領(lǐng)域也對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)研究?！　∷?、道路通行能力　　道路通行能力是指各種道路的路段及其各式交叉口在各種情況下，所能通過(guò)車(chē)輛的數(shù)量，即道路的容量。這是用以度量道路疏導(dǎo)車(chē)輛能力的一項(xiàng)定量指標(biāo)，是作為交通規(guī)劃、道路規(guī)劃與設(shè)計(jì)和交通管制的重要依據(jù)?！　∥濉⒔煌ㄒ?guī)劃　　交通規(guī)劃研究交通發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、土地利用、人口發(fā)展之間的關(guān)系，提出道路交通與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)或促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的統(tǒng)籌部署，即在確定規(guī)劃期限、目標(biāo)的基礎(chǔ)上，根據(jù)交通調(diào)查、分析和預(yù)測(cè)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益估價(jià)等，制訂交通結(jié)構(gòu)與道路網(wǎng)規(guī)劃。它是區(qū)域城市總體規(guī)劃的重要組成部分，是道路網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。交通規(guī)劃的基礎(chǔ)是地區(qū)或城市的總體規(guī)劃及其土地利用和人口發(fā)展規(guī)劃等。交通規(guī)劃的程序是從現(xiàn)狀交通出行調(diào)查和經(jīng)濟(jì)調(diào)查人手，預(yù)測(cè)規(guī)劃年的出行分布、交通方式劃分和交通量在路段上的分配，然后做出對(duì)規(guī)劃的評(píng)價(jià)，提出實(shí)施方案?！　×?、交通管理與控制　　交通管理與控制的研究，是根據(jù)交通工程學(xué)的原理，運(yùn)用科學(xué)的方法與手段，采取技術(shù)、行政和法制等措施，探求如何合理地引導(dǎo)、組織和限制交通流，以達(dá)到交通的安全、快速，暢通和低公害的目的?，F(xiàn)在常用的辦法有：設(shè)置各種標(biāo)志與信號(hào)，包括對(duì)一個(gè)交叉口或危險(xiǎn)地段的“點(diǎn)控”、對(duì)一條路線的“線控”和對(duì)某個(gè)區(qū)域或城市的“面控”。此外還常采用渠化交通、單向交通等辦法；在行政管理方面有錯(cuò)時(shí)上下班、限制車(chē)輛的流向等；在法制管理方面有加強(qiáng)對(duì)駕　　駛員的管理和對(duì)車(chē)輛的檢驗(yàn)等。交通管理與控制的目的是在現(xiàn)有的道路條件下，使各交通要素達(dá)到協(xié)調(diào)一致，從而保障交通的安全、暢通與低公害。　　七、交通安全　　在全世界范圍內(nèi)，交通事故都是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。2006年我國(guó)共發(fā)生道路交通事故378781起，共造成76 350人死亡，431 139人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失達(dá)14.9億元。因此，研究和掌握交通事故在時(shí)間與空間的分布規(guī)律，分析產(chǎn)生事故的各種原因，建立安全度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，宏觀地預(yù)測(cè)未來(lái)交通安全狀況，對(duì)保證交通安全極為重要。交通安全研究就要提出如何減少或避免交通事故，增強(qiáng)交通安全的對(duì)策或措施?！　“?、交通工程設(shè)計(jì)　　交通工程設(shè)計(jì)研究道路與交叉15的交通設(shè)計(jì)，如高速干道的交通檢測(cè)、交通管理設(shè)施和交通安全構(gòu)筑物設(shè)計(jì)，停車(chē)場(chǎng)、停車(chē)站、收費(fèi)系統(tǒng)等交通設(shè)施的設(shè)計(jì)，道路交通通信及用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等?！　〉谌?jié)　道路交通工程學(xué)科的產(chǎn)生與發(fā)展　　人和物在道路上的移動(dòng)構(gòu)成了道路交通，它是人類(lèi)最早使用、與人們生活關(guān)系最密切的一種交通方式。最初人們只是修建簡(jiǎn)易道路供人、畜以及畜力車(chē)通行，隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車(chē)的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，出現(xiàn)了一些交通問(wèn)題，便開(kāi)始了有關(guān)道路交通問(wèn)題的研究。1926年美國(guó)哈佛大學(xué)率先設(shè)立交通工程專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)專(zhuān)門(mén)的交通工程人才。1930年美國(guó)成立了交通工程師協(xié)會(huì)，這成為世界上交通工程學(xué)誕生的重要標(biāo)志。

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