交通工程学是一门研究道路交通系统的科学,它主要关注道路交通系统的规划、设计、管理以及运营。这门学科的特点在于其系统性,涵盖了多个领域的知识,如交通规划、交通管理、交通心理学、道路工程等,同时具有综合性和交叉性,与社会经济、环境和科技发展紧密相关。交通工程学科经历了基础理论形成、交通规划理论形成、交通管理技术形成以及智能化交通系统研究等四个阶段。
在道路交通系统中,人是重要的组成部分,包括驾驶员、乘客和行人。驾驶员的生理和心理特性对交通安全至关重要,例如视力、视野、反应时间、疲劳驾驶等因素都会影响驾驶行为。汽车的性能评估主要包括最高车速、加速度或加速时间、最大爬坡能力这三个指标。制动性能则主要体现在制动距离上,受到车辆速度、道路坡度和路面附着系数的影响。
直行车流具有群体性、潮汐性、离散型、赶超现象、并肩骑行等特点,这些特性对交通流量的管理和规划有直接影响。道路的功能不仅仅是交通流通,还包括土地利用诱导和空间划分。道路的基本特性包括路网密度、道路结构、道路线形和道路网布局。路网密度是道路总长度与区域总面积的比例,道路结构由路基、路面、桥涵等构成,线形则涉及平面、纵断面和横断面的设计。
城市道路网布局多种多样,如棋盘形、带形、放射形和放射环形等,其中棋盘形布局在许多历史古城中常见。交通量是指在一定时间内通过特定地点的车辆、自行车或行人数,其时空分布特性表现为随时间和空间变化的随机性。流量和交通量的概念在不同时间段内有不同的定义,如高峰小时交通量和设计小时交通量,它们反映了交通需求的集中程度。
行车速度是交通流的重要参数,包括地点车速、行驶车速、行程车速、设计车速和运行车速等,这些速度都反映了车辆在不同条件下的实际或潜在行驶状态。平均车速通常通过统计分析车速分布来计算,是衡量交通效率的关键指标。通过对行车速度的统计分析,可以更好地理解交通流的特性,从而优化道路设计和交通管理策略。