《ZX0841020十交通工程学》教学大纲 一、课程属性简介 课程中文名称： 交通工程学 课程编码：ZX0841020 课程英文名称： Traffic process 课程类别： 专业基础教育 课程性质： 核心课程 讲课学时/学分： 48/3 总学时/学分： 48/3 实验学时/学分： 课内实践/学分： 开课单位： 能源与交通工程学院 适用专业： 交通工程 话用对象： 本科一 预修课程：高数、运筹学、计算机 主撰人： 李娅男 主审人 制定时间：2013.6 二、课程教学目标及任务 交通工程学是交通工程专业的专业基础课，该课程系统地介绍了交通工程的基 本概念和基础理论，着重闸述了逍路交通要素特性、交通调查、交通流理论、逍路通行 能力、交通信号控制、道路交通规则、交通安全、城市公共交通系统、智能运输系统 以及交通工程的最新发展动态等有 内突甘日的县 要求学生 通调查和 数据分析的方法，根据交通流特性，利用交通流理论进行道路交通规划与设计、 道路管制、交通事故的处理与预防、城市公共交通系统的规划与设计、停车场的 规划与设计等。 三、课程教学内容与教学安排 第一章绪论授课学时：(2学时) 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解交通工程学的产生和发展及交通工程学的相关学 、课程内容 第一节交通运输工程学与交通工程学 (一)掌握交通工程学的含义 (二)理解交通运输工程学的含义、要素 第二节 交通工程学的主要 内容及其作用 (一)掌握交通工程学的内 (二)理解的作用 第三节道路交通系统 1
- 1 - 《ZX0841020＋交通工程学》教学大纲 一、课程属性简介 课程编码： ZX0841020 课程中文名称： 交通工程学 课程英文名称： Traffic process 课程类别： 专业基础教育 课程性质： 核心课程 总学时/学分： 48/3 讲课学时/学分： 48/3 实验学时/学分： 课内实践/学分： 开课单位： 能源与交通工程学院 适用专业： 交通工程 适用对象： 本科二 预修课程：高数、运筹学、计算机 主撰人： 李娅男 主审人： 制定时间：2013.6 二、课程教学目标及任务 交通工程学是交通工程专业的专业基础课，该课程系统地介绍了交通工程的基 本概念和基础理论,着重阐述了道路交通要素特性、交通调查、交通流理论、道路通行 能力、交通信号控制、道路交通规则、交通 安全、城市公共交通系统、智能运输系统 以及交通工程的最新 发展动态等有关内容。其目的是要求学生必须掌握交通调查和 数据分析的方法，根据交通流特性，利用交通流理论进行道路交通规划与设计、 道路管制、交通事故的处理与预防、城市公共交通系统的规划与设计、停车场的 规划与设计等。 三、课程教学内容与教学安排 第一章 绪论 授课学时：（2 学时） 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解交通工程学的产生和发展及交通工程学的相关学 科；掌握交通运输工程学与交通工程学的定义、道路交通系统及其构成要素、交通 工程学的主要内容及其作用。本章计划 2 学时。 二、课程内容 第一节 交通运输工程学与交通工程学 （一）掌握交通工程学的含义 （二）理解交通运输工程学的含义、要素 第二节 交通工程学的主要内容及其作用 （一）掌握交通工程学的内容 （二）理解的作用 第三节 道路交通系统
(一)掌握道路交通系统的含义及各要素之间的关系 (应、和的主要内容。) (二)理解道路交通系统的研究对象 (三)了解道路交通的主要特点 第四节交通工程学的产生与发展 了解交通工程学的产生与发展历程 第五节交通工程学在我国的发展 了解交通工程学在我国的产生、发展及其在实践中的应用 第六节交通工程学的相关学科 了解交通工程学各相关学科的研究对象、内容及目的 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点 交通交通运输工程学与交通工程学的定义：道路交通系统及其构成要素。 教学难点 道路交通系统。 (三)教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论道路交通系统各要素之间的关系？（提示人、车、路、环境之间的关系） 第二章人、车辆、道路的交通特性授课学时：(8学时) 学习目的 通过本章的学习，使学生了解行人、乘客的交通特性，自行车的交通特性：理 解公路及城市道路的等级划分 功能及主要作用： 熟练掌握驾驶员的交通特性 动车的交通特性，公路主线的几何特征，城市道路的路网布局，横断面布置形式及 平面交叉口交通渠化。本章计划8学时。 一、课程内容 第一节人的方桶特性 (一)掌握驾驶员的反应特性、视觉特性、动态判断 (二)理解驾驶员的听觉特性、嗅觉特性、视差对交通的影响 (三)了解行人、乘客的交通特性 第二节车辆的交通特性 (一)掌握车辆的动力性能、制动性能、稳定性能 (一)理解车的机动性能 (三)了解车辆的通过 能 第三节道路的交通特性 (一)掌握公路主线的几何特征、交叉口的冲突点与交通安全 (二)理解公路的类别与等级划分 (三)了解城市道路系统及其组成 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点 驾驶员的交通特性：机动车的交通特性：公路主线的几何特征：城市道路的路网布局：横 断面布置形式及平面交叉口交通渠化。 2
- 2 - （一）掌握道路交通系统的含义及各要素之间的关系 （应、和的主要内容。） （二）理解道路交通系统的研究对象 （三）了解道路交通的主要特点 第四节 交通工程学的产生与发展 了解交通工程学的产生与发展历程 第五节 交通工程学在我国的发展 了解交通工程学在我国的产生、发展及其在实践中的应用 第六节 交通工程学的相关学科 了解交通工程学各相关学科的研究对象、内容及目的 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 交通交通运输工程学与交通工程学的定义；道路交通系统及其构成要素。 （二）教学难点 道路交通系统。 （三）教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论道路交通系统各要素之间的关系？（提示人、车、路、环境之间的关系） 第二章 人、车辆、道路的交通特性 授课学时：（8 学时） 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解行人、乘客的交通特性，自行车的交通特性；理 解公路及城市道路的等级划分、功能及主要作用；熟练掌握驾驶员的交通特性，机 动车的交通特性，公路主线的几何特征，城市道路的路网布局，横断面布置形式及 平面交叉口交通渠化。本章计划 8 学时。 二、课程内容 第一节 人的交通特性 （一）掌握驾驶员的反应特性、视觉特性、动态判断 （二）理解驾驶员的听觉特性、嗅觉特性、视差对交通的影响 （三）了解行人、乘客的交通特性 第二节 车辆的交通特性 （一）掌握车辆的动力性能、制动性能、稳定性能 （二）理解车辆的机动性能 （三）了解车辆的通过性能 第三节道路的交通特性 （一）掌握公路主线的几何特征、交叉口的冲突点与交通安全 （二）理解公路的类别与等级划分 （三）了解城市道路系统及其组成 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 驾驶员的交通特性；机动车的交通特性；公路主线的几何特征；城市道路的路网布局；横 断面布置形式及平面交叉口交通渠化
(二)教学难点 驾驶员的反应特性：机动车的主要特性：公路主线的几何特征：交叉口渠化交通。 (三)教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论人、车、道路交通特性与交通安全的关系（提示人、车、路导致交通事故的原因） 第三章交通流特性授课学时：(7学时) 、学习目的 通过本章的学习，使学生了解交通量的表达方式和时空分布，时间和区间平均 车速，车道占有率。熟练学握交通量和流率、速度、密度，车头时距和车头间距， 交通流参数的性质，连续流特性和间断流特性。本章计划7学时。 二课程内容 第一节 (一)掌握交通流三大参数 (二)理解交通流的分类 第二节交通量与流率 (一)掌握交通量与交通流率的含义、第30位高峰小时交通量的作用 (二)理解交通量的表达方式 (三)了解交通量的时空变化 第三节速度 无家招电度的合义、港度分布与百分包车迷的作用？：会-人只会二一 (二)了解时间平均车速空间平均车速的关系 第四节交通流密度 (一)掌握交通流密度与车道占有率的含义 K=9 (二)理解时间占有率与空间占有率和道路利用率的关系 第五节车头时距与车头间距 (一)掌据车头时距与 车头间距和交通量、密度的关系 K=1000/hs Q=3600/ht 第六节连续流通性 (一)掌握交通流三参数的关系 P=0- 0=KV(1- K 第七节间断流特性 (一)掌握信号交叉口的间断流特性 (二)理解延误的分类 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点 .3
- 3 - （二）教学难点 驾驶员的反应特性；机动车的主要特性；公路主线的几何特征；交叉口渠化交通。 （三）教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论人、车、道路交通特性与交通安全的关系（提示人、车、路导致交通事故的原因） 第三章 交通流特性 授课学时：（7 学时） 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解交通量的表达方式和时空分布，时间和区间平均 车速，车道占有率。熟练掌握交通量和流率、速度、密度，车头时距和车头间距， 交通流参数的性质，连续流特性和间断流特性。本章计划 7 学时。 二、课程内容 第一节 概述 （一）掌握交通流三大参数 （二）理解交通流的分类 第二节 交通量与流率 （一）掌握交通量与交通流率的含义、第 30 位高峰小时交通量的作用 （二）理解交通量的表达方式 （三）了解交通量的时空变化 第三节 速度 （一）掌握速度的含义、速度分布与百分位车速的作用 （二）了解时间平均车速空间平均车速的关系 第四节 交通流密度 （一）掌握交通流密度与车道占有率的含义 （二）理解时间占有率与空间占有率和道路利用率的关系 第五节 车头时距与车头间距 （一）掌握车头时距与车头间距和交通量、密度的关系 K =1000/ hs Q=3600/ ht 第六节 连续流通性 （一）掌握交通流三参数的关系 第七节 间断流特性 （一）掌握信号交叉口的间断流特性 （二）理解延误的分类 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 2 1 1 2 0 2 1 lim dx x x V dt t t t t → → − = = − L N K = V s Q K = (1 ) j f K K V =V − (1 ) j f K K Q = KV − ( ) 2 f j V V Q=K V −
交通量和流幸、速度、密度，车头时距和车头间距，交通流参数的性质，连续流特性和间 断流特性 交通流三参数的关系、间断流特性 (三)教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论交通流三参数在什么情况下道路交通状况较好、在什么情况下道路的利用率较高（提 示考虑不饱和流、饱和流、过饱和流状态) 第四章交通流理论授课学时：(5学时) 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解韦布尔分布、爱尔朗分布。理解负二项分布、移 位负指数分布 交通波理论 熟练 星泊松分布】 项分布、负指数分布：排队论 及其应用：跟驰理论及其应用。本章计划5学时 二、课程内容 第一节概述 了解交通流理论发展历程及其研究的主要内容 第二节交通流特性参数的统计分布 (一)掌握泊松分布、二项分布、负指数分布模型 R=Cp-prRn=e=l-h≥=l-e (二)理解理解负二项分布、移位负指数分布、交通波理论 P(h≥0=etr) P(h<0=1-er (三)了解韦布尔分布、爱尔朗分布 第三节排队论及其应用 (一)掌握排队论基本原理及其应用 (二)理解排队论的模型 第四节跟驰理论简介 (一)掌握跟驰理论的线性跟驰模型及其应用 (二)理解线性跟驰模型的推导过程 (三)了解非线性跟驰模型 第五节交通波理论 (一)理解衣波理论的应用 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点 泊松分布、二项分布、负指数分布 (二)教学难点 泊松分布、 二项分布、负指数分布 (三)教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论如何应用跟驰理论避免尾撞事故的发生（提示考虑驾驶员的反应特性）
- 4 - 交通量和流率、速度、密度，车头时距和车头间距，交通流参数的性质，连续流特性和间 断流特性 （二） 交通流三参数的关系、间断流特性 （三）教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论交通流三参数在什么情况下道路交通状况较好、在什么情况下道路的利用率较高（提 示考虑不饱和流、饱和流、过饱和流状态） 第四章 交通流理论 授课学时：（5 学时） 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解韦布尔分布、爱尔朗分布。理解负二项分布、移 位负指数分布、交通波理论。熟练掌握泊松分布、二项分布、负指数分布；排队论 及其应用；跟驰理论及其应用。本章计划 5 学时 二、课程内容 第一节 概述 了解交通流理论发展历程及其研究的主要内容 第二节 交通流特性参数的统计分布 （一）掌握泊松分布、二项分布、负指数分布模型 （二）理解理解负二项分布、移位负指数分布、交通波理论 （三）了解韦布尔分布、爱尔朗分布 第三节 排队论及其应用 （一）掌握排队论基本原理及其应用 （二）理解排队论的模型 第四节 跟驰理论简介 （一）掌握跟驰理论的线性跟驰模型及其应用 （二）理解线性跟驰模型的推导过程 （三）了解非线性跟驰模型 第五节 交通波理论 （一）理解交通波理论的应用 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 泊松分布、二项分布、负指数分布 （二）教学难点 泊松分布、二项分布、负指数分布 （三）教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论如何应用跟驰理论避免尾撞事故的发生（提示考虑驾驶员的反应特性） ( ) (1 ) k k n k k P C p p n − = − ( ) t P e h t −λ ≥ = ( ) 1 ( ) 1 t P P h t e h t −λ < = − ≥ = − t- P e ( ) h t − λ τ ≥ = （ ） tP e ( ) h t 1- − λ τ < = （ ） ( ) ( ) ! ! k m k t k m e t e P k k λ λ − − = =
第五章道路通行能力授课学时：(6学时) 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解立体交叉口通行能力、自行车道通行能力的计算 熟练掌握平面交叉口通行能力，公共交通线路通行能力，公路路段通行能力，高速 公路基本路段通行能力等的计算。能够进行道路设计与规划。本章计划6学时。 节概述 (一)掌握通行能力与服务水平的含义 (二)理解通行能力与服务水平的分类 第二节城市道路能行能力 (一)堂捏平面交叉口通行能力与路段通行能力的计算 延误的分析过程 第三节公共交通线路通行能力 (一)掌握公共交通线路通行能力的计算 (二)理解提高公共交通线路通行能力的措施 (三)了解常用公共交通工具客运能力的大 第四节公路路段通 行能力 (一)掌握双车道公路路段通行能力的计算 第五节高速公路基本路段通行能力 (一)掌握高速公路基本路段通行能力 (一)理解高速公路的组成 (三) 了解交织区和匝道的通行能力计算 重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点 平面交叉口通行能力，公共交通线路通行能力，公路路段通行能力，高速公路基本路段通 行能力等的计算 (一)教学难占 平面交 口通行能力 (三)教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论如何提高信号交叉口的通行能力（提示人、车、路、信号配置对通行能力的影响） 第六章交通信号控制授课学时：(4学时) 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解主干路信号协调控制：区域信号控制。熟练掌握 交通信号的基本参数单点信号控制。本章计划4学时 二、课程内容 第一节概述 (一)掌握交通信号的基本参数 -5
- 5 - 第五章 道路通行能力 授课学时：（6 学时） 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解立体交叉口通行能力、自行车道通行能力的计算。 熟练掌握平面交叉口通行能力，公共交通线路通行能力，公路路段通行能力，高速 公路基本路段通行能力等的计算。能够进行道路设计与规划。本章计划 6 学时。 二、课程内容 第一节 概述 （一）掌握通行能力与服务水平的含义 （二）理解通行能力与服务水平的分类 第二节 城市道路能行能力 （一）掌握平面交叉口通行能力与路段通行能力的计算 （二）理解信号交叉口通行能力与延误的分析过程 （三）了解自行车道通行能力的计算 第三节 公共交通线路通行能力 （一）掌握公共交通线路通行能力的计算 （二）理解提高公共交通线路通行能力的措施 （三）了解常用公共交通工具客运能力的大小 第四节 公路路段通行能力 （一）掌握双车道公路路段通行能力的计算 第五节 高速公路基本路段通行能力 （一）掌握高速公路基本路段通行能力 （二）理解高速公路的组成 （三）了解交织区和匝道的通行能力计算 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点 平面交叉口通行能力，公共交通线路通行能力，公路路段通行能力，高速公路基本路段通 行能力等的计算 （二）教学难点 平面交叉口通行能力 （三）教学手段及教学环节 采取理论与实际相结合讲授形式。 四、思考与练习 讨论如何提高信号交叉口的通行能力（提示人、车、路、信号配置对通行能力的影响） 第六章 交通信号控制 授课学时：（4 学时） 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解主干路信号协调控制；区域信号控制。熟练掌握 交通信号的基本参数；单点信号控制。本章计划 4 学时。 二、课程内容 第一节 概述 （一）掌握交通信号的基本参数