同济大学 交通工程(一)(概述)
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2012-03-08
《交通工程》
大 纲
一、交通与人类社会发展 二、交通问题、交通设施规划、建设与利用 三、交通工程学及其研究内容、方法和知识 结构 四、交通工程学的发展 五、本课程的基本定位与安排
2012年3月 Page 2 Tongji University 2012年3月
第一讲 概论
吴志周
交通运输工程学院 上海市曹安公路4800号 wuzhizhou@tongji.edu.cn 13671580518
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交通工程学基本概念 交通工程研究内容 交通工程学的基本特征 交通工程学知识结构
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交通工程学的定义
美国交通工程师学会下的定义是：交通工程学是 道路工程学的一个分支，它研究道路规划、几何设 计、交通管理和道路网、终点站、毗邻区域用地与 各种交通方式的关系，以便使客货运输安全、有效 和方便。 澳大利亚著名交通工程学家认为：交通工程学是 关于交通和出行的计测科学，是研究交通流和交通 发生的基本规律的科学，为了使人、物安全而有效 地移动，将此学科的知识用于交通系统的规划、设 计和运营。
4.2 同济大学及中国交通工程科学与 技术发展沿革
•创立：1970年代后期，代表性人物-张秋先生(原 美国旧金山海华市交通局长)；杨佩昆教授(同济大 学)、徐吉谦教授(东南大学)、赵恩堂 教授(长安大 学)等。 •第一个交通工程研究室：同济大学交通工程研究室 (1979年)； •1980年成立了道路与交通工程系； •2000年成立交通运输工程学院：道路与机场工程系、 交通工程系、城市轨道与铁路工程系、运输管理工程 系、交通信息工程系
交通工程学知识结构
管理学 交通 工程学 交通 问题
高度的系统 思想与运筹 思想和方法
土木工程学 城市规划学 信息工程学 社会学
数学 （关键基础）
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第四部分 交通工程的发展
路、车辆、人、环境与信息等五方面统一在一个交通系 统中，研究其各自目的与相互内在规律及其最佳配合， 以达到道路交通的安全、畅通、迅速、舒适、经济、方 便、节能、高效、低公害与环境协调、景观优美的目的。
城市交通关联领域的关系
交通规划：基于城市规划、土地使用性质、人口、经 济发展等条件确定交通系统及其设施的构成；设施 的规模和建设计划、政策等；指导设施的建设，对 城市规划提出反馈。具有宏中观的性质。 交通设施设计与建设：土木工程为主的设施设计与建 设（特别是国内的情况，难以建成合格的设施）。 城市及交通管理：运用各种手段和措施实现交通需 求与交通设施服务能力达到最佳的平衡，确保交 通安全与通畅，改善环境等。具有微观的性质。
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一步； • 船的使用、马与马车的使用、轿子的使 用；火车、汽车、飞机、火箭的出现与 使用等
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第二部分 交通问题、交通设施 规划、建设与利用
1 2 关于交通问题的思考 关于交通基础设施规划、建设与利用
本课程参考书目
• 交通工程总论 徐吉谦主编 • 交通调查与分析 严宝杰主编 • 交通工程学导论 任福田等编著 • 交通管理与控制 杨佩昆, 吴兵编著 • 城市交通规划理论与方法 王炜,徐吉谦著 • 智能交通系统工程导论 张国伍主编 • 城市道路交通设计指南 杨晓光主编
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《交通工程学》内容安排
交通规划
基本概念与体系 交通需求与网络分析 规划方法与评价
基础知识
交通设计 交通基本特性 交通调查与分析 交通流理论 道路通行能力
基本概念与流程 交叉口交通设计 路段交通设计
交通管理控制
基本概念、类别、内容 单点交叉口控制方法 干线协调与网络控制方法
25
教学方法及学习要求
主要教学方法： 以课堂授课和自学为主。 学习要求： １．课堂：笔记（定期抽查），旷课3次取消考试资格，迟 到两次按一次旷课计算。 ２．课后：认真复习。 ３．作业：独立完成。
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交通与城市
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1.2交通与人类社会发展
• 本来没有路走的人多了就成了路； • 远古时代的交通：行走是人类文明的第
1.3交通与城市
•衣食住行：行已成世界性难题 •城市是由建筑与交通及生态环境(决不只是 绿化)组成：建筑是凝固的艺术、交通是连 接静态建筑的动态风景线； •交通设施建设用地占城市用地10%~40%； •交通设施投资成为城市建设投资的主体； •交通需求非刚体，具有可压缩性
-交通设施的“建筑师”
）;
•设施建设与有效利用的关系（交通管理） 问题等
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第三部分 交通工程学及其 研究内容、方法和知识结构
交通设施的使用不当：城市管理和交通管理的技术 和手段迟后； 交通政策的不当：不当的决策过程和建设与投资政 策，影响上述工作的合理化，影响投资与运营效益的 发挥。 1 2 3 4
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第一讲结束！
吴志周
交通运输工程学院 上海市曹安公路4800号 wuzhizhou@tongji.edu.cn
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第五部分 本课程的基本定位与安排
•以讲授交通工程基础与系统内容为主； •为学习交通工程专门化知识奠定基础； •课程以理论与实践结合的形式进行教学 （强化案例分析等）
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课程的基本定位
《交通工程学》课程已成为交通工程、交通运 输及土木工程等专业的平台课，并被全国高等学校 交通工程教学指导分委员会设定为交通工程专业的 五门主干课程之一。国内外的交通工程发展过程表 明，交通工程是一个交叉学科，相关的学科有土木 工程、城市规划、车辆工程、管理学、心理学、系 统工程学、信息科学与技术等。
交通工程学的定义
1983年，世界交通工程师协会《会员指南》提出： 交通工程学是运输工程学的一个分支，它涉及到规 划、几何设计、交通管理和道路网、终点站毗连用 地与其他运输方式的关系。 前苏联学者把交通工程学定义为：研究交通运输的 规划和对交通、道路结构、人工构造物影响的科学。 英国学者则认为，道路工程中研究交通用途与控制、 交通规划、线形设计的那一部分称为交通工程学。
2.1 交通问题及其改善措施归纳
交通问题 状态表现 设施间交通排 队、交通方式 间阻塞 碰撞、抛锚、 落物 超长、超重、 超高车辆及特 种物品运输 废气、噪音、 振动、土地资 源占用等 目的地、交通 线路、停靠站 、换乘点寻找 与利用不便
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成
因
中国特征 秩序混乱型交通 阻塞、交通规划 设计不当型阻塞 人为事故、质量 事故居多 超长、超重、超 高现象严重 阻塞型环境污染 、振动
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第一部分 交通与人类社会发展
1 2 关于交通的思考 交通与人类社会发展
1.1关于交通的思考
辞海：交通是各种运输和邮电通信的总称。 人和物的运转与输送； 语言、文字、符号、图象等的传递播送 交通与信息通信本来同源（交通及其信息化关联）； 交通的要素是： 需求-人、物的运转（以人为本、公交优先的依据） 供给-传输 交通的效率：人、物的高效率运转与传输(运行与运营的效 率 )； 城市交通的基本功能（交通是城市的命脉,没有交通便没有 城市） 必要客流、物流的移动; 不只是交通工具的移动
交通问题的主要成因
城市规划的不当：土地使用性质、人口的分布不当； 交通规划不当：交通设施规模、设施分布（空间分 布）、设施结构（不同规格的设施）、交通系统结构 （公共交通和个体交通、大容量交通和小容量交通系 统结构）不当； 交通设施的设计不当：不重视交通功能的交通设施 设计，土木工程为主的设施设计；
ITS型对策
交通诱导与控 制整合系统， 紧急救援系统 , APTS 安全驾驶辅助 系统、自动驾 驶系统 检测及管理系 统 降低交通阻塞 ，改善公共交 通和运载工具 等 提供信息服务 ，加强信息共 享
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交通 阻塞 交通 事故
特殊交 通问题
物理瓶颈、虚拟 （秩序）瓶颈、 供需矛盾、事故 当事者控制力失 常、车辆故障、 运输管理不当 特殊需要、违章 运输 阻塞、设施规划/ 设计与建设
交通工程学的定义
综上所述：
交通工程学是研究交通发生、发展、时空分布的规律， 道路交通调查、路网规划、设计、营运、管理控制、安 全的理论与方法以及与道路交通相关的法规、工程、教 育、环境和能源等的一门综合性科学。具体讲就是将道
交通工程内涵
为什么建？ 如何利用？ （鱼头：规划）
何时建？怎样建？ （鱼身：设计） （鱼尾：管理）
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关于交通系统规划建设与管理之流程 （与建筑的类比）
城市规划与建筑规划 建筑师－建筑设计 结构工程师－结构设计 装修工程师－建筑装修 物业公司－物业管理
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交通规划
功能外观 几何、结构 等技术设计 空间、功能 优化和美观 运营管理
课程的考查方式
•20%平时成绩（平时出勤率、作业） •80%考试成绩（闭卷考试，以课堂教学的内 容、平时的作业、课后习题和课堂例题为主。）
思考题
•何为交通工程学，主要研究内容包括哪些？ •随着城市规模的扩大和机动化水平的提高， 交通问题变得日益突出，主要反映在哪些 方面？ •交通问题的主要成因有哪些？ •为了缓解日益突出的交通问题，政府部门 出台了各项政策，请列举2～3项，并论述 其主要内容及目的。
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同济大学及中国交通工程科学与技术 发展沿革(续)
•学科的演变： ——道路、铁道、汽车、数学、心理学等专业转 向交通工程； ——交通工程成为专业； ——本科专业运输工程：交通运输、交通工程； ——研究生专业： 一级学科—交通运输工程； 二级学科—1)道路与铁道工程；2)交通信息工程与 控制；3)交通运输规划与管理；4)载运工具运用。
4.1国外交通工程学发展历史
•1939年形成于美国； •1940年后欧洲也发展起来； •1950年以后澳洲（新南威尔士大学）； •1960年代日本的发展（京都大学）； •1978年中国的发展（同济大学） 国际上趋势：交通工程 （Traffic Engineering ） ----交通运输工程(Transportation Engineering )
交通 环境 交通 不便
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无信息服务，或 信息不能共享
信息化程度低、 不重视系统功能 的实现、系统缺 乏整合
Tongji University
2.2关于交通基础设施规划、建设与利用 •城市交通基础设施的建设规模与基本功能 （交通规划）； •交通设施的功能及其建设位置与形式（设 计交通
交通工程师－交通设计 道路工程师－道路设计 交通工程师－交通管 理设施规划与设计 交通管理部门－ 交通管理与交通监控
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交通工程学的基本特征
•理念的变化：改善交通的效率、安全 交通安全、效率、协和； •高新技术的运用：信息技术、新理论与新方法； •系统思想的运用； •对公共交通及人的关注
《交通工程》
大 纲
一、交通与人类社会发展 二、交通问题、交通设施规划、建设与利用 三、交通工程学及其研究内容、方法和知识 结构 四、交通工程学的发展 五、本课程的基本定位与安排
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第一讲 概论
吴志周
交通运输工程学院 上海市曹安公路4800号 wuzhizhou@tongji.edu.cn 13671580518
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交通工程学基本概念 交通工程研究内容 交通工程学的基本特征 交通工程学知识结构
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交通工程学的定义
美国交通工程师学会下的定义是：交通工程学是 道路工程学的一个分支，它研究道路规划、几何设 计、交通管理和道路网、终点站、毗邻区域用地与 各种交通方式的关系，以便使客货运输安全、有效 和方便。 澳大利亚著名交通工程学家认为：交通工程学是 关于交通和出行的计测科学，是研究交通流和交通 发生的基本规律的科学，为了使人、物安全而有效 地移动，将此学科的知识用于交通系统的规划、设 计和运营。
4.2 同济大学及中国交通工程科学与 技术发展沿革
•创立：1970年代后期，代表性人物-张秋先生(原 美国旧金山海华市交通局长)；杨佩昆教授(同济大 学)、徐吉谦教授(东南大学)、赵恩堂 教授(长安大 学)等。 •第一个交通工程研究室：同济大学交通工程研究室 (1979年)； •1980年成立了道路与交通工程系； •2000年成立交通运输工程学院：道路与机场工程系、 交通工程系、城市轨道与铁路工程系、运输管理工程 系、交通信息工程系
交通工程学知识结构
管理学 交通 工程学 交通 问题
高度的系统 思想与运筹 思想和方法
土木工程学 城市规划学 信息工程学 社会学
数学 （关键基础）
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第四部分 交通工程的发展
路、车辆、人、环境与信息等五方面统一在一个交通系 统中，研究其各自目的与相互内在规律及其最佳配合， 以达到道路交通的安全、畅通、迅速、舒适、经济、方 便、节能、高效、低公害与环境协调、景观优美的目的。
城市交通关联领域的关系
交通规划：基于城市规划、土地使用性质、人口、经 济发展等条件确定交通系统及其设施的构成；设施 的规模和建设计划、政策等；指导设施的建设，对 城市规划提出反馈。具有宏中观的性质。 交通设施设计与建设：土木工程为主的设施设计与建 设（特别是国内的情况，难以建成合格的设施）。 城市及交通管理：运用各种手段和措施实现交通需 求与交通设施服务能力达到最佳的平衡，确保交 通安全与通畅，改善环境等。具有微观的性质。
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一步； • 船的使用、马与马车的使用、轿子的使 用；火车、汽车、飞机、火箭的出现与 使用等
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第二部分 交通问题、交通设施 规划、建设与利用
1 2 关于交通问题的思考 关于交通基础设施规划、建设与利用
本课程参考书目
• 交通工程总论 徐吉谦主编 • 交通调查与分析 严宝杰主编 • 交通工程学导论 任福田等编著 • 交通管理与控制 杨佩昆, 吴兵编著 • 城市交通规划理论与方法 王炜,徐吉谦著 • 智能交通系统工程导论 张国伍主编 • 城市道路交通设计指南 杨晓光主编
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《交通工程学》内容安排
交通规划
基本概念与体系 交通需求与网络分析 规划方法与评价
基础知识
交通设计 交通基本特性 交通调查与分析 交通流理论 道路通行能力
基本概念与流程 交叉口交通设计 路段交通设计
交通管理控制
基本概念、类别、内容 单点交叉口控制方法 干线协调与网络控制方法
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教学方法及学习要求
主要教学方法： 以课堂授课和自学为主。 学习要求： １．课堂：笔记（定期抽查），旷课3次取消考试资格，迟 到两次按一次旷课计算。 ２．课后：认真复习。 ３．作业：独立完成。
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交通与城市
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1.2交通与人类社会发展
• 本来没有路走的人多了就成了路； • 远古时代的交通：行走是人类文明的第
1.3交通与城市
•衣食住行：行已成世界性难题 •城市是由建筑与交通及生态环境(决不只是 绿化)组成：建筑是凝固的艺术、交通是连 接静态建筑的动态风景线； •交通设施建设用地占城市用地10%~40%； •交通设施投资成为城市建设投资的主体； •交通需求非刚体，具有可压缩性
-交通设施的“建筑师”
）;
•设施建设与有效利用的关系（交通管理） 问题等
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第三部分 交通工程学及其 研究内容、方法和知识结构
交通设施的使用不当：城市管理和交通管理的技术 和手段迟后； 交通政策的不当：不当的决策过程和建设与投资政 策，影响上述工作的合理化，影响投资与运营效益的 发挥。 1 2 3 4
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交通运输工程学院 上海市曹安公路4800号 wuzhizhou@tongji.edu.cn
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第五部分 本课程的基本定位与安排
•以讲授交通工程基础与系统内容为主； •为学习交通工程专门化知识奠定基础； •课程以理论与实践结合的形式进行教学 （强化案例分析等）
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课程的基本定位
《交通工程学》课程已成为交通工程、交通运 输及土木工程等专业的平台课，并被全国高等学校 交通工程教学指导分委员会设定为交通工程专业的 五门主干课程之一。国内外的交通工程发展过程表 明，交通工程是一个交叉学科，相关的学科有土木 工程、城市规划、车辆工程、管理学、心理学、系 统工程学、信息科学与技术等。
交通工程学的定义
1983年，世界交通工程师协会《会员指南》提出： 交通工程学是运输工程学的一个分支，它涉及到规 划、几何设计、交通管理和道路网、终点站毗连用 地与其他运输方式的关系。 前苏联学者把交通工程学定义为：研究交通运输的 规划和对交通、道路结构、人工构造物影响的科学。 英国学者则认为，道路工程中研究交通用途与控制、 交通规划、线形设计的那一部分称为交通工程学。
2.1 交通问题及其改善措施归纳
交通问题 状态表现 设施间交通排 队、交通方式 间阻塞 碰撞、抛锚、 落物 超长、超重、 超高车辆及特 种物品运输 废气、噪音、 振动、土地资 源占用等 目的地、交通 线路、停靠站 、换乘点寻找 与利用不便
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因
中国特征 秩序混乱型交通 阻塞、交通规划 设计不当型阻塞 人为事故、质量 事故居多 超长、超重、超 高现象严重 阻塞型环境污染 、振动
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第一部分 交通与人类社会发展
1 2 关于交通的思考 交通与人类社会发展
1.1关于交通的思考
辞海：交通是各种运输和邮电通信的总称。 人和物的运转与输送； 语言、文字、符号、图象等的传递播送 交通与信息通信本来同源（交通及其信息化关联）； 交通的要素是： 需求-人、物的运转（以人为本、公交优先的依据） 供给-传输 交通的效率：人、物的高效率运转与传输(运行与运营的效 率 )； 城市交通的基本功能（交通是城市的命脉,没有交通便没有 城市） 必要客流、物流的移动; 不只是交通工具的移动
交通问题的主要成因
城市规划的不当：土地使用性质、人口的分布不当； 交通规划不当：交通设施规模、设施分布（空间分 布）、设施结构（不同规格的设施）、交通系统结构 （公共交通和个体交通、大容量交通和小容量交通系 统结构）不当； 交通设施的设计不当：不重视交通功能的交通设施 设计，土木工程为主的设施设计；
ITS型对策
交通诱导与控 制整合系统， 紧急救援系统 , APTS 安全驾驶辅助 系统、自动驾 驶系统 检测及管理系 统 降低交通阻塞 ，改善公共交 通和运载工具 等 提供信息服务 ，加强信息共 享
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交通 阻塞 交通 事故
特殊交 通问题
物理瓶颈、虚拟 （秩序）瓶颈、 供需矛盾、事故 当事者控制力失 常、车辆故障、 运输管理不当 特殊需要、违章 运输 阻塞、设施规划/ 设计与建设
交通工程学的定义
综上所述：
交通工程学是研究交通发生、发展、时空分布的规律， 道路交通调查、路网规划、设计、营运、管理控制、安 全的理论与方法以及与道路交通相关的法规、工程、教 育、环境和能源等的一门综合性科学。具体讲就是将道
交通工程内涵
为什么建？ 如何利用？ （鱼头：规划）
何时建？怎样建？ （鱼身：设计） （鱼尾：管理）
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关于交通系统规划建设与管理之流程 （与建筑的类比）
城市规划与建筑规划 建筑师－建筑设计 结构工程师－结构设计 装修工程师－建筑装修 物业公司－物业管理
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交通规划
功能外观 几何、结构 等技术设计 空间、功能 优化和美观 运营管理
课程的考查方式
•20%平时成绩（平时出勤率、作业） •80%考试成绩（闭卷考试，以课堂教学的内 容、平时的作业、课后习题和课堂例题为主。）
思考题
•何为交通工程学，主要研究内容包括哪些？ •随着城市规模的扩大和机动化水平的提高， 交通问题变得日益突出，主要反映在哪些 方面？ •交通问题的主要成因有哪些？ •为了缓解日益突出的交通问题，政府部门 出台了各项政策，请列举2～3项，并论述 其主要内容及目的。
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同济大学及中国交通工程科学与技术 发展沿革(续)
•学科的演变： ——道路、铁道、汽车、数学、心理学等专业转 向交通工程； ——交通工程成为专业； ——本科专业运输工程：交通运输、交通工程； ——研究生专业： 一级学科—交通运输工程； 二级学科—1)道路与铁道工程；2)交通信息工程与 控制；3)交通运输规划与管理；4)载运工具运用。
4.1国外交通工程学发展历史
•1939年形成于美国； •1940年后欧洲也发展起来； •1950年以后澳洲（新南威尔士大学）； •1960年代日本的发展（京都大学）； •1978年中国的发展（同济大学） 国际上趋势：交通工程 （Traffic Engineering ） ----交通运输工程(Transportation Engineering )
交通 环境 交通 不便
Page 7 Tongji University 2012年3月
无信息服务，或 信息不能共享
信息化程度低、 不重视系统功能 的实现、系统缺 乏整合
Tongji University
2.2关于交通基础设施规划、建设与利用 •城市交通基础设施的建设规模与基本功能 （交通规划）； •交通设施的功能及其建设位置与形式（设 计交通
交通工程师－交通设计 道路工程师－道路设计 交通工程师－交通管 理设施规划与设计 交通管理部门－ 交通管理与交通监控
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交通工程学的基本特征
•理念的变化：改善交通的效率、安全 交通安全、效率、协和； •高新技术的运用：信息技术、新理论与新方法； •系统思想的运用； •对公共交通及人的关注