13、《交通工程学基础》课程教学大纲——王翔.docx

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1、交通工程学基础课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Fundamenta1sofTrafficEngineering课程代码TRTR1030课程性质专业必修课程授课对象交通运输专业学分2.0学时共36,讲课34学时，实践2学时主讲教师王翔修订日期指定教材同济大学交通工程系编写组吴娇蓉等。交通工程，人民交通出版社，2018年10月出版。二、课程目标（一）总体目标：交通工程学基础是交通运输专业的一门专业基础课，是研究交通系统构成要素（驾驶员、行人、非机动车、车辆、机动车交通流）特性，交通流理论、交通需求分析理论及其交通工程应用的专业基础课程。本课程的授课对象是交通运输专业学生，因此该课程的任务是介绍

2、交通工程基础理论、基本方法和分析技术，以帮助学生建立解决交通系统基本问题的思维方式和分析步骤。通过学习法律、安全等方面的知识，理解与交通工程领域相关的法律法规、标准规范、政策方针等。培养学生运用数学及自然科学等知识描述交通系统特征，构建数学模型的能力。（二）课程目标：课程目标1：系统了解交通工程学的基本概念、理论、方法和解决交通问题的途径；课程目标2：掌握交通工程学的社会性、系统性、实践性、综合性特点，以及信息环境下人、货、车行为变化特点和研究方法变化特点。课程目标3：掌握交通工程学中人、车、路与环境间相互关联与作用的关系课程目标4：理解道路通行能力与服务水平的基本概念，分类、分级方法及其作用

3、；课程目标5：掌握高速公路、公路、城市道路、公共交通线路、非机动车道等道路交通设施的通行能力计算方法。课程目标6：具备运用交通流理论与概率统计方法分析流量、密度、速度的时空分布特性与评价交通运行状态的能力。课程目标7：了解交通规划、交通管理与控制、交通安全相关知识的基本概念、理论和研究方法和解决常见交通问题的途径；课程目标8：掌握交通工程基础理论后可在交通规划、设计、管理、控制、安全、环境等方面进行应用。（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2、毕业要求6、毕业要求7和毕业要求10：毕业要求观测点1-2.能针对具体的交通运输工程问题建立数学模型

4、并求解。毕业要求观测点2-3.能认识到解决交通运输工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案。毕业要求观测点6-1.了解交通运输专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对交通运输工程活动的影响。毕业要求观测点7-1.知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。毕业要求观测点10-3.具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能就交通运输专业问题,在跨文化背景下进行基本沟通和交流。表1:课程目标与毕业要求的对应关系表毕业要求课程目毕业要求指标点1-2（权重0.3）毕业要求指标点2-3（权重0.4）毕业要求指标点6T（权重0.4）毕业要求指标点7-1（

5、权重0.3）毕业要求指标点10-3（权重0.3）课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5课程目标6课程目标7课程目标8表2：课程目标与课程内容的对应关系表课程目标对应课程内容课程目标1第一章课程目标2第一章课程目标3第二章、第四章课程目标4第三章课程目标5第三章、第四章课程目标6第五章课程目标7第六、七、八、九、十、十一、十二章、实践课程目标8第六、七、八、九、十、十一、十二章、实践三、教学内容3.1 讲授内容第一章绪论1 .教学目标（1） 了解交通工程的起源与定义、交通工程的主要内容、交通工程交叉学科特征；（2） 了解车辆发展、道路设施发展、城市发展、科技进步与交通工程发展之间的关

6、系;（3） 了解交通工程理论研究回顾，以及我国交通工程研究回顾。2 .教学重难点（1）交通工程起源的原因；（2）交通工程的主要内容；（3）交通工程发展的驱动力。3 .教学内容（1）交通工程起源与主要内容（2）交通工程的发展（3）交通工程理论研究回顾4 .教学方法讲授、讨论、自学能够掌握交通工程的起源主要内容。能够了解交通工具、城市、科技发展与交通工程发展间的联系。能够熟悉交通工程理论的发展脉络与驱动力。对应课程目标1、2,毕业要求观测点2-3、6-10第二章驾驶员特性和车辆特性5 .教学目标（1）掌握驾驶员的视觉特性与反应特性；（2）掌握车辆的服务要求、设计车辆概念、车辆动力特性、车辆制动特性

7、、停车距离。6 .教学重难点重点：（1）视力的概念、视觉适应、行车环境的视觉感知；（2）感知-反应时间的概念及影响因素；（3）车辆动力性能的三个指标；（4）车辆制动特性与停车距离的影响因素；难点：驾驶员反应距离的计算方法，汽车制动距离的计算方法。7 .教学内容（1）驾驶员特性（2）车辆特性8 .教学方法讲授、讨论、PB1.自学9 .教学评价能够阐述驾驶员视觉的概念、视觉适应和视觉感知。能够利用感知-反应时间进行驾驶员危险驾驶影响因素分析。能够根据车辆动力性能与制动特性分析汽车运动特性和制动距离。对应课程目标3,毕业要求观测点7-1。第三章机动车交通流特性10 教学目标（1）掌握宏观交通流中流量

8、、速度、密度的概念；（2）掌握微观交通流中车头间距、车头时距的定义及相互关系；（3）掌握连续交通流特征和间断交通流特征；(4)掌握道路通行能力与服务水平概念。11 教学重难点重点：(1)宏观交通流中流量、密度、速度三者之间的关系；(2)连续流三要素关系模型与实证分析；(3)信号控制交叉口车头时距特性；(4)道路设施通行能力与服务水平确定方法。难点：(1)宏观交通流调查与参数标定方法；(2)平均车头时距和平均车头间距之间的关系；(3)道路设施基本通行能力确定方法。12 教学内容(1)宏观交通流特征指标(2)微观交通流特征指标(3)道路设施通行能力与服务水平13 教学方法讲授、讨论、PB1、自学1

9、4 教学评价能够掌握宏观交通流中流量-密度-速度三参数之间的关系，可以标定交通流模型参数。能够掌握信号控制交叉口车头时距分布特征。能够熟悉道路通行能力与服务水平的基本概念与计算方法。对应课程目标4、5,毕业要求观测点1-2、6-10第四章行人与非机动车交通流特性1 .教学目标(1)掌握步行交通特性、行人交通特征指标(2)掌握行人交通流量、密度、速度之间的关系及服务水平;(3)掌握非机动车交通特征指标(4)掌握非机动车流量、密度、速度关系(5)掌握非机动车到通行能力与服务水平。2 .教学重难点重点：(1)行人与非机动车的空间通行尺寸要求、行驶速度；(2)行人与非机动车的交通流特征；(3)行人与非

10、机动车通行能力与服务水平。难点：(1)行人与非机动车交通流参数标定；(2)行人与非机动车设施基本通行能力确定方法。3 .教学内容(1)行人交通流特性(2)非机动车交通流特性(3)通行能力与服务水平4 .教学方法讲授、讨论、PB1、自学5 .教学评价能够掌握分析行人与非机动车交通流特性能够标定行人与非机动车交通流模型的特征参数能够掌握计算行人与非机动车通行能力与服务水平的计算方法对应课程目标3、5,毕业要求观测点卜2、7-1o第五章交通流理论6 .教学目标(1)掌握离散型分布、连续型分布及拟合检验方法；(2)掌握排队论原理、WM/1排队系统、M/WN排队系统及应用方法；(3)掌握车流波动理论、交

11、通波的模型建立、车流波动状态及应用方法；(4)掌握跟驰状态车流特征、基本假设及分类、线性跟驰模型及应用方法。7 .教学重难点重点：(1)泊松分布、二项分布、负二项分布；(2)负指数分布、移位负指数分布；(3)卡方检验的使用方法；(4) M/M/1排队系统状态计算方法；(5)车流波的波速与传播方向计算；(6)线性跟驰模型的原理。难点：(1)不同交通调查数据的分布模型选择方法；(2)车流波动模型的应用；(3)线性跟驰模型的稳定性分析8 .教学内容(1)交通特性的统计分布(2)排队理论(3)波动理论(4)跟驰理论概念9 .教学方法讲授、讨论、PB1、自学10 教学评价能够选择正确的概率分布模型来分析

12、交通问题。能够掌握排队论原理并选择正确的模型来分析交通问题。能够利用车流波动理论对拥堵路段上下游交通状态进行定量分析。能够了解跟驰模型在微观交通仿真中的应用方法对应课程目标6,毕业要求观测点1-2。第六章交通网络1教学目标(1)掌握交通网络构成与交通网络特征；(2)掌握道路分级和功能、道路网络结构与衔接关系；(3)掌握公共交通网络功能与分析、城市公共汽电车网络、轨道交通网络；(4)掌握步行与非机动车道路网络分级与设计要求。11 教学重难点重点：(1)交通网络的复合性、异质性、时空动态性、复杂性、非线性、可调性、可靠性;(2)道路分级与功能，公路分级与功能；(3)公交汽电车线网分级与功能；(4)

13、轨道交通网络形态；(5)步行与非机动车网络设计要素。难点：(1)城市道路网与城市公交网衔接关系；(2)城市公交汽电车线网与轨道交通网络衔接关系。12 教学内容(1)交通网络概念(2)道路网络(3)公共交通网络(4)步行与非机动车网络13 教学方法讲授、讨论、CB1自学能够掌握交通网络的特征。能够掌握道路网络结构类型与分级功能。能够掌握公共交通网络的分级与功能。能够掌握慢行交通网络的分级与功能。对应课程目标7、8,毕业要求观测点7-1、10-3。第七章交通需求分析1 .教学目标（1）掌握交通需求与土地利用之间的关系；（2）掌握交通需求数据采集方法；（3）掌握交通需求四阶段分析模型；2 .教学重难

14、点重点：（1）居民出行调查特征数据提取；（2）基于连续型动态数据的出行特征数据提取；（3）四阶段交通需求分析模型。难点（1）居民出行调查数据分析方法；（2）交通方式选择与交通分配模型算法。3 .教学内容（1）交通需求概念（2）数据需求分析数据采集和特征提取（3）交通需求分析模型一一产生、分布、方式划分、分配4 .教学方法讲授、讨论、PB1、自学5 .教学评价能够掌握交通需求与土地利用之间的关系。能够了解交通需求数据的调查、采集方法。能够了解交通需求四阶段模型的基本内容。对应课程目标7、8,毕业要求观测点7-1、10-3。第八章交通规划6 .教学目标（1）掌握交通规划的定义、作用、基本概念；（2）掌握交通规划方案编制的工作流程及基本原则;(3)掌握交通规划基本分析技术。7 .教学重难点重点：(1)城市规划体系与交通规划体系对应关系；(2)交通规划方案编制工作流程及数据采集要求；(3)交通规划编制技术流程、现状分析、方案测试与评价方法。难点：(1)交通发展态势分析与发展战略、目标的确定方法。8 .教学内