《交通流理论》课程教学大纲

交通流理论基础课程设计
一、课程目标
本课程旨在让学生了解交通流的基本概念、理论和应用，并能够掌
握交通流的分析、计算和预测方法，为其未来从事交通规划、交通工程、交通管理等相关领域的工作打下基础。

二、教学大纲
1. 交通流的定义和基本概念
•交通流的定义和特征
•基本交通流参数的概念和计算方法
•基于交通流参数的分类和描述方法
2. 交通流的分析和计算方法
•交通流理论中的流量、密度、速度之间的关系
•基本的交通流计算方法：点速度法、瞬时流量图法、时空图法、多元线性回归法等
•实际交通流分析中的数据收集和处理方法
3. 交通流的控制和管理
•交通流控制的基本原理和方法：信号灯控制、交叉口设计、导向标志等
•交通流管理的基本任务和方法：交通规划、交通安全、环保等
1。

《交通工程学》课程教学大纲课程编号：TJ061580 参考学时：32 参考学分：2一、课程的性质、目的和意义《交通工程学》适用于土木工程专业交通土建方向，四年学制，是学生的必修课，学时数为24。

通过讲述交通工程学的基本理论、交通调查、道路通行能力、交通管理与控制以及停车设施规划等内容，使学生系统、全面地掌握交通工程的基本知识、理论、概念和方法，为学生以后深入学习研究交通工程及从事交通工程实际工作奠定基础。

二、教学内容、教学要求及教学方法第一部分绪论1. 教学内容交通工程学的定义、内容、发展概况、我国交通工程学的发展2．教学基本要求明确交通工程学的研究内容与方法，使学生在理解交通工程定义的基础上，认识其作用与任务第二部分人和车辆的交通特性1. 教学内容驾驶员、行人、乘客、车辆的交通特性2．教学基本要求人是交通系统中的主要部分，除了行人和自行车交通外，其它客货运输均由驾驶员来完成。

因此，在讨论人的交通特性时，重点讨论驾驶员的感觉、知觉、视觉、反应、注意、疲劳等特性。

根据目前研究水平，尽量给予定量分析并说明这些特性与交通工程学的密切关系，同时讲述乘客、行人的交通特性以及车辆、道路的交通特性。

3．重点与难点重点：驾驶员的交通特性第三部分交通量1. 教学内容交通量的分布特性，统计交通量的方法，交通量调查，交通量资料的应用2．教学基本要求交通量是交通流特性参数之一，必须掌握其概念以及时间、空间分布特性，掌握交通量的调查方法以及数据的分析与应用，交通量的换算方法等。

3．重点与难点重点：交通量的分布特性，统计交通量的方法难点：交通量调查，交通量资料的应用第四部分车速调查1. 教学内容车速，，地点车速调查，行使车速及区间车速的调查，车速资料的调查，车速资料的整理2．教学基本要求行车速度既是道路规划设计中的一项重要控制指标，又是车辆运营效率的一项评价指标。

了解和掌握地点车速及区间车速的特性、调查方法及其变化规律是正确进行道路网规划、设计、运营、管理的基础。

交通流理论基础教学设计1. 前言随着城市化进程的加速，人们对于交通管理的高效性和合理性的要求越来越高。

而交通流理论是现代交通管理的重要理论基础，它对于交通管理的运作与规划都有着重要意义。

因此，加强交通流理论教学，对于提高学生交通管理能力、满足社会高质量人才需求具有重要意义。

本文将会从教学设计角度来探讨如何加强交通流理论基础教学。

2. 学习目标•了解交通流量、速度、密度等基本概念；•掌握交通流特性及其表现形式；•了解常见的交通拥堵现象的产生机理；•了解改善城市交通流量，降低城市交通拥堵的对策和方法。

3. 教学方法本课程以理论讲授为主，辅以实例分析和案例分析。

3.1 PBL教学法PBL即Problem-based Learning，是以问题为导向的、以解决实际问题为目的的教学法。

此法以学生的问题为中心，围绕实际问题来进行教学、学习和评估。

交通流理论的应用较为广泛，教学中应该突出问题解决能力的培养。

3.2 课堂案例分析法课堂案例分析法是一种集中表达信念、分享观点、阐明知识的有效教学方法。

通过解决实物中遇到的问题，让学生们深入领悟交通问题处理流程，形成分析和解决问题的思路和方法。

4. 教学内容4.1 交通流基础概念•交通流量、速度、密度等基本概念；•交通流特性及其表现形式。

4.2 交通拥堵的机理与影响因素•交通压力分析与研究；•设施、车辆、人员等元素之间的关系；•周期性“堵点”与多样化拥挤状况的识别与判断。

4.3 交通管理对策•改善城市交通流量、降低城市交通拥堵的对策和方法；•交通管理技术及其工具。

5. 评估方法本课程综合考核采用闭卷考试和课程设计的方式。

5.1 闭卷考试随堂进行的单元测试，最终的期末考试成绩，主要是针对学生掌握的基本知识点和提高学生突发问题思维转化能力。

5.2 课程设计针对一个案例进行系统的分析与解决，加强学生综合考虑问题的能力，同时能够从实际角度来检测学生知识掌握情况。

6. 结语本课程应以学生为主体，以问题为导向，加强案例教学，采用多种评估方式，通过引导学生思维，正确解决交通流量问题，提高学生交通管理的能力，并为社会培养高质量的交通管理人才做出贡献。

交通运输学教学大纲一、课程简介本课程旨在全面介绍交通运输学的相关理论、方法和实践，帮助学生深入了解交通运输领域的基本知识和技能，为未来从事交通运输行业的学生提供必要的理论支持和实践指导。

二、课程目标1. 掌握交通运输学基本概念和相关理论体系；2. 熟悉交通运输规划、管理、运营等方面的基本知识；3. 能够运用所学知识解决实际交通运输问题；4. 培养学生的团队合作能力和创新意识。

三、课程内容1. 交通运输学概论- 交通运输发展历程- 交通运输学学科体系和研究方法2. 交通规划与管理- 交通规划原理与方法- 交通管理的基本概念与实践3. 陆路运输与城市交通- 公路运输管理与规划- 城市交通拥堵与疏导4. 铁路运输与轨道交通- 铁路运输系统的组成与管理- 轨道交通技术与发展趋势5. 水路运输与港口物流- 水路运输网络规划与建设- 港口物流管理与运营6. 航空运输与空中交通- 航空运输产业结构与发展- 空中交通管制与安全保障7. 交通运输新技术与创新- 智能交通系统- 交通运输数字化转型四、教学安排1. 理论课程教学：授课、讨论、案例分析等形式2. 实践课程教学：实地考察、实验操作、模拟演练等方式3. 学生项目：小组研究、论文撰写、答辩等形式五、考核方式1. 平时表现（出勤率、作业完成情况等）占总成绩的30%2. 课堂考试（期中考试、期末考试）占总成绩的40%3. 学期项目（论文、实践报告等）占总成绩的30%六、教学团队本课程由一支经验丰富、专业素质过硬的教师团队授课，他们将结合自身的学术研究和实践经验，为学生提供优质的教育教学服务。

七、教材及参考书目1. 主教材：《交通运输学导论》2. 参考书目：- 《交通规划与管理》- 《城市交通规划与设计》- 《现代物流学》八、其他说明本大纲仅供参考，具体教学内容和安排以实际课程教学计划为准，教师有权根据实际情况进行适当调整。

祝学生们在本课程学习中取得优异成绩！。

第一章绪论交通流理论是研究交通流随时间和空间变化规律的模型和方法体系。

多年来，交通流理论在交通运输工程的许多领域，如交通规划、交通控制、道路与交通工程设施设计等都被广泛地应用着，应该说交通流理论是这些研究领域的基础理论。

近些年来，尤其是随着智能运输系统的蓬勃发展，交通流理论所涉及的范围和内容在不断地发展和变化，如控制理论、人工智能等新兴科学的思想、方法和理论已经用于解决交通运输研究中遇到的复杂问题，又如随着计算机技术的发展，模拟技术和方法越来越多地被用来描述和分析交通运输工程的某些过程或现象。

第一节交通流理论的沿革交通流理论的发展与道路交通运输业的发展和科学技术的发展密切相关，在交通运输业发展的不同时期和科学技术发展的不同阶段，对交通流理论的需求和研究能力都不同，因此产生了交通流理论的不同发展阶段。

按照时间顺序，交通流理论可以划分为三个阶段。

创始阶段此阶段被界定为20世纪30年代至第二次世界大战结束。

在此期间，由于发达国家汽车工业和道路建设的发展，需要摸索道路交通的基本规律，以便对其进行科学管理，道路交通产生了对交通流理论的初步需求，需要有人对其进行研究。

此阶段的代表人物为格林希尔治（Bruce D.Greenshields）, 其代表性成果是用概率论和数理统计的方法建立数学模型，用以描述交通流量和速度的关系，并对交叉口交通状态进行调查。

正是由于其奠基性工作，人们常常称格林希尔治为交通流理论的鼻祖。

快速发展阶段此阶段被界定为第二次世界大战结束至20 世纪50 年代末。

在这一阶段，发达国家的公路和城市道路里程迅猛增长，汽车拥有量大幅度上升，此时交通规划和交通控制已经提到日程。

如何科学地进行交通规划和控制，需要交通流理论提供支持。

此阶段的特点是交通流理论获得高速发展，并产生了多个分支和学术上的多个代表人物。

学术分支包括：车辆跟驰（car following ）理论、基于流体力学的交通波理论（traffic wave theory）和排队理论（queuing theory）等。

第四章交通流理论交通流理论（TrafficFlowTheory）是研究交通流随时间和空间变化规律的模型和方法体系，被广泛应用于交通系统规划与控制的各个方面。

第一节交通流理论的发展历程在本节中，我们一起回顾交通流理论的发展历程。

交通流理论的兴起大致在20世纪30年代，在20世纪50年代到60年代经历了繁荣和快速发展，70年代以后，主要是对既有理论的发展完善和应用拓展。

一、交通流理论的萌芽期萌芽期从20世纪30年代到第二次世界大战结束。

由于发达国家汽车使用和道路建设的发展，需要探索道路交通流的基本规律，产生了研究交通流理论的初步需求。

Adams在1936发表的论文中将概率论用于描述道路交通流，格林息尔治（Greenshields）在1935年开创性提出了流量和速度关系式（也就是格林息尔治关系），并调查了交叉口的交通状态。

二、交通流理论的繁荣期繁荣期从第二次世界大战结束到20世纪50年代末。

汽车使用显着增长和道路交通系统建设加快，应用层面对交通特性和交通流理论的研究提出了急切需求。

此阶段是交通流理论最为辉煌的时期，经典交通流理论和模型几乎全部出自这一时期。

交通流理论中的经典方法、理论和模型相继涌现，如车辆跟驰（Car-following）模型、车流波动（KinematicWave）理论和排队论（QueuingTheory）。

这一时期群星闪耀，许多在自然科学其他领域中的大师级人物（如数学家、物理学家、力学家、经济学家）都投入到交通流理论的研究中，其中不乏诺贝尔奖金的获得者，如1977年的诺贝尔化学奖获得者伊利亚?普列高津（IlyaPrigogine）。

着名人物有赫曼（Herman）、鲁切尔（Reuschel）、沃德卢普（Wardrop）、派普斯（Pipes）、莱特希尔（Lighthill）、惠特汉（Whitham）、纽维尔（Newell）、盖热斯（Gazis）、韦伯斯特（Webster）、伊迪（Edie）、福特（Foote）和钱德勒（Chandler）。

道路交通控制技术教案(教学大纲)第一章：绪论1.1 道路交通控制技术的背景和意义介绍道路交通控制技术的发展背景和在我国的应用现状阐述道路交通控制技术在保障交通安全、提高道路通行能力、缓解交通拥堵等方面的意义1.2 道路交通控制技术的基本概念解释道路交通控制技术的定义介绍道路交通控制技术的主要目标和任务1.3 道路交通控制技术的发展历程和趋势回顾道路交通控制技术的发展历程分析当前道路交通控制技术的发展趋势第二章：交通控制基础理论2.1 交通流理论介绍交通流的定义和基本特性阐述交通流的运行规律和模拟方法2.2 交通控制基本原理讲解交通控制的基本原理和方法分析交通控制的目标和效果2.3 交通控制策略介绍常用的交通控制策略及其适用场景分析各种交通控制策略的优缺点第三章：交通信号控制3.1 信号控制基础讲解信号控制的基本概念和分类介绍信号控制设备及其工作原理3.2 信号控制算法阐述信号控制算法的原理和方法分析各种信号控制算法的特点和应用3.3 信号控制系统设计介绍信号控制系统的组成和设计原则讲解信号控制系统的实施步骤和注意事项第四章：交通组织与协调4.1 交通组织概述介绍交通组织的定义和目的阐述交通组织的基本原则和方法4.2 道路交通拥堵缓解措施分析道路交通拥堵的原因和特点介绍缓解道路交通拥堵的措施和方法4.3 特殊交通事件处理讲解特殊交通事件的分类和处理原则阐述特殊交通事件的应急预案和应对措施第五章：智能交通系统与先进交通控制技术5.1 智能交通系统概述介绍智能交通系统的定义、结构和功能阐述智能交通系统的发展现状和趋势5.2 先进交通控制技术讲解先进交通控制技术的基本概念和分类介绍先进交通控制技术的应用和前景5.3 道路交通控制技术的发展方向分析道路交通控制技术面临的问题和挑战阐述道路交通控制技术的发展方向和策略第六章：交通控制系统硬件与软件6.1 交通控制系统硬件介绍交通控制系统中硬件设备的组成及其功能讲解不同类型交通控制硬件的特点与应用6.2 交通控制系统软件阐述交通控制系统软件的分类与功能分析交通控制系统软件的设计与开发要点6.3 硬件与软件的集成与优化讲解硬件与软件集成的意义与方法探讨硬件与软件优化对交通控制系统的效果提升第七章：交通控制系统的实施与评估7.1 交通控制系统实施流程介绍交通控制系统从规划到实施的整体流程阐述实施过程中各个环节的关键要点7.2 交通控制系统的评估与优化讲解交通控制系统评估的目的与方法探讨如何根据评估结果对交通控制系统进行优化7.3 案例分析分析国内外成功实施的交通控制系统案例总结案例中的成功经验与启示第八章：交通控制技术在城市交通中的应用8.1 城市道路交通控制阐述城市道路交通控制的目标与方法分析城市道路交通控制技术的应用与效果8.2 城市公共交通控制介绍城市公共交通控制的基本概念与方法讲解城市公共交通控制技术的应用案例8.3 城市交通一体化控制阐述城市交通一体化控制的意义与目标分析城市交通一体化控制技术的应用与前景第九章：交通控制技术在高速公路交通中的应用9.1 高速公路交通控制概述介绍高速公路交通控制的特点与需求阐述高速公路交通控制的目标与方法9.2 高速公路交通控制技术讲解高速公路交通控制技术的基本原理与方法分析高速公路交通控制技术的应用案例9.3 高速公路交通控制系统的优化探讨如何对高速公路交通控制系统进行优化分析优化措施在提高高速公路交通效率方面的作用第十章：交通控制技术在特殊场景中的应用10.1 大型活动交通控制介绍大型活动交通控制的特点与挑战阐述大型活动交通控制技术的方法与实施10.2 突发事件交通控制分析突发事件对交通控制的影响与挑战讲解突发事件交通控制技术的方法与措施10.3 交通控制技术在其他场景中的应用探讨交通控制技术在校园、工业园区等场景中的应用总结这些应用场景中的成功经验与启示第十一章：交通安全管理与交通控制技术11.1 交通安全管理的重要性强调交通安全管理在道路交通系统中的核心作用分析交通安全管理对交通控制技术的支持与需求11.2 交通安全管理策略介绍交通安全管理的策略和方法分析这些策略在实际交通管理中的应用和效果11.3 交通安全管理与交通控制技术的融合探讨如何将交通安全管理与交通控制技术相结合分析融合后的交通安全管理系统的优势和效能第十二章：道路交通控制技术的法律与伦理问题12.1 道路交通控制技术的法律框架介绍与道路交通控制技术相关的法律法规分析法律框架对道路交通控制技术的影响和指导作用12.2 道路交通控制技术的伦理问题讨论道路交通控制技术在伦理层面的问题阐述如何在交通控制中平衡效率与公平12.3 案例分析与法律伦理讨论分析具体案例中法律与伦理问题的处理方式引导学员进行相关的法律伦理讨论，提高其法律意识和伦理判断能力第十三章：国际道路交通控制技术的发展与应用13.1 国际道路交通控制技术发展概况分析国际上道路交通控制技术的发展趋势介绍国际上先进的交通控制技术及其应用13.2 跨国交通控制技术合作讨论国际间在交通控制技术领域的合作与交流分析跨国合作对道路交通控制技术发展的促进作用13.3 国际案例研究分析国际上成功实施的交通控制技术案例从中提取可供我国借鉴的经验和技术第十四章：未来道路交通控制技术的发展趋势14.1 新技术和新兴技术对交通控制的影响探讨新兴技术如自动驾驶、大数据等对交通控制的影响分析这些技术如何改变现有的交通控制模式14.2 智能交通系统的发展介绍智能交通系统的未来发展趋势讨论如何利用智能交通系统提升道路交通控制效率14.3 未来道路交通控制技术的挑战与机遇分析未来道路交通控制技术面临的挑战探讨如何抓住机遇，推动道路交通控制技术的发展第十五章：总结与展望15.1 道路交通控制技术的重要性强调道路交通控制技术在现代交通系统中的重要性总结道路交通控制技术对交通安全、效率和可持续性的贡献15.2 教学回顾与总结回顾整个学期的教学内容和重点帮助学员对道路交通控制技术形成全面的认识15.3 展望未来预测道路交通控制技术未来的发展方向激发学员对道路交通控制技术未来发展的兴趣和热情重点和难点解析本文主要介绍了道路交通控制技术的相关内容，涵盖了交通控制基础理论、交通信号控制、交通组织与协调、智能交通系统与先进交通控制技术等多个方面。

《道路交通控制》教学大纲编制说明《道路交通控制》课程是按照交通管理工程专业本科培养方案要求开设。

该课程主要讲授道路交通控制概述、交叉口优先规则控制的原理及方法、交叉口交通信号控制原理及方法、交叉口交通控制方案评价指标、交通控制系统的控制原理及系统构成、高速公路交通控制的主要方法、交通控制系统的建立等内容。

通过本课程学习，力求使学生全面掌握道路交通控制理论的相关内容，并切实掌握道路交通控制理论在实际工作中的应用方法。

《道路交通控制》课程主要采用多媒体教学、实例分析、课堂讨论、实验教学等多样化的教学手段和方法，注重理论联系实际，突出公安特色。

《道路交通控制》教学大纲是本课程开展教学活动的基本依据。

在课程组集体讨论后，由翟润平、周彤梅、刘广平起草完成。

于2015年4月30日由交通管理工程系学术委员会审定。

一、课程名称：《道路交通控制》二、课程性质：专业课三、授课对象：交通管理工程专业本科学生。

四、总学时数：54，其中讲授48学时，实验6学时。

五、教学内容：第一章绪论教学目的和要求：通过本章内容的学习,使学生了解道路交通控制的历史与发展现状，掌握道路交通控制的目的，掌握道路交通控制的各种分类形式，熟悉交通控制的理论基础。

重点与难点：道路交通控制的目的及分类。

学时数：3主要内容：第一节交通控制概述一、道路交通控制的目的二、交通控制的主要研究内容三、交通控制的历史与发展（一）信号控制设备的历史与发展（二）信号控制系统的历史与发展第二节交通控制的分类一、按控制类别划分（一）以交通限制为主的控制（二）以交通信号为主的控制（三）以传递交通情报信息为主的控制二、按控制范围划分（一）单点控制1.单点控制的概念2.单点控制的控制参数（二）干线控制1.干线控制的概念2.干线控制的控制参数（三）区域控制1.区域控制的概念2.区域控制的控制目标三、按控制方式划分（一）单点定时控制1.单方案定时控制2.多方案定时控制（二）单点感应控制1.半感应控制2.全感应控制（三）干线无电缆协调控制（四）干线有电缆协调控制（五）区域定时协调控制（六）区域自适应协调控制四、按信号配时生成的技术划分（一）人工优化技术（二）脱机优化技术（三）联机优化技术第三节交通控制的相关技术一、检测技术二、通信技术三、计算机技术四、控制技术第四节交通控制的理论基础一、交通流理论二、自动控制理论（一）经典控制理论（二）现代控制理论第二章交叉口优先规则控制教学目的和要求：通过本章内容的学习,使学生掌握交叉口优先规则控制理论的主要内容，掌握交叉口优先规则控制方式的运行特性，掌握影响优先规则控制交叉口运行状态的主要参数及其确定方法。