《交通工程學》教學模式研究

摘要：結合多年《交通工程學》的教學經驗，探討《交通工程學》理論和實踐相結合的教學方法，說明理論與實踐的相關性，用理論指導實踐，用實踐驗證理論，有利于調度學生的學習主動性，進而培養學生的創新能力和動手能力。

關鍵詞：本科教育交通工程教學方法

《交通工程學》是以道路交通為主體，從交通規劃、設計、管理、交通環境等方面系統地討論影響交通安全、交通通暢性和效率性的交通參與者、交通設施以及交通工具等要素間的定量 和定性關系、基礎理論和方法，還包括伴隨著高新技術進步而產生的先進交通科技及其理論。課程涉及的交通流基本特性、交通調查的一般方法、交通流理論、通行能力的計算方法、交通管理與控制和交通環境等知識內容。

這門課程這是一個專業基礎課，在教學大綱中排在專業課程學習的第一學期，系統地介紹交通工程的基礎知識和基礎理論。該課程與我們的生活密切相互，所講述的主要內容在生活中都能接觸到，因此課程的講授可以與實踐相結合，安排交通調查實踐課，并與主要內容的講授結合在一起。

一、《交通工程學》課程的性質、目的與研究內容

《交通工程學》課程的性質與目的：講述交通工程的全貌，包括：交通工程的基本概念、基本理論、基本方法和應用技術，為進一步進入相關的專業課程奠定基礎。通過這門課的學習，可以使學生建立交通工程的基本概念：掌握由人、交通設施、交通工具共同構成的交通系統的基本特征調查、分析方法，交通模型構建基本理論與方法，交通規劃基本理論與方法，交通設計基本理論與方法，交通系統控制、管理基本理論與方法，交通系統評價基本理論與方法，以及智能交通系統等新交通科技相關的新交通工程理論和技術概述等。試圖培養學生了解交通工程基本知識，掌握交通工程基本技能，使其具有從事交通工程學研究和實際工作的基本能力。

《交通工程學》的研究內容有以下幾方面：（1）交通流基本特征，包含：交通量、速度、交通密度的基本概念和分布特性，交通量、速度、交通密度三者的關系；（2）交通調查與分析，包含：交通量、速度、交通密度、車頭時距、行車延誤等參數的調查方法、調查內容及調查數據的處理和應用；（3）交通流理論，包含：交通流的統計分布理論、排隊論在交通工程中的應用、跟馳理論、流體力學模擬理論和交通波理論；（4）道路通行能力，包含：通行能力和服務水平的基本概念、道路路段、平面交叉口和高速公路通行能力的計算以及提高道路通行能力的手段和途徑；（5）交通控制與管理，包含：交通控制與管理的基本概念、交通法制、交通標志標線、交通控制信號設計以及高速公路交通管制；（6）路網及停車場規劃，包含：道路網規劃的基本概念、要求和規劃方法，停車場規劃的基本概念、方法及停車場規劃設計；（7）交通環境保護，包含：交通環境保護的基本概念、汽車尾氣污染及其控制方法、交通噪聲評價標準及其控制方法。

二、《交通工程學》中的實踐環節

1.路段交通流量調查。可采用人工觀測：在指定日期和時間內，以小時為單位（特別需要時可以小于1h為單位）用人工觀測并記錄通過觀測點所處道路車道、人行道、人行橫道橫斷面的交通流量調查對象的數量。也可用手動機械計數或手動電子計數方法。調查時應分車型、分方向、分車道進行調查，調查時間通常選擇上下班高峰時間，調查統計的時間一般取每5min統計一次。

2.區間車速調查。在調查路段的起終點設置觀測點，觀測人員記錄通過觀測點的車輛類型、牌照號碼（后3位數字）、各輛車的到達時間。測完后，將兩處的車型及牌照號碼進行對照，選出相同的牌照號碼，計算通過起終點斷面的時間差即為行程時間，路段距離除以行程時間，得到行程車速。起終點斷面各配2名觀測員，1名觀測車型、牌照號碼及經過本斷面的時間，另1名記錄，觀測時只需要配備秒表即可。

3.路段通行能力調查。一條車道的通行能力主要決定于車頭時距，可以通過車頭時距的觀測，進而推算出路段通行能力。調查地點應選在平直路段而且不受交叉口停車、加減速、車輛換道及行人過街等的影響。調查的車流應是連續行駛的車隊，當車隊中混有各種車型時，應分別調查各種車型的車頭時距。由于車頭時距與行駛車速關系極大，因此在觀測車頭時距的同時要測量被測車輛的地點車速。

用人工測定，由兩人配合進行，先在測量地點預先做好前后相距15～20m的兩個斷面的標志。一人用秒表讀連續車流中的首車經過此兩斷面的時間以求得該車隊的地點車速。然后，連續讀其余各車輛經過第二斷面的時間和車型，另一人專門負責記錄。

4.交叉口延誤調查。牌照法是行程時間法的一種，它是通過測記一定車輛的牌照號碼、特征和通過引道延誤調查段兩端的時刻，進而獲得引道實際耗時的方法。引道實際耗時減去引道自由行駛時間，即為引道延誤。引道自由行駛時間通常也采用牌照法調查，但如果根據以往資料，已知入口引道自由行駛車速，則利用引道延誤長度便可計算出引道自由行駛時間。特別是在做前后對比調查時，若假定引道自由行駛時間不變，則前后兩次調查都可不必測定引道自由行駛時間，只要用交通設施改善前的平均引道時間減去改善后的平均引道時間即可得到交通設施改善所降低的引道延誤值。

觀測時，一般將交叉口入口引道停車線作為出口斷面，記為斷面Ⅱ，斷面Ⅰ為入口斷面，位于引道上游，斷面Ⅱ和斷面Ⅰ之間的距離應大于引道延誤段長度。實際觀測之前，引道延誤段的長度不易準確確定，應參照以往的入口引道最大排隊長度來確定斷面Ⅱ的位置。斷面Ⅱ和斷面Ⅰ之間的距離盡量選長些，一般在80～200m范圍內。若一旦在調查過程中發現車輛排隊超過了斷面Ⅰ的位置，應及時予以調整，并將調整前后的調查資料分開整理。

三、課堂教學與實踐教學相結合

課堂講授的是課本上的理論知識，理論知識如果不加以應用，容易忘卻，而且理解不深刻；實踐教學接觸的是生活中的實際情況，但如果理論學習得不扎實，實踐過程中就會出現操作錯誤，致使調查結果錯誤、數據不能使用。可見理論教學和實踐教學是相輔相成的，《交通工程學》的教學應將理論知識與實際情況結合起來，即將實踐教學的內容引入到課堂上來，理論知識又指導實踐教學，理論與實踐相互應證。