发布时间：2023-10-13 16:08:15
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的道路交通工程系统分析方法样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
1交通工程的概念及特点
1.1交通工程的概念 交通工程就是把人、车、路、环境及能源等与交通有关的几个方面综合在道路交通这一统一体中进行研究,以寻求道路通行能力最大、交通事故最少、运行速度最快、运输费用最省、环境影响最小、能源消耗最低的交通系统规划、建设与管理方案,从而达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及低公害的目的工程建设。
1.2交通工程的特点
1.2.1规模合理性。交通工程是关系到社会进步和经济发展的重要的工程设施,交通状况的好坏直接关系到人们生活水平的质量,因此交通工程具有建设规模合理性的特征,只有具有了建设规模科学合理的设计以后,才能使建设出来的交通符合社会的发展。
1.2.2 系统性。公路工程交通设施标准体系涉及的范围很大,交通是全人类共同使用的公共资源,交通的建设程度关系到人们的生活质量,可以说交通工程是一个关系到多个社会层次的系统工程,它具有较强的系统性,只有把社会的各个系统调动起来才能实现交通工程的最终目的。
1.2.3 配套性。配套性主要是指交通工程系统的标准,除了在本系统内相互配套以外,还须与公路沿线设施的其他标准配套,如监控、通信、收费等系统与管理机构、房建设计等标准的配套,已有系统功能的发挥。
2我国交通工程的现状
2.1 交通流理论研究
交通流理论是用物理与数学的定理、方法,定量地描述交通流特性,是交通工程学的基础理论之一,对道路交通系统的规划、设计、管理具有指导作用。国内对交通流理论的研究,没有从纯数学、物理学 角度入手,而是结合具体交通 问题开展工作,取得 了一些成果。
东南大学用穿插理论研究环形交叉路口的通行能力。同济大学用冲突点法研究十字路一口的通行能力。交通部公路研究所结合路口信号控制,建立了交通平滑离散模型。北京工业大学在研究灯管路口通行能力的过程中,研究了路口直行车队的车辆跟驰模型、路口自行车行驶状态的流体力学模型与通行能力计算公式。近年来,研究了高速公路交通流特性,开发了高速公路交通仿真程序。
2.2交通规划理论与方法的研究
交通规划是研究在一定土地使用条件下的交通需求与交通供应的平衡关系。我国过去编制交通规划,实际上是拟定道路网规划,且以定性分析为主。自引进 了交通工程学以后,编制交通规划,名符其实的是拟定包括场站在 内的各种交通方式的综合交通规划,且以大量占有数据的定量分析 为主。自80年代初开始,应用美国50年代提出的UTPS,先后对天津、徐州、上海、北京等30多个城市进行了大规模居民出行调查,编制交通规划方案。在这个过程中,各地根据实际情况,对模型做某些修改、
标定参数、编写计算程序。值得一提的是东南大学对非平衡交通分配模型做了有益的改进,并提出了动态多通路交通分配模型。北京工业大学对交通预测提出多角度预测理论与方法,提高了中、长期预测的可信度。
与此同时,北京工业大学开辟了交通枢纽规划新领域,提出了客运枢纽规划原理与选址方法 货运枢纽规划原理与选址方法。西安公路学院提出了用总量控制法编制公路网规划。
2.3道路交通系统安全理论研究
交通安全是涉及人身生命和国民经济损失的重要问题,一直受到各部门的重视。北京工业大学交通工程专业,自1979年成立以来,把道路交通安全做为自己恒定的研究方向。多年来,他们以人的因素为主体,综合分析影响交通安全的道路条件,用路者的条件,车辆条件和交通环境等诸多因素,揭示了一些产生交通事故的机理和规律。所见到的成果有 交通安全灰色评价方法道路交通安全模糊综合评价方法 道路交通事故成因分析城市道路交通事故的特性研究危险路段的判定与改善交通工程心理学多角度预测交通事故的方法等。
2.4交通系统分析与交通管理技术
在交通管理的实践中,逐步形成了使交通渠化、交通 管理需双向控制的思想,并明确提出交通综合治理的口号。渠化是变无序交通为有序交通的一种技术双向控制是指在最大限度地发挥现有交通设施的功能的同时,兼控交通需求,否则交通管理无法奏效交通综合治理是指运用系统工程、交通工程的理论科学地治理交通。在这种思想的指导下,做了如下工作。
2.4.1 自1979年起,在全国公路上建立 了11 262个间隙式交通调查点和183个连续式交通调查站。系统地观测公路交通量、车速、交通组成等数据。在上海、北京、哈尔滨、福州几个城市盯街道上建立交通观测站,监测城市道路的交通变化规律。
2.4.2 制定了道路交通标志标线规范修订了道路交通管理条例。
2.4.3 在大中城市和高速公路上,广泛应用标志、标线等交通管理技术。北京、深圳等城市采用了交通 区域控制。
2.4.4 北京、深圳等城市采用了交通区域控制。
2.4.5 在交通管理部门,推广了计算机交通事故管理系统。
2.5 交通设施设计理论与方法
道路是最主要的交通设施,如何使道路符合行车规律,如何使道路 满足用路者的旅行需求,如何使道路勘测设计自动化,一向是广大道路交通工程人员追求的目标。
“ 七五 ” 期间,国家做为重点攻关课题研究了公路设计CAD,取得了一批成果。目前,交通部公路勘察设计院和 部分省市交通设计院,以及有关院校都有公路设CAD软件,可用计算机从事道路设计。
在设计理论方面,北京工业大学提出了道路线形设计新理论。旧理论以满足汽车行驶要求为出发点,静止地分析 问题,孤立地设计新理论是以满足用路者的出行需求为出发点,动态的分析问题,强调协调设计。
3交通工程的管理措施
3.1 利用科技手段促进公路养护管理现代化
首先,通过功能强大的软件,使数据管理便捷高效,为公路养护和运营提供大量、及时、准确的数据信息,为公路交通的发展提供了有效依据。其次,通过高科技手段,实现人工检测向自动化检测发展,使公路质量的检测、评估分析更加快捷、准确。另外,学习使用国外高等级公路养护适用新技术,延长公路使用寿命,实现公路交通可持续发展的目标。
3.2建设专业化的养护队伍,加强监管力度
为了社会主义市场经济要求,公路养护管理养护工程要建立竞争机制,要求养护人员要有竞争意识,具备全方位养护能力,建立一支训练有素???机械配套、安全措施完备的专业化养护队伍。加强政府对公路行业的监管力度。政府要快组织制定相应的运营高等级公路的养护技术标准、操作规程和规范,养护作业实行社会监理、政府监督。
3.3建立完善的交通工程监督制度
不断的更新交通工程管理的理念。要使新的管理方式更加有效,可以很好的适应市场经济的发展,使其工作方式和办事程序改变,增强各个环节的连接。充分利用现有的管理经验及信息技术的互动,将交通工程市场监督好,提高其管理水平。
关键词：南水北调 西线工程 虚拟 仿真
1 背景
南水北调西线工程规划从长江上游大渡河、雅砻江、通天河上筑坝建水库，采用隧洞穿过巴颜喀拉山，向黄河上游补水，以补充黄河水资源不足，是解决我国西北地区干旱缺水问题的重大战略措施。同时，南水北调西线工程和东、中线工程共同组成一个有机整体，在一定条件和时间内，三条线可相互补充，尤其可通过适当调整黄河水量分配，使南水北调工程与北方东、中、西部水资源相互补偿，共同实现我国的水资源优化配置， 保证本世纪中叶我国人口高峰时国民经济和人民生活用水安全。
南水北调西线工程大规模的跨流域调水改变了原有水资源的时间、空间分布状况，相应地引起了调水区、受水区的自然环境、生态环境和社会经济发展的变化，并产生诸多有利的和不利的影响；同时，在施工和运行调度管理等方面，西线又是一个复杂、庞大、艰巨的系统工程，存在着许多世界性的难题。如：如何正确评价南水北调西线工程调水后对促进受水区社会经济发展以及生态环境改善的作用、对调水区可能引起的自然环境和生态环境变化？如何评价西线调水对黄河水资源的补偿作用？如何分析不同调水量的供水目标和供水范围？如何优化确定合适的坝高与洞线长度？如何研究远景规划中的后续水源的战略性问题？等等，对工程的规划决策及工程建成后的运行管理都有着重要意义。未雨绸缪，必须认真研究这些问题。
为解决南水北调西线工程实施中的一些世界性难题，通过全数字化数据平台的构建和数字仿真技术的应用，建立全新的数字化研究环境和虚拟调水工程环境，依靠大尺度、高精度情景数字模拟研究和实际验证，构建复杂系统优化决策模型，为回答西线调水中涉及国民经济建设和生态环境建设的重大战略问题以及工程的可行性和科学性问题提供工作平台。
2 目的
南水北调西线工程虚拟仿真及应用研究的目的：为解决南水北调西线工程实施中的一些世界性难题，集成全数字摄影测量、遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机辅助设计、数字三维仿真和多源空间数据无缝集成(Seamless Integration of Multi-source Spatial Data)等高新技术，建设南水北调西线工程勘测设计一体化数字集成平台和虚拟环境，完成多比例尺、多数据类型资料的数字集成，以功能强大的系统软件与模型为支撑，为相关科学家、工程规划设计人员高效的工作提供详实灵活便捷的数字流域研究环境，通过对南水北调西线工程调水区、输水沿线、受水区和后备水源区的数字仿真手段，对调水工程的可行性、有效性及存在的可能方案进一步予以综合分析与论证。可在调水线路沿线依据其地形、地震、工程地质等条件，对不同调水实施方案的投资规模、工程实施条件进行比选，并初步估计其生态环境影响；依据调水前提对受水区社会、经济与生态环境效益做出分析，提出客水分配与利用的优化模式；通过对后备水源区的相关研究，探讨后续扩大调水的可行性及其影响。为水资源跨流域配置方案的优化选择提供全新的高技术支撑工具，加快南水北调西线工程的准备，为规划决策及工程实施提供科学依据。
3 南水北调西线工程虚拟仿真及应用研究主要内容
研究内容主要包括两个方面，第一个方面，针对南水北调西线工程研究多信息源集成的数字平台和虚拟仿真的关键技术，构建一个涵盖调水区、输水沿线、受水区的数字平台和虚拟仿真系统；第二方面，在数字平台和虚拟仿真系统的支持下，对西线调水工程中的不同调水量、供水目标、外调水和内地水分配利用、输水路线以及对生态环境影响等问题进行系统分析和优化研究。
3.1 南水北调西线数字集成系统研究
研究如何以南水北调西线（含后备水源区）跨流域调水工程规划勘测设计准备工作为需求背景，在调水线路区、受水区、水源区构建一体化的数字集成平台，提供数字仿真研究数据基础。主要内容包括：
3.1.l 空间数据库设计及关键技术研究——1)数字化集成平台设计、数据标准规范制定、数据字典和表结构设计。研究数据库应包含的内容、数据项、涵盖范围、组织策略等；2) 海量多数据源、多类型、多要素、多尺度、多时相空间数据库管理系统的研究。在以往工作积累的基础上根据本项目的要求，完善大型空间数据库管理系统，使之能够管理图形数据、影像数据、三维高程数据和属性数据等多类型数据，探讨数据库多源数据逻辑一致性协调与管理方法。完善系统安全管理设计，最大限度地实现空间数据库系统与虚拟现实系统、计算机辅助设计系统的互操作。
3.1.2 南水北调西线数据库集成——开展西线调水环境与工程数据库建设。分别在调水工程线路、受水区和调出区建设多比例尺系列的多要素地理环境空间数据库，作为宏观和典型区域环境虚拟仿真研究的数据本底。在各方面数据条件允许的情况下具体内容为：1) 区域背景影像数据库，覆盖全部区域，配合1/5万、1/25万尺度分析需要，拟采用2000年ETM影像图为基础，对图像时相不佳的图像以2000年以后的夏季影像更替后制作成相应比例尺影像图；在需用1/1万数据的工程线路典型区段，如地图条件不能满足需要的情况下，不排斥使用高分辨率卫星立体对影像数据。2) 区域电子地形图、数字高程模型（DEM）数据库：1/25万数据覆盖全部工作区，1/5万数据覆盖调水区线路两侧、受水区黄河干流两侧300 m高程区间，1/1万数据覆盖工程线路典型区段。3) 区域土地覆盖、土地资源数据库：1/25万土地覆盖数据库覆盖全部工作区域，1/5万土地覆盖数据库覆盖调水区线路两侧、受水区黄河干流两侧200 M高程区间，1/1万土地覆盖数据库覆盖工程线路典型区段。依据影像数据参照2000年1/10万土地利用现状图解译编绘制作。1/100万土地资源数据库覆盖全部工作区域，由已有成果移植修编完成。4) 区域构造地质、水文地质、地勘数据库：1/20万普通地质空间数据库覆盖全部调水水源区;1/20万或更大比例尺普通地质电子地图、水文地质电子地图覆盖调水工程典型地段。5) 区域气象、水文数据库：兼顾受水区、重点在调水区和后备水源区，尽可能长地搜集时间序列基本气象(如气温、地温、降水、风速、蒸发、辐射等参数)、水文（流量、水位、悬移质含量、水质等参数）数据，在展布观测站空间位置的基础上，内插构成各要素的空间等值线分布或沿程分布数据库。6) 区域社会经济、人文综合基础数据库：在全部工作区以县为基本单位的人口、耕地面积、产值等社会经济状况统计数据，工程沿线展布到图斑。将重要文物、重点宗教设施等标定在电子地形图数据基底上构综合数据库层面。7) 区域水资源数据库：以受水区水资源利用三级分区数据库为基础，补充调水区相应分区构成覆盖全部工作区的水资源及利用分区数据库；以地形数据为基底将全部工作区水利工程现状和规划资料展布在二维空间上。8) 生态环境数据库：生物多样性、林草地表覆盖度、土壤类型和质量、土壤侵蚀、人口承载力、荒漠化、盐碱地、主要野生动植物分布等。转贴于 3.2 南水北调西线虚拟仿真系统研究
虚拟仿真系统是在数据集成平台软硬件环境的支持下，研制模拟仿真、综合分析的工具。内容包括：
3.2.1 空间分析与仿真基本算法研究及开发 扩展GIS的空间分析功能，研究三维叠置分析、三维缓冲分析、三维最优路径与工程优化分析，为虚拟仿真研究提供基本三维空间分析函数库。
3.2.2 工程沿线可视化的三维虚拟地理环境构建 构建南水北调西线工程沿线可视化的三维虚拟地理环境，模拟地表质地、地表覆盖、道路交通、高程、坡度、气候等地理环境因素为不同调水方案工程实施研究提供三维地理环境。
3.2.3 工程沿线可视化的三维工程施工虚拟环境构建 构建南水北调西线工程沿线可视化的三维工程施工虚拟环境，模拟不同调水方案的各种工程参数，提供进行线路投资空间三维分布的计算手段；以三维工程施工虚拟环境提供解决坝高与洞线长度优化、多库联调输水方式优化等技术问题的工具。
3.2.4 工程沿线可视化的三维地质虚拟环境构建 在三维虚拟地理环境的基础上，结合南水北调西线工程沿线的活动断裂带、地震烈度区划、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害资料，对不同选线方案主要地质灾害危害和风险性进行虚拟研究和评估提供可视化平台和手段。
3.2.5 虚拟系统集成应用 在虚拟系统工具组件开发的基础上，根据调水区、受水区、水源区不同的应用目标，在数据集成平台的支持下，结合各专业模型，使虚拟系统平台将水资源优化配置、调水方案优化、调水线路及联合调度、生态环境影响等仿真模型能够完整地集成在一起，形成一个面向具体应用的虚拟仿真系统。
3.3 南水北调西线水资源合理配置研究
西北地区作为21世纪我国新的经济增长点，在国家粮食安全、能源、原材料工业等方面拥有无可替代的作用，突出的区位优势和相对薄弱的水资源条件，形成了该区域可持续发展的主要矛盾。在西部大开发和西部地区严重缺水的背景下，依据受水区对水资源的内在需求，就水资源开发、利用、配置、保护、管理等问题，进行受水区不同水平年的需水预测和缺水识别；论证南水北调西线外调水与当地水结合利用方式；对不同调水量的供水目标及供水范围进行分析，为确定西线各期调水工程合理的供水范围、供水线路提供决策手段和方法。主要内容包括：
3.3.1 受水区水资源演变内在规律研究 区域产水量变化的趋势，将直接影响水资源危机发生的频次和程度。伴随着工业化和城镇化进程以及不当用水方式，受水区生态环境有继续恶化的趋势。事实上，所研究的受水区的生态退化是水危机即将发生的重大征兆。根据流域水循环演变趋势，利用区域水资源二元演化模型，模拟受水区水资源在一定演变速率情景下流域供水和缺水变化趋势，揭示未来水资源演变对受水区供水和缺水形势的影响。
3.3.2 不同水平年需水与缺水预测 随着人口增加和经济发展，西北地区水资源需求不断上升，而脆弱的生态环境和资源型缺水的自然条件，加剧了城市与农村、工业与农业、经济与生态之间的用水竞争。以经济社会发展的长期态势和生态环境建设的需要为基础，在西部大开发的宏观战略指导下，结合受水区土地功能分区的分析，研究受水区不同水平年的需水预测，进行水资源供需形势和对经济发展影响展望，分析缺水性质以及缺水分布等态势。
3.3.3 供水工程方案研究 利用数字动态模拟系统，对受水区的不同供水线路、供水工程进行虚拟仿真，为确定供水工程的规模指标，分析供水工程的可能性、可行性，提供技术方案和建议。
3.3.4 水资源合理配置研究 根据受水区缺水分布和调水区的不同输出水量方案，利用虚拟研究环境平台，针对不同供水范围和供水目标，进行技术和经济合理性分析，提出不同来水条件下的水资源合理配置方案。
3.3.5 外调水与当地水置换方式研究 基于虚拟仿真环境，对南水北调西线外调水与当地水结合利用方式进行研究，主要内容包括：对黄河流域各支流进行流域水量的综合平衡，合理确定从各支流的引水量，合理确定受水区的用水规模，进一步确定支流向黄河干流的入流减少量，并通过水资源供需分析，合理确定南水北调西线工程需要对黄河干流增加的补水量。
3.3.6 沿线输水方式优化布置及调度研究 西线调水区的蓄水水库分处不同的河流，在同一年份其水量丰枯不同，为满足调水需要，对多库联合调度进行研究。输水方式若采用无压流，则输水隧洞断面大，但衬砌要求相对简单；若采用有压输水则断面可缩小，但衬砌要求高，不同方式的输水能力也不同，通过对输水方式进行优化研究，对合理确定西线工程的输水方式提供技术方案和建议。
3.4 南水北调西线后备水源战略研究
在建立的南水北调西线远景调水区虚拟仿真平台的基础上，重点研究西线调出区自然变化和人类活动影响下的水资源状况，远景调水区调水线路评价以及可调水量分析，主要内容有：
3.4.1 水源区水资源评价。调出区人迹罕至，水文、气象资料极度缺乏 通过对时空变异规律的分析，提出不同类型地区水文、水资源仿真模拟模型，从而在过去工作的基础上，进一步摸清调出区不同地区、不同海拔、不同时间水资源的数量与质量，较好地填补这一地区水资源时空分布和垂直变化的空白，为西线调水奠定可靠的物质基础。
3.4.2 远景调水区工程线路与规模研究 根据我国地势西高东低的特点，在大量空间数据支持下，采用地理信息技术，在可预见的时间尺度内，进一步探讨和评价西线调水可能实施的路线和调水路线上各种参数以及配套的工程型式和规模。在综合分析的前提下，客观反映各种调水线路的优缺点和存在的主要问题，为西线南水北调远期决策服务。
3.4.3 远景调水区可调水量研究 可调水量在一定程度上取决于水源区的各种限制条件，通过中长期社会经济发展需水分析、丰平枯不同频率下的影响模拟、流域生态系统用水预测、调水工程系统水量损失仿真以及调水区可能外援的水量，然后结合受水区的实际需要，拟定不同调水线路的调出水量。
3.5 南水北调西线调水对生态环境影响研究
3.5.1 调水对受水区土地利用/覆盖影响研究 在对受水区土地利用和生态环境评价基础上，研究不同调水量对土地利用/覆盖变化和生态环境的影响。进一步分析西线调水对生态建设的影响；研究西线调水对风沙带的影响。
3.5.2 调水对调出区生态环境影响研究 在不同调水方案基础上，研究不同调水量对调出区土地利用和生态环境的影响。分析调水对水源调出区在不同的水量调出方案(包括不同年调水总量和季节分配方案)，对土地利用和生态环境变化的影响。模拟供水量的时空变化对旱涝灾害调节与防灾减灾的影响，并提出综合应对策略。
3.5.3 调水对调水沿线生态环境影响研究 研究不同调水方案对调水沿线土地利用和生态环境的影响，评价沿线淹没损失，提出相应的对策。
