《话说交通工程》 梁鸿忠 (江西省交通厅 南昌 330003) 老骥伏枥闲不住,不待扬鞭自奋蹄,人的知识来自社会实践,还之于社会,总不能把它带进墓地!虽然是肤浅的知识,但也算是人类文化的承传.笔者二十多年来接触的交通工程这一学科,今天,把它疏理了一遍、话说一点,以飡读者,了却心愿. 第一讲 交通工程的历史及发展 一、交通工程的历史 交通工程学起源于十九世纪三十年代,美国于1930年首创"交通工程师协会"并设"交通工程师"职称.随着社会生产水平和物质水平的提高、汽车工业的发展和高速公路的建设城市规模的扩展、交通量的剧增,带来交通拥挤、阻塞、行车速度降低、车祸频繁,停车困难、废气、噪音的危害等一系列交通问题.为了解决这些问题,人们开始研究人、车、路这三者的关系,这一系统的研究就是交通工程学的雏形.后来发展研究环境保护、行车安全及事故、交通控制及管理、交通心理、交通法规和交通道德教育、工程投招标的管理等,成为一门涉及面广、综合性的边缘学科. 交通工程学在我国诞生于二十世纪七十年代,虽然仅有三十年左右,但它作为一门涉及多领域的交叉学科,得到多系统的专家学者的注意和热心活动,使它得到很大的发展,形成了一个独立的体系,并结合我国的实际情况,在工程实践中应用和逐步发展. 交通工程学随着交通事业的发展如雨后春笋般发展起来.从基础理论到系统研究传播到应用于实际.一些大学相继开设了交通工程专业,或开设交通工程课程.为我国交通工程事业培养了大批掌握交通工程系统理论的专业人才,九十年代初培养了一批交通工程专业的博士、硕士.交通、公路及城建部门成立了交通工程研究所(室).设计院(所)开展了交通工程设计及研究. 交通工程学的专著、译文也篷勃地发展,有些也用于大专教材.公路、公安中专教材.如《交通工程学》、《交通工程》、《通行能力手册》、《交通调查指南》、《交通工程学导论》、《交通工程基础》、《交通工程概论》、《实用交通工程学》、《交通规划的理论与实践》、《高速公路管理》、《道路交通安全》、《安全工程手册》、《公路美学》、《中英日交通工程名词词典》、《路网规划》(论文集)、《交通标志世界》(内部发行)等. 交通工程学基本原理已经应用于公路交通实践活动、学术活动.但作为一个学术团体、组织交通工程内容的学术研讨和交流等活动,还是在上世纪八十年代初.1980年中国公路学会在西安组织有外国交通工程专家参加的学术讲座和交流.翌年(1981.12.24)中国交通工程学会成立,这是经中国公路学会第二次常务理事会研究决定,并报中国科协备案.中国交通工程学会成立大会及第一次学术交流会于1981年12月20日至24日在广东省佛山市召开.出席会议的有:二十六个省自治区交通部门(我省交通设计院李克湘院长参加)三个直辖市的公路部门、公安和城建部门,高等院校有关专业的教授及有关单位的代表共124人.会议开幕式由中国交通工程学会筹备小组组长、交通部公路局副局长王展意主持,中国公路学会副理事长兼秘书长刘以成致开幕词.交通部副部长中国公路学会理事长潘琪、广东省人民政府副省长叶选平等先后在会上讲了话. 会议在听取筹备小组关于学会筹备工作的汇报后,根据各单位推荐的理事候选人名单,经协商一致通过了第一届理事72名(其中有我省李克湘同志).在第一次理事会上又一次推选了常务理事27人,并推选了王展意为理事长、陈光华(广东省交通厅副厅长)、孙玉泰(河南省交通厅总工)、赵恩棠(西安公路学院教授)、唐中一为副理事长、陈森、熊哲清(交通部)、贾日学(北京公安)、史汝林为正副秘书长.为便于今后和台湾省的同行进行学术交流、理事会决定为台湾省保留了代表名额.学会机构成立后,理事长王展意在大会上做了题为《为发展我国交通工程学而奋斗》的报告,他既述了交通工程学的意义、历史和现状,提出我团交通工程的主攻方向. 会议共收到论文78篇,会议制定了1982年的学术活动计划,如82年春在贵阳花溪举办了交通工程微电脑培训班.82年四季度召开的第二次学术交流会.笔者有幸代表李院长参加了这次会议,会议是在沈阳召开,旋即到长春听取了日本专家的交通工程学讲座.从此,我就越俎代庖,参加了长沙、杭州、广州等数届的理事会及学术交流会.后来与林辉宇高工参加了沈阳、昆明、蚌埠等路网研讨小组会议(交通工程学会下属的专业研究小组). 其实交通工程是个敏感的学科,是招人兴趣的学科,早在中国交通工程学会成立之前,上海市于80年前就已成立了交通工程学会,主要研究城市交通运输;城市路网规划;交通安全及治理,并与国外(美、日)进行了学术交流.北京市也于1981年8月8日成立了北京市交通工程学会.1983年就已有二十多个省市成立了交通工程学会,或交通工程学术委员会(都是隶属于该省市的公路学会). 交通工程发展到九十年代初,中国交通工程学会为了更专著研究不同的交通工程课题,因此成立了若干专题研讨小组,有路网研讨小组、GBM工程研究小组、路政研究小组、投招标研究小组等.各组每年一次,进行不同内容的学术活动.培养出一支高水平的道路交通工程专业队伍,并摸索到一套我国高等级公路交通工程系统设计原理、方法和经验.高速公路安全、监控、通讯、收费系统的设计与营运,填补了交通工程领域的空白. 二、交通工程的涵义,作用及任务 1、交通工程学的涵义,交通它的物理涵义就是指人或物的空间位置移动. 其移动手段,主要是通过公路、铁路、水运、航空和管道输送等五种,按照我国和其他多数国家的习惯,把人和物在道路上位置的移动称为交通,而其它四种方式习惯地称为运输,比如铁道运输;水运等.不习惯称为铁道交通,或水运交通,水上交通往往给人误解为水上交通警察(或巡逻). 工程:对这一名词的理解也不断深化.以往人们常把这一词理解为一种工程技术,如道路、桥梁、机械工程技术.但是如果把交通管理、交通安全设施看成是一种工程似乎不可理解.实际上对任何复杂系统的处理方法,都可以看成是工程的实践.工程一词最早是指作战工器制造和执行,服务于军事的工作.以后其涵义引伸到把服务于特定目的的各项工作的整体,称为工程.如水利工程、道路工程、防空工程.林彪一伙目的是搞阴谋政变,提出的"571"工程.又如目的是培养下一代拙壮成长的教育事业——"希望工程";为下岗职工再就业问题,搞了个"南昌市政府早餐工程".把服务于交通这个特定目的的各项工作的总体,也可称为交通工程.过去交通工程仅指人、车、路的相互关系,现在研究发展到交通管理、交通心理、交通事故、交通安全服务设施、交通法规和交通道德教育等.因此,交通工程亦可理解为:除岩土工程(路基路面、桥梁隧道(硬件))之外一切服务于交通的设施、规章制度等(有软件也有硬件)交通工程学是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科. 2、交通工程学的作用 交通工程学在其发展过程中,经过十多年来高速公路的交通工程实践,显示出以下几方面的作用. (一)促进交通事故全面下降 据对美国等48个国家进行的统计资料,进行趋势分析.其中交通事故死亡人数和万车·km死亡人数全面下降的有15个国家.日本从1971年开始下降.基本上可以得到这样的结论:即凡是交通事故下降的国家,都在交通工程学研究方面下了功夫,在交通工程设施上投入了资金,充分发挥了交通工程学的作用.这些国家在充分调查交通量的基础上,进行交通预测,改善现有道路;完善路网、新扩建高等级公路;完善交通标志、标线、护栏,行人穿越道路等安全设施;采用有效的科学交通管理系统.包括信号控制系统,交通监视系统和检测;在交通工程学理论的基础上建立交通法规,保证良好的交通秩序;加强交通安全教育;运用科学的、先进的车辆检测措施,确保行车安全,制订严格的管理制度和考核办法,确保驾驶员的技术水平和业务素质. (二)提高道路通行能力,节约能源 为了发挥道路的经济效益,提高道路的通过能力,交通工程设施上采用可变标志调度饱和交通流的科学处理;变更车道数量;设置新的信号监控系统点、线、面控制系统等就是在一定条件下提高道路通过能力的好办法,因而停车时间及停车次数得到减少、车速提高了道路通行能力增大了,能源也就会节约了. (三)保护环境减少污染 交通工程把消除废气、噪音、尘埃、水土流失及污水处理等环保措施列为重要内容之一.在道路方面来采用通风良好,视距良好的几何线型设计,建造隔音墙、植树等方法降低了污染的程度.据日本对31个城镇交通管理效果,做了统计,由于采用上述环保工程措施,一氧化碳降低了30%、碳氢化合物降低23%,氮氧化合物降低9%. (四)反馈信息、完善设计质量 用交通工程学的基本概念,从安全事故的现场分析,往往有些是道路工程及施工质量问题,反馈回去、设计质量、施工质量就得以改进.如高速公路进出口的匝道坡度及长度,设置位置,路边临时停车带的长度、过渡段的长度等.都是从实践中得到的信息反馈回去,加以改进的. 3、交通工程学的发展及今后任务 交通工程学的理论及应用技术同时迸进,互为补充,全国不少高等院校、中央、地方交通工程学会结合教学和工程实践进行了交通工程基础理论方面的研究提出了: a、用灰色聚类的方法评价交通安全; b、用系统动力学的方法研究交通事故的生成规律; c、用模糊理论研究交通流组合及其变化趋势; d、借助近代物理化中的热力学定律——熵原理、推导出交通熵的实用公式,研究混合交通问题; e、研究多角度预测交通事故;预测交通量的方法; f、运用计算机图形仿真技术,研究了高等级公路的通行能力. g、在我国各省市路网规划中开展了滚动预测与滚动规划. 此外还有研究开发了具有较高水平的路网评价体系、环保评价等. 交通工程学是一门新兴边缘科学,随着道路等级的提高;随着汽车质量、性能的提高和变化;随着人们对出行舒适性更高的要求;随着道路交通硬环境的变化,交通工程学的理论和应用技术要求越来越高.因此交通工程有很多课题,尚待我们去研究、发掘、突破.比如: 现代道路交通安全管理技术研究;现代路网评价系的研究;路网滚动预测、滚动规划的研究;收费路"BOT"方式应用及其经营管理模式的研究;道路线型设计新理论与设计方法的研究;高速公路分期修建模型研究;高速公路交通管理体制与现代管理方法研究;收费路效益研究;道路通行能力研究;无卡门高效自动收费系统研究;道路交通安全灰色聚类评价方法研究;交通事故生成规律研究;交通工程设计CAD研究;高速公路与城市道路网衔接方法研究;高速公路交通集纳与疏散技术政策研究;交通情况调查技术研究;护栏性能与设计理论研究;交通安全控制理论研究,另外对驾驶员驾驶行为,交通心理人体工程因素等也应进行广泛系统的研究. 交通工程基础理论的研究是一项长期的任务,但只要我们重视起来,坚持不懈抓下去,一定能把我国交通工程基础理论提高到一个新的水平,把公路交通环境综合治理提高到一个新的水平.