交通工程學(xué)是研究道路交通的發(fā)生、構(gòu)成和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論及其應(yīng)用的學(xué)科，是由道路工程衍生而發(fā)展的。研究的對(duì)象是人、車(chē)、路及其與土地使用、房屋建筑等綜合環(huán)境之間的相互關(guān)系。目的是探求使道路交通系統(tǒng)運(yùn)輸能力最大、經(jīng)濟(jì)效益最高、交通事故最少和公害程度最低的科學(xué)技術(shù)措施，從而指導(dǎo)道路系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)和交通系統(tǒng)的運(yùn)行管理。

　　道路規(guī)劃和交通管理的概念，古已有之。在2000多年前的周朝時(shí)代，已有道路規(guī)劃，也有交通管理法規(guī)。如“男子由右，婦人由左，車(chē)從中央”，并種植行道樹(shù)，作為道路導(dǎo)向的標(biāo)志。秦朝不僅修筑了通向全國(guó)的馳道網(wǎng)，而且統(tǒng)一了全國(guó)的車(chē)軌距離，使造車(chē)和修路有了標(biāo)準(zhǔn)。唐朝建都長(zhǎng)安，按棋盤(pán)形規(guī)劃建成城市道路網(wǎng)。

　　在西方，約公元前400年 ，古羅馬修筑了29條以羅馬城為中心，輻射到廣大地區(qū)的大道。在城市交通方面，采用了單向交通，規(guī)定高峰期間在市中心商業(yè)大街上不準(zhǔn)停車(chē)，限制一般車(chē)輛進(jìn)城等，可說(shuō) 這是交通控制的萌芽。1868年，英國(guó)倫敦威斯敏斯特地區(qū)的煤氣交通信號(hào)燈，可算是近代交通設(shè)施的雛形。

　　二十世紀(jì)的交通工程以汽車(chē)交通為主要對(duì)象。為了管理汽車(chē)交通， 美國(guó)1921年就有了交通工程師的崗位。1932年，德國(guó)修建了世界上第一條高速公路，并開(kāi)始研究車(chē)輛與道路的關(guān)系。30年代，還出現(xiàn)了以概率論研究交通流量和速度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。

　　二十世紀(jì)50年代，道路的大量修筑，汽車(chē)數(shù)量的驟增，促進(jìn)了交通工程的發(fā)展。為了更好地進(jìn)行交通規(guī)劃，開(kāi)始重視與土地使用有關(guān)的交通調(diào)查工作 ；在交通流理論方面，在不同設(shè)想的基礎(chǔ)上，創(chuàng)立了跟隨理論、流體力學(xué)理論和排隊(duì)理論。

　　1965年12月 ，在美國(guó)底特律召開(kāi)了首次交通流理論國(guó)際會(huì)議。交通工程工作者及有關(guān)學(xué)科的學(xué)者開(kāi)始用應(yīng)用數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、控制理論、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)研究交通工程，認(rèn)識(shí)到在交通工程中人的因素占重要的地位。

　　人的生理機(jī)能、心理狀態(tài)、感覺(jué)及反應(yīng)的靈敏度和準(zhǔn)確性、情緒及對(duì)車(chē)輛性能的適應(yīng)程度等都對(duì)交通有很大的影響。把心理學(xué)引入交通工程，形成了交通心理學(xué)專(zhuān)題，從而溝通了人、車(chē)、路三者的相互關(guān)系。

　　在這期間，也是高速公路開(kāi)始以大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)興建的時(shí)代，以美國(guó)、西歐各國(guó)為最盛。隨著高速公路的發(fā)展帶來(lái)了動(dòng)態(tài)交通的飛躍發(fā)展，相應(yīng)地對(duì)城市又產(chǎn)生了極為嚴(yán)重的靜態(tài)交通問(wèn)題，即停車(chē)?yán)щy的問(wèn)題。因此，對(duì)交通工程又增加了一個(gè)研究停車(chē)問(wèn)題的重要內(nèi)容。

　　汽車(chē)交通的發(fā)展，引起交通事故的激增，因之交通安全不能不引起重視。這又增加了交通工程一個(gè)組成部分。50年代末，私人小汽車(chē)的泛濫，使交通嚴(yán)重堵塞。重新起用公共交通被認(rèn)為是解決“車(chē)害”的有效措施之一，所以在交通工程研究中又增加了公共交通的內(nèi)容。

　　60年代，汽車(chē)交通對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的交通公害日益嚴(yán)重。大氣污染、交通噪聲和交通振動(dòng)，引起了居民的反感和不滿(mǎn)；因之。交通環(huán)境保護(hù)的研究應(yīng)運(yùn)而生，而且日益受到重視。1965年左右，電子計(jì)算機(jī)開(kāi)始應(yīng)用在交通信號(hào)的自動(dòng)控制和交通規(guī)劃中。今后在改善交通系統(tǒng)的規(guī)劃，提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率，克服交通擁塞、環(huán)境污染和能瀝浪費(fèi)等方面，計(jì)算機(jī)將日益發(fā)揮其重要作用。

　　70年代，遇到了石油危機(jī)，資本主義國(guó)家經(jīng)濟(jì)上又出現(xiàn)了不景氣，在發(fā)達(dá)的國(guó)家用大量資金修筑道路已有捉襟見(jiàn)肘之感，因此其注意力放在提高道路的使用效率方面，如控制小汽車(chē)交通，提倡公共交通，綜合治理道路和交通等，其具體內(nèi)容表現(xiàn)為運(yùn)輸系統(tǒng)管理的創(chuàng)立，它的內(nèi)容是用最少的投資，在短期內(nèi)采取多種措施，達(dá)到減少擁塞和疏通交通的作用。用系統(tǒng)工程改善交通，是交通工程研究的一項(xiàng)新趨勢(shì)。

　　中國(guó)交通工程的發(fā)展較晚，1979年底在上海首先成立了上海市交通工程學(xué)會(huì)，以后相繼成立了全國(guó)性及地方性的交通工程學(xué)會(huì)；大專(zhuān)院校也設(shè)立專(zhuān)業(yè)課程和研究機(jī)構(gòu)，開(kāi)始研究交通工程以解決中國(guó)的交通問(wèn)題。特別應(yīng)該提出的是中國(guó)有大量的自行車(chē)，汽車(chē)與自行車(chē)混合交通的研究，使中國(guó)交通工程的研究具有顯明的特色。

　　交通工程學(xué)的基本內(nèi)容

　　要建立有效的道路系統(tǒng)和交通控制， 就需要了解人在各種道路環(huán)境中的本能和限度。人、車(chē)、路三者構(gòu)成了一個(gè)互相作用的交通系統(tǒng)，因此必須了解在這系統(tǒng)中的三者的特性及其相互關(guān)系。

　　收集分析有關(guān)道路交通實(shí)際的可計(jì)量資料，作為規(guī)劃和設(shè)計(jì)道路交通設(shè)施、制訂幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、決定交通優(yōu)先等的依據(jù)；并可用來(lái)評(píng)價(jià)交通改善后的效益；探討交通特性和一般原理。其內(nèi)容有：交通量的量測(cè)，起訖調(diào)查，速度觀測(cè)，行程時(shí)間及延遲調(diào)查，交通事故調(diào)查，停車(chē)調(diào)查等。

　　根據(jù)某一地區(qū)的人口、經(jīng)濟(jì)和上地使用等情況，經(jīng)過(guò)調(diào)查找出其當(dāng)前的交通形式，根據(jù)未來(lái)的人口、經(jīng)濟(jì)和土地使用的情況，預(yù)測(cè)未來(lái)的交通形式，提出可供選擇的不同的交通規(guī)劃方案，對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)實(shí)施的程序和費(fèi)用進(jìn)行估計(jì)。其內(nèi)容根據(jù)地區(qū)范圍大小而有不同要求，且有長(zhǎng)期和短期規(guī)劃之分。

　　應(yīng)用物理和數(shù)學(xué)的原理來(lái)描述交通流運(yùn)行形態(tài)的理論，用于道路交通設(shè)施的設(shè)計(jì)和管理，以發(fā)揮其最大可能的效能。

　　在道路系統(tǒng)中，某一部分在一定的時(shí)間內(nèi)，在具體的情況下，能夠通過(guò)的最大車(chē)輛數(shù)。是道路規(guī)劃、設(shè)計(jì)和交通運(yùn)行管理的重要依據(jù)。1965年又把交通服務(wù)質(zhì)量和通過(guò)數(shù)量結(jié)合在一起，根據(jù)不同的行車(chē)情況，將服務(wù)水平從最壞到最理想分成幾個(gè)等級(jí)，在某種服務(wù)水平下的通行能力稱(chēng)為服務(wù)通行能力。一般根據(jù)所在位置分為連續(xù)和間斷兩類(lèi)。前者是指兩個(gè)平面交叉中間的路段上，后者指平面交叉上。

　　停放車(chē)是靜態(tài)交通，行車(chē)是動(dòng)態(tài)交通。動(dòng)態(tài)的產(chǎn)生往往依賴(lài)于靜態(tài)的條件。因此，足夠的停車(chē)場(chǎng)地是產(chǎn)生車(chē)輛出行的因素，也是土地開(kāi)發(fā)和使用的必要條件。研究的內(nèi)容有停放車(chē)調(diào)查，路上停車(chē)方式，路外停車(chē)場(chǎng)以及停車(chē)的控制和管理等方面。

　　道路幾何組成部分，包括道路平面、縱斷面、橫斷面等的設(shè)計(jì)，其決定的因素有速度、交通量，地形以及特殊的需要。還包括道路分類(lèi)的劃分，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，規(guī)劃年的交通量預(yù)估等。

　　交通信號(hào)和系統(tǒng)是指用動(dòng)力操縱的信號(hào)以顯示指令或警告。廣義上包括交叉口的紅綠燈、閃光鈕、車(chē)道指示信號(hào)、行人過(guò)街信號(hào)、鐵路道口號(hào)志等。按其種類(lèi)分為人控信號(hào)、定時(shí)信號(hào)、車(chē)控信號(hào)及電子計(jì)算機(jī)控信號(hào)等。

　　交通信號(hào)系統(tǒng)是在一條路線(xiàn)上或一個(gè)地區(qū)，把有關(guān)的信號(hào)協(xié)調(diào)一致，以達(dá)到車(chē)暢其流，減少擁塞和延遲的目的系統(tǒng)的基本分類(lèi)有：?jiǎn)为?dú)系統(tǒng)，按時(shí)間協(xié)調(diào)系統(tǒng)，聯(lián)結(jié)定時(shí)系統(tǒng)，交通反應(yīng)系統(tǒng)，聯(lián)結(jié)車(chē)動(dòng)系統(tǒng)，交通調(diào)整系統(tǒng)和數(shù)字電子計(jì)算機(jī)信號(hào)控制系統(tǒng)等。

　　用電子技術(shù)在道路系統(tǒng)上傳輸語(yǔ)言、圖像、數(shù)據(jù)和脈沖等信息的專(zhuān)用通訊系統(tǒng)以達(dá)到疏導(dǎo)交通、節(jié)約能源、提高安全、充分利用現(xiàn)有設(shè)備的目的，是交通工程一個(gè)新的開(kāi)拓面。內(nèi)容包括有車(chē)輛控制系統(tǒng)，用以補(bǔ)充駕駛?cè)吮灸艿牟蛔�；交通流的控制系統(tǒng)，從整體上管理和指導(dǎo)交通流；咨詢(xún)服務(wù)。這些可以在行程中進(jìn)行。今后隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和推廣將在交通工程中起更大的作用。