具体描述
本书为21世纪交通版交通土建高职高专统编教材。本书全面系统地介绍了公路工程的基本知识和各组成部分的一般常识。以及设计施工的要点。全书共分十章，包括路线、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、公路的养护、公路与环境等方面的内容。
本书为交通职业技术教育非路桥专业教材，主要供各级职业教育公路工程监理与检测、公路管理专业及汽车、工程机械、运输管理、交通管理等非路桥专业的师生学习使用，也可作为有关工程技术人员了解公路工程的学习参考书。
交通工程的宏伟蓝图：现代道路系统的设计与实践 本书导言：塑造人类文明的动脉 道路，不仅仅是钢筋水泥的线性结构，它们是人类文明进步的物理载体，是经济活动的命脉，是社会交流的桥梁。从古罗马的石板大道到今日的智能高速公路，道路系统的演变，深刻地映射了人类对速度、效率与连接性的不懈追求。然而，现代交通基础设施的建设，远比铺设路面要复杂得多。它涉及地质勘察、环境评估、结构力学、交通流理论、经济学分析乃至社会公平等诸多维度。 《交通工程的宏伟蓝图：现代道路系统的设计与实践》旨在系统、深入地剖析当代道路工程领域的核心理论、前沿技术与工程实践。本书立足于交通基础设施生命周期的全过程管理，为交通规划师、道路工程师、基础设施管理者及相关专业人员提供一套全面而精深的知识体系。 第一篇：交通规划与需求预测——洞悉未来的流动性 本篇聚焦于宏观层面的交通决策基础。我们首先探讨交通规划的基本原理，包括其历史演变、规划周期与层次结构（区域、城市、专项规划）。重点分析了交通影响评估（TIA）的方法论，强调在项目决策早期嵌入可持续性原则的重要性。 核心内容之一是交通需求预测模型。我们详尽阐述了经典的“四步法”（出行生产、出行分布、交通目的与路线选择）的数学基础与实际应用。在此基础上，本书深入介绍了基于活动的模型（ABM）的优势，探讨如何利用时空数据和个人出行特征，更精细地模拟复杂的城市交通行为。对预测不确定性的量化分析，是确保规划方案稳健性的关键环节。 此外，本篇也对新兴交通模式的影响进行了前瞻性分析。从共享出行（MaaS）的兴起到自动驾驶汽车（AVs）的潜在影响，探讨这些新变量将如何重塑传统的交通网络结构和运行效率。 第二篇：几何设计与线形优化——安全的几何构造 几何设计是保证道路功能性与安全性的基石。本篇着重于道路的水平、竖向和横向线形设计。 水平线形设计部分，我们详细解析了平曲线的超高、加宽取值依据，强调了视距设计在保证行车安全中的决定性作用。书中不仅涵盖了标准规范中的计算方法，更引入了基于驾驶模拟器实验数据的非线性视距模型，以适应现代高速驾驶环境的需求。 竖向线形设计则关注坡度、竖曲线的衔接与长度控制。重点讨论了在复杂地形条件下，如何平衡土方量经济性与驾驶舒适度及制动安全的要求。对长下坡路段的特殊处理，如设置避险车道和监控系统，进行了专项论述。 横向设计涵盖了车道划分、路缘带、中央分隔带的宽度选择，并深入探讨了不同类型道路（高速公路、城市主干道、乡村道路）的几何特征差异。我们特别关注了人本化设计理念在城市道路几何规划中的体现，如步行与自行车道的整合。 第三篇：路面结构设计与材料科学——承载未来的坚固基础 路面不仅仅是行车表面，它是复杂的结构系统，需要承受反复的荷载作用和环境侵蚀。本篇全面覆盖了路面工程的理论与实践。 在路面结构设计方面，本书系统介绍了基于性能的设计方法（Performance-Based Design, PBD），对比了传统 AASHTO 经验法与现代有限元分析（FEA）在预测路面长期性能方面的应用。对不同交通荷载等级下的沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的多层结构设计流程进行了详尽的步骤分解。 材料科学是本篇的另一大支柱。我们深入探讨了高性能沥青混合料的配合比设计，包括SMA、PAC混合料的内部结构与耐久性。水泥混凝土部分，则聚焦于高性能混凝土（HPC）的抗疲劳特性和早期强度的控制技术。此外，书中还包含了对再生材料（如再生沥青、粉煤灰等）在路面工程中应用的技术标准与挑战。 第四篇：道路交通工程与运行管理——效率与流动的艺术 交通工程关注道路网络的实时运行效率与安全。本篇是连接物理基础设施与信息技术的桥梁。 交通流理论是核心。本书从基本概念（密度、流量、速度关系）出发，深入解析了 Greenshields、Underwood 和 Van Aerle 模型，并引入了更先进的微观模拟模型（如车道变换模型、车头时距分布模型）。对交通瓶颈的识别、延迟的量化分析是本节的重点。 交通控制与信号设计部分，详细阐述了不同交叉口类型（平交、环岛）的优化方法。对自适应信号控制系统（如SCATS, SCOOT）的运行逻辑、优化算法及其在拥堵缓解中的作用进行了剖析。 道路安全工程贯穿始终。我们采用 Haddon 矩阵分析框架，探讨了事故的“人、车、路”三要素，并介绍了先进的安全评估工具，如危险性分析（Hazard Analysis）和安全审计（Safety Audit）。对黑色路段的诊断、预防性措施（如路面摩擦系数管理、视线诱导设施的设置）给出了详尽的操作指南。 第五篇：道路工程施工与养护——精益求精的现场执行 再精妙的设计，也需要高质量的施工和维护才能得以实现。本篇侧重于工程实践的质量控制与可持续性。 施工管理涵盖了从路基处理到路面铺筑的全过程质量控制。对土方工程中的压实度检测、沥青混合料摊铺时的温度控制、混凝土的浇筑与养护环节，均提出了严格的工艺标准与检测手段。引入了建筑信息模型（BIM）在道路工程项目管理中的应用，以实现设计、施工和运营数据的无缝集成。 道路养护与维修是保障基础设施长期服务的关键。本书区分了预防性养护、舒适性养护和修复性养护。详细介绍了路面病害的识别、分类及对应的处理技术，如沥青路面的薄层罩面、冷/热再生技术，以及水泥混凝土路面的接缝灌浆和板体锁定技术。养护决策的经济性分析，即“生命周期成本分析（LCCA）”，被置于优先地位，以指导管理者做出最合理的资源分配。 结语：面向未来的综合性挑战 《交通工程的宏伟蓝图》以严谨的学术态度和丰富的工程案例，构建了一个完整的现代道路系统知识框架。它不仅是技术手册，更是对未来交通基础设施可持续发展、智能化升级和韧性建设的思考与指引。本书坚信，通过对科学原理的深刻理解和对前沿技术的积极采纳，我们能够持续构建出更安全、更高效、更环保的交通网络，从而更好地服务于人类社会的持续繁荣。
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