如第1章所述，城市交通設計依托于交通工程學、系統(tǒng)工程、工業(yè)設計、城市設計、計算科學、交通環(huán)境工程和地區(qū)歷史文化等理論，并針對具體交通設計問題進行“量身定制”。
    1.交通工程學

    城市交通設計屬于交通工程學的范疇。交通工程學是研究交通運輸系統(tǒng)中人、車、路和環(huán)境之間的相互關系，揭示人的出行、車輛和貨物移動及與環(huán)境之間協(xié)調的規(guī)律并通過對交通運輸系統(tǒng)的分析、規(guī)劃、設計及運營組織和管理等，達到系統(tǒng)的安全、高效、便捷、舒適和低碳，能為各種交通設施使用者提供服務，以支撐引導經濟社會的發(fā)展和人類的進步的一門學問。交通工程學的研究始于20世紀30年代，發(fā)展于50年代，成熟于20世紀末21世紀初。交通工程學的理論是城市交通設計的核心理論基礎。
    2.系統(tǒng)工程

    系統(tǒng)工程是從系統(tǒng)總體出發(fā)，綜合運用有關學科的理論與方法，求得最優(yōu)的解決方案，是一項組織管理技術，并強調系統(tǒng)的總體統(tǒng)籌和協(xié)調。我國戰(zhàn)國時期修建的都江堰水利工程，至今依舊在灌溉田疇，是造福人民的偉大水利系統(tǒng)工程，是世界系統(tǒng)工程應用的鼻祖和典范。這項工程主要由魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進水口三大部分和百丈堤、人字堤等附屬工程構成，科學地解決了江水自動分流（魚嘴分水堤四六分水）、自動排沙（魚嘴分水堤二八分沙）、控制進水流量（寶瓶口與飛沙堰）等問題，消除了水患，灌溉區(qū)域已達40余個縣。在現(xiàn)代，系統(tǒng)工程的先行者華羅庚教授在20世紀60年代初期就對“統(tǒng)籌方法”進行了系統(tǒng)的研究，并在大慶油田、太原鐵路局、太鋼，以及農業(yè)生產中推廣應用，取得了良好效果。我國的“兩彈一星”元勛錢學森教授將系統(tǒng)工程思想應用于***、氫彈和人造地球衛(wèi)星系統(tǒng)的研制及航天事業(yè)，為我國的軍事科學創(chuàng)造了輝煌。城市交通設計也同樣需要系統(tǒng)工程的思想，從系統(tǒng)的整體統(tǒng)籌考慮問題，避免陷入微觀狹域。例如，城市交通體系設計應該統(tǒng)籌城市內部的各種交通方式，而不應該僅著眼于道路；道路交叉口或線路的交通擁堵應該著眼于上游和周邊替代線路等。
    3.工業(yè)設計

    工業(yè)設計被定義為就批量生產的工業(yè)產品而言，憑借訓練、技術知識、經驗及視覺感受賦予材料、結構、構造、形態(tài)、色彩、表面加工和裝飾以新的產品和規(guī)格。其設計原理是為了達到某一特定目的，利用現(xiàn)代化手段，從構思到實施方案，進行生產和服務的設計過程，特別注重“產品”的功能、用戶需求和行為，以及創(chuàng)造與科技的結合。
    設計師Franch在1985年給出的典型工業(yè)設計程序是：①需求；②分析；③問題陳述；④概念設計；⑤定位；⑥具體設計；⑦詳細設計；⑧設計圖紙。
    4.城市設計

    1973年《雅典憲章》確定了城市的四大功能，即居住、休閑、工作和交通，其中的交通就是人們俗稱的“行”。
    城市設計的對象包括空間形態(tài)、局部地段、街道、廣場、小區(qū)、交通系統(tǒng)、建筑物、公共設施、生活小品等。
    城市設計的主要內容包括空間形態(tài)要素、景觀要素、文化要素的構成設計。
    可見，城市交通設計是城市設計的內容之一，包括上述對象和內容。
    5.計算科學

    盡管城市交通設計是城市設計的內容之一，也與工業(yè)設計相關聯(lián)，但是城市交通基礎設施特性與城市建筑物和工業(yè)產品又有不同。不同的城市交通基礎設施具有不同的功能，性格、習慣各異的交通參與者的使用，以及運動特性不同的載運工具的移動，形成帶有智能體和復雜的流（需求），這些流分布于復雜而龐大的交通基礎設施網(wǎng)絡和節(jié)點內，適應流的設計需要進行科學的計算。因此，數(shù)學計算和計算機仿真等計算科學是城市交通設計的必需，以做到“量體裁衣”的效果。
    6.交通環(huán)境工程

    在環(huán)境問題日趨嚴重的今天，低碳和可持續(xù)發(fā)展成為當今和今后一段時間中的主旋律。因此，節(jié)能減排的城市交通設計也成為一個非常重要的要求。環(huán)境工程作為城市交通設計的基礎之一，主要在節(jié)能和減排。在城市交通設計中，兩者主要體現(xiàn)在城市交通體系設計方面，即節(jié)能減排型交通體系設計。公交優(yōu)先、TOD模式（以公共交通為導向的開發(fā)）、城市軌道交通主導、慢行交通系統(tǒng)等是典型的節(jié)能減排模式。在減排方面，優(yōu)化交通組織和優(yōu)化信號配時系統(tǒng)等，均能減少停車，提高機動車的平均行駛車速，從而減少尾氣排放。
    7.歷史文化

    城市都有其歷史文化背景，尤其是我國的歷史文化名城的建設規(guī)模大多依據(jù)《周禮考工記》設計和建設，新城也具有其歷史文化特點。因此，城市交通設計應該充分尊重和體現(xiàn)對應城市的歷史文化元素，以凸顯地區(qū)歷史文化，使得設計具有顯著的地方色彩。此外，城市的色彩也是歷史文化的沉積，例如，春秋戰(zhàn)國時期，秦國咸陽的黑色、楚國郢城的黃色、齊國臨淄的紅色、燕國薊城的藍色、韓國鄭城的綠色、趙國邯鄲的白色、魏國大梁的褐色，以及近代北京的琉璃瓦色、上海的藍色、廣州的紅色和西安的紫色等。
    此外，我國古代的城市和交通網(wǎng)絡是按照陰陽五行的思想設計的，即朱雀（南）、玄武（北）、青龍（東）、白虎（西），天子居中向南，南北中軸大道為朱雀路，城墻北門為玄武門、南門為朱雀門等。


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