CE 314 Lecture 1

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    1/12

     C o ur s eD

     e s cri   p t i   on

     3

    2 01  6 

     C E 

     31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c 

    E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T  ex t 

    B o ok 

    2 01  6 

     4

    T r af  f  i   c an d H

    i   gh  w a yEn gi  n e er

    i  n g 4 t h E d i   t i   on b 

     y N . J  . G ar b  er

     an d L  .A .H o el  

    Hi   gh  w a yEn gi  n e eri  n g , 7T h E d i   t i   onB yP a ul  H Wri   gh  t  ,

    K ar en

    Di  x on

     C E 

     31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c 

    E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    2/12

     O u t  c om eA s s e s sm en

     t 

    T  w oMi   d  t   e 

    r mE x am s 

    2 5 %

    H om e  W or k 

    1  0 %

    P r  o j   e  c  t  

    1  5 %

    F i  n al  E x am

     5 0 %

     5

    2 01  6 

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

    Ex am s

    F i  r s t Mi   d  t  erm

    L  e c t  ur e 6 

     S  e c on d M

    i   d  t  erm

    L  e c t  ur e1 2

    F i  n al  

    Al  l  L  e c t  ur e

     6 

    2 01  6 

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    3/12

    T r an

     s p or t  a t i   on &

    T r af  f  i   cEn gi  n

     e eri  n g

    2 01  6 

     7 

    D ef  i  ni   t i   on : T r  an s  p or  t   a t  i   on e n

     gi  n e  e r i  n gi   s  t  h  e 

     a p pl  i   c  a t  i   on of  

     t   e  c h n ol   o g y an d 

     s  c i   e n t  i  f  i   c  pr i  n c i  

     pl   e  s  t   o t  h  e  pl   ann

    i  n g ,

    f   un c  t  i   on al   d  e  s i   gn , o p e r  a t  i   on , an

     d m an a g e m e n t   of  f   a c i  l  i   t  i   e  s f   or 

     an ym o d  e  of   t  r  an s  p or  t   a t  i   oni  n o

    r  d  e r  t   o pr  o vi   d  e f   or  t  h  e  s  af   e  ,

    r  a pi   d  , c  omf   or  t   a

     b l   e  , c  on v e ni   e n t   , e  c  on omi   c  al   , an d 

     e n vi  r  onm e n t   al  l   y c  om p a t  i   b l   e m o v e m e n t   of   p e  o p

    l   e  an d  g o o d  s  .

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

    T r  af  f  i   c  en gi  n e er i  n gi   s  t  h  e u s  e s  o

    f   en gi  n e er i  n g t   e c h ni   q u e s 

     t   o a c h i   ev  e s  af   e

     , ef  f  i   c i   en t   , an d  e c  on omi   c m ov  em

     en t   of  

     p e o pl   e or v  eh i   c 

    l   e s  or  g o o d  s  on

     af   a c i  l  i   t   y ...”  

    T r an s p or t  a t i   on S  y s t  em

    2 01  6 

     8 

    D ef  i  ni   t i   on of  

    T r an s p or t  a t i   onM o d  e s

    A  t  r  a n s  p or  t   a t   i   o

     n s  y s  t   e  mi   s  ani  

    nf  r  a s  t  r  u c  t   ur  e  t  h  a t   s  e r  v e  s  t   o

    m o v e  p e  o pl   e  an

     d  g o o d  s  e  f   f   i   c  i   e  n t   l   y .

    E  f   f   i   c  i   e  n t  = s  af   e  ,r  a pi   d  , c  omf   or  t   a b l   e  , c  on v e ni   e n t   , e  c  on omi   c  al   ,

     e n vi  r  onm e n t   al  l   y c  om p a t  i   b l   e  .

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    4/12

    T r an s p or t  a t i   on S  y s t  em

    2 01  6 

     9

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

    R o a d 

    R ai  l  

    A i  r 

     oi  l   , g a s  , o t  h  e r 

    L  an d  t  r  an s  p or  t   a t  i   on

    i  r  t  r  an s  p or  t   a t  i   on

     W a t   e r  t  r  an s  p or  t   a t  i   on

    i  nl   an d  , c  o a s  t   al   , o c  e  an

    P i   p e l  i  n e  s 

    T r an s p or t  a t i   on S  y s t  em

    2 01  6 

    1  0

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

     Ur  b  anP  e  o pl   e T r  an s  p or  t   a t  i   on S  y s  t   e m s 

    • 

    A  u t   om o b i  l   e 

    • 

    T  axi   /  F  or -Hi  r  e  V  e h i   c l   e  s 

    • 

    L  o c  al  B  u s T r  an s i   t  

    • 

    E x pr  e  s  s B  u s T r  an s i   t  

    • 

    L i   gh  t  R ai  l  

    • 

    H e  a v yR ai  l  

    • 

    F  e r r  y

    I  n t   e r  c i   t   yP  e  o pl   e -T r  an s  p or  t   a t  i   on S  y s  t   e m s 

     Ur  b  an an d I  n t   e r  c i   t   y

    F r  e i   gh  t  T r  an s  p or  t   a t  i   o

    n

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    5/12

    T r an s p or t  a t i   on S  y s t  em

    2 01  6 

    1 1 

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

     Ur  b  anP  e  o pl   e T r  an s  p or  t   a t  i   on S  y s  t   e m s 

    I  n t   e r  c i   t   yP  e  o pl   e -T r  an s  p or  t   a t  i   on S  y s  t   e m s 

    • 

    A  u t   om o b i  l   e 

    • 

    I  n t   e r  c i   t   yB  u s 

    • 

    R ai  l  r  o a d 

    • 

    A i  r 

    • 

     W a t   e r 

     Ur  b  an an d I  n t   e r  c i   t   y

    F r  e i   gh  t  T r  an s  p or  t   a t  i   o

    n

    T r an s p or t  a t i   on S  y s t  em

    2 01  6 

    1 2

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r 

     af   y

     Ur  b  anP  e  o pl   e T r  an s  p or  t   a t  i   on S  y s  t   e m s 

    I  n t   e r  c i   t   yP  e  o pl   e -T r  an s  p or  t   a t  i   on S  y s  t   e m s 

     Ur  b  an an d I  n t   e r  c i   t   y

    F r  e i   gh  t  T r  an s  p or  t   a t  i   o

    n

    • 

    L  on g-H a ul  T r  u c 

    k  s 

    • 

    L  o c  al  T r  u c k  s 

    • 

    R ai  l  r  o a d 

    • 

     W a t   e r 

    • 

    A i  r F r  e i   gh  t  

    • 

    P i   p e l  i  n e  s 

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    6/12

    2 01  6 

    1  3

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    I nf  r a s t r u c t  ur e

     V eh i   cl   e /   S  er vi   c e

     U s er s /  F r ei   gh  t 

     (  P  e o pl   e & 

     G o o d  s  )  

     (   C  ar  s  ,P l   an e s 

     ,T r  ai  n s  ,…… e t   c . )  

     (  R o a d  s  ,A i  r l  i  n e s  ,R ai  l  r  o a d  s    ,P i   p el  i  n e s  )  

     (  A i  r  p or  t   s  ,R

     ai  l  w a y  S  t   a t  i   on s  ,… . e  t     c  .   )     

    P  a t  h 

    T  er mi  n al   s

     O p er a t i   onPl   an s

     (  T i  m e  S  c h  e  d  ul   e  ,

     ar r i   v al   s  /   d  e  p ar  t   ur  e  s 

    i  n t   e r  v al   s  , … . e  t   c  . )  

     C  OMP  O NE 

     NT  S  OF A  NY 

    T RA  N S P  OR

    T  S Y  S T E M2

     01  6 

    1  4

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T r i   p

    A  

    B  

     Or i   gi  n

     Or i   gi  n

    Ti  m e 

    P  ur  p o s  e 

    M o d  e 

    DE S TI   N

    AT

    DE S TI   NAT

    T h  e pr  o c  e s  s  of  m ov i  n g p a s  s  en g er  s  or 

     g o o d  s f  r  om  or i   gi  n t   o a d  e s  t  i  n a t  i   on

    wi   t  h i  n c  er  t   ai  n t  i  m e

    f   or  c  er  t   ai  n p ur  p o s  e

    wi   t  h  a c  er  t   ai  nm o d  e of  

     t  r  an s  p or  t   a t  i   on.

    Tr  an s  p or  t   a t  i   oni   s  e  v e r  y t  h i  n gi  n v

     ol   v e  d i  n t  h  e m o vi  n g

     p e  o pl   e  or  g o o d  s f  r  om or i   gi  n t   o a

     d  e  s  t  i  n a t  i   on

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    7/12

    2 01  6 

    1  5

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T r i   p

    T r i   p G en er  a t  i   onm o d  el   s  d  e t   er mi  n e t  h  em a t  h  em

     a t  i   c  al   

    r  el   a t  i   on s h i   p b  e

     t  w e en t  h  en um b 

     er  of   t  r i   p s  pr  o d  u

     c  e d i  n az  on e

     an d  t  h  el   an d  u s  e an d  t  h  e s  o c i   o

    - e c  on omi   c  c h  ar  a c  t   er i   s  t  i   c  s .

    T r i   pDi   s t  r i   b  u t  i   onm o d  el   s  c  onn

     e c  t   t  h  e t  r i   p- en d  s 

     pr  e d i   c  t   e d  b  y 

     t  h  e t  r i   p g en er  a

     t  i   onm o d  el   s  b  e t  w

     e en an y  s  e t   of   t  w oz  on e s .

    T r i   pA s si   gnm en t  i   s  t  h  e pr  o c  e d 

     ur  e b  y wh i   c h  t  h  er  o u t   e

     c h  o s  en b  y  a t  r  av  el   er i   s  d  e t   er mi  n e d .

    M o d  al   S  pl  i   t   d  e

     t   er mi  n e s  t  h  em o d  e of   t  r  av  el    c h  o

     s  en b  y  t  h  e

     t  r  av  el   er .

    2 01  6 

    1  6 

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    D e f  i  n

    i   t  i   on s 

    T r i   p G en er  a t  i   onm o d  el   s  d  e t   er mi  n e t  h  em a t  h  em

     a t  i   c  al   

    r  el   a t  i   on s h i   p b  e

     t  w e en t  h  en um b 

     er  of   t  r i   p s  pr  o d  u

     c  e d i  n az  on e

     an d  t  h  el   an d  u s  e an d  t  h  e s  o c i   o

    - e c  on omi   c  c h  ar  a c  t   er i   s  t  i   c  s .

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    8/12

    2 01  6 

    1  7 

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    D e f  i  n

    i   t  i   on s 

    T r i   pDi   s t  r i   b  u t  i   onm o d  el   s  c  onn

     e c  t   t  h  e t  r i   p- en d  s 

     pr  e d i   c  t   e d  b  y 

     t  h  e t  r i   p g en er  a

     t  i   onm o d  el   s  b  e t  w

     e en an y  s  e t   of   t  w oz  on e s .

    2 01  6 

    1  8 

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    D e f  i  n

    i   t  i   on s 

    M o d  al   S  pl  i   t   d  e

     t   er mi  n e s  t  h  em o

     d  e of   t  r  av  el    c h  o s  en b  y  t  h  e

     t  r  av  el   er .

    T r i   pA s si   gnm en t  i   s  t  h  e pr  o c  e d  u

    r  e b  y wh i   c h  t  h  e

    r  o u t   e c h  o s  en

     b  y  a t  r  av  el   er i   s  d 

     e t   er mi  n e d .

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    9/12

    2 01  6 

    1  9

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T r  an

     s  p or  t   a t  i   onR

     e l   a t   e  d P r  o b 

    l   e m s 

     C  on g e  s  t  i   on

    L  a c k  of  

     s  af   e t   y 

    D e  g e n e r  a t  i   on of   t  h  e  e 

    n vi  r  onm e n t  

     (  A i  r P  ol  l   u t  i   on , N oi   s  e  ,

     Oi  l   S  p e l  l   s  )  

    2 01  6 

    2 0

     C E  31  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T r  an s  p or  t   a t  i   on

     an d L  an d  U s  e 

    T r  an s  p or  t   a t  i   o

    ni   s  af   un c  t  i   on

     of   t  h  el   an d 

     u s  e an d v i   c  e

    v  er  s  a.”   (  Mi   t   c h  el  l   an d 

    R a pk i  n1  9  5 4  )  

    •  S  om eL  an d 

     U s  eT  y  p e s : 

     R e s i   d  en t  i   al  

     I  n d  u s  t  r i   al  

     R e c r  e a t  i   on al  

      O p en s  p a c  e s 

     E  d  u c  a t  i   on a

    l  

      C  omm er  c i   a

    l  

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    10/12

    2 01  6 

    21 

     C E  3

    1  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E 

    n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T r  an s  p or  t   a t  i   on

     an d L  an d  U s  e 

     M

     e a s  u r  e s  o f  L  a n  d  U s  e

     S  o c i   o-E  c  on om

    i   c P  ar  am e t   er  s : 

     P  o p ul   a t  i   on

     P  o p ul   a t  i   on C 

    h  ar  a c  t   er i   s  t  i   c  s 

     H o u s i  n g S  t   a t  i   s  t  i   c  s 

     N o. of  F  ami  l  i   e s 

     N o. of  H o u s  e

    h  ol   d  s 

     E m pl   o y m en t   /   Un em pl   o y m en t  

     I  n c  om e

     V  eh i   c l   e own e

    r  s h i   p

    2 01  6 

    22

     C E  3

    1  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E 

    n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T r  an s  p or  t   a t  i   on

     an d L  an d  U s  e 

     M

     e a s  u r  e s  o f  L  a n  d  U s  e

     S  o c i   o-E  c  on om

    i   c P  ar  am e t   er  s : 

     P  o p ul   a t  i   on

     P  o p ul   a t  i   on C 

    h  ar  a c  t   er i   s  t  i   c  s 

     H o u s i  n g S  t   a t  i   s  t  i   c  s 

     N o. of  F  ami  l  i   e s 

     N o. of  H o u s  e

    h  ol   d  s 

     E m pl   o y m en t   /   Un em pl   o y m en t  

     I  n c  om e

     V  eh i   c l   e own e

    r  s h i   p

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    11/12

    2 01  6 

    2 3

     C E  3

    1  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E 

    n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    Hi   gh  w a yF  un c  t  i   o

    n al   C l   a s  s i  f  i   c  a t  i   on

    F  un c  t  i   on al    c l   a s  s 

    i  f  i   c  a t  i   on

     gr  o u p s  s  t  r  e e t   s  a

    n d h i   gh w a y  s 

     a c  c  or  d i  n g t   o t  h  e

     c h  ar  a c  t   er  of  

     s  er v i   c  e t  h  e y  ar  e

    i  n t   en d  e d 

     t   o pr  ov i   d  e.

    L o c  al   S  t  r  e  e  t   s 

    Ar  t   e r i   al   s 

     C ol  l   e  c  t   or  s 

    2 01  6 

    2 4

     C E  3

    1  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E 

    n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

     Ur  b  an an d R ur  al  A r  e  a s 

     Ur  b  anA r  e a s 

     ar  e t  h  o s  e pl   a c  e s h  av i  n g a p

     o p ul   a t  i   on of  

     5  , 0  0  0  or m or  e.

    •  Ur  b  anA r  e a

     s  ar  ef   ur  t  h  er  s 

     u b  d i  v i   d  e d i  n t   o

    •  Ur  b 

     ani  z 

     e d  ar  e

     a s  (   p o p ul   a t  i   on o

    f   5  0  , 0  0  0  an d  ov  er  )  

    •  S m

     al  l    ur  b 

     an

     a

    r  e a s  (   p o p ul   a t  i   on

     b  e t  w e en 5  , 0  0  0 

     an d  5  0  , 0  0  0  )  .

    • R ur  al  Ar  e a

     s:  ar  e a s  o u t   s i   d  e ur  b  an ar  e a

     s .

  • 8/17/2019 CE 314 Lecture 1

    12/12

    2 01  6 

    2 5

     C E  3

    1  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E 

    n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

     S  t  r  u c  t   ur  e  of  R

     o a d  N e  t   w or 

    k  s 

    • A n ar  t   er i   al   r  o

     a d  ,i   s  ah i   gh - c  a p

     a c i   t   y  ur  b  an /  r  ur  a

    l   r  o a d .

    • T h 

     e pr i  m

     ar  y 

    f   un c  t  i   on

     of  

     an

     ar 

     t   er i   al   r  o

     a d i   s 

     t   o d  el  i  v  er 

     t  r  af  f  i   c 

    f  r  om  c  ol  l   e c  t   or  s  t   of  r  e ew a y  s  , an d  b  e t  w e en ur  b  a

    n c  en t   er  s  a t  

     t  h  eh i   gh  e s  t  l   ev  el    of   s  er v i   c  e p o

     s  s i   b l   e.

    • A r  t   er i   al   s  ar  e ei   t  h  er  pr i  n c i   p al    o

    r mi  n or .

    • A  c  ol  l   e c  t   or r  o

     a d i   s  al   ow- t   o-m

     o d  er  a t   e- c  a p a c i   t   y r  o a d wh i   c h 

     s  er v  e s  t   om ov 

     e t  r  af  f  i   c f  r  om l   o c 

     al    s  t  r  e e t   s  t   o ar  t   e

    r i   al   r  o a d  s .

    2 01  6 

    2 6 

     C E  3

    1  4 .T r  an s  p or  t   a t  i   onA n d T r  af  f  i   c E 

    n gi  n e  e r i  n g

    A l   gh r  af   y

    T r  an s  p or  t   a t  i   onP l   anni  n g

    T h  e s  c i   en c  e t  h  a t   s  e ek  s  t   o s  t   u d  y 

     t  h  e pr  o b l   em s  t  h  a t   ar i   s  ei  n

     pr  ov i   d i  n g t  r  an s  p

     or  t   a t  i   onf   a c i  l  i   t  i   e s 

    i  n an ur  b  an ,r  e g

    i   on al    or 

    n a t  i   on al    s  e t   t  i  n g an d  t   o pr  e p ar  e a

     s  y  s  t   em a t  i   c  b  a s i   s f   or 

     pl   anni  n g s  u c h f   a

     c i  l  i   t  i   e s .

     

    ه

    س

    ر

    و

    ة

    م

    ع

    ه

    ج

    و

    ى

     

    ش

    ة

    س

    ر

    ى

    ث

    ى

    م

    ع

    و

    م

    ظ

    م

    ر

    ط

    ع

    ض

    و

    ك

    ذ

    و

    ي

    و

    ي

    ق

    إل

    و

    ي

    ح

    ي

    س

    ي

    ع

    ل

    ل

    س

    ل

    س

    ك

    ط

    ط