不完全但有用的文献梳理，旨在便于大家检索美国道路交通工程行业的文献

这是一份不完全但有用的文献梳理，旨在便于大家检索美国道路交通工程行业的文献。其中难免有错漏之处，后续逐步修正和完善。文中尽量梳理出当前最新版本，但文献总是在更新变化中。

 背景信息 

首先，来看看交通工程的定义。

多年来，交通工程（Traffic Engineering）的定义有多种方式。美国运输工程师协会（Institute of Transportation Engineers，ITE）对其表述如下：

交通工程是土木工程的一个分支，涉及到人和货物在道路上的安全和有效的流动。在设计公共和私有的运输解决方案时都必须考虑如下元素：交通流、道路几何、人行道、自行车设施、共用车道标记、交通标志、交通灯等等。

A branch of civil engineering, traffic engineering concerns the safe and efficient movement of people and goods along roadways. Traffic flow, road geometry, sidewalks, bicycle facilities, shared lane markings, traffic signs, traffic lights, and more—all of these elements must be considered when designing public and private sector transportation solutions.

其次，简单了解一下美国公路的立法历史。

• 1700s，美国开始出现了收费的私有道路，并引出“Turnpike”一词。
  

• 1811年，由联邦政府主导修建了第一条国家公路，从Maryland到Illinois，全长800英里。
  

• 1832年，Andrew Jackson政府认为运输和道路应由州政府负责，且得到了最高法院的支持。联邦机构U.S.DOT、FHWA、NHSA等负责联邦属地上的建设，负责编制规划、设计的标准和指南，负责监督联邦援助基金的使用和相关标准的执行情况。

• 1916年的《联邦援助公路法》（Federal-Aid Highway Act）是第一次立法为各州的公路建设分配联邦援助公路基金。

• 1944~1956年间，州际公路和国防公路没有拨款，道路系统的建设没有启动。

• 1956年，联邦开始以联邦援助基金的方式修建国家州际公路和国防公路。

• 1970年以后，联邦政府先后以“Highway Safety Act”、“Intermodal Surface Transportation Efficiency Act (ISTEA)”、“Transportation Equity Act for the 21st Century (TEA-21)”、“SAFETY-LU”、“MAP-21”等法案的方式调整联邦援助基金的支付内容和比例，但总体框架基本稳定。联邦政府通过援助基金的方式要求州政府承担国家公路系统（National Highway System）的建设维护工作并遵守联邦发布的某些行业标准和规定。州政府可以不参加联邦政府的项目，但是也就不能获得援助基金。实际上，大多数州政府并不会放弃这笔经费。

 文献体系 

笔者把美国交通工程的行业文献大致分为四类：标准、指南、研究报告、教材或工具书。

• 标准
  通常有强制性质，不符合标准可能面临法律或经济上的风险。比如，联邦政府通过将各州的联邦援助公路基金与MUTCD的执行情况进行挂钩，以保障MUTCD的执行。
  

• 指南
  通常是行业技术建议，从业者参照行业惯用手册执行会比较安全，若不参照执行，一般需要给出充分的理由。
  

• 研究报告
  通常是标准和指南的技术支撑材料，大多会包括详细的调研内容、原理分析、公式推导等。研究报告的优秀成果通过一定的审批程序被纳入标准和指南。
  

• 教材或工具书
  通常是大学或行业机构的教材、工具书，可能是行业基础理论，或行业某领域的专项手册等。内容通常较为系统，但不会深入。

 相关文献 

（1）标准

标准一般是联邦主导编制，并允许各州基于联邦发布的技术文件进行适度的本地化。在“三权分立”的制度下，需要强制执行的内容一般是以国会立法（Congressional Legislation）的形式推进。其中，MUTCD和PROWA是通过联邦法规CFR（Code of Federal Regulations）要求执行的标准和规范。相关信息可通过联邦公报网站https://www.federalregister.gov/查询。PROWA于2023年8月8日刚刚发布。

主要标准有：

• Manual on Uniform Traffic Control Devices(2009)
  交通工程控制设施手册

• Public Rights-of-Way Accessibility Guidelines
  无障碍公共路权指南

• Uniform Vehicle Code and Model Traffic Ordinance
  统一车辆法规和示范交通条例

（2）设计指南

指南的组成相对复杂，可能是联邦政府、州政府、研究机构、高等院校等。针对某些主题可能有不同机构出版的文献。此类文献常常被理解为行业技术资源（Resource），其数量众多，这里仅罗列部分文件。

大家熟知的HCM、GreenBook、HSM等并非法规，而是业界认可的常用手册，从业者依照执行会比较安全，否则就需要额外的程序来说明“不依照执行”的理由。当然，类似的手册都非常强调“工程判断”和“灵活性”。

部分常用指南如下：

• Highway Capacity Manual (7th, 2022)
  道路容量手册（公路通行能力手册）

• A Policy on Geometric Design of Highways and Streets (7th, 2018)
  道路几何设计标准（公路和街道几何设计政策）

• Roadside Design Guide（4th , 2011）
  路侧设计指南

• Guide for the Development of Bicycle Facilities（4th, 2012）
  自行车设施发展指南

• Highway Safety Design and Operations Guide（3rd , 2023）
  公路安全设计和运行指南

• Guide for the Planning, Design, and Operation of Pedestrian Facilities（2nd，2021）
  行人设施的规划、设计、运行指南

• Guide for Geometric Design of Transit Facilities on Highways and Streets (2014)
  公路及街道的公共交通几何设计指南

• Transit Capacity and Quality of Service Manual,  (3rd,2013)
  公共交通容量和服务质量手册

• Traffic Signal Timing Manual（2nd，2015）
  交通信号灯配时手册

• Roadway Lighting Design Guide (7th , 2018)
  道路照明设计指南

• Highway Safety Manual (1st, 2010)

  道路安全手册

• A Guide to Road Safety Engineering
  道路安全工程指南
  

• Access Management Manual (2nd, 2014)
  接入管理手册

• Flexibility in Highway Design
  美国公路设计灵活性

• A Guide for Achieving Flexibility in Highway Design (2004)
  达成公路设计灵活性指南

• A User‘s Guide to Positive Guidance (1990)
  积极指引用户指南

• Older Driver Highway Design Handbook (1998)
  老年驾驶人公路设计手册

• Highway Design Handbook for Older Drivers and Pedestrians (2001)
  老年驾驶人及行人道路设计手册

• Active Transportation and Demand Management(2017)
  主动运输和需求管理

• Trip Generation（10th, 2020）

  出行生成

• Parking Generation（5th, 2019）
  泊车生成

• Traffic Monitoring Guide（2022）
  交通流观测指南

• Countermeasures That Work 
  有效应对措施

• Proven Safety Countermeasures
  确证的安全对策

• Road Diet Guide
  道路瘦身指南

（3）研究报告

研究成果的来源更复杂，可能是联邦政府、州政府、研究机构、高等院校等。针对某些主题可能有不同机构的研究成果。此类文件数量庞大，这里仅做举例说明。

比如，CRP是由联邦政府与州政府共同出资，由TRB负责管理的合作研究计划，包括NCHRP、ACRP、TCRP、BTSCRP等。其中，联邦政府主导的项目NCHRP (National Cooperative Highway Research Program)就有很多Reports，这里简单列举几个：

• NCHRP Report 500：Guidance for Implementation of the AASHTO Strategic Highway Safety Plan
  该研究报告旨在将道路年死亡人数减少到5000~7000，包含了22个重点领域的战略行动。近年美国道路交通事故亡人数量约38000人/年。

• NCHRP Report 600：Human Factors Guidelines for Road Systems
  该研究报告主要是为从业者提供人因方面的研究成果，以支持技术人员进行更好的工程判断，做出更好的设计成果。同时该报告的内容是相关设计标准的坚实基础。

• NCHRP Report 672：Roundabouts An Informational Guide
  该研究报告是针对现代环岛设计的专项研究。

• NCHRP Report 812：Signal Timing Manual该研究报告是交通信号灯配时手册的技术支撑文件。

比如，由FHWA、AASHTO、TRB共同主导的The second Strategic Highway Research Program (SHRP2)研究计划，在桥梁隧道、铺装材料、规划、环境相关、项目管理、轨道、共用设施、设计、运维、安全、建设等方面形成了丰富的研究成果。该项目自2005年发起，至2019年9月停止更新。

此类研究报告数量众多，读者可以根据自身需要去检索。并关注一些行业机构的相关成果。比如：ITE、TRB、FHWA、NHTSA、AASHTO、ASCE……

（4）教材或工具书

此类文献通常是某些机构、团体或个人结合行业规范和手册编制的文本，用来进行教学或作为工具书。其内容、深度、质量不一而足，需要读者根据自身需求进行甄别。

这里列举部分教材或从业者工具书：

• Traffic Engineering（5th,2018）
  交通工程（通常作为大学教材）

• Principles of Transportation Engineering 
  运输工程原理（通常作为大学教材）

• Transportation Planning Handbook（4th,2016）
  运输规划手册（通常作为大学高年级或研究生参考书，或从业人员工具书）

• Traffic Engineering Handbook（7th,2016）
  交通工程手册（通常作为大学高年级或研究生参考书，或从业人员工具书）

• Manual of Transportation Engineering Studies (2nd,2010)
  运输工程调研手册

• Freeway and Interchange Geometric Design Handbook (2006)
  高速公路及立交几何设计手册

 主要文献 

这里简要介绍使用最广泛的几本手册，其中包括：MUTCD、PROWAG、HCM、Green Book、HSM。

（1）Manual on Uniform Traffic Control Devices （2009）

截止2023年，MUTCD已经有88年的历史。交通控制设施(Traffic Control Device，TCD)对于人和货物的安全高效运输至关重要。统一交通控制设施手册(MUTCD)通过设定最低标准和提供指导，确保全国交通控制设施的统一。使用统一的TCD(信息、位置、大小、形状和颜色)有助于减少交通事故和拥堵，提高表运输系统的效率。通过标准化，一致性也有助于降低TCD的成本。MUTCD中包含的信息是多年实践经验、研究和/或MUTCD实验过程的结果。这种努力确保TCD是可见的、可识别的、可理解的和必要的。MUTCD是一份动态文件，随着时间的推移而变化，以解决当代安全和运行问题。

如果说交通控制设施是交通工程师与道路用户交流的语言，那么MUTCD就是这门语言的普通话词典。交通工程师努力以统一的方式向用路人提供信息，虽然并不能保证用路人的一致反应，但至少缩小了行为的离散范围。

该手册中的原则充分融合了“人因理论”的成果，这些原则背后的逻辑是最值得学习和思考的部分。比如，按照道路边缘线“左黄右白”的原则，可以最大限度的避免“逆向行驶”的错误。红白色系表示禁令、黄黑色系表示警告……

注意，附录A1（Appx A1）的内容标识了这本手册的特别之处。

该手册已有中文版本。

章节内容：

Part 1 General（总则）

Part 2 Signs（标志）

Part 3 Markings（标线）

Part 4 Highway Traffic Signals（道路交通信号灯）

Part 5 TrafficControl Devices for Low-Volume Roads（低流量道路交通控制设施）

Part 6 Temporary Traffic Control（临时交通控制）

Part 7 Traffic Control for School Areas（学校区域交通控制）

Part 8 Traffic Control for Railroad And Light Rail Transit Grade（铁路和轻轨平交口交通控制）

Part 9 Traffic Control For Bicycle Facilities（自行车设施交通控制）

Appx A1. Congressional Legislation（国会立法）

Appx A2. Metric Conversions（单位换算）

（5）Public Rights-of-Way Accessibility Guidelines

无障碍委员会（Access Board）正在根据《美国残疾人法案》(Americans with Disabilities Act, ADA)和《建筑障碍法案》(Architectural Barriers Act, ABA )制定新的指导方针，以解决人行道和街道、人行横道、路缘坡道、行人信号灯、路边泊车和其它公共通行权组成部分的接入问题。这些指南还审查了共用路径，这些路径主要是为自行车骑行人和行人设计的，用于交通和娱乐目的。无障碍委员会发布了拟议的指导方针，征求公众意见。审查委员会正在最后确定这些准则。

2023年8月8日“Accessibility Guidelines for Pedestrian Facilities in the Public Right-of-Way”(PROWAG)已经由联邦政府批准出版。

章节内容：

Chapter R1: Application and Administration（应用及管理）

Chapter R2: Scoping Requirements（范围要求）

Chapter R3: Technical Requirements（技术要求）

Chapter R4: Supplemental Technical Requirements（支撑技术要求）

（3）Highway Capacity Manual （7th Edition）2022

《道路容量手册》自1950年第一版发布以来已经有70多年的历史。几十年来，交通工程师在分析中一直使用HCM。HCM是评估街道、高速公路、高速公路和非公共街道步道的多式联运运行的概念、绩效衡量和分析技术的基本参考。手册为多模式运输流动性分析指南提供了量化公路容量的方法。

《道路容量手册》（第七版）2022，是一本大部头的文献（1286页），包括：

Concepts, Uninterrupted Flow, Interrupted Flow, Applications Guide (Online only)四卷。前三卷包含了新的信息，包括网联车和自动车辆的新规划分级方法；一个完全修订的分析双车道公路的程序；一种评价高速公路和主干道排队溢出系统的新方法更新了在无信控和信控交叉口的行人运行方法。新的信号交叉口行人延误方法，包括两段式交叉口、两肢交叉口、封闭人行横道、专用行人相位等。城市街道主动交通与需求管理(ATDM)措施分析评价方法。

多年来，随着美国地表运输规划和运行的重点从设计和建造州际公路系统转移到管理一个服务于各种用户和出行方式的复杂运输系统，HCM不断发展，以跟上用户和社会的需求。提供人和货物的流动性是运输最基本的功能。

它由四个维度组成：

• 出行数量，使用运输设施或服务的程度；

• 出行质量，即用户对运输设施或服务的期望；

• 可达性是指出行者能够轻松地从事他们想要的活动；

• 容量，运输设施或服务满足其出行需求的能力。

章节内容：(此处为第六版（2018）的目录)

Ch1   HCM User‘s Guide（HCM用户指南）

Ch2   Applications（手册应用）

Ch3   Modal Characteristics（模型特征）

Ch4   Traffic Operations and Capacity Concepts（交通运行和容量概念）

Ch5   Quality & Level-of-Service Concepts（质量和服务水平概念）

Ch6   HCM & Alternative Analysis Tools（HCM和备选分析工具）

Ch7   Interpreting HCM and Alternative Tool Results（HCM和备选分析工具结果解读）

Ch8   HCM Primer（HCM基础概要）

Ch9   Glossary and Symbols（词汇表及运算符号）

Ch10 Freeway Facilities Core Methodology（高速公路设施核心方法）

Ch11 Freeway Reliability Analysis（高速公路可靠度分析）

Ch12 Basic Freeway and Multilane Highway Segments（高速公路和多车道公路基本路段）

Ch13 Freeway Weaving Segments（高速公路交织路段）

Ch14 Freeway Merge and Diverge Segments（高速公路合流路段和分流路段）

Ch15 Two-Lane Highways（双车道公路）

Ch16 Urban Street Facilities（城市街道）

Ch17 Urban Street Reliability and ATDM（城市街道可靠度和主动交通及需求管理）

Ch18 Urban Street Segments（城市街道路段）

Ch19 Signalized Intersections（信控交叉口）

Ch20 Two-Way Stop-Controlled Intersections（双向STOP控制交叉口）

Ch21 All-Way Stop-Controlled Intersections（全向STOP控制交叉口）

Ch22 Roundabouts（环岛）

Ch23 Ramp Terminals and Alternative Intersections（匝道终端及非常规交叉口）

Ch24 Off-Street Pedestrian and Bicycle Facilities（非公共道路行人和自行车道路）

Ch25 Freeway Facilities Supplemental（高速公路补充材料）

Ch26 Freeway and Highway Segments Supplemental（高速公路和公路路段补充材料）

Ch27 Freeway Weaving Supplemental（高速公路交织路段补充材料）

Ch28 Freeway Merge-Diverge Supplemental（高速公路合流路段和分流路段补充材料）

Ch29 Urban Street Facilities Supplemental（城市街道补充材料）

Ch30 Urban Street Segments Supplemental（城市街道路段补充材料）

Ch31 Signalized Intersections Supplemental（信控交叉口补充材料）

Ch32 Stop-Controlled  Intersections Supplemental（STOP控制交叉口补充材料）

Ch33 Roundabouts Supplemental（环岛补充材料）

Ch34 Interchange Ramp Terminals Supplemental（立交匝道终端补充材料）

Ch35 Pedestrians and Bicycles Supplemental（行人和自行车道路补充材料）

Ch36 Concepts Supplemental（概念补充材料）

Ch37 ATDM Supplemental（主动交通及需求管理补充材料）

（4）A Policy on Geometric Design of Highways and Streets（7th Edition） 2018 

《公路和街道几何设计规范》（第七版）2018 （简称，Green Book），作为美国道路工程设计的基础性文件之一，共1000多页，其内容主要包含了道路在总体设计、平纵线形、横断面等几何要素的设计原则及指南。在美国该手册被许多人认为是当前公路和街道设计研究和实践的优秀的行业指南。该版本较前述版本主要是将设计场景由2类增加到了5类。设计时先确定道路功能分类及场景分类。

▼道路功能分类和场景分类

强调的几个观点：资金总是有限的；名义安全与实质安全有别；关注道路所有用户的需求；基于设施性能的设计方法；强调工程判断和灵活性。

本公众号对该手册进行过逐章导读，感兴趣的朋友可以自行查阅。

章节内容：

Ch1 New Framework for Geometric Design（几何设计的新框架）

Ch2 Design Controls and Criteria（设计控制和标准）

Ch3 Elements of Design（设计元素）

Ch4 Cross-Section Elements（横断面要素）

Ch5 Local Roads and Streets（地方道路和街道）

Ch6 Collector Roads and Streets（集散道路和街道）

Ch7 Arterial Roads and Streets（干线道路和街道）

Ch8 Freeways（高速公路）

Ch9 Intersections（平面交叉口）

Ch10 Grade Separations and Interchanges（分层分离和立交）

（4）Highway Safety Manual （1st Edition），2010

《道路安全手册》（第一版）2010，简称HSM。该文件不构成标准，但包含许多有用的准则。

道路安全手册（HSM）是一种资源，它以有用的形式提供安全知识和工具，以促进基于安全绩效的决策的改进。HSM的重点是为决策提供量化的信息。HSM汇集了目前可用的信息和方法，从碰撞频率（每年的碰撞数量）和碰撞严重程度（碰撞造成的伤害程度）来衡量、估计和评估道路。HSM提出了在公路活动范围内考虑"安全"的工具和方法：规划、计划、项目开发、建设、运营和维护。其目的是传达有关公路安全信息的现有知识，供广大交通专业人士使用。

HSM部分A对一些基本理念、基础知识、内容结构进行了介绍，属于“道”层面的内容。部分B、C、D对安全管理流程、预测方法、碰撞调整系数三部分进行了详述，属于“术”层面的内容，而其中的SPFs和CMFs是基于美国交通特征构建的，作为研究、借鉴很好，但不能直接应用于国内的工程。

HSM的理念和方法需要建立在良好的数据基础之上，HDMS（Highway Data Management System）的基础需要打好，还有太多基础工作需要做好才行。

本公众号对该手册的A部分进行过逐章导读，感兴趣的朋友可以自行查阅。

章节内容：

VOLUME 1

Part A—Introduction, Human Factors, and fundamentals（简介、人因解析、基础知识）

Ch1—Introduction and Overview（简介和概要）

Ch2—Human Factors（人因解析）

Ch3—Fundamentals（基础知识）

Part B—Roadway Safety Management Process（道路安全管理过程）

Ch4—Network Screening（路网判别）

Ch5—Diagnosis（风险识别）

Ch6—Select Countermeasures（对策选择）

Ch7—Economic Appraisal（经济评估）

Ch8—Prioritize Projects（项目优先顺序）

Ch9—Safety Effectiveness Evaluation（安全效果评估）

VOLUME 2

Part C—Predictive Method（预测方法）

Ch10—Predictive Method for Rural Two-Lane, Two-Way Roads（乡村双车道双向道路预测方法）

Ch11—Predictive Method for Rural Multilane Highways（乡村多车道公路预测方法）

Ch12—Predictive Method for Urban and Suburban Arterials（市区和郊区主干道预测方法）

VOLUME 3

Part D—Crash Modification Factors（碰撞修正系数）

Ch13—Roadway Segments（道路路段）

Ch14—Intersections（交叉口）

Ch15—Interchanges（立体交叉）

Ch16—Special Facilities and Geometric Situations（特殊设施及几何条件）

Ch17—Road Networks（路网）

▼章节内容框图

文章来源：公众号《行走F发现》，作者行者Ben。如有侵权，请联系删除。