如第1章所述，城市交通设计依托于交通工程学、系统工程、工业设计、城市设计、计算科学、交通环境工程和地区历史文化等理论，并针对具体交通设计问题进行“量身定制”。
1.交通工程学
城市交通设计属于交通工程学的范畴。交通工程学是研究交通运输系统中人、车、路和环境之间的相互关系，揭示人的出行、车辆和货物移动及与环境之间协调的规律并通过对交通运输系统的分析、规划、设计及运营组织和管理等，达到系统的安全、高效、便捷、舒适和低碳，能为各种交通设施使用者提供服务，以支撑引导经济社会的发展和人类的进步的一门学问。交通工程学的研究始于20世纪30年代，发展于50年代，成熟于20世纪末21世纪初。交通工程学的理论是城市交通设计的核心理论基础。
2.系统工程
系统工程是从系统总体出发，综合运用有关学科的理论与方法，求得最优的解决方案，是一项组织管理技术，并强调系统的总体统筹和协调。我国战国时期修建的都江堰水利工程，至今依旧在灌溉田畴，是造福人民的伟大水利系统工程，是世界系统工程应用的鼻祖和典范。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流（鱼嘴分水堤四六分水）、自动排沙（鱼嘴分水堤二八分沙）、控制进水流量（宝瓶口与飞沙堰）等问题，消除了水患，灌溉区域已达40余个县。在现代，系统工程的先行者华罗庚教授在20世纪60年代初期就对“统筹方法”进行了系统的研究，并在大庆油田、太原铁路局、太钢，以及农业生产中推广应用，取得了良好效果。我国的“两弹一星”元勋钱学森教授将系统工程思想应用于***、氢弹和人造地球卫星系统的研制及航天事业，为我国的军事科学创造了辉煌。城市交通设计也同样需要系统工程的思想，从系统的整体统筹考虑问题，避免陷入微观狭域。例如，城市交通体系设计应该统筹城市内部的各种交通方式，而不应该仅着眼于道路；道路交叉口或线路的交通拥堵应该着眼于上游和周边替代线路等。
3.工业设计
工业设计被定义为就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工和装饰以新的产品和规格。其设计原理是为了达到某一特定目的，利用现代化手段，从构思到实施方案，进行生产和服务的设计过程，特别注重“产品”的功
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