交通工程學是交通工程學科研究與發展的基本理論，是從道路工程學科中派生出來的一門較年輕的學科，它把人、車、路、環境及能源等與交通有關的幾個方面綜合在道路交通這個統一體中進行研究，以尋求出行效率最大、交通事故最少、通行速度最快、運輸費用最省、環境影響最小、能源消耗最低的交通系統規劃、建設與管理方案，從而達到安全、迅速、經濟、方便、舒適、節能及降低公害的目的。

交通工程學作為一門正在發展中的交通工程學科的基礎理論，目前很難對它下確切的定義，各國學者從不同的角度、以不同的觀點、用不同的方法對它進行探索研究，試圖提出一個公認的定義，但都沒有成功，定義很難統一。

中國的一些交通工程學者認為：交通工程學是研究交通規律及其應用的一門技術科學。

儘管各國學者對交通工程學的理解、認識不完全一致，但在以下兩個方面是基本共同的：交通工程學是從道路工程學分化出來的，它的主要研究物件是道路交通；交通工程學主要解決道路交通系統規劃與管理中的科學問題。

交通工程學研究的內容非常廣泛，幾乎涉及道路交通的各個力面。而就交通工程學這門學科來說，其基礎理論是：交通流理論、交通統計學、交通心理學、汽車動力學、交通經濟學。與交通工程密切相關的主要學科有：汽車工程、運輸工程、人類工程、道路工程、交通規劃學、環境工程、自動控制、應用數學、電子計算機等。因此，交通工程學是一門由多種學科相互滲透的新興邊緣學科，交通工程學與其他學科的關係如下圖所示。

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