交通工程创立于20世纪30年代。1930年美国成立交通工程师协会，标志着交通工程学科的诞生。初期主要探讨有关减少交通阻塞、保障交通安全和交通管理等问题。40年代注意到交通规划问题。50年代注意研究道路交通中人、车、路三者的相互关系，创立了交通流理论。60年代开始在交通工程中应用计算机控制信号灯、处理资料和制订规划，并注意研究交通公害问题。70年代在交通工程领域引入系统工程的知识。

我国交通工程学科的产生，美籍华人交通工程专家张秋先生起了很大的推动作用。1978年以来，以张秋先生为代表的美、日、英、加等国的交通工程专家，先后在上海、北京、哈尔滨、南京、西安等城市讲学，系统介绍了西方发达国家交通规划、交通管理、交通控制及交通安全等方面的建设与管理经验。国内也派出了多个代表团出国参加由英、美、日、澳、德等国举办的交通工程学术会议，这些活动推动了国内交通学科的产生。

1980年上海市率先在国内成立了交通工程学会，1981年中国交通工程学会成立，20多个省、市、自治区也相继成立了省级交通工程学会或交通工程委员会，有些早先成立的国家级专业学会也设立了交通工程分会。东南大学、同济大学、北京工业大学、西南交通大学、西安公路交通大学（现为长安大学）、哈尔滨建筑大学等院校相继设立了交通工程本科专业，并着手招收、培养交通工程专业的硕士研究生、博士研究生。我国的新闻出版部门也相继出版了《中国交通工程》、《中国交通报》、《道路交通管理》、《红绿灯下》等杂志及一批交通工程方面的报刊，广泛传播交通工程方面的知识。

中国交通工程学科的成立不像美国有明确的标志，但一般认为，我国交通工程学科产生于20世纪80年代初，而美籍华人张秋先生是该学科的奠基人。

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从交通系统组成、交通工程研究内容和其所涉及的相关学科来看，交通工程学是一门综合性很强的复杂系统科学，兼有社会科学和自然科学的双重特性。其主要特点如下：

交通工程学系统性

交通的系统性一方面体现在交通与社会经济生活联系密切，另一方面表现在交通系统的多要素构成。交通系统的优化是针对多目标的、多约束、开放的巨系统的优化。交通工程学的基本理论是系统工程的系统优化分析。

交通工程学综合性和交叉性

表现在其研究内容的复杂，涉及工程、教育、执法、环境等诸多领域。从上图亦可看出交通工程学不仅涉及自然学科，同时与社会科学密切联系，是集软硬于一身的科学。

交通工程学社会性

交通系统中的人（行人、乘客、驾驶员以及交通管理者）具有社会性。因此，交通工程学需要应用社会科学的理论和方法。交通规划、交通管理以及交通法规等需要考虑到不同阶层、不同收入等各类型的人的需求，以确保社会公平。

超前性

交通系统是社会经济活动的支撑，在城市规划建设中交通处于先行地位。又由于道路基础设施建设和使用的周期较长，因此，交通系统规划和建设还要适应未来一定时期（20—30年或者更长）的交通需求。否则，一旦交通网络形成或预留用地不足，进行交通改善需要付出高昂代价，因此，交通系统必须要超前考虑、前瞻规划。

交通工程学动态性

交通流是一个动态的随机系统，如交通量、车辆到达和离开、人和车的出行等都具有不确定性。交通流在道路网上的分布随着时间和空间不断变化。另外，路网中的交通流常常受到事件或者其他因素的干扰，而呈现复杂状态。