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。
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。
