교통공학의 학문적 정의, 목적 및 다른 학문 분야와의 연관성을 고찰하고 기초적인 체계를 정립한다.

사람과 화물의 안전하고 신속하며 효율적인 이동을 위한 시설의 계획, 설계, 운영 및 관리를 연구하는 공학적 방법론을 정의한다.

교통의 주체인 인간, 수단인 차량, 공간인 도로 및 시설, 그리고 이를 제어하는 운영 체계 간의 상호작용을 분석한다.

고대 도로 건설부터 산업혁명기 철도의 등장, 현대의 자동차 중심 사회와 첨단 교통 기술에 이르기까지의 변천 과정을 다룬다.

도로 위 차량의 움직임을 물리적 및 통계적으로 모형화하여 교통 흐름의 특성을 파악하는 이론적 배경을 설명한다.

교통량, 속도, 밀도라는 세 가지 핵심 변수의 정의와 이들 사이의 기본 관계식을 수립한다.

개별 차량 간의 간격과 반응을 연구하는 차량 추종 이론 및 차로 변경 모형을 중심으로 분석한다.

교통 흐름을 유체 흐름과 유사한 연속체로 간주하여 전체적인 교통 충격파와 흐름의 변화를 예측한다.

장래의 교통 수요를 과학적으로 추정하고 이를 바탕으로 효율적인 교통 시설 확충 계획을 수립하는 과정을 다룬다.

목표 설정, 데이터 수집, 대안 설정 및 평가로 이어지는 종합적인 교통 계획 수립의 표준 공정을 설명한다.

통행 발생부터 노선 배정에 이르는 전통적인 수요 예측 기법의 각 단계를 체계적으로 분석한다.

특정 지역에서 발생하는 총 통행량과 출발지와 목적지 간의 통행 배분 원리를 규명한다.

이용자의 수단 결정 요인을 분석하고 물리적인 교통망에 통행량을 할당하는 알고리즘을 검토한다.

기존 교통 시설의 효율성을 극대화하기 위한 신호 제어, 용량 분석 및 운영 최적화 기법을 고찰한다.

평면 교차로에서의 신호 주기, 녹색 시간 배분 및 연동 시스템을 통한 지체 시간 최소화 방안을 연구한다.

도로가 수용할 수 있는 최대 차량 통과 능력을 산정하고 운전자가 느끼는 쾌적성을 등급화하여 평가한다.

교통사고의 원인을 인적, 물적, 환경적 요인으로 분석하고 이를 예방하기 위한 공학적 대책을 수립한다.

정보 통신 기술과 자동차 공학이 결합된 차세대 교통 시스템의 구성과 발전 방향을 제시한다.

실시간 교통 정보 수집, 가공, 제공을 통해 교통 흐름을 최적화하는 통합 시스템의 구조를 다룬다.

차량 간 통신 및 자율주행 기술이 교통 운영 효율성과 안전성에 미치는 영향을 분석한다.

탄소 배출 저감, 대중교통 중심 개발 및 친환경 이동 수단 도입을 통한 도시 교통의 지속 가능성을 모색한다.