随着国民经济的快速发展和生活水平的不断提高,人们在满足物质需求的前提下,开始追求高品质的生活质量,环保意识的增强促使人们开始关注新能源的开发和利用。新能源凭借自身经济、节能、环保和可持续等特点,成为了当今世界研究的热点话题。压电集能属于新能源技术范畴,其在我国交通运输工程领域的研究目前还处于发展阶段,未来的应用前景也十分广泛。基于压电效应这一原理,结合行人交通流在道路上的运动特性,选择适用于收集路面振动能量的压电换能单元,通过理论分析、数学建模和实例计算验证等方法,探究压电技术在步行集能应用方案中的可行性。第一章首先对道路压电技术在国内外的研究现状进行了简单的介绍,阐述了开展本研究的目的、意义。第二章基于压电能量转换原理和压电方程,探究行人单步荷载下的压电能量计算方法。第三章结合行人的步行状态对行人的单步荷载展开分析,确定步行压电换能的荷载参数。第四章根据行人交通流的运动特性,对压电换能单元的发电能力进行理论分析,建立其与行人交通量之间的函数关系模型。第五章通过实际调查和模拟应用进一步分析压电集能方案的可行性。第六章是对全文的总结和未来展望。研究结论如下:（1）由压电材料制成的压电单元可较好地实现行人步行振动能量向电能的转化,利用压电方程和储能公式可以近似地估算出压电单元在行人步行荷载作用下产生的电能。（2）通过对行人步态进行分析,建立了半正弦加载的行人单步荷载函数模型,定义步行动荷载系数,从而证明行人的步频是影响其自身单步荷载时程曲线形状的主要因素,步频越高,步行动荷载系数值越大。（3）结合行人交通流速度、密度和流量三个参数,建立了人群荷载作用下的压电转换模型。提出了根据行人体重进行区间划分、定义体重比例系数的方法,可有效减少计算结果的误差。（4）根据采集到的南京澳林广场入口处的行人交通流数据,利用已建立的函数模型,计算得出25m~2的观测区域在人群步行荷载作用下能够产生大约63.43J的能量,理论上每平方压电路面的平均输出功率约为58.73μW。