设计建造公路涉及多个学科领域的知识，主要包括土木工程、交通工程、环境工程、材料科学、地质工程、测绘工程、项目管理等。以下是对这些专业的详细说明，并结合案例进行阐述：
1. 土木工程
土木工程是设计建造公路的核心专业，涵盖了道路、桥梁、隧道等基础设施的设计、施工和维护。土木工程师需要掌握结构力学、土力学、材料力学等基础知识，以确保公路的稳定性和耐久性。
案例： 中国的高速公路网络建设，如京沪高速公路，涉及大量的土木工程技术。工程师们需要考虑地形、地质条件、气候等因素，设计出符合标准的道路结构，确保车辆的安全通行。
2. 交通工程
交通工程专注于交通系统的规划、设计和管理，包括交通流量分析、信号控制、交通安全等。交通工程师通过优化道路设计，提高交通效率，减少拥堵和事故。
案例： 北京市的交通信号控制系统，通过实时监控和调整信号灯时间，有效缓解了市区的交通压力，提高了道路通行能力。
3. 环境工程
环境工程关注公路建设对环境的影响，包括噪音、空气污染、水污染等。环境工程师需要评估项目对生态系统的影响，并提出相应的环保措施。
案例： 青藏铁路的建设过程中，环境工程师采取了多种措施，如设置野生动物通道、减少施工噪音等，以保护高原生态环境。
4. 材料科学
材料科学研究公路建设中使用的各种材料，如沥青、混凝土、钢材等。材料科学家通过改进材料性能，提高公路的耐久性和安全性。
案例： 美国的高速公路系统广泛使用高性能沥青混凝土，这种材料具有优异的抗裂性和抗老化性能，延长了道路的使用寿命。
5. 地质工程
地质工程研究地质条件对公路建设的影响，包括地基稳定性、地质灾害风险等。地质工程师通过地质勘探和分析，确保公路建设的安全性和经济性。
案例： 云南的山区公路建设，地质工程师通过详细的地质勘探，设计了适合当地地质条件的路基和边坡防护措施，有效防止了滑坡和泥石流的发生。
6. 测绘工程
测绘工程负责公路建设中的地形测量、定位和制图工作。测绘工程师通过高精度的测量技术，为公路设计提供准确的地理信息。
案例： 港珠澳大桥的建设过程中，测绘工程师使用了先进的GPS和激光扫描技术，精确测量了海底地形，为桥梁设计提供了可靠的数据支持。
7. 项目管理
项目管理涉及公路建设项目的计划、组织、协调和控制。项目经理需要协调各个专业团队，确保项目按时、按预算完成。
案例： 英国的高速铁路项目HS2，项目经理通过严格的项目管理，协调了设计、施工、环保等多个团队，确保了项目的顺利进行。
综合案例：港珠澳大桥
港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥，其建设涉及上述所有专业。土木工程师设计了复杂的桥梁和隧道结构；交通工程师优化了交通流量和信号控制；环境工程师评估了项目对海洋生态的影响；材料科学家研发了高性能的混凝土和钢材；地质工程师分析了海底地质条件；测绘工程师提供了精确的地形数据；项目经理协调了各个团队，确保项目按时完成。