城市交通分析与道路设计

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出版者:武汉大学出版社
作者:
出品人:
页数:240
译者:
出版时间:1996-8
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787307032309
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具体描述

城市交通分析与道路设计 第一章 交通系统概述与发展历程 本章将深入探讨城市交通系统的本质、构成要素及其在城市发展中的核心作用。我们将从宏观视角出发,梳理交通系统如何与城市空间、经济活动、社会生活紧密相连,并分析不同类型交通方式(如公共交通、私家车、自行车、步行)之间的相互关系与动态平衡。 接着,我们将追溯城市交通发展的历史脉络。从早期马车时代的简陋道路网络,到工业革命后铁路和早期汽车的兴起,再到现代城市对大规模、高效率交通的需求,我们将呈现不同历史时期交通技术、基础设施和社会需求的演变。通过回顾历史,我们可以更好地理解当前交通问题的成因,并为未来的发展方向提供启示。 具体而言,我们将研究以下内容: 交通系统的基本概念与理论: 交通系统的定义、特征、层级结构,以及其作为复杂巨系统的运作机制。我们将引入交通流理论、交通需求模型等基础理论,为后续分析奠定理论基础。 城市交通的构成要素: 详细阐述交通基础设施(道路、轨道、站点、停车场等)、交通工具(各类机动车、非机动车、公共交通工具等)、交通管理系统(信号灯、导航系统、监控系统等)以及交通参与者(行人、驾驶员、乘客等)的角色与相互作用。 交通与城市功能的关系: 分析交通网络如何塑造城市形态,影响土地利用模式,促进商业活动和人口聚集。我们将探讨交通可达性对城市空间结构、居民生活质量以及经济发展的影响。 城市交通发展的阶段性特征: 考察不同发展阶段的城市所面临的典型交通挑战,例如早期扩张阶段的道路拥堵、成熟阶段的停车难、以及后工业化阶段对可持续交通的需求。 历史上的重要交通变革: 重点介绍蒸汽机的发明、内燃机的应用、汽车的普及、轨道交通的出现等对城市交通产生的颠覆性影响。分析这些变革如何重塑城市的面貌和居民的生活方式。 案例研究: 通过分析国内外知名城市的交通发展历程,例如伦敦、纽约、东京、巴黎等,提炼其发展经验与教训,为本书的后续章节提供生动的实例支持。 通过本章的学习,读者将对城市交通系统的全貌有一个清晰的认识,理解其复杂性以及其在城市发展中的基础性地位,并为深入研究交通分析和道路设计打下坚实的理论和历史基础。 第二章 交通需求分析与预测 本章将聚焦于城市交通需求的核心——理解和预测人们出行行为的驱动因素。我们将从微观和宏观两个层面,系统地分析影响交通需求的各种变量,并介绍常用的交通需求分析与预测方法。 在微观层面,我们将深入研究个体出行决策的过程。这包括出行目的(工作、教育、购物、娱乐等)、出行时间、出行方式、出行路径的选择。我们将分析人口统计学特征(年龄、收入、家庭结构、居住地等)如何影响个体的出行频率和模式。同时,我们也将探讨生活方式、社会经济发展水平、以及技术进步(如信息通信技术)对出行行为产生的深远影响。 在宏观层面,我们将考察区域社会经济因素对整体交通需求的影响。这包括城市规模、人口密度、就业结构、产业布局、经济发展水平以及城市规划政策等。我们将分析这些因素如何共同作用,形成一个城市的总体交通需求格局。 为了准确预测未来的交通需求,本章将详细介绍几种核心的交通需求分析与预测方法: 出行生成模型: 分析如何基于社会经济和人口特征,预测一定区域内产生出行的总次数。我们将讨论不同类型的出行生成模型,例如回归模型和交叉分类模型。 出行分布模型: 探讨如何预测出行将在不同区域之间如何分布,即从原点到目的地的连接关系。我们将详细介绍引力模型及其变体,以及其他用于预测出行分布的方法。 出行方式选择模型: 研究出行者在面对多种出行方式时,如何做出最优选择。我们将介绍离散选择模型,如Logit模型和Probit模型,并讨论影响方式选择的关键因素,例如出行时间和成本、便利性、舒适度等。 出行路径选择模型: 分析出行者如何在既定路网中选择最优路径。我们将介绍用户均衡原理和系统最优原理,并讨论与此相关的路径分配算法。 四阶段交通需求预测法: 将出行生成、出行分布、出行方式选择和出行路径选择这四个基本环节串联起来,形成一个完整的交通需求预测框架。我们将详细讲解每一步骤的具体方法和模型。 其他预测方法: 介绍一些新兴的交通需求预测方法,例如基于出行行为调查的机器学习模型、基于大数据的实时交通需求预测模型等,以应对日益复杂的交通需求变化。 本章的重点在于提供一套系统性的方法论,帮助读者理解交通需求的根源,并掌握科学的预测技术。通过扎实的交通需求分析,我们能够为城市交通规划和道路设计提供可靠的数据基础和预测依据,从而避免资源浪费和低效投资。 第三章 城市道路网络规划理论与方法 本章将深入探讨城市道路网络的规划,这是城市交通系统骨架的关键组成部分。我们将从城市整体发展战略出发,研究如何科学合理地构建和优化道路网络,以满足不断变化的交通需求,同时促进城市的可持续发展。 首先,我们将阐述城市道路网络规划的根本原则和目标。这包括安全性、效率性、经济性、环境友好性、可达性以及公平性等。我们将分析这些原则之间的相互权衡与协调,以及如何将其体现在具体的规划决策中。 接着,我们将介绍不同层级的道路网络规划方法。 宏观层面的路网结构规划: 网络形态分析: 探讨不同网络形态(如方格网、放射式、环形路、混合式)的优缺点及其适用场景。我们将分析不同形态对交通流组织、交通拥堵缓解以及城市扩张的影响。 等级化路网设计: 深入研究道路的功能分级,例如高速公路、快速路、主干道、次干道、支路等。我们将分析不同等级道路的设计标准、通行能力以及服务对象,并探讨如何构建层次分明的路网体系,实现交通流的有效分担和导流。 区域连接性分析: 评估道路网络如何连接城市内部各个区域,以及如何与区域外部交通网络衔接。我们将分析关键节点、瓶颈路段以及跨区域交通廊道的规划策略。 中观层面的路段与节点规划: 道路容量分析与评估: 介绍如何根据路段的几何特征、交通构成、交通流量等因素,计算和评估道路的通行能力。我们将讨论不同交通状况下的服务水平概念,以及如何通过优化设计来提升道路的服务水平。 交叉口规划与设计: 交叉口是道路网络中的关键节点,也是交通拥堵的主要发生地。我们将详细探讨不同类型交叉口(平面交叉、立交)的设计原则、常见形式(如十字路口、T型路口、环岛)以及交通组织方式。我们将重点研究信号灯控制、渠化设计、立体交叉等技术在提升交叉口效率和安全方面的应用。 停车设施规划: 停车是道路交通的重要组成部分。我们将分析不同类型停车设施(路内停车、路外停车、公共停车、专用停车)的规划原则、规模确定方法,以及如何将其与道路网络和城市功能有机结合。 微观层面的道路设计考量: 几何线形设计: 详细介绍平曲线、竖曲线、超高、加宽等几何设计要素,以及如何根据道路等级、设计速度、行车条件等因素进行计算和布置,确保行车安全和舒适。 路面设计: 介绍不同类型路面(沥青路面、水泥混凝土路面)的设计原则、结构组成、材料选择以及耐久性考量。 交通安全设施设计: 重点关注交通标志、标线、护栏、照明、排水等安全设施的设计与布置,以及如何通过人性化设计减少交通事故的发生。 新兴规划理念与技术: 慢行交通系统规划: 强调自行车道、人行道等慢行交通系统的规划与整合,以促进绿色出行和缓解交通压力。 智慧交通与大数据应用: 探讨如何利用大数据、物联网等技术,实现道路网络的智能化管理和优化,例如动态交通信号控制、交通信息发布等。 弹性与韧性设计: 关注如何在规划中考虑极端天气、突发事件等对交通系统的影响,提升道路网络的韧性。 通过本章的学习,读者将掌握城市道路网络规划的系统方法和关键技术,能够从宏观到微观,全面地进行道路网络的设计与优化,为城市交通系统的可持续发展提供坚实的工程基础。 第四章 道路交通安全分析与设计 本章将聚焦于道路交通安全这一至关重要的课题。我们将深入剖析交通事故发生的内在规律,研究影响交通安全的各项因素,并在此基础上,提出科学的道路交通安全分析方法和设计策略,旨在最大程度地减少交通事故的发生,保障人民生命财产安全。 首先,我们将界定道路交通安全的定义与范畴,并阐述其在城市交通系统中的核心地位。我们将分析交通安全与交通效率、交通功能之间的辩证关系,并探讨如何通过安全设计来实现两者之间的和谐统一。 接着,我们将系统地分析交通事故发生的诱因: 道路因素: 道路几何设计不合理: 例如视距不足、曲线半径过小、坡度过大、交叉口设计不当等。 道路平整度与路面状况: 例如路面坑槽、裂缝、湿滑等对行车安全的影响。 交通标志、标线、信号设施的缺失或不当: 导致驾驶员信息获取困难,误判频发。 照明条件不足: 尤其在夜间或恶劣天气下,影响驾驶员视线。 道路附属设施的安全隐患: 例如排水不畅、护栏损坏、树木遮挡视线等。 车辆因素: 车辆技术状况不佳: 例如刹车失灵、轮胎磨损、灯光故障等。 车辆类型与性能不匹配: 例如超速行驶的车辆在狭窄道路上的风险。 交通参与者行为因素: 驾驶员的危险驾驶行为: 疲劳驾驶、酒驾、毒驾、超速、分心驾驶(如使用手机)、不遵守交通规则等。 行人的不安全行为: 随意横穿马路、在机动车道上行走等。 非机动车驾驶员的违规行为: 逆行、闯红灯等。 环境因素: 恶劣天气: 雨、雪、雾、冰雹等对道路状况和驾驶员视线的影响。 夜间驾驶: 光照不足、眩光等增加驾驶难度。 地形与地貌: 山区道路的坡度、弯度等带来的挑战。 在此基础上,本章将详细介绍道路交通安全分析的常用方法: 交通事故数据统计与分析: 事故地点分析: 识别事故黑点(高发事故地点)和事故易发路段,为针对性改进提供依据。 事故类型分析: 区分不同类型的交通事故(如追尾、侧撞、翻车、碰撞行人等),了解其主要原因。 事故严重程度分析: 评估交通事故造成的损失(人身伤害、财产损失),为风险评估提供依据。 事故率与风险评估: 计算各类事故率,并运用统计模型对交通风险进行量化评估。 安全评价方法: 定性评价方法: 例如专家评估法、危险度分析法等。 定量评价方法: 例如安全指数法、交通安全评价模型(如USRAP、STAR等)等。 安全设计策略与措施: 几何线形设计的安全考量: 确保足够的视距、合理的曲线半径、适宜的坡度、以及清晰的转向引导。 路面设计与维护: 确保路面具有良好的抗滑性能、平整度和排水性。 交叉口安全设计: 采用合理的信号配时、渠化设计、立体化改造,以及设置充足的导向标志。 交通标志、标线、信号灯的设计与布置: 确保信息清晰、易懂、醒目,并符合国家标准。 交通安全设施的设置: 例如护栏、防撞墩、减速带、反光标识、路灯等,以减少事故后果。 交通管理与控制措施: 例如速度管理、交通分流、重点区域交通管制等。 提升交通参与者安全意识: 通过宣传教育、技术手段等方式,引导公众养成安全出行习惯。 案例研究: 分析国内外在道路交通安全领域取得显著成效的案例,例如“Vision Zero”理念的应用,以及特定技术(如高安全性能护栏、智能交通信号系统)的实际效果。 通过本章的学习,读者将深刻认识到道路交通安全的重要性,掌握分析交通事故原因和评估交通安全风险的工具,并能够将这些知识应用于道路的设计与改造中,从而构建更安全、更可靠的交通环境。 第五章 交通拥堵成因与缓解策略 本章将聚焦于城市交通中一个普遍且棘手的问题——交通拥堵。我们将深入剖析交通拥堵产生的多重根源,并系统地介绍一系列有效的缓解策略,以期提升城市交通系统的运行效率和运行质量。 首先,我们将明确交通拥堵的定义、表现形式及其对城市经济、社会、环境造成的负面影响。我们将区分不同类型的拥堵,例如由交通流量超过道路容量引起的“容量拥堵”,由交通事故、道路施工等突发事件引起的“事件拥堵”,以及由信息不畅、协同不足等引起的“管理拥堵”。 接着,我们将系统地分析交通拥堵的主要成因: 交通需求过大: 私家车保有量快速增长: 尤其在缺乏有效公共交通替代的情况下。 出行需求集中: 特定时段(如早晚高峰)和特定区域(如商业中心、CBD)的出行需求集中爆发。 土地利用模式不合理: 城市功能分区过远,通勤距离过长,导致出行需求增加。 交通供给不足或结构不合理: 道路网络容量不足: 现有道路网络无法满足不断增长的交通需求。 道路网络衔接不畅: 关键节点(如交叉口、匝道)通行能力瓶颈。 公共交通系统不发达或吸引力不足: 导致大量出行者转向私家车。 停车设施供给不足或管理不善: 导致车辆在道路上停靠,占用车道。 交通管理与运行效率低下: 交通信号控制不当: 信号周期、绿信比设置不合理,导致车辆延误。 交通信息传播不及时或不准确: 驾驶员无法及时获取路况信息,做出最优决策。 交通事故、道路施工等突发事件处理不及时: 导致长时间的交通中断。 交通参与者行为不文明: 例如随意变道、加塞、占用公交专用道等。 城市发展与规划因素: 城市扩张过快,交通基础设施建设滞后。 缺乏对交通需求增长的有效预测和应对。 土地利用规划与交通规划脱节。 基于对拥堵成因的深入分析,本章将详细介绍一系列综合性的交通拥堵缓解策略: 需求管理策略(“收紧”): 交通需求管理(TDM)措施: 价格机制: 拥堵收费、停车收费、燃油税等,引导出行者减少不必要的出行或选择更经济的出行方式。 出行限制: 车辆限行(如单双号限行)、区域限行、高峰时段通行限制等。 鼓励公共交通: 提高公共交通的吸引力(票价优惠、线路优化、换乘便利性提升)。 鼓励绿色出行: 发展自行车租赁、步行网络,推广共享出行。 弹性工作制和远程办公: 错峰出行,分散出行高峰。 供给优化策略(“疏通”): 道路网络优化: 新建和改扩建道路: 提升道路容量和连通性,但需谨慎评估对城市形态和环境的影响。 完善交叉口设计: 采用立体化改造、智能信号控制、渠化设计等,提高通行效率。 优化交通节点: 建设高效的换乘枢纽、停车换乘设施。 提升公共交通系统: 优先发展公共交通: 建设高质量的轨道交通、快速公交(BRT)系统。 提高公共交通的服务水平: 增加班次、优化线路、提升准点率、改善舒适度。 发展多模式联运: 方便不同交通方式之间的换乘。 智能交通系统(ITS)应用: 智能交通信号控制: 实时监测交通流量,动态调整信号配时,优化路口通行。 交通信息服务: 通过导航设备、手机APP、电子显示屏等,及时发布路况信息、拥堵预警,引导出行者选择替代路线。 交通流量预测与诱导: 预测未来交通状况,提前采取干预措施。 交通事件快速响应: 建立高效的事故处理机制,缩短交通中断时间。 停车管理优化: 科学规划和管理停车设施: 引导车辆进入合法停车区域,减少占用车道的现象。 实施差异化停车收费: 提高中心城区停车费用,引导车辆向外围停车。 协同管理策略(“协调”): 加强交通规划与城市规划的协同: 促进职住平衡,减少不必要的长距离通勤。 建立多部门协同机制: 交通、公安、规划、城管等部门联合执法,共同解决交通问题。 提升公众交通参与度和认知: 倡导文明交通行为,形成良好的交通秩序。 案例研究: 分析新加坡、伦敦、纽约等城市在治理交通拥堵方面的成功经验,例如新加坡的拥堵收费系统、伦敦的区域拥堵费和公共交通发展。 通过本章的学习,读者将能够全面理解交通拥堵的复杂性,掌握多种有效的缓解策略,并能够根据具体城市特点,制定出科学、系统、可持续的拥堵治理方案,为提升城市交通运行效率和生活品质做出贡献。 第六章 智慧交通系统与技术应用 本章将深入探讨智慧交通系统的概念、内涵及其在现代城市交通发展中的关键作用。我们将重点关注新兴技术如何赋能交通系统,提升交通的智能化、高效化、便捷化和可持续化水平。 首先,我们将定义智慧交通系统(ITS),阐述其核心目标,即利用信息通信技术、感知技术、控制技术、决策技术等,实现交通系统的优化运行和管理。我们将分析智慧交通系统如何构建一个集感知、分析、决策、协同、反馈于一体的智能交通生态。 接着,我们将详细介绍构成智慧交通系统的关键技术及其应用: 交通信息采集与感知技术: 传感器技术: 环形线圈、地磁传感器、视频检测器、雷达、激光雷达等,用于实时监测车流量、车速、车道占用率等交通参数。 车辆识别技术: 车牌识别(ANPR)、RFID、车联网(V2X)通信等,用于车辆身份识别、轨迹跟踪和协同通信。 位置服务技术: GPS、北斗导航系统、惯性导航系统等,用于车辆和人员的定位。 移动通信技术: 4G、5G等,为交通信息的传输和应用提供高速、可靠的网络支持。 遥感与GIS技术: 用于城市交通网络的空间分析和地理信息管理。 交通信息处理与分析技术: 大数据技术: 收集、存储、处理海量的交通数据,挖掘数据中的价值,为交通决策提供支持。 人工智能(AI)与机器学习: 用于交通流预测、拥堵预警、事故分析、路径优化、驾驶行为识别等。 云计算与边缘计算: 提供强大的数据处理和分析能力,实现实时响应。 仿真技术: 构建虚拟交通环境,模拟不同交通场景下的运行效果,评估改进方案。 交通控制与管理技术: 智能交通信号控制系统(ISCS): 基于实时交通流量,动态调整信号配时,优化交叉口通行效率。 交通流量管理系统: 通过匝道控制、交通诱导等手段,调控进入高速公路或特定区域的交通流量。 交通事件检测与响应系统: 快速识别交通事故、车辆故障等事件,并启动应急响应程序。 交通诱导系统(VMS): 通过电子显示屏,向驾驶员提供路况信息、出行建议、天气预警等。 停车场管理系统(PMS): 实时监测停车位信息,引导车辆快速找到停车位。 车联网(V2X)技术: 车辆到车辆(V2V)通信: 实现车辆之间信息的共享,例如车速、位置、刹车状态等,提升协同驾驶和预警能力。 车辆到基础设施(V2I)通信: 实现车辆与道路基础设施(如交通信号灯、路侧单元)之间的信息交互,例如获取信号灯状态、实时路况等。 车辆到行人(V2P)通信: 实现车辆与行人之间的信息交互,提高行人安全。 车路协同: 基于V2X技术,实现车辆与道路基础设施的协同工作,提升整体交通运行效率和安全性。 自动驾驶与辅助驾驶技术: 高级驾驶辅助系统(ADAS): 如自适应巡航控制(ACC)、车道保持辅助(LKA)、自动紧急制动(AEB)等。 自动驾驶技术: 从L1到L5级别,探索未来交通出行模式的变革。 智慧出行服务: 集成化的出行平台: 提供多种出行方式(公共交通、网约车、共享单车)的查询、预订、支付功能。 个性化出行推荐: 基于用户的出行习惯和偏好,推荐最优出行方案。 共享出行服务: 共享汽车、共享单车等,提高资源利用率。 案例研究: 重点分析一些智慧交通示范城市或项目的成功经验,例如拉斯维加斯的智能交通系统、杭州的城市大脑在交通领域的应用、以及欧洲在车路协同方面的试点项目。 通过本章的学习,读者将对智慧交通系统的构建、关键技术及其广泛应用有一个深刻的认识,理解技术如何驱动交通系统的转型升级,并为未来智能交通的发展和应用提供前瞻性的视野。

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对于一个对城市历史变迁感兴趣的读者来说,我更希望看到的是,现代的交通设计理念是如何在历史遗留的城市肌理上进行干预和适应的。比如,在那些老城区狭窄的街道中,如何引入现代化的消防通道和应急响应机制,同时又不破坏原有的风貌。这本书的结构似乎是完全从零开始构建一个理想化的城市交通模型,这与我们许多饱受历史积淀困扰的城市现状有些脱节。我关注的重点在于“适应性”和“最小干预”原则在道路改造中的应用。如果能有关于“遗产保护区”内交通流管理与空气质量控制的案例分析,那将是非常有价值的补充。目前看来,书中似乎更偏向于在全新规划区域进行优化,对于在既有复杂环境下的“手术刀式”精细操作着墨不多。

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这本《城市交通分析与道路设计》的厚重感着实让人有些望而生畏,初翻目录时,那些关于“路网拓扑结构优化”、“信号配时动态调整”以及“交通流微观仿真”的专业术语,让一个非科班出身的读者感到了一丝压力。我原本期待能读到一些关于如何让通勤更顺畅、如何让城市街道更宜居的实用见解,比如,如何在不拆迁的情况下改造一个拥堵的十字路口,或者,如何利用最新的移动支付技术来优化公共交通的票务系统。然而,书中似乎更侧重于深层次的理论建模,探讨的是那些需要复杂数学工具才能解开的交通工程难题。我倒是挺好奇,那些关于“随机游走模型”在预测行人密度时的应用,是否真的能精确到让人在高峰期出门前就知晓某个站台的拥挤程度。如果这本书能用更生动的案例——比如分析我们城市里那条著名的“肠梗阻”路段的成因,并给出基于现有基础设施的创新性解决方案,而不是仅仅停留在理论推导上,那对普通市民来说会更有启发性。目前的阅读体验,更像是在旁听一场高年级研究生的专业研讨会,虽然知识密度极大,但缺少了与现实生活直接对话的桥梁。

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从一个城市规划爱好者的角度来看,道路设计不仅仅是工程学问题,它深刻地影响着城市的功能分区和土地利用效率。我非常希望书中能花更多的篇幅探讨“容积率”与“道路网络密度”之间的辩证关系,以及如何通过设计不同的道路等级,来引导商业、居住和工业用地的合理布局。比如,一条高承载能力的快速路对周边地块的价值提升有多大,以及这种提升是否与它带来的环境代价成正比。如果书中能引入更多的“土地利用与交通生成模型”的交叉研究,将交通决策与城市发展战略更紧密地结合起来,而不是将道路设计视为一个孤立的工程环节,那这本书的价值将远超一本纯粹的技术手册。现在的叙述,虽然严谨,但略显“去情境化”,缺乏对城市形态塑造的宏大视角。

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我一直关注着我们城市近年来在“慢行系统”建设上的努力,特别想了解,如何才能真正地平衡机动车、自行车和行人的路权分配,而不是简单地画几条自行车道就敷衍了事。这本书里,我希望能找到关于“公共空间友好度”的深度探讨,比如,如何通过街道家具的设计、植被的配置以及建筑退让的比例,来营造出让人愿意停留、愿意步行的环境。我更倾向于阅读那些关于“街道尺度感”和“人的尺度”如何影响交通行为的研究,而不是那些聚焦于提高车辆通行效率的章节。毕竟,一个优秀的城市交通系统,其最终目的不应该是让汽车跑得更快,而是让生活在其中的人感到更舒适、更安全。那些关于“交通心理学”在引导驾驶行为和行人过街习惯上的应用,如果能有更详尽的论述,想必会非常有价值。现在的感觉是,这本书似乎把所有的焦点都放在了“流”上面,而忽略了“人”才是构成这个“流”的基本要素。

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我购买此书是带着对“智能交通系统”(ITS)未来图景的好奇心。我期待书中能深入剖析5G、物联网以及大数据在实时交通感知、预测和诱导中的具体落地细节,尤其是在城市级的综合调度平台上的集成应用。例如,系统如何智能识别并响应突发的交通事故,并在不引发连锁反应的情况下,将信息有效传达给每一个受影响的驾驶员。我希望能读到关于“边缘计算”在路侧单元中如何实时处理复杂的交通信息,以提供毫秒级的决策支持。然而,目前的阅读进度让我感觉,书中对技术的引用似乎还停留在较为基础的层面,更多的是对经典控制理论的延伸,对于近年来迅猛发展的AI驱动的交通决策模式的探讨略显保守和不足。那种能让人眼前一亮的、关于未来城市如何“自我学习”和“自我调节”的革命性构想,尚未在字里行间显现出来。

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