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出版者:Computational Mechanics

作者:Jha, M. K./ Schonfeld, P./ Jong, J-c/ Kim, E.

出品人:

页数:422

译者:

出版时间:

价格:264

装帧:HRD

isbn号码:9781845640033

丛书系列:

图书标签:

• 道路设计
• 智能交通
• 交通工程
• 道路规划
• 可持续交通
• 城市规划
• 交通建模
• 人工智能
• 道路安全
• 智慧城市

《智慧交通系统：优化城市脉络与出行体验》 内容梗概 《智慧交通系统：优化城市脉络与出行体验》一书深入探讨了如何利用前沿技术革新传统的交通基础设施和管理模式，旨在构建更安全、高效、可持续的城市交通网络。本书并非关注单一的道路设计方法，而是将目光投向一个宏观的、系统性的交通生态，涵盖了从数据采集、分析，到智能决策、协同控制，再到基础设施的智能化升级以及出行者体验的提升等多个层面。 核心章节概览 第一部分：智慧交通系统基础理论与框架 第一章：智慧交通系统的定义、演进与愿景 详细阐述智慧交通系统（ITS）的概念，追溯其发展历程，从早期的交通信息发布到如今的万物互联。 勾勒出未来智慧交通系统的宏伟愿景，包括但不限于零事故、零拥堵、零排放的理想状态，以及如何实现人本化的出行体验。 探讨智慧交通系统在城市发展战略中的核心地位，以及其与智慧城市、可持续发展目标之间的内在联系。 第二章：智慧交通系统的关键技术要素 数据感知与采集： 详尽介绍各类传感器技术，如地磁传感器、摄像头、雷达、激光雷达（LiDAR）、射频识别（RFID）等在交通流、车辆行为、路况监测中的应用。 通信网络技术： 深入分析车联网（V2X）通信，包括车对车（V2V）、车对基础设施（V2I）、车对行人（V2P）以及车对网络（V2N）的通信协议、频谱分配与安全性挑战。重点介绍5G、Wi-Fi等通信技术在提升实时性、可靠性方面的作用。 数据处理与分析： 介绍大数据技术、云计算、边缘计算在海量交通数据存储、清洗、集成和挖掘中的应用。探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）在交通模式识别、预测、异常检测等方面的潜力。 决策与控制系统： 阐述基于数据分析的智能交通信号控制、匝道控制、路径诱导、事件管理等技术。介绍协同感知与决策（C-ITS）的原理与实现方式。 第二部分：智慧交通系统在城市交通中的应用实践 第三章：智能交通信号控制与配时优化 分析传统固定配时信号灯的局限性，介绍基于实时交通流量、排队长度、车辆到达预测的自适应信号控制系统。 探讨区域协调控制、干线协调控制等高级信号控制策略，以及如何通过信号灯之间的协同，最大化城市干道的通行效率。 引入信号配时动态调整模型，并探讨其在不同交通场景（如高峰期、低峰期、突发事件）下的适用性。 第四章：交通流量预测与拥堵治理 介绍各类交通流量预测模型，包括统计学模型、机器学习模型（如LSTM、GRU）以及基于深度学习的混合模型。 分析拥堵的成因，并提出基于预测的动态交通管理策略，如可变限速、车道占用管理、潮汐车道等。 探讨如何利用交通仿真平台对不同拥堵治理策略进行评估和优化。 第五章：出行信息服务与路径诱导 介绍实时交通信息采集与发布平台，包括导航应用、电子显示屏、广播等。 探讨基于AI的个性化出行路径推荐，考虑实时路况、出行时间、舒适度、能源消耗等多种因素。 分析动态交通信息在引导出行者避开拥堵区域、缓解局部交通压力方面的作用。 第六章：公共交通的智能化升级 智能公交调度： 介绍基于实时客流、车辆位置的公交车辆动态调度与排班优化，提高公交运营效率和服务准点率。 公交优先系统： 探讨信号优先、专用车道等措施，保障公交车的通行顺畅。 出行即服务（MaaS）： 阐述如何通过集成不同交通方式（公交、地铁、共享单车、网约车等）的信息与支付，为用户提供一站式的出行解决方案。 第七章：车路协同与自动驾驶支持 V2X通信的应用： 详细阐述V2X通信如何在车辆安全预警（如前方碰撞预警、盲区监测）、交叉口通行协同、紧急车辆优先通行等方面发挥关键作用。 自动驾驶环境感知： 探讨智能道路基础设施如何为自动驾驶车辆提供高精度地图、实时路况信息、以及动态交通信号信息，增强自动驾驶的安全性与可靠性。 协同式自动驾驶： 展望未来，分析车与车、车与路之间协同决策，共同实现更安全、高效的交通流。 第三部分：智慧交通系统的挑战、安全与未来展望 第八章：智慧交通系统的安全、隐私与伦理挑战 网络安全： 分析智慧交通系统面临的网络攻击风险，包括数据篡改、系统瘫痪、身份冒充等，并探讨相应的防御措施。 数据隐私： 讨论海量交通数据收集过程中涉及的个人隐私问题，以及如何通过匿名化、差分隐私等技术进行保护。 伦理困境： 探讨在自动驾驶等场景下可能出现的伦理两难问题，如“电车难题”的解决方案，以及如何制定相应的伦理规范。 第九章：智慧交通系统的建设与运营挑战 标准与互操作性： 分析不同厂商、不同区域之间系统标准不统一带来的挑战，以及实现互操作性的重要性。 投资与回报： 探讨智慧交通系统建设的巨大投资，以及如何评估其长期经济与社会效益。 管理与维护： 分析智慧交通系统的复杂性，对运营管理团队的专业性提出更高要求。 第十章：智慧交通系统的未来发展趋势 深度学习与AI的进一步融合： 展望AI在交通预测、决策、控制等领域的更深层应用。 边缘计算的普及： 讨论边缘计算在降低延迟、提高响应速度方面的优势。 全域协同感知： 探索如何实现从城市级到区域级的全域交通信息融合与协同管理。 人机共驾与未来出行： 展望人与智能系统协同的未来出行模式。 可持续交通与绿色出行： 探讨智慧交通系统如何助力实现碳达峰、碳中和目标，推广电动汽车、共享出行等绿色出行方式。 《智慧交通系统：优化城市脉络与出行体验》并非一本关于修筑道路几何设计的书籍，而是聚焦于如何通过智能化手段，让现有的交通网络焕发新生，提升整个城市的运行效率和居民的出行幸福感。本书旨在为城市规划者、交通工程师、技术开发者、政策制定者以及所有关心城市未来的人们，提供一个全面、系统、深入的智慧交通系统认知框架与实践指南。

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坦白说，我原本以为这是一本纯粹介绍新材料和新施工技术的书籍，结果发现我完全低估了它的深度。它更像是一本关于“系统哲学”的著作，探讨的是“路”这个概念在信息时代将如何重塑城市形态。作者对基础设施的韧性（Resilience）进行了深入的探讨，这一点在当前全球气候变化和突发公共事件频发的背景下，显得尤为重要。书中详细分析了如何通过模块化设计和分布式能源管理，使得关键交通动脉在遭受极端天气或网络攻击时，仍能保持基本功能。更让我佩服的是，作者在谈论成本效益分析时，没有采取短视的眼光，而是将未来的维护成本、环境影响以及社会生产力的提升都纳入了长期评估模型。这种超越当前财务报表的远见卓识，让这本书不仅对工程师有指导意义，对城市规划的决策者也提供了极具价值的战略参考。它让人意识到，修筑一条路，实际上是在投资一个城市未来的健康脉络。

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天哪，这本书简直是为那些对未来城市规划和交通管理心怀憧憬的人量身定做的！我一开始还担心内容会过于技术化，毕竟“智能”这个词常常和复杂的算法、晦涩的专业术语挂钩。但作者的叙事方式极其平易近人，仿佛带着你亲自走上了一条正在被重新定义的现代化道路。书中对于传统基础设施的弊端进行了深刻的剖析，那些我们习以为常的拥堵、低效，是如何一步步被巧妙的技术手段所瓦解的。尤其让我印象深刻的是，作者没有仅仅停留在理论层面，而是深入探讨了实际案例中的“痛点”是如何被精准定位和解决的。比如，书中描述了一个城市如何通过引入AI驱动的信号灯优化系统，将高峰时段的平均等待时间缩短了近四分之一，这种具体到数字的改善，让人对智能化的前景充满了信心。更妙的是，它还探讨了数据隐私与系统安全之间的微妙平衡，这点在当前的技术浪潮下显得尤为重要和负责任。这本书的视野是宏大的，它不仅仅关乎沥青和钢筋，更关乎人与空间、时间的关系，读完后你会发现，你眼中的“路”已经彻底焕然一新，充满了无限的可能性。

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这本书的结构安排非常精妙，它采用了“由小见大”的叙事手法。开头部分，作者用生动的故事片段描绘了日常通勤者遇到的各种琐碎却又令人抓狂的交通问题，一下子就拉近了与读者的距离。然后，他逐步揭示了这些问题的根源，并将解决之道与现代化的“智能基础设施”紧密联系起来。我尤其欣赏它对“人性化优先”原则的强调。在所有高科技的讨论背后，始终贯穿着一个核心理念：技术服务的终极目标是提升人类的生活质量和出行体验。例如，书中详尽介绍了如何通过智能路面传感器来监测行人和骑行者的微观行为，并实时调整周边环境参数（如光照强度、声音提示）以增强他们的安全感和舒适度。这种对人的每一个细微需求的回应，让这本书充满了温度，也使其在众多偏重纯技术的著作中脱颖而出，成为一本真正关注“社会效益”的工程学巨著。

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说实话，我很少读到能将“艺术性”与“工程学”结合得如此完美的著作。这本书在探讨路线设计的最优化算法时，并没有牺牲掉对美学和人文关怀的关注。它巧妙地阐述了如何通过精妙的参数调整，让一条高效的快速路也能在视觉上与周边环境和谐共存，而不是突兀地切割社区。我特别欣赏其中关于“情境感知设计”的章节，这部分内容非常具有前瞻性，它描述了道路系统如何像一个活的有机体一样，根据天气变化、突发事件甚至人群的流动节奏来动态调整自身的形态和功能。这不再是冷冰冰的硬性规定，而是一种柔性的引导。书中对不同地理环境下（从多山的复杂地形到平坦的广阔平原）如何采用差异化、定制化的设计策略，进行了详尽的对比分析。这种细致入微的观察和处理能力，让这本书的价值远超一般的教科书，它更像是一本智慧的“路线美学指南”。读完后，我开始重新审视每一次驾驶体验，去寻找那些隐藏在高效背后的巧妙设计。

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这是一本需要反复咀嚼才能体会其深意的书籍。初读时，你会被它对未来交通生态系统的宏大构架所震撼，涉及到V2X通信、边缘计算在路侧单元中的部署，以及与自动驾驶车辆的无缝对接。但真正让我感到“醍醐灌顶”的，是作者对现有规范和标准的批判性反思。他没有全盘否定过去的经验，而是指出在“指数级技术发展”的背景下，那些基于线性思维制定的传统设计规范已经成为创新的桎梏。书中有一段论述，关于如何从“预防事故”转向“主动管理风险”，这种思维模式的转变是革命性的。它要求设计者不仅要预测最坏的情况，更要积极地构建一个能够自我修复、自我学习的交通网络。虽然部分章节对网络拓扑结构和数据流动的描述略显密集，但对于那些有志于从事交通科技交叉领域研究的人来说，这无疑是提供了最前沿的理论基石和清晰的实施路径图。

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