具体描述
"Traffic and QoS Management in Wireless Multimedia Networks" presents the scientific contributions of the European COST 290 project. Traffic and QoS in wireless networks are addressed from a range of perspectives, including electrical engineering, software development, and networking. This book presents state-of-the-art information, reviews open issues, and suggests directions for future research.
《现代城市交通系统规划与仿真》 一、 概述 本书旨在系统地探讨现代城市交通系统的规划、设计、运行和管理等关键环节，并着重介绍如何运用先进的仿真技术来评估和优化交通策略。在城市化进程不断加速、机动化程度日益提高的背景下，交通拥堵、环境污染、出行效率低下等问题日益突出，已成为制约城市可持续发展的重要瓶颈。本书将从理论、方法和实践相结合的角度，为城市交通规划师、工程师、政策制定者以及相关领域的研究者提供一套全面、深入的解决方案。 本书内容涵盖了从宏观的城市交通需求分析、交通网络规划，到微观的交通流理论、信号控制策略，再到智能交通系统（ITS）的应用和交通安全管理等多个层面。同时，本书将重点阐述如何利用专业的交通仿真软件，如PTV Vissim、AnyLogic、SUMO等，对不同交通场景进行建模、分析和预测，从而为交通决策提供科学依据，帮助城市管理者在有限的资源下，实现交通系统的最大化效益。 二、 城市交通系统规划理论与方法 1. 城市交通需求预测： 人口与经济因素分析： 深入探讨人口增长、人口密度、就业结构、居民收入水平、汽车拥有率等社会经济指标与交通出行需求之间的关系。介绍多种常用的交通需求预测模型，如增长因子法、弹性和回归模型、时空模型等，并分析其适用范围和局限性。 出行行为分析： 详细阐述居民的出行目的（通勤、购物、休闲、就学等）、出行方式（私家车、公共交通、自行车、步行等）、出行时间和出行路径选择行为。介绍如何通过出行调查、数据挖掘等方式获取和分析出行行为数据，并将其应用于需求预测。 土地利用与交通的相互作用： 分析城市土地利用布局（商业中心、居住区、工业区、公共设施等）对交通需求产生的深远影响。介绍如何进行基于土地利用的交通需求预测，以及如何通过TOD（Transit-Oriented Development）等模式实现交通与土地利用的协调发展。 未来交通需求预测： 探讨新兴交通模式（共享出行、自动驾驶等）和技术发展对未来交通需求可能产生的影响，并介绍相应的预测方法。 2. 交通网络规划与设计： 道路网络结构设计： 分析不同道路网络拓扑结构（网格状、放射状、混合状等）的优缺点，以及如何根据城市形态和交通需求特点选择最优的网络结构。 道路等级与容量分析： 介绍不同类型道路（高速公路、城市快速路、主干道、次干道、支路等）的功能定位、设计标准和通行能力计算方法。 交叉口设计与优化： 详细阐述各种交叉口形式（平面交叉、立交桥、环岛等）的设计原则、通行能力分析以及信号配时优化方法。 公共交通网络规划： 介绍公交线路规划、站点设置、车辆调度、换乘枢纽设计等公共交通系统规划的关键要素。 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设计，以促进绿色出行和健康生活方式。 3. 交通流理论与基本原理： 交通流基本参数： 深入理解交通流的三个基本参数：车流量（Flow）、车头时距（Headway）、交通密度（Density）及其相互关系。 交通流模型： 介绍不同层次的交通流模型，包括宏观模型（如Lighthill-Whitham-Richards模型）、中观模型（如Cellular Automata模型）和微观模型（如车列模型、多智能体模型）。 交通拥堵的产生与演化： 分析造成交通拥堵的原因，如交通流量超过道路容量、事故、道路施工、天气影响等，以及拥堵在道路网络中的传播和蔓延机制。 交通流状态分析： 介绍如何通过交通流参数监测和分析，判断交通运行状态（自由流、饱和流、拥堵流等）。 三、 交通管理与控制技术 1. 交通信号控制系统： 固定配时信号控制： 介绍固定时间信号灯的原理、周期、绿信比、相位顺序的确定方法。 感应式信号控制： 阐述基于车辆检测器输入的感应式信号控制，包括单点感应、区域感应和自适应感应控制。 区域协调控制： 介绍如何通过协调相邻交叉口的信号灯，形成绿波带，提高干线道路的通行效率。 自适应交通信号控制（ATSC）： 详细探讨先进的自适应交通信号控制系统，如SCATS、SCOOT等，及其工作原理、算法模型和效果评估。 信号控制软件应用： 介绍如何使用专业的信号控制设计与仿真软件进行信号配时方案的优化。 2. 交通诱导与信息服务： 可变信息标志（VMS）： 探讨VMS的设置原则、信息发布内容和策略，以及如何为驾驶员提供实时的路况信息、行程时间和路线选择建议。 导航系统与实时交通信息： 分析GPS导航、手机APP等如何整合实时交通数据，为用户提供最优路径规划。 出行信息服务平台： 介绍城市交通信息中心的作用，以及如何构建多渠道的交通信息发布平台。 3. 交通组织与管理： 交通管制策略： 探讨不同类型的交通管制措施，如限行、单行、潮汐车道、公交专用道等，及其在缓解拥堵、优化交通流方面的作用。 停车管理： 分析城市停车需求、停车设施规划、停车收费策略以及智能停车系统的应用。 交通执法与监控： 介绍电子警察、违章抓拍系统等技术在交通管理中的应用。 重大活动交通组织： 探讨在体育赛事、节假日等重大活动期间，如何进行交通疏导和管理，以保障活动顺利进行和城市交通平稳运行。 四、 智能交通系统（ITS）的应用 1. 车辆识别与检测技术： 线圈检测器、视频检测器、微波检测器： 介绍各种车辆检测技术的原理、优缺点和应用场景。 车牌识别（ANPR）与车辆身份识别： 阐述ANPR技术在交通监控、收费、违法取证等方面的应用。 GPS/北斗定位与轨迹追踪： 分析基于卫星定位技术的车辆监控和轨迹分析。 2. 交通数据采集与处理： 传感器网络与数据融合： 介绍如何构建覆盖广泛的交通传感器网络，以及如何对多源异构的交通数据进行融合和处理。 大数据分析在交通中的应用： 探讨如何利用大数据技术分析海量的交通数据，挖掘交通运行规律，预测交通状况，优化交通管理策略。 3. 自动驾驶与车联网（V2X）： 自动驾驶技术发展与挑战： 介绍自动驾驶的不同等级，以及其在交通安全、效率和环境影响方面的潜力与面临的技术、法规、伦理挑战。 车联网（V2X）通信： 详细阐述车与车（V2V）、车与基础设施（V2I）、车与人（V2P）、车与网络（V2N）之间的通信机制，及其在提升交通安全、效率和舒适性方面的作用。 协同自动驾驶（CAV）： 探讨自动驾驶车辆之间以及与基础设施之间的协同工作模式。 4. 智能停车系统： 停车位检测与信息发布： 介绍如何通过传感器实时监测停车位状态，并通过APP、诱导屏等方式向驾驶员发布停车信息。 无感支付与预约停车： 探讨智能停车技术如何实现便捷的支付和停车位预约。 五、 交通仿真技术与应用 1. 交通仿真软件介绍： 宏观交通仿真软件： 介绍如TransCAD、Cube等宏观交通需求与分配模型软件，侧重于城市尺度的交通规划和政策评估。 中观/微观交通仿真软件： 重点介绍如PTV Vissim、AnyLogic、SUMO等微观交通仿真软件，其在交通流细节模拟、信号控制优化、ITS策略评估等方面的强大功能。 仿真软件的选择原则： 探讨如何根据研究目标、分析尺度、数据可获得性等因素选择合适的仿真软件。 2. 交通仿真模型构建： 几何网络建模： 详细介绍如何根据实际道路网络，在仿真软件中精确构建道路几何模型，包括车道数、连接关系、曲率等。 交通需求建模： 介绍如何将交通需求预测结果转化为仿真模型中的OD矩阵、出行链等。 车辆驾驶行为建模： 探讨不同的驾驶行为模型，如IDM（Intelligent Driver Model）、Wired Car Following Model等，以及如何根据实际数据校准驾驶行为参数。 人员与车辆属性建模： 介绍如何对车辆类型、性能、驾驶员特征等进行建模。 信号控制模型集成： 演示如何将实际的信号控制方案导入仿真模型，或在仿真环境中设计和优化信号配时。 ITS设备建模： 介绍如何将VMS、检测器、摄像头等ITS设备集成到仿真环境中。 3. 仿真实验设计与执行： 基础场景仿真： 模拟正常交通运行状况，验证模型的基本准确性。 拥堵场景仿真： 模拟不同原因造成的交通拥堵，分析拥堵的形成和扩散过程。 策略评估仿真： 针对不同的交通管理策略（如新的信号配时方案、限行措施、公交专用道等），进行对比仿真，评估其对交通效率、拥堵程度、出行时间等方面的影响。 ITS应用仿真： 模拟可变信息标志、匝道控制、协同驾驶等ITS应用场景，评估其效果。 极端事件仿真： 模拟交通事故、恶劣天气等突发事件，评估应急响应和交通恢复能力。 4. 仿真结果分析与验证： 关键性能指标（KPIs）提取： 介绍如何从仿真结果中提取平均行程时间、平均延误、通行能力、交通密度、拥堵指数、排放量等关键性能指标。 统计分析与可视化： 介绍常用的统计分析方法，以及如何利用图表、动画等可视化手段直观地展示仿真结果。 模型验证与标定： 强调仿真模型与实际观测数据（如流量数据、行程时间数据、速度数据等）的对比验证，以及模型参数的标定过程，确保仿真结果的可靠性。 六、 交通安全与可持续交通 1. 交通安全风险评估与管理： 事故黑点分析与识别： 介绍如何利用事故数据识别交通安全风险较高的路段和交叉口。 安全因子与安全性能评价： 介绍常用的交通安全评价指标和方法。 安全改进措施设计： 探讨工程措施（如视距改善、路面标线清晰化、增加警示标志等）、管理措施（如限速、交通管制等）和行为干预措施在提高交通安全方面的作用。 2. 环境保护与绿色交通： 交通排放模型与评估： 介绍如何估算交通运输产生的空气污染物（如PM2.5、NOx、CO等）和温室气体排放。 减少交通污染的策略： 探讨推广新能源汽车、优化交通流、发展公共交通、鼓励绿色出行方式等措施。 可持续交通发展理念： 强调如何在满足出行需求的同时，最大限度地减少对环境的负面影响，促进经济、社会和环境的协调发展。 七、 案例研究与实践应用 本书将通过多个国内外典型城市交通案例，结合实际应用场景，深入讲解上述理论、方法和技术的应用过程。这些案例将涵盖： 大型城市交通拥堵治理策略研究。 新建交通枢纽（如机场、高铁站）周边交通组织优化。 智能交通系统（ITS）在城市交通管理中的实际应用效果评估。 不同交通规划方案的仿真对比分析。 公共交通优先发展与轨道交通接驳优化。 共享出行模式对城市交通的影响分析。 通过对这些案例的深入剖析，读者将能够更好地理解本书所介绍的内容，并将其应用于实际的交通规划与管理工作中。 结论 《现代城市交通系统规划与仿真》是一本集理论性、实践性和前瞻性于一体的著作。它不仅为读者提供了扎实的城市交通领域专业知识，更通过对先进仿真技术的全面阐述和应用，为解决日益严峻的城市交通问题提供了强大的工具和方法。本书的出版，必将对提升我国城市交通规划与管理水平，促进城市交通的可持续发展，贡献重要力量。
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