现代交通流理论与应用（卷I） pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:清华大学

作者:李力//姜锐//贾斌//赵小梅

出品人:

页数:307

译者:

出版时间:2011-1

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787302238072

丛书系列:

图书标签:

交通
科技
交通流理论
交通规划
交通工程
现代交通
车辆工程
数学建模
排队论
控制理论
仿真
交通优化

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具体描述

《现代交通流理论与应用(卷1):高速公路交通流》全景展示现代交通流研究的方方面面，旨在对比较经典成熟的研究成果进行较好的归纳，同时尽量多涉及前沿结果，为目前迅速发展的相关研究提供一本合适的教材。《现代交通流理论与应用(卷1):高速公路交通流》内容安排包含两个方面：理论部分首先介绍交通流基本知识，然后分析宏观交通流模型、跟驰驾驶模型和基于元胞自动机的交通流仿真模型，最后讨论三相交通流理论；应用部分首先介绍常用的交通流仿真软件，然后介绍交通瓶颈区域的交通流仿真模型，最后讨论堵塞抑制策略。

《现代交通流理论与应用(卷1):高速公路交通流》可作为高等院校自动化、系统工程、交通工程等专业本科生、研究生相关课程的教材，也可供有关科研人员参考。

《车辆追踪与交通管理：从基础到前沿》本书深入探讨了现代交通系统中至关重要的两大领域：车辆追踪技术以及交通管理策略。旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，从基础理论到前沿应用，帮助理解和应对日益复杂的城市交通挑战。第一部分：车辆追踪技术本部分聚焦于车辆追踪的核心技术及其在交通系统中的应用。我们将从追踪技术的分类和基本原理入手，详细介绍各种主流的追踪方法。追踪技术分类与原理：基于传感器的追踪：介绍车辆传感器的工作原理，包括地感线圈、超声波传感器、雷达和激光雷达等。重点分析它们如何检测车辆的存在、速度、车道信息以及可能存在的交通事件。基于视觉的追踪：深入剖析计算机视觉在车辆追踪中的应用。包括图像采集、特征提取、目标检测（如YOLO、Faster R-CNN等经典和现代算法）、目标跟踪（如卡尔曼滤波、粒子滤波、深度学习跟踪器等）以及多目标跟踪的挑战与解决方案。我们将详细阐述如何通过摄像头识别车辆类型、车牌、颜色，以及分析其运动轨迹。基于通信的追踪：探讨车联网（V2X）技术如何实现车辆间以及车辆与基础设施间的通信，从而进行位置共享和状态感知。分析GPS、北斗等卫星导航系统的工作原理及其在车辆定位中的作用，以及Wi-Fi、5G等无线通信技术在实时数据传输中的应用。混合追踪方法：分析如何融合不同追踪技术以提高追踪的鲁棒性和精度，例如结合视觉信息和GPS数据，或利用传感器融合来克服单一技术的局限性。车辆追踪数据的处理与分析：数据采集与预处理：探讨如何有效地采集大规模车辆追踪数据，以及数据清洗、噪声过滤、异常值处理等预处理步骤，确保数据质量。轨迹重构与识别：介绍如何根据零散的追踪点信息重构完整的车辆运动轨迹，并讨论车辆身份识别、车型识别、驾驶行为分析等高级应用。交通流参数提取：重点讲解如何从车辆追踪数据中提取关键交通流参数，如车流量、平均速度、车头时距、车距、占有率、排队长度等。分析这些参数的计算方法及其在交通状态评估中的重要性。数据可视化与时空分析：介绍如何利用先进的可视化技术，如热力图、轨迹图、OD矩阵图等，直观展示交通流量的时空分布特征。探讨时空数据挖掘在发现交通模式、识别拥堵诱因方面的应用。车辆追踪技术在交通管理中的应用：实时交通监控与态势感知：阐述车辆追踪数据如何支持交通指挥中心对当前交通状况的实时掌握，及时发现事故、拥堵等异常事件。交通信号优化：分析如何利用车辆追踪数据反馈的信息，实现信号灯的自适应控制，根据实时车流量动态调整配时方案，提高路口通行效率。出行路径规划与导航：探讨车辆追踪数据如何用于构建动态交通信息服务，为驾驶员提供更精准的实时路况和最优路径建议。交通执法与违章监测：介绍车辆追踪技术在交通违章行为（如超速、闯红灯、违规变道）的自动识别和取证方面的应用。交通仿真与交通规划：讨论如何利用真实的车辆追踪数据作为模型输入，构建更贴近现实的交通仿真模型，用于评估新的交通设施设计、管理策略以及预测交通需求。第二部分：现代交通管理策略本部分将聚焦于构建高效、安全、可持续的现代交通管理体系，涵盖从宏观策略到微观操作的各个层面。交通需求管理：定价策略：探讨拥堵收费、停车收费、通行费等经济手段如何通过价格信号调节出行需求，缓解城市交通压力。出行模式引导：分析如何通过推广公共交通、鼓励拼车、发展慢行交通（步行、自行车）等方式，改变居民的出行习惯。交通需求预测：介绍基于历史数据、社会经济因素和特大事件（如节假日、大型活动）的交通需求预测方法，为交通管理提供预见性。交通流控制与优化：交通信号控制的进阶：在第一部分基础上，更深入地探讨区域协调信号控制、基于模型的预测控制（MPC）等先进信号控制技术。匝道控制与汇流区管理：介绍如何控制进入高速公路或快速路的车辆流量，以避免或减轻主干道的拥堵。匝道合流优化：讨论如何管理和优化车辆在汇流区的交互，提高安全性并减少潜在的冲突。交通流的动态调控：探讨如何根据实时交通信息，动态调整车道使用（如潮汐车道），或者在特定区域实施临时交通管制。交通安全管理：事故成因分析与预防：运用数据分析技术，识别高风险路段和事故诱因，并提出针对性的安全改进措施。驾驶行为分析与风险预警：结合车辆追踪数据和车载传感器信息，分析驾驶员的不安全行为（如疲劳驾驶、分心驾驶），并提供实时预警。交通事件检测与应急响应：阐述如何快速、准确地检测交通事故、车辆故障等突发事件，并启动高效的应急响应流程，缩短救援时间和恢复交通。交通安全宣传与教育：探讨如何通过有效的宣传和教育活动，提升公众的安全意识和交通行为规范。绿色交通与可持续发展：污染物排放监测与控制：分析如何利用交通流数据估算和监测交通排放，并研究通过优化交通流、推广新能源汽车等手段降低排放。能源效率提升：探讨如何通过平稳驾驶、减少怠速、优化路线等方式，提高车辆的燃油效率。共享出行与智慧交通：介绍共享单车、共享汽车、网约车等新模式在缓解交通压力、提高资源利用效率方面的作用，以及它们与城市交通系统的融合。可持续交通规划：讨论如何将环境影响、社会公平和经济可行性纳入交通规划的决策过程，构建面向未来的可持续交通体系。智慧交通系统的集成与未来展望：大数据与人工智能在交通中的应用：总结大数据分析、机器学习、深度学习等技术在交通流预测、拥堵缓解、异常检测等方面的突破性进展。数字孪生交通系统：介绍如何构建高精度的交通数字孪生，实现对真实交通系统的全面模拟、监控和优化。自动驾驶与未来交通：探讨自动驾驶技术对交通流、交通安全以及交通管理的潜在影响，以及未来人车路协同的交通模式。交通管理政策与法规的演进：讨论不断变化的社会需求和技术进步对交通管理政策和法规提出的新挑战与改革方向。本书力求以清晰的逻辑、严谨的论证和丰富的案例，帮助读者建立起对现代交通追踪技术和交通管理策略的深刻理解。无论是交通工程专业的学生、研究人员，还是交通管理部门的从业者，亦或是对城市交通发展感兴趣的读者，都能从中获得有价值的知识和启发。

作者简介

目录信息

前言第1部分引言第1章绪论 1.1 交通流研究的内容和意义 1.2 交通流研究的方法和历史 1.3 现代交通流研究的分类参考文献第2章交通流基本概念 2.1 引言 2.2 交通流参数 2.3 交通流参数的测量 2.3.1 固定型采集技术 2.3.2 移动型采集技术 2.3.3 采集技术比较 2.4 车头时距统计分布模型 2.5 交通流基本参数静态关系模型 2.5.1 特定交通参数值 2.5.2 常见静态关系模型思考题参考文献第2部分宏观模型第3章宏观交通流模型 3.1 引言 3.2 LWR模型 3.3 密度梯度模型 3.3.1 常见的高阶密度梯度模型 3.3.2 平衡流量密度关系与拐点 3.3.3 Daganzo的批判 3.4 速度梯度模型 3.4.1 Aw-Rascle模型 3.4.2 Zhang模型 3.4.3 Jiang-Wu-Zhu模型 3.4.4 Xue-Dai模型 3.4.5 特征速度和车辆倒退现象分析 3.4.6 线性稳定性分析 3.4.7 小扰动的发展过程和传播速度 3.5 宏观模型的离散化格式 3.5.1 LWR模型的离散化格式 3.5.2 高阶模型的离散化格式 3.5.3 元胞传输模型 3.6 最新的讨论思考题参考文献第4章混合交通流的宏观模型 4.1 引言 4.2 多车道LwR模型 4.2.1 密度差模型 4.2.2 Laval-Daganzo模型 4.3 多车道高阶模型 4.3.1 Michalopoulos-Beskos-Yamauchi模型 4.3.2 Tang-Huang模型 4.3.3 Tang-Jiang-Wu模型 4.4 多车种LwR模型 4.4.1 等速度模型 4.4.2 等空间模型 4.4.3 等间距模型 4.4.4 Daganzo两车种模型 4.5 多车种高阶模型 4.5.1 Jiang-Wu模型 4.5.2 Tang-Huang-Gao-Shang模型 4.6 其他模型 4.6.1 多车种多车道宏观模型 4.6.2 Michalopoulos二维模型 4.6.3 Bagnerini一：Rascle模型 4.6.4 Trreiber-Helbing模型思考题参考文献第3部分微观模型第5章微观仿真概论 5.1 引言 5.2 基于时序和离散事件的仿真系统 5.2.1 基于时序的确定性连续系统数字仿真 5.2.2 基于事件的随机性离散系统数字仿真 5.3 基于元胞自动机的微观仿真 5.3.1 经典元胞自动机的构成和定义 5.3.2 常见的元胞自动机模型及其特点思考题参考文献第6章跟驰模型 6.1 引言 6.2 跟驰模型的基本假设和分类 6.3 刺激-反应跟驰模型 6.4 安全距离跟驰模型 6.5 驾驶心理跟驰模型 6.6 人工智能跟驰模型 6.7 优化速度模型 6.8 跟驰模型稳定性分析 6.8.1 系统Lyapunov稳定性的概念和判别定理 6.8.2 优化速度模型的微扰法线性局部稳定性分析 6.8.3 非线性稳定性分析 6.9 智能驾驶员模型与惯性模型思考题参考文献第7章换道模型 7.1 引言 7.2 换道行为 7.2.1 换道意图的产生 7.2.2 选择车道和实施换道 7.2.3 换道行为的系统描述 7.3 间隙接受模型和加/减速度接受模型 7.4 换道轨迹规划模型和协同换道 7.5 单向多车道优化速度跟驰模型 7.6 其他讨论参考文献第8章无换道的元胞自动机交通流仿真 8.1 引言 8.2 NaSch模型 8.3 巡航控制极限模型 8.4 慢启动规则模型 8.4.1 TT模型 8.4.2 BJH模型 8.4.3 VDR模型 8.5 速度效应模型 8.6 舒适驾驶模型 8.7 考虑减速限制的CA模型 8.8 KKW模型参考文献第9章有换道的元胞自动机交通流仿真 9.1 引言 9.2 多值元胞机模型 9.2.1 BCA模型 9.2.2 EBCA模型 9.2.3 GBCA模型 9.2.4 具有随机慢化的EBCA模型 9.3 单向多车道元胞自动机模型 9.3.1 Rickert模型 9.3.2 STNS模型和H-STNS模型 9.4 双向双车道模型参考文献第4部分三相交通流理论第10章三相交通流理论 10.1 引言 10.2 交通流的三相划分 10.3 基本图理论的相图 10.4 三相交通流理论的相图 10.5 三相交通流理论的假说 10.6 三相交通流理论框架下的模型 10.6.1 KK模型 10.6.2 Gao模型 10.6.3 Zhao模型 10.6.4 Davis模型 10.6.5 ATD模型 10.7 两种理论的争论思考题参考文献第5部分应用软件系统第11章主流交通仿真系统简介 11.1 引言 11.2 AIMSUN 11.3 CORSIM和TSIS 11.3.1 FRESIM模型 11.3.2 NETSIM模型 11.4 PARAMICS 11.5 TransModeler 11.6 VISSIM 参考文献第6部分交通瓶颈的模拟研究和阻塞抑制第12章瓶颈处交通流模拟研究 12.1 引言 12.2 入匝道交通流仿真 12.2.1 基于宏观连续流模型的人匝道建模 12.2.2 元胞自动机模型的人匝道建模 12.3 出匝道交通流仿真 12.4 模拟瓶颈仿真 12.5 限速瓶颈 12.5.1 基于全速度差模型的限速瓶颈研究 12.5.2 基于两阶段优化速度模型的限速瓶颈研究 12.6 组合瓶颈 12.6.1 组合限速瓶颈 12.6.2 组合匝道瓶颈 12.6.3 交叉口与公交车站组合瓶颈研究 12.6.4 两个交叉口之间公交车站位置对交通流的影响参考文献第13章交通流稳定性分析和堵塞控制 13.1 引言 13.2 考虑位置信息的堵塞抑制方法 13.2.1 考虑次临近车头距信息的扩展Newell模型 13.2.2 考虑多辆前车车头间距信息的优化速度模型 13.2.3 考虑一辆后车车头间距的优化速度模型 13.2.4 考虑多辆前车和后车车头间距的优化速度模型 13.3 考虑速度和加速度信息的堵塞抑制方法 13.3.1 引入速度差反馈的优化速度模型 13.3.2 引入多速度差反馈的优化速度模型 13.3.3 全速度和加速度差模型 13.3.4 多车头间距和速度差模型 13.4 考虑信号设置的堵塞抑制方法 13.4.1 双车道交通信号控制模型 13.4.2 入匝道信号控制模型 13.5 自适应驾驶对交通流堵塞的影响 13.5.1 自适应驾驶对交通流稳定性的影响 13.5.2 自适应巡航控制对宽运动堵塞的影响 13.5.3 ACC车辆比例对堵塞消散过程的影响 13.5.4 ACC交通系统的流量-密度关系思考题参考文献
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读后感

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用户评价

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这本厚重的书籍，光是翻阅目录就足以让人感受到其内容的广博与深度。我印象最深的是其中对于复杂网络理论在交通系统建模中的应用部分。作者并非仅仅停留在传统的宏观流理论，而是深入探讨了微观个体行为如何通过网络结构涌现出宏观的交通现象。特别是关于非线性动力学和混沌理论在预测极端拥堵事件中的尝试，读起来非常引人入胜。书中大量引用的实证数据和案例分析，为抽象的数学模型提供了坚实的支撑。比如，他们用图论中的社群发现算法来识别城市交通网络中的“瓶颈社区”，并据此提出了更具针对性的信号配时优化策略，这远比教科书上那种均匀配时的方法来得实在。尽管部分推导过程需要读者具备扎实的数学功底，但一旦理解了背后的逻辑，你会发现城市交通的运行机制似乎都变得清晰透明起来。这本书的价值在于，它搭建了一座从基础物理学原理到实际工程决策的桥梁，对于希望从根本上理解交通系统的研究者来说，是不可多得的宝典。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我经常会陷入对交通未来图景的遐想。作者在讨论自动驾驶（Autonomous Vehicles, AVs）对交通流基本特性的颠覆性影响时，展现出了极强的洞察力。他们没有盲目乐观，而是非常审慎地分析了“混合交通流”（有人工驾驶车辆与自动驾驶车辆共存）这一过渡期可能出现的种种棘手问题，比如自动驾驶车辆之间通信延迟和感知误差的累积效应。书中对车队行驶（Platooning）稳定性的深入分析，结合了控制理论中的Lyapunov稳定性判据，极具启发性。此外，书中对“虚拟车道”和“动态路权分配”的构想，为解决现有基础设施的容量瓶颈提供了全新的思路。整本书的语言风格严谨又不失启发性，它成功地将前沿的计算机科学、控制工程与传统的交通工程融为一炉，让人感觉仿佛拿到了通往未来智慧交通的路线图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“应用”侧重点，是我选择它的主要原因，它真正做到了理论指导实践。与其他偏重纯理论推导的文献不同，这本书的后半部分简直就是一本高级交通规划师的工具箱。它不仅介绍了最新的自适应交通信号控制（ATSC）算法，还详细对比了不同算法在不同拓扑结构下的性能指标，并且提供了评估这些算法鲁棒性的标准。最让我眼前一亮的是关于“主动交通需求管理（ATDM）”的章节，它不再仅仅关注如何让现有道路跑得更快，而是探讨如何通过价格机制、路径诱导等手段，从源头上削减无效或低效的出行需求。书中对这些经济学工具在交通领域的嫁接进行了非常细致的梳理和批判性分析，指出了现有模型的局限性，比如对用户接受度的预测不足。总而言之，这是一本面向未来城市交通系统复杂性管理的权威参考。

评分☆☆☆☆☆

读完这套书的感受，就像是经历了一次对现代城市脉络的深度体检。我特别欣赏作者在处理“人”的因素时所展现出的细腻。很多交通工程书籍总是倾向于将驾驶员视为一个同质化的、服从理性的智能体，但这本书却花了大篇幅来讨论驾驶员的心理学预期、情绪对决策的影响，以及群体心理中的“羊群效应”如何加剧或缓解交通波动。书中关于驾驶员反应时间模型的多维度细分，从简单的泊松过程扩展到基于贝叶斯推理的动态模型，极大地提升了仿真结果的真实感。在讨论拥堵蔓延的章节中，他们引入了信息传播理论，解释了为何一个微小的事故会在短时间内导致整个区域瘫痪，这种解释层次感很强，不仅仅是描述现象，更是在挖掘背后的社会行为逻辑。对于工程实践者而言，这本书提供的远不止是计算方法，更是一种看待交通现象的全新视角，它让我们认识到，交通系统本质上是一个社会-物理耦合系统。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的篇幅和密度让我感到有些“敬畏”。我花了大量时间在理解其中关于交通流的随机过程描述上。作者在处理随机性时表现出的严谨性令人叹服。他们没有回避微观交通流中固有的噪声和不确定性，反而将其视为系统固有的属性加以建模。例如，对于车道变换行为的建模，不同于传统的简单的概率转移矩阵，书中引入了基于博弈论的决策框架，试图捕捉驾驶员之间相互博弈、达成纳什均衡的过程。虽然这使得数学工具的使用更加复杂，但其对实际路况的模拟精度提升是显而易见的。我尤其赞赏其中关于多尺度分析的部分，如何将路段级别的车头时距分布，通过某种积分变换，平滑地过渡到区域级别OD（起讫点）矩阵的演化规律。这种从细微处窥见宏观规律的写作手法，是这本书最具学术魅力的所在。

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