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内容简介

　　《城市路网过饱和交通状态感知与优化控制》系统总结作者及研究团队在过饱和交通领域的研究成果。《城市路网过饱和交通状态感知与优化控制》分4个部分共11章：第一部分（第1、2章）介绍过饱和交通控制的背景、交通流参数概念和特性以及交通控制模型和方法；第二部分（第3、4章）介绍基于地感线圈的高精度信息采集系统和基于低空无人机的信息采集系统；第三部分（第5～10章）详细论述交叉口、干线和路网的过饱和交通状态的识别、量化、估算以及控制策略；第四部分（第11章）介绍交通信号优化和仿真软件SYNCHRO、Q-PARAMICS和VISSIM的系统结构及相应的操作案例。
　　《城市路网过饱和交通状态感知与优化控制》可供从事城市交通控制的研究者及工程技术人员参考，也可作为高等院校交通工程学科的教材和参考书。

内页插图

目录

序
前言

第1章 绪论
1．1 交通拥堵现状
1．2 交通信号控制发展
1．3 研究内容及意义

第2章 交通流与交通信号控制基础理论
2．1 交通流模型
2．1．1 交通流基本参数及其相互关系
2．1．2 微观交通流模型
2．1．3 宏观交通流模型
2．1．4 车辆排队模型
2．2 交通信号控制理论
2．2．1 单点信号控制
2．2．2 干线信号协调控制
2．2．3 区域信号协调控制
2．2．4 过饱和拥堵下的交通控制
2．3 本章小结

第3章 基于地感线圈的信号交叉口高精度交通信息采集
3．1 高精度交通数据采集系统
3．1．1 地感线圈检测器数据收集原理
3．1．2 高精度交通数据采集系统
3．2 交叉口基本交通状态参数提取
3．2．1 原始数据采集
3．2．2 原始数据处理
3．2．3 交通基本状态参数提取
3．3 本章小结

第4章 基于低空无人机的多模式交通信息采集
4．1 概述
4．2 无人机数据采集系统框架
4．2．1 六轴飞行器平台
4．2．2 可见光与红外热感图像采集设备
4．3 基于视频数据的改进Viola-Jones车辆检测方法
4．3．1 Viola-Jones方法
4．3．2 道路方向矫正方法
4．3．3 车辆检测测试
4．4 基于多颜色直方图的车辆跟踪算法
4．4．1 车辆位置预测
4．4．2 基于颜色相似的目标匹配
4．5 行人及自行车检测与跟踪
4．5．1 基于梯度特征的精确ROI提取
4．5．2 红外行人检测
4．5．3 红外行人检测精度统计
4．5．4 基于KLT特征点跟踪的红外行人跟踪方法
4．6 本章小结

第5章 交叉口过饱和状态量化评估
5．1 过饱和状态定义概述
5．2 拥堵交叉口排队长度及滞留排队长度估算
5．2．1 信号交叉口LWR交通波动理论
5．2．2 转折点识别
5．2．3 交叉口排队长度估算
5．2．4 测试与结果
5．2．5 过饱和状态下滞留排队长度估算
5．3 拥堵交叉口溢流时间估算
5．4 过饱和状态量化
5．4．1 T-OSI
5．4．2 S-OSI
5．4．3 测试与分析
5．5 本章小结

第6章 城市干线过饱和交通状态描述
6．1 干线交通运行状态评价概述
6．2 过饱和干线车辆行程时间估算
6．2．1 问题阐述
6．2．2 基于虚拟浮动车行程时间预测的干线饱和交通状态描述
6．2．3 模型验证
6．3 基于交通拥堵图谱的干线过饱和交通状态描述
6．3．1 图谱定义
……
第7章 城市路网过饱和交通状态评估
第8章 过饱和交叉口信号优化与控制
第9章 干线过饱和交通信号优化与控制
第10章 城市路网过饱和交通控制
第11章 交通信号控制仿真
参考文献

前言/序言

　　随着我国社会经济的快速发展和城市化步伐的加快，城市人口以及机动车保有量急剧增加，城市特别是大城市面临的交通拥堵问题日益严峻。单纯地依靠增加道路供给已经不能满足日益增长的交通需求，人、车、路的矛盾日益激化。截至2015年年底，全国民用汽车保有量达到17228万辆（包括三轮汽车和低速货车955万辆），全国有35个城市的汽车数量超过100万辆，北京、成都、深圳、天津、上海、苏州、重庆、广州、杭州、郑州10个城市超过200万辆。近5年来，汽车占机动车的比例迅速提高，从47.06%提高到61.82%，居民机动化出行方式经历了由摩托车到汽车的转变，交通出行结构发生了根本性变化。但是与国外相比，虽然我国的城市化率、家庭汽车普及率并不高，但城市交通拥堵问题却十分严重，究其根源是我国城市人口密度过高造成的空间结构分布不合理。
　　交通拥堵致使延误增大，行车速度降低造成时间损失和燃料费用的增加。此外，车辆行驶缓慢增加了废气排放量，污染环境。交通拥堵、交通环境污染和交通事故并称为三大“城市病”，交通拥堵已经成为困扰城市发展的重要因素。为了不影响我国社会经济建设发展，必须找到行之有效的应对之道。
　　从根本上讲，交通需求、交通供给、交通参与者特征和交通管理水平是城市交通问题的四个核心要素，也是产生交通拥堵的基本要素。目前，国内大多数城市试图依靠大规模新建道路来解决交通拥挤问题，经验表明这并不可行。解决城市交通拥堵，特别是过饱和交通，是一个综合的系统工程，应从交通系统的科学控制管理出发，系统综合地考虑将人、车、路结合起来，并运用现代科学技术手段来探索解决交通拥堵的有效方法。
　　本书针对过饱和交通问题，系统探讨涵盖交叉口、干线和路网三个不同层面的交通拥堵形成机理以及控制理论。书中大部分章节来源于著者所在团队的研究成果。全书主要分为4个部分：第一部分包括第1、2章，主要介绍过饱和交通控制的背景、交通流参数概念和特性以及交通控制模型和方法；第二部分包括第3、4章，主要介绍基于地感线圈的高精度信息采集系统和基于低空无人机的信息采集系统；第三部分包括第5～10章，主要介绍交叉口、干线和路网的过饱和交通状态的识别、量化、估算以及控制策略；第四部分为第11章，主要介绍交通信号优化和仿真软件SYNCHRO、Q-PARAMICS和VISSIM的系统结构及相应的操作案例。
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