本书从车流运行动态特性及其控制角度展示交通流理论及其控制优化方法，系统地阐述了车流分子动力学特性及模型、车辆运行行为模型、车辆运行安全特性、车流运行时空关联特征、车流运行稳定性分析、车流有序运行控制优化策略及其技术案例设计与交通仿真分析。本书所建立的模型和技术案例相对应，具有较强的实用性。
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前言
第1章绪论1
1.1研究目的与意义1
1.1.1问题的提出1
1.1.2研究目的与意义2
1.2国内外研究现状4
1.2.1车流跟驰特性研究现状4
1.2.2车辆换道研究分析6
1.2.3车流运行控制研究10
1.2.4国内外研究现状评述12
1.3研究目标与主要成果13
1.3.1研究目标13
1.3.2主要研究成果14
1.4本章小结14
参考文献15
第2章车流分子跟驰特性及其模型18
2.1分子力学模型18
2.2分子跟驰理论19
2.3速度跟驰模型24
2.3.1线性跟驰模型的建立25
2.3.2非线性跟驰模型26
2.3.3速度模型的统一形式28
2.4分子跟驰模型30
2.4.1减速运动分子跟驰状态方程30
2.4.2加速运动分子跟驰状态方程33
2.4.3分子跟驰模型状态方程统一表达形式33
2.5分子跟驰流量密度模型38
2.6本章小结40
参考文献40
第3章车辆运行行为模型42
3.1概述42
3.2考虑横向干扰的车辆跟驰模型45
3.2.1最大疏散速度和转向时间45
3.2.2模型的建立47
3.3系统仿真分析49
3.3.1仿真原理49
3.3.2仿真结果50
3.4车辆换道行为分析54
3.4.1换道行为产生的原因54
3.4.2换道的类型55
3.4.3换道可行性分析56
3.4.4换道过程分析62
3.5综合驾驶行为影响下的车辆行为模型研究69
3.5.1概述69
3.5.2车辆行为模型的综合框架70
3.5.3模型组成部分72
3.6本章小结75
参考文献76
第4章车辆运行安全特性77
4.1车辆行驶特征分析77
4.1.1自由行驶行为77
4.1.2跟驰行驶行为77
4.1.3换道行为79
4.2车辆行驶安全特性分析81
4.2.1超速行驶安全性分析81
4.2.2跟车行驶安全性分析82
4.2.3换道行驶安全性分析84
4.3换道安全距离建模87
4.3.1换道场景87
4.3.2车辆换道的最小纵向安全距离模型88
4.3.3仿真分析92
4.4换道安全距离模型102
4.4.1初始期望安全间距模型102
4.4.2数值仿真105
4.5本章小结106
参考文献107
第5章道路交通运行时空特征108
5.1交通流特性参数分析108
5.1.1流量108
5.1.2速度108
5.1.3密集度109
5.2交通流特性调查110
5.2.1调查方案110
5.2.2调查方法和时间111
5.2.3调查位置111
5.2.4数据处理112
5.2.5数据统计分析113
5.3交通流时空特性研究113
5.3.1匝道A处交通流时空特性分析113
5.3.2匝道B处交通流时空特性分析115
5.3.3匝道B交通流对主线交通流的干扰分析116
5.4交通流特性分析118
5.5车辆运行特性119
5.5.1车辆交互行为的动态博弈理论基础119
5.5.2车辆交互行为动态博弈特性120
5.5.3跟驰特性分析122
5.5.4车辆换道动态特性分析127
5.6交通仿真分析131
5.7本章小结134
参考文献135
第6章车流运行稳定性分析136
6.1车流运行动态特性及其密集度模型136
6.1.1分子模拟136
6.1.2车流密集度模型139
6.1.3车流动态特性分析141
6.2匝道分合流区交通流波动机理144
6.2.1交通流波动现象解析144
6.2.2扰动波的产生机理145
6.2.3扰动波的传播机理146
6.2.4匝道合流区交通波动特性148
6.3交通流稳定性分析150
6.3.1局部稳定性分析151
6.3.2渐进稳定性分析154
6.4数值拟合分析157
6.4.1局部稳定性仿真分析158
6.4.2渐进稳定性仿真分析159
6.5交通仿真分析160
6.6实例验证分析162
6.7本章小结163
参考文献163
第7章基于车流特性的控制策略165
7.1自适应控制策略及算法165
7.1.1检测器的设置与作用165
7.1.2车流检测策略167
7.1.3排队统计方法171
7.2支路自适应控制策略和算法173
7.2.1排队消散174
7.2.2支路自适应控制策略175
7.2.3支路自适应控制算法179
7.3干道自适应控制策略和算法180
7.3.1车型换算系数181
7.3.2基础绿的计算183
7.3.3干道自适应控制策略185
7.4匝道控制分析192
7.4.1主动引导式交通管控192
7.4.2控制策略193
7.4.3控制种类193
7.4.4入口匝道控制195
7.4.5出口匝道控制201
7.5本章小结205
参考文献205
第8章工程技术案例与系统仿真分析207
8.1分子跟驰理论的数据验证207
8.2单点自适应控制方法模拟分析210
8.2.1干道先左后直相序控制策略分析211
8.2.2干道先直后左相序控制策略分析213
8.2.3干道路口单放相序控制策略分析214
8.3交叉口信号系统仿真216
8.3.1Synchro软件仿真分析216
8.3.2VISSIM软件仿真分析218
8.4匝道交通系统仿真218
8.4.1示范匝道系统分析218
8.4.2入口匝道仿真219
8.4.3出口匝道仿真222
8.5干线动态协调控制优化224
8.5.1周期优化225
8.5.2相位相序优化226
8.5.3绿信比优化230
8.5.4相位差优化234
8.5.5干线协调控制动态优化236
8.6技术案例分析241
8.6.1现状分析242
8.6.2绿波协调控制方案设计243
8.6.3绿波协调控制优化效果247
8.7本章小结250
参考文献250
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