交通擁堵、交通環(huán)境污染和交通事故并稱(chēng)三大“城市病”，交通擁堵已經(jīng)成為困擾城市發(fā)展的重要因素。從根本上講，交通需求、交通供給、交通參與者特征和交通管理水平是城市交通問(wèn)題的四個(gè)核心要素，也是產(chǎn)生交通擁堵的基本要素。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市試圖依靠大規(guī)模新建道路來(lái)解決交通擁擠問(wèn)題，經(jīng)驗(yàn)表明這并不可行。解決城市交通擁堵，特別是過(guò)飽和交通，是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，應(yīng)從交通系統(tǒng)的科學(xué)控制管理出發(fā)，系統(tǒng)綜合地考慮將人、車(chē)、路結(jié)合起來(lái)，并運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段來(lái)探索解決交通擁堵的行之有效的方法。本書(shū)針對(duì)過(guò)飽和交通問(wèn)題，系統(tǒng)的探討了涵蓋交叉口、干線和路網(wǎng)三個(gè)不同層面的交通擁堵形成機(jī)理以及控制理論。
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化步伐的加快，城市人口以及機(jī)動(dòng)車(chē)保有量急劇增加，城市特別是大城市面臨的交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)峻。單純地依靠增加道路供給已經(jīng)不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的交通需求，人、車(chē)、路的矛盾日益激化。截至2015年年底，全國(guó)民用汽車(chē)保有量達(dá)到17228萬(wàn)輛（包括三輪汽車(chē)和低速貨車(chē)955萬(wàn)輛），全國(guó)有35個(gè)城市的汽車(chē)數(shù)量超過(guò)100萬(wàn)輛，北京、成都、深圳、天津、上海、蘇州、重慶、廣州、杭州、鄭州10個(gè)城市超過(guò)200萬(wàn)輛。近5年來(lái)，汽車(chē)占機(jī)動(dòng)車(chē)的比例迅速提高，從47.06%提高到61.82%，居民機(jī)動(dòng)化出行方式經(jīng)歷了由摩托車(chē)到汽車(chē)的轉(zhuǎn)變，交通出行結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性變化。但是與國(guó)外相比，雖然我國(guó)的城市化率、家庭汽車(chē)普及率并不高，但城市交通擁堵問(wèn)題卻十分嚴(yán)重，究其根源是我國(guó)城市人口密度過(guò)高造成的空間結(jié)構(gòu)分布不合理。
交通擁堵致使延誤增大，行車(chē)速度降低造成時(shí)間損失和燃料費(fèi)用的增加。此外，車(chē)輛行駛緩慢增加了廢氣排放量，污染環(huán)境。交通擁堵、交通環(huán)境污染和交通事故并稱(chēng)為三大“城市病”，交通擁堵已經(jīng)成為困擾城市發(fā)展的重要因素。為了不影響我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，必須找到行之有效的應(yīng)對(duì)之道。
從根本上講，交通需求、交通供給、交通參與者特征和交通管理水平是城市交通問(wèn)題的四個(gè)核心要素，也是產(chǎn)生交通擁堵的基本要素。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市試圖依靠大規(guī)模新建道路來(lái)解決交通擁擠問(wèn)題，經(jīng)驗(yàn)表明這并不可行。解決城市交通擁堵，特別是過(guò)飽和交通，是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，應(yīng)從交通系統(tǒng)的科學(xué)控制管理出發(fā)，系統(tǒng)綜合地考慮將人、車(chē)、路結(jié)合起來(lái)，并運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段來(lái)探索解決交通擁堵的有效方法。
本書(shū)針對(duì)過(guò)飽和交通問(wèn)題，系統(tǒng)探討涵蓋交叉口、干線和路網(wǎng)三個(gè)不同層面的交通擁堵形成機(jī)理以及控制理論。書(shū)中大部分章節(jié)來(lái)源于著者所在團(tuán)隊(duì)的研究成果。全書(shū)主要分為4個(gè)部分：第一部分包括第1、2章，主要介紹過(guò)飽和交通控制的背景、交通流參數(shù)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，主要介紹基于地感線圈的高精度信息采集系統(tǒng)和基于低空無(wú)人機(jī)的信息采集系統(tǒng)；第三部分包括第5～10章，主要介紹交叉口、干線和路網(wǎng)的過(guò)飽和交通狀態(tài)的識(shí)別、量化、估算以及控制策略；第四部分為第11章，主要介紹交通信號(hào)優(yōu)化和仿真軟件SYNCHRO、Q-PARAMICS和VISSIM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的操作案例。
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序
前言
第1章 緒論
1．1 交通擁堵現(xiàn)狀
1．2 交通信號(hào)控制發(fā)展
1．3 研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 交通流與交通信號(hào)控制基礎(chǔ)理論
2．1 交通流模型
2．1．1 交通流基本參數(shù)及其相互關(guān)系
2．1．2 微觀交通流模型
2．1．3 宏觀交通流模型
2．1．4 車(chē)輛排隊(duì)模型
2．2 交通信號(hào)控制理論
2．2．1 單點(diǎn)信號(hào)控制
2．2．2 干線信號(hào)協(xié)調(diào)控制
2．2．3 區(qū)域信號(hào)協(xié)調(diào)控制
2．2．4 過(guò)飽和擁堵下的交通控制
2．3 本章小結(jié)
第3章 基于地感線圈的信號(hào)交叉口高精度交通信息采集
3．1 高精度交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3．1．1 地感線圈檢測(cè)器數(shù)據(jù)收集原理
3．1．2 高精度交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3．2 交叉口基本交通狀態(tài)參數(shù)提取
3．2．1 原始數(shù)據(jù)采集
3．2．2 原始數(shù)據(jù)處理
3．2．3 交通基本狀態(tài)參數(shù)提取
3．3 本章小結(jié)
第4章 基于低空無(wú)人機(jī)的多模式交通信息采集
4．1 概述
4．2 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框架
4．2．1 六軸飛行器平臺(tái)
4．2．2 可見(jiàn)光與紅外熱感圖像采集設(shè)備
4．3 基于視頻數(shù)據(jù)的改進(jìn)Viola-Jones車(chē)輛檢測(cè)方法
4．3．1 Viola-Jones方法
4．3．2 道路方向矯正方法
4．3．3 車(chē)輛檢測(cè)測(cè)試
4．4 基于多顏色直方圖的車(chē)輛跟蹤算法
4．4．1 車(chē)輛位置預(yù)測(cè)
4．4．2 基于顏色相似的目標(biāo)匹配
4．5 行人及自行車(chē)檢測(cè)與跟蹤
4．5．1 基于梯度特征的精確ROI提取
4．5．2 紅外行人檢測(cè)
4．5．3 紅外行人檢測(cè)精度統(tǒng)計(jì)
4．5．4 基于KLT特征點(diǎn)跟蹤的紅外行人跟蹤方法
4．6 本章小結(jié)
第5章 交叉口過(guò)飽和狀態(tài)量化評(píng)估
5．1 過(guò)飽和狀態(tài)定義概述
5．2 擁堵交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度及滯留排隊(duì)長(zhǎng)度估算
5．2．1 信號(hào)交叉口LWR交通波動(dòng)理論
5．2．2 轉(zhuǎn)折點(diǎn)識(shí)別
5．2．3 交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度估算
5．2．4 測(cè)試與結(jié)果
5．2．5 過(guò)飽和狀態(tài)下滯留排隊(duì)長(zhǎng)度估算
5．3 擁堵交叉口溢流時(shí)間估算
5．4 過(guò)飽和狀態(tài)量化
5．4．1 T-OSI
5．4．2 S-OSI
5．4．3 測(cè)試與分析
5．5 本章小結(jié)
第6章 城市干線過(guò)飽和交通狀態(tài)描述
6．1 干線交通運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)概述
6．2 過(guò)飽和干線車(chē)輛行程時(shí)間估算
6．2．1 問(wèn)題闡述
6．2．2 基于虛擬浮動(dòng)車(chē)行程時(shí)間預(yù)測(cè)的干線飽和交通狀態(tài)描述
6．2．3 模型驗(yàn)證
6．3 基于交通擁堵圖譜的干線過(guò)飽和交通狀態(tài)描述
6．3．1 圖譜定義
……
第7章 城市路網(wǎng)過(guò)飽和交通狀態(tài)評(píng)估
第8章 過(guò)飽和交叉口信號(hào)優(yōu)化與控制
第9章 干線過(guò)飽和交通信號(hào)優(yōu)化與控制
第10章 城市路網(wǎng)過(guò)飽和交通控制
第11章 交通信號(hào)控制仿真
參考文獻(xiàn)
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