现代交通流理论

目录丛书序前言第1章 绪论 11.1 交通流理论的发展简史 21.1.1 道路交通流理论的发展 21.1.2 网络交通流理论的发展 41.2 现代交通流理论研究内容 61.3 现代交通流理论研究的分类 10参考文献 11上篇 道路交通流理论第2章 道路交通流特性 172.1 概述 172.2 交通数据采集 172.2.1 车辆行驶轨迹数据 172.2.2 道路断面数据 192.3 交通流基本参数 202.3.1 交通流量 202.3.2 密度和占有率 212.3.3 速度 222.4 流量-密度实测特性 222.5 基本图 242.5.1 均匀、稳定与平衡态交通流 242.5.2 基本图的概念 242.5.3 基本图的影响因素 252.5.4 常用的基本图模型 252.6 交通流演化特性 292.6.1 交通突变现象与道路通行能力 292.6.2 交通拥挤与幽灵堵塞 322.6.3 交通振荡的凹增长模式 332.7 三相交通流理论 352.7.1 交通流的三相划分 352.7.2 三相交通流理论的基本假设 372.7.3 驾驶行为与相变机理 382.7.4 三相交通流理论的争议 40复习思考题 46参考文献 47第3章 元胞自动机模型 503.1 概述 503.2 元胞自动机定义、构成和特征 503.2.1 元胞自动机的物理定义 503.2.2 元胞自动机的构成 513.2.3 元胞自动机的特征 533.3 单车道元胞自动机模型 543.3.1 184 号规则 543.3.2 NaSch 模型 553.3.3 慢启动规则模型 593.3.4 速度效应模型 613.3.5 KKW 模型 623.3.6 刹车灯模型 653.3.7 两态模型 693.3.8 有限减速能力模型 713.4 城市路网交通流中的元胞自动机模型 743.4.1 BML 模型 743.4.2 NaSch 和 BML 的耦合模型 773.5 小结 78复习思考题 78参考文献 79第4章 车辆跟驰模型 814.1 概述 814.2 **车辆跟驰模型 824.2.1 车辆跟驰模型的分类 834.2.2 刺激-反应模型 834.2.3 安全距离模型 914.2.4 心理-生理学模型 924.2.5 优化速度模型 944.2.6 智能驾驶模型 954.3 交通流的稳定性 964.3.1 局部稳定性 964.3.2 渐近稳定性 994.4 随机性车辆跟驰模型 1034.4.1 二维智能驾驶模型 1044.4.2 随机速度适应模型 1054.5 基于人工智能方法的车辆跟驰模型 1074.6 车辆跟驰模型的应用 109复习思考题 111参考文献 111第5章 宏观连续模型 1165.1 概述 1165.2 LWR 模型 1175.2.1 LWR 模型方程 1175.2.2 运动波速 1185.2.3 交通激波 1195.2.4 交通稀疏波 1205.2.5 基本图对间断演化的影响 1215.2.6 数值计算格式 1235.3 元胞传输模型 1245.3.1 路段模型 1245.3.2 道路合流 1265.3.3 道路分流 1275.3.4 元胞传输模型的改进 1285.4 高阶连续模型 1315.4.1 密度梯度模型 1315.4.2 平衡流量-密度关系与拐点 1335.4.3 Daganzo 的批判 1355.4.4 速度梯度模型 1375.4.5 高阶模型的离散化格式 1405.5 考虑随机性的宏观模型 141复习思考题 142参考文献 143第6章 多车道交通流模型 1466.1 概述 1466.2 换道行为 1476.2.1 换道意图的产生 1476.2.2 选择车道和实施换道 1506.2.3 换道行为的过程描述 1516.3 换道模型 1536.3.1 基于规则的换道模型 1536.3.2 基于效用理论的换道决策模型 1556.3.3 换道执行模型 1586.3.4 数据驱动的换道模型 1586.4 基于元胞自动机的多车道模型 1596.4.1 双车道 CA 模型 1606.4.2 多车道 CA 模型 1676.4.3 双向交通的 CA 模型 1686.5 基于车辆跟驰的多车道模型 1726.5.1 多车道优化速度模型 1736.5.2 数据驱动的多车道跟驰模型 1756.6 多车道宏观交通流模型 1776.6.1 多车道 LWR 模型 1786.6.2 多车道高阶连续模型 1846.6.3 多车种 LWR 模型 1896.6.4 多车种高阶模型 191复习思考题 193参考文献 193第7章 行人流理论及模型 1987.1 概述 1987.2 行人流动力学特性 2007.2.1 行人流宏微观特性 2007.2.2 行人动力学参数 2007.2.3 行人轨迹研究 2027.2.4 行人自组织现象 2047.3 **行人流模型 2097.3.1 行人流模型分类 2097.3.2 元胞自动机模型 2097.3.3 社会力模型 2117.3.4 启发式模型 2157.3.5 行人流模型仿真结果 218复习思考题 220参考文献 220第8章 交叉口交通流理论 2248.1 概述 2248.2 无信号交叉口交通流理论 2248.2.1 可插车间隙理论 2258.2.2 车头时距分布理论 2258.2.3 二路停车控制交叉口 2298.2.4 四路停车控制交叉口 2368.2.5 无信号交叉口通行能力估计经验模型 2388.3 信号交叉口交通流理论 2398.3.1 信号交叉口交通特性 2398.3.2 稳态延误模型 2448.3.3 时间依赖延误模型 2488.3.4 上游交叉口影响 2548.3.5 感应控制和自适应信号控制 257复习思考题 266参考文献 266第9章 道路交通流的理论发展与展望 2699.1 自动互联车 2699.1.1 自动互联车交通流研究简介 2699.1.2 自动互联车交通流建模 2699.1.3 自动互联车交通流研究进展 2729.2 宏观基本图理论 2829.2.1 宏观基本图的提出及存在性研究 2829.2.2 宏观基本图的基本概念 2849.2.3 宏观基本图的基本性质 2869.2.4 宏观基本图的影响因素 2899.2.5 宏观基本图理论的应用 2929.2.6 宏观基本图理论的发展 295复习思考题 296参考文献 296下篇 网络交通流理论第10章 交通网络系统 31110.1 概述 31110.2 交通系统分析方法 31210.3 交通网络 31410.4 交通网络特性 31710.4.1 OD 量 31710.4.2 流量守恒 32210.4.3 路段通行能力 32310.5 路段费用函数 32410.6 *短路径搜索算法 328复习思考题 333参考文献 333第11章 交通网络平衡理论基础 33411.1 概述 33411.2 Wardrop 平衡准则 33511.3 Beckmann 模型 33711.4 Beckmann 模型的求解算法 34211.5 系统*优模型 34611.6 Beckmann 模型的扩展 34811.7 交通平衡问题的变分不等式模型 35211.8 随机用户平衡配流模型 354复习思考题 357参考文献 358第12章 动态网络交通流模型 35912.1 概述 35912.2 基于用户*优的动态路径选择 36012.2.1 变量及符号定义 36012.2.2 动态用户*优条件 36112.2.3 动态用户*优路径选择模型 36212.2.4 基于点排队模型的动态网络加载算法 36312.2.5 基于外梯度投影的求解算法 36512.2.6 算例 36712.3 动态系统*优路径选择问题 36812.3.1 变量及符号定义 36912.3.2 基本可行解集 37012.3.3 无车辆滞留约束 37212.3.4 数学规划模型 37312.3.5 算例 376复习思考题 378参考文献 378第13章 基于 day-to-day 的交通网络平衡模型 38213.1 概述 38213.2 day-to-day 交通网络模型 38313.2.1 符号说明和模型假设 38313.2.2 基于路径的交通分配演化模型 38413.2.3 基于路段的交通分配演化模型 38713.3 双动态交通网络模型 38913.3.1 问题描述和标记假设 38913.3.2 基于用户均衡的双动态交通网络模型及其性质 39113.3.3 基于有限理性的双动态网络模型及其性质 401复习思考题 408参考文献 409第14章 公交网络流量平衡分析 41114.1 概述 41114.2 共线问题 41214.3 乘客出行选择行为 41514.3.1 基于策略的乘客选择行为分析 41614.3.2 基于吸引路径集的乘客选择行为分析 41914.3.3 基于扩展网络的乘客选择行为分析 42114.4 公交网络平衡配流模型 42814.4.1 确定型公交配流模型 42814.4.2 随机公交网络平衡模型 43314.4.3 基于时刻表的公交网络平衡模型 436复习思考题 440参考文献 441第15章 多方式交通网络平衡流量模型 44415.1 概述 44415.2 影响方式选择的主要因素 44615.3 交通方式选择模型 44715.3.1 Logit 模型 44915.3.2 Probit 模型 45015.4 多方式交通超网络 45215.4.1 超网络的概念 45215.4.2 多方式交通超网络构建 45215.4.3 交通超网络的数学描述 45815.5 超路径的概念 4