城市交通控製理論與方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王殿海 等 著

圖書標籤:

• 交通控製
• 城市交通
• 智能交通
• 交通工程
• 交通規劃
• 信號控製
• 優化算法
• 建模仿真
• 交通係統
• 控製理論

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121309366

版次：1

商品编码：12150854

包装：平装

丛书名： 城市交通协同联动控制技术丛书

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：424

字数：678000

正文语种：中文

內容簡介

本書首先介紹交通控製的基本理念、原理、思路及策略，闡述國外內的控製技術及控製係統的發展現狀，分析我國在信號控製領域所麵臨的主要難題。其次，根據高、中、低三種狀態詳述區域平衡控製方法、區域協調控製方法和節點通行控製方法，構建麵嚮交通狀態的信號控製技術體係。同時，結閤我國的城市交通流特點，論述連續流和間斷流的協調控製策略及方法、變嚮交通的控製方法以及網絡化公交優先信號控製技術及實現方法等。可為交通工程師及交通管理部門的工程實踐提供有力決策依據。

作者簡介

　　浙江大學建工學院教授，博士生導師。主持國傢自然科學基金項目5項（其中1項為重點項目），負責國傢863計劃項目2項，973計劃項目課題和國傢科技支撐計劃項目課題各1項。創建瞭模擬電子雲居民齣行分布模型、模擬彈簧車輛跟馳模型，提齣瞭模擬電路係統網絡交通流理論研究新方法和無檢測器交叉口交通流量預測方法，建立瞭服務於混閤交通控製的信號配時參數優化模型、交通強度測算模型和車輛轉換係數確定模型。獲得科技奧運先進個人稱號，獲第四屆高校青年教師奬，教育部高等學校優秀骨乾教師奬，被國傢七部委評為首批新世紀百韆萬人纔工程*傢級人選，被交通部評為新世紀十百韆人纔工程*一層次人選，被國傢七部委評評為全國優秀博士後，享受國務院政府津貼。

目錄

第1 章 緒論????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1．1 交通控製基本理念????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1．1．1 交通控製定義?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1．1．2 交通控製基本原則??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1．1．3 交通控製目標?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2
1．2 交通控製策略???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3
1．2．1 交通控製策略概念??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3
1．2．2 使用者策略????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3
1．2．3 開發者策略????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3
1．3 城市交通特性???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3
1．3．1 城市路網特性?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3
1．3．2 交通流特性????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4
1．4 交通控製方式與方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4
1．4．1 交通控製方式劃分??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4
1．4．2 交通控製方法體係??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6
1．5 交通控製係統的構成????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7
1．5．1 交通模型與算法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7
1．5．2 交通信息采集係統??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8
1．5．3 交通信號控製機?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8
1．5．4 通信傳輸係統?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9
1．5．5 交通控製中心???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 10
第2 章 交通控製基礎理論????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13
2．1 信號控製關鍵參數??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13
2．1．1 基本參數定義???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13
2．1．2 信號相位與信號階段?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14
2．1．3 車流運行模式與損失時間??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15
2．1．4 飽和流率?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17
2．1．5 黃燈時間的計算???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17
2．1．6 綠燈間隔時間的計算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 20
2．2 車流描述理論和計算模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 22
2．2．1 車輛在停車綫後的排隊和延誤???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 22
2．2．2 車輛穿越交叉口的行為?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 34
2．2．3 車隊離散模型???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 36
2．3 交叉口信號設置依據??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 44
2．3．1 準備工作?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 44
2．3．2 基本流程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 45
2．3．3 信號設置依據分類????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 47
第3 章 交通數據的采集與處理???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 57
3．1 交通檢測器的類型與采集原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 57
3．1．1 檢測器類型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 57
3．1．2 環形綫圈檢測器原理?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 59
3．1．3 數據采樣間隔???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 62
3．2 麵嚮交通控製的交通檢測器布設??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 65
3．2．1 交通檢測器的分類????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 65
3．2．2 交通檢測器的設置????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 66
3．3 交通數據的篩選?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 67
3．3．1 交通數據篩選的基本方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 67
3．3．2 基本篩選?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 69
3．3．3 閾值篩選?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 69
3．3．4 交通流理論篩選???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 70
3．3．5 質量控製篩選???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71
3．4 交通數據的修復?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 72
3．4．1 基於時間序列的數據修復??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 72
3．4．2 基於曆史數據的數據修復??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 73
3．4．3 基於空間位置的數據修復??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 73
3．4．4 基於時空相關性的數據修復???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 74
3．5 交通數據的預測?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 75
3．5．1 曆史數據生成???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 75
3．5．2 無曆史數據預測???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 75
3．5．3 有曆史數據預測???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 76
3．6 交通數據的處理流程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 76
3．6．1 交通數據預處理流程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 76
3．6．2 實例驗證?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 77
3．7 單綫圈檢測器速度估計方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
3．7．1 單綫圈檢測器速度估計的基本原理?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
3．7．2 速度估計的迴歸模型?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 80
3．7．3 基於模糊神經網絡的速度估計方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 82
3．7．4 速度的最大似然估計方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 85
第4 章 網絡交通狀態判彆方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 91
4．1 基於固定檢測器信息的排隊長度估計方法???????????????????????????????????????????????????????????????? 91
4．1．1 基於單點信息的排隊最遠點估計方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 91
4．1．2 單點排隊檢測的修正?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 97
4．1．3 基於相鄰路段信息的路段排隊長度估計??????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
4．2 過飽和排隊條件閾值估計方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 107
4．2．1 簡單情形下的交通流動力學?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 107
4．2．2 基本連綫的分解?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 109
4．2．3 復雜情況下的過飽和臨界條件???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????110
4．3 基於二流理論的路網宏觀交通狀態判彆方法?????????????????????????????????????????????????????????? 120
4．3．1 二流理論概述?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 121
4．3．2 宏觀交通狀態參數??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 122
4．3．3 宏觀交通狀態參數映射關係?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 123
4．3．4 模型應用???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 127
4．4 區域交通狀態級彆劃分????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 136
4．4．1 區域交通狀態級彆劃分概述?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 136
4．4．2 區域路網宏觀交通狀態參數確定??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 138
4．4．3 區域交通狀態級彆劃分方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 140
第5 章 交通控製子區動態劃分技術????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 143
5．1 交通控製子區動態劃分策略????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 143
5．1．1 子區劃分環境?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 143
5．1．2 子區劃分與信號配時的聯係?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 145
5．1．3 子區劃分目標集?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 148
5．2 交叉口關聯度模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 150
5．2．1 排隊長度關聯度模型???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 151
5．2．2 通行能力關聯度模型???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 151
5．2．3 延誤時間關聯度模型???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 152
5．2．4 綠燈效率關聯度模型???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 176
5．3 交通控製子區動態劃分算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 176
5．3．1 路網元素錶達?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 177
5．3．2 子區初始劃分算法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 180
5．3．3 子區動態調整算法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 185
第6 章 未飽和狀態交通信號優化控製技術???????????????????????????????????????????????????????????????? 192
6．1 信號周期優化基本理論????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 192
6．1．1 理想信號周期?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 192
6．1．2 最佳信號周期?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 193
6．1．3 實用信號周期?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 194
6．2 最大和最小信號周期????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 195
6．3 基於交通強度的信號周期確定????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 196
6．3．1 交通強度概念?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 196
6．3．2 相位交通強度確定??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 196
6．3．3 交叉口交通強度確定???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 197
6．3．4 交通強度與周期的關係???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 197
6．4 綠信比與綠燈時間確定方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 199
6．4．1 關鍵車流判斷方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 199
6．4．2 綠信比確定方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 204
6．4．3 綠燈時間確定方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 204
6．5 單點感應控製參數確定方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 205
6．5．1 感應控製基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 205
6．5．2 感應控製基本參數確定方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 205
6．6 混閤交通控製參數優化方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 209
6．6．1 非機動車交通流基本參數????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 209
6．6．2 非機動車交通流基本參數統計特性?????????????????????????????????????????????????????????????????????????211
6．6．3 混閤交通流信號配時優化方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 214
6．7 協同控製相位差優化方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 224
6．7．1 基於最大綠波帶的相位差優化方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 224
6．7．2 基於最小延誤的相位差優化方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 234
6．8 協調控製方案的平滑過渡方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 248
6．8．1 方案平滑過渡的必要性???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 248
6．8．2 消耗時間的定義?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 249
6．8．3 平滑過渡方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 249
第7 章 飽和狀態交通信號優化控製技術???????????????????????????????????????????????????????????????????? 253
7．1 集群過飽和狀態下的平衡控製技術????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 253
7．1．1 區域平衡控製的基本思想????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 253
7．1．2 區域瓶頸極限狀態閾值確定方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 254
7．1．3 有效路徑篩選方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 255
7．2 孤立過飽和下的瓶頸控製技術????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 261
7．2．1 瓶頸控製流程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 261
7．2．2 單點瓶頸狀態識彆方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 262
7．2．3 瓶頸狀態結束條件??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 276
7．2．4 麵嚮單點瓶頸的瓶頸控製參數優化方法????????????????????????????????????????????????????????????????? 279
第8 章 公交優先信號控製技術?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 290
8．1 公交優先信號控製策略????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 290
8．1．1 公交優先信號控製目標???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 290
8．1．2 公交優先信號控製方式???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 290
8．1．3 公交信息檢測方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 291
8．2 單點公交優先信號控製????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 291
8．2．1 單點主動公交優先信號控製?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 291
8．2．2 單點被動公交優先信號控製?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 305
8．3 乾綫公交優先信號控製????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 308
8．3．1 基於公交車延誤的乾綫公交優先信號控製?????????????????????????????????????????????????????????????? 309
8．3．2 基於運行時刻錶的乾綫公交優先信號控製?????????????????????????????????????????????????????????????? 314
第9 章 城市快速路匝道控製?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 323
9．1 城市快速路的基本特性????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 323
9．1．1 道路特性???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 323
9．1．2 銜接形式???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 324
9．1．3 匝道類型???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 327
9．1．4 交通流特性????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 330
9．1．5 匝道擁堵成因分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 331
9．2 城市快速路的控製策略????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 335
9．2．1 基本思想???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 335
9．2．2 控製目標???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 336
9．2．3 控製策略???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 336
9．2．4 控製範圍???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 339
9．2．5 控製方式???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 341
9．2．6 檢測器布設????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 346
9．3 城市快速路的單點控製????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 348
9．3．1 單入口匝道控製?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 348
9．3．2 單齣口匝道控製?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 359
9．4 城市快速路匝道的協調控製????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 367
9．4．1 成對齣入口匝道的協調控製?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 367
9．4．2 多入口匝道的協調控製???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 372
9．4．3 麵嚮擁擠疏散的匝道協調控製?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 373
9．5 城市快速路與銜接道路的優化式協調控製?????????????????????????????????????????????????????????????? 376
9．5．1 入口匝道與銜接道路上遊交叉口的協調控製?????????????????????????????????????????????????????????? 377
9．5．2 齣口匝道與銜接道路下遊交叉口的協調控製?????????????????????????????????????????????????????????? 380
9．5．3 齣入口匝道與銜接道路的協同優化控製????????????????????????????????????????????????????????????????? 384
9．6 城市快速路與銜接道路的觸發式協調控製?????????????????????????????????????????????????????????????? 389
9．6．1 觸發式協調控製內涵???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 389
9．6．2 觸發式協調控製實現框架????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 391
9．6．3 觸發檢測器布設?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 392
9．6．4 觸發式協調控製主流程???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 395
9．6．5 觸發式協調控製核心算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 397
9．6．6 仿真測試方案設計??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 402
9．6．7 仿真測試結果分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 404
參考文獻?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 410

精彩書摘

　　《城市交通控製理論與方法》：
　　實質上，確定相鄰交叉口是否適閤劃入同一子區的最直觀方式是對比控製效益。當兩個交叉口劃入同一子區執行協調控製能夠取得相對二者分彆執行單點控製更好的控製效益時，那麼它們適閤劃入同一子區，否則需要劃入不同子區。然而城市路網包括成百上韆個信號交叉口，采用這種直觀方法需要不斷計算相鄰兩交叉口、多交叉口劃入同一子區前後的最佳協調配時方案、單點配時方案，然後對比兩種控製方案的控製效益。這種計算方法將産生巨大計算量，直接影響子區劃分的實時性、快速性。
　　單點配時方案及其對應的控製效益比較容易計算得到（如采用韋伯斯特信號配時模型、HCM車流延誤公式），而協調控製由於涉及多個交叉口之間車流運動狀態建模和相位差優化，所以計算量比較大。但是經驗分析發現，協調控製效益與交叉口周期時長、交叉口間距、流量等存在密切關係，如果能夠在考慮這些影響因素的情況下建立一個反映協調控製效益變化的指標，那麼就可以避開協調配時方案的反復優化過程而直接得到協調控製效益。這個指標即是本文之前提到的關聯度，用來計算關聯度的數學模型叫做關聯度模型。
　　由此可見，關聯度是一個間接反映協調控製相對於單點控製效益優劣的指標。建立該指標是為瞭在於區劃分時避免大規模的數學運算，達到快速、實時的目的。
　　……

前言/序言

　　總 序

　　隨著我國社會機動化、城鎮化進程的發展，城市交通問題日益突齣。為瞭應對頻發的城市交通擁堵問題，現代交通控製的內涵已從狹義的“信號控製”嚮廣義的“信號控製+誘導控製+需求控製”拓展，在信息獲取網絡化和多元化的基礎上，追求控製對象的多層次化、控製目標的全局化、控製過程的主動化和動態化、控製手段的多樣化和集成化，信號控製、交通誘導、需求控製的協同聯動成為現代交通控製技術發展的重要趨勢。

　　2011 年9 月，科學技術部在“863”計劃現代交通技術領域立項瞭“大城市區域交通協同聯動控製關鍵技術”主題項目。項目瞄準現代交通控製技術發展前沿，以大城市區域交通協同聯動控製技術為突破口，攻剋重點關鍵技術，研製符閤國情的大城市區域交通控製技術和裝備，實現區域齣行調控、網絡化誘導、時空動態優化的協同聯動控製，為提升交通運行效能、緩解擁堵和産業發展提供技術支撐。項目由北京四通智能交通係統集成有限公司牽頭，參加單位有北京宏德信智源信息技術有限公司、北京交通發展研究中心、北京交通大學、浙江大學、同濟大學、清華大學、東南大學、中山大學、北京通達交安科技發展中心等，北京航空航天大學、北京工業大學、重慶交通大學、哈爾濱工業大學等單位的有關人員也參與瞭項目的相關研究工作。

　　曆經兩年多的研究探索，項目較好地完成瞭各項研究內容，實現瞭項目預期的目標。項目研究突破瞭城市區域交通協同控製領域的多項關鍵技術，研發瞭區域路網智能化分析和決策支持係統、網絡化智能誘導控製係統、區域動態交通協同優化控製係統以及區域交通協同聯動控製集成平颱，在齣行行為調控、交通信號控製與誘導之間的協同聯動控製等方麵實現瞭技術創新和集成創新。項目研究成果豐富，部分成果初步實現産業化並得到實際應用，取得瞭良好的經濟效益和社會效益。

　　本叢書以“863”計劃主題項目“大城市區域交通協同聯動控製關鍵技術”六個研究課題的研究成果為主要內容，包括網絡化動態交通信息獲取與交互、麵嚮齣行行為的區域交通智能分析與控製、區域交通網絡化智能誘導控製、區域交通動態協同優化控製、特殊需求下區域交通協同管控以及協同聯動控製平颱集成與測試等關鍵技術。叢書全麵係統地總結瞭城市區域交通協同聯動控製技術的主要研究進展和成果，以期能對城市交通控製管理領域的持續研究提供基礎和參考，也希望能對我國城市交通控製工作的發展和提升起到實際指導作用。

　　叢書各冊內容的撰寫是由項目各個課題負責人帶領課題研究團隊主要成員完成的，感謝他們為此所做齣的努力和付齣。同時要感謝“863”計劃現代交通技術領域主題專傢馬林教授、王雲鵬教授、王長君研究員、王勇研究員對項目研究和叢書編寫給予的指導和寶貴意見。

　　現代科學技術發展迅速，應用需求也在不斷變化，城市區域交通控製技術麵嚮實際需求的挑戰，需要在新技術背景下不斷創新發展。本叢書是基於“863”項目研究的階段性總結，偏頗之處在所難免，內容不妥甚或錯誤之處，敬請業內專傢學者和廣大讀者批評指正。

　　國傢高技術研究發展計劃（863）主題項目

　　《大城市區域交通協同聯動控製關鍵技術》

　　首席專傢 關積珍

　　2015 年2 月於北京

　　序

　　從第一個交通信號燈誕生算起，交通信號控製已經有一個半世紀的曆史。隨著城市交通工具的演變、交通需求的增長和交通治理難度的增大，城市交通信號控製技術越來越被交通管理者所重視，使得這項本意是藉助信號燈實施路權時空分離達到交通安全有序的交通流控製技術被寄予瞭調整交通流、提高交通效率、緩解交通擁堵的希望。由於信息技術和計算技術的不斷發展，科研工作者正在把這一希望變為現實，而且不斷加載更具有新意的內涵。如今，我國城市交通擁堵愈發嚴重，交通管理更加睏難，此時尤其需要研究適應當前交通管理需求的交通控製係統。

　　本書作者長期從事交通控製理論和相關技術的研究，承擔過多項國傢“973”計劃項目課題、“863”計劃項目、國傢自然科學基金項目及大量的工程谘詢項目，在交通控製研究領域積纍瞭豐富的經驗和研究成果。本書雖然隻是國傢“863”計劃課題的研究成果，卻包含瞭他們多年的研究積纍，內容涉及區域交通動態協同優化控製策略、交通信號控製的基礎理論、檢測器的優化布設方法、交通數據的獲取與利用、交通狀態判彆方法、交通控製子區劃分、各種交通狀態交通信號控製理論與方法、公交優先信號控製以及快速路匝道控製策略和方法等。除瞭介紹一些傳統的交通控製理論外，書中提齣的全局交通狀態判彆方法、基於“虛擬停車綫”思想的排隊長度估計及擁堵預測模型、不同交通狀態的子區劃分策略及其與控製的協同、交通瓶頸形成與消散的判彆方法和控製策略、區域交通擁堵的控製策略等許多內容都切中當前我國城市交通管理需求，思想新穎，值得領會。

　　本書涉獵的內容非常廣泛，對很多問題的研究思想獨到，方法新穎。但城市交通問題復雜，單從交通控製角度來說也有各種不同的角度和理念，何況新技術、新理論的齣現還會引發更新的研究思路和手段，因此希望作者能夠以此書成果為起點，取得交通控製研究的更新成就。同時也希望廣大讀者和同行能受此書啓發，投身於交通控製乃至交通管理相關問題的思考和研究中來，為城市交通治理貢獻我們的智慧。這正是我為此書寫序的主要目的，我想也應該是作者的主要目的。

　　王瑋

　　2016 年12 月17 日

　　前 言

　　人們司空見慣的交通信號燈是城市交通控製的具體錶現，看似簡單的紅綠燈背後蘊含著城市交通管理者的交通管理理念和策略。簡單地理解，交通控製意味著齣行者在交叉口的安全、秩序、效率和公平，如果深入探討，交通控製還能實現大範圍的交通流科學組織，閤理利用交通設施、節約齣行者時間等目標。誠言，當交通供需矛盾到達一定程度後，再優秀的交通控製也不可能從根本上解決交通擁堵問題，但不閤理的交通控製卻會加劇交通擁堵，因此，在城市交通供需矛盾愈加激化的今天，交通控製係統的研究顯得尤為重要。也正因如此，國傢“863 計劃”主題項目立項研究“大城市區域交通協同聯動控製關鍵技術”，“區域交通動態協同優化控製技術”作為該項目的課題之一，重點研究城市交通控製相關問題，本書正是結閤該課題研究成果整理而成的。

　　本書共9 章。第1 章論述瞭區域交通動態協同優化控製策略；第2 章論述瞭城市交通信號控製中的關鍵參數與基礎理論，為構建區域交通動態協同優化控製的理論與方法奠定基礎；第3 章論述瞭麵嚮交通控製的交通數據獲取的基本手段、交通檢測器的優化布設方法、交通數據的篩選、恢復與預測方法以及交通數據的預處理流程；第4 章論述瞭基於固定檢測器信息的單點、單路段的交通狀態判彆方法以及基於二流理論提齣的路網宏觀層麵的狀態判彆與劃分方法；第5 章闡述瞭交通控製子區劃分策略、動態劃分指標——關聯度的量化方法以及劃分方案動態調整方法；第6 章給齣瞭未飽和狀態下的城市交通流特性和構建相應的交通信號控製理論與方法；第7 章以過飽和狀態為研究對象，分述集群過飽和及孤立過飽和兩種情況下的信號控製技術；第8 章介紹瞭公交優先信號控製策略以及常見的單點公交優先信號控製方法和乾綫公交優先信號控製方法；第9 章闡述瞭快速路匝道控製策略和控製方法。王殿海負責全書內容框架設計，約占總工作量的10%，金盛、馬東方、彆一鳴、祁宏生負責整理完成具體內容，分彆完成總工作量的30%、25%、20%和15%。

　　課題研究是在項目首席科學傢關積珍領導下進行的，成果的取得與他的總體協調和各方麵的幫助是分不開的，在此提齣特彆的感謝。課題在進行過程中，浙江大學的王慧教授、王福建副教授、梅振宇副教授、孫軼琳博士，東南大學陳峻教授及其團隊，清華大學李誌恒教授及其團隊，中山大學餘誌教授及其團隊等付齣瞭大量心血，在此嚮他們錶示感謝。飲水思源，在這裏要特彆感謝吉林大學交通學院交通控製團隊的麯昭偉教授、陳永恒副教授、李智慧副教授、宋現敏副教授、鬍宏宇副教授、陶鵬飛博士以及該團隊畢業的博士、碩士研究生，本書的五位作者六年前曾與他們並肩作戰，成果包含瞭他們的基礎工作和相關成果。在此，還要感謝海信網絡科技股份有限公司的同事們，是他們提供瞭課題相關研究成果的應用環境，使得一些理論成果轉化成實用技術。

　　由於時間倉促和作者水平有限，錯誤之處在所難免，敬請讀者批評指正。

　　王殿海

　　2016 年於浙江大學紫金港校區

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