交通擁堵、交通環境污染和交通事故并稱三大“城市病”，交通擁堵已經成為困擾城市發展的重要因素。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題的四個核心要素，也是產生交通擁堵的基本要素。目前，國內大多數城市試圖依靠大規模新建道路來解決交通擁擠問題，經驗表明這并不可行。解決城市交通擁堵，特別是過飽和交通，是一個綜合的系統工程，應從交通系統的科學控制管理出發，系統綜合地考慮將人、車、路結合起來，并運用現代科學技術手段來探索解決交通擁堵的行之有效的方法。本書針對過飽和交通問題，系統的探討了涵蓋交叉口、干線和路網三個不同層面的交通擁堵形成機理以及控制理論。
隨著我國社會經濟的快速發展和城市化步伐的加快，城市人口以及機動車保有量急劇增加，城市特別是大城市面臨的交通擁堵問題日益嚴峻。單純地依靠增加道路供給已經不能滿足日益增長的交通需求，人、車、路的矛盾日益激化。截至2015年年底，全國民用汽車保有量達到17228萬輛（包括三輪汽車和低速貨車955萬輛），全國有35個城市的汽車數量超過100萬輛，北京、成都、深圳、天津、上海、蘇州、重慶、廣州、杭州、鄭州10個城市超過200萬輛。近5年來，汽車占機動車的比例迅速提高，從47.06%提高到61.82%，居民機動化出行方式經歷了由摩托車到汽車的轉變，交通出行結構發生了根本性變化。但是與國外相比，雖然我國的城市化率、家庭汽車普及率并不高，但城市交通擁堵問題卻十分嚴重，究其根源是我國城市人口密度過高造成的空間結構分布不合理。
交通擁堵致使延誤增大，行車速度降低造成時間損失和燃料費用的增加。此外，車輛行駛緩慢增加了廢氣排放量，污染環境。交通擁堵、交通環境污染和交通事故并稱為三大“城市病”，交通擁堵已經成為困擾城市發展的重要因素。為了不影響我國社會經濟建設發展，必須找到行之有效的應對之道。
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題的四個核心要素，也是產生交通擁堵的基本要素。目前，國內大多數城市試圖依靠大規模新建道路來解決交通擁擠問題，經驗表明這并不可行。解決城市交通擁堵，特別是過飽和交通，是一個綜合的系統工程，應從交通系統的科學控制管理出發，系統綜合地考慮將人、車、路結合起來，并運用現代科學技術手段來探索解決交通擁堵的有效方法。
本書針對過飽和交通問題，系統探討涵蓋交叉口、干線和路網三個不同層面的交通擁堵形成機理以及控制理論。書中大部分章節來源于著者所在團隊的研究成果。全書主要分為4個部分：第一部分包括第1、2章，主要介紹過飽和交通控制的背景、交通流參數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和基于低空無人機的信息采集系統；第三部分包括第5～10章，主要介紹交叉口、干線和路網的過飽和交通狀態的識別、量化、估算以及控制策略；第四部分為第11章，主要介紹交通信號優化和仿真軟件SYNCHRO、Q-PARAMICS和VISSIM的系統結構及相應的操作案例。
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序
前言
第1章 緒論
1．1 交通擁堵現狀
1．2 交通信號控制發展
1．3 研究內容及意義
第2章 交通流與交通信號控制基礎理論
2．1 交通流模型
2．1．1 交通流基本參數及其相互關系
2．1．2 微觀交通流模型
2．1．3 宏觀交通流模型
2．1．4 車輛排隊模型
2．2 交通信號控制理論
2．2．1 單點信號控制
2．2．2 干線信號協調控制
2．2．3 區域信號協調控制
2．2．4 過飽和擁堵下的交通控制
2．3 本章小結
第3章 基于地感線圈的信號交叉口高精度交通信息采集
3．1 高精度交通數據采集系統
3．1．1 地感線圈檢測器數據收集原理
3．1．2 高精度交通數據采集系統
3．2 交叉口基本交通狀態參數提取
3．2．1 原始數據采集
3．2．2 原始數據處理
3．2．3 交通基本狀態參數提取
3．3 本章小結
第4章 基于低空無人機的多模式交通信息采集
4．1 概述
4．2 無人機數據采集系統框架
4．2．1 六軸飛行器平臺
4．2．2 可見光與紅外熱感圖像采集設備
4．3 基于視頻數據的改進Viola-Jones車輛檢測方法
4．3．1 Viola-Jones方法
4．3．2 道路方向矯正方法
4．3．3 車輛檢測測試
4．4 基于多顏色直方圖的車輛跟蹤算法
4．4．1 車輛位置預測
4．4．2 基于顏色相似的目標匹配
4．5 行人及自行車檢測與跟蹤
4．5．1 基于梯度特征的精確ROI提取
4．5．2 紅外行人檢測
4．5．3 紅外行人檢測精度統計
4．5．4 基于KLT特征點跟蹤的紅外行人跟蹤方法
4．6 本章小結
第5章 交叉口過飽和狀態量化評估
5．1 過飽和狀態定義概述
5．2 擁堵交叉口排隊長度及滯留排隊長度估算
5．2．1 信號交叉口LWR交通波動理論
5．2．2 轉折點識別
5．2．3 交叉口排隊長度估算
5．2．4 測試與結果
5．2．5 過飽和狀態下滯留排隊長度估算
5．3 擁堵交叉口溢流時間估算
5．4 過飽和狀態量化
5．4．1 T-OSI
5．4．2 S-OSI
5．4．3 測試與分析
5．5 本章小結
第6章 城市干線過飽和交通狀態描述
6．1 干線交通運行狀態評價概述
6．2 過飽和干線車輛行程時間估算
6．2．1 問題闡述
6．2．2 基于虛擬浮動車行程時間預測的干線飽和交通狀態描述
6．2．3 模型驗證
6．3 基于交通擁堵圖譜的干線過飽和交通狀態描述
6．3．1 圖譜定義
……
第7章 城市路網過飽和交通狀態評估
第8章 過飽和交叉口信號優化與控制
第9章 干線過飽和交通信號優化與控制
第10章 城市路網過飽和交通控制
第11章 交通信號控制仿真
參考文獻
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