研究城市路網交通流的動態特性，揭示交通擁堵的形成機理、傳播規律和消散機制，能為城市交通問題的解決提供理論依據。元胞自動機模型是研究城市路網交通流動態特性的一個有效工具，能夠再現許多重要的交通流特征。本書構建了若干不同類型的城市路網交通流元胞自動機模型，研究了城市路網交通流的動態特性，交通事件影響下的城市路網擁堵特性與控制方法，及車路通信環境下的生態駕駛行為，希望能將作者在基于元胞自動機的城市路網交通流建模與仿真研究中獲得的心得反映出來，給讀者一點參考。
施俊慶，男，博士、副教授、碩士生導師、美國德克薩斯南方大學訪問學者，畢業于東南大學交通運輸工程專業，現為交通運輸系主任、黨支部書記。先后獲得浙江師范大學第三屆"我心目中的好老師”稱號、校級優秀班主任、校級教學成果獎、校級青年教師競賽十佳、校級課程思政先鋒獎等榮譽。近年來主持浙江省自然科學基金項目2項、金華市科技計劃項目2項、橫向課題7項，發表論文十余篇，其中，SCI檢索3篇，EI檢索6篇，授權發明專利2項。
第1章 緒論 001
1.1 研究背景和意義 003
1.2 交通流元胞自動機模型的相關研究 005
1.3.1 路段元胞自動機模型 007
1.3.2 交叉口元胞自動機模型 010
1.3.3 路網元胞自動機模型 011
1.3.4 元胞自動機模型研究展望 011
第2章 城市路網交通流動態特性 017
2.1 引言 018
2.2 路網定義與評價指標 019
2.2.1 參數定義 019
2.2.2 路網定義 022
2.2.3 路網評價指標 024
2.3 無信號控制的雙向兩車道路網元胞自動機模型 028
2.3.1 模型 028
2.3.2 模擬結果及分析 033
2.4 信號控制的雙向兩車道路網元胞自動機模型 040
2.4.1 模型 040
2.4.2 模擬結果及分析 042
2.5 本章小結 044
第3章 大型活動影響下的城市路網擁堵特性及控制方法 047
3.1 引言 048
3.2 雙向四車道路網元胞自動機模型 049
3.2.1 雙向四車道車輛更新規則 049
3.2.2 交叉口處的車輛更新規則 052
3.3 城市路網容量 054
3.3.1 路網規模對路網容量的影響 055
3.3.2 路網結構對路網容量的影響 056
3.3.3 OD分布對路網容量的影響 058
3.3.4 換道概率對路網容量的影響 060
3.3.5 信號控制對路網容量的影響 061
3.4 大型活動模擬及分析 062
3.4.1 背景交通量的影響 063
3.4.2 活動規模的影響 065
3.5 交通擁堵控制方法 066
3.5.1 限制出行 066
3.5.2 錯時出行 067
3.6 本章小結 068
第4章 道路施工影響下的城市路網擁堵特性及控制方法 071
4.1 引言 072
4.2 環形交叉口路網元胞自動機模型 073
4.2.1 路段上的車輛更新規則 073
4.2.2 環形交叉口車輛更新規則 075
4.3 交通誘導環境下的車輛路徑選擇行為 078
4.3.1 路徑誘導方式的影響 080
4.3.2 路徑誘導周期的影響 081
4.3.3 服從誘導比例的影響 082
4.3.4 路徑誘導對交通流分布的影響 083
4.3.5 路徑誘導對出行時耗的影響 086
4.3.6 路徑誘導對路網容量的影響 086
4.4 道路施工模擬及分析 087
4.4.1 封閉車道數量的影響 088
4.4.2 施工路段數量的影響 089
4.5 交通擁堵控制方法 090
4.5.1 交通分流 090
4.5.2 動態路徑誘導 091
4.6 本章小結 092
第5章 交通事故影響下的城市路網擁堵特性及控制方法 095
5.1 引言 096
5.2 雙向六車道路網元胞自動機模型 097
5.2.1 雙向六車道車輛更新規則 097
5.2.2 交叉口處的車輛更新規則 101
5.3 交通事故模擬及分析 105
5.3.1 交通事故發生時的背景交通量 105
5.3.2 交通事故在路網中所處的位置 108
5.3.3 交通事故與上游交叉口的距離 110
5.3.4 交通事故嚴重程度 113
5.3.5 交通事故持續時間 114
5.3.6 交叉口控制方式 117
5.4 交通擁堵控制方法 118
5.4.1 臨時車輛禁行 118
5.4.2 動態路徑誘導 119
5.5 本章小結 122
第6章 基于元胞自動機的生態駕駛行為仿真 125
6.1 引言 126
6.2 基于元胞自動機的生態駕駛仿真平臺 127
6.3 車輛狀態和動作集合 128
6.4 Q-learning算法 129
6.5 仿真與評價 131
6.5.1 仿真設置與參數 131
6.5.2 訓練過程 133
6.5.3 交叉口仿真與評價 133
6.5.4 路網仿真與評價 137
參考文獻 140
后記 149
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