李力等编著的《现代交通流理论与应用》希望能为国内的研究生提供一个能够较为全面了解交通流研究提出的种种方法和当前交通流理论研究热点的机会。本书旨在强调近10年来提出的各种模型和理论，以便读者能够在阅读本书之后更快地进入相关研究领域的前沿。本书试图尽可能多的包括当前交通流研究的方方面面；尽可能为交通流研究中涉及到的数学、物理理论知识进行了简短的介绍；尽力给出了相应参考文献的详尽信息，以便执教老师引导扩展学习或者读者自学。

本书计划分为三卷，本册为第1卷。本卷主要讨论目前发展得最为成熟的高速公路交通流。我们觉得这样的分类更加清晰，有利于教学。

李力等编著的《现代交通流理论与应用(卷1-高速公路交通流)》全景展示现代交通流研究的方方面面，旨在对比较经典成熟的研究成果进行较好的归纳，同时尽量多涉及前沿结果，为目前迅速发展的相关研究提供一本合适的教材。本书内容安排包含两个方面：理论部分首先介绍交通流基本知识，然后分析宏观交通流模型、跟驰驾驶模型和基于元胞自动机的交通流仿真模型，最后讨论三相交通流理论；应用部分首先介绍常用的交通流仿真软件，然后介绍交通瓶颈区域的交通流仿真模型，最后讨论堵塞抑制策略。

《现代交通流理论与应用(卷1-高速公路交通流)》可作为高等院校自动化、系统工程、交通工程等专业本科生、研究生相关课程的教材，也可供有关科研人员参考。

前言

第1部分 引言

 第1章 绪论

1.1 交通流研究的内容和意义

1.2 交通流研究的方法和历史

1.3 现代交通流研究的分类

参考文献

 第2章 交通流基本概念

2.1 引言

2.2 交通流参数

2.3 交通流参数的测量

 2.3.1 固定型采集技术

 2.3.2 移动型采集技术

 2.3.3 采集技术比较

2.4 车头时距统计分布模型

2.5 交通流基本参数静态关系模型

 2.5.1 特定交通参数值

 2.5.2 常见静态关系模型

思考题

参考文献

第2部分 宏观模型

 第3章宏观交通流模型

3.1 引言

3.2 LWR模型

3.3 密度梯度模型

 3.3.1 常见的高阶密度梯度模型

 3.3.2 平衡流量密度关系与拐点

 3.3.3 Daganzo的批判

3.4 速度梯度模型

 3.4.1 Aw-Rascle模型

 3.4.2 Zhang模型

 3.4.3 Jiang-Wu-Zhu模型

 3.4.4 Xue-Dai模型

 3.4.5 特征速度和车辆倒退现象分析

 3.4.6 线性稳定性分析

 3.4.7 小扰动的发展过程和传播速度

3.5 宏观模型的离散化格式

 3.5.1 LWR模型的离散化格式

 3.5.2 高阶模型的离散化格式

 3.5.3 元胞传输模型

3.6 最新的讨论

思考题

参考文献

 第4章 混合交通流的宏观模型

4.1 引言

4.2 多车道LwR模型

 4.2.1 密度差模型

 4.2.2 Laval-Daganzo模型

4.3 多车道高阶模型

 4.3.1 Michalopoulos-Beskos-Yamauchi模型

 4.3.2 Tang-Huang模型

 4.3.3 Tang-Jiang-Wu模型

4.4 多车种LwR模型

 4.4.1 等速度模型

 4.4.2 等空间模型

 4.4.3 等间距模型

 4.4.4 Daganzo两车种模型

4.5 多车种高阶模型

 4.5.1 Jiang-Wu模型

 4.5.2 Tang-Huang-Gao-Shang模型

4.6 其他模型

 4.6.1 多车种多车道宏观模型

 4.6.2 Michalopoulos二维模型

 4.6.3 Bagnerini一：Rascle模型

 4.6.4 Trreiber-Helbing模型

思考题

参考文献

第3部分 微观模型

 第5章 微观仿真概论

5.1 引言

5.2 基于时序和离散事件的仿真系统

 5.2.1 基于时序的确定性连续系统数字仿真

 5.2.2 基于事件的随机性离散系统数字仿真

5.3 基于元胞自动机的微观仿真

 5.3.1 经典元胞自动机的构成和定义

 5.3.2 常见的元胞自动机模型及其特点

思考题

参考文献

 第6章 跟驰模型

6.1 引言

6.2 跟驰模型的基本假设和分类

6.3 刺激-反应跟驰模型

6.4 安全距离跟驰模型

6.5 驾驶心理跟驰模型

6.6 人工智能跟驰模型

6.7 优化速度模型

6.8 跟驰模型稳定性分析

 6.8.1 系统Lyapunov稳定性的概念和判别定理

 6.8.2 优化速度模型的微扰法线性局部稳定性分析

 6.8.3 非线性稳定性分析

6.9 智能驾驶员模型与惯性模型

思考题

参考文献

 第7章 换道模型

7.1 引言

7.2 换道行为

 7.2.1 换道意图的产生

 7.2.2 选择车道和实施换道

 7.2.3 换道行为的系统描述

7.3 间隙接受模型和加/减速度接受模型

7.4 换道轨迹规划模型和协同换道

7.5 单向多车道优化速度跟驰模型

7.6 其他讨论

参考文献

 第8章 无换道的元胞自动机交通流仿真

8.1 引言

8.2 NaSch模型

8.3 巡航控制极限模型

8.4 慢启动规则模型

 8.4.1 TT模型

 8.4.2 BJH模型

 8.4.3 VDR模型

8.5 速度效应模型

8.6 舒适驾驶模型

8.7 考虑减速限制的CA模型

8.8 KKW模型

参考文献

 第9章 有换道的元胞自动机交通流仿真

9.1 引言

9.2 多值元胞机模型

 9.2.1 BCA模型

 9.2.2 EBCA模型

 9.2.3 GBCA模型

 9.2.4 具有随机慢化的EBCA模型

9.3 单向多车道元胞自动机模型

 9.3.1 Rickert模型

 9.3.2 STNS模型和H-STNS模型

9.4 双向双车道模型

参考文献

第4部分 三相交通流理论

 第10章 三相交通流理论

10.1 引言

10.2 交通流的三相划分

10.3 基本图理论的相图

10.4 三相交通流理论的相图

10.5 三相交通流理论的假说

10.6 三相交通流理论框架下的模型

 10.6.1 KK模型

 10.6.2 Gao模型

 10.6.3 Zhao模型

 10.6.4 Davis模型

 10.6.5 ATD模型

10.7 两种理论的争论

思考题

参考文献

第5部分 应用软件系统

 第11章 主流交通仿真系统简介

11.1 引言

11.2 AIMSUN

11.3 CORSIM和TSIS

 11.3.1 FRESIM模型

 11.3.2 NETSIM模型

11.4 PARAMICS

11.5 TransModeler

11.6 VISSIM

参考文献

第6部分 交通瓶颈的模拟研究和阻塞抑制

 第12章 瓶颈处交通流模拟研究

12.1 引言

12.2 入匝道交通流仿真

 12.2.1 基于宏观连续流模型的人匝道建模

 12.2.2 元胞自动机模型的人匝道建模

12.3 出匝道交通流仿真

12.4 模拟瓶颈仿真

12.5 限速瓶颈

 12.5.1 基于全速度差模型的限速瓶颈研究

 12.5.2 基于两阶段优化速度模型的限速瓶颈研究

12.6 组合瓶颈

 12.6.1 组合限速瓶颈

 12.6.2 组合匝道瓶颈

 12.6.3 交叉口与公交车站组合瓶颈研究

 12.6.4 两个交叉口之间公交车站位置对交通流的影响

参考文献

 第13章 交通流稳定性分析和堵塞控制

13.1 引言

13.2 考虑位置信息的堵塞抑制方法

 13.2.1 考虑次临近车头距信息的扩展Newell模型

 13.2.2 考虑多辆前车车头间距信息的优化速度模型

 13.2.3 考虑一辆后车车头间距的优化速度模型

 13.2.4 考虑多辆前车和后车车头间距的优化速度模型

13.3 考虑速度和加速度信息的堵塞抑制方法

 13.3.1 引入速度差反馈的优化速度模型

 13.3.2 引入多速度差反馈的优化速度模型

 13.3.3 全速度和加速度差模型

 13.3.4 多车头间距和速度差模型

13.4 考虑信号设置的堵塞抑制方法

 13.4.1 双车道交通信号控制模型

 13.4.2 入匝道信号控制模型

13.5 自适应驾驶对交通流堵塞的影响

 13.5.1 自适应驾驶对交通流稳定性的影响

 13.5.2 自适应巡航控制对宽运动堵塞的影响

 13.5.3 ACC车辆比例对堵塞消散过程的影响

 13.5.4 ACC交通系统的流量-密度关系

思考题

参考文献