智能交通系统集合了先进的自动控制、通信、智能计算技术，被认为是缓解交通拥堵、降低能源消耗、提高运输效率的有效途径。本书在智能交通系统的框架下，介绍了一些解决城市交通问题的技术成果和建设性方案。全书共5章，第1章围绕城市交通系统面临的突出问题，阐述了智能交通系统及其包含的交通控制技术的发展历程和现状；第2～5章介绍了基于智能交通系统所研究的相关技术和应用，包括交通数据分析填补和短时交通流预测、城市微观交通流排放优化控制、城市交通子区边界优化控制策略、城市交通溢流预防和控制策略等。
本书可作为高等院校交通运输工程、控制科学与工程、系统工程等相关专业研究生和高年级本科生的教材，同时可以为智能交通、智慧城市、交通规划管理等领域的研究人员提供参考。

朱文兴，山东大学三级教授、博士生导师、副院长，国家级课程思政教学名师，担任教育部仪器类专业教学指导委员会委员、中国仪器仪表学会高级会员、中国自动化学会会员和中国光学学会高级会员等。长期从事智能交通系统、交通流理论建模、车联网技术和无人驾驶车辆协同控制技术等领域的研究工作。

丛书序
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景和意义
1.3 智能交通系统发展
1.4 交通信号控制技术发展
1.4.1 交通信号控制的发展历史
1.4.2 典型交通信号控制系统
1.4.3 我国交通信号控制技术发展
1.5 城市交通溢流控制技术发展
1.6 城市交通排放控制技术发展
1.6.1 交通排放模型研究现状
1.6.2 交通排放控制研究现状
1.7 本章小结
第2章 交通数据分析填补与短时交通流预测
2.1 引言
2.2 交通数据时空性质分析
2.2.1 交通流数据
2.2.2 时空特性分析
2.2.3 非线性特征
2.3 基于时空特征的交通数据填补
2.3.1 问题定义
2.3.2 面向时空数据的神经网络
2.3.3 注意力机制
2.3.4 基于时空相关性的填补模型
2.3.5 实验分析
2.4 面向图结构的交通数据填补
2.4.1 图卷积神经网络
2.4.2 门控循环单元
2.4.3 图结构交通数据填补模型
2.4.4 实验分析
2.5 基于时空特征融合的短时交通流预测
2.5.1 短时交通流预测的时空特征分析
2.5.2 基于改进注意力机制的交通流预测
2.5.3 算法设计与实验分析
2.6 深度卷积门循环网络数据预测
2.6.1 数据集选择
2.6.2 基于门控循环单元的时间特征提取
2.6.3 基于3D卷积网络的时空特征提取
2.6.4 时空特征融合的交通流预测模型
2.6.5 实验分析
2.7 本章小结
第3章 城市微观交通流排放优化控制
3.1 引言
3.2 信控微观交通流模型研究
3.2.1 交通流控制概述
3.2.2 信控微观交通流模型
3.2.3 微观交通流排放模型
3.3 单路口信控排放优化
3.3.1 单路口交通流排放优化模型
3.3.2 单路口模拟退火信号灯配时优化
3.3.3 单路口经典遗传信号灯配时优化
3.4 主干线信控排放优化
3.4.1 主干线交通排放优化模型
3.4.2 改进的模拟退火遗传算法研究
3.4.3 主干线信号灯配时优化
3.4.4 实验分析
3.5 路网信控排放优化
3.5.1 VISSIM城市路网建立
3.5.2 路网交通排放优化模型
3.5.3 路网信号灯配时优化
3.5.4 实验分析
3.6 本章小结
第4章 城市交通子区边界优化控制策略
4.1 引言
4.2 城市路网子区划分
4.2.1 交通子区概述
4.2.2 交通子区划分方法
4.2.3 交通子区划分案例分析
4.3 城市路网MFD的拟合分析
4.3.1 MFD的基本特征
4.3.2 MFD的数学模型
4.3.3 MFD拟合的案例分析
4.4 非对称交通信号灯离散边界反馈控制策略
4.4.1 控制系统的状态方程及离散化方法
4.4.2 边界反馈控制系统设计
4.4.3 非对称交通信号控制
4.4.4 限制条件
4.4.5 实验分析
4.5 考虑车辆排队长度的子区边界控制策略
4.5.1 控制策略简述
4.5.2 交通子区的交通流模型
4.5.3 子区边界信号灯配时优化
4.5.4 实验分析
4.6 本章小结
第5章 城市交通溢流预防和控制策略
5.1 引言
5.2 交通溢流的形成和扩散机理
5.2.1 交通溢流概述
5.2.2 交通流理论
5.2.3 交通溢流传播范围预测
5.3 交通溢流预测方法
5.3.1 单子区反馈控制
5.3.2 相邻子区协调控制
5.4 交通溢流控制策略
5.4.1 交通事故的发生及处理
5.4.2 交通溢流车辆排队模型应用
5.4.3 交通溢流子区的溢流消散控制
5.5 交通溢流条件下的路径诱导算法
5.5.1 常用的路径选择算法介绍
5.5.2 交通溢流状态下的路径优化
5.5.3 交通流诱导子区路径选择
5.6 本章小结
参考文献
《交通与数据科学丛书》书目