本书系统总结作者及研究团队在过饱和交通领域的研究成果。全书分4个部分共11章：第一部分（第1、2章）介绍过饱和交通控制的背景、交通流参数概念和特性以及交通控制模型和方法；第二部分（第3、4章）介绍基于地感线圈的高精度信息采集系统和基于低空无人机的信息采集系统；第三部分（第5～10章）详细论述交叉口、干线和路网的过饱和交通状态的识别、量化、估算以及控制策略；第四部分（第11章）介绍交通信号优化和仿真软件SYNCHRO、Q\|PARAMICS和VISSIM的系统结构及相应的操作案例。
样章试读
目录
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序
前言
第1章 绪论 1
1.1 交通拥堵现状 1
1.2 交通信号控制发展 3
1.3 研究内容及意义 6
第2章 交通流与交通信号控制基础理论 9
2.1 交通流模型 9
2.1.1 交通流基本参数及其相互关系 9
2.1.2 微观交通流模型 16
2.1.3 宏观交通流模型 19
2.1.4 车辆排队模型 25
2.2 交通信号控制理论 28
2.2.1 单点信号控制 29
2.2.2 干线信号协调控制 30
2.2.3 区域信号协调控制 33
2.2.4 过饱和拥堵下的交通控制 34
2.3 本章小结 38
第3章 基于地感线圈的信号交叉口高精度交通信息采集 40
3.1 高精度交通数据采集系统 40
3.1.1 地感线圈检测器数据收集原理 40
3.1.2 高精度交通数据采集系统 42
3.2 交叉口基本交通状态参数提取 48
3.2.1 原始数据采集 48
3.2.2 原始数据处理 50
3.2.3 交通基本状态参数提取 50
3.3 本章小结 54
第4章 基于低空无人机的多模式交通信息采集 56
4.1 概述 56
4.2 无人机数据采集系统框架 57
4.2.1 六轴飞行器平台 57
4.2.2 可见光与红外热感图像采集设备 59
4.3 基于视频数据的改进Viola-Jones车辆检测方法 60
4.3.1 Viola-Jones方法 60
4.3.2 道路方向矫正方法 62
4.3.3 车辆检测测试 66
4.4 基于多颜色直方图的车辆跟踪算法 68
4.4.1 车辆位置预测 68
4.4.2 基于颜色相似的目标匹配 70
4.5 行人及自行车检测与跟踪 71
4.5.1 基于梯度特征的精确ROI提取 72
4.5.2 红外行人检测 76
4.5.3 红外行人检测精度统计 82
4.5.4 基于KLT特征点跟踪的红外行人跟踪方法 84
4.6 本章小结 86
第5章 交叉口过饱和状态量化评估 88
5.1 过饱和状态定义概述 88
5.2 拥堵交叉口排队长度及滞留排队长度估算 90
5.2.1 信号交叉口LWR交通波动理论 90
5.2.2 转折点识别 93
5.2.3 交叉口排队长度估算 96
5.2.4 测试与结果 100
5.2.5 过饱和状态下滞留排队长度估算 102
5.3 拥堵交叉口溢流时间估算 103
5.4 过饱和状态量化 106
5.4.1 T-OSI 106
5.4.2 S-OSI 106
5.4.3 测试与分析 106
5.5 本章小结 111
第6章 城市干线过饱和交通状态描述 112
6.1 干线交通运行状态评价概述 112
6.2 过饱和干线车辆行程时间估算 112
6.2.1 问题阐述 113
6.2.2 基于虚拟浮动车行程时间预测的干线饱和交通状态描述 113
6.2.3 模型验证 119
6.3 基于交通拥堵图谱的干线过饱和交通状态描述 123
6.3.1 图谱定义 123
6.3.2 图谱表达 123
6.3.3 图谱案例 125
6.4 干线基本图 127
6.4.1 绘制干线基本图 127
6.4.2 信号控制对干线基本图的影响 130
6.4.3 QOD现象 131
6.4.4 稳定形式的干线基本图 136
6.5 本章小结 138
第7章 城市路网过饱和交通状态评估 139
7.1 概述 139
7.2 基于MFD的过饱和路网状态评估 141
7.2.1 MFD存在性 141
7.2.2 MFD仿真验证 146
7.3 基于T-OSI/S-OSI的路网评估 148
7.3.1 基于T-OSI/S-OSI的路网评估 148
7.3.2 仿真示例 151
7.4 本章小结 155
第8章 过饱和交叉口信号优化与控制 156
8.1 概述 156
8.2 自适应交叉口交通防锁死控制策略 158
8.2.1 溢流交通流特性 158
8.2.2 基于溢流检测器的过饱和交叉口信号控制 159
8.2.3 单个交叉口防锁死控制策略仿真分析 164
8.3 城市过饱和瓶颈交叉口新型扩容渠化设计 169
8.3.1 CFI-Lite设计 170
8.3.2 通行能力分析 171
8.4 本章小结 174
第9章 干线过饱和交通信号优化与控制 175
9.1 干线信号优化与控制概述 175
9.2 基于排队数据的干线联控 176
9.2.1 高精度交通信号数据 177
9.2.2 相位差优化数学模型 181
9.2.3 优化结果 186
9.3 基于最大流方法的干线交通信号优化 188
9.3.1 单个交叉口的消散策略分析 188
9.3.2 数学模型 190
9.3.3 前向后向求解算法 194
9.3.4 仿真验证 196
9.4 基于CFI-Lite新型交叉口设计的干线信号控制 199
9.4.1 基于CFI-Lite信号控制的帕累托改善问题 199
9.4.2 帕累托改善解存在的条件分析 202
9.4.3 求解方法 207
9.4.4 案例分析 208
9.5 本章小结 211
第10章 城市路网过饱和交通控制 212
10.1 概述 212
10.2 基于MFD的路网子网划分控制 214
10.2.1 非均匀路网划分 214
10.2.2 基于MFD的路网控制策略 217
10.3 基于OSI的路网干线划分控制 222
10.3.1 基于OSI的过饱和干线联合控制回顾 222
10.3.2 过饱和干线路网 222
10.3.3 前向后向求解算法 224
10.4 基于排队的路网交叉口划分控制 225
10.4.1 问题描述 226
10.4.2 分布式准最优控制策略QUEUE 227
10.4.3 仿真结果及分析 231
10.5 本章小结 236
第11章 交通信号控制仿真 238
11.1 交通信号控制仿真软件简介 238
11.2 信号交叉口硬件在环仿真平台 243
11.2.1 系统组成 243
11.2.2 控制效果评价 244
11.2.3 搭建硬件在环系统 245
11.3 交通仿真案例 245
11.3.1 瓶颈交叉口信号控制仿真及验证 245
11.3.2 主干道信号控制仿真及验证 249
11.3.3 路网信号控制仿真及验证 250
11.4 本章小结 251
参考文献 252
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