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第1章 绪论 1

第2章 交通流基本参数及调查方法 6

2.1 概述 6

2.2 交通流基本参数 7

2.2.1 流量 7

2.2.2 速度 12

2.2.3 密度 15

2.3 交通流参数的定点测量 19

2.3.1 流量的定点测量 20

2.3.2 速度的定点测量 21

2.3.3 密度的定点测量 21

2.4 交通流参数的沿路段测量 21

2.5 交通流参数的浮动车测量 23

2.5.1 流量的浮动车测量 23

2.5.2 速度的浮动车测量 24

2.6 交通流参数的测量设备与应用系统 25

2.6.1 机动车辆交通流参数采集技术 25

2.6.2 非机动车辆交通流参数采集技术 30

复习思考题 32

第3章 交通特性的统计分布 33

3.1 概述 33

3.2 交通流参数的离散型分布 34

3.2.1 泊松分布 35

3.2.2 二项分布 38

3.2.3 负二项分布 40

3.2.4 离散型分布的拟合优度检验 41

3.3 交通流参数的连续型分布 45

3.3.1 负指数分布 45

3.3.2 移位负指数分布 50

3.3.3 埃尔朗分布 52

3.3.4 韦布尔分布 54

3.3.5 聚束负指数分布模型 56

3.3.6 其他车头时距分布 57

3.4 车速分布模型 59

3.4.1 基本定义 59

3.4.2 速度分布的正态性 61

复习思考题 62

第4章 驾驶行为与单车运动特性 64

4.1 概述 64

4.2 驾驶人对单车运动的影响 66

4.2.1 驾驶过程分析 66

4.2.2 驾驶任务的层次分析 67

4.2.3 驾驶人的刺激-反应过程 69

4.2.4 驾驶人的离散驾驶行为与模型 76

4.2.5 驾驶人的连续驾驶行为与模型 79

4.3 车辆属性对单车运动的影响 80

4.3.1 车辆类型 80

4.3.2 影响车辆运动特征的主要参数 82

4.3.3 车辆的制动特性 83

4.3.4 速度与加速度控制 85

4.4 道路与环境对单车运动的影响 86

4.4.1 道路对车辆运动的影响 86

4.4.2 天气对车辆运动的影响 88

4.4.3 其他因素的影响 89

复习思考题 92

第5章 多车运动的相互作用 93

5.1 概述 93

5.2 车辆跟驰模型 94

5.2.1 车辆跟驰模型的基本假设及分类 95

5.2.2 刺激-反应类跟驰模型 96

5.2.3 安全距离类跟驰模型 104

5.2.4 理想速度类跟驰模型 106

5.2.5 生理-心理类跟驰模型 107

5.2.6 其他车辆跟驰模型 112

5.2.7 跟驰模型的稳定性分析 114

5.3 车辆跟驰模型的应用 120

5.3.1 在驾驶控制中的应用 120

5.3.2 在交通预测和评估中的应用 121

5.3.3 在能耗和尾气排放模型中的应用 121

5.3.4 在交通仿真中的应用 121

5.4 车辆换道模型 123

5.5 间隙接受模型 124

5.5.1 可插车间隙参数的估计方法 125

5.5.2 应用情况分析 126

复习思考题 127

第6章 交通流参数的关系模型 128

6.1 概述 128

6.2 交通流速度-密度模型 130

6.2.1 线性速度-密度关系模型 131

6.2.2 对数速度-密度关系模型 133

6.2.3 指数速度-密度关系模型 133

6.2.4 其他单段式速度-密度关系模型 133

6.2.5 多段式速度-密度关系模型 136

6.2.6 Van Aerde四参数单段式模型 136

6.3 交通流流量-密度模型 138

6.3.1 抛物线形流量-密度关系模型 139

6.3.2 对数流量-密度关系模型 140

6.3.3 指数流量-密度关系模型 140

6.3.4 多段式流量-密度关系模型 140

6.3.5 Van Aerde四参数单段式模型 141

6.3.6 流量-密度曲线的磁滞现象 141

6.4 交通流速度-流量模型 144

6.4.1 抛物线速度-流量关系模型 144

6.4.2 HCM等其他模型 145

6.5 交通流三参数关系及基本特征参数 147

6.5.1 流量-速度-密度基本关系 147

6.5.2 基本特征参数 148

6.5.3 不利天气对自由流速度、通行能力的影响 158

6.6 三相交通流理论 160

6.6.1 基本假设 161

6.6.2 基本内容 161

6.6.3 移动阻塞的形成 162

复习思考题 163

第7章 交通流的波动与交通波模型 165

7.1 概述 165

7.2 连续方程 165

7.2.1 连续方程的建立 165

7.2.2 连续方程的解析解法 167

7.2.3 连续方程的数值解法 168

7.3 交通波理论 169

7.3.1 交通波模型的建立 169

7.3.2 交通流观测中的加速度 170

7.3.3 交通波分析 172

7.3.4 用于特定的速度-密度关系返回波的特性 176

7.3.5 实例应用 178

7.4 定量分析——信号交叉口车辆排队的形成和消散 179

7.5 车队离散 182

7.6 高阶连续模型 183

7.6.1 动力学方程 183

7.6.2 高阶模型发展简介 184

复习思考题 185

第8章 宏观交通流模型 187

8.1 概述 187

8.2 行程时间模型 187

8.2.1 行程时间等高线图 187

8.2.2 一般交通特性函数 188

8.2.3 平均速度函数 189

8.3 网络容量模型 190

8.3.1 网络容量 191

8.3.2 路网的平均速度-平均流量的关系 192

8.3.3 路网性能参数模型——α关系模型 198

8.4 二流模型 199

8.4.1 二流模型的提出 200

8.4.2 二流模型参数的意义及其影响因素 201

8.5 交通流宏观基本图模型 203

8.5.1 宏观基本图（MFD）模型的提出 203

8.5.2 MFD的存在性研究 204

8.5.3 MFD模型的参数关系与特征 206

8.5.4 MFD模型的影响因素 208

8.5.5 MFD模型应用 210

8.6 交通运行指数模型 212

8.6.1 基于V/ C比的交通拥堵评价指数 213

8.6.2 基于出行时间比的交通拥堵评价指数 214

8.6.3 基于严重拥堵里程比的交通运行指数 215

8.6.4 基于时间比的交通运行指数 217

8.6.5 基于混合评价的交通运行指数 219

复习思考题 220

第9章 交通运行与交通影响模型 221

9.1 交通运行效率评价 221

9.1.1 行程时间及其可靠性 221

9.1.2 延误 225

9.1.3 排队长度 226

9.1.4 其他机动性相关的指标 227

9.1.5 运行效率和服务水平的评估 227

9.2 交通安全模型 230

9.2.1 交通事故 230

9.2.2 交通流与安全 230

9.2.3 交通安全性能函数 231

9.3 交通能耗排放与空气质量模型 234

9.3.1 道路交通排放 234

9.3.2 交通能耗排放模型 235

9.3.3 城市机动车排放空气质量模型 239

9.4 交通噪声模型 242

9.4.1 道路交通噪声预测模型 243

9.4.2 预测模型中参数的确定 243

复习思考题 245

第10章 典型城市道路的交通流分析方法 246

10.1 城市快速路交通流的特性 246

10.1.1 快速路路段和系统 246

10.1.2 快速路的匝道控制 252

10.2 信号控制的交叉口交通流的特性 254

10.2.1 信号控制原则和交通运行 254

10.2.2 关键术语及其定义 254

10.2.3 信号交叉口的通行能力 256

10.2.4 信号交叉口进口道的延误 259

10.3 无信号控制的交叉口交通流的特性 261

10.4 车辆排队分析方法 265

10.4.1 排队系统的基本概念 265

10.4.2 单通道排队服务系统 267

10.4.3 具有指数到达和指数服务次数的多通道情形 271

10.4.4 交通排队理论的应用 272

10.4.5 交通事件排队分析 279

10.4.6 信号交叉口车辆排队分析 281

复习思考题 282

第11章 交通流仿真 283

11.1 概述 283

11.1.1 交通流仿真的作用 284

11.1.2 交通流仿真的主要研究内容 285

11.2 交通流仿真的分类 285

11.2.1 按描述的细致程度分类 286

11.2.2 按研究对象分类 286

11.2.3 按推进机制分类 287

11.3 微观交通流仿真的随机性原则 287

11.4 微观交通流仿真的模型原理与开发 290

11.4.1 路网表示 291

11.4.2 跟驰模型 291

11.4.3 换道模型 292

11.4.4 间隙接受模型 293

11.4.5 人-车属性 293

11.4.6 运行指标 294

11.4.7 其他要素 294

11.5 微观交通流仿真的应用 295

11.6 微观交通流仿真常用计算机软件系统 297

11.6.1 VISSIM 297

11.6.2 SYNCH RO/SimTraffic 298

11.6.3 CORSIM 299

11.6.4 PARAMICS 299

11.7 微观交通流仿真的应用实例（以首都国际机场为例） 300

11.7.1 数据采集 300

11.7.2 平台搭建 303

11.7.3 仿真方案设计 304

11.7.4 模型参数标定 304

11.7.5 分析和评价 307

11.8 仿真是正确的工具吗 308

复习思考题 309

英文缩写的中英文解释 310

参考文献 312