《基于車載數(shù)據(jù)的城市道路交通控制》綜述了現(xiàn)狀城市道路交叉口控制理論研究的現(xiàn)實(shí)需求背景和理論研究背景，并在總結(jié)分析國內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，指出了其未來發(fā)展的機(jī)遇與定位。通過用戶需求分析，應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析法，提出了基于車載數(shù)據(jù)的城市道路交叉口控制研究發(fā)展的基本框架體系，總結(jié)提煉出了其發(fā)展過程中可能面臨的基礎(chǔ)理論問題和關(guān)鍵技術(shù)。
城市交通控制是調(diào)控交通流，改善交通擁堵，提高安全性乃至節(jié)能減排的極為重要的措施之一，其進(jìn)步和發(fā)展始終與信息、通信、計算機(jī)技術(shù)以及系統(tǒng)工程同步。由于以往交通信息采集、處理和提供技術(shù)等方面的局限，交通控制無法真正實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定地對交通流及其狀態(tài)變化的實(shí)時響應(yīng)與控制，導(dǎo)致城市道路交叉口高峰時段排隊溢出、綠燈信號得不到充分利用、交通安全隱患重重。
車路協(xié)同系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得單車實(shí)時行駛數(shù)據(jù)的獲得成為可能，交通信息真正實(shí)現(xiàn)了從時間維的線采集到時間、空間兩個維度上的全天候、全方位無縫覆蓋的全時空采集，可以很大程度上克服傳統(tǒng)交通控制的弊端，真正意義上實(shí)現(xiàn)城市道路交叉口的自適應(yīng)控制。資深學(xué)者M(jìn)ichael G.H.Bell在發(fā)表于Transport Research Part A的文章《Future Directions in Traffic Signal Control》中指出，僅僅依靠交通信號本身已經(jīng)不能夠解決日益嚴(yán)重的交通擁堵問題，與實(shí)時車載數(shù)據(jù)的集成及整合將是交通控制發(fā)展的必然趨勢。作為車路協(xié)同環(huán)境下交通控制研究的第一步，研究基于車載數(shù)據(jù)的城市道路交通控制機(jī)理，對拓展交通信號控制新領(lǐng)域具有十分重要的理論意義，同時對于進(jìn)一步提高交叉口運(yùn)行的安全性和效率性，以及預(yù)防與快速排解交通擁堵等也具有重要的理論應(yīng)用價值。
本書首先綜述了城市交通控制理論研究的現(xiàn)實(shí)需求背景和理論研究背景，并在歸納國內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)了在車路協(xié)同環(huán)境下城市交通控制未來發(fā)展的方向。進(jìn)一步通過用戶需求分析，提出了車路協(xié)調(diào)環(huán)境下的城市道路交叉口控制研究發(fā)展的基本框架體系，總結(jié)提煉出了其發(fā)展過程中可能面臨的一些基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，并對其發(fā)展的先后順序步驟以及相關(guān)的保障支持措施進(jìn)行了一定的探討。
1 緒論
1．1 研究背景
1．1．1 現(xiàn)實(shí)需求背景
1．1．2 理論研究背景
1．1．3 相關(guān)技術(shù)背景
1．2 研究問題的提出
1．3 研究的理論實(shí)用價值和意義
1．3．1 研究意義
1．3．2 理論與實(shí)用價值
1．4 研究對象、內(nèi)容與方法
1．4．1 研究對象界定
1．4．2 研究目標(biāo)
1．4．3 技術(shù)路線
1．4．4 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
1．5 本章小結(jié)
2 研究綜述
2．1 概述
2．2 車路協(xié)同系統(tǒng)的發(fā)展背景
2．2．1 世界各國車路協(xié)同系統(tǒng)的發(fā)展
2．2．2 車路協(xié)同在交通系統(tǒng)中的潛在應(yīng)用效益分析
2．2．3 車路協(xié)同系統(tǒng)框架體系
2．3 城市道路交叉口交通流運(yùn)行特征
2．4 城市道路交叉口自適應(yīng)交通控制策略
2．4．1 SCoOT交叉口自適應(yīng)控制
2．4．2 OPAC自適應(yīng)控制策略
2．4．3 RHODES交叉口自適應(yīng)控制策略
2．4．4 傳統(tǒng)自適應(yīng)控制的效益評價
2．4．5 傳統(tǒng)自適應(yīng)控制的弊端分析
2．5 車路協(xié)同環(huán)境下基于車載數(shù)據(jù)的交通控制發(fā)展現(xiàn)狀
2．5．1 車路協(xié)同環(huán)境下基于車載數(shù)據(jù)的交通控制的機(jī)遇
2．5．2 車路協(xié)同環(huán)境下基于車載數(shù)據(jù)的交通控制特點(diǎn)
2．5．3 車路協(xié)同環(huán)境下基于車載數(shù)據(jù)的交通控制作用、地位和發(fā)展方向
2．5．4 車路協(xié)同環(huán)境下基于車載數(shù)據(jù)的交通控制研究現(xiàn)狀
2．6 綜合評述
2．6．1 主要成果與研究趨勢分析
2．6．2 主要的研究缺陷與待解決問題
2．7 本研究切人點(diǎn)
2．8 本章小結(jié)
3 車路協(xié)同環(huán)境下的城市道路交叉口控制框架體系
3．1 框架體系的基本定位
3．2 車路協(xié)同環(huán)境下交叉口交通控制結(jié)構(gòu)和框架
3．2．1 結(jié)構(gòu)體系
3．2．2 系統(tǒng)的用戶需求
3．2．3 系統(tǒng)的邏輯框架
3．2．4 系統(tǒng)的物理框架
3．2．5 制定框架體系中需要注意的問題和思考
3．3 實(shí)施計劃和研究流程
3．4 支撐保障體系
3．4．1 核心支撐體系
3．4．2 外在保障體系
3．5 本章小結(jié)
4 車載數(shù)據(jù)特性及其在交叉口交通控制中的應(yīng)用分析
4．1 交叉口交通控制與交通狀態(tài)信息
4．2 車載數(shù)據(jù)
4．2．1 車載數(shù)據(jù)
4．2．2 交叉口道路交通運(yùn)行及控制評價指標(biāo)
4．2．3 外部應(yīng)用程序的提示信息的車載顯示
4．3 車路協(xié)同系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
4．3．1 平臺的系統(tǒng)功能和框架設(shè)計
4．3．2 平臺的物理實(shí)現(xiàn)
4．3．3 平臺誤差測試與校正
4．4 車載數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性分析
4．4．1 位置定位精度
4．4．2 速度定位精度
4．5 車載行駛數(shù)據(jù)時空特性分析
4．5．1 車載數(shù)據(jù)的生成策略
4．5．2 車載數(shù)據(jù)的時間粒度——車載數(shù)據(jù)生成頻率
4．5．3 車載數(shù)據(jù)的空間粒度——車載設(shè)備市場普及率
4．6 車載數(shù)據(jù)對交叉口交通控制機(jī)制的影響分析
4．6．1 基于車載數(shù)據(jù)的車輛交叉口行為辨識
4．6．2 交通控制信息對駕駛員行為影響分析研究
4．7 交叉口交通控制對車載數(shù)據(jù)的需求分析
4．8 本章小結(jié)
5 基于車載數(shù)據(jù)的交叉口離線TOD控制
5．1 離線ToD控制的目標(biāo)和任務(wù)
5．2 離線TOD控制策略生成的總體邏輯
5．3 基于車載數(shù)據(jù)的離線TOD控制策略輸入模型
5．3．1 傳統(tǒng)信號配時優(yōu)化軟件輸入?yún)?shù)的確定
5．3．2 車載數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容
5．3．3 基于車輛數(shù)據(jù)的流量統(tǒng)計模型
5．3．4 案例分析
5．4 車載數(shù)據(jù)特性對離線交通控制輸入的影響分析
5．4．1 車載數(shù)據(jù)生成策略對離線交通控制輸入的影響分析
5．4．2 車載設(shè)備市場普及率對離線交通控制輸入的影響分析
5．5 離線TOD控制方案的聚類分析
5．5．1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
5．5．2 層次聚類算法——Ward最小方差法
5．5．3 最優(yōu)離線TOD控制方案數(shù)的確定——改進(jìn)的立方群、準(zhǔn)則
5．5．4 交叉口離線TOD控制方案老化判斷——分類與回歸樹法
5．5．5 案例分析
5．6 本章小結(jié)
6 基于車載數(shù)據(jù)的交叉口實(shí)時自適應(yīng)控制策略
6．1 車路協(xié)同環(huán)境下實(shí)時自適應(yīng)控制的任務(wù)和目標(biāo)
6．1．1 基于車載數(shù)據(jù)的實(shí)時自適應(yīng)控制基本任務(wù)
6．1．2 基于車載數(shù)據(jù)的實(shí)時自適應(yīng)控制目標(biāo)
6．2 在線實(shí)時自適應(yīng)控制的基本考慮
6．2．1 與離線TOD方案的關(guān)系
6．2．2 交叉口安全目標(biāo)的約束
6．2．3 不同交通需求的影響分析
6．2．4 車路協(xié)同系統(tǒng)環(huán)境的影響
6．2．5 實(shí)時自適應(yīng)控制優(yōu)化策略的總體邏輯
6．3 基于vISsIM的二次開發(fā)的車路協(xié)同仿真實(shí)驗(yàn)平臺
6．4 實(shí)時自適應(yīng)優(yōu)化控制模型與算法
6．4．1 車載數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容
6．4．2 實(shí)時自適應(yīng)控制優(yōu)化模型整體流程
6．4．3 非飽和條件下的交叉口信號自適應(yīng)控制算法
6．4．4 過飽和條件下的交叉口信號控制算法
6．4．5 車載數(shù)據(jù)生成策略對實(shí)時自適應(yīng)控制策略的影響
6．4．6 車載設(shè)備的市場普及率對實(shí)時自適應(yīng)控制策略的影響
6．5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7．1 主要研究成果
7．2 研究展望
附錄
參考文獻(xiàn)
書單推薦
