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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Khattak, Asad J.

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:2013-3

价格:$ 112.94

装帧:HRD

isbn号码:9780849331206

丛书系列:

图书标签:

• 智能交通系统
• 交通工程
• ITS
• 交通规划
• 交通控制
• 车辆工程
• 自动驾驶
• 交通信息
• 无线通信
• 大数据
• 机器学习
• 人工智能
• 交通安全

城市脉动：现代交通规划与管理前沿探索 （一）概述：重新定义城市移动性 本书深入探讨了当代城市交通系统所面临的复杂挑战，并聚焦于那些致力于提升效率、可持续性与安全性的前沿规划与管理策略。我们不再仅仅将交通视为车辆的简单流动，而是将其视为驱动城市经济、社会与环境健康的核心生命线。全书旨在提供一套宏大且精细的框架，用以理解和构建面向未来的、以人为本的城市移动生态系统。 本书将交通系统的演变置于全球城市化加速与气候变化的大背景下，强调技术创新与政策设计必须协同作用，才能有效应对日益增长的交通拥堵、能源消耗以及空气污染问题。我们的核心论点是：未来的交通系统必须是高度集成、数据驱动且具备韧性的。 （二）第一部分：交通流动力学与系统建模的深度解析 本部分从基础科学层面入手，剖析了宏观交通流的内在规律，并引入了用于精确预测和干预的先进建模技术。 1. 交通流理论的再审视： 传统的基础交通流模型（如 Greenshields、Underwood 模型）在新数据输入和多模态交互背景下的局限性被深入分析。重点探讨了如何利用实测数据（Probe Data, 传感器数据）来校准和验证微观交通行为模型，尤其是在拥堵状态下的非线性动态特性。 2. 基于智能传感器的交通状态感知： 详尽阐述了利用环路检测器、视频分析、雷达乃至移动设备信令数据，实现对城市路网实时、高精度状态感知的技术栈。讨论了数据融合技术在消除传感器盲区、提高信息鲁棒性方面的关键作用。 3. 预测性交通建模： 本章聚焦于时间序列分析与机器学习在短中长期交通需求预测中的应用。涵盖了从经典的 ARIMA 模型到深度学习结构（如 LSTM、图神经网络 GNNs）在预测路段速度、流量及突发事件影响范围的实际案例与评估指标。 4. 交通网络韧性分析： 引入了系统工程学的概念，评估路网在面对极端天气、大规模事故或基础设施故障时的脆弱性。研究如何通过网络拓扑优化和冗余路径设计，增强系统的整体抗干扰能力。 （三）第二部分：基础设施的智能化升级与控制策略 这一部分侧重于如何利用先进的控制技术和信息物理系统（CPS）来优化现有基础设施的运行效率。 1. 自适应交通信号控制系统（ATCS）： 细致对比了多种主流的自适应控制算法，包括基于区域协调的 SCOOT、SCATS 系统的原理，并重点解析了基于强化学习（Reinforcement Learning, RL）的信号优化框架。讨论了 RL 在处理动态需求变化、实现全局最优（而非局部最优）方面的潜力与实施挑战。 2. 匝道控制与干线协调： 针对高速公路系统，分析了匝道计量控制（Ramp Metering）对主线交通流稳定性的影响。引入了先进的控制律设计，如基于模型预测控制（MPC）的匝道管理策略，以实现流量的平稳导入。 3. 动态路径诱导与信息发布： 探讨了 VMS（可变信息标志）、车载导航系统与移动应用之间如何协同工作，引导驾驶员选择最优路径，从而分散路网负荷。分析了信息传播的时效性和准确性对驾驶员行为改变的敏感度。 4. 基础设施数字化孪生（Digital Twin）： 阐述了如何构建高保真度的城市交通数字模型，用于模拟政策干预效果、测试新算法的安全性与性能，以及实现对物理交通系统的远程诊断与优化。 （四）第三部分：面向未来的移动服务与多模式集成 本部分关注交通系统的服务化转型，探讨了如何将不同的出行方式有效整合，构建无缝衔接的出行链。 1. 需求响应式交通（DRT）与微循环： 深入研究了按需出行服务（如共享乘车、定制班车）在解决“最后一英里”问题中的作用。探讨了动态路径规划算法（如基于蚁群优化、禁忌搜索的路径优化）在实现高效率拼车网络中的应用。 2. 慢行交通（步行与自行车）环境的优化设计： 强调了健康与可持续发展导向的城市设计。分析了如何通过基础设施的物理隔离、绿波带设计以及智能停车管理，提升步行道和自行车道的吸引力与安全性。 3. 货物运输的城市配送优化： 针对城市物流“进城难”的问题，研究了夜间配送、微型配送中心（Micro-Hubs）的布局策略，以及利用非高峰时段或专用车道进行高效货物周转的模式。 4. 多模式出行链（MaaS）的技术支撑： 探讨了实现真正的 MaaS 所需的关键技术要素，包括统一的支付接口、跨平台的时刻表集成以及基于用户画像的个性化出行推荐引擎。分析了数据隐私和安全在构建信任型 MaaS 生态中的核心地位。 （五）第四部分：政策、经济学与社会影响 交通系统的变革离不开强有力的政策引导和对经济社会后果的审慎评估。 1. 交通拥堵的经济学定价机制： 全面评估了不同类型的拥堵收费策略（如区域性收费、里程收费、动态定价）的有效性和公平性。讨论了如何利用经济激励手段引导出行行为向更可持续的方向转变。 2. 城市规划与交通需求的协同控制： 强调了土地利用规划在塑造长期交通模式中的决定性作用。分析了TOD（以公共交通为导向的开发）模式在降低私人汽车依赖性方面的成功经验与本地化挑战。 3. 交通安全系统（Vision Zero 实施路径）： 聚焦于零死亡愿景的实现路径，研究了人、车、路三要素的交互失衡点。重点介绍如何利用先进的辅助驾驶信息和基础设施智能化手段，主动预防事故的发生。 4. 公共交通系统的可持续运营与财政模型： 探讨了在乘客量波动和运营成本上升的压力下，如何通过精细化的时刻表排布、资产管理优化，以及多元化的融资渠道（如公私合作 PPP）来确保公共交通服务的质量和长期财务健康。 本书的最终目标是为交通工程师、城市规划师、政策制定者以及研究人员提供一套融理论深度、技术广度和实践指导于一体的综合性参考指南，共同擘画一个高效、公平、绿色的现代城市移动未来。

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