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第一章 绪论1

第一节 概述1

第二节 交通流理论的发展历史2

第三节 交通流理论的主要内容3

一、流量、速度和密度的测量3

二、交通特性的统计分布4

三、交通流模型4

四、驾驶人行为特性4

五、车辆跟驰模型4

六、流体动力学模型5

七、车辆排队模型5

八、微观交通流模拟5

第二章 交通流量、速度和密度6

第一节 概述6

第二节 定点测量6

一、流量7

二、速度7

三、密度9

四、车道占有率10

第三节 短区间测量11

第四节 沿路段测量11

一、密度12

二、速度12

三、流量12

第五节 浮动车测量12

一、流量12

二、速度13

第六节 典型的交通流参数检测技术设备14

一、机动车辆交通流参数采集技术14

二、非机动车辆和行人交通流参数采集技术18

三、混合交通流数据采集与信号交叉口交通控制22

四、全球定位系统23

复习思考题24

第三章 交通特性的统计分布26

第一节 概述26

第二节 离散型分布27

一、泊松分布27

二、二项分布30

三、负二项分布33

四、离散型分布的拟合优度检验33

第三节 车头时距分布模型（连续型分布）39

一、负指数分布39

二、移位负指数分布47

三、爱尔朗分布49

四、韦布尔分布49

五、M3分布52

六、其他车头时距分布53

七、连续型分布的拟合优度检验55

第四节 车速分布模型58

一、基本定义58

二、速度的正态分布62

三、速度的对数正态模型63

第五节 可插车间隙模型64

一、基本理论64

二、发展趋势67

复习思考题69

第四章 驾驶人行为特性70

第一节 概述70

第二节 离散驾驶行为71

第三节 控制移动时间74

第四节 交通安全设施的识认76

一、交通信号变化76

二、交通标志的可见度和易读性77

三、标志读取时间的分配78

第五节 其他车辆的动态特性78

一、前车78

二、并行79

第六节 障碍和危险物的察觉、识别与确认79

一、察觉79

二、识别与确认80

第七节 驾驶行为差异80

一、性别80

二、年龄81

三、驾驶人伤害82

第八节 连续驾驶模型82

一、驾驶传递函数82

二、模型特征84

第九节 车辆制动特性84

一、开环制动84

二、闭环制动85

三、最佳制动减速度86

第十节 速度与加速度控制86

一、稳态速度控制86

二、加速度控制87

第十一节 驾驶诱导87

一、四车道同向超车87

二、对向超车87

第十二节 间隙接受与合流87

一、间隙接受87

二、合流88

第十三节 停车视距89

第十四节 交叉口视距89

一、无控制交叉口89

二、次要道路的停车让行控制交叉口90

三、次要道路的停车控制交叉口90

第十五节 其他特性90

一、限速值的变化90

二、注意力分散/靠近街巷驾驶91

三、驾驶人实时信息输入91

复习思考题91

第五章 交通流基本参数的相互关系92

第一节 概述92

第二节 速度-密度模型94

一、线性速度-密度关系模型94

二、对数速度-密度关系模型96

三、指数速度-密度关系模型96

四、广义单段式速度-密度模型97

五、多段式速度-密度模型99

第三节 速度-流量模型99

一、抛物线速度-流量模型100

二、霍尔等人的模型100

第四节 流量-密度模型102

一、抛物线形流量-密度关系模型102

二、对数流量-密度关系模型103

三、指数流量-密度关系模型103

四、非连续流流量-密度曲线模型103

五、特殊流量-密度关系模型104

六、流量-时间占有率跟踪曲线104

七、流量-密度模型的应用105

复习思考题107

第六章 元胞自动机模型108

第一节 概述108

第二节 元胞自动机的定义、构成和特征108

一、元胞自动机的物理定义108

二、元胞自动机的构成109

三、元胞自动机的特征111

第三节 单车道元胞自动机模型112

一、184号规则112

二、NaSch模型113

三、巡航控制极限模型116

四、慢启动规则模型117

五、速度效应模型120

六、KKW模型121

七、其他单车道CA模型124

第四节 单向多车道元胞自动机模型125

第五节 双向双车道模型131

第六节 城市路网交通流中的元胞自动机模型135

一、BML模型135

二、BML的扩展和衍生模型137

复习思考题141

第七章 车辆跟驰模型142

第一节 概述142

第二节 车辆跟驰模型的基本假设和分类143

第三节 线性车辆跟驰模型144

第四节 交通流的稳定性145

一、局部稳定性146

二、渐近稳定性147

第五节 非线性车辆跟驰模型150

一、非线性车辆跟驰模型的起源和发展150

二、非线性车辆跟驰模型的一般表达式152

三、基于车辆跟驰模型的交通流基本关系式153

四、经典车辆跟驰模型的局限性155

第六节 车辆跟驰模型的发展155

一、刺激-反应模型156

二、安全距离模型157

三、心理-生理学模型158

四、人工智能模型160

五、优化速度模型及其扩展模型162

第七节 车辆跟驰模型的应用163

一、车辆跟驰模型在驾驶控制中的应用164

二、车辆跟驰模型在交通预测中的应用164

三、车辆跟驰模型在能耗和尾气排放模型中的应用164

四、车辆跟驰模型在交通模拟中的应用165

复习思考题165

第八章 连续交通流模型166

第一节 概述166

第二节 守恒方程166

一、守恒方程的建立166

二、守恒方程的解析解法167

三、守恒方程的数值解法168

第三节 交通流观测中的加速度169

第四节 交通中的波170

一、交通波模型的建立170

二、交通波的分析171

三、用于特定的速度-密度关系返回波的特性173

四、实例应用175

五、信号交叉口车辆排队的形成与消散176

第五节 伯格斯方程180

第六节 高阶连续模型180

一、动力学方程180

二、高阶模型发展简介181

复习思考题183

第九章 车辆排队模型184

第一节 概述184

第二节 无信号交叉口车辆特性184

一、无信号交叉口控制方式184

二、无信号交叉口几何特征185

三、无信号交叉口车辆组成和速度特征185

四、无信号交叉口车流运行特性186

第三节 信号交叉口车辆特性187

一、交通信号基本参数及类型187

二、信号交叉口车流的运动特性189

三、信号交叉口车辆排队分析191

第四节 车辆排队论192

一、排队系统基本概念192

二、单通道排队服务（M/M/1）系统193

三、具有指数到达和指数服务次数的多通道情形（M/M/N ）199

四、交通排队理论应用200

五、交通事件的排队分析210

六、信号交叉口的延误模型212

复习思考题216

第十章 交通流模拟217

第一节 概述217

一、交通流模拟的应用范围218

二、交通流模拟的主要研究内容219

第二节 交通流模拟的分类220

一、按研究对象分类220

二、按推进机制分类221

三、按描述的细致程度分类222

第三节 交通流模拟程序222

第四节 微观交通流模拟模型226

一、微观交通流基础模型226

二、微观交通流运动模型228

第五节 微观交通流模拟常用计算机软件系统230

一、CORSIM230

二、VISSIM231

三、Paramics231

四、SimTraffic232

第六节 微观交通流模拟的应用233

一、微观交通流模拟系统的建立233

二、微观交通流模拟方案比选235

三、微观交通流模拟结果分析238

复习思考题238

参考文献239