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第1章 绪论1

1.1道路交通系统仿真的概念1

1.1.1系统仿真1

1.1.2仿真的作用2

1.1.3道路交通系统仿真3

1.2道路交通系统仿真的目的、意义和特点4

1.2.1道路交通系统仿真的目的和意义4

1.2.2道路交通系统仿真的特点5

1.3道路交通系统仿真的主要研究内容6

1.4.1国外研究概况7

1.4道路交通系统仿真的研究概况7

1.4.2国内研究现状9

1.5道路交通仿真系统的应用9

1.6道路交通系统仿真的发展趋势12

参考文献14

第2章 系统仿真基本原理16

2.1系统仿真的基本概念16

2.1.1系统16

2.1.2系统模型18

2.1.3系统仿真18

2.1.4系统仿真过程19

2.1.5仿真算法与仿真软件21

2.2.1概述22

2.2连续系统仿真22

2.2.2连续系统的数学模型23

2.2.3连续系统仿真算法24

2.2.4连续系统仿真算法的计算机实现29

2.3离散系统仿真31

2.3.1概述31

2.3.2离散系统仿真中的一些基本概念31

2.3.3离散系统仿真程序的结构34

2.3.4离散系统仿真策略34

2.4随机数和随机变量的产生37

2.4.1概述37

2.4.2随机数的产生38

2.4.3连续随机变量的产生39

2.4.4离散随机变量的产生42

2.5排队系统仿真43

2.5.1排队论的基本概念44

2.5.2排队系统的特征量46

2.5.3单服务台排队系统的仿真47

2.6面向对象仿真技术51

2.6.1概述51

2.6.2面向对象技术的几个基本概念52

2.6.3面向对象仿真54

参考文献56

3.1道路交通系统仿真模型的分类58

第3章 道路交通系统仿真模型与方法58

3.2道路交通系统仿真模型的发展59

3.3微观交通仿真模型61

3.3.1微观交通仿真系统的功能要求62

3.3.2微观交通仿真基本模型62

3.3.3路段交通仿真基本模型70

3.3.4交叉口交通仿真基本模型73

3.4中观交通仿真模型75

3.4.1面向交通诱导仿真系统的功能75

3.4.2面向交通诱导的交通仿真模型76

3.4.3面向交通诱导仿真系统的设计77

3.5.1连续流模型79

3.5宏观交通仿真模型79

3.5.2路网性能模型86

3.5.3动态交通网络仿真－分配模型91

3.6道路交通系统仿真方法94

3.6.1仿真模型的选择94

3.6.2交通仿真过程95

3.6.3道路交通仿真系统的实现97

3.6.4数字模拟和图像模拟99

3.6.5交通仿真系统开发过程中应注意的问题104

参考文献105

4.1.1基本路段108

4.1高速公路系统仿真108

第4章 公路交通仿真108

4.1.2入口匝道111

4.1.3收费站114

4.2无信号交叉口交通仿真116

4.2.1十字型交叉口117

4.2.2 T型交叉口120

4.2.3环型交叉口121

4.3多车道公路交通仿真122

4.4双车道公路交通仿真124

4.4.1系统运行特性124

4.4.2仿真模型的建立125

参考文献126

第5章 信号交叉口交通仿真128

5.1信号交叉口简介128

5.1.1定时控制信号交叉口129

5.1.2感应控制信号交叉口129

5.2信号交叉口微观仿真的基本模型130

5.2.1静态模型130

5.2.2车辆产生模型130

5.2.3车辆运动特性模型131

5.2.4车辆期望车速模型132

5.2.5车辆加、减速模型133

5.2.7车辆可接受间隙模型134

5.2.6车辆跟驰模型134

5.2.8信号模型135

5.2.9指标评价模型138

5.3信号交叉口交通仿真系统的构成138

5.4信号交叉口车流仿真的两种新方法141

5.4.1基于正交试验的信号交叉口仿真141

5.4.2基于自动细胞模型的信号交叉口车流仿真143

5.5信号交叉口仿真举例145

参考文献148

第6章 城市道路交通仿真149

6.1城市干道交通流仿真149

6.1.1信号交叉口准冲击波差分仿真模型的建立150

6.1.2信号控制的城市干道运行分析仿真模型的建立151

6.2城市快速路交通流仿真154

6.2.1城市快速路的概念及特征154

6.2.2城市快速路交通流运行分析154

6.2.3城市快速路交通流仿真模型155

6.3城市公共交通系统交通仿真159

6.3.1公交车辆减速进站过程的仿真模型159

6.3.2公交车辆上下客过程仿真模型162

6.3.3公交车辆加速出站过程仿真模型162

6.4城市道路网仿真模型164

参考文献168

7.1.1行人交通特性169

第7章 行人和非机动车交通仿真169

7.1行人交通仿真169

7.1.2行人与机动车的相互作用机理及相关模型173

7.1.3国内外行人交通仿真研究简介178

7.2非机动车交通仿真183

7.2.1非机动车交通特性183

7.2.2非机动车仿真实例187

参考文献189

第8章 道路交通环境仿真190

8.1道路交通噪声仿真190

8.1.1概述190

8.1.2车辆噪声的基本知识191

8.1.3道路交通噪声仿真模型192

8.1.4交通噪声仿真举例197

8.2道路交通空气污染仿真200

8.2.1概述200

8.2.2道路交通空气污染物仿真模型200

8.2.3交通空气污染仿真分析206

参考文献209

第9章 地理信息系统在道路交通仿真中的应用210

9.1地理信息系统简介210

9.1.1地理信息系统的概念210

9.1.2地理信息系统的发展历程211

9.1.3地理信息系统的组成213

9.2交通仿真数据的采集、管理215

9.2.1属性数据采集216

9.2.2空间数据的编辑与处理218

9.3交通仿真系统的空间数据结构219

9.3.1仿真系统中坐标系的建立220

9.3.2仿真系统的地理空间描述220

9.3.3仿真系统的空间数据结构222

9.3.4仿真系统中空间数据的组织方法227

9.4交通仿真系统中空间信息基本分析方法228

9.4.1叠置分析（Overlay Analysis）229

9.4.2网络分析（Network Analysis）230

9.4.3空间统计分析（Spacial Analysis）232

参考文献233

第10章 道路交通系统仿真软件简介235

10.1宏观交通仿真软件235

10.1.1概述235

10.1.2TransCAD239

10.1.3 SATURN244

10.2中观交通仿真软件247

10.2.1 DYNAMIT248

10.2.2 DYNEMO248

10.2.3DYNASMART249

10.2.4 METROPOLIS249

10.3.2 PARAMICS250

10.3微观交通系统仿真软件250

10.3.1 TRANSYT250

10.3.3 GETRAM/ATMSUN2251

10.3.4 INTEGRATION252

10.3.5CORSIM252

10.3.6 VISSIM253

10.4其他交通系统仿真软件253

10.4.1 MITSIM253

10.4.2 DYNAMIT254

10.4.3DYNASMART254

10.4.4TRANSIMS254

10.4.7 MELROSE255

10.4.8THOREAU255

10.4.6 FLEXYTII255

10.4.5 HUTSIM255

第11章 交通仿真实例256

11.1宏观仿真实例256

11.1.1现状路网仿真256

11.1.2规划路网仿真261

11.1.3路网交叉口的静态宏观仿真262

11.2微观仿真实例265

11.2.1仿真实例一：局部路网仿真265

11.2.2仿真实例二：信号系统仿真273

11.2.3仿真实例三：单行线路网仿真277