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第一章 绪论1

第一节 系统仿真的概念1

第二节 交通系统仿真的目的及其作用3

第三节 交通系统仿真技术在国外的发展与现状5

第四节 交通系统仿真技术在我国的发展与现状7

第五节 交通系统仿真技术的前景与展望9

第六节 本书的主要内容11

第二章 计算机仿真基础12

第一节 模型与数学模型12

一、模型12

二、数学模型的分类14

第二节 建模与仿真16

一、建模17

二、验模19

三、仿真20

第三节 面向对象技术的基本原理21

一、面向对象技术的出发点和基本原则21

二、面向对象技术的基本特征21

三、面向对象技术的定义22

四、面向对象技术的常用术语23

第四节 面向对象的系统建模技术28

一、静态结构模型和动态行为模型28

二、系统内部模型和系统外部模型29

三、建模技术的表示法和语义学29

四、面向对象建模中的抽象层次29

第三章 连续系统的数字仿真方法31

第一节 仿真模型和仿真算法31

第二节 数值积分法32

一、欧拉法32

二、龙格—库塔法33

三、阿达姆斯法35

四、预估—校正法36

五、数值解的稳定性与误差36

第三节 离散相似法37

一、连续系统离散化模型37

二、吐斯丁法38

三、时域的离散化模型—状态转换法39

四、用根匹配法建立离散化模型40

五、离散化模型的精度与稳定性41

第四节 仿真算法的比较和选择41

第五节 连续动态系统仿真程序41

一、编写仿真程序常用的语言41

二、数字仿真程序的编写42

第四章 离散系统的数字仿真方法43

第一节 基本概念43

第二节 系统仿真的推进44

一、事件驱动法45

二、时间驱动法47

第三节 离散事件系统仿真的一般步骤47

第四节 离散事件系统仿真策略48

一、术语及符号49

二、事件驱动法50

三、活动扫描法51

四、进程交互法52

五、三阶段法54

六、四种仿真策略的比较57

第五章 专用仿真语言简介59

第一节 概述59

一、专用仿真语言的优点59

二、专用仿真语言的发展59

第二节 GASP Ⅳ仿真语言60

第三节 GPSS仿真语言60

第四节 SIMSCRIPT仿真语言61

第五节 SIMAN仿真语言61

第六节 SIMLIB仿真语言62

第六章 交通系统仿真方法与步骤65

第一节 交通系统仿真的特点65

第二节 微观仿真与宏观仿真67

一、基本概念67

二、微观仿真模型的基本要素68

三、宏观仿真模型的基本要素69

第三节 交通系统仿真的步骤69

第四节 高速公路单向交通流仿真程序的开发示例73

第七章 道路设施模型80

第一节 道路设施模型的功能80

第二节 道路设施模型的建立80

第三节 道路设施计算机图形模型81

第四节 信号灯控制平面交叉口图形模型示例82

第五节 道路条件对基本期望车速的影响84

第八章 交通生成模型86

第一节 交通流的统计分布86

一、车辆到达分布86

二、车头时距分布87

第二节 随机数的产生88

第三节 随机变量的产生89

一、反变换法89

二、组合法91

三、卷积法92

四、接受—拒绝法94

第四节 正态分布随机变量的产生95

一、近似法95

二、直接变换法96

第五节 泊松分布随机变量的产生96

第九章 车辆跟驰模型98

第一节 概述98

第二节 车辆跟驰特性分析99

第三节 国外车辆跟驰模型研究综述99

一、刺激—反应模型99

二、安全距离模型104

三、生理—心理模型105

四、模糊推理模型106

五、元胞自动机模型107

第四节 国内车辆跟驰模型研究综述108

一、基于动力学的改进车辆跟驰模型108

二、改进的微观车辆跟驰模型109

三、基于可变跟驰时间和随机因素的车辆跟驰模型109

四、基于滞后时间的非线性模型110

第五节 行为阈值模型110

一、模型的理论基础110

二、模型的表述112

第十章 换车道模型118

第一节 概述118

第二节 模型发展回顾119

一、判断性换车道模型119

二、强制性换车道模型121

三、模型评述123

第三节 基于需求产生的换车道模型124

一、需求产生124

二、安全检核与换车道执行129

第四节 基于行为阈值的换车道模型129

一、模型描述130

二、车道转换类型131

第五节 强制性换车道模型132

第十一章 排队模型133

第一节 基本概念133

第二节 M/M/1(∞)排队模型134

第三节 M/M/C(∞)排队模型136

第四节 M/M/1(N)排队模型137

第五节 M/M/C(N)排队模型139

第六节 M(N)/M/1排队模型141

第七节 M(N)/M/K排队模型142

第八节 M/G/1(∞)排队模型143

第九节 排队系统仿真实例143

第十二章 交叉口延误模型146

第一节 车流在交叉口的延误146

第二节 信号交叉口延误模型146

一、稳态延误模型146

二、瞬态延误模型150

第三节 无信号交叉口延误模型153

一、基本假设153

二、延误模型153

三、临界间隙的计算154

第十三章 宏观交通仿真模型159

第一节 概述159

第二节 出行时间模型159

一、交通强度作为距离的函数160

二、平均速度作为距离的函数160

第三节 一般路网模型161

一、路网通行能力161

二、速度—流量关系161

三、关系模型163

第四节 两相流(Two-Fluid)理论163

一、模型表述163

二、模型参数的简单讨论164

三、模型参数的计算机仿真164

第十四章 实用交通仿真软件简介166

第一节 概述166

第二节 PARAMICS软件介绍170

一、开发历程170

二、系统构成171

三、软件特点172

四、应用情况172

第三节 AIMSUN2软件介绍173

一、交通模型173

二、交通控制与管理174

三、图形用户界面174

四、仿真输出174

五、应用情况176

第四节 TRIPS软件包介绍177

一、TRIPS的组成177

二、TRIPS的适用性178

参考文献180