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第1章 绪论1

第2章 交通流基本参数及调查方法6

2.1 概述6

2.2 交通流基本参数7

2.2.1 流量7

2.2.2 速度12

2.2.3 密度15

2.3 交通流参数的定点测量19

2.3.1 流量的定点测量20

2.3.2 速度的定点测量21

2.3.3 密度的定点测量21

2.4 交通流参数的沿路段测量21

2.5 交通流参数的浮动车测量23

2.5.1 流量的浮动车测量23

2.5.2 速度的浮动车测量24

2.6 交通流参数的测量设备与应用系统25

2.6.1 机动车辆交通流参数采集技术25

2.6.2 非机动车辆交通流参数采集技术30

复习思考题32

第3章 交通特性的统计分布33

3.1 概述33

3.2 交通流参数的离散型分布34

3.2.1 泊松分布35

3.2.2 二项分布38

3.2.3 负二项分布40

3.2.4 离散型分布的拟合优度检验41

3.3 交通流参数的连续型分布45

3.3.1 负指数分布45

3.3.2 移位负指数分布50

3.3.3 埃尔朗分布52

3.3.4 韦布尔分布54

3.3.5 聚束负指数分布模型56

3.3.6 其他车头时距分布57

3.4 车速分布模型59

3.4.1 基本定义59

3.4.2 速度分布的正态性61

复习思考题62

第4章 驾驶行为与单车运动特性64

4.1 概述64

4.2 驾驶人对单车运动的影响66

4.2.1 驾驶过程分析66

4.2.2 驾驶任务的层次分析67

4.2.3 驾驶人的刺激-反应过程69

4.2.4 驾驶人的离散驾驶行为与模型76

4.2.5 驾驶人的连续驾驶行为与模型79

4.3 车辆属性对单车运动的影响80

4.3.1 车辆类型80

4.3.2 影响车辆运动特征的主要参数82

4.3.3 车辆的制动特性83

4.3.4 速度与加速度控制85

4.4 道路与环境对单车运动的影响86

4.4.1 道路对车辆运动的影响86

4.4.2 天气对车辆运动的影响88

4.4.3 其他因素的影响89

复习思考题92

第5章 多车运动的相互作用93

5.1 概述93

5.2 车辆跟驰模型94

5.2.1 车辆跟驰模型的基本假设及分类95

5.2.2 刺激-反应类跟驰模型96

5.2.3 安全距离类跟驰模型104

5.2.4 理想速度类跟驰模型106

5.2.5 生理-心理类跟驰模型107

5.2.6 其他车辆跟驰模型112

5.2.7 跟驰模型的稳定性分析114

5.3 车辆跟驰模型的应用120

5.3.1 在驾驶控制中的应用120

5.3.2 在交通预测和评估中的应用121

5.3.3 在能耗和尾气排放模型中的应用121

5.3.4 在交通仿真中的应用121

5.4 车辆换道模型123

5.5 间隙接受模型124

5.5.1 可插车间隙参数的估计方法125

5.5.2 应用情况分析126

复习思考题127

第6章 交通流参数的关系模型128

6.1 概述128

6.2 交通流速度-密度模型130

6.2.1 线性速度-密度关系模型131

6.2.2 对数速度-密度关系模型133

6.2.3 指数速度-密度关系模型133

6.2.4 其他单段式速度-密度关系模型133

6.2.5 多段式速度-密度关系模型136

6.2.6 Van Aerde四参数单段式模型136

6.3 交通流流量-密度模型138

6.3.1 抛物线形流量-密度关系模型139

6.3.2 对数流量-密度关系模型140

6.3.3 指数流量-密度关系模型140

6.3.4 多段式流量-密度关系模型140

6.3.5 Van Aerde四参数单段式模型141

6.3.6 流量-密度曲线的磁滞现象141

6.4 交通流速度-流量模型144

6.4.1 抛物线速度-流量关系模型144

6.4.2 HCM等其他模型145

6.5 交通流三参数关系及基本特征参数147

6.5.1 流量-速度-密度基本关系147

6.5.2 基本特征参数148

6.5.3 不利天气对自由流速度、通行能力的影响158

6.6 三相交通流理论160

6.6.1 基本假设161

6.6.2 基本内容161

6.6.3 移动阻塞的形成162

复习思考题163

第7章 交通流的波动与交通波模型165

7.1 概述165

7.2 连续方程165

7.2.1 连续方程的建立165

7.2.2 连续方程的解析解法167

7.2.3 连续方程的数值解法168

7.3 交通波理论169

7.3.1 交通波模型的建立169

7.3.2 交通流观测中的加速度170

7.3.3 交通波分析172

7.3.4 用于特定的速度-密度关系返回波的特性176

7.3.5 实例应用178

7.4 定量分析——信号交叉口车辆排队的形成和消散179

7.5 车队离散182

7.6 高阶连续模型183

7.6.1 动力学方程183

7.6.2 高阶模型发展简介184

复习思考题185

第8章 宏观交通流模型187

8.1 概述187

8.2 行程时间模型187

8.2.1 行程时间等高线图187

8.2.2 一般交通特性函数188

8.2.3 平均速度函数189

8.3 网络容量模型190

8.3.1 网络容量191

8.3.2 路网的平均速度-平均流量的关系192

8.3.3 路网性能参数模型——α关系模型198

8.4 二流模型199

8.4.1 二流模型的提出200

8.4.2 二流模型参数的意义及其影响因素201

8.5 交通流宏观基本图模型203

8.5.1 宏观基本图（MFD）模型的提出203

8.5.2 MFD的存在性研究204

8.5.3 MFD模型的参数关系与特征206

8.5.4 MFD模型的影响因素208

8.5.5 MFD模型应用210

8.6 交通运行指数模型212

8.6.1 基于V/ C比的交通拥堵评价指数213

8.6.2 基于出行时间比的交通拥堵评价指数214

8.6.3 基于严重拥堵里程比的交通运行指数215

8.6.4 基于时间比的交通运行指数217

8.6.5 基于混合评价的交通运行指数219

复习思考题220

第9章 交通运行与交通影响模型221

9.1 交通运行效率评价221

9.1.1 行程时间及其可靠性221

9.1.2 延误225

9.1.3 排队长度226

9.1.4 其他机动性相关的指标227

9.1.5 运行效率和服务水平的评估227

9.2 交通安全模型230

9.2.1 交通事故230

9.2.2 交通流与安全230

9.2.3 交通安全性能函数231

9.3 交通能耗排放与空气质量模型234

9.3.1 道路交通排放234

9.3.2 交通能耗排放模型235

9.3.3 城市机动车排放空气质量模型239

9.4 交通噪声模型242

9.4.1 道路交通噪声预测模型243

9.4.2 预测模型中参数的确定243

复习思考题245

第10章 典型城市道路的交通流分析方法246

10.1 城市快速路交通流的特性246

10.1.1 快速路路段和系统246

10.1.2 快速路的匝道控制252

10.2 信号控制的交叉口交通流的特性254

10.2.1 信号控制原则和交通运行254

10.2.2 关键术语及其定义254

10.2.3 信号交叉口的通行能力256

10.2.4 信号交叉口进口道的延误259

10.3 无信号控制的交叉口交通流的特性261

10.4 车辆排队分析方法265

10.4.1 排队系统的基本概念265

10.4.2 单通道排队服务系统267

10.4.3 具有指数到达和指数服务次数的多通道情形271

10.4.4 交通排队理论的应用272

10.4.5 交通事件排队分析279

10.4.6 信号交叉口车辆排队分析281

复习思考题282

第11章 交通流仿真283

11.1 概述283

11.1.1 交通流仿真的作用284

11.1.2 交通流仿真的主要研究内容285

11.2 交通流仿真的分类285

11.2.1 按描述的细致程度分类286

11.2.2 按研究对象分类286

11.2.3 按推进机制分类287

11.3 微观交通流仿真的随机性原则287

11.4 微观交通流仿真的模型原理与开发290

11.4.1 路网表示291

11.4.2 跟驰模型291

11.4.3 换道模型292

11.4.4 间隙接受模型293

11.4.5 人-车属性293

11.4.6 运行指标294

11.4.7 其他要素294

11.5 微观交通流仿真的应用295

11.6 微观交通流仿真常用计算机软件系统297

11.6.1 VISSIM297

11.6.2 SYNCH RO/SimTraffic298

11.6.3 CORSIM299

11.6.4 PARAMICS299

11.7 微观交通流仿真的应用实例（以首都国际机场为例）300

11.7.1 数据采集300

11.7.2 平台搭建303

11.7.3 仿真方案设计304

11.7.4 模型参数标定304

11.7.5 分析和评价307

11.8 仿真是正确的工具吗308

复习思考题309

英文缩写的中英文解释310

参考文献312