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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 GASPⅣ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

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