智能交通工程：從狀態(tài)感知到機(jī)理認(rèn)知

目錄
“智能工程前沿叢書”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 交通工程和智能技術(shù)的融合趨勢(shì) 1
1.1.1 交通工程研究范圍和特點(diǎn) 1
1.1.2 智能技術(shù)助力交通強(qiáng)國(guó)建設(shè) 2
1.1.3 智能交通工程研究發(fā)展態(tài)勢(shì) 2
1.2 交通狀態(tài)感知和出行機(jī)理認(rèn)知的演進(jìn)關(guān)系 3
1.2.1 交通狀態(tài)感知：基于斷面/路段的技術(shù)路線 4
1.2.2 出行機(jī)理認(rèn)知：基于軌跡/路徑的技術(shù)路線 5
1.2.3 未來(lái)擬突破的關(guān)鍵技術(shù)問題 6
1.3 本書內(nèi)容及章節(jié)結(jié)構(gòu) 7
參考文獻(xiàn) 8
第2章 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的城市快速路車輛時(shí)空軌跡重構(gòu) 9
2.1 概述 9
2.2 基于插值算法的個(gè)體車輛時(shí)空軌跡重構(gòu)模型 9
2.2.1 GPS 軌跡定位誤差修正模型 9
2.2.2 基于插值算法的個(gè)體車輛軌跡重構(gòu)算法 11
2.2.3 個(gè)體車輛軌跡重構(gòu)精度評(píng)價(jià)方法 17
2.2.4 交通流基本圖及其參數(shù)提取方法 18
2.3 基于運(yùn)動(dòng)波理論的全時(shí)空車輛軌跡重構(gòu)模型 22
2.3.1 Newell運(yùn)動(dòng)波模型的特性 22
2.3.2 考慮車輛順序的Newell運(yùn)動(dòng)波模型 24
2.3.3 考慮超車行為的車輛時(shí)空軌跡重構(gòu)算法 26
2.3.4 基于數(shù)據(jù)融合的車輛時(shí)空軌跡重構(gòu)框架 28
2.3.5 全時(shí)空車輛軌跡重構(gòu)精度評(píng)價(jià)方法 28
2.4 案例分析 30
2.4.1 案例背景及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 30
2.4.2 浮動(dòng)車軌跡重構(gòu)與誤差分析 32
2.4.3 全時(shí)空軌跡重構(gòu)與誤差分析 37
2.5 本章小結(jié) 43
參考文獻(xiàn) 44
第3章 基于自動(dòng)車輛識(shí)別數(shù)據(jù)的機(jī)動(dòng)車出行路徑識(shí)別 45
3.1 概述 45
3.2 觀測(cè)數(shù)據(jù)與行駛路徑匹配模型 46
3.2.1 符號(hào)定義 46
3.2.2 模型構(gòu)建 47
3.3 候選路徑集生成算法 48
3.4 AVI 觀測(cè)點(diǎn)對(duì)似然概率 51
3.4.1 時(shí)間分析 51
3.4.2 空間分析 54
3.5 案例分析 54
3.5.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 54
3.5.2 候選路徑集生成 56
3.5.3 未知參數(shù)估計(jì) 56
3.5.4 識(shí)別精度與計(jì)算效率 57
3.5.5 AVI觀測(cè)點(diǎn)間距對(duì)匹配精度的影響 58
3.5.6 GNSS樣本數(shù)量對(duì)匹配精度的影響 60
3.5.7 路徑候選集大小對(duì)匹配精度的影響 60
3.6 本章小結(jié) 61
參考文獻(xiàn) 61
第4章 片段化觀測(cè)條件下的機(jī)動(dòng)車出行鏈提取 64
4.1 概述 64
4.2 基于概率圖的出行鏈提取模型 66
4.2.1 符號(hào)定義 66
4.2.2 圖模型結(jié)構(gòu) 67
4.2.3 匹配概率推導(dǎo) 68
4.2.4 觀測(cè)概率 70
4.2.5 轉(zhuǎn)移概率 74
4.3 候選子行程表生成算法 79
4.3.1 后綴樹模型 79
4.3.2 候選集生成算法 81
4.4 *優(yōu)出行鏈求解算法 81
4.4.1 候選圖模型 81
4.4.2 *優(yōu)解求解算法 82
4.5 案例分析 84
4.5.1 對(duì)比方法 84
4.5.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 85
4.5.3 對(duì)比分析 86
4.5.4 敏感性分析 88
4.6 本章小結(jié) 90
參考文獻(xiàn) 90
第5章 大規(guī)模路網(wǎng)交通狀態(tài)估計(jì)與擁堵溯源 92
5.1 概述 92
5.2 多測(cè)度交通流參數(shù)提取方法 93
5.2.1 平均行程速度 93
5.2.2 路段流量 94
5.3 多尺度動(dòng)靜交通狀態(tài)判別模型 94
5.3.1 路段層次動(dòng)態(tài)交通狀態(tài)估計(jì) 94
5.3.2 區(qū)域?qū)哟蝿?dòng)態(tài)交通狀態(tài)估計(jì) 95
5.3.3 靜態(tài)交通狀態(tài)估計(jì) 96
5.4 大規(guī)模路網(wǎng)交通狀態(tài)估計(jì)應(yīng)用案例 96
5.4.1 案例路網(wǎng)概況 96
5.4.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集 98
5.4.3 多測(cè)度交通參數(shù)提取 99
5.4.4 多尺度動(dòng)靜交通狀態(tài)判別 100
5.5 基于路徑的交通擁堵溯源方法 101
5.6 交通擁堵溯源應(yīng)用案例 104
5.6.1 問題描述 104
5.6.2 基于擁堵溯源的關(guān)鍵路徑識(shí)別 105
5.6.3 基于多關(guān)鍵路徑的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制 106
5.7 本章小結(jié) 115
參考文獻(xiàn) 115
第6章 基于寬度學(xué)習(xí)的出行方式選擇行為建模 118
6.1 概述 118
6.2 選擇行為分析理論 120
6.2.1 離散選擇模型 120
6.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 121
6.3 寬度選擇模型 122
6.3.1 數(shù)學(xué)表述 123
6.3.2 Vanilla-BCM和Res-BCM 125
6.4 案例分析 128
6.4.1 數(shù)據(jù)獲取 128
6.4.2 超參數(shù)空間 128
6.4.3 結(jié)果分析 129
6.4.4 在線連續(xù)數(shù)據(jù)流的動(dòng)態(tài)推理實(shí)驗(yàn) 135
6.5 本章小結(jié) 136
參考文獻(xiàn) 136
第7章 考慮時(shí)空關(guān)聯(lián)性的目的地選擇行為建模 138
7.1 概述 138
7.2 目的地選擇行為時(shí)空特征 139
7.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 139
7.2.2 目的地提取 140
7.2.3 時(shí)空關(guān)聯(lián)性分析 140
7.3 時(shí)空關(guān)聯(lián)性的效用表達(dá)方法 142
7.3.1 目的地選擇模型 142
7.3.2 考慮時(shí)空關(guān)聯(lián)的效用修正 143
7.3.3 OD對(duì)異質(zhì)性描述與建模 143
7.4 目的地候選集生成算法 145
7.5 案例分析 147
7.5.1 目的地選擇模型參數(shù)估計(jì) 147
7.5.2 目的地選擇模型精度評(píng)價(jià) 149
7.6 本章小結(jié) 150
參考文獻(xiàn) 151
第8章 基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的路徑選擇行為建模 153
8.1 概述.153
8.2 數(shù)據(jù)獲取方式及特點(diǎn) 154
8.3 考慮觀測(cè)異質(zhì)性的路徑選擇模型 156
8.3.1 問題定義 156
8.3.2 模型構(gòu)建 156
8.4 路徑選擇模型半監(jiān)督參數(shù)估計(jì)方法 158
8.4.1 有監(jiān)督學(xué)習(xí) 158
8.4.2 無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí) 159
8.4.3 半監(jiān)督學(xué)習(xí) 160
8.5 案例分析 161
8.5.1 路徑選擇模型參數(shù)估計(jì) 161
8.5.2 路徑選擇模型精度評(píng)價(jià) 164
8.5.3 路徑選擇模型計(jì)算效率評(píng)價(jià) 164
8.6 本章小結(jié) 166
參考文獻(xiàn) 166
第9章 交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行態(tài)勢(shì)推演系統(tǒng)開發(fā) 169
9.1 概述.169
9.2 需求分析與架構(gòu)設(shè)計(jì)170
9.2.1 功能需求分析 170
9.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 171
9.3 態(tài)勢(shì)推演算法 173
9.3.1 人口生成 173
9.3.2 出行鏈生成 174
9.3.3 動(dòng)態(tài)交通分配及迭代 177
9.4 可視化界面開發(fā) 179
9.4.1 交通流量分析 181
9.4.2 擁堵溯源分析 183
9.4.3 運(yùn)行狀態(tài)分析 184
9.5 本章小結(jié) 186
參考文獻(xiàn) 186
附錄 活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)分布估計(jì) 187
A.1 相似圖結(jié)構(gòu) 187
A.2 活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)分布估計(jì)模型 188
A.3 模型求解 189
索引 190