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第一篇　微观交通流仿真建模理论及一体化仿真环境研究3

1 微观交通流仿真建模理论及环境研究的背景、意义及思路3

1.1　研究背景3

1.2　研究意义8

1.3　研究思路10

1.4　本章小结11

参考文献11

2　道路交通仿真研究回顾12

2.1 系统仿真、计算机仿真和交通仿真12

2.1.1 系统仿真12

2.1.2　计算机仿真12

2.1.3　交通仿真13

2.2　国内外交通仿真研究概况14

2.2.1　国外研究概况14

2.2.2　国内研究现状17

2.3　微观交通流仿真车辆跟驰模型研究概况18

2.3.1　车辆跟驰模型的研究现状18

2.3.2　车辆跟驰模型的研究趋势27

2.4　本章小结28

参考文献28

3　城市道路交通特性分析32

3.1　路段交通特性32

3.1.1　人车路特性32

3.1.2　城市道路交通流统计分布特性34

3.1.3　车辆运行特性36

3.2　信号交叉口交通特性39

3.2.1　车辆到达车头时距分布特性39

3.2.2　交叉口处的车道选择特性40

3.2.3　交叉口处车辆离去特性40

3.3　本章小结41

参考文献41

4　微观交通流仿真模型设计及一体化仿真环境研究42

4.1　仿真系统概述42

4.1.1　仿真研究的目标42

4.1.2　仿真系统的总体结构42

4.1.3　仿真系统的开发环境及其主要功能43

4.2　道路模块的开发44

4.2.1　路段模块的基本仿真对象45

4.2.2　交叉口模块的基本仿真对象45

4.3　人-车单元模块的开发45

4.4　仿真模块的开发46

4.4.1　路段仿真模块的开发47

4.4.2　交叉口仿真模块的开发61

4.5　结果模块的开发66

4.6　本章小结67

参考文献67

5　仿真模型的标定70

5.1　路段仿真模型的标定70

5.1.1　数据的采集70

5.1.2　数据的分析76

5.1.3　模型标定79

5.2　交叉口仿真模型的标定82

5.3　本章小结82

参考文献82

6　仿真模型的验证84

6.1　路段仿真模型的验证84

6.1.1　微观验证84

6.1.2　宏观验证92

6.1.3　误差分析93

6.2　交叉口仿真模型的验证93

6.3　本章小结93

参考文献93

7　仿真模型的应用94

7.1　路段仿真模型的应用94

7.1.1　对不同流量条件下车道利用率的仿真研究94

7.1.2　事件条件下路段交通特性的仿真研究98

7.2　交叉口仿真模型的应用99

7.3　本章小结100

参考文献100

8　本篇研究总结101

第二篇　基于多源信息融合的驾驶员跟车行为研究105

9　多源信息刺激下驾驶员行为研究的必要性105

9.1 国内外交通问题现状105

9.2　智能运输系统的产生106

9.3　智能运输系统的组成107

9.4 中国ITS的研究内容107

9.5　驾驶员行为研究的意义109

9.6　本章小结110

参考文献110

10　基于多源信息融合的驾驶员跟车行为模型及算法112

10.1　多源信息融合技术研究概况112

10.1.1　概述112

10.1.2　多源信息融合的层次分类113

10.1.3　多源信息融合技术的研究与发展115

10.1.4　多源信息融合技术的应用116

10.1.5　多源信息融合算法及模型118

10.2　驾驶员综合认知分析123

10.2.1　驾驶员综合认知结构123

10.2.2　驾驶员认知过程分析124

10.3　基于多源信息融合的驾驶员跟车行为模型及算法125

10.3.1　模糊测度与模糊积分理论125

10.3.2　基于模糊积分理论的多源信息融合算法126

10.3.3　贝叶斯理论及公式127

10.3.4　基于贝叶斯理论的多源信息融合算法128

10.3.5　跟车行为模型129

10.4　本章小结130

参考文献131

11　模型的标定及验证132

11.1　数据分析132

11.2　模型标定137

11.3　模型及算法的验证137

11.3.1　直观对比检验138

11.3.2　非参数检验140

11.4　本章小结146

参考文献147

12　本篇研究总结148

第三篇　基于认知活动链的驾驶员行为建模及仿真151

13　驾驶员行为仿真模型研究概述151

13.1　驾驶员行为仿真模型的研究现状151

13.1.1　传统的驾驶员行为仿真模型151

13.1.2　基于驾驶员特性的驾驶行为仿真模型154

13.2　驾驶员行为仿真模型的研究趋势156

13.2.1　应用领域专门化156

13.2.2　研究手段多样化157

13.2.3　研究层次深入化157

13.2.4　模型构建实用化159

13.3　本章小结160

参考文献161

14　驾驶员任务集聚认知活动链研究166

14.1　多源信息融合的基本原理166

14.2　多源信息刺激下驾驶员任务集聚认知活动链167

14.3　认知活动链的仿真实现机理169

14.4　本章小结170

参考文献170

15　基于灰关联熵理论的驾驶决策影响因子研究171

15.1　灰关联熵分析基本原理172

15.1.1　确定映射量172

15.1.2　计算灰关联系数172

15.1.3　计算灰关联熵173

15.1.4　评定熵关联度174

15.2　应用实例174

15.2.1　实验设计及数据采集174

15.2.2　定性分析178

15.2.3　定量计算179

15.2.4　结论180

15.3　本章小结181

参考文献181

16　基于决策树的驾驶行为决策机制183

16.1　基于ID3分类算法的决策树理论183

16.1.1　基本原理183

16.1.2　ID3决策树分类算法184

16.2　驾驶决策识别模型185

16.2.1　数据采集185

16.2.2　驾驶决策分类树187

16.2.3　驾驶决策识别规则库187

16.3　应用实例191

16.4　本章小结191

参考文献192

17　基于非参数回归的车辆运行执行机制194

17.1　非参数回归基本原理194

17.1.1　多元非参数回归模型195

17.1.2　k最近邻估计法199

17.2　基于非参数回归的车辆跟驰模型200

17.3　应用实例201

17.4　本章小结204

参考文献204

18　综合认知序贯活动模型的应用206

18.1　研究目的206

18.2　实验设计207

18.3　车道控制逻辑208

18.4　系统仿真209

18.5　车道控制信号的仿真评价210

18.5.1　初步仿真结果210

18.5.2　中间流量的仿真结果211

18.5.3　仿真评价212

18.6　本章小结213

参考文献213

19　本篇研究总结215

第四篇　基于综合认知活动及决策优化方法的驾驶员行为研究215

20　基于人-车-路-环境综合计算的驾驶员期望车速219

20.1　期望车速影响因素分析219

20.1.1　驾驶员特性220

20.1.2　车辆特性220

20.1.3　道路条件220

20.1.4　交通干扰221

20.1.5　天气及承运任务急缓221

20.2　基于决策树的期望车速模型221

20.2.1　决策树ID3分类算法221

20.2.2　样本采集221

20.2.3　期望车速决策树223

20.2.4　决策树中分类规则的获取223

20.3　基于AHP的驾驶员期望车速模型224

20.3.1　层次分析法基本原理224

20.3.2　驾驶员期望车速模型——基于AHP法227

20.4　模型验证231

20.4.1　基于决策树的驾驶员期望车速模型验证231

20.4.2　基于AHP的驾驶员期望车速模型验证232

20.5　本章小结233

参考文献233

21　基于投影寻踪回归的车辆跟驰模型235

21.1　投影寻踪回归模型236

21.1.1　投影寻踪回归模型简介236

21.1.2　模型参数的优化及确定237

21.2　基于PPR的车辆跟驰预测238

21.3　模型验证239

21.3.1　误差分析与直观对比图239

21.3.2　游程总数检验法242

21.3.3　游程长度检验法243

21.4　本章小结244

参考文献245

22　基于层次分析的车道变换决策模型247

22.1　驾驶员车道变换行为分析247

22.2　基于AHP的车道变换决策模型分析249

22.2.1　层次分析法基本原理249

22.2.2　车道变换决策模型——基于AHP法249

22.3　实验设计252

22.4　模型标定及验证253

22.4.1　模型标定253

22.4.2　模型验证254

22.5　本章小结254

参考文献255

23　基于精准时钟扫描的驾驶员决策优化模型256

23.1　驾驶员决策过程256

23.1.1　决策过程256

23.1.2　基于精准时钟扫描的决策过程257

23.2　决策优化模型258

23.2.1　各决策的优越性定性排序259

23.2.2　各候选决策（就因素而言）相对优属度的确定259

23.2.3　驾驶员决策影响因素权重的确定260

23.2.4　候选决策的模糊优选260

23.3　实验设计260

23.4　模型标定及验证261

23.4.1　模型标定261

23.4.2　模型验证264

23.5　本章小结266

参考文献267

24　机非混杂环境中的驾驶员行为建模及仿真268

24.1　“冲突”的产生268

24.1.1　交叉口“冲突”的产生268

24.1.2　路段“冲突”的产生269

24.2　冲突点法269

24.2.1　“冲突点法”基本思想269

24.2.2　“冲突点法”介绍270

24.3　机非混杂环境中的驾驶员行为建模270

24.3.1　阻滞干扰中的“冲突点法”271

24.3.2　摩擦干扰中的“冲突点法”273

24.4　模型验证274

24.4.1　实验设计274

24.4.2　仿真及结果分析276

24.5　本章小结279

参考文献280

25　本篇研究总结281

附录284

附录A　附图284

附录B　作者主持的科研项目308

附录C　代表性论著309