第1章  緒論1

1.1  智能交通繫統綜述1

1.1.1  智能交通繫統的基本概念1

1.1.2  智能交通繫統的歷史沿革2

1.2  智能交通繫統的發展3

1.2.1  美國智能交通繫統的發展歷程與現狀3

1.2.2  日本智能交通繫統的發展歷程與現狀10

1.2.3  歐洲智能交通繫統的發展歷程與現狀14

1.2.4  中國智能交通繫統的發展歷程與現狀17

1.3  智能交通繫統發展趨勢22

思考題23

參考文獻23

第2章  智能交通信息采集技術24

2.1  智能交通信息技術特點及分類24

2.1.1  智能交通信息的特點24

2.1.2  智能交通信息的分類25

2.2  固定式交通信息采集技術28

2.2.1  地磁線圈信息采集技術28

2.2.2  超聲波信息采集技術33

2.2.3  視頻圖像信息采集技術37

2.2.4  微波雷達信息采集技術43

2.2.5  各種固定式交通信息采集技術的優缺點比較46

2.3  移動式交通信息采集技術48

2.3.1  浮動車信息采集技術48

2.3.2  無人機信息采集技術52

2.3.3  眾包信息采集技術57

2.3.4  各種交通信息采集技術比較64

思考題65智能交通技術概論目錄參考文獻65

第3章  智能交通數據管理技術66

3.1  交通數據清洗技術66

3.1.1  數據清洗的重要性66

3.1.2  數據清洗的主要內容67

3.1.3  數據清洗的主要方法70

3.2  交通數據存儲技術74

3.2.1  數據格式74

3.2.2  數據存儲的方法81

3.2.3  分布式存儲82

3.3  交通數據挖掘技術及可視化85

3.3.1  數據查詢85

3.3.2  數據分類88

3.3.3  數據聚類90

3.3.4  數據關聯95

3.3.5  時空數據分析97

3.3.6  地理編碼99

3.3.7  地址匹配103

思考題105

參考文獻105

第4章  智能交通信息交互技術106

4.1  車輛自組織網絡概述106

4.1.1  無線網絡和移動網絡106

4.1.2  DSRC、LTEV及5G通信技術107

4.2  智能組網與異構網絡選擇109

4.2.1  組網基礎知識109

4.2.2  計算機網絡的標準化與分層模型111

4.2.3  網絡切換方法112

4.3  高效傳輸與自適應路由方法119

4.3.1  移動Adhoc網絡路由的研究現狀119

4.3.2  經典路由算法及其性能研究122

4.3.3  仿生Adhoc網絡單播/廣播路由算法127

4.3.4  構建候選節點集130

4.3.5  隨機優化132

4.3.6  數據轉發133

4.3.7  活躍度計算134

4.3.8  仿真實驗136

4.3.9  仿真和網絡模型137

4.3.10  仿真結果138

4.4  交通信息交互基礎應用與標準規範142

4.4.1  車用通信繫統基礎應用142

4.4.2  應用層交互數據集、標準及接口規範148

思考題151

參考文獻151

第5章  交通狀態分析及預測技術152

5.1  交通狀態的概念和內涵152

5.1.1  交通狀態的概念152

5.1.2  交通狀態的指標體繫155

5.2  交通狀態的判別和分析158

5.2.1  道路交通狀態判別159

5.2.2  交通狀態分析方法163

5.3  預測基本理論與方法168

5.3.1  交通狀態預測概述168

5.3.2  交通狀態預測方法分析172

5.4  擁堵狀態預測方法及應用185

5.4.1  擁堵狀態的判別185

5.4.2  擁堵狀態預測方法與應用的基本框架187

思考題194

參考文獻194

第6章  智能交通信息服務技術195

6.1  智能交通信息服務的內涵195

6.1.1  智能交通信息服務繫統的概念195

6.1.2  智能交通信息服務繫統的作用197

6.1.3  智能交通信息服務繫統的分類199

6.2  智能交通信息服務關鍵技術201

6.2.1  交通信息服務繫統的組成及工作原理201

6.2.2  交通信息服務繫統的理論基礎204

6.2.3  交通信息服務繫統的技術基礎207

6.3  先進的交通信息服務繫統216

6.3.1  典型交通信息服務繫統及其關鍵技術217

6.3.2  我國交通信息服務繫統簡介226

思考題243

參考文獻243

第7章  智能交通管理與控制技術244

7.1  智能交通管理繫統概述244

7.1.1  智能交通管理繫統概念及發展現狀244

7.1.2  智能交通管理繫統框架及功能245

7.2  典型智能交通管理繫統及應用247

7.2.1  智能交通監控繫統247

7.2.2  電子警察繫統250

7.2.3  智能公交管理繫統254

7.2.4  停車誘導繫統258

7.2.5  突發事件應急管理繫統261

7.2.6  典型城市智能交通管理繫統及應用264

7.3  智能交通信號控制繫統概述270

7.3.1  交通信號控制繫統簡介270

7.3.2  典型智能交通信號控制繫統274

7.4  我國智能交通信號控制繫統應用及發展動態290

7.4.1  我國智能交通信號控制繫統的應用290

7.4.2  智能交通信號控制繫統的發展動態及趨勢293

思考題302

參考文獻303

第8章  車輛智能駕駛技術304

8.1  智能汽車304

8.1.1  智能汽車簡介304

8.1.2  智能汽車的等級劃分305

8.1.3  智能汽車的組成306

8.1.4  國內外發展情況310

8.2  感知313

8.2.1  環境感知313

8.2.2  環境感知繫統組成314

8.2.3  環境感知總體功能315

8.2.4  激光雷達316

8.2.5  毫米波雷達321

8.2.6  視覺感知繫統328

8.3  決策規劃控制334

8.3.1  決策規劃控制繫統334

8.3.2  決策334

8.3.3  運動規劃335

8.3.4  車輛控制340

8.4  智能汽車新技術應用343

8.4.1  深度學習343

8.4.2  增強學習348

8.4.3  SLAM350

思考題351

參考文獻351

第9章  智能車聯網與車路協同技術352

9.1  概述352

9.1.1  從輔助駕駛到智能網聯汽車352

9.1.2  從車聯網到車路協同技術354

9.2  基於車聯網的交叉路口信號控制技術354

9.2.1  基於車聯網數據的交通流參數預測355

9.2.2  基於車聯網數據的信號配時辨識357

9.2.3  基於車聯網數據的信號配時優化365

9.3  車聯網環境下的出行路徑規劃技術373

9.3.1  基於車聯網數據的路網運行狀態短時預測373

9.3.2  車聯網環境下動態路網的路徑問題和算法373

9.3.3  車聯網環境下車輛服務路徑問題及算法378

9.4  車路協同環境下的智能控制技術383

9.4.1  基於車車通信的跟馳隊列協同控制384

9.4.2  車路協同環境下的換道控制389

9.4.3  車路協同環境下交叉路口的通行控制方法395

思考題404

參考文獻405

第10章  典型智能交通應用繫統406

10.1  城市交通狀態監測與指數評價繫統406

10.1.1  繫統簡介406

10.1.2  繫統組成408

10.1.3  實例： 上海市道路交通狀態指數應用414

10.2  重點營運車輛聯網聯控繫統415

10.2.1  繫統簡介415

10.2.2  繫統組成與服務功能418

10.2.3  實例： 駕駛行為監控預警繫統422

10.3  智能網聯汽車測試及評價繫統425

10.3.1  背景及發展歷程425

10.3.2  試驗驗證技術及測試方法429

10.3.3  實例： 上海國際汽車城封閉測試區（FZone）432

10.4  大型活動交通組織與管理繫統438

10.4.1  繫統簡介438

10.4.2  繫統組成440

10.4.3  實例： 深圳大運會交通組織與管理444

思考題449

參考文獻449

“物聯網在中國”繫列叢書第二屆編委會

主任： 張琪
副主任： 劉九如盧先和熊群力趙波
委員： 
馬振洲王傑王彬王智王博王毅 
王立建王勁松韋莎毛健榮尹麗波盧山
葉強馮立華馮景鋒朱雪田劉禹劉玉明
劉業政劉學林劉建明劉愛民劉棠麗孫健
孫文龍嚴新平蘇喜生李芏巍李貽良李道亮
李微微楊巨成楊旭東楊建軍楊福平吳巍
岑晏青何華康鄒力鄒平座張暉張旭光
張學記張學慶張春暉陳維林
周廣周毅鄭潤祥宗平趙曉光信宏業
饒志宏駱連合袁勤勇賈雪琴夏萬利晏慶華
徐勇軍高燕婕陶小峰陶雄強曹劍東董亞峰
溫宗國謝建平靳東濱藍羽石樓培德霍珊珊
魏鳳我們的征途是星辰大海近年來，智能交通繫統（Intelligent Transportation System，ITS）的應用越來越廣泛，已經成為交通運輸領域高等院校、科研院所、企事業單位及政府共同關注的熱點。智能交通繫統是現代高新技術與交通運輸行業深度融合的產物，同時伴隨著現代高新技術的發展而發展。雖然與智能交通相關的專著和教材已有很多，但是隨著技術的進步和需求的變化，智能交通繫統的關鍵技術也在發生著變化。
本書以智能交通繫統的關鍵技術為主線，從“感”（交通信息的感知與管理，第2章和第3章）、“傳”（交通信息的交互，第4章）、“知”（交通狀態的預測，第5章）、“用”（智能交通應用與繫統，第6～10章）四個層面展開敘述，重點向讀者呈現智能交通繫統中各子繫統之間共性、基礎的知識，為讀者構建智能交通技術的知識體繫。本書既可以作為高等院校本科生/研究生的教材，也可以作為科研院所及企事業單位的參考用書。
本書隸屬於“物聯網在中國”繫列叢書，由北京航空航天大學的王雲鵬教授和武漢理工大學的嚴新平教授擔任主編，負責全書的章節策劃和統籌工作；由北京航空航天大學的魯光泉教授和武漢理工大學的吳超仲教授擔任副主編，負責編寫組織與統稿工作；參與本書編寫工作的還有北京航空航天大學和武漢理工大學從事智能交通研究的青年教師與研究生。本書第1章由武漢理工大學的賀宜負責編寫；第2章由武漢理工大學的陳志軍負責編寫；第3章由北京航空航天大學的馬曉磊負責編寫；第4章由北京航空航天大學的田大新和段續庭負責編寫；第5章由北京航空航天大學的馬曉磊負責編寫；第6章由武漢理工大學的張暉負責編寫；第7章由武漢理工大學的張存保負責編寫；第8章由北京航空航天大學的餘貴珍負責編寫；第9章由北京航空航天大學的陳鵬、丁川和魯光泉負責編寫；第10章由武漢理工大學的褚端峰負責編寫。此外，參與本書編寫工作的還有北京航空航天大學的欒森、張繼宇、李屹、楊潔、魏磊、戴榮健、張俊傑、蔡品隆、劉倩、周建山、韓旭、王章宇、高哈爾等研究生及武漢理工大學的熊盛光、黃子豪、張琦、陳峰、韋媛媛、曹永興等研究生。魯光泉教授負責本書第3、4、5、8、9章的統稿與修訂工作；吳超仲教授負責本書第1、2、6、7、10章的統稿與修訂工作。由於智能交通繫統涉及的內容廣、技術多，本書難免存在疏漏和不妥之處，請廣大同行及讀者批評、指正。
本書的出版得到了國家金卡工程協調領導小組辦公室及清華大學出版社的大力支持，在此一並表示感謝！

編者2020年3月