spContent=本课程主要为了揭示交通流内在运行特征，通过先进的交通信息检测技术获取实际的交通流数据，使用交通数据分析交通现象和特征，并通过物理学和数学的方法建立可以有效地反应交通流的演化状况的模型体系，并再现交通流现象的交通流模型，最终，可以应用于实际的交通管理与控制中，为交通拥堵的缓解提供解决方案。
本课程主要为了揭示交通流内在运行特征，通过先进的交通信息检测技术获取实际的交通流数据，使用交通数据分析交通现象和特征，并通过物理学和数学的方法建立可以有效地反应交通流的演化状况的模型体系，并再现交通流现象的交通流模型，最终，可以应用于实际的交通管理与控制中，为交通拥堵的缓解提供解决方案。
—— 课程团队
课程概述
交通流理论是交通设备与控制工程、自动化（交通信息与控制方向）及交通工程等本科专业的核心课程，同时，也适用于攻读交通信息工程及控制方向的非交通类本科专业的研究生学习。 本课程侧重将交通流模型与实际采集的交通数据、实际的交通现象和特征相互结合，使学生可以了解到交通问题从实践到理论，在反用之实践的螺旋式学习过程，可以学会抓住交通问题的主要矛盾，并为进一步的解决交通问题打下必要基础。本课程从经典的交通流理论入手，重点讲授交通流数据的基本特性，各类不同的交通现象如交通排队、拥挤以及容量下降等，并从驾驶员的超微观角度、车辆之间相互作用的微观角度、以及宏观连续流角度等分析了交通流模型建立的依据和思路。同时，课程在讲授理论知识的同时，还设计了相应的实践教学内容，将加强理论学习与实践训练联系，使学生工程意识和学以致用能力的培养贯穿于课程教学的整个过程。
授课目标
1）掌握交通流数据的采集、处理与分析的基本思路，并掌握交通特征参数的含义
2）掌握交通流现象以及稳态模型；
3）掌握超微观、微观以及宏观等多种类型的交通流模型；
课程大纲
第一讲 交通流理论概论
课时目标：了解交通流理论课程的涉及的交通流现象及特征的描述，交通流理论的发展历史和主要讲解内容，以及课程核心实验和主要参考书目的介绍等。
1.1 交通流现象以及特征描述
1.2 交通流理论发展历史
1.3 交通流理论研究内容
1.4 主要课程实验及参考书目介绍
第二讲 交通流检测技术及基本参数
课时目标：讲解交通流检测的主要三种检测技术:移动式、定点式以及空间式等，了解交通流主要参数的含义和计算方法。
2.1 交通流检测技术-移动式检测
2.2 交通流检测技术-定点式检测（原理及环形线圈检测）
2.2交通流检测技术-定点式检测（视频和微波检测）
2.3 交通流检测技术-空间式检测
2.4 交通流检测基本参数（流量和速度）
2.4 交通流检测基本参数（密度）
第三讲 交通流基本关系模型
课时目标： 掌握交通流基本模型的原理，了解实际测量的交通数据在交通流基本关系模型中应用，掌握交通流基本关系模型是描述连续流状态下交通宏观变量（交通流量、交通密度以及空间平均速度）之间关系的数学模型；包括：速度-密度模型、流量-密度模型以及速度-流量模型等。
3.1 交通流基本模型
3.2 实测交通数据的分析
3.3 交通流速度-密度之间的关系
3.4 交通流流量-密度之间的关系
3.5 交通流速度-流量之间的关系
3.6 交通流基本关系图的应用示例
第四讲 交通流特性的统计分布
课时目标： 掌握交通参数的统计分布的原理，了解交通流自身具有的随机特性，以及对这些随机特性如何辨识和模拟，进一步了解这些随机特性对解决交通问题的影响。
4.1 交通流统计分布的作用
4.2 交通参数及其分布
4.3 离散型分布1-泊松分布
4.3 离散型分布2-二项分布及简单检验
4.3 离散型分布3-分布的拟合优度检验
4.4 连续型分布
第五讲 超微观交通流模型
课时目标：了解驾驶员-车辆-环境之间的相互影响的作用机理，并在此基础上，进一步分析驾驶员模型与车辆模型的建立思路。
5.1 驾驶员-车辆-环境
5.2 驾驶员模型1-驾驶过程及驾驶任务
5.2 驾驶员模型2-驾驶员刺激反应过程
5.2 驾驶员模型3-离散驾驶模型
5.3 车辆模型
5.4 超微观交通流模型--应用
第六讲 微观交通流模型
课时目标：了解微观跟驰交通流模型推导过程，及其模型具有的稳定性，了解微观交通流模型与宏观跟驰模型的对应关系，了解微观交通流模型的发展状况。
6.1 微观交通模型概述
6.2 线性跟驰模型-基本特性
6.2 线性跟驰模型-模型假设及推导
6.2 线性跟驰模型-稳定性分析
6.2 线性跟驰模型-仿真程序及场景分析
6.3 微观交通模型发展-概况及非线性模型
6.3 微观交通模型发展-安全距离模型
6.3 微观交通模型发展-其它微观模型
6.4 微观交通模型的应用
第七讲 交通流波动与交通波模型
课时目标：了解宏观连续流模型的基本概念，掌握交通流流量守恒模型的推导过程，以及整个宏观连续流交通流模型的解析计算和数值计算的推导过程，了解交通波理论的推导过程以及扩展的动态交通流模型的发展现状。
7.1 宏观交通流模型概述
7.2 连续流交通流模型
7.3 连续流交通流模型-解析解法
7.4 连续流交通流模型-数值解法（推导过程）
7.4 连续流交通流模型-数值解法（软件实现流程）
7.5 交通波理论（基本概念）
7.5 交通波理论（推导过程）
7.5 交通波理论（原理意义）
7.6 交通波模型的应用1
7.6 交通波模型的应用2
7.6 交通波模型的应用3
7.7 扩展的动态交通模型
第八讲 交通流仿真
课时目标：了解交通流仿真的基本特点和分类，以及微观交通模型在交通流仿真中应用等。
8.1 交通流仿真的概念
8.2 交通流仿真的特点
8.3 交通流仿真的分类及功能
8.4 微观交通流仿真的随机性原则
8.5 仿真的模型原理与开发（路段和交叉口）
8.5 仿真的模型原理与开发（道路辅助设施、跟驰模型、换道模型和非机动车建模）
8.6 微观交通仿真的应用
第九讲 微观和宏观交通流仿真程序实验
课时目标：微观和宏观交通流模型仿真实验
9.1 微观交通流仿真实验
9.2 宏观连续流交通仿真实验
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预备知识
本课程的先修课程包括《高等数学》、《概率与数理统计》 等。
参考资料
本课程主要讲授内容主要来自于如下教材：
于雷等，城市交通流理论，北京交通大学出版社，2016；
Daiheng Ni. Traffic Flow Theory, 1st Edition. Elsevier. ISBN: 9780128041345 . 2015;
参考教材：
TRB. Traffic flow theory. Transportation research board,2000;
王殿海, 交通流理论，人民交通出版社，2007
张生瑞，交通流理论，人民交通出版社，2015；
邵春福等，交通流理论，电子工业出版社，2015；
张亚平等， 交通流理论，哈尔滨工业大学出版社，2016；
认证成绩和证书
智能问答和解析
视频学习辅助
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