交通控制信息物理系统导论

本书以信息为第一角度观察道路交通系统构成要素作用关系与运行调节过程，分析信息及其计算在解决交通运行难题中发挥关键作用的机制，探讨信息物理系统相关理论在交通管理与控制中的应用。从交通、信息、进程、融合、数据、模型、计算、控制、行为等概念出发，解析交通自动控制、交通系统控制和交通行为控制中的交通进程与计算进程的关系。面向现代交通对安全、高效的控制需求，在电子技术网络空间中建立可计算的虚拟交通系统，借助交通系统运行的信息采集转化技术、交通计算信息的效用化手段等，实现交通与信息多形式、多层次、多时序的融合，构建信息主导、计算驱动的交通控制信息物理系统，使交通系统运行可控、可信、可靠。 本书可供交通管理与控制相关方向的研究人员和学者等参考阅读。

作者石建军长期从事交通管理与控制、交通行为与控制理论和道路交通控制技术手段等方面的研究、技术开发和教学工作，承担多项国家重点基础研究发展计划、国家高技术研究发展计划、北京市自然科学基金等项目课题，编写专著教材4部，论文60余篇，获专利授权九项，取得一批研究成果并获多项省部级奖励。作者吴旭从事通信信息理论与技术、交通数据信息计算和交通检测技术开发应用研究，获得多项重量奖励。作者陈阳舟从事多智能体网络与混杂动态系统的建模与控制、控制决策仿真优化等科学研究和教学工作，承担多项国家高技术研究发展计划、自然科学基金等项目，取得多项创新性成果，出版相关专著教材十余部，论文80余篇，获教育部、北京市等多项奖励。

第1章 绪论
1.1 信息物理系统的产生与信息特征
1.1.1 信息物理系统的产生
1.1.2 人造大型工程系统的设计与运行管理
1.1.3 信息物理系统的信息特征
1.1.4 信息物理系统与电子信息技术
1.2 信息物理系统交通研究应用
1.2.1 信息物理系统研究面向应用
1.2.2 交通系统运行面临的问题
1.2.3 交通对信息物理系统研究的需求
1.3 交通系统运行分析研究的角度
第2章 交通系统与运行控制
2.1 交通系统运行及控制
2.1.1 交通系统运行与控制关系
2.1.2 交通控制面向的问题与目标层次
2.1.3 交通控制的类型
2.1.4 道路交通系统管理信息化
2.2 交通系统控制论模型
2.3 交通控制信息论模型
2.3.1 交通控制信息论模型描述
2.3.2 交通控制对象的信息特性
第3章 交通信息物理系统架构
3.1 道路交通信息物理系统的构成
3.2 交通控制信息物理系统
3.2.1 交通信息物理系统的特点
3.2.2 交通控制信息物理系统模型
3.3 信息进程与交通进程的融合
3.3.1 多源数据的融合
3.3.2 信息进程与交通进程编织融合方法
3.3.3 信息进程与交通进程滚动融合方法
3.4 交通信息物理系统评价
3.4.1 交通系统运行管控的评价角度
3.4.2 信息流动性指数
3.4.3 计算强度指数
3.4.4 融合度指数
第4章 信息的概念与交通信息
4.1 信息相关概念
4.1.1 信息的一般定义
4.1.2 信息的基本特性
4.1.3 全信息的概念与构成
4.1.4 信息量的表达
4.2 信息过程
4.2.1 基本信息过程
4.2.2 信息过程与系统控制
4.2.3 信息过程与行为控制
4.3 信息与智能
4.3.1 智能的概念
4.3.2 信息与自然智能
4.3.3 信息与人工智能
4.3.4 智能交通与信息
4.4 交通信息
4.4.1 交通信息普遍存在
4.4.2 交通信息分类
4.4.3 交通信息的特点
第5章 交通控制系统模型描述
5.1 交通系统模型表达
5.2 道路网络模型
5.3 交通控制与诱导模型
5.3.1 城市交通控制系统模型简介
5.3.2 城市交通诱导模型与主要算法
5.4 微观交通模型
5.5 居民出行行为模型
5.6 计算建模（仿真建模）
5.6.1 Modelica语言的基本特征
5.6.2 OpenModelica基本组成模块
5.6.3 交通信息物理系统单元模块实现
5.7 模型算法及有效性分析
5.7.1 模型算法
5.7.2 模型有效性分析
第6章 计算与计算交通系统
6.1 机器计算
6.1.1 机器计算与计算水平
6.1.2 电子计算机的发展
6.1.3 计算能力
6.2 云计算交通信息
6.2.1 云计算技术
6.2.2 交通云计算建构信息计算服务体制
6.2.3 交通信息云计算与交通进程融合
6.3 计算交通系统
6.3.1 赛博空间与交通
6.3.2 计算交通系统的概念
6.3.3 内化计算结构
6.3.4 外化开放结构
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