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绿色园区电动微公交系统与应用

绿色园区电动微公交系统与应用

  • 作者
  • 张毅、封硕、胡坚明 著

本书为破解大城市出行困难,解决“最后一公里”交通出行问题,率先提出建设园区电动微公交系统的理念。本书结合世界范围内智能交通的发展趋势,围绕园区微公交系统的发展,结合校园微公交电动车示范系统的实施,系统和全面地介绍了绿色园区微公交系统的基础理论和关键技术,包括园区微公交线路设计、运营管理、安全分析、评价体系设计、服务水平评价和政策建议等。 本书可供从事城市交...


  • ¥88.00

ISBN: 978-7-122-37215-4

版次: 1

出版时间: 2020-10-01

图书介绍

ISBN:978-7-122-37215-4

语种:汉文

开本:16

出版时间:2020-10-01

装帧:精

页数:270

编辑推荐

1)率先提出建设园区微公交系统的理念,可有效提高出行效率,减少环境污染,助力绿色园区建设; 2)将国际领先的车路协同关键技术运用于园区微公交系统,形成了园区复杂环境下的微循环公交车安全辅助系统,并经过了相当时间的运营验证; 3)以系统工程的观点将园区微公交系统的需求分析、规划设计、运营管理、安全分析、评价体系和政策建议等整合形成了完整的理论和方法体系,具有明显的系统性、一体化、协同性特征; 4)形成了一种适应大城市土地利用特征的大型园区“安全、绿色、快捷、舒适”的出行新模式,提出的若干管理政策建议可为系统的推广应用奠定基础和创造条件。

图书前言

交通安全、高效出行和节能环保已成为世界范围内智能交通系统发展面临的重大挑战。伴随城市道路交通的快速发展,大城市公共交通系统在满足居民不断增长的出行需求的同时,“最后一公里”出行难问题日见明显,且已逐渐成为影响城市公交系统效率提升的重要因素,而大型园区更是出现“最后一公里”交通出行问题的主要区域。
作为对主干公共交通的有效补充,园区微循环交通系统将有效提高公共交通末端的出行效率;特别是以电动车作为微循环交通系统的运营载体,可以充分彰显其无噪声、低能耗、零排放的特点,提供安全、便捷、绿色、可靠的“最后一公里”交通解决方案,并可有效降低能耗、减轻污染、改善环境。目前,国内外正在围绕绿色园区及周边建设微循环电动车智慧出行服务系统,通过开展智能、安全、环保、节能型微循环电动车系统的关键技术和推广应用研究,探索适宜大型园区的可持续发展的绿色微循环电动车交通模式,为规模化推广微循环电动车系统提供参考依据。
智能车路协同系统(intelligent vehicle-infrastructure cooperation systems,i-VICS)代表着当今世界范围内智能交通系统的发展方向。它采用先进的无线通信、新一代互联网和人工智能等技术,全方位实施车车、车路动态实时信息交互,并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理,充分实现人、车、路的有效协同,保证交通安全,提高通行效率,从而形成安全、高效和环保的道路交通系统。该系统是绿色园区电动微公交系统的基础与条件,可以完成实时交通信息的提取、融合和交互,提供园区电动微公交系统的协同安全保障措施,并实现全景交通信息环境下的智能交通管理和服务的集成与协同。
智能交通是我国城镇化建设的重要内容之一,绿色出行是国内外智能交通发展的首要选择。借助新近发展的电动车等新能源汽车,建设和完善园区微公交系统可以有效解决“最后一公里”交通出行问题,以解决大城市交通出行难题。由此建设的绿色园区微循环电动车示范系统具有三大特点:第一,面向大型园区;第二,以纯电动车为载体;第三,采用全部拥有我国自主知识产权的智能车路协同关键技术。
本书结合世界范围内智能交通系统的发展趋势,重点围绕园区微公交系统的发展,结合校园微公交电动车示范系统的实施,系统和全面地介绍了绿色园区微公交系统的基础理论和关键技术,包括园区微公交线路设计、运营管理、安全分析、评价体系设计、服务水平评价和政策建议等。本书相关内容反映了我国智能交通系统领域的最新发展,涉及的关键技术均属前沿科技,突出相关技术和标准协议的系统性,对国家和各城市在制定面向环保的绿色智能交通系统的研究、建设和部署方面具有参考意义,对国家和行业相关管理部门在推进园区微公交系统的建设方面具有借鉴作用,对高等院校和科研单位开展相关研究和教学工作方面具有理论和应用价值。
本书的创新性主要体现在:
① 以系统工程的观点将园区微公交系统的需求分析、规划设计、运营管理、安全分析、评价体系和政策建议等整合,形成了完整的理论和方法体系,具有明显的系统性、一体化、协同性特征;
② 率先提出建设园区微公交系统的理念,可有效提高出行效率,减少环境污染,助力绿色园区建设;
③ 将国际领先的车路协同关键技术运用于园区微公交系统,形成了园区复杂环境下的微循环公交车安全辅助系统,并经过了相当时间的运营验证;
④ 形成了一种适应大城市土地利用特征的大型园区“安全、绿色、快捷、舒适”的出行新模式,提出的若干管理政策建议可为系统的推广应用奠定基础和创造条件。
本书的出版将对我国绿色园区微公交系统的设计、建设和管理提供重要的理论依据、应用指导和决策支持。
在本书的撰写过程中,得到了清华大学自动化系姚丹亚研究员、李力副教授、裴欣副研究员等在研究和实验方面的大力支持和帮助,研究生丁季时雨、贺瑶涵、杨柳、杨卓、李袁守、叶晗捷以及本科生岳阳、李娇阳等参与了相关方法的研究工作。作为本书主要应用案例的北京市科委科技计划项目“绿色校园微循环电动车示范”,在项目申请、组织和实施过程中得到了北京清华工业开发研究院的大力支持;同时,以北京亿华通科技股份有限公司为主体完成了清华大学园区微公交运营管理系统的设计和实现。在此一并表示感谢。
限于作者的水平和能力,本书难免存在不妥之处,衷心希望得到广大读者的批评和指正。

作者
2020年7月于清华园

作者简介

张毅,国家“863计划”先进交通技术领域 领域专家 科技部全国智能交通系统专家咨询委员会 委员,清华大学教授、博导。长期从事智能交通群体决策与控制、智能车路协同关键技术研究与实现、智能交通控制与管理、智慧城市研究与实践、大数据分析与应用。主持和承担国家基础研究计划(973)、国家高科技计划(863)、国家自然科学基金项目(创新团队、重点和面上等项目)、交通部跨世纪优 秀人才项目、教育部骨干教师资助计划项目等项目近30项。

精彩书摘

本书为破解大城市出行困难,解决“最后一公里”交通出行问题,率先提出建设园区电动微公交系统的理念。本书结合世界范围内智能交通的发展趋势,围绕园区微公交系统的发展,结合校园微公交电动车示范系统的实施,系统和全面地介绍了绿色园区微公交系统的基础理论和关键技术,包括园区微公交线路设计、运营管理、安全分析、评价体系设计、服务水平评价和政策建议等。
本书可供从事城市交通规划、管理和控制的高等学校师生、科研院所研究人员、企事业技术人员以及政府管理人员等参考使用。

目录

第1章绪论1
1.1智能交通系统与应用1
1.1.1智能交通系统发展趋势分析1
1.1.2城市交通出行需求分析与实践3
1.1.3园区交通出行需求分析与实践6
1.1.4绿色环保交通出行分析与实践7
1.2绿色园区微公交系统11
1.2.1微公交系统11
1.2.2国内外微公交系统研究与应用11
1.2.3绿色校园微公交系统的产生与发展13
1.2.4绿色校园微公交系统的主要特征14
1.3绿色校园微公交系统设计主要内容15

第2章微公交系统设计与应用关键技术17
2.1微公交系统设计原则17
2.2微公交系统总体设计18
2.2.1系统结构设计18
2.2.2物理结构设计19
2.2.3网络结构设计21
2.2.4数据结构设计21
2.3微公交系统应用关键技术22
2.3.1车路协同系统22
2.3.2多模通信技术25
2.3.3状态协同感知技术29
2.3.4大数据融合处理技术32
2.3.5云计算服务技术33
2.3.6信息交互安全技术35

第3章微公交系统需求分析40
3.1园区发展需求40
3.1.1园区及其功能40
3.1.2园区发展历史42
3.1.3园区管理现状44
3.2城市公共交通系统分析46
3.2.1城市公共交通现状分析46
3.2.2城市公共交通问题分析51
3.2.3城市公共交通发展需求52
3.3园区微公交系统需求分析58
3.3.1园区微公交系统评价58
3.3.2园区微公交服务现状58
3.3.3园区微公交需求分析60

第4章微公交系统线路设计64
4.1园区交通出行调查64
4.1.1园区交通出行调查方法64
4.1.2园区交通运行数据采集65
4.1.3园区交通出行调查案例分析66
4.2微公交线路设计方法74
4.2.1微公交线路设计体系74
4.2.2微公交线路建模75
4.2.3遗传算法原理76
4.2.4基于遗传算法的园区微公交线路设计77
4.3设计路网仿真评价方法84
4.3.1仿真系统的数据结构84
4.3.2园区乘客出行仿真与分析87
4.3.3设计线路仿真分析90
4.3.4设计线路评价分析91

第5章微公交系统运营管理98
5.1微公交运营线路规划98
5.1.1常规线路规划98
5.1.2专线线路规划104
5.1.3实际运营线路选择107
5.2微公交发车频次设计109
5.2.1微公交车辆调度模型109
5.2.2微公交发车频次设计114
5.2.3微公交发车频次影响分析116
5.3微公交调度管理125
5.3.1调度管理系统结构125
5.3.2调度管理主要功能125
5.3.3微公交调度管理系统126
5.4微公交线路运营保障139
5.4.1微公交运营技术框架139
5.4.2微公交设施建设139
5.4.3微公交信息发布与服务143

第6章微公交系统安全分析147
6.1园区道路交通安全研究147
6.1.1驾驶安全系数147
6.1.2行人安全系数148
6.1.3车辆安全系数149
6.1.4道路安全系数150
6.2行人车辆冲突分析151
6.2.1行人车辆冲突模型151
6.2.2冲突模型实用性修正159
6.2.3基于实验数据的冲突分析164
6.3无灯控交叉口安全分析169
6.3.1问题描述与信息获取170
6.3.2完备信息条件下的动态博弈分析171
6.3.3基于插车情形的安全分析174
6.3.4基于仿真的无灯控交叉口安全分析175
6.4灯控交叉口安全分析179
6.4.1问题描述与信息获取179
6.4.2数据驱动的灯控交叉口安全分析179
6.5园区交通安全研判与防护188
6.5.1园区道路交通安全评价188
6.5.2园区交通安全研判与防护需求192
6.5.3园区交通安全研判与防护系统193

第7章微公交评价体系设计195
7.1评价体系设计原则与依据195
7.1.1设计目标195
7.1.2设计原则196
7.1.3设计依据197
7.2微公交评价体系设计199
7.2.1总体框架199
7.2.2系统评价200
7.2.3运营评价202
7.2.4效用评价205
7.3系统评价指标设计207
7.3.1线路规划207
7.3.2站点规划210
7.3.3停车场规划211
7.3.4充电设施规划214
7.4运营评价指标设计215
7.4.1安全性215
7.4.2经济性216
7.4.3合理性217
7.4.4高效性218
7.4.5可靠性219
7.5效用评价指标设计220
7.5.1便捷性220
7.5.2快速性221
7.5.3舒适性222
7.5.4实用性223

第8章微公交系统服务水平评价224
8.1微公交系统服务水平评价方法224
8.1.1层次分析法224
8.1.2灰色关联分析法226
8.1.3模糊综合评价法227
8.1.4数据包络分析法228
8.2评价方法对比分析229
8.3校园电动微公交系统案例分析231
8.3.1评价方法选择231
8.3.2典型案例分析231

第9章微公交系统政策建议257
9.1系统规划建议257
9.1.1园区微公交标准规划257
9.1.2园区微公交系统规划258
9.1.3园区微公交形态规划259
9.2系统建设建议260
9.2.1园区微公交充电网建设260
9.2.2园区微公交数据网建设260
9.3系统运营建议262
9.3.1园区微公交运营机构262
9.3.2园区微公交运营模式263
9.4系统管理建议263
9.4.1园区微公交管理水平263
9.4.2园区微公交技术水平264
9.5系统服务建议264
9.5.1园区微公交信息发布服务264
9.5.2园区微公交安全辅助服务265
9.5.3园区微公交智慧出行服务266

参考文献268

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