城市道路交通系统作为一类典型复杂系统，蕴含了复杂系统研究领域所有的科学问题。同时，城市道路交通系统复杂动态行为的建模、分析及控制的相关研究能够为改善日益拥堵的城市交通状况提供理论与方法支持。
　　《城市道路交通网络多模态结构动态性研究》采用复杂系统的一般理论以及复杂网络领域分析方法，结合城市道路交通系统的基本特征，提出了用以分析城市道路交通系统结构随时间演进过程的多模态的思想及相关方法，并以北京市道路交通系统为例做了实验分析。《城市道路交通网络多模态结构动态性研究》适合交通复杂性领域的科研人员、从事宏观交通控制与诱导工作的工程师及城市交通管理部门工作人员阅读。

　　交通系统（交通流系统）建模是指运用力学、物理学、数学知识和计算机技术对交通流特性进行描述，通过建立能描述实际交通一般特性的交通流模型，揭示车辆行为、交通流行为以及交通系统行为的基本规律，从而更好地为指导交通工程及管理部门进行规划设计和完善日常交通控制措施服务。
　　道路交通流理论的研究从20世纪30年代开始，30～40年代主要以自由流理论为主，即研究交通密度低、各车之间的车头间距较大、车辆处于自由形式状态下的交通流特征。1933年，Kinzer首次提出并论述了将泊松分布应用于交通分析的可能性;1936年，Adams发表了数值例题，表明了交通流理论研究的起步；Greenshields在1934年提出了线性平衡速度密度关系模型，其被称为交通流理论鼻祖。这一时期的理论基础主要是概率论和数理统计方法。
　　20世纪50年代以后，随着道路交通流量的剧增，交通流中车辆的独立性越来越弱，交通现象的随机性随之降低，交通流主要研究对象转变为密度较高、各车间距很小、车辆行驶受头车影响和限制的非自由流交通流。这一时期内，各种新的模型纷纷涌现。20世纪50～60年代运动学模型和车辆跟驰模型占统治地位；70-80年代流体力学学说大发展，动力学模型崭露头角；90年代以来，以现代科学技术为主要研究方法和手段，如计算机模拟技术、神经网络法和模糊控制技术等，其中元胞自动机模型为主要代表，交通流理论及方法进入大规模发展阶段。
　　1.2.1交通建模方法分类
　　在传统的交通工程理论中，通常将交通模型分为三类：微观模型、中观模型和宏观模型。建模方法分类所依据的是建模对象的范围。微观建模方法只考虑车辆个体行为；宏观建模方法忽略个体行为的具体描述，而考虑交通流的统计行为；中观建模方法介于前两者之间。从建模的对象及使用的建模工具角度可以将传统的三种交通建模方法分别归纳为车辆交通行为模型（微观模型）、基于特征统计的车辆交通行为模型（中观模型）和交通流统计模型（宏观模型）。
　　本书在讨论城市道路交通网络动态性建模中所提到的微观、中观以及宏观是一个相对的概念。
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前言
第1章 城市道路交通系统建模
1.1 概述
1.2 交通系统建模方法综述
1.2.1 交通建模方法分类
1.2.2 车辆交通行为建模方法
1.2.3 基于特征统计的车辆交通行为建模方法
1.2.4 交通流统计建模方法
1.3 基于复杂系统理论的城市道路交通系统动态性建模研究
1.4 研究动机与目标
1.5 技术路线

第2章 复杂系统方法论架构
2.1 复杂系统基本概念介绍
2.1.1 基本定义
2.1.2 基本属性
2.1.3 建模与分析
2.2 涌现的定义与描述
2.2.1 基本概念与定义
2.2.2 涌现
2.3 网络条件下的系统复杂性
2.3.1 概述
2.3.2 基本属性
2.3.3 城市道路交通网络相关研究

第3章 多模态动态性建模方法
3.1 复杂系统的多模态特征
3.2 基于多模态特征的动态性建模方法
3.3 网络化模型中的多模态动态性及城市道路交通网络动态性建模
3.4 小结

第4章 城市道路交通系统动态性建模
4.1 概述
4.2 城市道路交通系统复杂性研究
4.3 服务水平与交通连通度
4.3.1 服务水平
4.3.2 连通度
4.4 网络模型
4.4.1 静态模型
4.4.2 动态模型
4.5 城市道路交通网络动态性建模
4.5.1 城市道路交通网络动态性
4.5.2 模态子动态性描述
4.5.3 模态相似性评价
4.6 小结

第5章 典型特大城市交通网络动态性建模分析
5.1 北京市道路交通系统
5.1.1 基本介绍
5.1.2 实验数据说明
5.2 北京市道路交通网络模型
5.2.1 静态网络模型
5.2.2 动态网络模型
5.2.3 模型分析
5.3 多模态特征分析
5.3.1 结构均衡特性验证实验
5.3.2 基础模态及模态作用模式
5.4 子动态性演进实验
5.4.1 静态网络子动态性分析
5.4.2 随机网络子动态性分析
5.4.3 非均衡结构网络子动态性分析
……

第6章 结论
参考文献