幾十年來，圍繞交通控制系統(tǒng)、信號控制設(shè)備、檢測設(shè)備等智能化發(fā)展方向，我國已形成了一系列的理論研究、技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品成果，但交通控制系統(tǒng)的控制模式并未發(fā)生根本性□化，與當(dāng)前智能時代的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用需求難以匹配。城市交通控制本質(zhì)上是“控制”問題，需要從控制理論與技術(shù)的視角進(jìn)行研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本書從控制理論視角出發(fā)，目的在于解決目前已出現(xiàn)的如下兩個典型問題：
1）城市交叉口具有多車種通行混合交織、多種控制場景相互影響的典型特點，現(xiàn)有交通狀態(tài)辨識方法不能有效分類識別混合交通流，實現(xiàn)精細(xì)化的時空資源分配。
□）當(dāng)前交通控制方法以傳統(tǒng)交通控制理論為基礎(chǔ)，采用周期、相位、綠信比為控制□量，以周期性調(diào)整為手段實現(xiàn)對交通流運行的調(diào)控，本質(zhì)是一種被動控制方式。作者結(jié)合多年從交通檢測到控制策略執(zhí)行全鏈條、一體化的系列理論與應(yīng)用技術(shù)成果，試圖重新回顧和深入研究城市交通控制涉及的關(guān)鍵理論與技術(shù)，既是對以往研究和實踐的反思，也期望引起同行的重視，審視城市交通控制的潛在問題和未來發(fā)展方向。
本書主要包括以下五部分：
□□章思考。從城市道路交通擁堵的本質(zhì)到智能交通的未來發(fā)展，回顧了交通控制的前世今生并進(jìn)行了展望，其中包括了作者的很多思考。
第□章辨識�？紤]交通控制綠燈時間約束及道路排隊空間約束對交叉口過飽和狀態(tài)判別的影響，基于控制理論中可控性概念，并結(jié)合交叉口動力學(xué)模型，提出了交叉口過飽和狀態(tài)辨識方法。在精細(xì)化檢測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了交叉口檢測區(qū)域的圖像化模型，并將交叉口狀態(tài)參數(shù)識別問題轉(zhuǎn)化為圖像搜索問題；設(shè)計了基于半監(jiān)督哈希算法的圖像搜索算法，實現(xiàn)對交叉口狀態(tài)參數(shù)的準(zhǔn)確識別；基于交通場景概念，將交通狀態(tài)辨識推進(jìn)到交通場景辨識的深度。
第3章控制。針對過飽和狀態(tài)辨識，綜合考慮信號控制綠時約束、交叉口內(nèi)部空間與路段排隊空間約束、交通需求□化等因素，深入分析控制理論中可控性概念的內(nèi)涵，應(yīng)用交叉口排隊建模及混雜系統(tǒng)穩(wěn)定性等方法，提出了交通狀態(tài)可控性概念，并設(shè)計了基于交通狀態(tài)可控性的交叉口信號切換控制框架。更進(jìn)一步，通過擴(kuò)展控制□量的維度，將被動控制推進(jìn)到主動控制，并設(shè)計了基于時空資源調(diào)度的交叉口主動控制方法。
第4章系統(tǒng)�？紤]了目前市場、應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)瓶頸等問題，采用信息物理系統(tǒng)和平行系統(tǒng)的理論和技術(shù)體系，設(shè)計和開發(fā)了一種基于信息物理系統(tǒng)的場景驅(qū)動城市交通控制系統(tǒng)（Urban Traffic Control System-Cyber Physical System，UTCS-CPS）。在總體架構(gòu)和具體功能的基礎(chǔ)上，介紹了實時交通控制、人工智能交通控制器、一體化仿真等系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了控制與仿真的實時連接、交通控制系統(tǒng)與前端設(shè)備間的解耦，滿足智能駕駛條件下對存儲、計算和信息安全的需求。
第5章總結(jié)與展望。對前面幾章的研究內(nèi)容做了總結(jié)，并提出了未來研究中要解決的三個問題。