随着城镇化进程加快和出行方式多样化发展，我国城市交通问题也逐渐增多，包括道路交通拥堵、交通事故频发、交通环境污染等等。面对当前的城市交通问题，单靠交通基础设施建设已经无法满足日益增长的机动化交通需求；通过高新技术来提升城市交通系统的现代化管理水平与智能化服务能力，以破解城市交通难题成为了目前的主要解决方向。
当前我国也正在抢抓人工智能发展的重大战略机遇，构筑人工智能发展的先发优势，类似于“城市大脑”这样的智慧城市系统逐渐成为大城市、特大城市的“标配”，“城市交通大脑”试图将人、车、路和流量数据都接入系统，通过人工智能分析技术，把互联网大数据转化为业务策略，形成城市交通实时大视图，以此来完成城市交通系统的精明组织、精致设计与精准管控。但是，当前的“城市交通大脑”建设也存在诸多问题，突出问题是主导建设的互联网公司对城市交通系统的复杂性、专业性了解不够，过度依赖末端“高精尖”的交通管理与控制，忽视城市规划、土地开发、交通政策、设施建设等深层次因素，缺乏专业的交通建模与分析，导致“城市交通大脑”得到的解决方案效果也不尽如人意。
综合理论和实践经验，东南大学王炜教授认为，“城市交通大脑”应该采用人工智能和专业判断相结合、互联网大数据和交通模型双轮驱动的技术路线，集成互联网公司、传统智能交通企业和交通专业科研院所等各家优势，做好顶层设计，有序推进实施，而“城市交通大脑”建设应以“城市虚拟交通系统”平台建设为核心和先导。
“城市虚拟交通系统”的作用是给“城市交通大脑”赋予“交通优化的思维能力”，“城市虚拟交通系统”按照“以精确感知为基础，以精细建模为依据，以精明交通规划、精致交通设计、精准交通管控为策略”的技术思路，通过互联网技术等手段获取城市交通系统的静态基础数据、动态出行数据和实时流量数据，将基于大数据的交通状态感知上升到基于交通模型的交通机理认知，研发能够把互联网大数据用于提升城市交通系统规划建设、运行组织、管理控制和政策制定水平的理论模型、系统软件、场景预案与测试平台，突破由交通状态感知上升为交通机理认知的虚拟仿真关键技术，形成城市交通从“末端管理”上溯至“前端治理”，涵盖城市土地利用、交通政策制定、交通设施建设、交通管理控制等环节的整体解决方案，使“城市交通大脑”具有“交通优化”的决策支持能力。
“城市虚拟交通系统”是城市交通发展中的决策支持技术与系统管理技术的集成分析与仿真平台。通过构建“基础数据库、分析模型库、系统软件库、场景预案库”,用“统一的数据、统一的模型、统一的软件、共享的平台”实现城市交通系统多部门协同，为城市交通高质量发展中的城市土地开发、交通政策制定、交通设施建设、交通管理控制等环节的整体解决方案提供决策支持平台。
王炜教授所编写的《城市虚拟交通系统》一书针对城市虚拟交通系统的基础理论、关键技术与案例分析三部分主要内容，分三篇进行系统介绍，希望通过各篇的阐述，让读者在掌握相关理论技术研究现状的同时也能了解其未来的发展趋势。
王炜教授是东南大学首席教授、博士生导师，土建交通学部主任。国家高层次人才计划入选者、全国高等学校教学名师，他长期致力于交通运输工程领域的人才培养与科学研究工作，研究方向覆盖城市交通规划、城市交通管理、智能交通系统、综合交通体系等领域。为祖国的交通事业奉献青春热血，为交通事业的发展培养一代又一代人才，这就是王炜教授的初心与使命。
