文档介绍：1
第六章 道路交通仿真
北京交通大学交通运输学院
丁勇
******@bjtu.
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引言
交通仿真是研究运用现代计算机技术再现实际交通系统的特性、分析交通系统在各种设定条件下的可能行为以寻求现实交通问题最优解的一种手段,也是评价运输设施各类运用设计方案效果的有效方法。
美国是仿真技术及系统发展最快、应用最广泛的国家。1967年,美国成立了计算机仿真学会(Society puter Simulation),推动了仿真技术在美国的发展和应用。
仿真追求的两大目标是大型网络与巨量交通流量,要在道路网络内建立能够兼顾宏观与微观模型优点的交通流动态运行模型。
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对交通系统的仿真研究可以分为三个层次:宏观仿真、中观仿真与微观仿真。
宏观仿真着重从全局角度来研究系统特性。宏观仿真模型中,交通流被视为一个可压缩的媒体或流体,交通流的运动按照流体机制来处理。宏观仿真通过流量-密度关系来控制交通流的运行,模型中不追踪单个车辆的移动。
微观仿真模型以跟车模型为基础,追踪每个车辆的移动过程。在微观模型中,车辆的移动由驾驶员的特性、车辆性能、车辆周围的环境和道路几何条件来决定。
微观模型包括三个重要方面:车辆移动基本规则(跟车模型与换道模型)、服务优先规则和信号约束规则。
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国外道路交通仿真系统
20世纪60年代以来,国外交通仿真系统得到了较大发展。目前,公开发表的道路交通仿真软件已有近百个,有一定应用的软件系统也有数十个。
交通仿真软件的新用途是为智能交通系统(ITS)提供论证手段。ITS应用的一个重要特点是要考察整个网络的全局效果,近年来,针对ITS开发的软件主要有DYNASMART、VISSIM、INTEGRATION、MITSIM、THOREAU、TRANSIMS、WATSIM与PLANSIM-T。
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交通仿真系统的用户群分类
基础设施的运营者与决策者
地方、公路交通部门当局(政府)
私人停车经营者
公交经营者
车辆控制
驾驶员与乘客
各类货物运输者与货主
设计与咨询机构
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通用交通仿真软件
要在参考前人文献和研究现有模型的基础上,确定系统的总体设计思想和要达到的主要目标;
需要开发具有个性的模型,以实现新的功能或纠正已有模型的缺陷;
要对模型所用的参数进行校验和调整,得到符合应用地区的模型和参数。
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研究型和商业型交通仿真软件的区别
研究型的软件主要是给开发者自己用的,而商业型的软件是给用户用的,两者的区别并不在于是否市场上有得卖。
研究型的软件强调的是想法和模型的创新,而不是软件的用户界面和使用价值。
商业软件的基本要求是:包罗最新交通仿真模型,研究证明了的先进功能和竞争产品所具有的主要功能;能够切实为交通规划和交通工程人员提供一个解决实际问题的仿真工具;提供适用的用户界面和数据接口,方便大多数用户以较低成本把仿真模型作为他们的一种分析工具。
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软件名称
开发单位
国家
AIMSUN2
卡特伦亚理工大学
西班牙
ANATOLL
设备技术研究中心
法国
AUTOBAHN
奔弛咨询公司
德国
CASIMIR
国家交通研究所
法国
CORSIM
联邦公路局
美国
DRACULA
利兹大学交通研究所
英国
DYNEMO
Deutsche Automobilgesellschaft mbH
德国
FRESIM
联邦公路局
美国
HUTSIM
赫尔辛基理工大学
芬兰
INTEGRATION
皇后大学交通教研室
加拿大
MICROSIM
科隆大学并行计算中心
德国
MITSIM
麻省理工学院
美国
PARAMICS
爱丁堡并行计算中心与卡斯通有限公司
英国
SUTURN
利兹大学交通研究所
英国
TRANSIMS
罗阿拉莫斯国家实验室
美国
TRIPS
MVA公司
英国
VISSIM
PTV系统软件与咨询公司
德国
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微观交通仿真软件的适用范围
城市交通
高速公路
二者兼有
其他
CASIMIR
AUTOBAHN
AIMSUN2
ANATOLL
DRACULA
FREEVU
CORSIM
PHAROS
HUTSIM
FRESIM
FLEXSYT II
SHIVA
MICSTRAN
MIXIC
INTEGRATION
SIMDAC
NETSIM
SISTM
MELROSE
PADSIM
MICROSIM
SIGSIM
MITSIM
PARAMICS
SITRA-B+
PLANSIM-T
SITRAS
TRANSIMS
THOREAU
VISSIM
NEMIS
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Single Road (SR)