交通模擬

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更新時間: 2013-09-05

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交通模擬是研究複雜交通問題的重要工具,尤其是當一個系統過於複雜,無法用簡單抽象的數學模型描述時,交通模擬的作用就更為突出。

交通模擬交通模擬
交通模擬是研究複雜交通問題的重要工具,尤其是當一個系統過於複雜,無法用簡單抽象的數學模型描述時,交通模擬的作用就更為突出。交通模擬可以清晰的輔助分析預測交通堵塞的地段和原因,對城市規劃、交通工程、和交通管理的有關方案進行比較和評價,在問題成為現實以前,盡量避免,或有所準備。

交通模擬 -簡介

交通模擬是20世紀60年代以來,隨著計算機技術的進步而發展起來的採用計算機數字模型來反映複雜道路交通現象的交通分析技術和方法。從試驗角度看,道路交通模擬是再現交通流時間和空間變化的模擬技術。

交通模擬交通模擬
交通模擬是智能交通運輸系統的一個重要組成部分,是計算機技術在交通工程領域的一個重要應用,它可以動態地、逼真地模擬交通流和交通事故等各種交通現象,復現交通流的時空變化,深入地分析車輛、駕駛員和行人、道路以及交通的特徵,有效地進行交通規劃、交通組織與管理、交通能源節約與物資運輸流量合理化等方面的研究。同時,交通模擬系統通過虛擬現實技術手段,能夠非常直觀地表現出路網上車輛的運行情況,對某個位置交通是否擁堵、道路是否暢通、有無出現交通事故、以及出現上述情況時採用什麼樣的解決方案來疏導交通等,在計算機上經濟有效且沒有風險的模擬出來。

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交通模擬作為模擬科學在交通領域的應用分支,是隨著系統模擬的發展而發展起來的,它以相似原理、信息技術、系統工程和交通工程領域的基本理論和專業技術為基礎,以計算機為主要工具,利用系統模擬模型模擬道路交通系統的運行狀態,採用數字方式或圖形方式來描述動態交通系統,以便更好地把握和控制該系統的一門實用技術。

交通模擬 -特點

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(1)經濟性。
有些數據無法通過調研和試驗得到,或者這一過程花費的人力、物力過大,這種情況下,這些數據可以通過交通模擬的方法得到。

(2)安全性。
利用計算機進行模擬試驗,可以避免實地調研和試驗(如交通調查)中可能出現的意外傷害。

(3)可重複性。
一旦建立了一個模擬模型,可以任意重複模擬過程。

(4)易用性。
模擬方法比以往的方法更容易應用,不需要太多的數學知識去建立一些解析模型。

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(5)可控制性。
交通模擬是通過程序控制的,它很容易使某些參數的作用限制在一定範圍或特定值。例如,人為地固定一些變數為常

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數,只改變一些變數以考察它們對道路安全性的影響;還可以事先對一些諸如信號配時、幾何形狀等因素進行人為優化,採取特定的組合方案進行模擬,進而對不同方案進行比選,評價等。

(6)快速真實性。
與實際交通調查相比,交通模擬可以快速獲得結果,縮短了數據獲取周期,還可以避免由於人為因素髮生交通中斷等干擾而造成的數據丟失或失真。

(7)可拓展性。
由於利用計算機模擬是對一種設想進行驗證,它可以使某些參數(如車速、交通量等)超出實際調查所能得到的範圍。利用交通模擬進行模擬預測還可以再現複雜交通環境條件下的車流運行特性,彌補觀測數據的不足。

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交通模擬 -應用軟體

交通模擬軟體主要有以下幾類:

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(1)交通規劃軟體:TransCAD,Cube(TP,Tranplan),EMME2,Vissum

(2)宏觀交通模擬軟體:FreQ

(3)中觀交通模擬軟體:Dynasmart, Dynameq

(4)微觀交通模擬軟體:Aimsun, S-Paramics,

Q-Paramics, TransModeller, Vissim

(5)交通信號優化軟體:Synchro

交通模擬軟體詳細舉例:

ptv模擬-VISSIM
  VISSIM是一個微觀的,以車輛駕駛行為基礎的交通模擬軟體。對很多的工程學科而言,模擬已經成為優化複雜的技術體系的不可或缺的工具。交通工程的專家結合三維動畫效果,為技術專家和決策者提供可信,直觀的演示效果。當一個項目耗資巨大,這種演示更顯重要。VISSIM被應用在70多個國家的項目中,這個數據可以說明一切。典型的應用範圍如下:

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  ①對交叉口設計方案(環島,有/無信號控制,跨線橋方式)進行比較
  ②分析公交優先和輕軌加速方案
  ③通行能力分析和公交優先方案測試
  ④對於交通流控制,收費道路,路段控制系統,道路進口控制和特殊車道等交通管理系統進行分析
  ⑤運用動態交通分配對大型道路網路進行可行性分析
  ⑥完成高度專業的交通工程任務,例如鐵路運行閉塞區段通行能力分析,收費廣場或者邊境控制管理
  ⑦對交通平靜區的交通模擬
  ⑧公交集散地的客流模擬與可視化。建立具有三維效果的地下鐵路車站和客流模型
  ⑨利用EXCEL對不同參數對應的車輛延誤進行比較

Caliper模擬-TransModeler

TransModeler是一個綜合宏觀、中觀和微觀的多功能模擬軟體,它以Caliper公司專門為交通應用而開發的地理信息系統(GIS)為基礎,採用最新的交通行為模擬模型,為技術專家和決策者提供科學的模擬數據和形象的演示效果。它的應用功能包括:
  ·車輛出行狀態模擬
  ·出行需求模型分析
  ·交通控制方案的模擬
  ·交通管理設施的模擬
  ·公交系統模擬
  ·收費站模擬
  ·事故和施工區模擬
  ·行人模擬
  ·車輛行駛路線的追蹤
  ·停車模擬
  ·三維動態模擬功能

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交通模擬交通模擬
TransModeler提供強大而靈活的數據輸入和編輯功能,它支持多種格式的遙感圖象並提供了一套與GoogleEarth併線協調和導入圖像的功能,方便生成交通模擬網路的道路和設施等,將模擬功能的結果建立在真實地理數據的基礎之上,並以實時動態的方式顯現出來,其結果也可存儲為WMV等格式進行日後的演示。

此外,TransModeler還提供一套GIS應用開發工具庫(GISDK),用於系統的二次開發,使用者可以定製自己的界面並擴充其需要的功能。

交通微觀模擬軟體Paramics

由於歷史的原因,有兩個不同微觀模擬軟體共有一個相同
的名字「Paramics」。Paramics 最初由SIAS 公司於1986 年開發,之後的開發過程曾得到愛丁堡大學并行計算中心人員的協助。從1998 年開始,Paramics 則由SIAS 公司和Quadstone 公司分別開發、銷售和提供技術支持。SIAS 公
司的版本現稱為S-Paramics, Quadstone 公司版本稱為 Quadstone Paramics。

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Paramics 問世之後,獲得了一系列的獎項,主要包括:

 。1994年,《新科學家》雜誌對Paramics做了報道;

 。1994年,愛丁堡大學EPCC 和SIAS公司共同獲得了蘇格蘭IT技術轉化戰略獎;

 。1995 年,愛丁堡大學EPCC 和SIAS公司共同獲得美國計算機世界Smithsonian IT獎;         

 。1998年,SIAS公司總裁Stephen Druitt 被英國女皇授予『OBE』稱號,表彰其在交通模型領域所作出的突出貢獻。

(註:以下討論有的內容適用於兩個版本,而在英國的應用主要適用於S-Paramics,在美國的應用主要適用於Quadstone Paramics)

Paramics是為交通工程師和研究人

交通模擬交通模擬軟體
員提供了一個嶄新的計算工具,用於理解、模擬和分析實際的道路交通狀況。Paramics的實時動態三維可視化用戶界面、對單一車輛進行微觀處理的能力、支持多用戶并行計算,以及功能強大的應用程序介面,使得它從發行伊始就在交通模擬軟體市場上引人矚目,成為交通領域學術界和工程界都廣泛採用的主流高級軟體工具。到2004年為止,Paramics的最新版本是Version4.2,可以在所有常用的計算機系統上運行,操作系統可以是Windows9x/NT/2000/XP或UNIX。硬體平台可以是PC機或SUN工作站。

Paramics包括完全并行的路阻計算模塊,用來完成巨大規模路網的互動式路阻計算。理論上能夠支持100萬個節點(nodes)、400萬個路段(links)和32000個區域(zones)的路網。它在ITS基礎設施和擁擠道路網的模擬上有突出的表現。當前能模擬交通信號、匝道控制、與可變速度標誌相連的探測器、VMS和CMS、車內路網信息顯示裝置、車內信息諮詢、路徑誘導等。路徑誘導策略可以由用戶API函數定義。

交通模擬交通模擬
Paramics是一個完全集成化的軟體,它集成了模擬、可視化、互動式路網繪製、自適應信號控制、在線模擬數據統計分析、跟馳、交通控制策略評價、互動式模擬參數調整等功能。能夠從SATURN、NESA、CUBE(TRIPS)等相關交通軟體讀取有關節點和路段的信息。

自從1996年第一個商業版的軟體發行以來,Paramics一直在微觀交通模擬的軟體市場上佔據重要地位。Quadstone公司發行的Paramics目前在世界許多國家得到了廣泛的應用,在交通規劃、管理和決策中起著舉足輕重的作用。英國是Paramics的發源地,也是應用Paramics最廣泛的地區之一,英國的聯邦政府利用Paramics測試交通路網和高速公路的設計、評價交通控制策略和尾氣排放水平、以及研究中遠期的交通規劃、管理戰略。除聯邦政府外,還有大約10個主要城市的地方政府也使用Paramics輔助交通管理和公共系統。在美國,加州大學埃文分校使用Paramics建立了埃文網路實驗基地進行智能交通系統方面的研究;此外包括著名的OakRidge國家實驗室、美國交通部等在內的美國眾多私人諮詢公司及學術機構都採用了Paramics進行相應的項目研究。其他使用Paramics的國家和地區包括澳大利亞、阿根廷、德國、比利時、丹麥、新加坡、中國香港、中國台灣等等。

交通模擬 -相關詞條

交通

智能交通

模擬

軟體

擁堵

行人

車輛

交通流

交通模擬 -參考文獻

1、http://www.paramics.com

2、http://transportation-china.com/software.aspx

3、http://www.21its.com/Common/DocumentDetail.aspx?ID=2006070311584500536

4、http://www.sparamics.cn

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