分布式环境中的城市交通微观仿真理论研究

《分布式环境中的城市交通微观仿真理论研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北方交通大学博士学位论文分布式环境中的城市交通微观仿真理论研究姓名：陈炜申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：胡思继20020701中文摘要中文摘要城市交通微观仿真是当今交通工程学科的重要前沿，通过对城市交通流的仿真可以对交通控制和城市交通规划方案提供科学的依据，无论是对学科研究还是对交通规划、交通管理等实际工作都具有重要意义。特别是随着ITs技术的兴起，交通管理已经从以前的静态管理措施，变为静态、动态管理和诱导措施起头并进的新型管理模式，城市交通微观仿真能够为这些管理和引导措施提供一个基础的试验环境。本文主要在城市交通微观仿真理论的三个方面进行研究：城市交通微观仿真系统的

2、构架研究、城市交通微观仿真建模方法研究、城市交通微观仿真其他相关问题的研究。在构架方面本文提出了参照HLA，建立在RTI的系统结构上的城市交通微观仿真平台。由于采用了类HLA的结构和基于RTI的通讯整合协议，参与HLA的各个组成部分可以独立地考虑自身的功能和结构，简单地利用RTI进行服务的发布和获取，实现与其他部分的整合，极大地提高了整个平台的可集成性，为后续的一些复杂的研究奠定了基础。在微观仿真自身的并行计算方面，本文提出了在计算机集群系统上歼展城市交通微观仿真并行计算的思想。计算机集群系统可以用有限投入提供强大的并行计算能力，在其基础之上开展城市交通微观仿真并行计算可以促使微观仿真走

3、向实用。本文探讨了在计算机集群系统中进行城市交通并行微观仿真的多个方面，特别是提出了针对这种情况下的DR模型。在姚市交通微观仿真的建模方面，本文提出了统一在有限状态机模型下的微观车辆走行模型：跟驰模型、自由换道模型、强制换道模型、自由行驶模型。有限状态枫模型根据车辆的走行径路及其在路网中所处的位置，选择不同的模型，并且根据环境的变化来在模型间进行切换。这与驾驶员在驾驶车辆行驶时的情景非常类似，同时也便于将复杂的驾驶过程切分成多个模型，便于模型的开发与调整。在模型的开发过程中采用了面向对象的建模方式，减少了仿真模型和现实世界的转换，对于模型的建立和调整带来很大的便利。系统仿真模型从某种角度

4、来讲就是软件系统，城市交通微观仿真模型是一个复杂的软件系统，本文论述了在这个软件系统开发过程中如何利用虚拟显示技术提供逼真的输出，如何利用统一软件开发过程在软件开发过程避免风险、控制质量和进度。关键词：城市交通、计算机仿真、并行计算simuiation．Atthesametimeitalsoexplainhowtouseuninedso士、twaredeVelopmentprocesstoavoidriskorcontrolqualityandscheduleKeywords：urbantramc、simuIation、parallelcomputing北方交通大学博士学位论文第一章绪论

5、微观仿真器。1．2．现有系统分析现有的城市交通微观仿真系统见表1—1。表l一1城市交通微观仿真系统表DRACULA高速路混合其它MPADSIMNSIMNETTHoREAUS+AUTOBAHNSISTMMCORSIM2n叮TMICROSIMPARAMICSTRVISSIMTPHAROSLSIMDAC这些城市交通微观仿真系统的出现在一定程度上推动了计算机仿真技术在城市交通领域的应用，促进了城市交通微观仿真系统的实用化进程：随着技术的发展和城市交通本身对微观仿真技术要求的增加，这些模型在一些方面表现出它们的不足。AIMSUN2是UniversitatPoli惦cnicadeCatalunyaB

6、盯celonaSpain开发的微观仿真系统，同时该系统还提供名为TEDI的图形化工具用于路网的构建、0D点的分布、交通流分布、平面交通口信号控制等仿真的基本数据的录入。在该系统中将路网数据、交通流数据、信号方案数据等分别存储，可以方便地对同一路网的不同方案进行仿真推算。对于车辆微观走行，该系统提供按照比例在lO北方交通大学博士学位论文第一章绪论路口进入不同转向和按照预先计算出的路径在路口转向两种方案。在开放性方面，系统提供开发接口可以供后续的研究开发使用。总得来说AIMsUN2是一个比较成功的城市交通微观仿真系统，但是它也存在着不足之处，主要表现在：首先AIMSUN2是建立在Unix的环

7、境中，在WindoWs环境中使用需要安装相应的环境支持，这一方面给用户的使用带来不便，另外一方面也会降低系统的性能；其次在微观推算中，无信号路口可能会出现死锁现象。cORSIM是美国交通部组织开发的城市交通微观仿真系统。该系统具有较长的历史，可以对城市路网的高速公路的交通行为进行仿真。由于该系统中的车辆不是按照走行径路行进，所以不便于开展与径路相关的研究(如加入动态路径诱导系统后对相关区域交通状态的影响)；另外由于本身不具有图形化的