交通仿真模型及软件的应用的思考

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1、交通仿真模型及软件的应用的思考交通仿真模型及软件的应用的思考没有一个软件是面面俱到、处处都有优势，用户在考虑自己的仿真平台时，很需要辨别真伪，在适合自己功能要求和价格的系统之间，选择最优秀的软件。做交通规划和交通工程项目的仿真，购买软件的费用可能只是投资的一小部分，数据准备和模型校准不仅是要花大力气，而且也可能要花更多的钱。而不少人尤其是采购人员和决策者往往容易被厂商为市场推销和宣传而设计的演示，特别是电影一般的三维动画包装所迷惑，忽略了一个软件是否能在用户有限的时间和资源条件下，解决其项目的真正需求。交

2、通仿真模型按其如何模拟车辆、人流在路网上的移动和如何处理信号灯的控制，有微观、中观和宏观之分。微观模型以跟车换道模型模拟车辆的运动并详细描述交通监测和信号控制的运作。宏观模型一般以流量函数表示的路段和路口延误来模拟车辆在一个路段行驶的时间和在路口等待的概率或时间。中观模型介于微观和宏观两者之间，它一般以车辆密度的函数来表示一个区段车辆行驶的速度，并考虑车辆在路口的转向和排队现象。通常中观和宏观模型不直接模拟交通监测和信号控制的运作，不同控制系统对路网的影响以通过能力的形式表示。由于历史的原因，过去交通仿真

3、模型的应用主要是在交通工程领域，偏重于小范围的交通工程和管理方案的比较，一般使用微观仿真模型，但近年来交通规划对仿真模型日益增长的需求，计算机和地理信息系统技术的发展，为新一代的交通仿真软件的开发提供了条件。市场上不仅更多不同尺度类型的交通仿真软件都有出现，也有把三种尺度的模型融合在一个系统，对一个路网的不同部分，分别用微观、中观和宏观交通模型同时进行仿真的软件产品。根据交通仿真模型的驱动技术和核心设计思想，还可以从另外一个角度把用于城市规划的交通仿真模型分成下面几个类型：第一类是基于交通分配模型里面的简

4、单的流量时间延误函数被更复杂的仿真模型所替代，但仍然以传统的静态分配模型算法来取得路网上流量的分配，并没有对车辆行驶在时空上的分布给予充分考虑。这类模型的一个典型代表，也许就是著名的SATURN交通仿真分配模型。第二类是基于动态交通分配的仿真模型。其典型代表包括DYNASMART，DYNAMIT，DYNAMEQ，和METROPOLIS等等。这些动态交通分配模型中，都用交通仿真技术来求解某一出发时间、给定路线上的出行时间或费用。这类模型中，常用以流量速度函数为基础的中观仿真模型，采用循环反馈和时段推移的方法

5、获得“均衡的”(equilibrium)或者是“一致的”(consistent)流量分配结果。这一类型中的有些模型原本是为智能交通系统的实时交通管理和预测而开发的，但在交通规划中也有应用。第三类模型主要是为解决在大范围交通网络上应用交通仿真而开发的微观交通仿真模型。这里虽然模型的总体仍然属于微观的范畴，因为车辆在路网上的移动考虑其所在车道及其位置，但为了提高模型的执行速度，其微观交通模型常作了一定的简化。如上述第二类模型中的DYNAMEQ，不仅采用了较为简单的跟车换道和交叉口的延误模型，而且用基于事件而不

6、是时间的仿真算法。TRANSIMS借用CellularAutomata的概念将车道按平均车长均匀分格，试图把交通流在时空的演化转化为一个简单的整数问题，进行分布式的并行求解，以满足大范围交通规划对仿真模型计算速度的要求。第四类交通仿真模型试图把不同类型的模型综合在一起，发挥不同模型的特长，在计算的速度和结果的精度两者之间适当取舍，在宏观层次上处理路径选择的问题，在微观层次上就重点研究地段进行较为详细的仿真。此类模拟按其结构形式又可分解为3种：外包式、交流式和整合式。外包式方法中交通分配模型和仿真模型是相互

7、独立的，它把静态和动态交通分配模型的输出用作仿真模型的输入，对所选区域进行微观交通仿真。交流式方法把两种或更多种完全不同的仿真软件组合在一起，相互独立的仿真软件分别模拟网络中的不同区域(如项目和外围地区)或不同类型的系统(如高速和城市道路)，不同模型在所谓的“桥梁”节点交换车辆。整合式方法则把交通分配模型和不同类型的交通仿真模型有机组合，在一个统一的软件平台上，由用户根据具体项目的需要，就网络的不同部分选择适合的模型。因为“整合式”的多层次交通仿真模型可以使我们在用微观仿真模型详细模拟一个局部地区的同时，

8、用宏观和中观仿真模型来模拟外围整个系统，而不是“只见树木，不见森林”或者“只见森林，不见树木”。整合式的交通仿真软件所具有的这种灵活性，在未来的城市交通规划中应该会逐渐得到更广泛的应用。微观交通仿真，特别是对复杂的较大范围网络进行微观交通仿真，不仅需要花较多的时间准备输入数据，对仿真输出结果的分析和解释也非易事。新一代的交通仿真软件，可以运用地理信息系统和人工智能技术，大大提高准备输入数据和分析输出结果的效率。例如，交通规划模