智能交通论文

广州航海学院课程论文题目：公共交通仿真技术的研究系别：港口与航运管理学院专业：交通运输班级:交通运输131姓名:关冠淇学号:2013122101072016年1月3日摘要：关键词：交通仿真，公共交通，仿真软件目录1什么是交通仿真技术1.1交通仿真技术的特点2国内外公共交通仿真用到的软件3交通仿真的基本过程6国内外微观交通仿真技术的新进展公共交通仿真技术的研究什么是交通仿真技术交通仿真是研究复杂交通问题的重要工具，尤其是当一个系统过于复杂，无法用简单抽象的数学模型描述时，交通仿真的作用就更为突出。交通仿真可以清晰的辅助分析预测交通堵塞的地段和原因，对城市规划、交通工程、和交通管理的有关方案进行比较和评价，在问题成为现实以前，尽量避免，或有所准备。交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算交通仿真交通仿真机数字模型来反映复杂道路交通现象的交通分析技术和方法。从试验角度看，道路交通仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术。交通仿真作为仿真科学在交通领域的应用分支，是随着系统仿真的发展而发展起来的，它以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础，以计算机为主要工具，利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态，采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统，以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术。交通仿真是智能交通运输系统的一个重要组成部分，是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用，它可以动态地、逼真地仿真交通流和交通事故等各种交通现象，复现交通流的时空变化，深入地分析车辆、驾驶员和行人、道路以及交通的特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约与物资运输流量合理化等方面的研究。同时，交通仿真系统通过虚拟现实技术手段，能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况，对某个位置交通是否拥堵、道路是否畅通、有无出现交通事故、以及出现上述情况时采用什么样的解决方案来疏导交通等，在计算机上经济有效且没有风险的仿真出来。交通仿真作为仿真科学在交通领域的应用分支，是随着系统仿真的发展而发展起来的，它以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础，以计算机为主要工具，利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态，采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统，以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术。交通仿真技术的特点（1）经济性有些数据无法通过调研和试验得到，或者这一过程花费的人力、物力过大，这种情况下，这些数据可以通过交通仿真的方法得到。（2）安全性利用计算机进行仿真试验，可以避免实地调研和试验（如交通调查）中可能出现的意外伤害。（3）可重复性一旦建立了一个仿真模型，可以任意重复仿真过程。（4）易用性仿真方法比以往的方法更容易应用，不需要太多的数学知识去建立一些解析模型。（5）可控制性交通仿真是通过程序控制的，它很容易使某些参数的作用限制在一定范围或特定值。例如，人为地固定一些变量为常数，只改变一些变量以考察它们对道路交通仿真交通仿真安全性的影响；还可以事先对一些诸如信号配时、几何形状等因素进行人为优化，采取特定的组合方案进行模拟，进而对不同方案进行比选，评价等。（6）快速真实性与实际交通调查相比，交通仿真可以快速获得结果，缩短了数据获取周期，还可以避免由于人为因素发生交通中断等干扰而造成的数据丢失或失真。（7）可拓展性由于利用计算机模拟是对一种设想进行验证，它可以使某些参数（如车速、交通量等）超出实际调查所能得到的范围。利用交通仿真进行模拟预测还可以再现复杂交通环境条件下的车流运行特性，弥补观测数据的不足。2.国内外公共交通仿真用到的软件CityTrafficSimlulatorCityTrafficSimlulator是一个C#开源交通仿真软件ⅥSSIMⅥSSIM是一个微观的，以车辆驾驶行为基础的交通仿真软件。对很多的工程学科交通仿真交通仿真而言，仿真已经成为优化复杂的技术体系的不可或缺的工具。交通工程的专家结合三维动画效果，为技术专家和决策者提供可信，直观的演示效果。当一个项目耗资巨大，这种演示更显重要。ⅥSSIM被应用在70多个国家的项目中，这个数据可以说明一切。典型的应用范围如下：对交叉口设计方案（环岛，有/无信号控制，跨线桥方式）进行比较；分析公交优先和轻轨加速方案；通行能力分析和公交优先方案测试；对于交通流控制，收费道路，路段控制系统，道路进口控制和特殊车道等交通管理系统进行分析；运用动态交通分配对大型道路网络进行可行性分析；完成高度专业的交通工程任务，例如铁路运行闭塞区段通行能力分析；收费广场或者边境控制管理；对交通平静区的交通仿真；公交集散地的客流仿真与可视化。建立具有三维效果的地下铁路车站和客流模型；利用EXCEL对不同参数对应的车辆延误进行比较TransModelerTransModeler是一个综合宏观、中观和微观的多功能仿真软件，它以Caliper公司专门为交通应用而开发的地理信息系统（GIS）为基础，采用最新的交通行为仿真模型，为技术专家和决策者提供科学的仿真数据和形象的演示效果。它的应用功能包括：·车辆出行状态仿真·出行需求模型分析·交通控制方案的仿真·交通管理设施的仿真·公交系统仿真·收费站仿真·事故和施工区仿真·行人仿真·车辆行驶路线的追踪·停车仿真·三维动态仿真功能·综合仿真TransModeler提供强大而灵活的数据输入和编辑功能，它支持多种格式的遥感图象并提供了一套与GoogleEarth并线协调和导入图像的功能，方便生成交通仿真网络的道路和设施等，将仿真功能的结果建立在真实地理数据的基础之上，并以实时动态的方式显现出来，其结果也可存储为WMV等格式进行日后的演示。此外，TransModeler还提供一套GIS应用开发工具库（GISDK），用于系统的二次开发，使用者可以定制自己的界面并扩充其需要的功能。Paramics是一个完全集成化的软件，它集成了仿真、可视化、交互式路网绘制、自适应信号控制、在线仿真数据统计分析、跟驰、交通控制策略评价、交互式仿真参数调整等功能。能够从SATURN、NESA、CUBE(TRIPS）等相关交通软件读取有关节点和路段的信息。自从1996年第一个商业版的软件发行以来，Paramics一直在微观交通仿真的软件市场上占据重要地位。Quadstone公司发行的Paramics目前在世界许多国家得到了广泛的应用，在交通规划、管理和决策中起着举足轻重的作用。Flowsim交通仿真主要功能：各种类型路网仿真：城市道路、高速公路、一般公路等干线或区域交通仿真。交通组织与控制仿真：有信号交叉口、无信号交叉口、匝道、环岛控制等。多种交通信号控制策略仿真：区域控制、干线协调、定时信号控制方案等。交通预案分析研究：交通规划及管理方式（如渠化、单行线、禁行）、交通事故等异常交通状况对道路交通的影响。模拟各种交通设施对交通行为的影响：车道限用标志、变道标志、道路指示牌、固定和可变信息板等。交通仿真显示：多角度、多窗口的二维、三维仿真效果，逼真再现交通过程。仿真过程中和仿真完成后可以输出交通仿真数据：流量、速度、旅行时间、延误时间等多种统计指标。交通仿真系统的流程用系统仿真技术，研究系统的运行状态及其随时间变化的过程，并通过对仿真运行过程的观察和统计，得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特征，以此来估计和推断现有系统或未来系统的真实参数和真是性能，这个过程称为系统仿真过程。1.确定研究对象（环岛），并对对象进行相关交通数据的调查，调查数据包括：高峰小时交通量数据、环形交叉口几何尺寸数据、现况信号配时情况以及现况机动车道划分情况等；2.利用图像处理软件采集环岛现况地形图片，并导入软件；3.进行路网绘制，按照机动车流方向确定link的起终点，并对link参数进行编辑调整，例如车道数量、车道宽度、行为类型、显示类型等；4.链接各个车道，选取要链接的车道进行链接并对相应参数进行编辑修改，依次对各条可行的车道进行链接为下一步工作做好准备；5.对模型添加交通量，在模型中选择相应的link，并输入其在一个仿真模拟周期内的交通量；6.输入机动车运行路径，对起始link和终止link进行链接编辑；7.输入信号配时方案；10.输入发车频率、车型尺寸、车速、加减速度、车型组成等必要数据；11.设置监视器；12.选择仿真结果输出形式。国内公共交通仿真技术的研究二十世纪九十年代后，国内交通工程界逐渐关注到注意交通仿真研究的重要性，同济大学，东南大学，交通部公路科学研究所等一批科研单位开始展开这方面实质性研究并取得了一定的成果,但总的来说，目前国内的仿真研究仍较为零散，往往只局限于解决单一问题，如对二车道公路通行能力的仿真研究，高速通道入口匝道范围交通仿真，优先控制型交叉口交通仿真等等。深圳交通研究中心于近年成立交通仿真研究中心，并引进了德国VISSIM交通仿真系统，这是国内交通工程专业机构通过引进国外成熟仿真软件并付诸实践来加快中国交通仿真应用的一个重要的尝试。在仿真模拟中认为vissim软件的存在不足1关于合流的冲突问题解决，vissim有两种方法，一是使用让行控制，这控制方法在主次不分，流量较大的交叉口仿真就不能与实际相符。二是使用信号灯，这种方法倒是很省事，但是对于现状没有信号灯的主次不太明显的交叉口就无能为力了。2关于变道决策的问题，vissim提供了动态分配和静态路径两种方法实现路径诱导，在交叉口的connector属性里面有变道的距离，但是vissim在变道时对车辆的变道处理得仍不让人满意。3关于车道关闭功能，做公交专用道时，如果有路径通过专用道，无论怎么设置，也有其它车辆走上去，这一点，我在摸索，如何不让其它车辆上去，至少，在link属性里面设置关闭其它车辆是不行的，不知道其他朋友怎么处理的。4公交车站为占道停车时，公交线路停靠该站的定义不能设置，不知道如何去处理。5允许利用对向车道超车的情况，好像没有办法实现。