交通系统.仿真概述第7讲new.pptVIP

交通系统仿真概述 一、系统仿真 仿真是对真实事物的模仿，也称为模拟。 一般定义：系统仿真是以相似原理、控制理论、系统技术、信息技术及应用领域有关专业技术为基础，以计算机和各种专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实的或设想的系统进行动态研究的多学科综合性技术。 二、仿真的作用 优化系统设计 评价系统性能 节省经费 避免试验的危险性 提高预测精度 帮助训练系统操作人员 为管理决策和技术决策提供依据 三、系统仿真过程 系统仿真包括三个要素：系统、模型、计算机。 四、连续系统仿真 连续系统仿真：连续系统的状态随时间是连续变化的。 连续系统模型： 用微分方程描述的模型 用传递函数描述的模型 用状态方程描述的模型 连续系统仿真，本质上是通过离散化方法对微分方程求数值解。 五、离散系统仿真 离散系统的状态只是在离散时间点上发生变化，而且这些离散时间点一般是随机的。 离散系统仿真：对系统状态只在一些时间点上由于某种随机事件驱动而发生的系统建立其数学模型，并在计算机上进行试验。 离散系统一般很难用数学方程描述，通常用流程图或网络图描述 五、离散系统仿真 实体：构成系统的各种成分，是系统研究的对象。 属性：用来反映实体的某些性质。 状态：某一确定时间系统中所有实体属性的集合。 事件：引起系统状态发生变化的行为。 活动：实体在两个事件之间保持某一状态的持续过程。 进程：由和某类实体相关的事件及若干活动组成 六、道路交通系统仿真 道路交通系统仿真是20世纪60年代以来，随着计算机技术的进步而发展起来的，是采用计算机数字模型来纷纭复杂道路交通现象的交通分析技术和方法。 是再现交通流时间和空间变化的模拟技术。 利用计算机对交通系统的结构、功能、行为以及参与交通的控制者—人的思维过程和行为特征进行模拟。 是当前的研究热点。 交通仿真系统的分类 宏观仿真系统 中观仿真系统 微观仿真系统 行人运动仿真模型分类 交通仿真软件 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。 英国利兹大学交通研究所在1999年曾调查分析了全球发表的微观交通仿真软件，该研究检索到全球12个国家的58个比较有名的仿真器，并分析了其中32个系统。在检索到的58个微观仿真模型中，美国有15个软件，英国有11个软件，德国有9个软件。 交通仿真软件 交通仿真模型的适用性 微观仿真软件能够描述的交通现象 行人运动仿真软件 应用较为广泛的主要有SimPed、SimWalk、Legion Studio、TraffGo、Micro-pedsim、Pedestrian simulator、STREETS等。 Legion Studio是英国Legion Limited公司开发的具有代表性的行人运动仿真软件，也是世界范围内应用最广泛、功能最强大、模拟过程最精确的仿真系统之一。 课程论文 题目：交通运输与社会经济互动发展的SD模型分析 范围：交通运输任选客运或货运之一，其中客运或货运均可选取综合方式、或某一种运输方式。 要求：查阅2000到2010年的相关数据，以此为基础确定相关的定量关系式和参数，预测分析至2050年相关交通运输的发展规模。 提示：可以考虑预先设定2-3种不同的经济发展情景，分析不同情景下的交通发展规模；尝试考虑经济和交通运输的反馈作用影响；尝试考虑不同关键政策的影响；尝试考虑不同交通方式的竞争与协调关系影响。 提交： 打印文档：包括对问题的描述、因果关系分析、系统流图、主要的结构方程式、主要参数及关系式的确定方法描述、SD模型结果分析。 电子文档：调试通过的VENSIM模型。 时间：11月18日之前提交（机械工程楼D403，shpjia@bjtu.edu.cn） * * 贾顺平 Email: shpjia@bjtu.edu.cn Tel:系统 系统模型 计算机 系统建模 仿真建模 仿真试验 建立系统的数学模型称为一次建模，将建立的数学模型转变为能够在计算机上运行的仿真模型称为二次建模。 车辆到达事件 服务开始事件 服务结束事件 排队活动 服务活动 服务进程 Citilabs公司 CUBE（美国） MVA公司 TRIPS（英国） 荷兰应用科学研究组织 MIXIC（荷兰） 联邦公路局 TRAF-NETSIM（美国） 麻省理工学院 MITSIM（美国） MITRE公司 THOREAU（美国） 国家警察科学研究所 MICSTRAN（日本） 罗阿拉莫斯国家实验室 TRANSIMS（美国） 科隆大学并行计算中心 MICROSIM（德国） 利兹大学交通研究所 SUTURN（英国） 三菱电器公司 MELROSE（日本） Toulouse研究中心 SITRA-B+（法国） 皇后大学交通教研室 INTEGR