交通仿真技术基础.ppt

* 实验设计 选择控制变量； 确定每个控制变量的限制条件或边界条件； 确定每个控制变量的步长； 确定控制变量的层次结构； 通过程序的循环语句自动改变初级控制变量的取值； 通过有哪些信誉好的足球投注网站子程序自动确定最佳条件。 * 仿真结果分析 仿真运行 结果分析 形成文档 * 交通系统仿真的步骤 * 高速公路单向交通流 仿真程序开发实例 * 明确问题 仿真模型针对交通高峰期，选取路段有足够长度； 只需输入单方向道路和相连匝道的设计参数； 确定性的宏观模型； 多时段的研究方法； 会产生相互影响的车辆排队现象，模型应对其进行描述。 * 确定仿真方法适用性 理论分析方法，交通流理论； 仿真方法耗费时间和资金； 分阶段开发。 * 问题的系统化 * 数据的收集和处理 观测路段，11个入口匝道，15个出口匝道。观测时将高速公路划分为30个路段，采用流动车法，观测时间选在下午高峰。 1、计算出高速公路和匝道的通行能力，进行现场观测，检验瓶颈处通行能力。 2、对进入高速公路的车辆进行起迄点调查，15min间隔； 3、根据观测绘制车速与负荷的关系图； 4、用流动车法观测高速公路行程时间； 5、观测那些已经产生排队的匝道，排队时间通过排队长度和消散比例推算。 * 建立数学模型 建立第二级流程图 读入输入数据 进入一个新的分析时段，初始化计算数组 入口匝道排队分析子程序 计算高速公路每一路段的交通需求 入口匝道合流分析子程序 计算交织路段通行能力折减值 对各路段交通需求与通行能力比较，并将交通需求限制在通行能力内 根据上游主路排队情况，进一步限制路段交通量 计算行程时间与距离 出口匝道排对分析 打印输出仿真分析结果 判断所有时段是否都完成，否则返回初始化。 建立第三级流程图 * 参数估计 模型评价 编制程序 * 模型确认 模型较核 数据采用现场观测值，点样本检验仿真计算结果与手工计算结果是否吻合。 模型标定 数据采用现场观测值，标定指标有瓶颈路段的判定、行程时间核系统行为。 1、如计算出的交通拥挤开始核结束的时间与现场观测相差±15min之内，判定为高速公路的一个瓶颈路段； 2、对于每一时段高速公路上的行程时间，如果计算值与观测值相差±10％，通过检验； 3、高速公路高峰值的计算值与现场观测值相差±2％，通过检验。 有效性检查 数据采用第二天高峰观测值，计算数据与观测数据进行比较，三项指标均符合标定模型标定时的允许误差，通过检验。 * 仿真设计 仿真结果分析 * 第二章 交通仿真基础 * 交通仿真 运用现代计算机技术反映复杂交通现象的交通分析技术和方法。 再现交通流时空变化的模拟技术，利用计算机对交通系统的结构、功能、行为以及参与具体的控制者——人的思维过程和行为特征进行模仿。 分析交通系统在各种设定条件下的可能行为，以寻求现实交通问题最优解的一种手段，也是评价运输设施各类运用设计方案效果的有效方法。 * 交通分析技术和方法 经验实测法 数据来源于现场，可信度高，不需要假设条件，但个别因素的影响很难确定，受环境等外界因素影响干扰大。 需要大量实测数据，结论可移植性差。 理论分析法 对个别因素的影响有明确数量关系，需要采取基本假设，与实际存在偏差。 系统仿真法 模型是理论推演、抽象出来，基本数据来自现场实测。 * 交通仿真在交通管理中的应用 * 交通系统仿真的特点 仿真对象 仿真建模 仿真编程 仿真试验 仿真结果 * 仿真对象 由人、车、路和环境等组成的交通系统； 随机、动态、开放和复杂等特点； 交通的产生由人们的出行愿望决定； 动态过程； 影响因素很多； 受外部因素影响很大。 * 仿真建模 建模复杂。仿真模型建立在大量严格的边界条件约束下，对系统进行线性或近似处理。交通系统只能做符合条件而不是符合实际的描述。 * 交通仿真模型分类 仿真追求的两大目标是大型网络与巨量交通流量，要在道路（轨道）网络内建立能够兼顾宏观与微观模型优点的交通流动态运行模型。 对交通系统的仿真研究可以分为三个层次：宏观交通仿真、中观交通仿真与微观交通仿真。 微观交通仿真通过考察单个驾驶员和车辆的及其车辆相互作用特征赖描述系统状态，宏观交通仿真通过考察交通流特征，即车队的“平均”行为来描述系统状态。 * 宏观交通仿真 宏观交通仿真着重从全局角度来研究系统特性，对交通系统的要素和行为的细节描述处于最低的程度。宏观