交通仿真课件第二章交通仿真技术基础.ppt

离散事件并行处理并行处理是指在一台并行计算的计算机上运行仿真程序。神经网络在描述交通系统中那些难以用逻辑或数学方法处理的模型时作用尤为突出，如交通中的非线性现象，驾驶员行为分析，拥挤交通状态下的复杂时空关系分析，交通控制与图像处理等。0504020301以上技术进展大致可以分为四类：一是仿真建模方法，如离散事件仿真，模糊逻辑，定性建模等；二是数据收集与分析方法，如知识发现，模糊逻辑等；三是决策支持方法，如神经网络，遗传算法等；四是仿真的运行与计算环境，如GIS，VR，并行处理等。这些技术的综合运用极大地改善了仿真过程及其效果。交通系统仿真的步骤*明确问题；2、确定仿真方法的适用性；问题的系统化；4、数据的收集和处理；建立数学模型；6、参数估计12345模型确认；10、实验设计仿真结果分析。模型评价；8、编制程序明确问题*对研究的问题进行详细的了解和描述，明确研究目的，划定系统范围和边界。1希望得到什么样的输出结果？2什么样的输入对输出结果产生影响？3是否存在重要的随机因素？4是否涉及到排队？是否存在着相互影响的排队？5交通条件是否随时间变化？6车辆到达和离去是否服从经典的数学分布？7确定仿真方法的适用性*各种交通分析技术中，系统仿真是否是最适宜的方法？01020304是否可以用其他方法解决该问题？仿真方法是否可以很好地解决该问题？是否有仿真研究所需要的时间和物质支持？05是否真的可以解决？问题的系统化*构建仿真模型的第一级流程图，包括输入，处理和输出三个组成部分。数据的收集与处理*根据输入、输出需求收集和处理所需数据；010203制定观测计划，确定满足需要的最小样本量，以便于模型进行标定和有效性检验；对数据进行处理。构建数学模型*在第一级流程图的基础上，构建第二级流程图，确定构成处理过程的主要模块及其相互关系，每一模块的输入输出。然后建立第三级流程图，对每一个模块功能进行详细描述。0102模型确认*模型标定，以现场数据作为输入，检验输出结果实际的观测结果相吻合，重点是输入变量。01有效性检验，其余未使用的现场数据输入仿真程序，将计算结果与相应的观测结果进行比较。02*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。01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。01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。01交通分析技术和方法*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。经验实测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。理论分析法模型是理论推演、抽象出来，基本数据来自现场实测。系统仿真法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01仿真建模02仿真编程03仿真试验04仿真结果05仿真对象*BDFACE由人、车、路和环境等组成的交通系统；交通的产生由人们的出行愿望决定；影响因素很多；随机、动态、开放和复杂等特点；动态过程；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。010302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。宏观交通仿真模型中，交通流的运动按照流体机制来处理。01宏观交通仿真通过流量-密度关系来控制交通流的运行，模型中不追踪单个车辆的移动，对于车辆换道之类的细节行为可能根本不予以描述。01宏观仿真所需计算机内存，计算速度快。01微观交通仿真*微观交通仿真模型以跟车模型为基础，追踪每个车辆的移动过程。在微观模型中，车辆的移动由驾驶