动态交通系统

1、请问，建立一个动态系统，首先是采集全城路网的交通流数据，这个交通流应该是平衡的，如 果，新建一条路，那么平衡就打破了，其他受影响的道路的交通流就变化了，这样一个动态系统能 够反映这种变化。我就想问问，国内是否有这种类似的系统，矢键是要比较直观的。如果是有这样的系统，请问是用什么软件或者模型构建的。这类系统有的是是城市交通管理系 统的一部分，也有某些城市的交研部门自己建立的，算法是矢键，软件仅仅是一个评估和人机接口， 例如某些交管平台是有交通在线或离线仿真需求的，新增道路对现有路网状况的影响也是其建设目 的之一，但仅仅只是之一而已。就个人所知，一般都是用商业软件进行二次开发，但效果并不理想。我先

2、说下这个事情的来龙 去脉吧，希望论坛里的各路大侠能够给些建议。我所在单位是一个以市政道路设计为主的设计院， 希望能建立这样一个交通流预测系统，就是说，主要就是为了给具体道路，桥梁建设工程的可行性 提供依据。比如说，所在城市的一条主干道已经非常饱和了,到底是增加一条道路分流好，还是拓宽 好，两种方案分别会对其他道路上的交通流产生怎样的影响，是否会引起其他路段的堵塞。目前， 道路工程项目的前期研究非常薄弱，就算是用了交通流预测分析，但是，这条路对其他道路的交通 影响并没有包含在工程可研中，所以，我们想建立这样一个系统，解决以上问题。很好的想法！这样做市政道路设计算是跟国际接轨了。个人观点，以后的道

3、路设计肯定会和动 态的路网交通分析结合起来做，这种趋势在美国已越来越明显；国内慢一些，但也会很快跟进，先 掌握这种分析技巧的单位将会更有竞争实力。2007年，Minneapolis的一座桥塌了，每天路过这座桥的大约10万辆车需要改道。联邦公路 局（FHWA ）的官员很快打电话给亚利桑那大学的YiChang Chiu教授，请他用软件工具DynusT （基于仿真的动态交通分配软件）定量分析塌桥对交通出行选择模式和路网交通流的影响，以便在 塌桥修复之前，更有效地疏导交通。因为从塌桥之前的均衡的路网交通状态过渡到塌桥后的另外一 种均衡状态需要数天甚至几个星期的调整，驾驶员才能将自己的出行时间和出行路线

4、大致固定下 来。分析这种行为其实很复杂的，计算量也很巨大。对于大路网的仿真分析，为了接近路网均衡状 态，仿真迭代24小时的路网交通，计算时间甚至需要几天。具体的分析技术主要包括动态OD矩阵的获取或者估计，day-to-day出行选择行为分析（出行 时间、路径等的选择模型）、具有现实性的快速路段交通流仿真模型（主要采用中观交通模型，包 括速密矢系和交叉口、瓶颈处的容量模型等）、利用集合化的流量和速度数J/LJ I/J IK I O 乂人。国外的主流系统包括DynaSmart-P/DynusT,DynaMIT-P 这两套系统主要是研究型的，其中DynusT的图形用户界面要方便一些。北京交通发展研究

5、中心在用DynaMITP分析北京的路网动态交通流，主要是做研究，可能人机接口用起来不太方便。国内的DynaCHINA是类似系统，大的技术路线与上述系统差不多，理论上说可以用来做此 事。但由于DynaCHINA的定位主要是做动态交通管理（优化信号控制和出行诱导策略等），强调快速和仿真结果的可信，没有花太多精力在离线的分析和评价上。 由于尚未实现并行计算功能，如果路网规模在500个交叉口，100个小区以下，可以进 行尝试。首 先采集部分典型道路的路段流量，标定速度密度模型参数和交叉口的饱和容量，最好有路口信号控制器的配时方案，然后就可以反推0D并估计路径选择模型参数，最后比较不同的道路设计方案对路

6、网整体性能的影响并得到定量的分析结果。与国外系统比较，DynaCHINA的人机接口和数据接口相当不错，参数标定自动化程度很高，模型和算法的先进性也差不多少，呵呵。加拿大INRO公司的动态交通分配系统dynameq能够离线的分析新建一条路，打破平衡后，其他受影响的道路的交通流的变化。但没有动态0D矩阵的获取或者估计。我的理解是这里所说的动态交通模型就是之前我们理解的中观模型，在INRO的Dynameq的应用，个人认为，新建道路走向，基础道路通行能力，这些规划类工作应该是宏观模型的 主要工作，而中观模型或者动态交通模型是基于宏观规划情况下的道路设计，比如匝道设计，而更 微观的是交叉口管理，停车，标

7、志线，交通影响评估这类管理工作，更需要微观仿真模型来协助。 因为我们之前的主要工作更多的集中在宏观这一块，所以对于中观模型，研究不深，还希望与大家 多交流学习。宏观模型可以进行道路规划方面的工作，但是由于宏观模型的基础，0D矩阵是不会发生改变，因而宏观模型的工作更矢注全日全网的早晚高峰这个时段，也就是交通供 需尖系最为恶劣的时间段内的情景，是静态的工作。但是很多设计内容，需要按照更精确的动态0D来进行分析。而以动态0D分配矩阵为代表的中观模型，它应该是更针对局部地区 的交通流情况，不仅仅是交通的紧急情况，任何交通情况都可以进行更细致的分析。由于涉入不 深，我初步了解的就是有矢INRO的dyna

8、meq，我这里有些只是有两张图片格式的内容，是我以前的交通模型师给我培训使用的。供大家参考。因为时间久远了，所 以我具体的内容机记不清楚了，但是大概理解是按照时间流把做0D动态分配，可以做连续一个小时或者一天的OD分配+路径选择，然后比较不同设计下的服务水平和通行 能力。图例所列就是对两种不同的道路设计，在动态0D分配情况下的分配的平均速度（代表通行能力）与排队长度所代表的服务水平之间的比较。I二I此主题相矢图片如下dynameq 1 .jpg :Q DynAmtq - (biifhfy bfiKwwfrjtiofi 加即“ctAMStfkw世tITA 朴 etwckrt mBfiriMl.T

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10、 qlkCtfqrt crlrdj Mwiow 1-fenEaiQ tlAnarnBq 心、堆压bewnsf ration hwfccblMstlkw GTA 粗 mcut LB-C是一个交通网络，A, B, C是路网节点，也是小区质心。如果针 对某个10分钟的出行间隔，实际的OD需求是：AC的0D流量为100，其中车辆的出发时间服 从均匀分布；B-C的0D流量为0。那么，我可以说，这100辆车中，前5分钟有50辆汽车从 A-B并在B节点处脱离路网；而后5分钟有50辆 汽车从B进入路网并前往C节点。也就是说，这 两种OD模式对于路网交通状态来说，加载结果完全一样。做交通控制来说，没有必要去区分

11、这种 OD模式的差别，路网交通状态一样就行了。对于诱导系统来说，有其他约束条件，或许也可以有相 应的“等效OD”这种概念，未必需要完全真实的OD。此外，在做OD估计时，有大量的约束条件。比如交通规划阶段的结果，得到的OD大致会反 映出一个城市的交通需求状况，结合一些交通需求在时间上分布的经验，可以获得动态OD需求的大 致估计，再结合一些实时检测量，做动态OD估计是有可能的。针对交通控制或者交通诱导，对动态 OD数据的要求可以是不同的，要么精确复现路网状态、要么满足路径流量加载结果等效，etc.我自己倾向MIT对交通研究的路线，非常重视运筹优化技术的运用。交通模型很难精确反映实 际的交通流特性，

12、运用优化和检测技术不断调整模型参数甚至进行补偿，使之不要偏离太远感觉更可 行。对于楼上大部分观点，非常专业并表示认同。也非常同意你的通过RFID或者以及其他的数据 采集方式来calibrate交通流以反推优化OD。与您不同的观点在于治理拥堵。因为我在美国机构工作，WB,GEF, ITDP, Berker ley以及MIT都 是我们在中国的合作伙伴。因此据我所知包括美国在内的业界基本已经达成共识，美国的小汽车主导 发展的城市交通模式是失败的，就是解决小汽车的拥堵基本是非常困难的，只有城市交通不是小汽车 主导的，才有可能解决城市交通拥堵的问题。从另一个角度就是城市交通应该由包括出租车在内的公共交通

13、与非机动交通主导的话，小汽车做为 辅助形式（从数据上理解就是应该绿色出行分担率到90%以上，小汽车控制在10%以内），才有解 决交通拥堵问题的可能。由此而产生了 TDM政策和技术并且在欧美亚都成为了主流，其实质就是加 大小汽车的出行成本包括拥有成本、使用成本以及时间价值成本来削弱小汽车的主导地位。而目前交 通技术领域里，大部分工作的重心都是为了解决以小汽车交通出行为主体的交通流优化问题，而缺乏 更宏观的思想和价值观的探索。为什么小汽车交通流的技术解决不了呢，因为优化后的交通流，速度 的上升的结果是降低了小汽车的时间使用成本，因此会刺激小汽车的消费，甚至是过度消费。这点国 外也有研究，伦敦大学和

14、韩国首尔都通过实际实践在尝试，从交通流技术理论上来看，矢闭道路、拆 除道路肯定是对交通流有不好的影响，但是他们的研究证明当你拆除或者封闭道路的时候，原来使用 这些道路的trip并不是完全的转移到或者所谓的平衡到其他的道路上，伦敦的研究是封闭道路后有 20%的小汽车消费是彻底的消失，而韩国首尔是减少了 17%的进入市区的车流。因此从宏观角度上 来说，这些从小汽车上的消费消失的出行，或者是过度消费的消失了（比如就不会因为出门打个酱油 就开车了，成本高了就在楼下买了），或者是转移到了其他交通方式上，比如，公交，出租车，自行 车上。任何以小汽车为主导的道路修建（不包括BRT这样的公交系统），如果不考虑

15、小汽车消费 的影响的话，都是对交通流更有益的补充，但是从全局上和长时期来看，它反而会刺激小汽车的主导 地位。这就是大多数城市的城市交通，很难通过修建道路解决拥堵问题。所以我们看美国正在做什 么，如果你注意到了 FTA网站上，美国做了新的str eet design的guideline，纽约 开始做全长2千 公里的市域范围的自行车步行道系统。这些都明确了，城市交通要开始弱化小汽车模式，我们允许小 汽车存在，但是不能让小汽车来主导。基于这个原因，包括中国和欧美才重新回到了公交、非机动优 先的时代，这个是必然的选择。提高公交的服务质量和效率来吸引人，由于公交的优势也是劣势就是 它是一组人的移动，不是

16、个性化交通，所以在舒适度上，或者任期自然生长它很难能跟小汽车进行竞 争，但是城市管理者能帮助它改变局面，一个是通过技术手段减少公交出行时间，节约出行时间成 本，因为时间是有价值的，也是cost，另一方面，加大小汽车的出行成本，也就是时间与货币成本。 所以如果公交比开车快，就是它核心的服务质量和竞争的资本，也同时造就了他的效率，速度快的公 交车在同样时间内就可以跑更多的里程带更多的乘客，同时速度快意味着延误的减少，因而抵达站点 会更准时。这也就是为什么丹麦，要在市域范围内大多数路口，公交与非机动的信号要比小汽车早6 秒，因为这已经不是技术问题，而是价值观问题，就是要告诉大家，公交和非机动更快速便

17、捷，同时 更受到尊重，公交和非机动才是城市交通的主导力量，这同样也是改变城市小汽车主导交通的根源。公交车慢在3个地方，路段拥堵延误，车站延误，以及交叉口延误，相比起来路段和站点更需要 基础设施的保障，专用道啊或者更多车位的上下客站台，而交叉口就需要设置优先的信号灯，哪怕是 违背了交通流顺畅的交通技术理论。因为更宏观上来说，既然你无法让小汽车更顺畅来解决拥堵问 题，你就只能改变竞争条件，引导大家使用其他交通方式。所以，今天大家都在问怎么解决城市交通 拥堵问题，如果城市交通拥堵问题就是等同于开车堵，这个问题就基本解决不了。解决城市交通拥堵 的问题，首先是确保无论小汽车有多拥堵，人们还是可以选择更快

18、捷快速的公共交通系统，更可达、 高质量的慢行系统才是根本之道。这里面有很多工作可以继续探索。这是一点小的思考，和大家一起 交流。楼上的观点同样很专业，也赞同您的一些见解。在美国，除了纽约等极少数城市公交系统发达 外，绝大部分城市几乎都是小汽车主导的出行模式，公交系统处于很弱势的地位，这种巨大的惯性是 很难在短期内改变的。交通部下面的公交管理局(FTA )即使大力提倡公交系统更像是一种宣传，以 便为公交系统发展赢得一些空间。欧洲有的城市甚至提倡市中心的慢速公交，以便与步行系统和谐 相处，这与城市管理者和公众的理念有矢。北美的公交站点一般都有发车时刻表，与国内不同。有的 城市，公交车到达每个沿途站

19、点的时刻通常比较准确，也很舒适，但乘坐的人不多。感觉加拿大的公交系统相对发达一些，蒙特利尔是加国第二大城市，体验了一下地铁系统，几十 年前的作品，至今仍相当先进；不过感觉小汽车出行仍是首选，拥堵时间段去市中心偶尔停车换乘一 下是一种自然选择。环绕城市的圣劳伦斯河上专门为自行车交通架设了一座桥梁，我更理解为是发达 城市的一种人文矢怀或者鼓励骑车健身的一种方式。但显然，在我们的人口大国，资源不足，公交 必然是非常重要的一种出行方式。见过国内实行公交专用道的城市的一些统计数据，公交与小汽车出行相比，出行时间通常要比自 驾车长，主要是站点停靠等原因。支持公交优先，但不应过头，政策的制定应该有充分的调查甚至严 谨的数据作为依托，不应完全依赖思辨或者直觉。比如公交信号优先，最理想的途径是有严密的计 算，分析信号方案对路