交通仿真基础1-交通仿真绪论课件讲解

交通仿真绪论仿真模型建立系统计算机模型模型建立仿真试验第一节交通仿真的概念对真实事物的模仿交通仿真是仿真科学在交通领域的应用对真实事物或事件的一个再现利用仿真模型产生一个人为的系统物理仿真和数字仿真将问题用数字或实体或混合的加以模仿仿真Simulation第一节交通仿真的概念用仿真技术来研究交通行为，是一门对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述的技术。其含有随机特性，可以是微观的，也可以是宏观的，并且涉及描述交通运输系统在一定期间实时运动的数学模型。通过对交通系统的仿真研究，可得到交通流状态变量随时间与空间的变化、分布规律及其与交通控制变量间的关系。交通仿真第一节交通仿真的概念经济性可控制性易用性安全性可重复性可扩展性快速真实性优点第一节交通仿真的概念应用领域面向ITS交通测试交通环境交通安全设计评价城市道路网交通流理论通过对交通流的仿真研究，可以得到交通流的状态随时间、空间的变化和分布规律及其在交通控制变量间的关系，在交通系统及其各组成部分的分析和评价中发挥着重要的作用。交通系统是随机、动态、复杂的大系统，对仿真输出结果应结合其他定性或定量的分析方法，对真实系统的行为作出正确的推断，使交通仿真更加合理和准确。第二节交通仿真的应用宏观对交通流的描述往往是以若干辆车构成的队列为单元通过流、密、速关系等集聚性的宏观模型来描述交通流以单个车辆为基本单元，建立个体模型来描述系统的变化过程中观微观第二节交通仿真的应用宏观VISUM、TRANSCAD、EMME、TranStar、TRANSYT、CUBE中观DYNASMART、FASTLAN、DTAsQ、DYNAMIT微观VISSIM、PARAMICS、TransModeller、AIMSUN、CORSIM、SimTraffic第二节交通仿真的应用模拟道路/交叉口特性对交通流的影响交通流解析模型不涉及对单个车辆的模拟不涉及驾驶行为交通环境的静态仿真VISUM、TRANSCAD、EMME、TRANSYT、CUBE仿真标准步长:10sec~15minute宏观仿真第二节交通仿真的应用车辆以车队的形式按照所在路段或区间的平均速度行驶假定相同路段或区间内的所有车辆以同一速度行驶模拟单个车辆的路径选择车队中各车辆驾驶行为相同中观仿真DYNASMART、DYNAMIT仿真标准步长:6sec第二节交通仿真的应用模拟交通系统中的各个细节模拟单个车辆和车辆之间运行特性车辆位置根据车辆跟驰逻辑关系与换车道规则结合随机因素实时更新仿真中包含对驾驶行为变量与车辆自身动力学变量的模拟VISSIM、PARAMICS、TransModeller、AIMSUN、CORSIM、SimTraffic仿真标准步长:1sec微观仿真第二节交通仿真的应用优点灵活性(不受时间和空间的制约)可重复性(克服交通调查的不可再现性)可进行方案实施前后的比较节省人力和时间容易误导用户只是客观系统的模拟，并不是系统的最优化难以获得模型标定所需大量数据仿真结果不易被接受

缺点第二节交通仿真的应用起步阶段20世纪50~60年代优化城市道路交通信号控制为目的多采用宏观模型英国道路与交通研究所：TRANSYT第三节交通仿真的发展发展阶段20世纪70~80年代宏观和微观交通仿真模型均得到了较大的发展德国卡尔斯鲁厄大学交通研究所Wiedemann于1974年著《道路交通流的计算机仿真》美国联邦公路局：NETSIM第三节交通仿真的发展成熟阶段20世纪80年代至今系统建模突破微观模型与宏观模型界限，出现混合模型从软件开发转向系统模型改进，仿真界面更友好、人机交互更方便，仿真软件向大型化、综合性发展以ITS为应用背景的交通仿真软件研究第三节交通仿真的发展01多类型的仿真，就是将宏观、中观、微观全部集成在一起。热点03仿真模型和动态数据相融合，提供更准确的系统状态估计和预测。02多模式交通流仿真，人流和非机动车流的仿真发展也很快。04前台表现手法更加丰富，正朝着三维、动画、多媒体方向发展。第三节交通仿真的发展微观交通仿真软件瓶颈区域交通流的仿真，现有仿真模型的仿真精度非常有限；共享空间交通流