1、中觀交通仿真研究綜述論文摘要：文章是對中觀交通仿真研究的綜述，闡述了交通仿真、宏觀交通仿真、中觀交通仿真和微觀交通仿真的根本概念，介紹了國內(nèi)外中觀交通仿真研究概況，在總結(jié)分析的根底上提出了問題及研究方向。論文關(guān)鍵詞：交通仿真,中觀交通仿真,模型1引言交通仿真具有直觀、準確、靈活的特點，是描述復雜道路交通現(xiàn)象的一個有效手段。中觀交通仿真是一種能夠兼顧宏觀交通仿真與微觀交通仿真優(yōu)點來描述交通流動態(tài)運行的仿真技術(shù)，在交通領(lǐng)域有著其獨特的優(yōu)勢。目前，中觀交通仿真研究已成為國際上交通工程界的研究熱點之一。2交通仿真交通仿真是20世紀60年代以來，隨著計算機技術(shù)的進步而開展起來的采用計算機數(shù)字模型來反映復

2、雜交通現(xiàn)象的交通分析方法。交通仿真能反映實際交通系統(tǒng)的特性，分析交通系統(tǒng)在各種設(shè)定條件下的可能行為，以尋求現(xiàn)實交通問題的最優(yōu)解，評價運輸設(shè)施各類設(shè)計方案的效果。根據(jù)交通仿真模型對交通系統(tǒng)描述的細節(jié)程度的不同，交通仿真可分為宏觀、中觀和微觀三個層次。1宏觀交通仿真模型其對交通系統(tǒng)的要素及行為的細節(jié)描述處于一個較低的程度，著重從全局角度來研究交通系統(tǒng)的特性。宏觀交通模型通過流量密度函數(shù)來控制交通流的運行，不對單車運行特征進行描述。典型的宏觀仿真問題有路徑出行選擇問題、網(wǎng)絡(luò)流量分配問題等。2中觀交通仿真模型其對交通系統(tǒng)的要素及行為的細節(jié)描述程度較高。中觀交通仿真對交通流的描述往往以假設(shè)干輛車構(gòu)成的隊

3、列為單元的，能夠描述隊列在路段和節(jié)點的流入流出行為，對車輛的車道變換之類的行為也可以簡單的方式近似描述。3微觀交通仿真模型其對交通系統(tǒng)的要素及行為的細節(jié)描述程度最高。微觀交通仿真以跟車模型為根底，追蹤每個車輛的移動過程，可以給出單個車輛的詳細結(jié)果，包括實際速度、旅行時間、擁堵時間等。不過，這種模型一定程度上受仿真車輛數(shù)量的限制，也取決于計算機的CPU及內(nèi)存容量，多數(shù)模型難以在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)上進行在線運行。相對而言，宏觀仿真模型缺乏對道路橫縱斷面變化和交通控制與管理特點變化的考慮，微觀模型雖可以研究交通運營過程及車輛間的相互作用，評價各類新的交通控制與管理技術(shù)的利弊，但對復雜的實際網(wǎng)絡(luò)的適用性稍差。

4、而中觀交通仿真是一種能夠兼顧宏觀交通仿真與微觀交通仿真優(yōu)點的描述交通流動態(tài)運行的仿真技術(shù)。3中觀仿真模型研究概況中觀仿真模型對交通流的描述以假設(shè)干輛車構(gòu)成的隊列為單元，能夠描述隊列在節(jié)點的流入流出行為，對車輛的車道變換之類的行為也可以簡單的方式近似描述，特別適用于仿真規(guī)模龐大、根底數(shù)據(jù)全面獲取有困難的場合，同時使用中觀仿真模型還可以提高仿真的速度和效率。目前比擬常見的中觀交通仿真模型有：INTEGRATION、DYNASMART、DYNAMIT、TRANSMODELER等國外仿真模型和國內(nèi)目前正在開發(fā)的DYNACASTIM模型。1INTEGRATION：INTEGRATION模型于20世紀80

5、年代中期由加拿大皇后大學的M.VanAerde教授開發(fā)，目前已經(jīng)發(fā)布了INTEGRATION2.30版本。INTEGRATION模型混合使用了單車和宏觀交通流理論，因而被認為是準微觀模型又稱為中觀交通仿真模型。INTEGRATION中跟馳行駛模型的算法采用運動學模型，單車的速度是基于自由流、到達通行能力、擁擠時的宏觀交通流參數(shù)。自從20世紀80年代INTEGRATION模型開發(fā)出來以后，廣泛地應用于美國及其他很多國家的工程工程仿真中，如美國MTOIBIMcCormick-Rankin高速公路交通誘導系統(tǒng)及荷蘭的GoudappelCoffeng交通監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)；加州大學伯克利分校的PATH工程

6、；美國波士頓市中央干道/隧道工程；模型同時在美國通用汽車研究實驗室TravTek系統(tǒng)開發(fā)(交通路線引導系統(tǒng))中發(fā)揮了重要作用，并應用到了對TravTek(交通路線引導系統(tǒng))的評估中；在鹽湖城冬季奧運會中JHK國際交通咨詢公司應用IN-TEGRATION模型對鹽湖城的道路交通網(wǎng)絡(luò)進行了仿真，為冬奧會的交通組織做出了奉獻。2DYNASMART：DYNASMART模型于90年代初期由美國德克薩斯州大學奧斯汀分校的Jayakrishnan，Mahmassani等人開發(fā)，有DYNASMART-X、DYNASMART-P兩種版本，DYNASMART-X開發(fā)較早主要用于實時交通信息估計與預測、交通誘導、交通

7、仿真、動態(tài)交通分配，DYNASMARFP主要用于交通規(guī)劃。3DYNAMIT：DYNAMIT是90年代初期美國麻省理工大學MosheBenAkiva教授等人開發(fā)的。主要用于：實時交通信息估計與預測、基于預測信息的交通誘導、動態(tài)交通分配、基于數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計分析的交通規(guī)劃。4TRANSMODELER：TRANSMODELER是美國Caliper公司為城市交通規(guī)劃和仿真開發(fā)的多功能交通仿真軟件包，實現(xiàn)了微觀仿真、中觀仿真和宏觀仿真的無縫集成。最為重要的是，TRANSMODELER將交通仿真模型和GIS-T有機結(jié)合起來，路網(wǎng)等空間數(shù)據(jù)存儲與管理完全采用GIS數(shù)據(jù)處理方式，并且可通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來管理路

8、網(wǎng)等空間數(shù)據(jù)。TRANSMODELER可以模擬從高速公路到市中心區(qū)路網(wǎng)道口在內(nèi)的各類道路交通網(wǎng)絡(luò)、可以詳細逼真地分析大范圍多種出行方式的交通流，在同一個路網(wǎng)中同時以宏觀一中觀一微觀形式模擬，主要用于綜合交通仿真。5DYNACASTIM：西安交通大學正在研究開發(fā)的DYNACASTIM力求充分借鑒DYNAMIT和DYNASMART的成功經(jīng)驗，建立適合國內(nèi)出行者的行為特性、車流特性與交通控制策略外鄉(xiāng)化的實時交通估計與預測系統(tǒng)。但是DYNACASTIM還處于開發(fā)階段，技術(shù)還不成熟，沒有應用到實際路網(wǎng)中。下面是對常用中觀交通仿真模型的比擬。中觀交通仿真模型比擬 模型名稱 運行優(yōu)點 不同點 使用范圍 IN

9、TEGRATION 宏觀交通參數(shù)與微觀交通參數(shù)結(jié)合起來綜合再現(xiàn)道路交通狀態(tài)；包含7種路徑動態(tài)選擇行為；提供了25種車輛選擇類型；模擬道路的合流、分流、交織；公交專用道、事故模擬方面出色 準動態(tài)交通分配；采用信號配時模型；微觀層面以車輛的跟馳模型、換道模型為核心 準動態(tài)交通分配；交通誘導；交通事故以及ITS功能測試 DYNASMART 實時在線交通管理與預測出色；運行期間進行實時路徑選擇；動態(tài)交通需求、交通管理措施 實時動態(tài)交通分配；采用信號配時模型；微觀層面以車輛的排隊模型為核心 動態(tài)交通分配；實時交通誘導；交通規(guī)劃 DYNAMIT 實時在線交通管理與預測出色；駕駛員出行行為根據(jù)出行時間和出行方式不同發(fā)生相應；能夠進行車輛跟蹤 實時動態(tài)交通分配；微觀層面以車輛的排隊模型為核心；交叉口采用飽和路段終端流量限制模型 動態(tài)交通分配；實時交通誘導；交通規(guī)劃 TRANSMODELER 在同一個路網(wǎng)中同時以宏觀-中觀=微觀形式模擬；與GIS有良好的銜接關(guān)系；運行界面友好 不同解析度下的模型集成和綜合仿真；采用信號配時模型 綜合交通仿真 4總結(jié)從上述分析過