ICS35.240.60

CCSR85

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ITS0245-XXXX

城市道路交通仿真系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforurbanroadtrafficsimulationsystem

（征求意見稿）

本草案完成時間：2024年06月10日

“在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。”

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布

T/ITS0245-XXXX

城市道路交通仿真系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了城市道路交通仿真系統(tǒng)仿真流程、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、路網(wǎng)建模、仿真建模、模型

校驗以及仿真評價的技術(shù)規(guī)范。

本文件適用于城市道路交通仿真系統(tǒng)設(shè)計、城市交通規(guī)劃、交通管理與控制、交通基礎(chǔ)

設(shè)施設(shè)計與優(yōu)化、交通政策評估等方面。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB/T50647城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范

T/CITSA10-2021城市交通時空大數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)

T/CTS13-2023城市道路交叉口交通組織微觀仿真技術(shù)指南

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

道路級路網(wǎng)road-levelroadnetwork

由交叉口節(jié)點和路段要素組成，通過節(jié)點與路段連接描述路網(wǎng)連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3.2

車道級路網(wǎng)lane-levelroadnetwork

一個高度詳細(xì)且精確的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，該模型聚焦于車道級別的交通流動和交互。

3.3

交通小區(qū)trafficanalysiszone

基于交通分析和交通需求預(yù)測模型的需求，將研究區(qū)域細(xì)分為若干地理單元。這些小區(qū)

是分析居民和車輛出行行為的關(guān)鍵空間單元。

3.4

OD矩陣origin-destination(OD)matrix

也被稱為起訖點矩陣或交通出行矩陣，是一種用于描述交通網(wǎng)絡(luò)中各交通分區(qū)之間居民

或車輛出行量的數(shù)據(jù)組織形式。在這個矩陣中，行代表起點交通小區(qū)，即出行的起始位置；

列代表到達(dá)區(qū)，即出行的目的地。矩陣中的每一個元素對應(yīng)著任意兩個交通小區(qū)之間的

OD

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量，也就是從一個起點區(qū)到一個到達(dá)區(qū)的居民或車輛的出行次數(shù)或流量。

3.5

85%分位點出行距離85%pointtraveldistance

的居民出行距離都小于或等于這個數(shù)值，代表了一個相對較高的出行水平，有助于

更準(zhǔn)確地預(yù)測和規(guī)劃交通設(shè)施的需求，如公共交通線路、停車場等。這有助于優(yōu)化資源配置，

85%

提高交通系統(tǒng)的效率和公平性。

3.6

交叉口轉(zhuǎn)向流量intersectionturnstoflow

交叉口轉(zhuǎn)向流量是指在單位時間內(nèi)，各進(jìn)口道左、直、右及掉頭等不同轉(zhuǎn)向的車輛數(shù)量

或行人數(shù)量。

3.7

長時態(tài)勢推演long-termsituationevolutionsimulation

基于當(dāng)前和預(yù)期的數(shù)據(jù)、模型以及算法，對交通系統(tǒng)的未來長時間段內(nèi)的態(tài)勢發(fā)展進(jìn)行

模擬和預(yù)測的方法。

3.8

動態(tài)交通仿真dynamictrafficsimulation

主要關(guān)注的是道路交通系統(tǒng)的實時運(yùn)行狀態(tài)和動態(tài)變化。模擬出不同交通狀況下的車輛

運(yùn)行、道路使用、交通信號控制等情況，進(jìn)而分析交通流的變化規(guī)律，預(yù)測交通擁堵發(fā)生的

可能性和程度，評估交通設(shè)施的性能和效益，優(yōu)化交通管理和控制策略。

4仿真流程

城市道路交通仿真系統(tǒng)仿真流程包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、仿真環(huán)境建模、仿真建模、模型校準(zhǔn)、

仿真評價，仿真流程見圖1。

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圖1仿真流程圖

5數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

5.1城市交通設(shè)施數(shù)據(jù)

包括道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、公交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、軌道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、停車管理數(shù)據(jù)以及其他附屬數(shù)據(jù)。

5.1.1道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包括道路名稱、道路經(jīng)緯度、道路車道數(shù)、車道寬度、道路等級、設(shè)

計速度、通行能力、幾何線性、斷面結(jié)構(gòu)、交叉口類型等。

5.1.2公交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)包括公交站點信息數(shù)據(jù)、公交線路數(shù)據(jù)，其中公交站點數(shù)據(jù)包括名

稱、類型、站點位置等；公交線路數(shù)據(jù)包括站點順序及組成、發(fā)車時刻表。

5.1.3軌道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)包括軌道站點信息數(shù)據(jù)、軌道交通線路數(shù)據(jù)，其中軌道站點信息數(shù)

據(jù)包括名稱、類型、進(jìn)出口數(shù)量、進(jìn)出口位置等；軌道交通線路數(shù)據(jù)包括發(fā)車時刻表和運(yùn)營

技術(shù)數(shù)據(jù)、軌道線網(wǎng)數(shù)據(jù)等。

5.1.4停車管理數(shù)據(jù)應(yīng)包括停車場基本信息、停車收費信息、車輛停放記錄、停車設(shè)施信

息、停車流量預(yù)測。

5.1.5其他附屬數(shù)據(jù)應(yīng)包括收費站、服務(wù)區(qū)、共享單車停放點、充電站等數(shù)據(jù)。

5.2城市交通系統(tǒng)管控數(shù)據(jù)

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包括交通管理與控制措施數(shù)據(jù)、交通政策數(shù)據(jù)。

5.2.1交通管理與控制措施數(shù)據(jù)包含交叉口、路段和區(qū)域三級的交通管理與控制措施數(shù)據(jù)。

5.2.2交通政策數(shù)據(jù)包括但不限于公共交通、道路建設(shè)、交通管理、交通安全、交通科技、

綠色交通等。

5.3城市交通系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)

包括手機(jī)信令、電子車牌、網(wǎng)約車/出租車軌跡數(shù)據(jù)、公交刷卡數(shù)據(jù)、停車場運(yùn)營數(shù)據(jù)、

充電站運(yùn)營數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)路況數(shù)據(jù)、共享單車數(shù)據(jù)、卡口數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)。

5.3.1歷史居民時空分布特征、歷史居民出行OD數(shù)據(jù)、出行方式、出行時耗數(shù)據(jù)宜基于

手機(jī)信令、電子車牌、網(wǎng)約車/出租車軌跡數(shù)據(jù)、卡口數(shù)據(jù)、慢行交通監(jiān)測數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)分析

得到。

5.3.2自由流速度數(shù)據(jù)以通過夜間卡口數(shù)據(jù)分析得到。

5.3.3排隊長度、飽和度、延誤指數(shù)宜基于雷達(dá)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)路況數(shù)據(jù)得到。

5.4城市人口、土地等其他數(shù)據(jù)

包括人口分布數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、就業(yè)崗位分布、國土空間規(guī)劃、機(jī)動車保有量。

5.4.1人口分布數(shù)據(jù)應(yīng)包括各交通區(qū)內(nèi)常住人口和流動人口的分布。

5.4.2土地利用數(shù)據(jù)應(yīng)包括各交通區(qū)內(nèi)土地的類型、分布、面積、容積率數(shù)據(jù)。

5.4.3就業(yè)崗位分布應(yīng)包括各交通區(qū)內(nèi)就業(yè)崗位的分布數(shù)據(jù)。

5.4.4國土空間規(guī)劃應(yīng)包括國家或地區(qū)的土地利用和空間發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)性、綜合性和長期

性的規(guī)劃。

5.4.5機(jī)動車保有量應(yīng)包括歷年城市機(jī)動車保有量數(shù)據(jù)。

5.5數(shù)據(jù)要求

5.5.1有效性要求，仿真模型數(shù)據(jù)輸入之前需要對各來源數(shù)據(jù)清洗、整合以及標(biāo)準(zhǔn)化處理，

以便為仿真模型提供準(zhǔn)確、一致且高質(zhì)量的數(shù)據(jù)輸入。

5.5.2唯一性要求，每個實體的屬性或組合具有獨特且不可重復(fù)的特征。它體現(xiàn)在一個數(shù)

據(jù)集中，一個實體只出現(xiàn)一次，并且每個唯一實體有一個鍵值且該鍵值只指向該實體。

5.5.3完整性要求，數(shù)據(jù)完整性包括實體完整性、域完整性、參照完整性和用戶自定義完

整性。實體完整性關(guān)注于唯一標(biāo)識符。域完整性關(guān)注列的有效性。參照完整性則關(guān)注于數(shù)據(jù)

表之間的關(guān)系。用戶自定義完整性則是根據(jù)特定應(yīng)用或業(yè)務(wù)需求來定義的完整性規(guī)則。

5.5.4一致性要求，仿真模型各數(shù)據(jù)應(yīng)確保不同來源的數(shù)據(jù)在時間和空間上是一致的。

5.5.5時效性要求，數(shù)據(jù)應(yīng)及時更新，以反映交通系統(tǒng)的最新變化。如需對手機(jī)信令、卡

口、GPS等數(shù)據(jù)分析處理，應(yīng)使用1年內(nèi)最新接入數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)時效性。

6仿真環(huán)境建模

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仿真環(huán)境建模應(yīng)包含道路級路網(wǎng)建模、車道級路網(wǎng)建模、路段關(guān)系映射、公交線網(wǎng)建模，

以保證路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)果合理性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行管理數(shù)據(jù)建模以及交通小區(qū)劃分建模。

6.1道路級路網(wǎng)

6.1.1道路級路網(wǎng)單向路段應(yīng)通過直線、多段線或曲線的形式表達(dá)。

6.1.2道路級路網(wǎng)交叉口節(jié)點應(yīng)通過圓點或圓圈形式表達(dá)。

6.1.3自建路網(wǎng)數(shù)據(jù)要合理，即路段有上下游交叉口節(jié)點，不應(yīng)有孤立路段或節(jié)點。

6.1.4道路級路網(wǎng)由交叉口節(jié)點和路段要素組成，通過節(jié)點與路段連接描述路網(wǎng)連接關(guān)系。

6.1.5道路級路段添加應(yīng)以選中上游交叉口節(jié)點為起點，以選中下游交叉口節(jié)點為終點。

6.1.6道路信息應(yīng)可配置路段名稱、道路等級、機(jī)動車與非機(jī)動車車道寬度、允許出行方

式等基礎(chǔ)信息,路段信息存儲時應(yīng)有路段唯一性編號標(biāo)識。

6.1.7道路級路網(wǎng)構(gòu)建應(yīng)注意單雙向路段的區(qū)分，方便用戶快速識別和理解。

6.1.8道路級路網(wǎng)構(gòu)建應(yīng)注意現(xiàn)狀路段與規(guī)劃路段的區(qū)分，方便用戶快速識別和理解。

6.1.9道路級路網(wǎng)配置應(yīng)可以對每個路段的交通阻抗進(jìn)行配置，便于對路段流量進(jìn)行預(yù)測

分析。

6.1.10雙向路段中心線間距應(yīng)不小于雙向路段寬度總和的一半。

6.2車道級路網(wǎng)

車道級路網(wǎng)建模包括道路屬性建模、路網(wǎng)建模。

6.2.1道路屬性建模包括道路寬度、長度、車道數(shù)、斷面結(jié)構(gòu)、車道功能、坡度、平曲線

半徑、限高要求、道路相交角度、路緣石轉(zhuǎn)彎半徑、交通渠化設(shè)計、通行能力等。

6.2.2車道級路段信息存儲時應(yīng)有與道路級路段不同的唯一性編號標(biāo)識區(qū)分。

6.2.3路網(wǎng)建模，需要詳細(xì)描述路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和道路幾何屬性。包括路段、子路段、子路

段結(jié)點、有向子路段、車道、車道連接器等元素的建模。

6.3路段關(guān)系映射

6.3.1路網(wǎng)建模應(yīng)支持道路級路網(wǎng)路段與車道級路網(wǎng)同時添加、同步編輯。

6.3.2車道級路段中心線應(yīng)與道路級中心線吻合。

6.3.3道路級路段應(yīng)與車道級路段應(yīng)設(shè)置對應(yīng)關(guān)系，對應(yīng)關(guān)系通過各自路段唯一性標(biāo)識編

號確定，通常采用1對1或1對多的形式。

6.3.4同時構(gòu)建雙向道路級路段與車道級路段時，車道級路段在路口處需預(yù)留足夠空間配

置各方向車道連接關(guān)系，道路級路段拓?fù)湫螤羁筛鶕?jù)實際情況自動跳轉(zhuǎn)。

6.4公交路網(wǎng)建模

6.4.1公交路網(wǎng)建模應(yīng)支持公交站點與公交線路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

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6.4.2公交站點建模時道路級路段與車道級路段需根據(jù)仿真所需要的位置創(chuàng)建相關(guān)圖元信

息。

6.4.3公交站點信息應(yīng)可配置站點位置、站點類型、站點停留時間、所屬路段等，并在GIS

地圖相應(yīng)位置展示。

6.4.4公交站點類型包括但不限于公交路內(nèi)雙向站臺、公交路內(nèi)雙向合用站臺、路外直線

式站臺、路外港灣式站臺、路外雙港灣式站臺。

6.4.5公交線路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建應(yīng)可設(shè)置線路名稱、公交類型、線路類型、?？空军c、途徑路段、

計費模式、發(fā)車間隔、車輛容量、起始載客人數(shù)等。

6.4.6公交線網(wǎng)途徑路段應(yīng)使用道路級路段唯一性編號標(biāo)識記錄。

6.4.7公交線路建模時，途徑路段應(yīng)保證路段連續(xù)且線路路段根據(jù)實際情況排序。

6.5管理數(shù)據(jù)模型

6.5.1城市道路交通仿真管理數(shù)據(jù)建模包括路段、交叉口節(jié)點、區(qū)域的管控信息及信號相

位配置。

6.5.2路段管控通常應(yīng)配置公交專用道數(shù)量及有效時間、路側(cè)停車情況、車輛禁行與限行、

綠波情況。

6.5.3應(yīng)自定義區(qū)域管控的區(qū)域范圍，并根據(jù)不同車種禁行與限行數(shù)據(jù)設(shè)置，進(jìn)行擁堵費

率的設(shè)置。

6.5.4信號相位應(yīng)與實際信號相位或規(guī)劃信號配置吻合，包括周期設(shè)置、相位設(shè)置、燈色

設(shè)置等。

6.6交通小區(qū)劃分建模

6.6.1每個交通小區(qū)內(nèi)部的土地使用、經(jīng)濟(jì)和社會特性應(yīng)一致。

6.6.2優(yōu)先使用鐵路、河川等天然屏障，以及道路、行政區(qū)界限等人工屏障作為交通小區(qū)

的劃分界限。

6.6.3盡量不打破行政區(qū)的劃分，以便能利用行政區(qū)現(xiàn)成的統(tǒng)計資料。

6.6.4交通小區(qū)的劃分應(yīng)與路網(wǎng)相協(xié)調(diào)。小區(qū)的邊界應(yīng)盡量與主要道路、高速公路、鐵路

線等交通設(shè)施的走向一致，以便更好地反映實際交通流動情況。

6.6.5交通小區(qū)的數(shù)量應(yīng)適中，既要避免數(shù)量過多導(dǎo)致工作量過大，又要防止數(shù)量過少使

得調(diào)查和分析的精度降低。

6.6.6交通小區(qū)劃分后，各交通小區(qū)之間邊界應(yīng)貼合，以防止模型計算異常、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確

等問題。

7仿真建模

7.1交通需求預(yù)測建模

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7.1.1交通需求預(yù)測模型輸入人口數(shù)量、城市用地性質(zhì)、居民出行特征數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀路網(wǎng)流

量等數(shù)據(jù)，通常應(yīng)得到城交通小區(qū)間各交通方式出行OD矩陣數(shù)據(jù)。

7.1.2交通需求預(yù)測模型應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)支撐情況、區(qū)域特點選擇適合的集計模型、非集計模

型、機(jī)器學(xué)習(xí)模型等。

7.2長時態(tài)勢推演建模

7.2.1應(yīng)考慮到區(qū)域或路段的限行、限號管控政策影響分析。

7.2.2應(yīng)結(jié)合交通需求模型輸出結(jié)果與路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，按照城市交通出行特征進(jìn)行路

徑分析及流量分配。

7.2.3應(yīng)支持對現(xiàn)狀及未來預(yù)測的OD矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行流量分配。

7.2.4應(yīng)對不同交通方式的交通流進(jìn)行分析。

7.2.5路徑流量數(shù)據(jù)作為動態(tài)交通仿真建模輸入條件，應(yīng)包含路段流量、交叉口轉(zhuǎn)向流量、

交通組成。

7.3動態(tài)交通仿真建模

動態(tài)交通仿真建模應(yīng)能體現(xiàn)車輛行為、交通控制、公共交通、交通檢測器等因素，更加

準(zhǔn)確地模擬和預(yù)測交通系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

7.3.1車輛行為建模應(yīng)包含仿真車輛期望速度、安全時距、停車距離、反應(yīng)時間、駕駛習(xí)

慣、車輛的到達(dá)時間等屬性，反應(yīng)車輛產(chǎn)生及跟馳換道真實情況。

7.3.2交通控制建模應(yīng)如實反應(yīng)無信號交叉口讓行規(guī)則、信號控制路口信號配時方案、限

速限行等車道使用規(guī)則。

7.3.3公共交通建模應(yīng)包含發(fā)車間隔、發(fā)車起始時刻、發(fā)車結(jié)束時間、起始載客人數(shù)、期

望速度、公交線路、公交站點的精細(xì)刻畫，以揭示系統(tǒng)運(yùn)行的微觀動態(tài)與效率。

7.3.4交通檢測器建模應(yīng)包含行程時間檢測器、數(shù)據(jù)采集器、排隊計數(shù)器等。

8模型校準(zhǔn)

模型校準(zhǔn)包括模型主要內(nèi)容校準(zhǔn)及模型輸入校驗和仿真結(jié)果校準(zhǔn)，通過模型校驗保障仿

真結(jié)果準(zhǔn)確性。

8.1模型輸入校驗

包含異常數(shù)據(jù)排查、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)校驗、管理數(shù)據(jù)排查、個體行為校驗。

8.1.1異常數(shù)據(jù)排查應(yīng)對不合理參數(shù)及異常數(shù)據(jù)排查。

8.1.2基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)應(yīng)校驗基礎(chǔ)路網(wǎng)模型，校驗基礎(chǔ)路網(wǎng)的連貫性，路段幾何線形一致性

以及交叉口控制參數(shù)、車道連接關(guān)系。

8.1.3管理數(shù)據(jù)校驗應(yīng)保證車道限制、信號方案等管理方式與實際需求相符。

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8.1.4個體行為仿真校驗應(yīng)重點檢查每個發(fā)車點的車輛組成比例、不同車輛的期望速度分

布、轉(zhuǎn)彎車輛比例、車輛類型及動力特性參數(shù)以及駕駛?cè)诵袨樘匦詤?shù)等設(shè)置。

8.2仿真結(jié)果校準(zhǔn)

8.2.1仿真結(jié)果校準(zhǔn)應(yīng)與校驗數(shù)據(jù)比對驗證仿真的準(zhǔn)確性，觀察兩者之間的差異，同時應(yīng)

根據(jù)比對結(jié)果進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定。

8.2.2仿真結(jié)果與校驗數(shù)據(jù)差距較大或超出合理范圍，應(yīng)檢查標(biāo)定參數(shù)值、仿真模型、模

型分析數(shù)據(jù)等。

9仿真評價

9.1城市居民出行效率評價

通過平均出行距離/時耗，85百分位出行距離/時耗，居民出行延誤比等評價指標(biāo)評估城

市居民出行效率。

9.2公交系統(tǒng)運(yùn)行效率評價

通過對公共交通分擔(dān)率、公交運(yùn)營車速、公交復(fù)線系數(shù)、公交滿載率等指標(biāo)評估公交系

統(tǒng)運(yùn)行效率及服務(wù)水平。

9.3道路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率評價

通過分析路網(wǎng)平均行程車速、干道擁堵率、區(qū)域交通指數(shù)等指標(biāo)對道路網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)輸過程

中的性能、效益和服務(wù)水平進(jìn)行全面評估。

9.4交叉口運(yùn)行效率評價

通過對交叉口擁堵率、節(jié)點平均飽和度、交叉口排隊長度、節(jié)點負(fù)荷均衡度、交叉口延

誤等指標(biāo)評估單個交叉口運(yùn)行效率及服務(wù)水平。

9.5環(huán)境影響與能源消耗評價

通過對單位客運(yùn)周轉(zhuǎn)率能耗、全網(wǎng)絡(luò)能源消耗總量、路網(wǎng)各大氣污染物排放量等指標(biāo)評

估和預(yù)測建設(shè)項目所處環(huán)境可能產(chǎn)生的影響及能源消耗情況。

9.6交通系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能評價

通過對居民出行時間成本、交通系統(tǒng)運(yùn)營成本、居民廣義出行成本、車均運(yùn)營等成本評

估交通系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)效益方面的表現(xiàn)。

9.7交通系統(tǒng)安全性評價

通過計算車速標(biāo)準(zhǔn)差、碰撞暴露時間、碰撞接觸時間等評價安全性。

9.8仿真評價對比

仿真評價要求可以對不同方案進(jìn)行比對分析，量化或可視化展示比對方案之間的差異性。

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