道路交通微观仿真系统的数据库设计

介绍了基于增强型微观仿真模型的信息数据库的优化设计方案。叙述了该优化方案实现的主要技术细节：采用图元思想来规划路网组件，利用MapInfo相关功能进行路网数据的采集。提出了数据库优化设计新思路：精简道路交通信息，提高对复杂路网的适应性；按交通仿真需要合理设置数据分类，方便数据存储和调用。增强了数据库在实际交通仿真的应用中适应性。     

基于交通仿真软件的交通组织方案评价研究

结合交通规划软件TransCAD的OD矩阵反推和仿真软件Vissim动态交通分配仿真的技术优势, 提出了一种较实用的交通需求OD推算方法和城市路网动态交通分配仿真技术,建立了城市路网动态交通分配仿真流程,使仿真效果达到了从宏观到微观系统分析路网规划方案以评价路网交通性能与管理效果的目的,并运用该技术方法对重庆市南坪交通枢纽改善工程组织方案进行比选,得出了交通组织方案的优劣.     

基于MFD的路网周边交通控制策略与仿真

宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagrams,MFD)是路网的固有属性,可从宏观层面监视和预测路网交通运行状态。鉴于此,该文提出基于MFD的路网周边交通控制策略,其思路是依据MFD理论确定路网的MFD,当路网交通趋于拥挤时,通过调整周边交叉口的信号配时方案(如周期、绿信比),对周边车流涌入量进行限制,使路网区域交通保持良好的运行状态。为验证该策略的有效性,以广州天河商业区为试验区域,运用Vissim交通仿真软件进行仿真建模,依据MFD相关理论和仿真数据,确定该区域的MFD,当该区域交通趋于拥堵时,根据该策略确定周边交通涌入量和入口绿灯时长,并仿真对比该区域实施该策略前后的各项交通信号控制性能指标。结果表明:当路网交通趋于拥挤时,实施周边交通控制策略后路网平均延误时间、平均停车次数、平均排队长度等交通信号控制指标得到明显改善。     

面向微观交通仿真的路网建模模块实现方法

路网描述模型是微观交通流仿真的基础,其建模过程较为烦琐。为了简化路网建模工作,设计了1个路网建模模块,为用户提供路网绘制、道路属性编辑及保存工具。该模块能自动提取绘图区及编辑区的关键信息,并通过转化算法快速建立路网数据库,为道路交通场景的三维可视化及微观交通仿真模型道路动态链表构建提供数据支持。实际效果表明,该路网建模模块能够快速生成路网相关数据,以动态链接库形式创建并嵌入到微观交通流仿真软件中,移植性较好。     

路网描述仿模型

从满足交通仿需求角度分析了路网描述建模的要点，提出了以节点、路段、节段、车道为基本构成要素的路网描述仿模型。该模型能更准确、细致地反映道路网拓扑关系和道路几何条件，为交通仿真模型真实地反映路网交通状态奠定了基础。     

高速公路应急预案管理仿真平台设计与应用

随着交通仿真技术的日益成熟,交通仿真同智能交通应用相结合的需求愈发迫切.以Vissim为仿真内核基础建立的高速公路应急预案管理仿真平台,其技术关键在于对路网建模及预案流程的仿真模型解构及信息的逻辑流程设计.通过虚拟仿真技术,系统能快速智能化地生成交通事件及预案仿真模型,并展示预案评价结果,有效地支持了高速公路应急事件决策管理的科学性、智能化,展示了交通仿真技术在高速公路管理领域的良好的应用前景.      

基于可靠性的奥运会开幕式交通管理与控制措施评价

利用动态交通仿真软件Integration,对奥运会开幕式时奥运公园周边路网交通运行状况进行了仿真,并设计了行程时间稳定性指数,以评价社会车辆在路网中的可靠性状态,在此基础上,分析了不同交通管理和控制策略对于路网可靠性的影响程度.分析结论显示:奥运会开幕前1 h开始,路网中社会车辆的可靠性持续降低,并持续到开幕式后约0.5 h;控制背景交通需求能够显著提高路网的可靠性;而设置奥运交通专用车道,则会使得社会车辆的可靠性降低.     

应急条件下区域路网行程时间可靠性研究

为了研究应急条件下的区域路网可靠性,建立绍兴市区域路网Vissim仿真模型并进行校准.提出基于交通仿真和蒙特卡洛方法的应急条件下路段行程时间计算模型并结合实测与仿真数据对模型进行修正,并分析路网拓扑空间关系依次建立应急条件下路径、OD对、路网行程时间可靠性模型.量化分级行程时间可靠性,对绍兴市典型路段和典型区域进行仿真与评价分析.研究结果表明,路网行程时间可靠性随应急事件的降低而降低,当越城区和诸暨市应急事件等级由正常降至一级,路网行程时间可靠性由0.519和0.534降低至0.201和0.173.同等应急条件对同一地区不同区域路网存在差异性影响,同等应急条件下诸暨市的路网行程时间可靠性下降比相对于越城区高4.5% ~9.9%,主要由于其自由式路网交通疏散能力较差且非城区交通管理水平较低.      

关键交叉口优化对路网运行效率的影响研究

随着机动车保有量的增加,城市路网拥堵情况日益严重。交叉口作为城市路网的咽喉,其服务水平直接影响到整个路网的运行效率。以重庆市民族路-新华路路口为例,基于现场交通调查数据,明确交叉口的现存问题,采用Synchro(设计软件)对该路口进行建模分析。通过优化信号配时和车道功能划分后,交叉口延误降低了71.6%,服务水平从D提升至B。同时,采用VISSIM(仿真软件)对重庆市渝中区解放碑商圈整体路网和该关键交叉口影响的区域路网进行建模分析,并对路网优化前后的车辆运行状况进行对比。结果表明,通过优化,影响区域路网的平均延误下降了17.74%,平均行车时间下降了13.46%,平均停车次数下降了17.18%,尾气排放也有所减少,关键路口优化对路网运行效率的提升作用明显。     

渤海海峡跨海通道可视化仿真建模研究

研究了可视化仿真建模的理论、技术与方法,实现了渤海海峡跨海通道的仿真建模与可视化表达。MultiGen Creator是一套将多边形建模、矢量建模和地形生成集成在一个软件包中的手动建模工具。论述了MultiGen Creator模型的OpenFlight数据层次结构,对仿真建模的关键技术及算法进行了理论分析,主要包括拉伸、放样、纹理映射及层次细节模型等技术。随后对渤海海峡跨海通道形式及系统组成进行了比较分析,并基于Creator仿真建模平台,给出了跨海通道仿真建模流程,建立了海底隧道模型数据库的树状结构。最终实现了海底铁路隧道、公路隧道及悬浮隧道等不同跨海通道形式的可视化仿真,使工程各部位的基本信息及空间上的逻辑关系得到较好的体现。     

基于Paramics的多相位感应信号控制仿真研究

介绍了微观交通仿真软件Paramics及其API函数,建立了基于微观交通仿真的感应信号控制策略技术路线,提出基于Paramics的感应信号控制仿真实现过程及相关技术,并结合仿真实例对仿真结果进行了分析.     

交通控制算法在Paramics交通仿真软件中的实现

阐述了利用微观交通仿真软件Paramics进行控制策略仿真的研究思路,通过Modeller建立的图形界面,可以设计各种路况;利用丰富的API函数,实现各种控制策略;并提供了多种进行控制效果评价的功能。同时,可以和Mat-lab这种强大的算法仿真软件进行有机的结合,一方面应用Matlab强大的数据分析能力,另一方面应用其丰富的控制算法工具箱,大大缩短的仿真开发周期。因此,Paramics是一个验证控制策略的优良仿真平台。     

微观交通分布式并行仿真系统设计与效益分析

为了提高交通网络仿真的速度和效率,从挖掘交通网络仿真的并行性出发,设计了分布式并行仿真系统的结构和仿真算法,通过比较选择PVM(Parallel Virtual Machine)作为并行计算的编程环境,提出基于车辆数的网络分割算法和数据时钟同步的通讯方式,使并行仿真达到负载平衡。用程序执行时间、加速比、并行效率和可扩展性4个测度指标来评价算法的并行效益,并以24个交叉口组成的交通网络为例,应用设计的并行算法在不同处理器数目下进行仿真。试验结果显示并行仿真速度比串行仿真提高了3.5倍,因此,这种并行算法提高了交通网络仿真的速度和效率,为实现更大规模的交通仿真奠定了基础。     

基于Paramics的城市路网交通控制策略评价系统研究

提出了一种基于微观仿真平台Paramics构建交通控制策略效率评价系统的理论框架与实现方法,并在微观仿真系统中提出了一个两层面的模型来描述路网：拓扑层和仿真层。作为应用实例,选择广州市海珠区中山大学附近路网为研究对象,通过现场交通调查获得道路几何数据及主要路口的实时交通流量数据,在该路口现行的交通控制策略模式的基础上,针对该地区实际存在的交通问题提出了改进的控制策略方案,进而利用所建立的评价系统分别对现行方案及改进方案进行了效率评估,最终根据定量结果获得较优的控制策略方案。     

基于小波神经网络的道路交通流量实时预测模型研究

实时交通流量预测是智能交通系统的核心内容,智能交通系统中多个子系统的功能实现都以其为基础。交通流具有高度非线性和不确定等特征,且与时间高度相关,可以看成是时间序列预测问题。根据交通流的这些特点,提出基于小波神经网络的道路交通流量实时预测模型,并以某条道路为例,通过Matlab编程实现模拟仿真。仿真结果表明,小波神经网络能够比较精确、快速地对实时交通流量进行预测,网络预测值接近期望值。     

交通流分布式并行模拟建模理论与方法的框架

基于分布式计算机网络上的并行处理技术和面向对象的建模理论，提出交通流分布式并行模拟建模的理论框架，并给出基于分布式系统上的两种建模方案；面向对象和面向消息传递的网络分割式并行模拟建模方法和标准时钟分布式离散事件模拟建模方法。该方法能显著提高交通模拟的运行效率，满足智能运输系统（ITS）中网络模拟大规模、高效率和实时动态的要求。     

交通流微观模拟中的路网属性与可视化设计

城市交通微观模拟系统可以为城市交通管理决策提供依据，使城市交通逐步纳入科学管理的轨道，文章对交通流微观模拟系统的基础－模拟路网进行了深入的研究，在了解了实际网络构成的基础上，对宏观路网及微观路网进行了分类定义，描述了路网组成元素的属性，并应用现代计算机技术，实现了在背景地图上的路网矢量化、可视化设计。     

基于BP神经网络的道路交通状态判别方法研究

根据交通流复杂性的特点,提出了基于BP神经网络的交通状态判别方法。并以高速公路隧道为例,通过Matlab软件编程实现模拟仿真,最后通过对神经网络的输出结果与决策阈值相比较,确定其所反映的交通状态。仿真结果表明,该算法可用于实时交通状态判别,并具有很高的精度和较好的收敛度。     

基于保守时间窗的交通分布式仿真同步算法研究与实现

针对交通网络分布式仿真的时钟同步问题,提出了一种基于时间窗的保守性同步策略。分析对象(逻辑进程)间的关联事件,提出关联事件在进程间传递信息的延迟dij的估计方法,确定每个仿真对象的时间窗。以9个节点的示例网络为对象,实现了保守时间窗同步算法在交通网络模拟中的应用。实践表明,与其他同步算法相比这种策略具有建模容易、模拟效率高的特点。从而为满足智能运输系统中网络模拟大规模、高效率和实时动态的要求奠定了基础。