交通仿真模型融合微观车辆排放模型研究综述

为评估交通管控策略的潜在环境效益,在交通仿真模型中融合微观车辆排放模型,可仿真估计机动车污染物排放特征.论文比较分析了微观车辆排放模型的基本特点,总结了微观车辆排放模型本地化移植的方法与进展;对宏观、中观、微观多层级交通仿真模型融合微观车辆排放模型的方法进行了综述分析.研究发现,宏观及中观交通仿真模型与微观车辆排放模型...     

基于TransModeler的中观仿真模型研究与应用

中观仿真模型以车辆群体为分析单元,与宏观模型相比具有分析精度高、分析指标全面等特点,与微观模型相比具有建模工作量小、运行速度快、路径分析功能强等优点,是进行区域交通分析最适合的工具。以中观仿真模型TransModeler为研究对象,从路段和交叉口两个层面说明模型的车队分离和合并原则,从车队的头车和尾车的速度模型分析车队的整体运行模式以及区域交通的工作流程,详细说明可以参照宏观模型划分区域小区,利用路段流量反推OD矩阵、模型校核流程及区域仿真评价指标等。该研究为中观仿真模型的研究提供理论借鉴,并为利用TransModeler从中观层面分析区域交通奠定基础。     

基于多层次行人行为模型的地铁大客流仿真

为研究地铁车站大客流演化规律与运营组织,从乘客个体行为出发构建"宏观-中观-微观"多层次行人行为模型;微观层次采用较为成熟的社会力模型,并建立了中观路径规划模型和宏观站台候车区选择模型,设计乘客路径搜索算法,搭建人-车站-列车一体化地铁大客流仿真框架.以北京地铁国贸站为例进行地铁车站大客流仿真,提出运营组织措施及建议.     

微观交通仿真流程及其应用

目前国内微观交通仿真缺乏系统的规范和指引,在仿真软件的应用过程中普遍采用系统默认的推荐值进行建模分析,往往忽略系统参数标定和模型校验。针对这一问题,总结微观仿真的研究和应用经验,系统梳理了微观交通仿真分析的基本流程,并结合VISSIM仿真案例对微观交通仿真模型的建立、参数校准及仿真评价等进行具体说明。     

深圳：一体化的城市交通模型

1发展历程 深圳市根据实际工作需要,引进多种不同层次交通软件,发挥各自特色,建立了相对独立的宏观、中观和微观交通模型。1994年引进TRIPS软件开展罗湖中心区交通研究,建立起基于TRIPS的特区道路宏观交通模型。1998年结合CTS／RDS项目,并参考香港CTS／RDS交通模型,完善了宏观交通模型,将基于TRIPS平台的模型系统整体移植到EMME／2的平台中,     

奥运交通仿真系统概述

奥运交通服务水平的高低,直接关系到北京的形象及奥运的成功举办。建立多层次的奥运交通仿真平台,可降低奥运交通风险,为开闭幕式、赛事的交通营运和组织提供辅助决策。阐述了奥运交通需求特点,对奥运交通仿真系统宏观、中观、微观三个层次的6个子系统进行了介绍,通过各层次的仿真,可为城市交通需求策略的选择,奥运公园和场馆周边路网交通组织方案,公交运营方案,场馆、通道和公交枢纽站的行人交通组织以及设施布置的合理性提供测试工具。奥运交通仿真系统不仅可提供定量化的数据分析,还可通过二维及三维场景提供直观感受。     

城市微观交通模型建模及仿真实现

微观交通仿真模型是交通领域的研究热点，城市交通控制是微观交通仿真模型的主要应用领域．文中建立了一个城市微观交通模型，详细说明模型的体系结构，各子模型的建模方法，在SGI的OCTANE工作站上实现城市微观交通仿真，并举例说明其应用．     

基于大数据的交通规划技术创新应用实践——以深圳市为例

深圳市长期坚持数据和模型驱动的交通规划理念,经过20年的积累,建立了面向规划决策支持的综合交通大数据应用体系,在多元数据融合与大数据挖掘应用方面进行了探索。总结深圳市交通大数据平台包含的三类数据:偏静态的城市空间数据、传统调查数据、偏动态的交通多元数据,阐述大数据对交通规划技术创新的影响。基于大数据对交通模型和运行仿真的影响,深圳市积极推动交通规划技术创新,建立区域–宏观–中观–微观一体化的交通仿真模型体系、融合实时数据的交通运行和评价系统,也使得绿色交通优先等规划理念更易实施。最后,对车联网、智慧交叉口、交通主动控制、个性化信息交互等影响交通规划创新的技术进行展望。     

一个新的基于LWR模型的中观交通流运动学模型

从控制体积的离散思想出发,利用有限元的加权余量方法,提出了一个新的中观交通流建模方法。并利用此思想建立了基于速度-密度关系宏观交通流LWR模型的中观交通流模型。研究了该中观模型的数值解法并且基于多分辨率仿真系统平台通过C＋＋实现了该算法,通过仿真案例对模型的物理特性、实际效果进行了评价,仿真结果表明：该中观模型的结果符合经典的流量、密度与速度曲线规律与实际场景应用情况。     

《交通微观仿真分析指南》概要

近年来,交通规划软件所使用的方法从对交通量的宏观分配转变为对单个车辆的微观仿真.这一方法论的改变意味着需要对委任交通工程项目、项目管理以及对其结果进行解释等的职能部门的指导方针进行更新,以便能反映微观仿真的独特能力.与之前的模型相比,微型仿真能够更完整和详细地反映道路交通状况的内在变化.位于苏格兰的SIAS交通规划咨询公司就此编写了《微观仿真最佳咨询项目指南》和《交通微观仿真分析指南》,以帮助交通从业人员从事微观仿真项目和解释其结果.这些指导方针是基于该公司进行项目咨询和开发S-Paramics微观仿真软件的经验基础上编写而成的.     

基于交通需求的路网交通拥堵评价模型

文章提出了微观、中观、宏观3个层次上的用于评价交通拥堵状态的交通拥堵指数指标;确定了基于分层抽样技术的最低路段抽样方法,并采用综合评价法,以从时间角度表征交通需求的指标——车辆行驶时间（VHT）作为加权模型中的权重,建立了基于交通需求的交通拥堵评价加权模型。最后,以北京市为例,对北京市五环内路网的拥堵状况进行了评价。     

交通流随机行为的研究进展

随着人口和车辆的不断增加,道路发展难以满足车辆交通的需要,交通拥塞等问题日益严重.由于交通流的动态、随机、非线性、多行为主体等特征,进一步增加了交通流问题的复杂性.交通流随机行为的研究对于理解交通流的内在演化规律、管理和控制交通流具有重要作用.目前在该领域的研究已经形成了相应理论体系,建立了系列模型,并不断在实际交通中应用.本文对交通流随机行为相关的研究进行了总结,讨论了随机相互作用无关的模型如微观跟驰模型、宏观流体力学模型、介观气体动理论模型、元胞自动机模型、随机过程模型,随机相互作用相关的模型如势强度相关模型,加权顾前势模型等.通过对目前研究现状的总结和分析,对未来交通流随机影响因素及随机动力学的建模与分析进行了展望.      

高速公路作业区宏观动力学交通流模拟

在分析高速公路作业区汇合交通特性的基础上,提出了一个高速公路作业区的宏观动力学交通流模型及模型的离散格式,并用此模型做了汇合交通流的数值模型.数值模拟结果表明,模型可基本反映交通流的物理特性,在描述不均匀密度在车流中的传递,车道数目变化对交通流的影响方面,有一定的优势.     

空中高速路交通流的跟驰现象及流量模型

为研究下一代航空运输系统空中高速路的流量模型,针对连接远程、繁忙航线城市对的空中高速路具有航路单向、无交叉、有性能限制、高密度运行的特点,以下一代航空运输系统的运行规则为基础,基于跟驰理论,对单层航路建立了空中高速路交通流微观跟驰模型.通过对空中交通流量密度关系的分析,扩展出空中交通流的宏观流量模型,该模型可用于航路流量优化、安全分析和航路容量评估等.计算结果表明:由微观跟驰模型得出,运行于空中高速路上的航空器间隔越小、速度越快、后机反应强度越小,后机相对于前机的跟驰反应就越强烈;由宏观航路流量模型得出,飞机流中航空器间隔越小、起始速度越大,流量变化就越明显.      

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为了解决日益严重的交通拥堵问题,近几十年来,研究人员在国内外高速公路和城市快速路上发现了多种交通现象,并提出各种交通流模型对已发现的交通现象进行重现和解释,目的是为交通流控制与疏导提供理论支持.本文首先对目前已发现的交通流现象,如通行能力陡降、滞后效应、走-停交通波和同步流现象进行介绍,然后从交通流模型中的速度、加速度和二阶加速度的宏观/微观,连续/离散表达式几方面介绍了现有的一些交通流模型,并对模型解释交通现象的能力进行综合性评述.     

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宏观基本图（MFD）存在于具有交通运行同质性的城市路网中,它可以用于路网的服务水平评估、区域控制和宏观交通建模.不同道路运行条件对MFD的形状存在不同的影响,进行MFD影响因素分析是应用MFD理论研究城市交通运行规律的前提.本文以广州市海珠区为研究区域,运用Paramics交通仿真软件对海珠区的路网进行建模,通过采取不同交通管控措施,分析MFD图形的影响因素.结果表明,MFD不仅是路网本身的性质,也是控制策略效果好坏的直接体现.同时,需求的剧烈变化、公交专用道的设置、车道禁行都会不同程度的影响路网的MFD.另外,制定交通控制策略时要优先考虑路网中的关键路段.     

交通产业结构调整的宏观动态优化模型

指出了交通产业的结构组成和影响因素,从宏观、中观、微观三个结构层次,分析了交通产业的合理结构和变化趋势,明确了我国交通产业结构调整的目标和主要措施,从而从宏观角度建立了交通产业结构的动态优化模型,为我国交通产业的结构调整提供一定的理论参考.     

手动-自动驾驶混合交通流元胞传输模型

为了分析自动驾驶车辆对交通流宏观特性的影响, 以手动驾驶车辆与自动驾驶车辆构成的混合交通流为研究对象, 提出了不同自动驾驶车辆比例下的混合交通流元胞传输模型(CTM); 应用Newell跟驰模型作为手动驾驶车辆跟驰模型, 应用PATH实验室真车测试标定的模型作为自动驾驶车辆跟驰模型; 计算了手动驾驶与自动驾驶车辆跟驰模型在均衡态的车头间距-速度函数关系式, 推导了不同自动驾驶车辆比例下的混合交通流基本图模型, 计算了混合交通流在不同自动驾驶车辆比例下的最大通行能力、最大拥挤密度以及反向波速等特征量, 依据同质交通流CTM理论建立了不同自动驾驶车辆比例下的混合交通流CTM; 选取移动瓶颈问题进行算例分析, 应用混合交通流CTM计算了不同自动驾驶车辆比例下的移动瓶颈影响时间, 应用跟驰模型对移动瓶颈问题进行微观数值仿真, 分析了混合交通流CTM计算结果与跟驰模型微观仿真结果之间的误差, 验证了混合交通流CTM的准确性。研究结果表明: 混合交通流CTM能够有效计算移动瓶颈的影响时间, 在不同自动驾驶车辆比例下, 混合交通流CTM计算结果与跟驰模型微观仿真结果的误差均在52 s以下, 相对误差均小于10%, 表明了混合交通流CTM在实际应用中的准确性; 混合交通流CTM体现了从微观到宏观的研究思路, 基于微观跟驰模型与目前逐步开展的小规模自动驾驶真车试验之间的关联性, 混合交通流CTM能够较真实地反映未来不同自动驾驶车辆比例下单车道混合交通流演化过程, 增加了模型研究的应用价值。     

临时养护区CMEM模型的微观仿真参数标定

为了保证汽车尾气排放计算的准确性, 对临时养护区微观仿真模型进行参数标定。以河南许尉高速公路某临时养护区为例, 通过现场调查获取交通数据, 建立VISSIM交通仿真模型。根据实测数据对交通量与交通组成等宏观参数进行标定, 对期望速度、期望加速度采用特征点数值进行微观参数标定。利用正交试验法标定车头时距、跟车变量、进入跟车状态的阈值和振动加速度4种跟车模型参数。根据有效的仿真结果确定了期望速度与行驶速度之间的数值关系。利用有效的仿真数据结合CMEM模型进行临时养护区汽车尾气排放量计算, 得到了基于路段平均速度的尾气排放计算公式。分析结果表明: 宏观参数标定后的仿真速度与实测速度存在明显差异, 客车与货车速度的平均相对误差分别为11.36%与35.12%;结合微观参数标定后, 仿真速度与实测速度的平均相对误差均控制在3%以内, 客车与货车的期望速度分别为行驶速度的1.270、1.165倍; 仿真模型标定后的尾气排放量与实测值的相对误差均小于7%, 模型标定效果显著。     

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将交通流模型表示成拟线性一阶双曲型偏微分方程组;按照方程组中的系数值，对交通流的各种宏观模型进行了分类;依据特征线的特征速度是否小于宏观运动速度，模型是否依赖外来的速度一密度平衡关系以及模型代表的交通流特点等三项指标对模型进行了评价.结果表明有三种比较理想的交通流模型.