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。     

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。     

微观交通流仿真一体化环境研究

针对国内交通仿真研究的零散性和解决问题的单一性等特点，结合项目组开发的仿真软件，提出了微观交通流仿真一体化环境的结构和功能，按照面向对象、面向消息和模块化建模的思想对一体化仿真的理论框架以及构建一体化仿真环境的关键技术进行了探讨。     

微观仿真中车辆换道的行为分析和建模

传统换道模型存在的两个缺陷:一是缺乏正常换道可实现区间的研究;二是忽略了换道过程中前轮转向角为0°的阶段。本文对正常换道的可实现区间的探讨,为换道是否需要倒车配合提供判断依据。修正了传统的2段式和3段式换道模型,将换道过程分为扭角、靠拢、收角、调整等4个阶段。用仿真实验证实本文提出的换道规则的可操作性。对中国西安城市道路上实际换道的拍摄图像进行分析,证明了该模型的正确性。     

短时交通流预测建模因素和建模策略

实时准确可靠的短时交通流预测是智能运输系统的基础。根据短时交通流预测建模的研究现状,探讨了影响短时交通流预测建模的七个方面要素,进而提出了短时交通流预测的"四阶段法"建模策略。对短时交通流预测建模的梳理有助于改进现有模型以及研发新的模型。     

信号交叉口交通流微观仿真模型研究

通过对城市交叉口的路口环境及车流到达、排队、跟驶、冲突、拐弯、驶离等各种运行状态的分析，建立城市交叉口路口形状、信号控制方法及车辆各种运行规律的数学模型，并基于此模型对仿真系统进行开发。通过把某一实际路口的仿真结果与该路口的交通调查结果进行对比，证明此系统真实可信。     

微观混凝土干缩变形有限元模拟

混凝土是一种脆性非均质的工程材料,其干缩机理比较复杂,其中毛细孔张力理论得到了学术界的普遍认可。文中以这一理论为基础,采用ANSYS有限元软件建立了混凝土毛细孔计算模型,对混凝土的干缩变形进行了模拟计算。从而近似地找出了混凝土干缩应变与毛细孔内液体表面张力、凹液面主曲率半径之间的关系。     

混合交通流连续动力学建模

对现有的交通流动力学模型进行了简单的评价,在此基础上提出一种新的高阶混合交通流动力学模型,新模型重点研究了混合交通中的干扰项,用粘性项来计算交通阻力,然后对建立的交通流动力模型在特征根问题(车流应是各向异性)、负速度问题(车流倒退)和线性稳定性(主要指高密度下的车流稳定性)问题进行了理论分析。理论分析结果表明,新的高阶交通流动力学模型有效解决了困扰大多数高阶非平衡连续流模型难以处理的问题,而且新模型充分考虑了混合车流中不同车型比例车辆间的粘性阻力,相比较其他模型更能准确反映非纯小车流情况下的交通真实情况。     

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。     

一种新的交通流矢量场微观模型

在分析非机动车行驶特性的基础上 ,根据场的理论与相关的交通流理论 ,用矢量表示非机动车的速度与加速度 ,综合考虑周围所有运动物体与道路的影响 ,建立了一种新的非机动车流矢量场微观模型 ,仿真与回归分析的结果证明该模型能准确地实现非机动车的交通特点     

行人交通模型与微观仿真

行人交通是一种重要的交通方式,也是个人出行活动必不可少的行为。从描述行人运动行为的尺度和精细程度出发,将行人交通仿真模型划分为宏观模型、中观模型和微观模型3类,并分析其原理和特点。在对现有行人微观仿真软件调研的基础上,提出Legion、STEPS、SimWalk、AnyLogic是适用于正常情况和疏散情况的软件,研究了如何具体运用上述软件实现模型建立,探讨了建筑空间平面创建、数据输入、参数标定、输出数据的分析处理等关键步骤和流程。研究表明,充分利用已有软件可实现快速有效的行人交通仿真建模。     

用微观交通仿真软件实现ITS模拟的比较研究

微观交通仿真是ITS研究和应用中的有力工具，章选择了Paramics，Vissim，Aimsun2和Corsim4种常用的微观交通仿真软件，考察它们对ITS模拟的支持情况，通过分析、比较这些软件实现ITS模拟的技术路线情况，发现Paramics和Aimsun2对ITS模拟支持较强，Corsim支持最弱。     

基于高层体系结构的城市微观交通仿真系统研究

提出了用高层体系结构（High Level Architecture）开发城市微观交通仿真系统，构造了城市微观交通仿真组网联邦模型，实现其初步的分布式仿真。论述了基于粗糙集分类的联邦成员模型，以及联邦的开发过程和联邦FOM／SOM结构。最后对系统进行了初步仿真，并对结果进行了分析和比较，得到了用HLA技术开发城市微观交通仿真系统是一种可行的方法这一结论。     

公交车辆运行微观交通仿真模型研究

介绍了上海交通大学与吉林大学共同开发的微观交通仿真系统MTSS的体系结构;建立了公交网络描述模型、公交车辆产生模型、乘客需求模型、公交站点事件反应模型和公交车辆运行模型;以微观交通仿真系统MTSS为仿真平台构建了公交车辆运行微观仿真模型;对上海市斜土路非港湾式站点与华山路港湾式站点进行了实地数据调查,利用实测数据对建立的公交车辆运行微观交通仿真模型进行了验证,测量值与仿真值之间的误差在10%以内。验证结果表明,建立的公交车辆运行微观交通仿真模型可以较好的描述公交车辆的运行过程以及与其他交通流之间的相互影响关系。     

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.     

微观交通仿真中换道模型的研究综述

与跟车行为相比,换道行为需要考虑的车辆更多,司机的决策过程更加复杂,也更难于描述,目前跟车模型的研究已趋于成熟,而换道模型的研究则相对滞后.针对多数交通仿真系统存在的算法内核封装性和保密性问题,对当前应用较多的几种换道模型进行了综述,介绍了几种模型的构建思想和算法,对这些模型的优缺点进行了评述和展望.期望能对换车道模型研究的深入化和精准化起到一定的参考和借鉴作用.     

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。