文章摘要:摘 要:ITS影响评价是ITS应用中一个关键的组成部分,仿真模型在ITS影响评价中显示了突出的优点。然而大多数已有仿真模型并不适用于ITS影响评价,本研究对目前世界上近百个的重要仿真模型进行了充分的调研,筛选出比较适合进行ITS影响评价的仿真模型,并对其性能进行总体评价。最后,指出了支持ITS影响评价的仿真模型还需要改进的方面。 关键词:智能运输系统影响评价 365JT交通仿真模型  ......
结构(例如满足某种准则的路径选择,更新的路径出行时间等),大多数已有模型缺乏这种能力。而且,很多模型都缺乏支持不同控制策略仿真和分析的目标和数据结构。 支持ITS影响评价的交通仿真模型研究在国际上处于迅速发展中,国内这方面的研究还非常少,而且近年来国际上出现了一些较新的商业化的仿真模型,例如英国的PARAMICS,西班牙的AIMSUN2等。本研究首先对目前世界上已有的近百个重要仿真模型进行充分的调研,根据一套的准则,筛选出比较适合进行ITS实施效果分析的模型。其次,对这些选出的模型的性能进行总体评价。需要说明的是,对世界上已有模型的调研是一件非常困难的事,为此我们参阅了大量的研究报告,Internet网站,以及与模型开发者的讨论等,力求反映国际仿真模型的最新发展,即使这样,也还会有不周之处。 二、交通仿真模型 1.交通仿真模型的分类 依据仿真模型对交通系统描述的细节的程度,仿真模型可以划分为宏观(Macroscopic)、微观(Microscopic)、准微观(Mesoscopic)3种。 宏观仿真模型(Macro-Simulation Models)对系统实体、行为及相互作用的描述非常粗糙。例如,用某种集合方式展现交通流,比如说,交通流量、速度、密度。宏观模型也许根本就不涉及车道变换,它假定交通流已被合理地分配给各车道。 微观仿真模型(Micro-Simulation Models)非常细致地描述系统实体和它们间相互作用。例如,微观水平的车道变换不仅涉及到当前车道中本车对前车的跟车定律,而且涉及到目标车道的假定前车和后跟车的跟车定律,还有精细的驾驶员决策行为模拟,甚至整个车道变换的操纵过程也能被模拟出来。 微观仿真模型特别适合于在计算机上精确再现路网上的实际交通状况。这一特点使得微观工具成为评价ITS影响也许是最合适的工具。微观模型基本上由两大部分组成,一部分是路网几何形状的精确描述,包括信号灯、检测器、可变信息标示等交通设施。另外一部分是每辆车动态交通行为的精确模拟,这种模拟要考虑驾驶员的行为并根据车型加以区分。[Page] 准微观仿真模型(Meso-Simulation Models)也能够在细致地描述大多数系统实体,然而相对于微观模型而言,它对实体运动和相互作用的描述粗糙地多,例如,对每辆车而言,车道变换被描述成建立在相关车道的实体基础上的瞬时决策事件,而非细致的车辆间相互作用。 宏观模型的重要参数是速度、密度和流量。微观模型的重要参数是每辆车的速度和位置。准微观模型则融合了微观模型和宏观模型的某些方面。由于宏观模型应用于ITS影响评价的功能比较有限,而且计算机技术的飞速发展使得在微机上已经能够运行微观(准微观)仿真模型,所以我们在此主要讨论准微观和微观仿真模型。 2.微观(准微观)仿真模型在ITS影响评价中的应用 微观(准微观)仿真模型可以量化ITS带来的效益,特别是先进的出行者信息系统(ATIS)和先进的交通管理系统(ATMS),这些效益可以通过速度和出行时间等指标来计量。用微观(准微观)仿真模型量化其它的效益,如安全,环境的效益还有一定的困难。大致来说,微观(准微观)仿真模型可以仿真的ITS领域有动态交通控制、事故管理方案、实时路径诱导、交叉口自适应信号控制、匝道和干线控制、收费站、车道控制(车道使用标示、ETC、高占有率车道等)等。一些仿真模型还能够进行365JT设计参数的敏感性分析。当然,这并不意味着所有的模型都具有这些功能,不同的模型有不同的特色。表1显示了欧盟的SMARTEST对58个微观(准微观)仿真模型进行研究后,得到模型对ITS功能的支持情况。根据SMARTEST对用户发出的调查,仿真模型在两方面特别有价值,即信号控制(自适应、协调信号、公交优先、匝道控制)和事故与拥挤(车辆探测、事故管理、可变信息标示、动态路径诱导、高速公路流量控制),城市交通控制(UTC)是微观(准微观)仿真的主要应用领域。 3.支持ITS影响评价的模型需满足的条件 如前所述,已有的大多数仿真模型并不适用于ITS的分析,支持ITS影响评价的交通仿真模型需要满足下面的准则: (1)清晰地表现路网的几何形状,包括交通设施,如信号灯、车检器等; (2)清晰地表现驾驶员的行为; (3)清晰地表现车辆间的相互作用,如跟车、车道变换时的相互作用; (4)清晰地表现交通控制策略(定周期、自适应、匝道控制等); (5)能够模拟先进的交通管理策略,如采用VMS提供的路径重定向、速度控制和车道控制等; (6)提供与外部实时应用程序交互的接口; (7)模拟动态车辆诱导,再现被诱导车辆和交通中心的信息交换; (8)能够应用于一般化的路网,包括城市道路和城市间的高速公路; (9)能够细致地仿真路网交通流的状况,例如交通需求的变化,模拟交通设施的功能; (10)清晰地模拟公共交通; (11)提供结果分析的工具; (12)最好能提供图形化的交互界面(GUI)。 三、支持ITS影响评价的具体模型 我们经过详细的调研,发现有若干模型能够满足上面列出绝大部分条件,比较适合于作ITS影响评价。我们将较详细地介绍了五个模型,即PARAMICS、AIMSUN2、INTEGRATION、CORSIM、VISSIM。它们有一些共同特点,例如:(1)在世界各地均已有较广泛的应用,提供良好的技术支持、完备的使用文档和培训;(2)都已经实现了商业化;(3)适用大众化的软件和硬件平台,操作系统可以是Windows 9x/NT/2k,UNIX,硬件平台可以是PC机,SUN工作站等;(4)具有图形化的友上一页 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页
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