翔宇大道交通仿真模型设计
交通仿真已经应用到实际交通工程的研究当中。通过对某些交通现象的仿真，可以从中找到解决交通问题的方法。但是，由于目前仿真软件大多从国外引进，若没有对发展软件进行标定而直接使用，即在没有考虑我国实际交通特点的情况下，得到的结果总与事实存在差距。因而我们需要对交通仿真模型的数据进行标定，从而使获得的仿真结果趋于真实状况。本文以淮安市翔宇大道为例，通过VISSIM软件建立仿真模型，利用实际采集的数据，对仿真模型不断优化，最终达到接近现实的模型。关键词 交通仿真，VISSIM，参数标定，交通流目 录
1 引言 1
1.1 选题目的和研究意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 当前交通仿真方法存在的不足 2
1.4 本文的主要内容 3
2 仿真软件概述 4
3 交通仿真理论 5
3.1 交通软件仿真理论 5
3.2 交通仿真参数标定原则 6
3.3 交通仿真参数标定过程 7
4 实例分析 7
4.1 翔宇大道交通现状 7
4.2 翔宇大道交通调查 9
4.3 翔宇大道交通建模 10
4.4 翔宇大道仿真模型参数标定 13
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
1.1 选题目的和研究意义
随着城市机动车数量的快速增长，交通需求急剧增加，城市交通规划的相对滞后，交通拥挤、交通事故、环境污染等问题日趋严重。为此，使用科学的方法来改善城市交通拥堵状况已刻不容缓。但是，大多数改善道路交通的方案的实施往往需要对交通基础设施进行大范围的改造，但在改造之前，由于缺乏必要的仿真模拟而无法提前对改造后道路交通的改善状况做出科学的评价。这样，交通改善工程就缺乏了一定的科学性。
然而，利用城市微观交通仿真技术可以动态地、逼真地仿真交通流与交通事故等各种交通现象，深入地分析车辆、驾驶员、行人、道路以及交通流的交通特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约等各方面的研究。因此通过利用交通仿真技术来找出交通设计存 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
范围的改造，但在改造之前，由于缺乏必要的仿真模拟而无法提前对改造后道路交通的改善状况做出科学的评价。这样，交通改善工程就缺乏了一定的科学性。
然而，利用城市微观交通仿真技术可以动态地、逼真地仿真交通流与交通事故等各种交通现象，深入地分析车辆、驾驶员、行人、道路以及交通流的交通特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约等各方面的研究。因此通过利用交通仿真技术来找出交通设计存在的问题并提出解决方案已成为一条重要途径。交通仿真技术的优点主要体现在：第一，能够节省大量人力物流进行真实的模拟交通状况，尤其适用于对规划中的道路进行模拟。第二，适用范围比其他交通分析技术广。第三，能够多次重复进行试验，从而合理的选择不同的设计方案。第四，模型能准确、灵活地描述各种道路和交通条件的影响。
然而，由于国外在利计算机对交通经行仿真这方面的应用已步入商业化阶段，而国内目前还处于研究阶段，因此目前国内主流的微观仿真软件绝大部分是从国外引进的，且这些软件的开发基本上都是根据国外交通的特性而设计的，因此在引进国内直接应用时，得到的仿真结果往往与国内的实际交通状况有很大出入，缺乏科学性。国外交通仿真软件主要的研究对象主要是对汽车的仿真，而目前混合交通是我国的交通特点，非机动车辆所占交通比例较高。而这时，就需要对模型的参数根据实际数据加以修正。所以，参数标定是交通仿真模型构建的核心内容。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算机技术的进步而不断发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂交通现象的交通分析方法。交通仿真技术首先出现在美国和英国。早期比较有代表性的交通仿真软件是TRANSYT。随后，西班牙、德国、法国、日本等发达国家也投入到对交通仿真技术的研究当中。这些国家依靠领先的计算机技术，在交通仿真领域也走在了世界的前列。这些国家根据其自身交通特点，开发了一系列具有本土特色的交通仿真模型。这些模型在早期也存在着诸如模型精度不高、仿真范围较窄的问题，但随着研究的深入、计算机水平的提高、商业化水平的提高，交通仿真技术不断的在完善，已经达到了一定的高度。目前，国际上主要的交通仿真软件有德国的VISSIM，西班牙的GETRAM/AIMSUN2，美国的CORSIM、INTEGRATION和MITSIM，英国的PADSIM、PARAMICS等。交通仿真技术的不断突破，使得ITS逐渐成为了交通未来发展的主流。
1.2.2 国内研究现状
改革开放以来，我国交通建设方面取得了举世瞩目的成就。同时，经济水平、公路里程和质量的不断提高，汽车保有量不断上升。与此同时，城市道路交通拥堵状况日益严重。90年代后，国内交通领域逐渐意识到交通仿真研究的重要性，随着交通仿真技术在国内的蓬勃兴起，人民希望通过这项新兴技术解决城市各种交通问题。近几年来，众多专家学者对交通仿真技术进行了理论与实践层面的探索，形成了一大批优秀成果，特别是在交叉口仿真设计方面形成了一套特色理论。同济大学杨东援教授认为可将该课题的研究分为两个阶段，即第一阶段，适应常规交通系统方案评价需求的仿真系统研究和开发。该阶段的研发工作是仿真系统研究的基础，其研究成果也最易实用化。第二阶段，适应智能交通系统（ITS）方案评价需求的仿真系统研究和开发。面向ITS应用是交通仿真技术更高层次的应用。魏明，杨方廷等人在对目前国内外比较典型的仿真软件和模型作了简单的分析之后认为，目前开展交通仿真研究的机构的研究工作都是基于自身特点开展的，没有考虑交通某些具有全国性的特点，从而造成交通仿真研究的重复性，浪费了有限的研究资金；目前已有的仿真软件与模型都是局限于自身所处的交通环境，没有真正与GPS 和GIS 等与信息技术相关的信息系统联系起来进行仿真研究。刘小明和张洪宾等认为建立一个能尽可能反映真实状况的且适合我国国情的交通仿真模型，需要仔细研究我国城市道路交通的具体特划、评价的目的，还要求模型的选择要便于仿真系统能够及时反应道路的动态特点，便于获得各种仿真参数。因此，交通仿真模型的建立和交通仿真系统的开发是交通仿真研究的两个核心内容。
1.3 当前交通仿真方法存在的不足
交通仿真方法存在着许多不足。在技术上，缺少诸如自行车等非机动车以及行人的运行状况；目前各种交通仿真方法存在的不足主要是大部分模型都只是考虑单个路段或交叉口的交通情况，不能很好的反映出整个路网的动态状况；缺少车辆运行对环境的影响；仿真软件缺乏与其他技术如GIS和GPS的联系；对交通仿真的研究没有从全国范围的不同交通以及自然状况考虑，缺乏对特殊复杂交通情况的考虑。而考虑到交通特性时，国内存在的交通流问题基本都是混合交通，主要是人流和非机动车流在道路上的存在，导致道路使用产生了供需矛盾，这与目前我国还处在发展中的经济现状以及人口基数大、道路交通规划落后等因素密不可分。这就与国外的交通特性有了本质上的区别。
1 引言 1
1.1 选题目的和研究意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 当前交通仿真方法存在的不足 2
1.4 本文的主要内容 3
2 仿真软件概述 4
3 交通仿真理论 5
3.1 交通软件仿真理论 5
3.2 交通仿真参数标定原则 6
3.3 交通仿真参数标定过程 7
4 实例分析 7
4.1 翔宇大道交通现状 7
4.2 翔宇大道交通调查 9
4.3 翔宇大道交通建模 10
4.4 翔宇大道仿真模型参数标定 13
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
1.1 选题目的和研究意义
随着城市机动车数量的快速增长，交通需求急剧增加，城市交通规划的相对滞后，交通拥挤、交通事故、环境污染等问题日趋严重。为此，使用科学的方法来改善城市交通拥堵状况已刻不容缓。但是，大多数改善道路交通的方案的实施往往需要对交通基础设施进行大范围的改造，但在改造之前，由于缺乏必要的仿真模拟而无法提前对改造后道路交通的改善状况做出科学的评价。这样，交通改善工程就缺乏了一定的科学性。
然而，利用城市微观交通仿真技术可以动态地、逼真地仿真交通流与交通事故等各种交通现象，深入地分析车辆、驾驶员、行人、道路以及交通流的交通特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约等各方面的研究。因此通过利用交通仿真技术来找出交通设计存 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
范围的改造，但在改造之前，由于缺乏必要的仿真模拟而无法提前对改造后道路交通的改善状况做出科学的评价。这样，交通改善工程就缺乏了一定的科学性。
然而，利用城市微观交通仿真技术可以动态地、逼真地仿真交通流与交通事故等各种交通现象，深入地分析车辆、驾驶员、行人、道路以及交通流的交通特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约等各方面的研究。因此通过利用交通仿真技术来找出交通设计存在的问题并提出解决方案已成为一条重要途径。交通仿真技术的优点主要体现在：第一，能够节省大量人力物流进行真实的模拟交通状况，尤其适用于对规划中的道路进行模拟。第二，适用范围比其他交通分析技术广。第三，能够多次重复进行试验，从而合理的选择不同的设计方案。第四，模型能准确、灵活地描述各种道路和交通条件的影响。
然而，由于国外在利计算机对交通经行仿真这方面的应用已步入商业化阶段，而国内目前还处于研究阶段，因此目前国内主流的微观仿真软件绝大部分是从国外引进的，且这些软件的开发基本上都是根据国外交通的特性而设计的，因此在引进国内直接应用时，得到的仿真结果往往与国内的实际交通状况有很大出入，缺乏科学性。国外交通仿真软件主要的研究对象主要是对汽车的仿真，而目前混合交通是我国的交通特点，非机动车辆所占交通比例较高。而这时，就需要对模型的参数根据实际数据加以修正。所以，参数标定是交通仿真模型构建的核心内容。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算机技术的进步而不断发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂交通现象的交通分析方法。交通仿真技术首先出现在美国和英国。早期比较有代表性的交通仿真软件是TRANSYT。随后，西班牙、德国、法国、日本等发达国家也投入到对交通仿真技术的研究当中。这些国家依靠领先的计算机技术，在交通仿真领域也走在了世界的前列。这些国家根据其自身交通特点，开发了一系列具有本土特色的交通仿真模型。这些模型在早期也存在着诸如模型精度不高、仿真范围较窄的问题，但随着研究的深入、计算机水平的提高、商业化水平的提高，交通仿真技术不断的在完善，已经达到了一定的高度。目前，国际上主要的交通仿真软件有德国的VISSIM，西班牙的GETRAM/AIMSUN2，美国的CORSIM、INTEGRATION和MITSIM，英国的PADSIM、PARAMICS等。交通仿真技术的不断突破，使得ITS逐渐成为了交通未来发展的主流。
1.2.2 国内研究现状
改革开放以来，我国交通建设方面取得了举世瞩目的成就。同时，经济水平、公路里程和质量的不断提高，汽车保有量不断上升。与此同时，城市道路交通拥堵状况日益严重。90年代后，国内交通领域逐渐意识到交通仿真研究的重要性，随着交通仿真技术在国内的蓬勃兴起，人民希望通过这项新兴技术解决城市各种交通问题。近几年来，众多专家学者对交通仿真技术进行了理论与实践层面的探索，形成了一大批优秀成果，特别是在交叉口仿真设计方面形成了一套特色理论。同济大学杨东援教授认为可将该课题的研究分为两个阶段，即第一阶段，适应常规交通系统方案评价需求的仿真系统研究和开发。该阶段的研发工作是仿真系统研究的基础，其研究成果也最易实用化。第二阶段，适应智能交通系统（ITS）方案评价需求的仿真系统研究和开发。面向ITS应用是交通仿真技术更高层次的应用。魏明，杨方廷等人在对目前国内外比较典型的仿真软件和模型作了简单的分析之后认为，目前开展交通仿真研究的机构的研究工作都是基于自身特点开展的，没有考虑交通某些具有全国性的特点，从而造成交通仿真研究的重复性，浪费了有限的研究资金；目前已有的仿真软件与模型都是局限于自身所处的交通环境，没有真正与GPS 和GIS 等与信息技术相关的信息系统联系起来进行仿真研究。刘小明和张洪宾等认为建立一个能尽可能反映真实状况的且适合我国国情的交通仿真模型，需要仔细研究我国城市道路交通的具体特划、评价的目的，还要求模型的选择要便于仿真系统能够及时反应道路的动态特点，便于获得各种仿真参数。因此，交通仿真模型的建立和交通仿真系统的开发是交通仿真研究的两个核心内容。
1.3 当前交通仿真方法存在的不足
交通仿真方法存在着许多不足。在技术上，缺少诸如自行车等非机动车以及行人的运行状况；目前各种交通仿真方法存在的不足主要是大部分模型都只是考虑单个路段或交叉口的交通情况，不能很好的反映出整个路网的动态状况；缺少车辆运行对环境的影响；仿真软件缺乏与其他技术如GIS和GPS的联系；对交通仿真的研究没有从全国范围的不同交通以及自然状况考虑，缺乏对特殊复杂交通情况的考虑。而考虑到交通特性时，国内存在的交通流问题基本都是混合交通，主要是人流和非机动车流在道路上的存在，导致道路使用产生了供需矛盾，这与目前我国还处在发展中的经济现状以及人口基数大、道路交通规划落后等因素密不可分。这就与国外的交通特性有了本质上的区别。
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