交通仿真技术国内外详情分析及发展概述
交通仿真技术
4.交通仿真软件介绍
1. 宏观交通仿真软件 2. 中观交通仿真软件 3. 微观交通系统仿真软件 4. 其他交通系统仿真软件
4.1宏观交通仿真软件
编号Байду номын сангаас
软件名称
开发者
1 AUTOS
乔治亚工学研究院,美国
2 CORFLO
联邦公路局,美国
3 METANET/METACOR 慕尼黑工业学院,德国
4 NETFLO1/NETFLO2 联邦公路局,美国
5 PASSER-Ⅱ/PASSER-Ⅳ 得克萨斯交通运输学院,美国
6 TRANSYT-7F
联邦公路局,美国
7 TRANSYT/10
明尼苏达职业协会,美国
8 TEXAS
得克萨斯大学,美国
9 TRIPS
MAV公司,英国
10 TransCAD
Caliper公司,美国
11 EMME/2
INRO咨询公司,加拿大
12 SATURN
利兹大学交通学院,英国
适用 快速路 综合 快速路 信号 信号 信号 信号 信号 交通规划 交通规划 交通规划 路网
4.2 中观交通仿真软件
1.1交通仿真技术的主要用途
交通系统是一个由人、车、路、环境组成的复杂系 统。研究交通问题的一般方法有三种:
1. 经验实测法:需要大量调查数据,结论可移植性差 2. 理论分析法:通常需要假设条件,实际应用性差 3. 计算机仿真方法:具有上述两者优点。
交通仿真主要应用领域
1. 交通工程理论研究 2. 道路几何设计方案评价分析 3. 交通管理系统设计方案评价分析 4. 道路交通安全分析 5. 交通新技术和新设想的测试 6. 智能交通系统中的应用
交通仿真基础知识
交通仿真算法及实现
01
微观交通仿真算法
02
宏观交通仿真算法
关注个体车辆的行为和交互,如跟驰 模型、换道模型等,常用的仿真软件 有VISSIM、PARAMICS等。
关注交通流的整体特性和演化规律, 如流体动力学模型、元胞自动机模型 等,常用的仿真软件有MATSim、 Aimsun等。
03
中观交通仿真算法
交通管理与控制
通过交通仿真技术分析不同交通管理 策略和控制方法对交通流的影响,为 交通管理决策提供支持。
交通安全分析
利用交通仿真技术分析交通事故发生 的原因和规律,为交通安全改善提供 依据。
国内外研究现状及趋势
国内研究现状
国内交通仿真研究起步较晚,但发展迅速,目前已经形成了一批具有自主知识产权的交通仿真软件和系统。
国外研究现状
国外交通仿真技术起步较早,已经形成了较为完善的理论体系和应用体系,涌现出了一批优秀的交通仿真软 件和系统。
发展趋势
未来交通仿真技术将更加注重实时性、动态性和交互性,实现更加精细化的交通仿真和分析;同时,交通仿 真技术将与大数据、人工智能等新技术进行融合,推动交通仿真技术的创新和发展。
02 交通系统建模与仿真方法
数据采集、处理和分析方法
数据采集方法
通过仿真软件输出、传感器采集等方式获取实验 数据。
数据处理方法
对原始数据进行清洗、去噪、归一化等处理,以 便进行后续分析。
数据分析方法
运用统计学、机器学习等方法对处理后的数据进 行深入分析,挖掘数据中的有用信息。
实验结果可视化展示技巧
选择合适的图表类型
根据数据类型和分析目的选择合适的图表类 型,如折线图、柱状图、散点图等。
交通系统建模方法
中观交通仿真
中观交通仿真第一篇:中观交通仿真1.国内外研究现状交通仿真具有直观、准确、灵活的特点,是描述复杂道路交通现象的一个有效手段。
中观交通仿真是一种能够兼顾宏观交通仿真与微观交通仿真优点来描述交通流动态运行的仿真技术,在交通领域有着其独特的优势。
目前,中观交通仿真研究已成为国际上交通工程界的研究热点之一。
1.1国外研究概况在交通仿真技术、交通信息的分析、处理并应用到交通控制与决策方面在国外业已开展了大量的研究。
在交通仿真方面,起初研究的是宏观仿真模型,但模型的灵活性和描述能力较为有限。
该类交通仿真系统主要以优化城市道路的信号设计为应用目的,最具有代表性的当数英国道路与交通研究所(TRRL)的D.L.罗伯逊于1967年开发的道路交通流仿真软件TRANSYT,它主要用于确定定时交通信号参数的最优值;Gerlough在1963年建立的用于道路网络信号配置的TRANS模型;美国联邦公路局(FHWA)1956-1966年研制的SIGOP仿真系统。
近年来微观仿真模型得到了充分的发展。
它是以单个车辆为研究对象,通过一些相对简单但真实的仿真模型来模拟车辆在不同道路和交通条件下的路网上运行,并以动态图像的形式显示出来,在描述和评价路网交通流状况方面具有传统数学模型所无法比拟的优越性。
其中具有代表性的是CORSIM,VISSIM和麻省理工大学开发的MITSIM 系统。
CORSIM是由美国联邦公路局(FHWA)开发的、综合了两个微观仿真模型(用于城市的NETSIM和用于高速公路的FRESM),能够仿真城市道路和高速公路的交通流。
CORSIM的目标是交通管理系统的开发和评价。
VISSIM是德国PTV公司的产品,它是一个离散的、随机的、以10S-1 S为时间步长的微观模型。
车辆的纵向运动采用了基于规则的算法。
不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。
VISSIM提供了图形化的界面,用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动,运用动态交通分配进行路径选择。
交通仿真的发展进程与研究现状
Vbl.18 No.lMar. 2021第18卷第1期2021年03月河北交通教育Hebei Traffic Education文章编号:JiLl 100161( 2021 )01-0033-05交通仿真的发展进程与研究现状潘福元(新疆农业大学乌鲁木齐830002)摘 要 对研究交通仿真的价值和目的进行了阐释,通过对各交通仿真的总结对其进行 了分类,介绍了仿真技术在交通运输工程中的运用,阐述了国内外交通仿真发展的重要 节点与现阶段的研究成果,对其中的一些典型软件和模型作了介绍,并指出了交通仿真 未来的发展趋势。
关键词交通仿真仿真系统研究现状中图分类号U495文献标识码 ADevelopment and Current Research Status of Traffic SimulationPan Fuyuan(Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830002)Abstract: This paper explains the value and purpose of t raffic simulation, classifies traffic sim ulations by summarizing, and introduces the application of simulation technology in traffic eng ineering. It also expounds important nodes of traffic simulation development at home and abroad and research results at present stage. Meanwhile, some typical software and models are introduced,and the future trend of traffic simulation development is presented as well.Key words: traffic simulation; simulation system; current research status1交通仿真的研究意义在经济社会发展的同时,对交通系统造成影响的相关因素也越来越多,而我们一宜致力于寻找 最优解,以此解决各种交通问题。
交通仿真研究现状分析
利兹大学交通研究所
M ICROSIM (德国 )
科隆大学并行计算中心
TRAN SIM S(美国 )
罗阿拉莫斯国家实验室
M IC STRAN (日本 )
国家警察科学研究所
TH OR EAU (美国 )
M ITR E 公司
M ITSIM (美国 )
麻省理工学院
TRAF - NBTSIM (美国 )
联邦公路局
具体来说, 交通仿真技术是研究运用 现代计算 机技术建 立一个能够代替现实 的交通系统的计算机模型的过 程 [ 4], 该 模型能再现实际交通系统的特 性、分析交 通系统在 各种设定 条件下的可能行为, 通 过模型 仿真 试验的 结果, 以寻求 现实 交通问题的最优解、评 价运输 设施 各类设 计方 案的 效果 [ 1] 。 同时, 它还可以为各种交通产品的设计开 发和性能 优化提供 直接的技术支持, 为说服交通管理决策层 采纳新的 交通理念 提供帮 [ 3] 。
仿真技术的发展现状与未来趋势分析
仿真技术的发展现状与未来趋势分析近年来,随着计算机技术的飞速发展,仿真技术逐渐走进人们的生活,并在不同领域展现出广阔的应用前景。
仿真技术通过模拟真实环境中的物理过程,使得人们可以在虚拟的世界中进行各种实验,从而提高决策的准确性和效率。
本文将分析仿真技术的发展现状,并展望其未来的趋势。
首先,我们来看仿真技术在军事领域的应用。
军事仿真是指模拟战争和军事行动的过程,以培训军事人员、制定战略和战术决策为目的。
目前,军事仿真已经成为国防相关部门训练和研发的重要手段。
通过虚拟仿真,军事人员可以在安全的环境中接受训练,提高作战能力。
未来,随着虚拟现实技术的不断发展,军事仿真将更加形象生动,让军事人员感受到更真实的战场环境,在虚拟场景中进行战术演练,使得他们可以更好地应对各种战争情况。
除了军事领域,仿真技术在医疗领域也有着广泛的应用。
虚拟现实技术使得医生可以进行手术前的模拟操作,在虚拟环境中排除各种可能出现的问题,并提前制定完善的手术方案。
同时,虚拟仿真技术也可以用于医生和护士的培训,通过模拟真实病例的情况,使他们能够更好地掌握处理紧急情况的能力。
未来,在虚拟现实技术和人工智能的共同发展下,医疗仿真将更加高度逼真,有望成为医生培训和手术规划的重要工具。
仿真技术在航空航天领域也发挥着重要的作用。
通过航空航天仿真,研发人员可以模拟飞行器在不同条件下的飞行状态,从而提前发现和解决潜在的问题。
此外,虚拟仿真也可以用于飞行员的训练和考核,使得他们在接触真实飞行器之前就能够掌握各项操作技能。
随着航空航天领域的不断发展,仿真技术将发挥更大的作用。
例如,人们对于火星探测任务的模拟,可以通过仿真技术来模拟真实的火星表面环境,为后续的探测任务提供重要信息。
此外,仿真技术在制造业、城市规划、交通运输等领域也有广泛的应用。
在制造业中,仿真可以模拟产品的生产过程,优化生产线布局,提高生产效率。
在城市规划中,仿真可以模拟城市的发展趋势,帮助规划者制定更科学的城市规划方案。
交通仿真技术
交通仿真技术篇一:国内交通仿真技术的探索国内交通仿真技术的探索摘要:仿真技术是以多种学科和理论为基础,以计算机及相应的软件为工具,通过虚拟实验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。
目前,仿真技术被广泛应用于科学技术领域。
基于我国目前城市轨道交通发展的需求分析及列车超速防护ATP 系统结构分析,提出ATP 仿真系统的开发目标与指导原则,以及ATP 仿真系统的结构与功能。
关键词:交通;仿真技术;城市轨道交通随着计算机科学技术的高速发展,系统仿真技术和计算机技术紧密的融合在一起。
目前,有的高校采用多媒体技术和虚拟现实技术进行系统仿真的教学。
仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的技术。
它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用的优点,是利用模型对系统进行研究的一门多学科综合性技术。
现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相联。
控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用,而计算机技术则为仿真提供了强有力的手段和工具。
因此,计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。
1仿真学科的理论体系1.1相似理论相似理论是研究事物之间相似规律及其应用的科学,是仿真科学的基本理论。
其基本内容包括相似定义、相似定理、相似类型和相似方法。
1.2模型论模型论是以各应用领域内的科学理论为基础,建立符合仿真应用要求的、通用的、各领域专用的各种模型的理论和方法。
1.3仿真系统理论研究和论述构建符合应用需求的仿真系统理论和技术。
包括仿真系统的体系结构和构成,仿真系统的设计及其公共关键技术,仿真系统的研制和运用仿真系统的规范、标准等。
1.4仿真方法论结合各应用领域的不同要求,研究仿真基本思想和方法,包括定量仿真方法和理论、面向对象仿真方法、智能仿真方法等。
篇二:仿真技术在交通运输领域的应用仿真技术在城市道路交通流上的应用专业:交通运输091姓名:张宇楠学号: 091202226仿真技术在城市道路交通流上的应用摘要:道路交通系统仿真是应用系统仿真技术研究交通行为,对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述的技术。
交通仿真的发展及研究现状
五、结论
综上所述,智能交通系统在提高交通运行效率、减少交通拥堵和事故等方面 具有重要作用。随着技术的不断进步和市场需求的提高,智能交通系统将得到越 来越广泛的应用和发展。然而,如何解决智能交通系统在技术、市场和政策等方 面的挑战,将是未来需要和研究的重要问题。
随着城市化进程的加速和交通设施的日益发展,交通拥堵和交通事故成为了 严重影响城市生活质量的突出问题。为了有效解决这些问题,许多城市开始采用 交通仿真技术来模拟交通流和交通事故,以便更好地理解和解决交通问题。本次 演示将重点探讨VISSIM交通仿真的适用性。
三、智能交通的应用场景
1、公交车:智能公交系统通过GPS定位、物联网技术等技术手段,可以实时 监控公交车的位置和到站时间,为乘客提供准确的信息服务。同时,智能公交系 统还能够优化公交车的排班计划,提高运力和效率。
2、地铁:智能地铁系统通过自动化控制、智能化调度等技术手段,可以实 现地铁列车的自动控制和调度。此外,智能地铁系统还可以实时监控地铁轨道和 车辆的运行状态,确保地铁运行的安全和稳定。
2、智能化:通过高级算法和数据分析,智能交通系统能够自动调整交通信 号灯、发布路况信息、为驾驶者提供导航等服务。
3、综合性:智能交通系统涵盖了公交、地铁、出租车等各类交通工具,能 够实现多种交通方式的协同运行。
4、环保性:智能交通系统通过优化交通信号灯控制、智能排班等措施,可 以有效降低车辆尾气排放,对环境保护具有积极作用。
Hale Waihona Puke 2、交通运输规划:交通仿真技术可以用来进行交通运输规划的评估和优化, 例如公交线路规划、地铁建设方案等。通过仿真技术,可以模拟不同方案下的交 通运输情况,为规划者提供更加全面、准确的信息和依据。
3、交通安全:交通仿真技术可以用来进行交通安全教育和驾驶技能培训, 提高驾驶人员的安全意识和技能水平。例如,通过构建沉浸式仿真系统,可以让 驾驶人员在实际操作中学习正确的驾驶技能和应对突发情况的方法,提高驾驶人 员的安全性和自信心。
交通仿真论文
目录1 交通仿真 (2)1.1 国内外交通仿真研究概况 (2)1.1.1 国外研究概况 (2)1.1.2 国内研究现状 (3)1.2 道路交通仿真研究的意义 (3)2 研究思路 (6)2.1 考虑道路交通仿真的研究阶段 (6)2.2 考虑微观交通仿真模型的基本模块 (6)2.2.1 交通网络模块 (6)2.2.2 交通需求模块 (7)2.2.3 车辆行驶模块 (7)2.2.4 交通控制管理方案生成模块 (7)2.2.5 仿真输出模块 (7)2.3 常用微观交通仿真软件简介 (8)2.4 利用微观仿真软件进行交通分析的一般流程 (9)2.4.1 对象界定 (9)2.4.2 选用合适的仿真工具 (9)2.4.3 数据收集 (9)2.4.4 数据输入 (9)2.4.5 模型的校核和标定 (9)2.4.6 仿真输出分析 (9)2.4.7 不同方案的比较分析 (9)3 基于VC++微观城市交通仿真系统的研究与实现 (10)4 VISSIM软件介绍 (11)4.1 系统的模块构成 (11)4.2 系统的功能 (13)4.3 VISSIM的应用领域 (14)4.4 VISSIM的实践应用 (15)4.5 VISSIM关于微观交通仿真的运用 (15)5 结语 (23)致谢 (24)1 交通仿真交通仿真是20世纪60年代以来,随着计算技术的进步而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。
交通仿真是计算机仿真技术在交通工程领域的一个重要应用,交通仿真是复现交通流时间空间变化的技术,交通仿真模型的建立以及交通仿真实验系统的开发是交通仿真研究的两个核心内容。
根据交通仿真模型对交通系统描述的细节程度的不同,交通仿真可分为宏观仿真,中观仿真和微观仿真。
(1)微观交通仿真模型其对交通系统的要素及行为的细节描述程度最高,例如,微观交通仿真模型对交通流的描述是以单个车辆为基本单元的,车辆在道路上的跟车、超车及车道变换行为等微观行为都能得到较真实的反映。
交通系统计算机仿真研究综述
1 计 算机 仿 真 、 系统仿 真及 交通 仿真概 念 1 1 计 算机仿 真 .
复 杂交通 现象 的交 通分 析方法 。交通仿 真是 计算 机
仿真技术在交通工程领域的一个重要应用。交通仿
真 是复 现交 通流 时间空 间变化 的技术 。
仿真技术发展之初, 由于相关技术条件的限制, 人 们 多采用 实物仿真 的手段 , 如通过对不 同形状 飞机 例
一
13 交通仿真 .
2 1 国外 交通仿 真的发展 . 目前 国外 在交通 仿真研 究 方面 已经进行 了有 效 的 比较 成熟 的工 作 , 开发 了众 多 的交 通仿真 软 件 , 并
交通仿 真 是 2 0世 纪 6 0年 代 以来 , 着 计算 技 随 术 的进 步 而发展 起来 的采 用计 算机数 字模 型来 反 映
维普资讯
第 4期
侯志辉等 : 交通系统计算机仿真研究综述
2. 1 5. C0RSI M
・8 l7・
其中一些软件 已经实现了产 品化 和商业化 。从 2 O 世纪 6 0年代开始出现交通仿真以来 , 综观其整个发 展过程 , 大致经历 6 o年代 、O一 O年代、0年代末 7 8 8 以来 3个较为明显的阶段。
模型 的风洞 实验分 析来改进 飞 机设计 。近年 来 , 随着 相关技术 的发展 , 其是计 算机 软、 尤 硬件 技术 的突破 , 仿 真技术 已经 由实物仿真发展 到数字仿 真。 由于数字 化主要通过计算机来实现 , 因而也称计算机仿真。
根据交通仿真模型对交通系统描述的细节程度 的不 同 , 交通仿 真可 分为宏 观仿 真 、 中观仿真 和微 观 仿真。 () 1 微观交通仿真模型 其对 交 通系统 的要 素及行 为 的细节描 述程度 最
微观交通仿真综述
微观交通仿真综述随着城市化进程的加快,交通系统的发展也日益受到关注。
传统的交通管理方法已经无法应对日益复杂和庞大的交通流量,交通仿真成为了研究交通系统的重要手段之一。
交通仿真是通过计算机模拟和仿真技术对交通系统进行建模和分析,以预测和优化交通流动情况,提供决策支持和政策制定的依据。
本文对微观交通仿真相关研究进行了综述,包括定义、发展历程、模型分类、应用领域和发展趋势等方面的内容。
一、定义和发展历程微观交通仿真是对交通系统中的个体行为进行建模和仿真的过程。
它通过模拟交通参与者(车辆、行人和自行车)的行为,分析他们的交通行为和交互作用,从而揭示交通系统的运行规律和性能。
微观交通仿真可以对交通系统进行精确的建模,考虑到每个个体的行为,以及与其他交通参与者和交通设施的交互作用。
微观交通仿真的发展历程可以追溯到20世纪60年代和70年代。
当时,人们开始将交通系统建模为排队论模型,通过数学公式对交通流进行建模。
这种方法只能提供整体的交通性能指标,对个体行为和交通流峰值的分析不够准确。
人们开始关注对交通流进行个体建模的方法,从而产生了微观交通仿真的概念。
二、模型分类微观交通仿真模型可以根据不同的目标和应用进行分类。
根据仿真对象的不同,可以将微观交通仿真模型分为车辆模型、行人模型和混合模型。
车辆模型主要用于仿真交通流,通过对车辆的速度、加速度、车头间距等进行建模,来研究交通流的流动性和拥堵情况。
行人模型主要用于仿真行人的行为,通过对行人的运动规律、目标选择和路线选择进行建模,来研究行人的行为和行动规律。
混合模型将车辆模型和行人模型进行结合,用于仿真车辆和行人的交互行为,以及交通系统的整体运行情况。
微观交通仿真模型还可以根据仿真方法的不同进行分类。
常见的仿真方法包括离散事件仿真、连续仿真和混合仿真。
离散事件仿真是将交通系统表示为一个事件流,每个事件描述系统中一个离散的动作,例如车辆的移动、停车和加速。
连续仿真是将交通系统表示为一组微分方程,通过对车辆和行人的位置、速度等进行连续建模和求解。
交通仿真技术国内外详情分析及发展概述
交通仿真技术国内外详情分析及发展概述1、国外的发展概况交通仿真技术发展较快,发展较早的国家是美国,世界其他国家的仿真软件全部都是在美国的交通仿真技术的基础上进行的发展的。
美国在1967年有计算机专业的专家组织建立了美国的计算机仿真学会(SocietyforComputerSimulation),仿真学会的建立极大的推动了美国在交通仿真研究的发展。
在美国成立了仿真学会之后,世界上许多国家慢慢地开始了对交通仿真的研究,与此同时,也陆陆续续开发设计了许多不太成熟的交通仿真软件,到现在为止,有很多开发设计的仿真软件发展已经较为成熟,许多都已经基本实现了仿真软件的商业化。
从整个交通仿真软件的发展历程来看,交通仿真软件经历了初步阶段、飞速发展阶段和商业化阶段。
1.1交通仿真软件发展初步阶段初步阶段交通仿真发展的主要目标还是实现交通信号的合理设计,这个阶段,设计模型主要还是运用的宏观设计模型,这种模型具备一定的局限性,他的机动性以及表述性不够理想,通过这种模型的到的结论自然也就不具备真正意义上的真实性。
虽说这个阶段的仿真系统有一定的局限性,但也可以进行一些简单的模拟,如车辆的跟驰行为、超车变换车道、车流的速度密度流量模拟等。
初步阶段出克可以对车辆速度、延误、里程、排队等常规性指标外进行模拟仿真之外,对于车辆的燃料消耗、废气废物的排放也可以进行模拟计算,对于道路几何条件、交通标志标线以及交通设施的描述也有很强的机动性。
初步阶段交通仿真模型的领头羊以罗伯逊在开发设计的仿真软件TRANSYT实至名归,这款软件主要定位还是一款宏观软件,它的最大特点是可以较为合理的计算出交叉口配时的最佳信号周期;在1963年由Ger-lough仿真专家开发设计出的适合用于道路面控信号配置的仿真软件TRANS可以与TRANSYT媲美。
此外,美国政府部门开发设计的美国SICOP 仿真系统也是这一时期具备代表性的交通仿真软件。
在交通仿真初步阶段交通仿真模型的发展主要还是收到了当时计算机技术的滞后的影响导致发展比较缓慢,由于计算机技术的的限制,交通仿真模型处理数据问题的准确性以及仿真效果的可视性都不高。
国内外交通仿真技术的研究现状
国内外交通仿真技术的研究现状仿真,顾名思义是指对真实事物的模仿,也称为“模拟”,它是指为了求解问题而人为地模拟真实系统的部分或整个运行过程。
由于科学研究与实践的对象是兼有方法论与工具意义的系统仿真问题,因此,我们讲的仿真一般也就是指系统仿真。
雷诺(T.H.Nayfor)在其专著中定义:仿真是在数字计算机上进行实验的数学化技术,它包括数字与逻辑模型的某些模式,这些模型描述某一事件或系统(或者它们的某些部分)在若干周期内的特征。
国内学者认为:系统仿真就是在计算机或实体上建立系统的有效模型(数字的、物理的、数字一物理效应混合的模型),并在模型上进行系统试验。
目前人们普遍接受的观点是:系统仿真是以相似原理、控制理论、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础,以计算机和各种专用物理效应设备为工具,利用系统模型对真实的或设想的系统进行动态研究的一门多学科综合技术。
系统仿真是20世纪50年代逐步形成并迅速发展起来的新兴学科。
最早的通用仿真器是由美国IBM公司研制的,1%7年更名为通用仿真系统,并增加了许多功能,直至后来发展成应用最广的一种离散系统仿真语言。
时至今日,仿真技术发展方兴未艾。
我国自20世纪50年代就开展了仿真技术研究,并得到了迅速发展。
60年代末,在开展连续系统仿真的同时,已开始对离散事件系统(如交通管理、企业管理)进行仿真研究。
70一80年代,在训练仿真器方面获得飞速发展,自行研制的飞行仿真器、舰艇仿真器、火电机组培训仿真系统、化工过程培训仿真系统、汽车模拟驾驶仿真器相继研制成功并投入使用,在行业操作人员培训中发挥了很大的作用。
1989年中国系统仿真学会正式立,标志着仿真学在中国的发展进入了一个崭新的阶段。
90年代,我国开始对分布交互式仿真、虚拟现实仿真等先进仿真技术及其应用进行研究,开展了较大规模的复杂系统仿真[‘2一。
系统仿真近些年来发展十分迅速,它综合集成了计算机、网络、图形图像、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高科技领域的知识。
交通仿真技术
交通仿真技术摘要:运用现代计算机技术反映复杂交通现象的交通分析技术和方法。
的模拟技术,利用计算机对交通系统的结构、 维过程和行为特征进行模仿。
分析交通系统在各种设定条件下的可能行为, 问题最优解的一种手段,也是评价运输设施各类运用设计方案效果的有效方法。
交通仿真的发展和现状一、国外交通仿真的发展 第一阶段:20世纪60年代这一时期的交通仿真系统主要以优化城市道路的信号设计为应用目的, 真模型被广泛使用,但模型的灵活性和描述能力都较为有限, 以仿真结果的表达也就不够理想。
在这个阶段,最具代表性的模型有:英国道路与交通研究所(TRRL )的D.L.罗伯逊于1967年开发的道路交通流仿真软件 TRANSYT 。
它主要用于确定定时交通信号参数的最优值;Gerlough 在1963年建立的用于道路网络信号配置的TRANS 模型;美国联邦公路局(FHWA )1956-1966年研制的SIG0P 仿真系统。
第二阶段:二十世纪 70至80年代随着20世纪80年代末和90年代初国外工TS 研究的日益热门,世界各国都展开了以 ITS 为应用背景的交通仿真软件的研究,交通仿真研究达到前所未有的高,出现了一大批评 价和分析ITS 系统效益的仿真软件系统。
这阶段由于计算机的迅速发展,计算机仿真模型的精度也得到了提高,功能也更加多样化了。
同时,微观交通仿真模型也得到了较大的发展。
这期间的典型代表软件有:模型 功能开发 时间开发者 TRAF-NETSIM^雌单个钿运动,二十 类国联邦公 型应用时P1扫描法的 网给微观交通仿真 模型 七十 年代路局 UTCS-1模型 描述个别车辆运动1971E. Bu LieferDimHSTRAN 模型研究左右转车辆写 横穿道路的步行者 之间的和互影响1974日本科学誓 察研究所 SATURN 宏观模 型 用于平面交叉口交 通信号控制1976英国利兹人 学开发第三阶段:二十世纪 80年代末以来随着计算机技术的迅速发展,软件开发技术的进步,20世纪80年代末以来,ITS 成为再现交通流时空变化 功能、行为以及参与具体的控制者一一人的思 以寻求现实交通 因而宏观交通仿加上当时计算机性能较低, 所了国外研究的热点,世界各国都展开了以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究与开发,从而出现了一大批评价和分析ITS系统效益的仿真软件。
城市规划中的交通仿真技术
城市规划中的交通仿真技术随着城市化进程的不断推进,城市交通压力也越来越大。
在城市规划中,交通仿真技术成为了一种重要的手段。
通过交通仿真技术,可以对城市交通运行情况进行模拟分析和预测,为城市规划决策提供科学依据。
一、交通仿真技术的概念和应用交通仿真技术是指以计算机为工具,对城市交通运行情况进行模拟和仿真分析的一种技术。
交通仿真技术的应用范围很广,包括交通规划、交通管理、交通设施优化、交通安全评估等方面。
在城市规划中,交通仿真技术可以帮助规划师们快速模拟不同规划方案下的交通状况,从而为决策提供科学依据。
例如,通过仿真可以分析不同交通组织方式下的路段拥堵情况,进而确定最佳交通组织方案。
在交通管理方面,交通仿真技术可以帮助拥堵路段的交通管理人员优化信号配时、限行措施等,从而缓解交通拥堵。
在交通设施优化方面,交通仿真技术可以帮助规划师分析不同道路网方案下的交通情况,从而确定最佳道路布局方案。
在交通安全评估方面,交通仿真技术可以帮助规划师分析不同道路设计方案下的交通安全情况,从而确保道路设计的安全性。
总之,交通仿真技术在城市规划中具有重要的应用价值,可以帮助规划师们更好地理解城市交通状况,从而制定出更加科学的规划方案。
二、交通仿真技术的特点和优势交通仿真技术的特点主要包括可重现性、可变化性、多样性和灵活性。
首先,交通仿真技术的可重现性指的是可以对交通状况进行多次仿真,从而获得不同情况下的交通状况数据,帮助规划师更好地了解交通状况。
其次,交通仿真技术的可变化性指的是可以根据不同的参数设置,模拟出不同的交通情况。
例如可以设置路网布局、车辆类型、路段长度等参数,从而获得不同的交通情况数据。
第三,交通仿真技术的多样性指的是可以模拟出不同的交通手段、不同的行驶模式、不同的拥堵情况等多种交通状况。
最后,交通仿真技术的灵活性指的是可以根据需要进行实时仿真或离线仿真,从而满足不同应用场景的需求。
交通仿真技术在城市规划中的优势主要包括灵活性、准确性和高效性。
交通工程国内外研究现状评价
交通工程国内外研究现状评价
交通工程是一个涉及交通规划、设计、建设、管理和运营等多个方面的综合性学科,其研究范围包括道路、桥梁、隧道、交通信号、交通安全、公共交通、城市交通拥挤等。
在国内外,交通工程研究的发展水平和研究领域都有一定的差异。
在国内,随着城市化和交通网络的不断完善,交通工程研究逐渐成为重要的学科领域。
研究方向主要包括城市交通规划、公共交通、交通安全、智能交通等。
近年来,国内交通工程领域的研究取得了很大的进展,特别是在城市轨道交通、交通信息处理、交通仿真等方面取得了一定的研究成果。
在国外,交通工程研究的领域更为广泛,研究方向涉及的内容更加细化。
欧洲、北美洲和东亚地区是交通工程研究相对发达的地区。
研究领域主要包括机动车、公共交通、人行道、自行车等交通工具的设计和管理,以及交通规划、交通安全、交通模拟等方面的研究。
在交通工程研究中,环境保护、节能减排、可持续发展等方面也受到了广泛关注。
总体来说,在国内外,交通工程研究的方向大致相同,但在研究深度、研究内容、研究方法等方面都存在差异。
随着交通工程研究的不断发展,交通工程将不断适应时代的需求,不断推进交通领域的发展。
微观交通仿真发展综述
微观交通仿真发展综述1交通仿真的研究意义随着社会的发展,影响交通系统的相关因素越来越多,而我们又总是力求寻找最优解决方案,以期解决各种交通问题,然而,在现实交通环境中,某些领域需要大量资金的投入,某些领域还隐含着很多不安全因素,这就使得寻求最优方案的期望变得很渺茫,甚至是不可能现实的。
此时,应用计算机技术进行交通仿真就成为了一种很有效的技术手段。
交通仿真是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用,它不仅可以复现交通流时空变化的技术、为交通道路设计规划提供技术依据,而且还可以对各种参数进行比较和评价,以及环境影响的评价等。
同时,交通仿真系统通过计算机动画手段能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况,动画过程中哪个局部位置的交通拥挤比较突出,哪个地方比较畅通,均可以做到一目了然。
因此,交通仿真就成了交通工程研究人员测试和优化各种道路交通规划、设计方案、描述复杂道路交通现象的一种直观、方便、灵活、有效的交通分析工具。
交通仿真技术作为ITS的一项重要内容,伴随着 ITS 的蓬勃发展,目前已成为国内外交通工程界研究的热点领域之一。
9 q% s, P, h Y7 `2交通仿真研究的核心内容要建立一个能尽可能反映真实状况的仿真系统,必须有一个与之匹配的仿真模型,建立的模型要便于仿真系统逼真地模拟实现路网中的各种实际交通行为,如车辆的跟驰行驶、车道变换、超车行驶、道路交叉口信号灯的控制等各种变化情况;另外,为了使仿真系统达到交通规划、评价的性能,还要求模型的建立要便于仿真系统能够随时反应全局路网的动态特性,以及能记录路网中任一实体当前的各种状态和彼此间的关系,以便于获得各种统计参数。
所以,交通仿真模型的建立和交通仿真系统的开发就成了交通仿真研究的两个核心内容。
3交通仿真模型分类根据交通仿真模型对交通系统描述的细节程度不同,可将交通仿真模型划分为宏观、中观(又称准微观)、微观3种。
3.1宏观交通仿真模型宏观交通仿真模型对交通系统的要素、实体、行为及其相互作用的细节描述非常粗糙,例如通过流量密度等关系来描述交通流的一些集聚性的宏观模型,对车道变换之类的细节行为可能根本不予以描述。
微观交通仿真综述
微观交通仿真综述近年来,随着城市化的进程加快、人口规模的不断增大,城市交通问题也日益突出。
为了有效解决交通拥堵、提升出行效率,微观交通仿真成为了城市交通规划和管理中不可或缺的工具之一。
本文将对微观交通仿真的定义、发展历程、应用领域以及国内外研究现状进行综述,并对未来的发展趋势进行展望。
微观交通仿真是指基于现实道路网络、车辆和驾驶员行为建模的仿真技术。
它通过模拟交通参与者(车辆和驾驶员)的行为以及交通网络的运行状态,来分析和评估不同交通管理和规划方案的效果。
微观交通仿真的主要目标是提供准确的交通流动信息,包括车辆轨迹、行驶时间、拥堵情况等,以帮助决策者制定更科学合理的交通政策。
微观交通仿真最早可以追溯到20世纪60年代。
当时,为了应对交通拥堵和城市交通规划的需要,研究者开始开发交通仿真软件,并尝试建立交通网络和车辆之间的关系模型。
随着计算机技术的发展和交通仿真软件的不断完善,微观交通仿真逐渐成为一项成熟的技术。
微观交通仿真的应用领域非常广泛。
它可以用于交通规划、交通管理、交通安全等方面。
在交通规划中,微观交通仿真可以帮助决策者评估不同交通网络布局、道路改建方案的效果,为城市交通规划提供科学依据。
在交通管理中,微观交通仿真可以用于优化信号配时方案、交通流控制等,提高交通运输效率。
在交通安全方面,微观交通仿真可以模拟交通事故发生的过程,评估交通设施的安全性,并提出相应的改善措施。
目前,国内外关于微观交通仿真的研究已经取得了一些重要的成果。
在交通流模型方面,有很多基于微观交通行为的交通模型被提出,例如基于细胞自动机模型的交通流模型、基于轨迹数据的交通流模型等。
在交通规划和管理方面,很多城市已经开始使用微观交通仿真来辅助决策,例如新加坡、伦敦等国际大城市。
微观交通仿真也存在一些挑战和问题。
建立准确的交通行为模型是一个复杂的问题,需要考虑交通参与者的异质性和非理性行为。
交通仿真的计算复杂度较高,需要大量的计算资源和时间。
道路交通仿真研究综述
第1卷 第2期2001年6月交通运输工程学报Jou rnal of T raffic and T ran spo rtation EngineeringV o l 11 N o 12June 2001收稿日期:2000207215作者简介:邹智军(19602),男,江西吉安人,同济大学工程师,博士,从事交通仿真研究.文章编号:167121637(2001)022*******道路交通仿真研究综述邹智军,杨东援(同济大学交通运输学院,上海 200092)摘 要:阐述了系统仿真、计算机仿真和交通仿真的基本概念,介绍了国外道路交通仿真研究的发展历程和趋势以及国内的研究现状,分析了道路交通仿真研究的意义,并提出了研究思路。
关键词:系统仿真;计算机仿真;交通仿真中图分类号:U 491;T P 39119 文献标识码:AA Com prehen sive Rev iew of Road Traff ic Si m ula tion ResearchZOU Z h i 2jun ,YA N G D ong 2y uan(Schoo l of T ranspo rtati on ,Tongji U niversity ,Shanghai 200092,Ch ina )Abstract :T he concep ts of system si m u lati on ,com pu ter si m u lati on and traffic si m u lati on are p resen ted ,and the developm en t p rocess and trend of road traffic si m u lati on research in o ther coun tries are also in troduced ,as w ell as the ex isting research statu s in Ch ina .Fu rther m o re ,the sign ificance of the road traffic si m u lati on research is analyzed and the conceived research p lan is pu t fo r w ard .Key words :system si m u lati on ;com pu ter si m u lati on ;traffic si m u lati on 交通仿真分析技术具有直观、准确、灵活的特点,是描述复杂道路交通现象的一个有效手段。
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交通仿真技术国内外详情分析及发展概述
1、国外的发展概况
交通仿真技术发展较快,发展较早的国家是美国,世界其他国家的仿真软件全部都是在美国的交通仿真技术的基础上进行的发展的。
美国在1967年有计算机专业的专家组织建立了美国的计算机仿真学会(SocietyforComputerSimulation),仿真学会的建立极大的推动了美国在交通仿真研究的发展。
在美国成立了仿真学会之后,世界上许多国家慢慢地开始了对交通仿真的研究,与此同时,也陆陆续续开发设计了许多不太成熟的交通仿真软件,到现在为止,有很多开发设计的仿真软件发展已经较为成熟,许多都已经基本实现了仿真软件的商业化。
从整个交通仿真软件的发展历程来看,交通仿真软件经历了初步阶段、飞速发展阶段和商业化阶段。
1.1交通仿真软件发展初步阶段
初步阶段交通仿真发展的主要目标还是实现交通信号的合理设计,这个阶段,设计模型
主要还是运用的宏观设计模型,这种模型具备一定的局限性,他的机动性以及表述性不够理想,通过这种模型的到的结论自然也就不具备真正意义上的真实性。
虽说这个阶段的仿真系统有一定的局限性,但也可以进行一些简单的模拟,如车辆的跟驰行为、超车变换车道、车流的速度密度流量模拟等。
初步阶段出克可以对车辆速度、延误、里程、排队等常规性指标外进行模拟仿真之外,对于车辆的燃料消耗、废气废物的排放也可以进行模拟计算,对于道路几何条件、交通标志标线以及交通设施的描述也有很强的机动性。
初步阶段交通仿真模型的领头羊以罗伯逊在开发设计的仿真软件TRANSYT实至名归,这款软件主要定位还是一款宏观软件,它的最大特点是可以较为合理的计算出交叉口配时的最佳信号周期;在1963年由Ger-lough仿真专家开发设计出的适合用于道路面控信号配置的仿真软件TRANS可以与TRANSYT媲美。
此外,美国政府部门开发设计的美国SICOP 仿真系统也是这一时期具备代表性的交通仿真软件。
在交通仿真初步阶段交通仿真模型的发展主要还是收到了当时计算机技术的滞后的影响导致发展比较缓慢,由于计算机技术的的限制,交通仿真模型处理数据问题的准确性以及仿真效果的可视性都不高。
1.2交通仿真软件飞速发展阶段
1970年到1980年间,交通仿真软件迎来了发展的高速时期,计算机技术的飞速发展,推动了计算机相关产业的同步飞速发展,这其中交通仿真软件便是一个比较经典的例子。
有电子计算机飞速发展作为基础,仿真软件的仿真模拟精度有了很大的提升,同时,软件的功能也倾向了多元化色彩。
在宏观软件全力飞速发展的同时,微观交通仿真也踏上了时代的高速列车,这其中最为突出的两款软件便是NESTSIM、AIMSUM2交通仿真软件,两款软件中,有以美国政府开发设计的NETSIM仿真软件为代表。
这款模型是对于单个车辆的运动状态的网络微观交通仿真,NETSIM的出现将城市道路的交通现象的描述推到了一个新的
台阶。
1.3交通仿真软件发展成熟阶段
交通仿真软件的发展成熟阶段出现了仿真软件的新的开发设计方向,已经从传统的开发模式转向了面向软件使用目标的软件开发设计。
软件开发运用的方式方法也有了更多的更好的选择,开发模式已经呈现出了百花争艳百家争鸣的现象,人们摒除了传统的Fortran语言或专用的仿真语言开发设计,使得仿真软件的性能有了极大的提升。
在这个阶段,有三个方面的特征是这个时期交通仿真技术发展的主要特征:
第一个方面:在此之前交通仿真模型研究领域仅限于单纯的微观或者单纯的宏观模型建立,而在这个阶段,新的模型出现了——混合模型。
这个时期有很多这样的经典例子,就1984年设计出的DYNEMO仿真模型来说,不运用传统的方法描述交通流的关系,而是用了一种新的方式来描述,这种方法是将每一个车辆视作一个小的基本单元。
这种模型通过现实生活中实际的运用,已经取得了不错的成果。
第二个方面:近现代以来,伴随着电子计算机的计算速度和存储容量的大幅提高,同时Windows操作系统的出现,可视化发展方向已经成为了仿真软件新的发展方向,这样可以使得交通仿真软件的运用更加广泛。
第三个方面:近些年来,全世界主要的发达国家对于智能交通领域愈来愈重视,使得世界各国竞相展开以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究,这样也促进了交通仿真软件的发展高潮的来临,国内外也出现了大量的对于仿真软件体系的研究论文。
2、国内的发展概况
国内整体交通行业都发展得较晚,对于交通仿真得研究不用多说,那就更晚了。
我们国家大约在1990年左右才开始发展交通仿真系统,在国内交通仿真发展前期,主要是针对一些相对比较简单得交通问题进行研究模拟,但这些研究对于交通实际问题的处理并没有太大
得实质性作用。
在相当长的一段时间之后,我国交通工程的研究人员才开始逐渐的将对于交通仿真的研究重心转移到了该技术对于交通实际性问题的处理上。
从此以后就实施了相关的建设性研究。
在2000年初,我国交通行业内的专家开发设计了一套较系统的道路交通环境模拟仿真系统。
近些年来,我国自主研发设计的城市交通需求分析系统软件TraSluion在国内交通建设方面做出了突出的贡献,也体现出了TraSluion的优越性。
东南大学也开发设计出了一套交通仿真软件交运之星TranStar,该软件得到了我们国家公安部、建设部等相关部门的高度认可并在国内对这款软件做了相应的推广应用。
3、结束语
现阶段国内交通仿真软件的开发设计还处于一个较基础的运用设计阶段,和国外的仿真软件有着较大的差距,不管是技术还是人才方面,我们国家基础都较薄弱,我国的仿真软件要达到商用化水平还需要更多的资金政策等多方面的大力投入。