态交通分配实现路径选择功能。
VISSIM的优势在于可以模拟多种控制信号(SCOOTSCATS),这点就特别适合城市交通系统的仿真,同时它还为用户提供2D和3D的动画展示路网中车辆的行驶情况。
由于VISSIM软件的交通模型的描述精度高,而且所模拟的交通具有多样性,导致计算机硬件资源的消耗比较大,因而它对计算机硬件要求比较高,同时它还存在对其他ITS技术支持不足的问题。
PARAMICS软件是由英国Quadstone开发的微观交通模型仿真系统,目前在国内外得到广泛的应用,与TSIS软件、VISSIM软件相比,PARAMICS软件能够更好的实现ITS系统的模拟仿真,特别是在出行信息诱导、交通事件、交通流预测以及自适应控制等方面优势明显。
目前在PARAMICS 的编程工具中提供4 大类约700 个左右的接口函数供用户程序调用。
这些函数的4大类别是: QPO、QPX、QPG、QPS。
其中QPO 类函数用于定义插件程序 这些程序可以使用户自行建立一定的行为准则 取代PARAMICS核心模型中的行为准则 包括当中的跟车准则及车道变化准则等QPX类函数则主要用于插件程序中为PARAMICS 模型中函数在已有功能的基础上 再添加某些额外功能并在一些事件点上得到触发 QPG类函数用于从PARAMICS 标准模型中取出单个变量的值 数值来源于仿真或图形引擎 变量则可以是关于路网、节点、路段、小区、车辆、匝道、信号灯以及可变信息板信标等各个方面 QPS 类函数则用于设置标准程序中单个变量的值。
PARAMICS 模型的这种体系结构为ITS 子系统和交通管理措施的建模仿真以及测试评价提供了一个良好的平台 这也正是本研究的主要切入点。
但是PARAMICS软件以及前面所述的TSIS软件和VISSIM软件都是西方发达国家根据本国的交通运输状况研发的,如果要应用于国内的交通系统,软件中的参数都需要重新核定。
7 种仿真系统的对比分析Synchro/SimTraffic 最初是为交通建模和信号优化配时而开发的软件包 随着技术的发展 SimTraffic增加了对高速公路、匝道和环形交叉口的建模功能 逐渐发展成为一个功能全面的微观交通仿真系统。
TSIS/CorSim 是最早的基于窗口的微观仿真系统。
CorSim 仿真模型综合了应用于城市的NetSim 和应用于高速公路的FreSim 的特点。
其中CorSim具有先进的跟车和车道变化模型 以1 s 为间隔模拟车辆的运动能模拟定时、动态和协同绿波控制信号、车辆排队、高速公路交织区域以及停车让行控制交叉口等。
VisSim 是离散的、随机的、以0.1 s 为时间步长的微观仿真模型。
在VisSim 中 车辆的纵向运动采用了心理2生理跟车模型 横向运动采用基于规则 rule-based 的算法 并采用动态交通分配进行路径选择。
Paramics 是英国Quadstone公司的微观交通仿真产品。
Paramics能适应各种规模的路网从单节点到全国规模的路网 能支持100 万个节点、400 万个路段、32000个区域。
Paramics具有实时动画的三维可视化用户界面 可以实现单一车辆微观处理 支持多用户并行计算 具有功能强大的应用程序接口。
AIMSUNNG 是西班牙TSS公司的微观交通仿真产品。
AIMSUN Simulator可以处理各种类型的交通网络 包括城市街道、高速公路和一般公路 能处理环形道路、干线道路以及混合道路网络。
作为有效的交通分析工具AIMSUN Simulator能模拟自适应交通控制系统、先进的交通管理系统、车辆引导系统和公交车辆行程安排和控制系统 能对环境污染和能源消耗进行评估等。
MITSimLab/MITSim 由美国麻省理工学院开发 主要模块包括微观交通仿真模型MITSim 和交通分配仿真模型TMS。
其中TMS还包含一个准微观仿真模型MesoTS。
TMS通过MesoTS 预测交通网络状况 产生路线引导和信号控制策略 并可将MITSim 输出的仿真结果作为输入为路线引导和信号控制策略提供数据服务。
TransModeler 在继承MITSimLab 模型合理结构的基础上 增加了一些新的功能。
TransModeler 实现了微观仿真、准微观仿真和宏观仿真的无缝集成可依据网络范围和仿真解析度选择合适的仿真模型。
最为重要的是TransModeler 将交通仿真模型和GIS-T有机结合起来 路网等空间数据存储与管理完全采用GIS 数据处理方式 并且可通过数据库管理系统来管理路网等空间数据。
此外 TransModeler 可在GIS-T图形界面上微观显示车辆运行状况及详细交通状况。
交通设施表达及通信能力1 路网描述。
路网是交通系统的骨架 对路网描述的精确度会对交通仿真效果产生影响。
Synchro/SimTraffic、CorSim、Paramics、MITSimLab 和TransModeler 采取“结点-弧段”结构描述路网VisSim 与AIMSUN 则采用“线连接”结构描述。
CorSim对道路编辑可采用定义曲度的方式来编辑道路几何形状 Synchro/SimTraffic路网编辑功能最弱 只提供简单直线来描述道路且当道路之间交叉时才能自动生成交叉路口平面强化 难以直接构建立交桥、高架桥等立体道路。
其他仿真系统都提供了精确的路网几何编辑功能折线及弧线。
在车道描述上 CorSim、VisSim、Paramics、AIMSUN、MITSimLab、TransModeler 都能创建模拟高占有率车道HOV 、公交专用车道、电子收费车道 ETC 、商务车道等专用车道SimTraffic则在车道精细描述方面比较粗糙 不能模拟上述专用车道。
在道路交叉口描述上由于Synchro存在平面强化的缺点 其对道路交叉口描述具有一定缺陷。
另外 在这7个系统中 只有CorSim没有直接实现对环形交叉口的模拟 需要应用其他工具开发实现。
2信号控制 SimTraffic、CorSim、AIMSUN、TransModeler 的基本模块都能模拟定时、感应式信号以及路口无信号控制等 而Paramics通过内部VA语言或API、VisSim通过VAP模块定制来灵活的模拟定时、感应式信号及无信号控制MITSimLab 能模拟定时信号、协同信号和感应信号SimTraffic、AIMSUN、Paramics、VisSim、TransModeler 还能实现其他更为复杂的信号控制 如协同信号、感应协同信号控制等。
在路口信号控制方面 VISSIM、SimTraffic、AIMSUN、Paramics和TransModeler更精细。
3 仿真模型与实际检测器的通信。
为了更好地获取实时交通状态信息 部分交通仿真系统支持交通检测器和仿真模型的实时通信 使实际检测到的实时交通信息能直接传输到仿真模型提高交通仿真和预测的实时性。
VisSim 通过Real-Time PRO 模块可实现与高速检测器接口卡、计算机接口和其他接口的直接通信AIMSUN则通过Data Translator模块实现检测器数据的直接传输和解析 该模块还能直接解读CAD、GIS 等数据格式而Paramics与实际检测器的实时通信则需要通过其Programmer 模块的API接口来实现 实现方式较为灵活 但具有一定开发难度。
其他仿真系统尚未开发此类相关硬件接口 不能与实际检测器直接通信。
车辆行为模型 车辆跟驰、换道、间距接受模型是交通仿真模型的核心。
CorSim的跟驰模型使车辆之间保持理想安全的车头时距 CorSim的换道模型中设置了3种换道策略: 因前方紧急情况而进行的强制换道 因前面车辆低于车辆自由速度而进行的自由换道和因路口转弯而提前进行的预设换道。
在换道模型中考虑了所换车道的可汇入车流间距CorSim 的间距接受模型中 当车辆最小汇入车流间距小于车流中两辆车的间距时 即可进行车流汇入行为。
SimTraffic和CorSim的跟驰、换道、间距接受模型基本相似 其最大的差异在于跟驰模型 CorSim跟驰模型中 车头时距总是保持1s而SimTraffic则随着道路状况、车辆性能和驾驶员性格改变而改变。
VisSim、MITSim 和TransModeler 采用心理-生理跟驰模型和与CorSim 类似的基于规则的换道模型和间距接受模型。
Paramics、AIMSUN 跟驰、换道、间距接受模型采用与C
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