道路交通工程仿真技術(shù)應(yīng)用研究范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了道路交通工程仿真技術(shù)應(yīng)用研究參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：分別從宏觀、中觀、微觀三個(gè)層面介紹了交通仿真分類及功能，然后介紹了交通仿真系統(tǒng)工作的程序，包括提取并存儲(chǔ)交通數(shù)據(jù)，相關(guān)預(yù)測(cè)分析，制定相關(guān)決策等內(nèi)容，最后分析了交通仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，主要內(nèi)容有交通需求預(yù)測(cè)，項(xiàng)目交通量預(yù)測(cè)，非項(xiàng)目交通量預(yù)測(cè)，改善措施，交通仿真結(jié)果分析等。

關(guān)鍵詞：交通仿真；交通；數(shù)據(jù)

引言

在道路交通工程建設(shè)中，交通仿真技術(shù)已經(jīng)大范圍地投入使用，使其完成率得到保障。因?yàn)榇思夹g(shù)可以完美地解決交通擁堵現(xiàn)象，從而減少交通安全事故的發(fā)生率。所以相關(guān)單位應(yīng)將交通仿真技術(shù)及時(shí)投入使用，從而為交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展提供一定的技術(shù)保障。

1交通仿真分類及功能

1.1宏觀層面

交通仿真系統(tǒng)相對(duì)繁雜，因其運(yùn)用方式屬于連續(xù)流，所以標(biāo)識(shí)工作較為籠統(tǒng)，雖不像其他行業(yè)一樣對(duì)計(jì)算機(jī)資源有著十分高的要求，但仿真速度必須足夠快，從而滿足交通流的基礎(chǔ)建設(shè)條件。現(xiàn)如今，雖然我國(guó)的科技水平還在發(fā)展階段，但這并不影響交通宏觀仿真技術(shù)的投入使用，其工作重點(diǎn)是對(duì)交通密度及速度的把控，相對(duì)而言，其對(duì)精準(zhǔn)度的要求要低一點(diǎn)，使用范圍也不大。

1.2中觀層面

在交通仿真技術(shù)中，中觀層面主要指的是利用宏觀交通系統(tǒng)，對(duì)交通運(yùn)輸過(guò)程中單個(gè)車輛的運(yùn)行速度及其屬性與行駛區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)識(shí)，中觀交通仿真技術(shù)不僅可以對(duì)交通流做到最大程度地把控，而且其仿真技術(shù)的使用范圍更加廣闊。

1.3微觀層面

要想在交通流中通過(guò)交通仿真技術(shù)對(duì)所有行駛車輛都能做到單獨(dú)有效的識(shí)別，就必須注重微觀層面的交通仿真技術(shù)，因?yàn)樗粌H可以對(duì)個(gè)體車輛進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)識(shí)，并且在對(duì)路段進(jìn)行掃描的過(guò)程中可以用最短的時(shí)間對(duì)行進(jìn)車輛的行駛速度及其特性進(jìn)行詳細(xì)記錄，可以對(duì)當(dāng)前交通流的波動(dòng)情況做出更高效的模擬。微觀仿真系統(tǒng)相比其他兩個(gè)仿真系統(tǒng)而言，對(duì)計(jì)算機(jī)資源有著較高的要求，因?yàn)槠浞抡嫠俣容^為緩慢，所以在研究分析的過(guò)程中，可以更加高效地提供行駛車輛的相關(guān)參數(shù)和信息。

2交通仿真系統(tǒng)工作的程序概述

2.1提取并存儲(chǔ)交通數(shù)據(jù)

交通仿真系統(tǒng)最大的好處就在于，可以利用其本身的數(shù)據(jù)提取能力，進(jìn)一步提取到交通信號(hào)控制系統(tǒng)中的交通數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，利用其自帶的存儲(chǔ)技術(shù)，將所提取的交通數(shù)據(jù)格式化，以便于后期的使用。現(xiàn)如今，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)大范圍地投入使用，將其運(yùn)用到交通樞紐系統(tǒng)中，可以對(duì)當(dāng)前交通流做出高效的顯示和評(píng)價(jià)，從而大幅度地提高工作人員的工作效率。

2.2相關(guān)預(yù)測(cè)分析

通過(guò)對(duì)我國(guó)往年的交通運(yùn)輸量、數(shù)據(jù)相似性以及數(shù)據(jù)趨勢(shì)的不斷研究分析，我們可以明確地了解到，對(duì)短時(shí)間內(nèi)的短期交通事件我們可以做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。在此情況下，對(duì)“交通黑點(diǎn)”的分析就顯得尤為重要，其主要針對(duì)的是擁堵數(shù)據(jù)和交通事故數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)其數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，我們可以找出造成其問(wèn)題產(chǎn)生的原因并作出相應(yīng)的類比分布圖，從而制定有效的解決方案。在此基礎(chǔ)上，還要建立三維的城市環(huán)境，因?yàn)橐肜枚嗝襟w來(lái)實(shí)現(xiàn)交通仿真的話，路網(wǎng)和車輛都勢(shì)必要3D化，而且使用此技術(shù)，不僅可以大大提高仿真效果，還可以在一定程度上保證預(yù)測(cè)效果的準(zhǔn)確率，但其也存在一定的弊端，例如，會(huì)在無(wú)形中加大工作人員的工作量，還要投入大量時(shí)間。

2.3制定一系列的決策支持

在制定一系列的決策支持時(shí)，有三個(gè)地方要重點(diǎn)考慮，首先，交通渠化的決策支持，將所得到的路段交通流量數(shù)據(jù)加以進(jìn)一步的渠化分析，從而做出高效的應(yīng)對(duì)方案。其次，對(duì)配時(shí)的決策支持，通過(guò)配時(shí)算法，對(duì)收集到的交通流速大數(shù)據(jù)加以分析，從而不斷地優(yōu)化路口配時(shí)問(wèn)題。最后，對(duì)交通規(guī)劃的決策支持，必須要做到對(duì)其所支持的決策路口有一個(gè)全面地了解，通過(guò)科學(xué)的交通配置法，對(duì)路段交通流量的數(shù)據(jù)加以收集并作出進(jìn)一步分析，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)交通規(guī)劃理論的合理應(yīng)用，使其分析結(jié)果明確地顯示出來(lái)。從而做出有效的應(yīng)對(duì)措施。

3交通仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

以下內(nèi)容通過(guò)選取某一城市的某一段道路，利用交通仿真技術(shù)對(duì)其項(xiàng)目交通量、交通需求、非項(xiàng)目交通量加以預(yù)測(cè)，以此為前提，做出相應(yīng)的解決方案，對(duì)交通仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果做出分析。

3.1交通需求預(yù)測(cè)

我們將對(duì)誘增交通量、趨勢(shì)交通量、轉(zhuǎn)移交通量以及交通需求做出預(yù)測(cè)并對(duì)其加以判斷，這種工作方式統(tǒng)稱為交通需求預(yù)測(cè)，是城市道路交通規(guī)劃的重要內(nèi)容。

3.2項(xiàng)目交通量預(yù)測(cè)

通過(guò)對(duì)其所有居民的出行方式及其結(jié)構(gòu)，加之對(duì)各種用地產(chǎn)生/吸引率的統(tǒng)計(jì)分析，加上對(duì)此地居住人口的調(diào)查了解，我們得出該市2015年交通流高峰期所產(chǎn)生的交通量高達(dá)530pcu/h。在此條件下，再將我們所預(yù)測(cè)的交通量設(shè)置到某些交通小區(qū)，與此同時(shí)，通過(guò)雙約束重力模型預(yù)測(cè)出在對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)的情況下，做出了相應(yīng)的交通流量值達(dá)到最高時(shí)的機(jī)動(dòng)車OD矩陣。3.3非項(xiàng)目交通量預(yù)測(cè)非項(xiàng)目交通量預(yù)測(cè)由過(guò)境交通和區(qū)內(nèi)出行交通兩部分組成。主要針對(duì)區(qū)內(nèi)出行交通做一預(yù)測(cè)。在此情況下，通過(guò)對(duì)路段交通量的調(diào)查，利用TransCAD做了OD反推，且根據(jù)區(qū)內(nèi)出行交通的出行阻抗得出了種子OD矩陣。因交通小區(qū)的出行阻抗與出行量成反比，故而可以推算出在出行總量中交通小區(qū)出行量所占的比重大小，并將此推算結(jié)果運(yùn)用到種子OD矩陣。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)分析本地區(qū)綜合交通規(guī)劃文件中高峰時(shí)所發(fā)生的吸引率，進(jìn)而推算出當(dāng)前的吸引量和發(fā)生量，與此同時(shí)，不斷校核反推出的OD矩陣，直到使其精確度達(dá)到最高值。

3.4改善措施

通過(guò)對(duì)該市路網(wǎng)規(guī)劃、土地利用的不斷研究，最終得出了以下兩個(gè)解決方案：第一，采用交通單向化的方式，一般東西方向的兩條道路可作為單向交通路段，要求此路段中的西五路與北西六路的交叉口禁止左轉(zhuǎn)，同時(shí)南西六路的交叉口禁止右轉(zhuǎn)。第二，運(yùn)用限制措施和協(xié)調(diào)控制的雙向管理辦法，在一定情況下，對(duì)人行道采用“綠波”協(xié)調(diào)控制的方式，在此基礎(chǔ)上，對(duì)其他通行路口可以利用渠化措施加以完善，可以做導(dǎo)流島和魚肚形左轉(zhuǎn)車道、進(jìn)一步明確道路的禁止標(biāo)志和禁止標(biāo)線，加之制定出“停”和“讓”的行車規(guī)則，在一定程度上改善交叉路口的行車效率。

3.5交通仿真結(jié)果分析

在交通運(yùn)輸管理中采用仿真技術(shù)，對(duì)城市化道路的建設(shè)有著十分重要的意義，通過(guò)對(duì)各路段交通狀況的進(jìn)一步完善，不僅可以減少行駛車輛在交叉路口停車次數(shù)與等候時(shí)間，還可以降低汽車尾氣的排放量，從而達(dá)到節(jié)能降耗，保護(hù)環(huán)境的目的。上文提到的采用交通單向化，指的是實(shí)現(xiàn)所有行進(jìn)車輛在某一路段內(nèi)都朝著一個(gè)方向行駛，這樣做的目的就是為了使現(xiàn)有的道路資源得到最大程度地利用，通過(guò)對(duì)最短路段的控制來(lái)達(dá)到讓整段道路通暢的目的，還可以均衡附近路段的交通流。但其也存在一定的缺陷，在提高行人通行時(shí)間的同時(shí)，給公交車的運(yùn)行帶來(lái)了一定程度的影響。運(yùn)用限制措施和協(xié)調(diào)控制的解決方案，在妥善解決交叉路通問(wèn)題的同時(shí)，不僅可以降低行駛車輛在交叉口的等待時(shí)間、停車次數(shù)，還在一定程度上減少了在該路段交通事故的發(fā)生率，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)還保證了該路段的通行能力。

4結(jié)語(yǔ)

交通仿真技術(shù)是利用建立計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型，對(duì)其加以研究分析，從而將復(fù)雜交通問(wèn)題明確地展現(xiàn)出來(lái)。其不僅可以對(duì)道路幾何設(shè)計(jì)方案、交通管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)，還能分析交通安全、研究交通工程理論、不僅如此，其還可以測(cè)試新的交通技術(shù)，因此其投入使用在一定程度上對(duì)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展有著十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹靜，楊孝寬，趙曉華.交通仿真技術(shù)在交通工程實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)校外教育，2009（S3）：582.

[2]劉小蘭.交通仿真技術(shù)在道路交通工程中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2005.

[3]魏明.基于HLA的城市道路交通仿真系統(tǒng)研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[4]金雙泉.微觀交通仿真技術(shù)在城市道路系統(tǒng)中的研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2003.

作者：董明潔 單位：泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司