交通仿真课程百度交通仿真理论与技术.ppt

本章主要内容3.1微观交通仿真系统的结构和软件简介3.1.2交通仿真系统的特点
交通流微观仿真系统具有以下优点：
（1）便于模拟分析交叉口交通流运行情况，特别适宜于各种拓宽和渠化设计方案。
（2）为各种信号控制方案提供预先仿真评价工作平台。
（3）可仿真研究公交专用道的设计和公交车辆的运营状况，同时为公交线路、站点设计提供评价依据。
（4）具有众多的仿真参数和功能，如可模拟路边停车场等。
（5）把研究成果以动画形式形象地表达出来。
不足之处：非机动交通流和混合交通流的仿真还不完善，系统的开发和维护需要专业人士负责，不利于推广。89103.1.5微观交通仿真系统简介
自20世纪60年代以来，国内外交通业界在微观交通仿真领域进行了大量工作，开发了几十种仿真模型和多种交通仿真软件系统。这些仿真软件系统广泛应用于定量化评价和分析ITS系统的效益，尤其是ATMS/ATIS系统中各类方案的效益评价。典型软件有：美国的CorSim、TranSims，英国的Paramics，德国的Vissim、Microsim，法国的Nemis、Simdac，日本的Melrose等。详细参见课本p96。3.2微观路网模型简介

交通运行网络按照其服务对象可分为三大类（1）机动车路网；（2）非机动车路网；（3）轨道交通线网。其中，机动车和非机动车路网以城市道路网为基础运行，而轨道线网以轨道需求节点为基础构建而成。
机动车路网、非机动车路网共用同一道路路网，以单个车辆为基本单元，车辆在道路上的跟车、超车及车道变换行为都能得到较真实的反映。
微观路网构建主要包括：路段路口与宏观路网的映射定义；路段定义；车道定义；路口、路径及路口冲突点的定义。轨道交通线网的构建元素包括轨道路段和轨道站，独立于机动车和非机动车路网，其线网形式单一，驾驶员行为模型单一。
3.3交通生成模型3.3交通生成模型3.3.1交通流的统计分布（2）车头时距分布上式表明，在具体的时间间隔t内，如无车辆到达，则上一辆车到达和下一辆车到达之间车头对距至少有t秒。2）位移负指数分布3）厄尔兰分布3.3.2随机数的产生产生均匀分布随机数的基本方法有如下三种：（2）物理法（3）数学方法计算机上用数字方法产生的随机数的一般要求有：
1.产生的数值序列要具有分布的均匀性、抽样的随机性、试验的独立性以及前后的一致性。
2.产生的随机数要有足够长的周期，以满足你真的实际需要。
3.产生随机数的速度要快，占用的内存空间要小。当前应用的大多数随机数发生器是同余发生器，同余法是将一组数据通过一系列特定的数字运算，最后利用一个数字的整除求余，所得的数值就是一个伪随机数。对二进制计算机，可以按照以下规则选择a和m：[例1]用乘同余法产生一个8000个数的序列(最小单位为1)。用上面的递推公式计算出来的伪随机数基本上符合均匀
分布的统计特性，其概率密度函数为：——反变换法3.3.3随机变量的产生3.4车辆跟驰模型3.4.1概述发展过程：优点：模型形式简单，物理意义明确，具有开创意义。日本的KomentaniE．和SasakiT．美国密歇根大学
的Forbes，通用汽车公司动力实验室的Herman,Rothery及
其研究组进行的研究，发展了车辆跟驰模型的研究。（4）20世纪80年代3.4.2车辆跟驰特性分析间距条件
车与车之间必须保持一个安全距离，即前车制动时，两车之间有足够的距离，从而有足够的时间供后车驾驶员做出反应，采取制动措施.（2）延迟性这4个阶段所需要的时间称为反应时间。假设反应时间为T，前车在t时刻的动作，后车要到(t+T)时刻才能做出相应的动作，这就是延迟性。（3）传递性3.4.3车辆跟驰模型简介GM(GeneralMotor)模型模型的基本假设为：驾驶员的加速度与两车之间的速度差成正比；与两车的车头间距成反比；同时与自身的速度也存在直接的关系。当跟驰驾驶员感知到车头间距及相对速度差异过大时，会加速接近前车以缩短车头间距，逐渐由不受影响状态进入受影响状态；当跟驰驾驶员感知到过于接近前车而不安全时，则减速以加大车头间距；减速后的车头间距若不合乎跟驰驾驶者的期望则再加速，整个系统就在年辆不断加减速的自我调整过程中达到稳定跟驰状态。此种驾驶行为会表现出两种独特的跟驰现象：跟驰过程处于一个微幅振荡调整车头间距与速度差的系统中；在各反应状态下，具有如抛物线形式的反应阈值界限。GM模型形式简单，物理意义明确，作为早期的研究成果，具有开创意义。（2）安全距离模型第一项由两个限制条件合并而成，即期望车速限制和由汽车动力特性决定的加速度限制，当该项对大多数车辆起作用时，交通流处于自由行驶状态；安全距离模型在计算机仿真中有着广泛的应用。部分原因在于可以用一些对驾驶行为一般感性假设来标定模型。大多数情况只需知道驾驶员将采用的最大制动减