《交通仿真在交通影响分析中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交通仿真在交通影响分析中的应用（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、交通仿真在交通影响分析中的应用学院：汽车与交通工程学院专业：交通运输 092 姓名： 胡 美 学号： 091202055 摘 要：以TSIS软件为仿真平台、以中关村西区为研究对象，在对比分析国内外交通特点的基础上，利用TSIS对中关村西区交通改进方案进行了仿真实验，验证了利用交通仿真方法进行交通影响分析的可行性；并通过仿真环境的动画演示功能，直接从交通流现象中发现问题，提出了项目周边路网的交通改进方案，获得了较好的仿真效果。关键词： 交通仿真；交通影响分析；交通改进方案1 交通仿真概述道路交通系统仿真是以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础，以计算机为主要工具，
2、利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态，采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统，以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术。交通仿真是研究复杂交通问题的重要工具，尤其是当一个系统过于复杂，无法用简单抽象的数学模型描述时，交通仿真的作用就更为突出。交通仿真可以清晰的辅助分析预测交通堵塞的地段和原因，对城市规划、交通工程、和交通管理的有关方案进行比较和评价，在问题成为现实以前，尽量避免，或有所准备。 目前进行交通影响分析(简称TIA)应用城市综合交通规划模型分布、分配开发项目生成的交通量，大多借助于专业规划软件(如Trips、TransCAD、EMME2和GTIA 等)实现，规划人员利用这些T
3、IA软件决定现状和未来改善后的路网是否能够满足项目所诱发的交通需求如何通过改进交通设施来优化局部道路交通网络的供需配置，弱化项目所产生的交通影响，充分发挥路网的整体功能与效益，已经成为TIA的重要难题利用交通仿真软件可以较好地解决此类问题，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利用规划软件进行TIA是对项目产生交通影响的定量分析，而利用交通仿真软件进行TIA可以定性地描述项目所产生的交通影响，是对定量化分析的补充，可以通过仿真结果验证利用交通规划软件进行分析的精度此外，可以通过仿真环境的动画演示功能，直接从交通流现象中发现问题，并提出交通改进方案2 利
4、用交通仿真进行 TIA 的意义传统的描述交通流状态的数学分析方法在描述系统的总体特性上有其特有的优点，然而，数学分析模型因其理论基础的局限性，在满足一些微观层次的交通分析需求时存在着较为明显的缺陷另外，由于交通系统本身的复杂性，客观上对交通分析工具的功能提出了更高的要求与传统的交通分析技术相比，交通仿真软件在构造特殊交叉口和描述特殊交通流物性方面具有明显的先天优势功能齐全的微观交通仿真软件，可以描述多种多样的交通流在解决特殊情况下的交通改进方面具有以下优势：(1)交通仿真可以准确描述多种特殊的道路、交通条件，避免了对实际交通状况的不合理简化(2)交通仿真可以针对单一影响因素进行仿真实验，确定单
5、一因素对交通流的影响，如信号配时或交通渠化，便于确定症结所在(3)对于复杂的道路、交通环境，通过重复的动画仿真，可以直接从交通流现象寻找影响通流的主要症结(4)通过仿真实验分析，对比多个优化方案，可以在建设项目实施之前寻找出最优方案，避免了个人主观经验的随意性(5)借助于交通仿真技术，通过良好的用户输入输出界面，软件的运算结果可方便地与用户交互，增强了软件的实用性和方便性仿真结果的动画演示的直观性使得即使是非专业人员也能很容易理解交通仿真技术的优势，使其能更好地满足以下应用领域的交通分析需求 1(1)交通管理系统设计方案的评价分析；(2)交通设施改进方案的评价分析；(3)道路交通安全分析仿真技
6、术以其高效、优质、低廉体现了它强大的生命力和潜在能力 国外早在2O世纪六七十年代就开始了交通仿真的理论基础研究，在经历了4O余年的发展与完善，已进入了成熟期与应用期相比之下我国的交通仿真研究起步晚，基础研究不完备 因此，应用国外的交通仿真软件对我国的交通情况进行仿真，解决实际问题，这对改进交通状况具有很大的现实意义3 国内外交通特点的对比分析选用TSIS作为仿真软件对项目交通影响进行探讨，之所以选择TSIS，不仅因为它模型完备，功能强大，更重要的是它具有极度的开放性，几乎所有的模型参数都可以由用户自行设定，具有很好的二次开发平台作用 2由于TSIS是针对国外交通流特性建立的交通仿真软件，所以在
7、利用TSIS分析国内的交通问题时，首先应该分析国内外交通特性的差异通过实验总结，将国内外交通流特性的主要差别归纳如下：(1)道路环境国外道路设计规范和道路系统都相对完善，所以在交叉口处的道路条件比较一致 3；而国内由于道路系统发展相对较晚，道路设计规范不够健全，造成交叉口处存在较多的特殊条件，如掉头车道等(2)车辆状况国外车辆的性能以及状况都相对比较好，而北京的车型则相对比较复杂，国产车辆的加、减速性能在总体上较国外车辆存在一些差距(3)驾驶行为由于国外与北京的驾驶人员在驾驶习惯以及个人素质方面的差异，导致驾驶员的车辆跟驰和换车道行为都存在不同的特性如在换车道行为中，国内的强制性换车道现象多于
8、国外(4)交通组成国内的交通存在大量的人流和非机动车流，这与国外仅有少量的行人干扰存在本质的差别4 实例分析以中关村西区交通影响分析为实例，验证了TSIS对项目周边交通流状况的仿真精度，通过对比不同方案的仿真结果，提出了交通改进方案的优化方案，获得了较好的仿真效果，证明了仿真软件用于TIA的可行性31 交通改进方案的优化过程针对中关村西区的具体特性和周边交通状况，利用交通规划软件对项目进行了深入的交通影响分析和评价后认为，由于项目的开发规模较大，又是集综合科技贸易、综合办公、商业及配套设施为一体的综合性大型建筑群，2010年项目全部投入使用后将增加周边路网的交通压力为了减小项目所带来的负面影响
9、，缓解项目对周边路网的交通压力，对其周边交通组织和交通设施提出了改进方案，下面应用TSIS进行仿真，以优化项目周边交通改进方案交叉口是影响整个路网是否畅通的主要节点，因此交叉口对整个路网的畅通与否至关重要应用TSIS进行仿真，其在路网中分配的交通量主要受交叉口流量的转向比例控制，在TSIS中有众多的模型参数，根据以上分析，针对北京交通的主要特征以及与国外交通相比存在的主要差别，标定了道路、车辆和驾驶行为方面的关键参数，并建立了相应的仿真模型(1)道路参数：包括路段长度、车道数量、车道宽度及车道功能划分、交叉口的位置等一般参数 3值得一提的是，仿真实验中，为了在北四环快速路上搭建盖板，将其分为双
10、向平行的两条路，具体的交通仿真实现情况如图1所示(2)由于车辆性能差别标定的模型参数包括启动延误时间、饱和流平均车头时距等(3)与驾驶行为相关的模型主要是跟驰模型和换车道模型跟驰行为的差异主要表现为期望速度的不同；驾驶员在交叉口引道中的换车道行为是影响交叉口是否畅通的主要因素基于以上与国外交通特性存在差别的关键参数，以及TSIS模型中的其它关键参数，应用TSIS对提出的每个改进措施进行仿真，主要通过调整信号配时、进行路口渠化以及道路改线的仿真实验，(4)交通组成：由于国外的交叉口很少有大量的人流和非机动车流干扰，同时计算机仿真很难精确描述人流和非机动车流的行为特征，所以这里令将TSIS模型中过
11、街行人的干扰值设为最大，以表示大量人流和非机动车的影响实现逐步优化交通改进方案优化交通改进方案动画仿真过程如图2和图3所示具体的改进方案如下：(1)建议对海淀镇中街向南打通，连接到北三环快速路(如图3所示)，以减少项目开发后对北四环辅路和自颐路的交通压力(2)在正对着项目规划5号路的北四环辅路上设置定向匝道(如图3所示)，使西区内出来的车辆可以直接进入北四环主路，可以提高晚高峰的疏散速度，同时减少北四环辅路的流量 (3)在正对着项目内部规划4号路的北四环 能，在演示周边路网的运行过程中，发现交通流状主路上加盖板(如图3所示)，以使北四环对面辅路上的机动车进入项目，可以减轻对自颐路的交通压力(4
12、)建议对海淀镇北街向西打通(如图3所示)，连接到万泉河路，以减少项目开发后对苏州街、海淀南路的交通压力尽管利用交通规划软件的方法在改进交通设施中具有一定的普遍性和通用性，且简单易行，但对于特殊问题往往显得无能为力，如在中关村西区交通改进的实例分析中，调整主要路口的信号配时并进行路口渠化后，项目周边路网交通流状况都没有得到明显的改善但通过TSIS的动画显示功能，在演示周边路网的运行过程中，发现交通流状况有明显的提高32 交通改进方案与现有方案的对比基于以上分析，通过动画演示功能分析提出了优化措施，与路网现有交通组织方案进行对比，对比结果如表1所示 由表1可以看出，项目周边主要道路交通量及负荷度在
13、改进后比改进前明显有所下降5 小结本文通过对中关村西区交通改进方案的仿真实验，证明了TSIS可以比较精确地描述国内路网的实际交通流特性，并应用仿真动画演示功能，直观地发现了现有交通组织方案存在的问题，提出了相应的措施，实现了特殊情况下交通设施的改进同时也应该看到，借用国外的交通仿真软件分析我国的交通问题只是权宜之计我国还存在许多特有的交通特性，比如大量的非机动车引起的交叉口内的机非混行现象，大量的人流影响，强制性换车道行为的频繁发生等，这些交通现象的差别可能正是导致我国交通流特性与国外交通流特性存在差异的本质原因，因此，应建立符合我国交通流特征的交通仿真模型，以解决我国的城市交通问题参考文献1 邹智军，杨东援道路交通仿真研究综述 EJ交通运输工程学报， 2001，1(2)：88912 CORSIM UserS Manual version104 M Washington，DC：FHW A ，199843 美国交通研究委员会专题报告 209 号道路通行能力手册M任福田等译北京；中国建筑工业出版社，1985
