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《微觀仿真系統(tǒng)flowsim在城市交通組織與管理中的應用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、·380·關愛生命預防事故微觀仿真系統(tǒng)FLOWSIM在城市交通組織與管理中的應用研究張慶1郭敏2吳建平3(1．北京交通大學，系統(tǒng)工程研究所，北京，100044)(2．北京公安交通管理局科研所，北京，100061)(3．北京交通大學，中英智能交通中心，長江學者，北京，100044)【摘要】本文以北京兩個典型的復雜路口為例，介紹了FLOWSIM微觀仿真系統(tǒng)在城市交通組織和管理中的應用。特別是在大型環(huán)島和復雜交叉口的交通組織優(yōu)化和信號配時優(yōu)化中，應用仿真系統(tǒng)的理論和方法，為解決目前城市交通的擁堵問題提供了一種先進的、切實可行的應用技術和方法?！娟P鍵字】FL
2、OWSIM仿真系統(tǒng)交通管理交叉口仿真交通組織方案優(yōu)化引言目前，隨著我國城市交通需求的增長，各大城市的交通堵塞也日益嚴重。僅以北京為例，2005年年底，北京的機動車已達270多萬輛，并且還在以每天1000多輛的速度增加，直接的影響是北京城區(qū)擁堵點和擁堵時間的增加。大城市的交通擁堵問題，不僅給城市居民的出行帶來不便，還嚴重制約了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，每年都給國家造成數(shù)以萬億元的直接和間接經(jīng)濟損失。國外自20世紀五六十年代就開始了對道路交通流的研究，提出了各種宏觀和微觀的交通流理論模型，如英國的FLOWSIM和PARAMICS、西班牙的AIMSUM、美國的TRA
3、N．SIMS和TSIS、德國的VISSIM等。這些計算機模擬模型已成為城市交通規(guī)劃、管理、系統(tǒng)評價和對各種智能交通系統(tǒng)進行技術和社會經(jīng)濟效益評價的主要手段。盡管北京ITS智能交通系統(tǒng)工程的實施在一定程度上加強了交通科技建設的步伐，提高了交通管理水平，但是，傳統(tǒng)的、經(jīng)驗型的交通組織和交通管理，仍然難以滿足日益發(fā)展的交通需求。在大型交通工程的規(guī)劃與管理中，如北京的大型立交橋、大型路口和大規(guī)模路網(wǎng)等復雜的交通組織和交通管理實踐方面，迫切需要采用新一代交通領域的高技術即計算機仿真的手段，通過建立科學的交通模型，在計算機上模擬現(xiàn)實交通，進一步解決交通組織和交通
4、管理中的決策問題。1．解決城市交叉口擁堵的傳統(tǒng)交通組織和管理方法傳統(tǒng)的交通組織和交通管理的方法，是由交通工程技術人員根據(jù)交通工程的理論和經(jīng)驗，采取的各項方案和措施。這些方案和措施包括：二、交通管理與秩序法規(guī)·381·(1)在交叉口建立交通管理的各項設施，包括交通標志和標線等；(2)根據(jù)機動車的流量和流向，設計交叉口的渠化方案；(3)交叉口需要進行信號燈控制時，通過機動車交通流量的數(shù)據(jù)，進行信號燈的配時設計；同時，通過行人和自行車的流量設計行人和自行車的配時方案。在交通量小、交叉口幾何模型簡單即車道少、機動車、行人和自行車等混合行駛少的情況下，傳統(tǒng)交通
5、組織方法可以完成對一個交叉口的交通組織和管理的工作。但是對于像立交橋這樣特大型交叉口以及入口車道達5車道以上的復雜交叉口，利用傳統(tǒng)的交通組織的方法，是很難實現(xiàn)科學決策的，特別是對于一個交叉口的通行能力、延誤時間、旅行時間、停車次數(shù)等進行方案的量化和比較時，很難判斷其方案的優(yōu)缺點。2．解決城市交叉口擁堵的微觀仿真方法2．1FLOWSIM微觀仿真模型簡介FLOWSIM(FuzzyLogicbasedRoadWayTrafficSimulationModel)是英國南安普頓大學運輸研究所基于模糊數(shù)學理論建立的一套微觀交通仿真模型?。它利用模糊數(shù)學理論建立了
6、能體現(xiàn)各種駕駛員固有駕駛行為的跟車模型、車道變換模型和并道模型。在FLOWSIM中，跟車模型的模糊數(shù)學計算由以下模糊推理邏輯運算實現(xiàn)：陵：?陡：j圖1跟車模型的邏輯運算圖示其中：DSSD表示跟車與前車的間距與目標間距的差，DV表示跟車與前車的相對速度，c’代表加速度值的集合，最后可以得到確定的跟車加速度值ACC。FLOWSIM在英國等歐洲國家進行了大量的模型檢驗。自2000年起，F(xiàn)LOWSIM也在中國的幾個大城市對中國特有的自行車、行人等復雜的交通行為，進行了大量的數(shù)據(jù)采集和研究工作，使其更加適合中國人的駕駛行為，為中國城市的交通問題解決提供了一套科
7、學的決策方法和評價方法。FLOWSIM能夠適用予各種不同的路網(wǎng)：城市網(wǎng)絡、高速公路、一般公路、交通干線或多者混合情況；能夠模擬不同的交通控制：有信號交叉口、無信號交叉口(讓路或停車)、匝道控制、環(huán)島等；可用于交通預案分析研究，如道路關閉、交通事故等對道路交·382·關愛生命預防事故通的影響；可模擬VMS上顯示的消息對交通行為的影響；可模擬可變限速標志對交通流的影響；能夠提供超過20種的統(tǒng)計輸出文檔：流量、速度、旅行時間、車道密度、車輛間距時間分布、沖突時間分布等。FLOWSIM可以廣泛應用于道路規(guī)劃方案比較，交通組織、管理方案評價，交通控制系統(tǒng)優(yōu)化配
8、時。同時還被廣泛應用于科學研究，如新型的智能交通系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，對于周圍交通、環(huán)境的影響分析，以及社會
