计算机仿真可以再现一些难以再现的观测结果 （交通事故）

优点 --(1) 灵活性 (不受时间和空间的制约) (2) 可重复性 (克服交通调查的不可再现性) (3) 可进行方案实施前后的比较 (4) 节省人力和时间

缺点 --(1) 容易误导用户 (2) 只是客观系统的模拟，并不是系统的最优化 (3) 难以获得模型标定所需大量数据 (4)仿真结果不易被接受(信任度较低)

第三阶段（20世纪80年代初--）
系统建模突破微观模型与宏观模型界限，出现混合模型 （ INTEGRATION） 仿真软件向大型化、综合性发展（Trips、TransCAD、 Paramics） 从软件开发转向系统模型改进 新的计算机技术应用（仿真界面更友好、人机交互方便） （VISSIM、VISEM、AMSUN） 80年代我国交通仿真开始发展
通用性
容易入门和使用 精确、节省时间
• 宏观
• CORFLO, FREQ , OREMS, METANET, TRANSYT
• 中观
• DYNASMART, DYNAMIT
• 微观
• AIMSUN, CORSIM, MITSIM,
PARAMICS, SimTraffic, TRANSIMS, VISSIM

第一阶段（20世纪40年代末-60年代初）
核防护问题 英国道路研究实验室（TRRL ） 于 1951年完成交叉口 仿真 1953年美国加利福尼亚大学交叉口和高速公路仿真

第二阶段（20世纪60年代初-80年代初）
德国卡尔斯鲁厄大学交通研究所Wiedemann于1974年著 《道路交通流的计算机仿真》 20世纪60年代初，宏观交通仿真 20世纪60年代末，微观交通仿真
对交通系统的描述范围和细致程度
Large Geographic Area Small TRANSIMS Micro-simulation AIMSUN Paramics MITSIM VISSIM CORSIM
SimTraffic
Planning Models
TransCAD Macro-simulation EMME-2
交通系统
•人 •车 •路
---
–高速公路系统
–乡村公路系统 –城市道路系统
•环境
•交通控制设备
• 交通仿真相关模型 --

跟车模型 换车道模型 可接受间距模型 路权模型 加减速模型 排放模型 燃料消耗模型 噪音模型
• 计算机 --
计算速度
动态演示 (3D 演示)

基于道路/交叉口特性对交通流的影响而建立
交通流解析模型

仿真模型中不涉及对单个车辆的模拟 不涉及驾驶行为 交通环境的静态仿真 CORFLO, FREQ , METANET, TRANSYT
仿真标准步长: 10 sec -- 15 minute

车辆以车队的形式按照所在路段或区间的平均 速度行驶
TRANPLAN
FREQ DYNASMART CORFLO
DYNAMIT
Meso-simulation
TRANSYT
High
Level of Detail
Low
• 区别 --
确定性 VS. 随机性 --基于整体 VS. 基于个体 (或类别) --分析范围 VS. 精确性--模型---



交通运输规划 公路设计 交通控制和运营 高速公路交通管理 公共交通运输 智能交通系统（ITS ）评价 交通疏散 研究与开发、改善

在现实中很难凭借单纯分析的手段找到解决问题 的方法
由于交通系统的规模和复杂性，导致不可能建立 一个完全真实再现现实事件的系统 安全和成本因素
假定相同路段或区间内的所有车辆以同一速度行驶

模拟单个车辆的路径选择 车队中各车辆驾驶行为相同 DYNASMART, DYNAMIT
仿真标准步长: 6 sec



模拟交通系统中的各个细节 基于单个车辆和车辆之间运行的多种类型与变 化特性进行模拟 车辆位置根据车辆跟驰逻辑关系与换车道规则 结合随即因素实时更新 仿真中包含对驾驶行为变量与车辆自身动力学 变量的模拟 交叉口车辆间的相互作用，通过设置让行规则、 可接受间隙规则和交通控制逻辑加以实现
交通环境，仿真的对象
Systems System modeling Simulation modeling Modeling
反映仿真对象特性的模型
Simulation experiment
Computer
计算机实现
Figure 1. Three Factors and Three Activities in Computer Simulation
1.
2. 3. 4. 5.
仿真的定义
交通仿真分类 交通仿真范围 交通仿真的动因 仿真的优缺点
6.
国内外仿真技术的发展




仿真---是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技 术等为基础，以计算机系统与相关的物理效应设备及 仿真器为工具，利用模型对已经有的或设想的系统进 行研究、分析、实验与运行的一门综合性技术。 Spriet (1982) --- any activity involving modeling building and model analysis Oren (1984) --- simulation was based on three procedures: modeling, experiment, and analysis 仿真三要素: 系统、模型、计算机