Transmodeler使用手册

1、1 Transmodeler 基础Transmodeler 为仿真交通现象提供了各种各样的复杂数学模型。他的模型使用交通运输系统的详细和多变的输入数据，能够产生一系列输出统计学资料，依赖于一套多种多样的参数。为了促进交通仿真模型所需的数据的发展和管理，Transmodeler 在仿真工程中组织这些元素。一个仿真工程是输入、输出和参数的信息的组合体，完全界定了一个仿真课题，包括运行仿真所必须的所有输入，评价仿真结果所必需的所有输出信息，以及为使模型和现实世界匹配而矫正的参数。本章包括1.1 TransModeler简介TransModeler仿真单一路网上的交通流，该路网包含所有的设施类型，包括

2、局部街道、城市干道、高速公路和匝道。交通流由个体驾驶员和车辆来表示，该车辆的属性决定了驾驶员的行为，当他们在起点和终点之间行驶时。需求是由集合数目表示的，通过一个车辆旅行流的起点-终点矩阵，或者通过一个非集计的个人旅行，每一个都有自己的起点，终点和出发时间。除了网络和交通需求的定义之外，一个工程也包括描述交通控制设备操作的进度计划，以及运输路线和运输服务的明细表。 给出一组描述工程的输入，TransModeler使用多种模型来模仿路网中驾驶员的行为，这些模型依赖于调整和验证的参数，该参数描述驾驶行为的不同方面，包括路径选择、车道变换、加速度以及对交通信号和标志的反应。与此同时，TransMod

3、eler 对所有的可变控制设备进行仿真，包括在路网中的检测器和监视器之间进行通讯。 简单的仿真工具栏用来启动每一个仿真运行，并且收集仿真过程中从被仿真的车辆和交通信号中提取的有用信息。第二个工具栏用来陈列仿真进程的信息以及路网中的车辆数。当TransModeler对交通状态仿真时，它也可以为有意义的输出报告和统计报告收集许多资料。当一项仿真运行完成时，TransModeler输出管理器很容易就可以产生传输仿真结果的报告和地图。1.1.1 运用TransModeler 进行交通仿真 当一项工程的输入数据完备，并且研究区域的模型参数已经调整和验证之后，TransModeler 可以用来仿真路网中的

4、交通来产生输出统计资料。在交通仿真中运行过程中，在一天24小时的任一时间间隔TransModeler模拟了车辆在一组起点和一组终点之间的运动状态。当仿真结束时，在一个输出记事本中TransModeler保存了所有需求的输出，以此来产生报告和创造地图。 当仿真正在进行时，TransModeler推动路网中车辆的运动，每一辆车都在其起点处在行程开始的时刻按分配的道路行驶。基于许多输入选项、输入数据和网络状态驾驶员可以动态的更新他们的路径并选择新的路线到达终点。当一辆车到达终点时，就从路网中将其删除。当旅行正在进行时，许多关于精确状态的信息以及路径都是可以得到的。当然也包括用户与仿真的交流方式，比如

5、使车辆熄火或者改变其速度的工具。此外，也有查看路网中信号控制器瞬时状态的工具。1.2 运行一个仿真一旦一个道路网和交通流量以最小的方式界定之后，TransModeler就准备好了来模拟交通。在没有交通信号、标志或者其他管理路权的控制设备的交叉口和匝道汇合处，TransModeler具有缺省的模型参数和默认的行为逻辑。因此，在仿真开始之前TransModeler不能要求从开端提供出色的细节。然而，随着仿真工程的改善，参数必须调整来适应当地的状态和交通控制输入，这些输入用来确保大部分的准确结果成为可能。 在TransModeler中启动仿真时，模型中车辆的运动状态在地图中形象的展现出来，通过使用地

6、图工具围绕地图旋转及变焦，观察器可以查看仿真的路网状态，记录拥挤区域、长排队、信号周期失误、HOV车道使用率、公交停止时的停留时间等等。除了观察之外，用户通过交互地停止车辆或者修改其速度来改变事件的进程。当仿真正在运行时，跟踪感兴趣的车辆，观察器路线，查看或改变其行为都是很有用处的。随着模型计算每一辆车的位置和状态（比如加速度和车道变换状态），地图和车辆层属性表的信息将会得到更新。1.2.1 跟踪车辆，观察其属性为观察车辆加速度、车道使用或者路线追踪的行为而追踪车辆，仿真的工具可以很容易选择地图中的车辆，可以观察仿真过程中车辆的属性，包括静态（如车辆的类型）和动态（如加速率）的属性。跟踪车辆，

7、观察其状态1.2.2 查看车辆行驶路径仿真的全过程中每一辆车都有自己的行驶轨迹，该轨迹使其最终到达终点。在仿真的任一时间，TransModeler允许用户查看车辆的当前路径，当出现长排队或者小区域变成拥挤区域时，可以看到车辆从哪里来，到哪里去。了解感兴趣区域的车辆是否在相同的起点-终点对之间行驶。1.2.3 改变车辆的状态 一般情况下，在发生事故或者意外事件时，为了观察驾驶员的行为和交通状态，对驾驶员的行为进行适当的控制是很有帮助的。TransModeler中的仿真工具可以暂停车辆，因此，上游的车辆将会采取措施在停止的车辆附近驶过，在大交通流时，拥挤会进一步发展或者变得更糟。还可以修改车辆的最

8、大期望速度，要么加速要么减速1.2.4 车辆属性颜色代码 根据感兴趣的属性可以对车辆进行颜色标记，并不是将单个车辆单独标出以及询问其属性，地图中的车辆可以用不同的颜色标记，来说明车辆属性的变化，比如速度、HOV车道或者有资格电子收费所，或者仿真过程中该车下游的变换运动。其中一个这样的属性就是车辆的类型，有些车是卡车，其他的是小汽车、公交车或者摩托车，每一种车辆类别决定了它的加速度和速度性能。1.2.5 仿真过程中的监控设备 当车辆在路网中行驶时，他们相应的改变交通状态，变换车道，调整加速度以跟随目的路径，或者是达到其他的短期目标（比如加速、避开事故、进入匝道时避免拥挤等）。车辆也会和控制设备互

9、动，比如车道使用标志、 车道使用信息以及限速标志，这些设备可以通过影响驾驶员行为来激励或者强迫车道使用限制、速度限制或其他的规则。其他的控制设备可以给复杂的交通流分配路权也可以收回，例如坡道测量仪和交通控制信号。 因为交通控制设备对驾驶员行为以及整个交通流起着如此重要的作用，所以在仿真时能够观察到交通信号的操作是很有帮助的。仿真时TransModeler允许交通信号控制进行监控，控制器可以展示当前的有效信号阶段、绿灯持续时间以及无效信号阶段的红灯时间。在激活的信号中，控制器也可以展示需要的阶段，每一个有效地最小和最大绿灯时间和连续车辆之间的当前测量间隔，当行驶于扩展探测器处。1.2.4 仿真时

10、观察统计资料仿真时关于动态特性的信息比如信号和车辆，可以在任一时间点制成地图及表格来产生路网状态的图表，动态特性是那些地图中模型化的以及随着仿真变化的状态，这些特性包括信号和车辆。然而，TransModeler也为静态信息收集信息，或者是那些不在仿真过程中改变的特性，比如传感器。 当仿真正在进行时，TransModeler收集基本的流量统计资料，包括平均速度、流量和密度，与此同时，在传感器图层，模型采集点资料，像车辆数量、流量、占有率和平均间距。变化并不是瞬时可以测量到的，而是在一定时间之后，比如流量、平均速度、占有率、数量和平均间距，这些参数的变化都是在连续时间间隔之后测量和更新的。测得的和

11、更新的值存储在相应的图层属性表中，以供数据窗或地图展示。1.3 仿真输出 当一个仿真工程所有的输入信息备齐，目标输出选好之后，每一个运行中的仿真将会产生所需求的输出。Transmodeler在其输出记录中为每一个运行设置输出文件，当产生报告或者输出地图时，Transmodeler会查看这些输出记录来获取任意可用数据，这些可用数据包括延误资料、排队长度信息、传感器测量或者总交通流的变化如速度和密度。 Transmodeler输出管理器可以帮助保存输出记录，其用来组织和产生报告或利用输出资料制图。下面的练习展示了输出管理器以及其是如何产生有价值的报告和图解仿真运行中结果的有效传输。1.3.1 产生

12、输出报告 从仿真中获取最初的输出数据之后，有必要利用时间间隔或者通过网络特性来总结、合计这些数据，以此来获取结果中任一有用的资料。这些事后加工过的数字可能成为效能测量，例如最大排队长度，用来判断特定设备的服务等级。也可以是描述路网大体状态的总结资料，比如车辆行驶里程、平均速度或者平均行程距离。在特定需求下这类资料对描述整个系统的特征很有帮助。 Transmodeler将会为普通的效能测量和一般的性能特征产生许多精制的报告，这些报告可以为路网中特殊的连接、连接选择以及所有的连接总结一些测量，像最大排队长度，这些测量也可以利用时间间隔进行合计或者为整个仿真来总结。1.3.2 输出资料制图除了总结仿

13、真资料的文本报告，也可以产生传输资料的地图。Transmodeler GIS特性可以很容易的创建地图，颜色编码的地图特性根据输出性能操作或者概述的资料，像通过密度、流量或者平均速度决定的道路分割段。像报告一样，输出地图也可以通过时间间隔或整个仿真长度进行信息传输。1.3.4 关于仿真输出 TransModeler能够产生大许多类型的输出，为了多重运行及创建报告，输出管理器可以将这些输出结果分类。TransModeler 具有额外的选择，当仅仅是为了选择的一组地图特性来将地图特性组合在一起。想获得更多挂怒仿真输出的信息，见第六章交通仿真。1.4 创建一个TransModeler工程在一个工程可以

14、被模拟，输出可以创建之前，应该首先建立一个TransModeler工程，TransModeler工程开始于一组输入文件，该文件界定了交通网络和该网络的旅行需求，这些输入数据可以被分成两个基本的元素：一个描述系统供给，另一个描述系统需求。供给一方可以被视为包含运载车流的基本道路网、公交系统（为乘客提供公交服务的路线）以及交通控制系统（测量、监控和管理路网的使用）；需求一方是流量、种类以及行驶在路网中的车辆交通。 然而，一个仿真工程不能只靠其输入来界定。每一个工程同等重要的部分就是一组可以用来模拟实际交通状态的模型参数。当对模型参数调整和验证时，其可以产生一个工具，该工具可以实现对现实世界交通现象

15、的预测 。仿真工程最基本的元素如下所示： 1.道路网 2.交通控制系统 3.出行需求信息 4.模型参数还有其他的元素可以被模拟，包括公交系统和事件，这些特殊应用的信息在该手册的后面章节会涉及到，当然，输出部分是任何一个工程的重要元素，TransModeler的输出也将在下面章节阐述。1.4.1 TransModeler中的路网路网的地理表现是TransModeler工程首要的成分，其他的部分像信号控制方案和车辆需求规范，对一个工程的实现起着同等重要的作用，但是如果不建立路网这些都是无法完成的。路网是仿真模型的基础。信号控制方案涉及到网络中的节点，车辆出行起终点涉及到中心、节点或者是链接等等。精

16、确路网地形的开发和维护对任一仿真分析的管理都是必要的。TransModeler的路网是一个相互关联的层次系统，存储在仿真数据库中。比如，links表示所有道路形式，segments代表所有的或者部分的道路，沿着它，道路的属性保持恒定，lanes代表路段上的单一车道。因此，仿真数据库有一个层次结构车道属于路段，路段属于道路。所以，仿真数据库的许多层次都是相互依存、紧密结合、不可分割的。仿真数据库中的每一层都有自己的属性表，这些属性中的一部分可以用来查找其根源，像一个路段对应于一条道路。例如，路段层具有属性域link，包含它所依附的道路的特殊ID；车道具有属性segment，表明它们所归属的路段。

17、这项规则也可以扩展到其他的层次，举个例子，传感器、收集交通信息以及/或者将车辆呼叫电话传输到交通信号控制器的设备拥有lane属性，来标示他们所处的车道。除了这些在多中层次中描述路网实体关系的属性，还有用来作为模型输入的属性，例如车道宽度会影响到驾驶员行驶的速度。这些属性的都设置了默认值，从而任一路网都能适应仿真交通，但是默认值的修改对系统的精确表示是必须的。TransModeler具有创建和编辑仿真数据库的多种工具。1.4.2 TransModeler的交通控制系统TransModeler使用两种信息源来仿真交通控制系统，第一种是路网地形，它包含存储所有交通信号和他们在路网中位置的单一图层；第

18、二种是一个控制方案文件，含有控制器为操控信号所需要的定时参数和布置。举例，一个或更多的信号阶段中，一个定时交通信号需要绿灯、黄灯和红灯时间间隔。给驾驶员传输固定静态信息的控制设备（让行标志和停止标志）并不需要控制方案。对于那些仿真过程中状态多变的信号和标志（交通信号灯、可变信号板和车道占用信息），控制方案是很重要的一项输入。在TransModeler的交通模拟器对路网中车辆的运动建模时，TransModeler的交通管理模拟器控制所有的可变信号和标志。随着车辆在路网中行驶并接近交通信号和标志，TransModeler模拟其对设备当前表示状态的反应。例如，驶近停车标志的车辆会减速直至停止，驶近标

19、明车道即将关闭的车道占用标志的车辆就考虑变换车道，还有左转车辆接近绿灯信号的交叉口时将会谨慎驶入交叉口，在必要时停车直到发现可穿越的间隙。因此，TransModeler既可以模拟所有可变信号和标志的状态还可以模拟驾驶员的反应。TransModeler具有几个交通控制编辑工具，适合任一类型的控制设备。这些工具可以用来在路网中创建信号和标志，并且为这些信号和标志产生瞬时定时方案，相同的工具可以用来修改路网中已有的信号和标志的控制方案，使用地图作为交互的媒介。1.4.3 TransModeler中的交通需求TransModeler对行驶于起点和终点的车辆进行仿真，车辆选择来完成其行程的路径以及他们在

20、道路上呈现出来的驾驶行为时多变和复杂的。在传统的交通仿真应用中，转向运动数量或者所占的比例，用来对路网中的交通需求建模。车辆在路网中选择的路径是不可预知的，但是在仿真过程中可以计算出来。补充在上面的练习中，仅有一个旅行矩阵加进工程中，并没有定义路径。此时，TransModeler将会自动计算每一个车辆的路径。路网中有许多用来界定路径成本的可选择输入，基于这些路径成本，TransModeler使用许多路线选择模型中的一个来模拟路径（驾驶员选择其实现起点到终点的路程），此外，在TransModeler中还有其他的旅行时间表类型，而不是用来指定交通需求的矩阵。当然也有许多选择来界定旅行的负荷度以及哪

21、类车辆将被模拟。更多的关于交通需求的信息见第五章交通需求。1.4.5 模型参数TransModeler仿真模型依赖于许多不同组的参数，这些参数控制路线选择行为、驾驶行为、车辆性能特征和许多组成交通仿真问题的其他现象。因为这些参数描述了这些复杂的现象比如驾驶员行为，所以，通过调整和验证参数来反映研究区域的观察结果是很重要的。不同城市不同区域的驾驶员行为都是不同的，所以应该使用模型参数来模拟这些行为。TransModeler包括一组不同资源的默认参数，包括学术研究、专业期刊和报告，以及交通模型经验。 当默认的参数不能被接受的时候，他们确实代表着一个能够反映平均流量状态合理的参数体系。调整和验证的过

22、程是任何一个仿真工程的关键部分，并且不能低估。TransModeler模型参数可以修改，但是该过程必须由有经验的用户操作，TransModeler包含一组全部参数可以应用于所有的工程，如果没有开启的工程时参数就会发生改变。如果工程是开放的，只对当前工程的参数进行修改。当为工程修改参数时，TransModeler为该工程保留着局部的参数。因此，不同工程的模型参数是不同的，下面的练习阐释了如何修改全部和局部参数。1.4.6 交通需求 TransModeler可以用于这一方面，但是它也支持更灵活的路径选择方式，在该途径中，起终点（OD）矩阵，而非转向流量，是指定车辆需求的主要方式。 TransMod

23、eler是一个基于路径的模拟器，就是每一辆车沿着已知的路径行驶，从它出发的时间开始直到它到达目的地，尽管该轨迹会在路线中发生改变。TransModeler在分类旅行需求时支持各种各样的文件类型和格式，在给定的时间间隔，在起点和终点之间行驶的一定量的车辆可以被指定。已知起点的个别车辆的出行，其终点和已知的出发时间可以被提供为输入信息。 如果路径是预先计算好并且作为输入，那么之后车辆的路径或选择可以指定出来。指明不同或重叠时间间隔的需求的多于一个的输入需求文件可以在任何一个组合中提供。 离开率可以通过曲线定义或者明确的通过时间间隔，车辆类型（比如汽车或卡车）可以指定。HOV车道和合格的电子收费站可

24、以被定义在需求层面，在TransModeler工程中指定旅行需求的选项是多变和灵活的，因为旅行需求本身就是多变的。1.5 TransModeler工程操作从TransModeler工程获取或传输的信息并不限于仿真输出资料，强大的TransModeler GIS平台能够分析关于交通运输系统的信息，并制图。在尝试创建新的道路网、控制方案和旅行表之前，熟悉TransModeler界面和多种文件类型和数据结构是很重要的。1.5.1 熟悉TransModeler操作界面在研究TransModeler工程和交通仿真之前，花时间理解TransModeler操作界面是很有帮助的，它拥有许多特征和工具，来处理不

25、同类型的数据和仿真工程。下面的练习对TransModeler界面进行简洁的说明，并且介绍本章生育本分用到的工具。1.5.2 利用工程数据制图TransModeler中的路网被组织成图层，每一层对应着交通运输系统的的一个要素，例如，link层代表工程中局部的街道、高等级公路、坡道和高速公路，每一条道路是总体代表工程中所有道路的其中一条，这些道路和节点、信号以及其他的图层一起组成了整个工程网络。这些图层在地图中显示，在TransModeler中其是与仿真工程交互的主要媒介。图层中描述特性的属性存储在属性表，其中每一条记录都涉及到地图特征，每一条个体道路在link图层都是地图特征，并且每一条道路都有

26、其自身的属性。例如，道路属性具有存储街道名字的属性。许多实例中，在地图中显示这些属性不管是采用字符标号还是使用主题都是很有用的。1标示街道名字在TransModeler中街道名字是很重要的道路属性，尤其是在跨越大范围地理区域的工程操作时，街道名字对为了编辑交通信号定时方案或简化相关路网的交叉口定位是很有帮助的。为了表明地图、图层和属性的概念以及它们是如何传输信息的，下面的操作将在地图中自动产生街道名字标签。 2 通过类别对道路进行颜色编码在一个TransModeler工程中，根据设备类型，可以对道路进行分类，每一条这样的道路类别都有几个描述交通流的参数。比如道路可以分为高速公路、匝道、城市干道

27、、收集器或者用户定义的其他类型。每一个类别都有一个自由流速度和速度限制。这些参数用来计算驾驶员实现目标的速度。因此，从驾驶员行为模型的立场出发，选择合适的道路类型是很重要的。为了检验工程中的或者简化传输网络分类，可以在地图中中创建一个专题来区分不同类的道路。为了表明使用属性数据创建专题地图的观念，下面的练习可以在道路类别上创建专题。1.5.3 工程数据的查询和制表当地图中的数据不能被有效传输时，那么在表格中显示这些数据是很有帮助的。特征属性，像前面章节讨论的道路类别属性，可以在数据视图中显示出来。数据视图是一个表格窗口，其中整排表示网络转变、图层属性（像link）或其他感兴趣的对象，整列包含描

28、述对象的属性。就像可以操纵地图显示来传输一定的信息，数据视图也可以。可以通过修改数据视图来显示所有的记录或者子集，或选择子集，显示所有的字段或字段的一部分。此外，在数据视图中如果其内容是其他字段的功能，那么就可以创建新的字段。这些公式字段是很少的，但却是村春仿真工程数据的强大例子。在许多实例中，使用选择集和公式字段来抽取仿真工程的信息十分可行。1 创建外部节点的选择集在TransModeler中，节点是一条或多条道路的端点，节点层用来表征交叉口、高速公路匝道接合点，或着那些网络边界上的点（比如外部节点）。节点有其自身属性包括接近或驶近道路的编号以及驶离街道的编号。车道也有自己的属性，表明节点是

29、否是外部节点。识别外部节点对决定路网的起终点是很有用的。为了展示使用数据视图来从TransModele工程中获取信息的概念，下面的练习可以在节点图层的数据视图中创建外部节点的选择集。 2 利用公式字段计算高速公路车道英里 选择集对于寻找网络特性是很有用的，但是它们也可以用于从网络属性中获取信息。TransModeler中的工程网络除了link和lane图层之外，还有一个segment图层，一个或多个路段组成了一条道路并且代表了那条道路的的一部分，道路的性能比如车道编号都是统一的。因此，给定道路上的车道编号随路段而变化。路段的属性之一是其长度，可以由TransModeler自动计算出来，该字段在

30、一个工程或工程的道路或路段选择集中可以用来计算车道英里编号。为了展示选择集的功能和计算来自特征属性的资料的能力，下面的练习在路网中计算高速公路的车道英里。1.6 补充TransModeler GIS平台可以很方便的传输交通仿真输入和输出的信息，TransModeler拥有大量的提供管理地图视窗的类型和内容的选项，包括改变地图中显示的图层类型，在网络属性上创建不同的专题形式，增加标签和注释以及其他选项。TransModeler也具有一大批特性和工具来查询、操作和制表。对于作为工程图层属性表的数据视图来说，这些查询和操作的结果通常可以用来反馈回表示网络要素的地图特征。想了解更多的关于地图操作、数据

31、视图以及其他文件类型和数据结构的信息，见TransModeler用户手册。2 仿真工程交通仿真研究需要当然也可以产生许多关于网络拓扑、道路几何线形、交通流量和交通控制的信息，为了便于管理，仿真结果的分析需要认真的选择目标输出，TransModeler将所有的输入、输出和其他的界定仿真范围的设置组合在一起，在一个仿真工程中，全部的输入、输出和仿真研究的部分设置可以被定义、修改和使用。2.1 仿真工程简介TransModeler使用一个被称为仿真数据库的特殊地理数据库来存储全部的道路网要素，包括交通监控设备和交通控制信号和标志。除了仿真数据库，许多其他类型的文件用来存储出行需求、定时交通信号方案、

32、公交系统、事件以及其他的仿真输入信息。这些输入文件的信息存储在project settings中，project settings中也包含定义工程范围的参数，像研究时段的开始和结束时间，simulation project 文件（.smp）附加于单一的仿真数据库，并且存储全部的工程设置，因此一个仿真工程文件包含运行TransModeler仿真的全部的信息。仿真工程的发展可以视为两个重要部分的总和：仿真数据库和工程设置。每一个仿真工程始于一个表征路网的仿真数据库，一旦仿真数据库创建，仿真工程就可以演示。单一的数据库可以创建多个工程，但是工程设置对仿真工程来说确实唯一的。2.2 创建仿真工程创建仿

33、真工程的3种方法： 1 利用空的仿真数据库创建新的工程 2 使用已有仿真数据库创建新工程 3 通过向仿真数据库传输线层地形创建新工程这三种方法可以用于多种应用程序，第一种方法，开始于一个空的仿真数据库，不需要现存的输入地理信息，这种方法适用于路网地形不存在并需要手动描绘的情况，更适合包含小路网的工程，或者当有足够的时间来绘制路网时，此方法更适用。航空摄影或其他的影像或GIS数据用来确保路网的准确度。第二种方法，从现存的仿真数据库中创建工程，需要现存的仿真数据库作基础，当单一仿真数据库用于多个仿真工程时这种方法比较适用，一旦仿真数据库创建，该方法使用相同的路网可以很容易的创建多个仿真工程。最后一

34、种方法，通过向仿真数据库传输线层地形创建新工程，需要一个来自现存地理文件的输入线性图层，该文件可用来建模或作为GIS应用。TransModeler使用线层和点层的地理信息，以及线层属性和点特征，来创建仿真数据库。该方法最适用于大范围的路网。2.2.1利用空的仿真数据库创建新的工程涉及到小型或中型路网的仿真工程要求事先创建仿真数据库，例如，创建仿真数据库的线层地形也许不可用或者质量很差，在这种情况下，仿真工程可以手绘。TransModeler将会创建一个空的仿真数据库、一个清的记录，以按道路绘制路网。如果选择在现存的地图中创建新的仿真工程，TransModeler就会产生一个空的仿真数据库，并将

35、其添加到地图上。另外，TransModeler打开一个只包含空的仿真数据库的新地图。一旦仿真数据库添加到新的或者现存的地图，TransModeler打开Road Editor工具箱开始创建路网的工具。更多关于道路编辑器工具的信息见第三章仿真数据库。2.2.2使用已有仿真数据库创建新工程一个仿真数据库为了多个方案可用于多个工程，该方案中路网的物理特性都是一样的，例如不同的仿真工程可以使用相同的仿真数据库，但是其输入车辆出行表、定时信号方案或其他的工程设施是不同的。2.2.3通过向仿真数据库传输线层地形创建新工程通过向仿真数据库传输包含线层的地理文件（.DBD或.CDF）创建新的仿真工程，在每一个

36、包含线层的地理文件中，也具有存储地形的节点和在线层的路线之间的交叉口的属性。TransModeler使用线层的地理信息以及线和点的属性来创建一个仿真数据库。从线层创建的仿真数据库的特性的好坏依赖于原始的线层地形以及其线层、点层属性的精确度。可以使用TransModeler地图编辑工具来编辑线层（见第七章创建和编辑地理文件），也可以修改和线层点层联系在一起的数据表，编辑它们的内容在向仿真数据库传输线层之前。更多关于线层、点层数据的操作见第二章数据操作。如果在另一种地理文件格式中具有线层地形，像shape文件（.SHP），可以将其输入/输出为适合的地理文件格式，从而再将其传输给仿真数据库。更多关于

37、输入输出地理文件的信息，见第九章管理地理文件和仿真数据库。一旦在TransModeler地理文件格式中拥有了线层，它就会被传输到仿真数据库，TransModeler将使用存储在线层、点层属性表中的字段来完成转换。要么是线层属性的选择集，要么是该层中转换的全部特征，如果基于线层的公交路线系统已经存在，那么路线系统可以被转化为一个基于新仿真数据库的新路线系统。1 线层的字段在线层转化中使用的字段如下所示：ID字段要么是TransModeler为全部的地理线层自动生成和修改，要么它可作为其他的包含特殊整数值的字段。ID字段用来识别仿真数据库中的每一个道路特征，然而街道名字对于识别道路连接器、城市干道

38、或回转路线来说很有帮助。在仿真工程形成的过程中，当进入定时信号方案和其他数据时，仿真数据库中街道名字的呈现是很有用的。因此，TransModeler在线层中采用预留的字段来存储它们。如果在最初的线层中没有街道名字的字段被选择出来，那么这个字段在新的仿真数据库中为空。在将线层转化为仿真数据库时，最重要的输入信息之一是车道的数目，如果没有字段选为车道数目，TransModeler将为路网中的全部道路默认为1车道，如果车道信息在线层地形中不可用，将其转化为仿真数据库会给你提供好的起始点。道路编辑工具可以来增加路网中的车道数（见第三章仿真数据）。每一个线层属性表中都有一个方向属性-Dir，它表明路线特

39、征中的流量方向。精确地线层拓扑是很重要的。TransModeler使用Dir字段来决定每一条线是否代表着单向或双向街道，如果是单向道路，表明其方向。0 值表示双向道路，1 值表示单向道路且其流量沿着拓扑的方向，-1 值表示单向道路，其方向和拓扑相反。更多关于线层和线层拓扑的信息，见第七章创建和编辑地理文件。道路经常按照功能类型来分类，典型的道路分类系统包括高速公路、快速路、匝道、城市干道、连接器、局部街道等。同样地，在TransModeler中仿真数据库的每一条道路都对应着一个类别。此外，许多驾驶员的行为模型的参数在高速公路和非高速公路之间变化。为此，合理的道路分类是很重要的。如果被转化的线层

40、拥有一个包含相同分类的字段，该分类可以应用于新的仿真数据库。为了实现这些，线层必须必须具备一个包括整数或字母数字的代码的字段，该代码表示了哪一种类别可以应用于每一个路线特征。如果没有选择类别字段，在仿真数据库中的全部路段将按照默认分配。在将包含道路分类信息的线层转化之前，必须先创建一个功能类别分类查询表，其表示TransModeler的道路分类。在转化工程中，合适的查询表会被选择出来。更多关于功能呢类型分类的信息，见第七章微观模型和参数。2 点层字段3 仿真数据库3.1 仿真数据库的图层3.1.1 道路3.1.2 路段3.1.3 车道道路、路段和车道之间的关系可以表示如下：在编辑仿真数据库时，

41、记住这一关系是很有用的。例如，在编辑车道特性时，该编辑只应用于单一路段上的单一车道，而不是其他路段上的其他车道。类似的，当修改路段特性时，只是该路段发生改变，同一道路上的其他路段不发生变化。车道图层的属性描述如下：1 与路段的关系车道不同于道路和路段，它不具有地志方向性。Dir字段用来识别车道所依附的路段的方向，其包括2个属性值：1和-1，其中1value值表示车道沿路段的AB方向（路段的地志方向），-1表示车道沿路段的BA方向（跟路段的地志方向相反）。除了Dir字段，车道跟其；路段的关系在Position字段中也有描述，Position字段包含路段中从左向右（沿交通流方向）的车道索引号。例如

42、，如果一条路段有3条车道，最左边的车道（对着交通流方向）的位置属性值为0，中间车道为1，第三车道即最右边的车道位置属性值为2。Segment字段包含车道依附的路段的ID。2 描述信息车道图层的一些字段从网络地形中自动获取，并且存储在属性表中；哎帮助识别车道特定类型。Side字段表示一条车道是否是路段的最左或最右边缘；Tums字段表示基于车道连接器，从车道下游终点开始哪一种运动是允许的，包括属性值：L（左）、T（通过）和R（右）。Auxiliary字段表示一条车道是否是高速公路上的加速车道或减速车道，为了使该字段的值合理的设置，道路的种类必须合理的定义，这样Transmodeler就可以合理的识

43、别高速公路和匝道。一条车道是否是加速或减速车道会影响到模型中驾驶员的行为。如果直接在道路属性表中修改道路种类值，可以选择ProjectReload Network来确保辅助车道的状态优于仿真更新。Merged和Merging字段表示车道是否在上流终点处合并以及该车道在下游终点处和另一车道合并。车道仅是在多条车道连接器处的上游终点处合并，而不是交叉。类似的，车道在下流终点处是不会合并的，除非其和另一条车道在路段结合处或道路结合处的节点，但是不能交叉或相交。如果一条车道被视为合并，额外的信息提供在Merging字段中，来表示合并的类型。这些不同的类型描述在上面的表中。如果车道所依附的道路由其道路种

44、类决定为高速公路或环状道路，之后任一车道将会被视为Exit字段中的已存车道。如果在其下游终点处没有车道连接器和下游车道连接，那么车道就必须存在。Transmodeler也可以自动决定哪一条车道应该被视为下降车道。首先，一条车道应该在下游终点处和其他车道合并为了被视为下降车道。如果同一条路段上两条相邻车道进入同一下游车道，并且其中一条车道是最右或最左车道，那么该车道即可认为下降车道。在含有两条车道的路段，其两条车道合并时，Transmodeler需要额外的信息来确定哪一条车道应该被视为下降车道。对车道连接器分配一个低的Connectivity值为了识别下降车道。车道连接器属性将在下文描述。3 宽

45、度车道的长度和其所在的路段是一样的，然而车道的宽度却是自己定义的。在Width字段出现的值将会显示为英尺或米，这依赖于地图单元参数选择的单位是英制的还是米制的。每次地图单元发生改变时，字段的值就会随之更新来反映新的单元。如果地图单元发生改变时属性表示打开的，那么在表中右击鼠标，选择Refresh，或者选择Window-Refresh来更新数值。在数据表中修改车道宽度之前了解地图单元是很重要的。4 路肩在路网中识别Shoulder lane可以用来对车道建模。变换规则和界限的车道应该用在和Shoulder lane结合处为了阻止车道变化。当一条车道被识别为Shoulder lane时，她在特殊的

46、环境下被使用。例如，车辆可以使用Shoulder lane在等待可穿插间隔的左转车辆附近行驶。有参数来控制车辆使用Shoulder lane通过的可能性。想了解更多的信息，见第七章微观模型和参数。5 变换车道Change和Barrier 字段决定了驾驶员变化车道的能力，Change和Barrier字段中的属性值表示了驾驶员允许变化的车道，该属性可以用来模拟车道之间的实线。如果车道完全被禁止，那么就会使用Barrier属性。Barrier字段表示物理障碍阻止车道变换的方向，驾驶员不允许越过障碍。因此，Barrier属性可以用来阻止变换车道。Transmodeler不允许设置的值与其他的属性值相悖

47、，例如，一个障碍物不能设置在Change属性允许车道变换的位置。同样地，change字段也不允许车道变换在有障碍的地方。因此，一个字段中的值在另一个字段的该属性值变化之前必须是正确的。此外，Change和Barrier字段只应用于相应车道的驾驶员，如果该车道不允许变换车道，相邻车道的属性也会相应的发生改变。6 车道使用3.2 编辑仿真数据库一系列编辑工具用来创建新的仿真数据库，可以使用这些工具来编辑仿真数据苦的下面图层：道路、路段、车道、节点、车道连接器、质心、质心连接器、传感器信号和标志利用交通控制编辑工具来编辑（见第四章交通控制），车辆基于输入出行表或路线系统来创建在仿真过程中，不可以被编

48、辑。编辑工具位于Road Editor工具栏，在Road Editor工具栏中可见的编辑工具根据地图中不同的工作图层而不同，在道路和路段层，编辑器如下所示：对于所有的可编辑图层，第一个按钮通过在地图中单击来从当前的图层中选择地理特征。紧跟的6个按钮根据当前的图层执行各种任务。最后的3个按钮适用于所有的图层，使用方法如下所示：Road Editor上的前7个按钮用来增加、删除和修改地理位置、类型和网络特征的性能。待定的编辑存储在一个编辑缓冲器中，通过点击commit按钮保存或点击cancel按钮退出。Cancel按钮意思是取消，在点击commit按钮之后，编辑缓冲器中所有的变化会永久的存储在数据

49、库中。点击cancel按钮后，在编辑缓冲器中发生的任一变化都会取消，数据库就会恢复到初始的状态。Option按钮打开Road Editor options对话框，该对话框中的设置定义许多默认的性能，应用于新的特征当他们被加入到路网中时。例如，当向路网中添加新道路时，车道的数目在Road Editor options中定义。对话框也包含辅助编辑进程的选项，这些选项在本章最后详细介绍。练习：创建一个高速公路仿真工程在该练习中，以空的数据库开始，并创建一个简单高速公路网：一条匝道进，一条匝道出，之间有一个交织区。路网如下所示：1 创建一个新的空仿真数据库（见第二章仿真工程），TransModeler

50、打开一个空的地图，并且开启Road Editor工具箱。2 点击Road Editor工具箱上的，TransModeler打开Road Editor options对话框。3 选中One way按钮，在lanes on right编辑框中输入3，在road class下拉列表中选择“freeway”，单击ok。4 在地图中选中links层作为当前图层，选择Road Editor工具箱上的按钮，在地图中点击一次，确定道路的上游端点，移动鼠标并且双击来确定下游端点。5 选择Road Editor工具箱上的按钮，在高速公路上和进口匝道相交的地方单击，在出口匝道连接处再点击一次。TransModele

51、r将第4步创建的高速公路打断成3条分离的道路。6 确保lanes图层是当前操作层，选择Road Editor工具箱上的按钮，在中间道路的最右边车道上单击一次。TransModeler向道路增加第四条车道。7 单击Road Editor工具箱上的按钮，返回到Road Editor options对话框，在lanes on right编辑框中输入1，并从road class下拉列表中选择“ramp”，点击ok。8 确保link或segment层作为当前图层，选择Road Editor工具箱上的按钮，单击一次来确定进口匝道的上游终点，拖拽鼠标，在靠近第四条车道的地方双击，创建进口匝道。同样地，创建出

52、口匝道时，在第四条车道的右侧单击一次，然后再下游终点处双击。9 选择Road Editor工具箱上的按钮，单击鼠标，沿着匝道的左侧路缘石和高速公路道路拖拽到任一位置 来修改它们的形状。10 当道路的线形可接受时，选择Road Editor工具箱上的来保存你的改动。现在，这个小的高速公路网就可以用来仿真了。3.3 编辑路段和道路道路和路段是路网中表征街道和公路的线状特征，同一编辑工具应用于这两个图层。当links或segments层作为工作图层时，road editor工具箱如下所示：编辑工具如下所示：在道路和路段层中编辑特征时，两者之间的微小差别如下所示：增加道路vs增加路段Add工具会在数据

53、库中增加一条新的道路记录，对路段也一样适用。Add工具在道路层和路段层中功能相同。删除道路vs删除路段对当前工作图层来说delete工具是很灵敏的。当前图层为路段层时，在道路上点击delete按钮会将选中的路段删除，而当前图层为道路层时，delete按钮会删除整条道路，包含道路上全部的路段。合并道路vs合并路段和add工具一样，join工具对道路和路段来说功能是一样的。不管是路段层还是道路层作为当前图层，join工具可用来将两条路段合并成单一路段或者将两条道路合并为一条。然而，在节点处合并两条道路应在节点处单击。为了在接合点处合并两条路段，应单击每一条路段的终点处。断开道路vs断开路段和del

54、ete工具类似，对当前工作图层来说split工具是很灵敏的，当工作图层是路段层时，在路段上点击split工具会将选中的路段分成同一道路上的两部分，但是，当工作图层是道路层时，split工具会将整条道路分成两条分离的道路，在它们之间加入一个节点。编辑标高Elevation工具在路段层和道路层功能一样。沿着单击的路段Elevation工具可用来编辑形状点的标高。编辑道路和路段属性当工作图层是三图层中的任一个时，Info工具可以开启一个编辑道路、路段和车道属性的对话框。修改道路和路段Select工具可用来修改道路或路段的形状，不管当前图层是道路层还是路段层，在地图上单击一次会选择整条道路，包含要编辑

55、道路上全部的路段。选择道路将该道路加入编辑缓冲器中。当道路加入编辑缓冲器时，TransModeler会改变其外观，选中其形状点，接合点和端点。通过单击和拖拽这些形状点、接合点和端点，道路或路段的形状发生改变。除了select工具，路段的形状可以通过Extended road editor工具箱修改。Extended road editor可用来改善路段的曲率，沿着合适的曲线通过插入更多的形状点来消除尖角。沿着近似直线的线路断面也可用来移动多余的形状点。修改道路和路段的技巧当路段或道路被选进编辑缓冲器，select工具可用来单击并拖拽形状点、接合点、端点到新的位置来修改路段的形状。下面是编辑道路

56、和路段形状的小技巧：首先，通常情况下，单击并拖拽鼠标只会移动单一的形状点。然而，该准则在接合点处不适用。接合点是两条路段的形状终点汇合的位置，由于汇合点有效地作为道路上的单一形状点，在形状终点处单击和拖拽鼠标会移动整个接合点。也就是说，其他路段上的形状点会自动移动。在接合点处移动一个形状终点，而不动其他点，在单击和拖拽时按住ctrl键即可。其次，shift键可用来移动一系列形状点沿着路段部分或道路。在任一形状点处单击鼠标来选择其作为锚点。按住shift键不放，点击同一道路上的另一个形状点并拖拽。Transmodeler会移动这两个点之间的所有形状点和接合点。最后，在点击的范围内通过拖拽中间节点

57、，shift键也可用于移动全部的形状点。在任一形状点处单击选其为开始锚点，按住shift键的同时，点击同一道路上的另一个形状点使其成为结束锚点。再次按住是shift键，在第一个和第二个形状点之间单击一个形状点，并且拖拽，TransModeler就会适当地移动该两个锚点之间的全部形状点。增加道路道路编辑器上的add按钮通过一系列的鼠标点击可以创建新的道路。单击开始创建新的link，每一次额外的单击都会创建形状节点，双击的话会完成link创建。 的方案可以帮助你向路网中增加link：第一次单击创建了link的上游终点。双击创建了下游终点，如果第一次单击或最后一次双击都发生在已有的节点处，那就不会产生新的节点，并且新加的link也不会和其他的links相交。如果你点击了好多次来创建新的link，且你拖拽鼠标到一个已有的节点处，TransModeler会选中那个节点来表明在那个位置双击的话会是的该link在该点相交。在增加新的links之前，为新links建立一些基本的参数是很必要的。这些参数可以在road editor options对话框中编辑。当新links