交通规划中几种常用软件.ppt

第10章 交通规划中几种常用软件 交通模型 数据 交通软件 Model Data Application 交通模型是出行规律的理论描述形式之一 是抽取了实际问题主要特征 规律的理论概括 数据是用以标定交通模型的必要元素 它决定了交通模型的实际应用效果 交通软件隶属于应用层面 是连接理论模型 交通数据和交通网络 工程实践 之间的纽带 是实现各种交通模型应用的必要计算机辅助手段 一 STRADA二 CUBE TRIPS 三 TransCAD四 PARAMICS五 PTV Vision六 EMME 2七 TranStar 交通规划软件的一般功能 一 网络建模 editer 节点 线段的生成 修改 删除 显示 与后台数据库的动态链接 形成不同年份 不同交通方式的网络 不同方案的生成 小区划分 小区内经济社会指标统计 现状交通数据 断面交通量 OD交通量 二 交通需求预测 四阶段法 交通流模拟生成交通量 发生与吸引交通量 分布交通量 交通方式划分交通量 交通流分配 三 方案评价 交通量 负荷度 平均行驶车速 平均出行距离 断面OD交通量 一 STRADA JICASystemforTRAfficDemandAnalysis 日本对外援助机构 JICA JapanInternationalCooperationAgency 发展中国家道路建设援助项目使用网址 http www intel tech co jp联系人 yoshida intel tech co jp开发商 英特尔技术研究所 子系统 1 数据输入 输出 编辑子系统2 出行模型子系统3 交通网络建模子系统4 数据显示子系统5 交通流分配计算子系统功能 1 四阶段预测2 图示化建模与显示3 彩色打印 国圆圆 圆 二 Cube TRIPS TRIpPlanningSystem 一 公共交通模型 基本原理 1 交通网络路面公交 轻轨 地铁 城市铁路 枢纽节点 换乘 步行接近与离去 2 交通服务特快 大站快车 票价 换乘优惠 换乘时间 速度 频度 运力 费率设置 3 公交模型分配Logit模型 多径路分配公交子方式模型O D间 利用公交的出行比例取决于出行时间 先决定不同的交通方式 后决定同一交通方式中的不同线路 乘车模型对同一交通方式中的不同线路的选择 取决于服务频率 下车模型在选择了公交的前提下 决定下车站点 票价时间价值 二 公交模型参数的标定1 综合出行时间 t t tt tc实际出行时间票价的时间当量tt 1tw 2ta 3tv ntb mtm到站时间等候时间乘车时间上车时间tc N C D F 60 VOT 换乘时间 上车次数基本票价乘车距离2 公交分配模型3 公交模型参数的标定与校核 2 公交分配模型先分配公交主方式 如轨道和公共电汽车 然后再地铁 轻轨 市郊铁路 3 公交模型参数的标定与校核参数确定校核应用 TransCAD是由美国Caliper公司开发的 应用于交通规划的GIS软件 Caliper公司成立于1983年 总部位于美国马萨诸塞州牛顿市 主要从事地理信息系统及交通运输软件的研发 Caliper在交通运输领域最成功的产品是交通规划软件TransCAD 三 TransCAD软件 TransCAD提供 功能强大的GIS系统 可完成各种交通规划任务 为交通规划而开发设计的地图处理工具和可视化工具 需求预测与分析 经营管理决策的应用模型 TransCAD使用举例 出行产生总量 TransCAD使用举例 发生吸引期望线 TransCAD使用举例 交通流分配 TransCAD使用举例 公共交通路线 TransCAD使用举例 公交线路影响带 TransCAD使用举例 最短路径 距离最短时间最短 TransCAD使用举例 车辆路线安排 TransCAD使用举例 推销员旅行问题 TransCAD使用举例 地表三维分析 规划软件 TransCAD 预测对象 国家话剧院2010年周边道路流量 主要技术线路 现状OD反推 TransCAD 实用道路流量宏观预测方法 增长率预测未来OD 交通流分配 西三环中路 西二环中路 丽泽路 复兴门外大街 西 东 北 南 TransCAD 软件操作 路段基本属性输入 名称 设计速度 流向 现状通行能力 现状流量 描绘路段结构及连接线 现状路网文件 规划年ODMatrix规划年通行能力 设计速度规划年道路流量 交叉口基本属性输入 转向折减 turnpenalty 限行措施 现状通行能力 流量 设计速度 现 状道路流量 负荷度 现状道路机动车高峰小时流量 现状道路机动车高峰小时负荷度 现状路网文件现状ODMatrix SeedODMatrix现状通行能力 流量 设计速度 现状OD反推 现状OD反推结果 增长率预测未来OD 规划年路网文件规划年ODMatrix规划年通行能力 设计速度 规划年道路流量 交通流分配 交通分配结果二0 一0年流量 负荷度 2010年预测有项目交通量 2010 年预测有项目交通负荷度 四 PARAMICS PARAllelMICroscopictrafficSimulator 开发 英国运输部 爱丁堡大学功能 1 ITS ETC AHS VMS TMD HOV等评价工具 2 统计分析 3 模拟规模 32万辆 模拟例1 模拟例2 CORSIM TRANSIMS INTEGRATION VISSIM WATSIM SIMTRAFFIC 五 PTV Vision VISSIM微观交通仿真部分 VISSIM由德国PTV公司出品 它是一个离散的 随机的 以0 1s为步长 可对各种实际交通状况进行交通微观模拟的仿真软件 该软件采用心理 生理跟车模型和换道模型描述车辆行为 并将驾驶员行为分为保守型和冒险型 VISSIM提供了良好的人机对话界面 并应用二维或三维动画向用户直观的呈现交通运行状况 它可用来模拟动态路径选择行为 并能采集各种交通指标的统计数据 演示录像1混合交通环境 2混合交通信号交叉口 3公交枢纽 信号控制交叉口 无信号交叉口 环岛交叉口 高速公路 集计分析 车辆收费 匝道控制 CBD地区分析 公共交通 公交信号优先 机场路边停车 VISSIM概述 VISSIM的应用案例 VISSIM微观交通仿真基本模型 跟驰模型 换道模型 其他模型 仿真条件 仿真软件 VISSIM 仿真对象 国家体育场停车场及其周边路网 仿真车速 20km h 仿真交通量 2282veh 仿真情况 车辆疏散 仿真录像 奥运时 奥运后 工程实践应用举例 微观仿真流程 车辆基本属性设置 编辑车型定义 定义不同的速度分布曲线 描绘路段结构及连接线 定义交叉口限速 定义交叉口转向比例 定义相交道路优先原则 设置信号及相关属性定义数据采集点收集模拟结果 结束 宏观交通需求预测结果 停车需求预测 停车场出入口及匝道设计 停车场建筑结构设计 停车场防火分区设计 停车场停车泊位设置设计 停车场内部交通流线设计 微观仿真分析 获得数据对结果进行分析 能否满足要求 结束 是 内部流线是否优化 否 否 是 方案一 侧一单车道出口 西南侧一双车道出口及东南侧一单车道出口 仿真结果 在对方案一进行仿真后发现 项目停车场疏散有两个瓶颈点 一处在北侧出口附近 另一处在西南侧社会停车场道路附近 北侧出口附近交织现象严重 车辆的交织使得机动车起停车频繁 降低了车速 该项目初始设计方案 包括北 方案二将方案一中北侧单车道出口改为双车道 其它条件不发生变化 仿真结果 在北侧增加了一个车道后 平均排队长度比方案一缩短了50 90 平均延误时间明显降低 方案二对西南侧道路排队和延误的改善影响不显著 方案三在方案一的基础上 增加西侧一单车道出口仿真结果 通过增加西侧道路 减小了社会停车场各个出口之间的交通干扰 从而有效的缩短和降低了西南侧道路上的排队和延误问题 使交通流运行变得更为顺畅 但方案三对北侧道路排队和延误的改善影响不显著 方案四 结合方案二与方案三 设置北侧出口为双车道 西侧增加一单车道出口 仿真结果 综合了方案二与方案三的改进点 使得南北两侧的交通拥堵均得到了比较有效的解决 量化评价指标 观测时间 仿真开始后600秒到2600秒之间 观测地点 北侧出口附近西南侧出口附近 量化指标 排队长延误时间总疏散车辆数量 排队长度仿真结 0 200 400 140012001000800600 600 800 1000 1200 140016001800模拟散场时间 单位 秒 2000 2200 2400 2600 北侧出口平均排队长度 单位 米 方案一方案二方案三 方案四 150 200 250 300 350 南侧平均排队长度 单位 米 果 100 50 0 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 模拟散场时间 单位 秒 方案一 方案二 方案三 方案四 0 200 400 140012001000800600 600 800 1000 1200 140016001800模拟散场时间 单位 秒 方案一方案二方案三 2000 2200 2400 2600 北侧出口平均延误时间 单位 秒 方案四 100 150 200 250 300 南侧出口平均延误时间 单位 秒 平均延误仿真结 果 50 0 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 模拟散场时间 单位 秒 方案一 方案二 方案三 方案四 方案比较 初始 排队长743m 延误627s 北侧增加了车道后 北侧出口 743m 627s 150m 95s 南侧出口 276m 178s 253m 155s 增加西侧道路后 北侧出口 743m 627s 703m 616s 南侧出口 276m 178s 23m 32s 总疏散车辆数示意图 634 720669 460 1814 534 1996 650 694686 398383 394373 22822136 840 793 0 500 1000 1500 2000 2500 北侧出口 西南侧出口 东南侧出口 西侧出口 总疏散数 疏散车辆数 单位 辆 方案一方案二方案三方案四 VISSIM应用小结 考虑了机动车相互之间的影响关系 考虑了道路设施对机动车车流的影响 能够预先分析停车场的交通组织流线设计和各个出入口设置的某些潜在问题 能对交通流的动态运行状况有较好的反映 能对各方案评价指标进行细致的量化 仿真软件 VISSIM 仿真对象 行人影响下信号交叉口右转机动车通行能力 仿真目的 将仿真试验作为理论有效性验证的依据 应用原因 通行能力观测要求饱和交通交的 状态 而右转的饱和因此 求助于微观据作为验证新理论 状态并不经常出现 通仿真提供试验数依据 150 200 250 300350300 350 1002003004005006007008009001000110012001300冲突行人流量 ped h 右转机动车通行能力仿真结果 veh h 10050 150 200 250 400 450 500 0100200300400500600700800900 1001101201300000 冲突行人流量 ped h 右转机动车通行能力 veh h 文献 5 模型结果 Vissim交替穿插 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 01002003004005006007008009001000110012001300冲突行人流量 ped h 行人造成的车均延误 s 7 0 8 0 9 0 10 0 11 0 12 0 0100200300400500600700800 9001000110012001300 冲突行人流量 ped h 右转车流平均速度 km h 交替穿插 Vissim 行人优先 Vissim r2 0 9953 r2 0 9878r2 0 9955 R2 0 972 r2 0 9735 r2 0 9954 r 0 9938 2 r2 0 9878 100 150 200 250 300 350 400 450 4 0 8 0 12 016 0实际右转车流平均速度 km h 20 0 右转机动车通行能力 veh h 2 5 25 0 交替穿插 2 5 25 0 行人优先 2 5 10 0 交替穿插 2 5 10 0 行人优先 10 0 20 0 交替穿插 10 0 20 0 行人优先 20 0 25 0 交替穿插 20 0 25 0 行人优先 仿真软件 VISSIM 仿真对象 信号交叉口左转非机动车延误 仿真目的 对比分析仿真试验结果 应用原因 延误是一个受诸多因素影响的十分复杂的指标 理论计算所得到的结果通常难于精确符合实际情况 仿真结果 仿真结果表明 在典型条件下 二次过街的实施增加了交叉口左转非机动车绕行距离和