交通系统仿真基础课程教学大纲

1、交通系统仿真基础课程教学大纲、课程基本信息英义名称TrafficSystemSimulationFundamental课程代码TRTR1034课程性质专业选修课程授课对象交通运输专业学分1.5学时共36,讲课24学时，上机12学时主讲教师修订日期指定教材隽志才等。交通系统建模与仿真，科学出版社，2011年。二、课程目标（一）总体目标：交通系统仿真基础是交通运输专业学生的专业选修课程。通过本课程的教学，使学生在掌握交通运输专业所必须的相关专业课程的基础上，学习交通系统仿真基本原理与方法，包括连续系统仿真建模方法、离散事件系统仿真建模方法、混合系统仿真建模方法以及复杂适应系统仿真建模方法；掌握交通

2、系统仿真的基本应用方法，包括出行行为分析建模与仿真、交通流理论与微观仿真建模、动态路径选择仿真建模等；了解国内外交通系统建模与仿真研究的最新动态。通过本课程的学习，为学生建立交通系统仿真项目所需的知识、技术和方法体系，培养学生发现、分析、研究、解决交通系统仿真实际问题的基本能力。（二）课程目标：课程目标1:掌握交通系统建模与仿真的基础理论和建模方法。课程目标2:掌握各类交通系统建模与仿真的基础模型和算法，包括活动-出行决策过程的建模仿真、微观交通仿真模型、动态路径选择建模等课程目标3:了解综合交通网络仿真系统开发与实现过程。课程目标4:初步具备应用本课程所学交通系统仿真的思想、理论知识、技术、

3、方法和计算机技术综合性、系统性地解决交通系统仿真项目实际问题的基本能力。（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求4、毕业要求5和毕业要求10:毕业要求观测点4-1,能够基于交通运输科学理论，通过文献研究、调查、实验、模拟等方法，调研和分析交通运输复杂工程问题的解决方案。毕业要求观测点4-4.能对交通运输调查、实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。毕业要求观测点5-1.了解交通运输专业常用的设备设施、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。毕业要求观测点10-1.能就交通运输专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确

4、表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。表1:课程目标与毕业要求的对应关系表业要求课程目标毕业要求观测点4-1毕业要求观测点4-4毕业要求观测点5-1毕业要求观测点10-1课程目标1V课程目标2V课程目标3V课程目标4V表2:课程目标与课程内容的对应关系表课程目标对应课程内容课程目标1A章、第二章课程目标2第三章、第四章课程目标3第五章课程目标4第八章三、教学内容3.1 讲授内容第一章绪论交通系统仿真概论1 .教学目标(1) 了解交通系统仿真的特点、系统分类与系统模型;(2) 了解建模与仿真的概念框架，类型以及建模与仿真的基本步骤;(3) 了解交通系统仿真技术的发展、应

5、用现状及发展趋势。2 .教学重难点(1)系统分类及系统模型；(2)系统建模仿真基本步骤；(3)仿真技术发展趋势。3 .教学内容(1)交通系统仿真的基本概念(2)仿真建模的概念框架与基本步骤(3)交通仿真技术的应用与发展趋势4 .教学方法讲授、讨论、自学5 .教学评价能够掌握交通仿真系统的基本概念。能够阐述交通仿真建模的基本步骤。能够了解交通仿真技术的应用和发展趋势对应课程目标1,毕业要求观测点4-1。第二章仿真建模的原理与方法1 .教学目标(1)掌握连续系统仿真建模方法；(2)掌握离散事件系统仿真建模方法；(3)掌握混合系统仿真策略2 .教学重难点重点：(1)连续系统仿真建模原理；(2)离散事

6、件系统仿真策略；(3)复杂适应系统仿真方法。难点：连续系统仿真算法、离散事件仿真时钟推进机制。3 .教学内容(1)仿真建模的原理与方法(2)连续系统仿真建模方法(3)离散事件系统仿真建模方法(4)混合系统仿真策略(5)复杂适应系统的建模与仿真(6)公交运行管理数据特征(7)人口普查数据4 .教学方法讲授、讨论、PBb自学5 .教学评价能够掌握连续系统仿真建模方法。能够掌握离散事件系统仿真策略。能够掌握混合系统的仿真策略。对应课程目标1,毕业要求观测点4-1。第三章出行行为建模分析与仿真6 .教学目标(1)掌握活动与出行的基本概念；(2)掌握消费者行为理论、时空约束理论、随机效用理论;(3)掌握

7、基于出行的出行行为分析方法；(4)掌握基于活动的出行行为分析方法。2 .教学重难点重点：(1)活动与出行的基本概念(2)消费者行为理论(3)时空约束理难点：仿真预测系统的结构与流程设计3 .教学内容(1)出行行为分析的基本概念(2)出行行为分析的基本理论(3)出行行为分析的基本方法(4)出行行为仿真预测系统(5)出行行为分析模型标定(6)出行行为仿真结果分析4 .教学方法讲授、讨论、PBb自学5 .教学评价能够掌握活动与出行的基本概念，可以辨析两者的区别。能够掌握费者行为理论、时空约束理论、随机效用理论。能够掌握基于出行的出行行为分析方法。能够掌握基于活动的出行行为分析方法。对应课程目标2,毕

8、业要求观测点4-4。第四章交通流理论与微观仿真建模1 .教学目标(1)掌握交通流、驾驶员、车辆、道路的交通特性(2)掌握车辆跟驰模型；(3)掌握车道变换模型。2 .教学重难点重点：(1)交通流特性；(2)交通流理论分类；(3)车辆跟驰模型基本原理。难点：车辆跟驰模型实现方法3 .教学内容(1)交通流理论概述(2)交通仿真模型的分类(3)车辆跟驰模型(4)车道变换模型4 .教学方法讲授、讨论、CBL自学5 .教学评价能够掌握交通流、驾驶员、车辆、道路的交通特性能够掌握车辆跟驰模型能够掌握车道变换模型对应课程目标2,毕业要求观测点4-4。第五章动态路径选择仿真建模6 .教学目标(1)掌握时变出行需

9、求0昧取方法；(2)掌握路段阻抗模型、0D对间可选路径集、动态路径选择模型;(3)掌握动态路径选择仿真控制；(4)了解基于活动的模型与动态交通分配模型的集成。2 .教学重难点重点：(1)时变0D需求估计方法；(2)可选路径集确定方法；(3)动态路径选择算法；难点：迭代控制、收敛控制与路径搜索控制思想与实现方法3 .教学内容(1)时变出行需求0D估计(2)路段阻抗模型研究(3)0D对间可选路径集的确定(4)动态路径选择模型与算法(5)动态路径选择仿真控制(6)基于活动模型与动态交通分配模型的集成4 .教学方法讲授、讨论、CBL自学5 .教学评价能够掌握时变出行需求0昧取方法；能够掌握路段阻抗模型

10、、0D对间可选路径集、动态路径选择模型；能够掌握动态路径选择仿真控制；能够了解基于活动的模型与动态交通分配模型的集成。对应课程目标3,毕业要求观测点5-1。第八章综合交通网络仿真系统开发与实现6 .教学目标(1)掌握综合交通网络仿真系统数据库需求；(2)掌握中观仿真系统构建；(3)掌握微观仿真系统构架。7 .教学重难点重点：(1)交通网络仿真系统应用需求；(2)综合交通网络仿真系统数据库需求;难点：中微观一体化仿真实现8 .教学内容(1)综合交通网络仿真系统概述(2)综合交通网络仿真系统需求分析(3)综合交通网络仿真系统数据库需求分析及设计(4)综合交通网络仿真输入系统的设计与实现(5)中观交

11、通网络仿真系统的构架与实现(6)微观交通仿真系统的构建与实现(7)中微观一体化交通仿真实现(8)综合交通网络仿真输出系统的设计与实现4 .教学方法讲授、讨论、PBL自学5 .教学评价能够掌握综合交通网络仿真系统数据库需求；能够掌握中观仿真系统构建；能够掌握微观仿真系统构架。对应课程目标4,毕业要求观测点10-1。四、学时分配表4:各章节的具体内容和学时分配表章节章节名称学时分配A章交通系统仿真概论2第F仿真建模的原理与方法2第三章出行行为建模分析与仿真6第四章交通流理论与微观仿真建模12（上机6）第五章动态路径选择仿真建模12（上机6）第八章综合交通网络仿真系统开发与实现2总计36注：1、课程

12、实践学时按相关专业培养计划列入表格;2、主要教学方法包括讲授法、讨论法、基于问题(PBL)、案例(CBL)等方法。五、教学进度表5:教学进度表周次日期早下名称内容提要授课时数作业及要求备注1A章交通系统仿真概论A章交通系统仿真概论(1)交通系统仿真的基本概念(2)仿真建模的概念框架与基本步骤(3)交通仿真技木的应用与发展趋势2作业：1、完成课后教师指定的问答题。要求：1、能够掌握交通仿真系统的基本概念。2、能够阐述交通仿真建模的基本步骤。3、能够了解交通仿真技术的应用和发展趋势2第F仿真建模的原理与方法第二章仿真建模的原理与方法(1)仿真建模的原理与方法(2)连续系统仿真建模方法(3)离散事件

13、系统仿真建模方法(4)混合系统仿真策略(5)复杂适应系统的建模与仿真(6)公交运行管理数据特征(7)人口普查数据2作业：1、完成课后教师指定的问答题和计算题。要求：1、能够掌握连续系统仿真建模方法。2、能够掌握离散事件系统仿真策略。3、能够掌握混合系统的仿真策略。3-5第三章出行行为建模分析与第三章出行行为建模分析与仿真(1)出行行为分析的基本概念(2)出行行为分析的6作业：1、完成课后教师指定的问答题和计算题。仿真基本理论(3)出行行为分析的基本方法(4)出行行为仿真预测系统(5)出行行为分析模型标定(6)出行行为仿真结果分析要求：1、能够掌握活动与出行的基本概念，可以辨析两者的区别。2、能

14、够掌握费者行为理论、时空约束理论、随机效用理论。3、能够掌握基于出行的出行行为分析方法。4、能够掌握基于活动的出行行为分析方法。6-11第四章交通流理论与微观仿真建模第四章交通流理论与微观仿真建模(1)交通流理论概述(2)交通仿真模型的分类(3)车辆跟驰模型(4)车道变换模型12作业：1、完成课后教师指定的问答题和计算题。要求：1、能够掌握交通流、驾驶员、车辆、道路的交通特性2、能够掌握车辆跟驰模型3、能够掌握车道变换模型12-17第五章动态路径选择仿真建模第五章动态路径选择仿真建模(1)时变出行需求OD(2)路段阻抗模型研究(3)OD对间可选路径集的确定(4)动态路径选择模型与算法(5)动态

15、路径选择仿真控制(6)基于活动模型与动态交通分配模型的集成12作业：1、完成课后教师指定的问答题。要求：1、能够掌握时变出行需求OD获取方法；2、能够掌握路段阻抗模型、OD对间可选路径集、动态路径选择模型；3、能够掌握动态路径选择仿真控制；4、能够了解基于活动的模型与动态交通分配模型的集成。18综合交通网络仿真系统开发与实现第六章综合交通网络仿真系统开发与实现(1)综合交通网络仿真系统概述(2)综合交通网络仿真系统需求分析(3)综合交通网络仿2作业：1、完成课后教师指定的问答题。要求：1、能够掌握综合交通网络仿真真系统数据库需求分析及设计(4)综合交通网络仿真输入系统的设计与实现(5)中观交通

16、网络仿真系统的构架与实现(6)微观交通仿真系统的构建与实现(7)中微观一体化交通仿真实现(8)综合交通网络仿真输出系统的设计与实现系统数据库需求；2、能够掌握中观仿真系统构建；3、能够掌握微观仿真系统构架。六、教材及参考书目1 .教材：隽志才等。交通系统建模与仿真，科学出版社，2011年。2 .参考书：道路交通系统仿真，裴玉龙等编著，人民交通出版社，2004交通系统仿真基及应用，吴娇蓉、辛飞飞等编著，同济大学出版社，2012微观交通仿真分析指南，孙剑等编著，同济大学出版社，2014七、教学方法采用多媒体教学手段，建议采用讲授、讨论、练习相结合，多种教学手段综合运用。八、考核方式及评定方法(一)

17、课程考核与评价方式及成绩比例(1)平时成绩占30%各阶段内容Z束后测试13题，进行阶段测试2-3次。按30%计入课程总成绩。(2)期末考试占50%试卷题型包括单选题、简答题、论述题和计算题四类，期末考试卷面成绩满分为100分，最终按50%十入总成绩。(3)上机考试占20%完成2个上机操作，根据上机操作情况打分，按20%十入课程总成绩。（二）评定方法1 .评定方法课程成绩评定：课程成绩=平时成绩X30%北机成绩X20%期末考试成绩X50%成绩分数的具体构成如下：表6:课程目标达成考核与评价方式及成绩评定课程目标支撑毕业要求考核与评价方式及成绩比例（%成绩比例（衿平时课程实验课程设计课程实践课程考

18、试课程目标14-191524课程目标24-46101026课程目标35-16101026课程目标410-191524合计3020501002 .课程目标的达成度分析表7:课程目标的达成度分析表课程目标对应考核形式实际评测结果（学生达到的平均水平）对应总分达成度课程目标1平日廿核期末考试（平时成绩X30%/10*3+（期末考试对应试题平均分X50%）/10*39+15=24达成度=实际测评结果/对应总分课程目标2平日廿核期末考试（平时成绩X30%）/10*2+（课程实验成绩*20%）/2*1+（期末考试对应试题平均分X50%）/10*26+10+10=26达成度=实际测评结果/对应总分课程目标3

19、平日廿核期末考试（平时成绩X30%）/10*2+（课程实验成绩*20%）/2*1+（期末考试对应试题平均分X50%）/10*26+10+10=26达成度=实际测评结果/对应总分课程目标4平日廿核（平时成绩X30%/10*3+（期9+15达成度=实上机表现期末考试末考试对应试题平均分X50%）/10*3=24际测评结果/对应总分（三）评分标准1 .期末考试评价标准表8:期末考试评价标准课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<60优良中合格不合格ABCDF课程目标1能完整、准确、清晰、熟练的掌握交通系统建模与仿真的基础理论和建模方法能基本完整和准确的掌握交通系统建模与仿真

20、的基础理论和建模方法，但不够清晰、熟练。基本能掌握交通系统建模与仿真的基础理论和建模方法，但内容后少量遗漏和错误，且模糊不清。勉强能掌握交通系统建模与仿真的基础理论和建模方法，但内容有较多遗漏和错误，且模糊不清。基本无法掌握交通系统建模与仿真的基础理论和建模方法。课程目标2能完整、准确、清晰、熟练的掌握各类交通系统建模与仿真的基础模型和算法能基本完整和准确的掌握各类交通系统建模与仿真的基础模型和算法，但不够清晰、熟练。基本能掌握各类交通系统建模与仿真的基础模型和算法但内容有少量遗漏和错误，且模糊不清。勉强能掌握各类交通系统建模与仿真的基础模型和算法，但内容有较多遗漏和错误，且模糊不清。基本无法掌握各类交通系统建模与仿真的基础模型和算法。课程目标3能准确的了解综合交通网络仿真系统开发与实现过程能基本完整和准确的了解综合交通网络仿真系统开发与实现过程，但不够清晰、熟练。基本能了解综合交通网络仿真系统开发与实现过程，但内容后少量遗漏和错误，且模糊不清。勉强能了解综合交通网络仿真系统开发与实现过程，但内容后较多遗漏和错误，且模糊不清。基本/、了解综合交通网络仿真系统开发与实现过程。课程目标4能熟练应用本课程所学交通系统仿真的思想、理论知识、技术、方法和计算机技术综合性、系统性地解决交通系统仿真项目实际问能熟练应用本课程所学交通系统仿真的思想、理论知识、技术、方法和计算机技术综合性、系统