尹宏华[1]2002年在《面向对象的动态交通状态微观仿真实验》文中认为交通系统是一个复杂的大系统，交通仿真是研究城市道路交通管理和控制的有效手段之一。本文首先综述了交通仿真的发展历程，比较了不同精细度(LOD)和面向不同应用的交通仿真模型。然后针对以往较多的宏观模型和确定性仿真存在的问题，选用微观仿真的思想来模拟离散随机的交通过程。引入面向对象思想分析交通仿真系统中的基本物理实体、基本逻辑实体和仿真环境实体，使用交通领域中的术语弥补模型和实际系统之间的差距，增强了仿真建模的直观性和易理解性。本文完成的是交通仿真系统中的底层“会话层”和中间的“表示层”的主体部分。论文主要工作如下： 1)利用面向对象技术分析交通仿真系统模型之间的横向关系和交互作用，研究静态实体的状态变化和动态实体的运动规律；利用面向对象的程序设计语言实现系统中模型的纵向关系； 2)详细阐述交通微观仿真系统的功能设计、软件设计，分析仿真系统中的实体；实现车流的随机性，建立车辆的到达、车辆在路段上的行驶过程、车辆通过交叉口的行驶过程等模型，完成交通仿真的核心内容； 3)利用叁维建模软件MultiGen Creator和实时仿真软件Vega建立交通状态微观仿真的叁维虚拟环境，在静态视景中驱动驾驶员-车辆单元、信号灯等动态实体； 4)研究棋盘式道路格局的特点，从理论上分析并分解系统，得到一定的简化依据，进一步研究城市交通路线选择的应用。
樊颖玮[2]2007年在《城市交通微观仿真系统核心模块的分析与设计》文中进行了进一步梳理随着城市的进一步发展,城市交通拥堵已成为世界各国尤其是发达国家面临的日益严重的问题。为了解决城市交通问题,世界各国在基础设施和交通管理方面投入了巨大的努力,与此同时各科研机构积极的利用各种高科技成果为改善交通条件提供途径。交通微观仿真技术为解决这些问题提供了有效的途径。通过交通仿真,可以在不改变现有交通基础设施的情况下,对各种交通规划方案进行合理的评估,并根据评估结果制定相应的措施,从而达到改善交通状况、节省成本的目的。本文从对交通微观仿真系统中路网模型和车辆模型的分析入手,运用面向对象的思想结合计算机软件技术通过对交通微观仿真系统核心子系统中路网框架和车辆基本功能的软件实现,来为解决交通问题提供新的方法。本文首先介绍了国内外交通仿真系统的发展状况,接着对交通微观仿真系统的结构和模型进行了详细的分析,然后重点论述了交通微观仿真系统核心子系统的分析与设计,并通过自行设计一个仿真案例来对路网框架和车辆基本功能进行了初步的验证。本文以交通微观仿真系统核心子系统的设计和核心子系统仿真案例的实现为研究重点,主要完成了如下工作:(1)在对交通微观仿真系统总体结构把握的基础上,重点阐述了核心子系统的需求分析和设计思想。(2)针对交通微观仿真系统核心子系统中路网模块和车辆模块的相关类和函数运用链表结构进行了进一步的优化和完善,很好的体现了面向对象的思想。(3)在对车辆模块的结构和功能深入理解的基础上,对运用ADO技术访问仿真交通流动态数据库的方法来进行车辆动态信息的实时存储和传输做出了深入的分析和研究。(4)通过自行设计一个交通微观仿真的案例,对路网和车辆模块的相关类和参数进行了测试,初步证明了仿真路网的搭建和车辆相关功能的实现。(5)仿真案例的实现有比较友好的用户界面,可以对仿真案例中车辆的运行进行初步的管理控制。
李振宇[3]2009年在《基于VRML的城市单车道交通微观仿真系统的设计》文中研究说明随着城市的进一步发展,城市交通拥堵已成为世界各国尤其是发达国家面临的日益严重的问题。交通微观仿真技术为解决城市交通问题提供了有效的途径。通过交通仿真,可以在不改变现有交通基础设施的情况下,对各种交通规划方案进行合理的评估,并根据评估结果制定相应的措施,从而达到改善交通状况、节省成本的目的。虚拟现实是一个在当今国际上倍受关注的课题, VRML提出了一个非专用的标准,将虚拟现实与Internet结合在一起,使用遵循VRML标准的WEB浏览器的任何人,可以在电脑空间上漫游,因此基于VRML的叁维城市交通微观仿真系统的研究显得尤为重要。本文针对城市双向单车道交通仿真系统,从VRML建模与核心控制模块的分析入手,运用VRML编程语言与面向对象的思想结合计算机软件技术通过对交通微观仿真系统的叁维模型与核心控制模块中的路网框架和车辆基本功能的软件实现,来为解决交通问题提供新的方法。本文首先介绍了国内外交通仿真系统的发展状况,接着对构建仿真系统的VRML语言与面向对象的编程思想进行了介绍,并对系统结构和模型进行了详细的分析,然后重点论述了交通微观仿真系统核心控制模块各子系统的分析与设计,并通过自行设计一个仿真案例来对路网框架和虚拟汽车基本功能进行了初步的验证。本文以城市双向单车道交通仿真系统的VRML建模与核心控制模块的设计和核心子系统仿真案例的实现为研究重点,主要完成了如下工作:①在对城市双向单车道交通微观仿真系统总体结构把握的基础上,重点阐述了核心子系统的需求分析和设计思想。②针对城市双向单车道交通的特点,构建了城市双向单车道交通的虚拟现实仿真模型,接提供JAVA控制接口。③针对交通微观仿真系统核心子系统中路网模块和车辆模块的相关类和函数进行了进一步的优化和完善,并建立起基于Agent的虚拟汽车行为模型,很好的体现了面向对象的思想。④通过对重庆市某一路段的单车道交通的仿真案例,对路网和车辆模块的相关类和参数进行了测试,初步证明了仿真路网的搭建和车辆相关功能的实现。
马奎[4]2009年在《基于UTGIS的道路交通微观仿真研究》文中认为城市交通拥堵问题日益凸显,为提高交通管理水平,交通部门应用了大量技术手段研究和解决交通问题。有运用城市交通地理信息系统(UTGIS)来管理复杂的交通网络,也有立足于现有交通网络检验道路运行效率、综合运用各种管理手段预控拥堵发生,以及面向未来的道路渠化设计、紧急预案规划等,这些研究与应用都与交通仿真技术密切相关。本文就是出于以上应用需求,将GIS与交通仿真技术有效结合,开展基于UTGIS的道路交通微观仿真研究。本文以“洛阳市城市交通地理信息系统”为依托,开展了基于UTGIS平台的道路交通微观仿真模型构建、描述、应用等研究,并结合开源仿真包SUMO实现道路交通微观仿真原型系统的搭建。具体工作如下:1、在介绍交通仿真相关概念的基础上,阐述开展基于UTGIS的道路交通微观仿真的研究背景及现实意义,探讨分析了国内外交通微观仿真的研究现状及其存在的问题;2、接着简要探讨了交通微观仿真系统的结构、基本模型及一般应用步骤,并简要介绍开源仿真包SUMO;3、重点探讨基于UTGIS平台构建面向实际车道的微观道路网仿真模型,并建立道路模型转换器实现该模型向基于SUMO的静态道路网模型的转换;4、结合SUMO探讨交通微观仿真的动态模型,侧重于分析车辆结构、车辆行为、信号控制等模型的UML实现机制和算法原理,并依据SUMO的要求建立动态仿真模型;5、实现基于UTGIS的道路交通微观仿真原型系统的开发,在分析各模块的结构与功能特点之上,具体开展了相关仿真实验,取得了一定的研究成果。
李芳珍[5]2008年在《基于面向对象的城市道路微观交通仿真的研究与设计》文中提出城市交通系统是一个随机的、复杂的大系统,难以在现实交通环境中对其进行反复的建模与控制研究,所以应用计算机技术进行交通仿真就成了一种很有效的技术手段。利用交通仿真,可以逼真地仿真交通流的各种交通现象,深入地分析各类交通特性,为有效地进行交通规划、交通组织与管理提供一个直观、高效、灵活的实验和测试平台。而且通过仿真的方法,可以实时再现城市局部的交通流现象,通过多次仿真运行优化其控制参数,为交通组织管理提供决策依据。因此,交通仿真在城市交通控制方面的研究有很大的应用前景。本文以面向对象程序设计思想为基础,以包括叁个交叉口的道路为研究对象,采用基于交通流理论的车辆运动模型和计算机仿真理论构建城市交通微观仿真软件。该软件是以Visual C++6.0为开发平台,用C++编程实现了功能模块。其基本具备了路网构建和管理、交通流运行的实时动画仿真、交通模拟控制及数据统计等功能。具体内容如下:1.运用面向对象方法与可视化技术开发了城市交通微观仿真系统。首先阐述了仿真的基础理论交通流理论,在交叉口的控制方法上,提出了模糊控制策略。2.城市交通微观仿真系统的模型体系研究。交通微观仿真系统的模型体系是交通仿真的核心内容,模型体系的正确性直接决定了仿真系统的成败。本文主要立足于城市道路微观交通流仿真系统的建模与实现,首先选定和改进了适合计算机模拟的微观交通流的各仿真模型:路网模型、交通信号控制模型、车辆产生模型、车辆自由行驶和跟驰模型、交叉口交通仿真模型等。然后把这些模型有机地结合起来,编制各模型的实现模块,确定系统的仿真方法。3.通过具体实验,对软件的功能进行了测试分析,同时也验证了模型算法实现的可行性和模型的逼真度,进而说明了该系统的实用功能。
徐彦[6]2005年在《城市信号交叉口交通流仿真研究》文中提出我国经济发展已进入了一个高速增长期,汽车数量急剧增加,导致城市已有的道路远不能满足经济发展的需要,交通状况日益恶化。城市交通问题已成为制约城市经济发展的重要因素之一。交叉口是道路通行能力的瓶颈和交通事故的多发地。对交叉口实行科学管理和评估,充分发挥其通行能力,保障用路者的安全,是解决城市交通问题的有效途径。通过计算机仿真的方法可以从一个崭新的视角对交叉口交通流问题进行研究。城市道路信号交叉口交通流仿真系统是城市交通仿真系统的一个子系统,也是智能运输系统(ITS,Intelligent Traffic System)研究的重要组成部分,该仿真系统的有效性决定了城市道路交通仿真的真实程度。因此,对城市信号交叉口交通流仿真问题进行研究,具有重要的理论价值和现实意义。本文在分析交通仿真几种不同分类方式的基础上,利用集成的思想,综合考虑其利弊,提出了离散仿真时间、中观与微观相结合的城市道路交通仿真系统的设计及开发方法。并在分析已有城市交通系统的基础上,运用面向对象的方法对交叉口区域的特点进行了研究,建立了城市信号交叉口仿真模型。鉴于信号交叉口区域内车辆行为的特殊性,在交叉口交通流仿真中通常采用跟驰理论对交通流进行研究。本文针对目前纯微观跟驰模型没有考虑驾驶员反应时间的情形,提出了一种改进的微观跟驰模型。该模型根据车辆行驶特点对道路进行区域划分,能结合交叉口区域的特点,确定车辆最小和最大安全距离的界限值,并充分考虑了驾驶员反应时间造成的延迟对于车辆行驶速度、加速度的影响。仿真实验表明,该模型是正确有效的。
朱双荣[7]2005年在《城市道路交通流中观仿真研究》文中研究说明智能运输系统是未来交通发展的方向,仿真技术作为研究交通系统的有效手段,在这个领域有很好的应用前景。成功的搭建城市交通仿真模型,可为交通道路设计提供依据,同时为交通智能控制与决策提供测试与评价的平台。本文介绍了交通仿真技术以及国内外研究现状,对宏观、微观以及中观仿真模型的优缺点进行了对比,并阐述了搭建城市道路交通中观仿真系统的目的及意义。在此基础上介绍了面向对象的建模技术并进行了面向对象的中观交通仿真模型的研究。交通流仿真系统的模型主要包括车辆产生模块、交叉口信号控制模块、路段车辆行驶模块、交叉口前车辆路径选择模块。在模型中,车辆以组的形式组织起来,每组包括了一系列具有相同交通运动学特性的车辆,根据该运动学特性来更新每组的车速及位置。同时通过驾驶员的实时路径选择行为综合算法模拟了路段出口处车辆的分流,从而实现了从中观的角度模拟车辆在整个路段上的行驶行为。接着根据该模型给出了系统体系结构和系统的运行流程,并对程序设计中涉及到的比较重要的类和函数给出了详细描述。最后,本文给出了系统仿真结果并通过与相应微观仿真结果进行对比分析,证明了该中观交通流仿真模型具有一定的精确性,仿真实验的数据结果符合交通流的基本特性,从而具有广泛的应用性。通过论文总结,进一步明确了中观仿真系统未来的研究方向。
张玉梅[8]2006年在《基于面向对象的平面交叉口动态交通仿真》文中研究说明为了有效地提高城市道路的利用率,解决交通拥堵问题,有必要对城市道路的交通现状做出科学的分析,找出合理的改善措施。交通流微观仿真是交通优化设计的一个重要手段,是复现交通流时间空间变化的技术,是一种采用计算机数学模型来反映复杂交通现象的交通分析方法。它可以对交通管理系统设计方案、道路几何设计方案进行评价,还可以进行交通工程理论研究、交通安全分析,以及对新的交通技术和设想进行测试,是近年来智能交通系统(ITS)的应用研究中一个重要的评估工具。 本文以面向对象程序设计思想为基础,以包括叁个交叉口的主干道为研究对象,采用基于交通流理论的车辆运动模型和计算机仿真理论构建了城市交通微观仿真软件。该软件是在Java的集成开发环境JBuilder6.0下实现的,其基本上具备了路网构造和管理、交通流运行的实时动画仿真、交通控制模拟、数据统计以及开放式交通方案输入等功能。具体内容如下: (1)运用面向对象方法与可视化技术开发了城市交通微观仿真系统,对该系统进行了需求分析、功能模型设计、对象模型设计和系统结构设计。在该仿真系统中,图形用户接口使用户可以直观地观察仿真进程,包括车辆运行的实时动画、交通信号灯状态和交通状况显示。 (2)城市交通微观仿真系统的模型体系研究。交通微观仿真系统的模型体系是交通仿真的核心内容。模型体系的正确性直接决定仿真系统的成败。本文主要立足于城市干道微观交通流仿真系统的建模与实现,首先选定和改进了适合计算机模拟的微观交通流的各仿真模型如:路网描述模型、车辆产生模型、车辆运动模型、车辆自由行驶和跟驰模型、信号灯控制模型、交通事件响应模型等。然后将这些交通模型有机地结合起来,编制各模型的实现模块,确定系统的仿真方法。 (3)通过具体实验,对软件的功能进行了测试分析,同时也验证了模型算法实现的可行性和模型的逼真度。并给出影响干线通行能力的各因素调整方案和线控信号配时的实时调整流程,对优化前后的信号配时参数和评价指标进行比。 通过本文所述的研究工作,基本上完成了交通流模型的实现和单行车道实时绿波交通控制,找到了运用Java对微观交通流的仿真方法,并从程序上实现了微观交通流的二维仿真工作,为今后交通流仿真的继续研究打下了较好的基础。
胡盼[9]2008年在《混合交通环境下交叉口服务水平的微观仿真研究》文中认为随着我国国民经济的迅速发展,物质生活水平的不断提高,人们越来越追求出行的质量和效益。因此,急需加强对城市道路进行科学地规划、设计和管理,以充分发挥道路交叉口的通行能力,提高服务水平。而道路交通设施的服务水平是道路交通规划、设计和管理的重要评价指标,因此正确地评价城市道路交通设施的服务水平就显得尤为关键。目前国内的仿真研究仍较为零散,往往只局限于解决单一问题。在涉及混合交通仿真时,往往忽略非机动车在交通运行中的干扰作用,没有很好的与我国混合交通环境相结合。结合中国混合交通特征的服务水平计算的研究还很少,尤其是利用计算机仿真的方法系统的计算混合交通条件下的交叉口服务水平。本文首先介绍了国内外交通仿真技术的现状,指出现有仿真系统在用于我国混合交通环境下计算交叉口服务水平的不足之处。然后,分析了交通仿真系统的理论和方法,为后面进行交通仿真系统的设计和实现提供理论依据。第叁,对混合交通环境下平面交叉口的微观仿真系统进行分析,主要分析了混合交通的特点,仿真目的和功能以及混合交通实体及其行为。第四,本文选取和建立了符合我国混合交通的车辆及行人的运行模型、交叉口基础设施的交叉口静态模型以及交叉口服务水平计算模型。第五,根据系统开发的理论,设计交通仿真系统。最后,本文根据软件开发的技术方法,在北京市四道口交叉口的实测数据的基础上,利用VC++编写程序实现交通微观仿真系统。
马建明[10]2001年在《信号交叉口优化设计及其微观仿真研究》文中认为本文研究了城市道路信号交叉口的优化设计方法，具体的研究过程是：利用专家系统技术，从几何设计、交通组织设计以及信号配时等叁方面对信号交叉口进行优化设计，然后利用微观计算机仿真技术对优化方案进行评价。 在我国，由于近年机动车保有量迅速增加、交通基础设施建设滞后以及管理措施不够完善等原因，致使平面交叉路口的交通拥堵日趋严重，进而影响到城市路网通行能力的发挥。对于任何一个城市，加强道路基础设施建设、改善城市快速干道系统是必要的，但做好平面交叉路口的规划、设计、治理和管理工作无疑具有极其重要的意义。本文选择信号交叉口优化设计研究的空白领域，以在城市道路网中具有重要作用的信号交叉口作为研究对象，该选题具有重大的理论意义和实用价值。 讨论了信号交叉口优化专家系统。交叉口优化专家系统包括交叉口的几何设计专家子系统、信号设计专家子系统、交通组织设计专家子系统叁方面的内容。并且详细阐述了构建几何设计专家子系统与交通组织设计专家子系统过程涉及到的一些技术问题。信号交叉口优化专家系统开创了道路交通管理研究的新领域，为充分发挥交叉口的时、空资源提供了新的理论框架。 提出了信号设计专家子系统。文中指出信号相位设计在信号设计模型中的重要性，并明确提出了相位设计和配时设计之间定性与定量的相关关系；对于多相位方案的设计结合专家系统进行了全面研究，提出了基于知识的专家信号设计系统理论体系框架，并建立了全面系统的相位设计知识库；针对多相位信号交叉口时空资源的最佳利用目标建立相位优化设计模型，同时结合各种交通流在信号交叉口的不同特性，建立了相位次序生成模型。然后利用以关键相位为基础的配时模型进行研究，最终保证多相位信号方案的科学性和准确性。 以我国城市道路信号交叉口交通流特性为背景，在借鉴国外成熟模型的基础上，详细分析了仿真模型细节，建立了用于评价信号交叉口运行优劣的微观计算机仿真模型SIMSIO（信号交叉口运行的仿真模型），该模型可再现信号交叉口车辆及行人在特定道路交通条件下的运行状况。SIMSIO从车辆的动力特性、发车模型、期望车速、减速度、加速度、车辆的跟驰行为以及可接受间隙等七个方面剖析了交叉口的仿真机理。在以上仿真模型的基础上，提出SIMSIO仿真系统面向对象的软件设计方法、系统设计、系统实现、数据输入以及仿真结果的输出等内容，利用实测数据与SIMSIO的仿真结果进行对比发现，SIMSIO的仿真交通流与实际交通流在交叉口的交通运行描述上基本一致。SIMSIO在预测信号交叉口交通延误时具有较好的效果。可以认为，SIMSIO具有较高精度，能较好地对现实进行仿真． 文中的结尾部分，展望了SIMsIO系统面向ITS的应用。提出面向ITS的应用是目前交通仿真技术的最新发展趋势。提出了现阶段正处于研究和开发适应常规交叉口设计需求的信号交叉口优化专家系统及其仿真评价系统，未来的交叉口设计、控制、管理的发展方向是智能型、集成化的。
参考文献：
[1]. 面向对象的动态交通状态微观仿真实验[D]. 尹宏华. 西北工业大学. 2002
[2]. 城市交通微观仿真系统核心模块的分析与设计[D]. 樊颖玮. 北京交通大学. 2007
[3]. 基于VRML的城市单车道交通微观仿真系统的设计[D]. 李振宇. 重庆大学. 2009
[4]. 基于UTGIS的道路交通微观仿真研究[D]. 马奎. 解放军信息工程大学. 2009
[5]. 基于面向对象的城市道路微观交通仿真的研究与设计[D]. 李芳珍. 江西理工大学. 2008
[6]. 城市信号交叉口交通流仿真研究[D]. 徐彦. 华中科技大学. 2005
[7]. 城市道路交通流中观仿真研究[D]. 朱双荣. 华中科技大学. 2005
[8]. 基于面向对象的平面交叉口动态交通仿真[D]. 张玉梅. 西北工业大学. 2006
[9]. 混合交通环境下交叉口服务水平的微观仿真研究[D]. 胡盼. 北京交通大学. 2008
[10]. 信号交叉口优化设计及其微观仿真研究[D]. 马建明. 北京工业大学. 2001