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(JICA System for TRAffic DemandAnalysis)日本对外援助机构(JICA-Japan International Cooperation Agency)发展中国家道路建设援助项 目使用网址：tel-tech.co.jp 联系人：yoshidaintel-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(TRIp Planning System)（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OD Matrix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(turn penalty)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OD Matrix,Seed OD Matrix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 O D,规划年路网文件 规划年OD Matrix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(PARAllel MICroscopic traffic Simulator),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,634,720 669,460,1814,534,1996,650,694 686,398 383,394 373,22822136,840,793,0,500,1000,1500,2000,2500,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,150,200,250,300350300,350,100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300冲突行人流量(ped/h),右转机动车通行能力仿真结果(veh/h),10050,150,200,250,400,450,500,0100 200 300 400 500 600 700 800 900,100 110 120 1300000,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,0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,0100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300冲突行人流量(ped/h),行人造成的车均延误(s),7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,0100 200 300 400 500 600 700 800,900 1000 1100 1200 1300,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 绕行距离和延误。在机动车流量较低的情况下，直接左转的非机动车受到的 机动车干扰较小，此时实施二次过街较大幅度地增加了非机动车延误。在机 动车流量较高的情况下，实施二次过街所致的非机动延误增幅相对较小。,仿真结果,结果表明：随着进口直行车道数的增加，实施二次过街所致的延误增 幅总体上呈下降趋势。在进口直行车道为三条、机动车饱和度较低的条件 下，实施二次过街能够减少左转非机动车延误。支持的结论：当直行车道少于三条时，可根据实际交通条件，并结合 机动车通行能力、交通安全、非机动 车骑行人心理及习惯等因素考虑是否 采用左转非机动车二次过街。当直行 车道等于或多于三条时，建议交叉口 实施二次过街。,