平行系统理论在交通工程中的应用浅探.pdfVIP

32 交通信息与安全2009年增刊1第27卷总149期 平行系统理论在交通工程中的应用浅探 张会 于 泉 刘金广 荣 建 (北京工业大学北京市交通工程重点实验室北京100124) 摘要阐述了平行系统的概念、理论框架以及研究内容，并将平行系统理论应用到城市交通系统 中。建立了平行系统理论在交通工程中的理论框架体系，探索分析了其研究内容和过程．通过怀柔区 青春路信号灯绿波控制实例的简要分析，通过实际交通系统与人工交通系统的交互运行和过程演绎， 表明平行系统理论在交通系统中的实际应用效果明显优于传统交通仿真方法．能以最短的时间得到 最佳的优化方案。 关键词平行系统理论f人工交通系统#交通仿真 中围分类号：U491 文献标志码：A DOI：10．3963／j．cn．42-1781．U．2009．S1．009 平行系统是指由某一实际的系统和对应的一 泛特性的人工交通系统。这种平行理论的运用能 个或多个虚拟或理想的模拟系统所组成的共同系 够有效地改善交通现状，提高实际交通系统的运 统。从数学建模，计算机仿真模拟，到现在的虚拟 行效率。 现实，实质上都是应用平行系统理论进行设计、分 1理论体系 析、控制和综合的实例。平行系统通过实际系统 与人工系统的相互连接与作用，对两者之间的行 1．1平行系统的基本框架 为进行对比和分析，完成对各自未来状况的“借 平行系统主要包括实际系统和人工系统，其 鉴”和“预估”，相应地调节各自的管理与控制方 基本框架如图l所示。 式，达到实施有效解决方案以及学习和培训的目 实际系统 人工系统 的[1。。 交通系统与地理、历史、经济、政策、体制等诸 ／管理与控 因素有关，具有交叉学科、多领域、动态性和不可 观察与评估 预测性等特性[2]，是一个巨大的复杂系统。交通 管理与控制U实验与评估U学习与培训 工程实验成本极高，同时由于现实条件的影响，实 验的可行性、重复性和科学性也受到制约。因此， 图I平行系统运行的基本框架 很难对改善交通问题的方案事先进行较为全面和 平行系统的主要目的，是通过实际系统与人 准确的评估和修正。随着交通系统的复杂性和重 工系统的相互连接、相互作用，对两者之间的行为 要性日益凸显，交通研究的重要任务之一就是全 进行对比和分析，完成对各自未来状况的“借鉴” 面、准确、及时地评估和修正交通解决方案。为 和“预估”，相应地调节各自的管理与控制方式，完 此，将平行系统理论引人到交通领域，开展相关基 成对实际系统的管理与控制，达到实施有效解决 本理论和方法的研究，从而有助于更为有效地完 方案以及对有关人员和系统的学习和培训的目 善交通管理与控制策略。 的．主要过程如下： 现阶段平行系统在交通领域中的应用包括实 1)实验与评估。人工系统主要用来进行计 际交通系统和交通仿真系统的2部分内容。以平 算实验，分析了解各种不同的复杂系统的行为和 行系统理论为指导，建立适应现代交通系统的交 反应，并对不同的解决方案的效果进行评估，作为 通模型体系和复杂交通网络动态计算实验平台， 选择和支持管理与控制决策的依据。 将交通仿真系统逐渐发展为具有灵活、便捷和广 2)学习与