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交通仿真技术在交通工程学中应用研究 　　摘要：城市建设不断发展，现有的交通资源已经越来越不能够满足交通需求的增长，针对当前严峻的形势，交通管理部门首先采用交通仿真技术来模拟道路上的交通流状况。该研究首先具体介绍了三种仿真软件VISSIM、Synchro、TSIS，并利用这三种软件对扬州市一个城市交叉口进行仿真研究，根据相关指标对这三种软件进行比较，并且与理论计算值进行对比，找出最接近真实情况的仿真软件，综合各方面的结果显示，VISSIM仿真最为接近现实，文章最后再对仿真技术的发展前景进行展望。 　　关键词：模拟；交通仿真技术；城市交叉口 　　简介：陈秋香，女，硕士研究生，研究方向为道路交通网络 　　 　　1.研究背景 　　 随着城市建设不断发展和交通需求的持续增长，路网通行能力越来越不能够满足交通增长的需要，由此造成的交通拥挤、堵塞、事故不断等已问题严重影响到人们的生活，不仅导致了社会问题和环境问题，也严重制约了经济的发展[1、2]。针对这些问题，交通部门正寻求一种有效的方法来缓解这种紧张的交通局面，在找到合适的方法之前，如何真实的反映道路上的交通流状况又成了必须首先的解决的问题，于是有关人士将目标锁定在了交通仿真技术上。本文重点介绍三种微观交通仿真软件，分别是德国PTV公司开发的VISSIM，美国Trafficware公司开发的Synchro，以及美国联邦公路局(FHWA)开发的TSIS仿真软件，在此基础之上，利用这三种仿真软件进行实例仿真并分析其结果，最后对三种仿真软件的前景进行展望。 　　 　　2.三种仿真软件的简介 　　 VISSIM软件是德国PTV公司的产品，它是一种离散的、随机的、以s为时间步长的微观仿真软件。车辆的纵向运动采用了Wiedemann于1974年建立的心理―生理跟车模型，该模型的基本思路是：一旦后车驾驶员认为他与前车之间的距离小于其心理（安全）距离时，后车驾驶员开始减速。由于后车驾驶员无法准确判断前车车速，后车车速会在一段时间内低于前车车速，直到前后车间的距离达到另一个心理（安全）距离时，后车驾驶员开始缓慢地加速，由此周而复始，形成一个加速、减速的循环迭代的过程。横向运动（车道变换 ）采用了基于规则的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。VISSIM软件提供了图形化的界面，采用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动状态，应用动态交通分配进行路径选择。该软件系统内部由交通仿真器和信号状态发生器两大程序组成，它们之间通过接口来交换检测器的呼叫和信号状态[4]。 　　 Synchro是美国Trafficware公司根据美国交通部标准HCM规范研发的，该标准中的参数是根据汽车性能、驾驶员的行为习惯、交通法规等设定的，计算得出的某些结果(如延误时间、服务水平、废气排放等)，作为方案比较的相对参数，具有重要参考价值，信号配时也非常合理[5]。 　　 TSIS（Traffic Software Integrated System）是最早的基于窗口的微观交通仿真系统，该仿真模型综合了应用于高速公路连续流仿真的FRESIM和用于城市间断流仿真的NETSIM的特点。它一个大型的集成化的交通仿真工具箱，目前的版本可以在Windows 95、Windows98、Windows NT4.0、Windows2000 系统下运行。TSIS适用于信号控制的城市道路、高速公路，或者由信号系统与高速公路所组成的更复杂的路网系统。与其他仿真软件相比，它能够模拟各种交通条件下的诸多细节问题[6]。 　　 　　3.实例概况以及理论计算结果 　　 此次研究采用扬州市邗江区开发西路与邗江中路交叉口为实例进行交通仿真软件的应用，从而进行几种仿真软件的对比分析。 　　 该交叉口地处扬州市邗江区，其北面三百米处是扬州市汽车西站，其余三个方向均为各个企业以及工厂。该交叉口有公交车37路、30路、39路、16路、18路经过，每10―15分钟发一班车。此处行人极少，因此在调查时忽略这一影响因素。信号灯采用定时控制，分为两个相位，周期为68秒，其中绿灯时长31秒，黄灯时长3秒，红灯时长34秒。 　　 另外，经过调查，南进口道以及北进口道处限速50km/h，以及设置了禁止低速货车和电动三轮车通行的标志。东西进口道为两车道，分别为直左、直右方向，其中西进口直右车道宽度为3.9米，直左车道宽度3.75米，东进口两条车道均为3.7米。南北进口道为四车道，两条直行，一条左转，一条右转，各车道宽度为3米，其中左转专用车道为拓宽车道，各进口道与出口道之间并没有分隔带，而是以双黄标线隔离。 　　4.实例仿真结果分析 　　 通过对邗江中路与开发西路交叉口的数据分析分别建立路网模型，对仿真结果进行分析，选取排队长度、延误时间以及服务水平