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智能交通系统是运用高科技手段解决当今交通运输问题的新技术,其主要研究技术为交通仿真。依据其对交通流描述程度的不同,交通仿真模型分为宏观模型、中观模型和微观模型。宏观模型通过流体力学研究交通流状态,主要用于交通规划;微观模型则主要依据心理学等研究个体车辆与驾驶者行为;中观模型基于车辆群体,研究面向交通诱导为主要目的的交通仿真模型。为了对较大区域的路网进行仿真,并能够详细的获取局部交通特征,本文提出一种新的中观仿真模型。
仿真模型是研究交通仿真系统的基础,主要由路网拓扑、道路模型以及路口模型构成的。路网拓扑用于描述城市路网内部关联性,是研究交通流分布的基础。道路与路口的静态模型基于城市交通特性研究其通行能力与服务水平,相对而言,其动态模型通过车簇表达交通流分别描述道路与路口的结构信息以及相应的车辆运动行为。
交通仿真系统的主框架是由数据模型,仿真模型和实验平台组成。数据模型的功能主要是建立和管理仿真系统运行的数据环境,包括仿真初始数据环境,动态数据处理等;仿真模型主要完成对交通仿真模型的定义和仿真运行,实现对路网的仿真;实验平台的功能主要是对仿真运行过程进行管理,如设定实验参数和条件,设定输出数据,定义和管理结果分析及显示等在上述模型基础上,编程实现相应的交通仿真软件。应用面向对象设计思想与分布式控制技术使得软件架构具有可修正性与可扩张型,用以适应交通模型的改进。软件设计主要模块为路网拓扑结构、仿真进程以及数据交互。路网拓扑结构是实现路网结构模型的模块;仿真进程用于协调车辆行驶次序;数据交互通过传感器初始化并修正仿真系统。
最后,通过对北京二环区域进行仿真实验表明本文提出的新的交通仿真模型具有一定的可行性与有效性。比较仿真实验数据与真实交通数据,可以得出该模型能够较为准确的对较大区域进行仿真。