城市快速路交通仿真.pptx
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1、城市快速路微观仿真系统城市快速路微观仿真系统(ESS)2城市快速路交通仿真模型城市快速路交通仿真模型16.2 城市快速路交通仿真城市快速路交通仿真6.2.3 城市快速路交通流仿真城市快速路交通流仿真1、主线交通流仿真模型、主线交通流仿真模型1 1)构造模型的基本假设)构造模型的基本假设为了简化问题,假定快速路各进口匝道的流入需求量及目的已知,并将为了简化问题,假定快速路各进口匝道的流入需求量及目的已知,并将充分小的的各单位时间段内的流入需求量视为常量充分小的的各单位时间段内的流入需求量视为常量匝道快速路区间的交通状态用车流密度和速度加以表示,并假定它们的匝道快速路区间的交通状态用车流密度和速度
2、加以表示,并假定它们的关系为线性关系即关系为线性关系即区间a的车流速度(m/min)区间a的车流密度(辆/m车道数)在充分短的各单位时间段内,各区间内的流出交通量视为均匀分布在充分短的各单位时间段内,各区间内的流出交通量视为均匀分布2 2)主线各区间交通量仿真模型)主线各区间交通量仿真模型主线各区间交通量模型,用任意仿真时间段内各区间终点断主线各区间交通量模型,用任意仿真时间段内各区间终点断面的交通量表示可由下式求出面的交通量表示可由下式求出时间段时间段s内通过终点断面的交通量内通过终点断面的交通量区间影响系数区间影响系数时间段时间段r内由进口匝道内由进口匝道i流入的交通量流入的交通量区间区间
3、a的集合的集合进口匝道进口匝道i的集合的集合3 3)主线区间行驶速度仿真模型)主线区间行驶速度仿真模型主线区间行驶速度仿真模型是以构造模型的基本假设为基主线区间行驶速度仿真模型是以构造模型的基本假设为基础,在各区间使用交通流守恒法则建立的础,在各区间使用交通流守恒法则建立的进口匝道进口匝道m作为区间作为区间a起点时的情况为:起点时的情况为:出口匝道出口匝道j作为区间作为区间a的起点的情况为:的起点的情况为:时间段时间段s内通过区间内通过区间a及及a-1终点断面的交终点断面的交通量,即区间流通量,即区间流 出交通量出交通量作为区间起点的进口匝道作为区间起点的进口匝道m在时间段在时间段s内内的流入
4、交通量的流入交通量时间段时间段s内区间内区间a的车流密度的车流密度区间区间a的长度的长度作为区间起点的出口匝道作为区间起点的出口匝道i在时间段在时间段s内的内的流出交通量流出交通量上式中各变量的含义上式中各变量的含义若事先求得在时间段若事先求得在时间段s内的车流密度、区间内的车流密度、区间a流出流出量、进口匝道的流入交通量和出口匝道的流出交量、进口匝道的流入交通量和出口匝道的流出交通量,就可以通过上式推导出时间段通量,就可以通过上式推导出时间段s+1时的区间时的区间a行驶速度仿真模型行驶速度仿真模型:4 4)影响系数模型化)影响系数模型化区间影响系数区间影响系数 模型化模型化区间影响系数是一个
5、不断变化的系数,它随着区间上的交通区间影响系数是一个不断变化的系数,它随着区间上的交通状态的实时变化而实时变化,可由下式模型化:状态的实时变化而实时变化,可由下式模型化:流入交通的目的地选择率(实测值或根据实测值推测得出流入交通的目的地选择率(实测值或根据实测值推测得出选择路径选择路径h的比例的比例区间通过率(根据交通状态的观测结果)区间通过率(根据交通状态的观测结果)区间通过率区间通过率 的求法的求法区间通过率的求得要考虑城市快速路网的物理形区间通过率的求得要考虑城市快速路网的物理形状和路网上交通流的状态。状和路网上交通流的状态。图图6-5区间通过率区间通过率 的求法示意图的求法示意图 根据
6、构造模型基本假定,设相邻两时间段起流入车辆队首之根据构造模型基本假定,设相邻两时间段起流入车辆队首之间的分布为均匀分布,在上图所示的情况下,区间通过率为:间的分布为均匀分布,在上图所示的情况下,区间通过率为:表示时间,其中 可由下式求得当实际流入交通的轨迹与上图有较大差别时,如流入交通的队当实际流入交通的轨迹与上图有较大差别时,如流入交通的队首轨迹线相距较远或较近时,则不能用上式求解,但可以利用首轨迹线相距较远或较近时,则不能用上式求解,但可以利用流入交通的队首行驶轨迹图,根据各区间交通流守恒原理,用流入交通的队首行驶轨迹图,根据各区间交通流守恒原理,用图解法求得图解法求得路径选择率模型路径选
7、择率模型当路网上的当路网上的OD对之间存在着多个可利用的路径时,对之间存在着多个可利用的路径时,就要考虑驾驶员的路径选择行为,给出路径选择率,就要考虑驾驶员的路径选择行为,给出路径选择率,进一步计算区间影响系数进一步计算区间影响系数城市快速路的使用者大部分是上下班族和业务出行城市快速路的使用者大部分是上下班族和业务出行者,因此可以认为认为影响驾驶员路径选择的因素者,因此可以认为认为影响驾驶员路径选择的因素主要是到达目的地所用时间主要是到达目的地所用时间 给出驾驶员路径选择行为和结果模型化的方法和模型:选给出驾驶员路径选择行为和结果模型化的方法和模型:选择路径的比例可以用集中型择路径的比例可以用
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