交通现场仿真技术研究论文 篇一:现代交通仿真技术的发展与应用
摘要:随着城市交通问题日益突出,交通仿真技术逐渐成为解决交通拥堵、优化交通规划和提升交通安全的重要手段。本文对现代交通仿真技术的发展和应用进行了综述,分析了仿真技术在交通领域中的作用和价值,以及未来的发展趋势。
关键词:交通仿真技术;交通拥堵;交通规划;交通安全;发展趋势
引言
随着城市化进程的加快和汽车保有量的增加,交通拥堵问题成为制约城市发展和人们生活质量的重要因素。为了解决交通拥堵、优化交通规划和提升交通安全,交通仿真技术应运而生。交通仿真技术通过建立交通系统的数学模型,并模拟真实交通环境中的交通流动和交通行为,可以有效地评估各种交通控制策略的效果,并为决策者提供科学依据。本文将综述现代交通仿真技术的发展和应用,并探讨其未来的发展趋势。
一、交通仿真技术的发展历程
交通仿真技术的发展可以追溯到20世纪50年代。当时,学者们开始使用简单的数学模型来研究交通流动规律和交通拥堵问题。随着计算机技术的进步,交通仿真技术得以快速发展。在20世纪80年代,交通仿真技术开始应用于交通规划和交通控制领域。近年来,随着计算能力的提升和仿真软件的不断完善,交通仿真技术在交通领域中的应用越来越广泛。
二、交通仿真技术的应用领域
1.交通拥堵预测与优化
交通仿真技术可以通过建立交通流动模型,模拟不同交通状况下的交通流动情况,并预测交通拥堵的发生和演化过程。基于仿真结果,交通规划者可以制定相应的交通控制策略,以优化交通流动,减少交通拥堵。
2.交通规划与设计
交通仿真技术可以帮助交通规划者评估不同交通规划方案的效果,包括道路布局、信号灯设置、公交线路规划等。通过模拟不同方案下的交通流动情况,交通规划者可以选择最优方案,提高交通系统的效率和安全性。
3.交通控制与管理
交通仿真技术可以模拟不同交通控制策略的效果,包括信号灯优化、导航系统优化、交通限制措施等。通过模拟结果,交通管理者可以评估不同策略的效果,并制定相应的交通管理措施,提升交通系统的运行效率和安全性。
三、交通仿真技术的未来发展趋势
1.大数据和人工智能的应用
随着大数据和人工智能的快速发展,交通仿真技术将更加精确和智能化。通过分析大数据,交通仿真技术可以更准确地模拟交通流动情况,提供更科学的决策依据。
2.虚拟现实和增强现实的应用
虚拟现实和增强现实技术将为交通仿真技术带来更丰富的应用场景。通过虚拟现实和增强现实技术,交通仿真技术可以在虚拟环境中进行交通场景的模拟和评估,为交通规划和交通控制提供更直观、真实的体验。
结论
交通仿真技术在解决交通拥堵、优化交通规划和提升交通安全方面发挥着重要作用。未来,随着大数据、人工智能、虚拟现实和增强现实等技术的不断发展,交通仿真技术将更加精确、智能化和直观化,为城市交通的发展和改善提供更好的支持。
参考文献:
[1] 张三,李四. 交通仿真技术研究进展[J]. 交通科技与经济,20XX(1):10-15.
[2] 王五,赵六. 基于交通仿真的交通规划方法研究[J]. 交通规划与设计,20XX(2):20-25.
交通现场仿真技术研究论文 篇二:交通仿真技术在交通安全领域的应用与展望
摘要:交通安全问题一直是社会关注的焦点,交通仿真技术作为一种重要的交通安全分析工具,具有广泛的应用前景。本文通过综述交通仿真技术在交通安全领域的应用案例,分析其优势和不足,并展望了未来交通仿真技术在交通安全领域的发展方向。
关键词:交通仿真技术;交通安全;应用案例;发展方向
引言
随着车辆保有量的不断增加,交通事故频发,交通安全问题成为制约城市发展和人们出行的重要因素。传统的交通安全研究主要依靠交通事故统计分析和现场观察,受到时间、空间和安全性等限制。交通仿真技术的出现为交通安全研究带来了新的可能性。交通仿真技术通过建立交通系统的数学模型,并模拟真实交通环境中的交通流动和交通行为,可以有效地评估交通安全措施的效果,并为决策者提供科学依据。本文将综述交通仿真技术在交通安全领域的应用案例,并展望其未来的发展方向。
一、交通仿真技术在交通安全领域的应用案例
1.交通事故模拟与分析
交通仿真技术可以通过模拟交通事故发生和演化过程,分析事故的原因和影响因素。通过仿真结果,交通安全研究者可以评估交通事故的危险性和潜在风险,提出相应的交通安全措施,减少交通事故的发生。
2.交通安全控制策略评估
交通仿真技术可以模拟不同交通安全控制策略的效果,包括交通信号灯优化、交通限制措施、交通警示标志设置等。通过仿真结果,交通管理者可以评估不同策略的效果,并制定相应的交通安全管理措施。
3.交通安全教育与培训
交通仿真技术可以通过虚拟仿真环境,模拟交通事故场景,并提供交互式的培训和教育体验。通过交通仿真技术,交通安全教育者可以向驾驶员和行人传递交通安全知识,并提高他们的交通安全意识和行为规范。
二、交通仿真技术在交通安全领域的发展方向
1.多模态交通仿真
随着城市交通发展的多样化,传统的车辆仿真已无法满足实际需求。未来的交通仿真技术将更加注重多模态交通的建模和仿真,包括公交车、自行车、电动车等不同交通方式的交互模拟,以全面提升交通安全性。
2.智能交通仿真
随着智能交通系统的发展,交通仿真技术将与智能交通系统相结合,实现智能交通仿真。通过智能交通仿真技术,交通安全研究者可以模拟智能交通系统的运行情况,并评估其对交通安全的影响,为智能交通系统的优化和改进提供科学依据。
结论
交通仿真技术在交通安全领域具有广泛的应用前景。通过模拟交通事故、评估交通安全措施和提供交通安全教育等方面的应用,交通仿真技术可以为交通安全研究和决策提供科学依据。未来,交通仿真技术将更加注重多模态交通和智能交通的建模和仿真,为提升交通安全性和改善交通环境提供更好的支持。
参考文献:
[1] 张三,李四. 交通仿真技术在交通安全领域的应用研究[J]. 交通安全研究,20XX(3):30-35.
[2] 王五,赵六. 基于交通仿真的交通安全控制策略评估研究[J]. 交通工程与管理,20XX(4):40-45.
交通现场仿真技术研究论文 篇三
交通现场仿真技术研究论文
交通仿真是采用计算机数字模型反映道路交通现象的交通分析技术,具有经济、安全、可重复等优点。交通仿真再现交通流随时间和空间的变化,可用于查找、分析现实交通存在的问题,寻找解决方案。在实际研究与应用中,由于交通算法和控制逻辑在信号控制机中,对其测试评估常需在交通现场进行,不易实现且具有很大的局限性,同时也不
能对包含有如突发状况的特定交通场景进行模拟仿真。针对上述情况,本文对可以模拟特定交通场景技术的研究。在VISSIM中搭建路网环境,模拟实际的交通现场,通过VISSIM和信号控制机之间加入的控制机接口设备,建立二者的实时通信环境。信号机动态获得所需的交通流数据经运算得出控制策略,仿真软件获取实时控制信息并执行,根据仿真统计数据可以对交通算法和控制逻辑的适用性进行评价,也可以评估在特定交通场景中突发状况对现有交通状态的影响,进而为改善交通现状、应对突发状况提供依据。
1交通现场仿真原理
信号控制机接口设备是计算机和信号控制机间通信的桥梁,具有转换数字信号和模拟信号以及传输信号的功能。对于信号控制机,虚拟的仿真路网环境相当于实际的信号控制环境;对于仿真软件,信号控制机实现了仿真软件中信号状态发生器的功能。
在VISSIM仿真软件环境中搭建路网模拟交通现场,对交通状态仿真,并将相关的车辆检测信息通过信号控制机接口设备传送至信号控制机。根据接收到的检测器状态信息,信号控制机内部交通控制算法控制逻辑经运算输出各相位下一时刻信号控制状态,并通过信号控制机接口设备传输至仿真软件,仿真软件按照接收到信号灯色状态对车流进行控制。上述功能实现了由信号控制机控制策略对模拟环境中的交通现场控制。
对于确定的交通环境,可以在路网环境中检验控制方案,直至方案完善,能够达到预期的.控制效果再应用到实际的现场,以减少对现状交通的影响。同时,当路网中出现如交通事故、道路维修等突发状况,致使某些道路不能通行,也可以检验现状交通条件对交通需求的满足能力。
2信号控制机接口设备实现
信号控制机接口设备是vissim仿真软件和信号控制机通信的桥梁,实现了车辆检测信息和信号机信号控制状态的转换1)单片机。是信号控制机接口设备的核心,可以按需增加其他的功能模块。
2)信号控制机通信模块。负责信号控制机和单片机的数据传输。一方面,信号控制机通信模块将仿真环境中车辆检测信息发送至信号机。如果检测器在1s时间内没有检测到车辆的经过,则将0的数字信息用低电平表示;如果检测器在1s内检测到车辆的经过,则将1的数字信息用高电平表示。最终经电平转换后发送至信号控制机输入板。另一方面,信号控制机通信模块将信号控制机灯色控制信息传输至单片机。
信号控制机通信模块传输过程采用能够保证数据传输准确性的TCP/IP协议方式,信号控制机作为服务器端,信号控制机接口设备作为客户端,向信号机发送请求建立连接。
3)计算机通信模块。负责连接单片机和计算机。单片机提供的串口经转换成为USB口,连接至计算机,根据通信协议和串口通信程序,完成车辆检测信息和信号控制状态在计算机和单片机间的传输。
3仿真系统控制软件实现
仿真系统控制软件对VISSIM二次开发,建立其与外部通信的数据接口。在硬件平台的基础上,仿真系统控制软件结合信号控制机接口设备连接交通仿真软件和信号控制机。
3.1仿真系统控制软件结构
仿真系统控制软件主要包括仿真控制模块、交通路网显示模块、通信模块和评价指标显示模块四部分。
1)仿真控制模块。仿真控制模块主要功能是对VISSIM仿真的控制,包括启动、停止、路网的加载和仿真参数的设置等。
2)交通路网显示模块。交通路网显示模块功能是显示VISSIM加载的路网数据信息,包括检测器信息、路段属性、信号机编号和名称等内容。随着仿真的运行,该模块中信息始终与路网中交通元素同。
3)通信模块。通信模块由串口直接与信号控制机接口设备交换检测器信息和灯色状态控制信息。
4)评价指标显示模块。评价指标显示模块功能是为评价信号机控制策略提供数据支持,为进一步优化交通控制算法、改进控制策略提供指导。
3.2VISSIM仿真控制
VISSIM可通过使用dll接口来调用外部信号控制机,在每个仿真运行期间通过加载动态链接库文件实现与信号控制机的通信,包括逻辑控制信息和数据信息。
在仿真过程中,VISSIM会在每个时间步长里以一定的刷新频率与信号控制机通信。该过程分为两步:
第一步,将仿真环境检测数据将传送至dll文件中;
第二步,信号控制机根据控制逻辑运算返回下一仿真时刻信号灯状态至dll文件,VISSIM以一定仿真步长更新信号灯状态。3.3仿真系统控制软件工作流程4结束语
交通现场仿真通过信号控制机接口设备和仿真系统控制软件将实际的信号控制系统引入交通仿真软件,实现了仿真软件的车辆检测信息和信号控制机的信号灯色状态控制信息的实时交互,构建了对交通算法和控制逻辑的测试平台。
对于给定的交通现场,可以在路网环境中检验控制方案,直至方案完善,能够达到预期的控制效果再应用到实际的现场,以减少对现状交通的影响。也可以检验当路网中出现如交通事故、道路维修等突发状况,致使某些道路不能通行时的现状交通条件对交通需求的满足能力,为管理部门提供决策依据。