交通规划中几种常用软件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第10,章,交通规划中几种常用软件,交通模型,-,数据,-,交通软件,(Model-Data-Application),交通模型,是出行规律的理论描述形式之一，是抽取 了实际问题主要特征、规律的理论概括；,数据,是用以标定交通模型的必要元素，它决定了交 通模型的实际应用效果。,交通软件,隶属于应用层面，是连接理论模型、交通 数据和交通网络,(,工程实践,),之间的纽带，是实现各 种交通模型应用的必要计算机辅助手段。,一、,STRADA,二、,CUBE(TRIPS),三、,TransCAD,四、,PARAMICS,五、,PTV-Vision,六、,EMME/2,七、,TranStar,交通规划软件的一般功,能,：,一、网络建模,(editer):,节点、线段的生成、修改、删除、显示，与后台数据库的动态链接，形成不同年份、不同交 通方式的网络，不同方案的生成。,小区划分，小区内经济社会指标统计，现状交通数据,(,断面,交通量、,OD,交通量,),。,二、交通需求预测：,四阶段法、交通流模拟 生成交通量、发生与吸引交通量、分布交通量、交通方式,划分交通量、交通流分配。,三、方案评价：,交通量、负荷度、平均行驶车速、平均出 行距离、断面,OD,交通量、,一、,STRADA(JICA,S,ystem for,TRA,ffic,D,emand,A,nalysis),日本对外援助机构,(,JICA,-Japan International Cooperation Agency,),发展中国家道路建设援助项 目使用,网址,：,www.intel-tech.co.jp,联系人,：,yoshidaintel-tech.co.jp,开发商：英特尔技术研究所,子系统：,1.,数据输入、输出、编辑子系统,2.,出行模型子系统,3.,交通网络建模子系统,4.,数据显示子系统,5.,交通流分配计算子系统,功能：,1.,四阶段预测,2.,图示化建模与显示,3.,彩色打印,国圆圆,圆,二、,Cube,TRIPS(TRIp Planning System),（一）公共交通模型,基本原理,(1),交通网络,路面公交、轻轨、地铁、城市铁路、枢纽节点、换,乘、步行接近与离去。,(2),交通服务,特快、大站快车、票价、换乘优惠、换乘时间、速 度、频度、运力、费率设置,。,(3),公交模型分配,Logit,模型、多径路分配 公交子方式模型,O-D,间，利用公交的出行比例取决于出行时间。先决 定不同的交通方式，后决定同一交通方式中的不同线 路。,乘车模型,对同一交通方式中的不同线路的选择，取决于服务频,率。,下车模型,在选择了公交的前提下，决定下车站点。,票价时间价值,（二）公交模型参数的标定,1.,综合出行时间（,t,）,t,t,t,t,c,实际出行时间票价的时间当量,t,t,1,t,w,2,t,a,3,t,v,nt,b,mt,m,到站时间等候时间乘车时间上车时间,t,c,(,N,C,D,F,),60/,VOT,换乘时间,上车次数基本票价乘车距离,2.,公交分配模型,3.,公交模型参数的标定与校核,2.,公交分配模型,先分配公交主方式，如轨道和公共电汽车，然后再地铁、轻轨、市郊铁路。,3.,公交模型参数的标定与校核,参数确定,校核,应用,TransCAD,是由美国,Caliper,公司开发的、应用于交 通规划的,GIS,软件。,Caliper,公司成立于,1983,年，总 部位于美国马萨诸塞州牛顿市，主要从事地理信息 系统及交通运输软件的研发。,Caliper,在交通运输领 域最成功的产品是交通规划软件,TransCAD,。,三、TransCAD软件,TransCAD,提供：,功能强大的,GIS,系统，可完成各种交通规划任 务,为交通规划而开发设计的地图处理工具和可 视化工具,需求预测与分析，经营管理决策的应用模型,T,r,a,n,sCA,D,使,用举,例,出,行产,生,总量,TransCA,D,使用举,例,发生吸引期望线,TransCAD使用举例,交通流分配,TransCA,D,使用举,例,公共交通路线,TransCA,D,使用举,例,公交线路影响带,TransCA,D,使用举,例,最短路径,距离最短,时间最短,TransCA,D,使用举例,车辆路线安排,TransCA,D,使用举,例,推销员旅行问题,TransCA,D,使用举,例,地表三维分析,规划软件：,TransCAD,预测对象：国家话剧院,2010,年周边道路流量,主要技术线路：,现状,OD,反推,TransCA,D,实用道路流量宏观预测,方,法,增长率预测未来,OD,交通流分配,西 三 环 中 路,西 二 环 中 路,丽泽路,复兴门外大街,西,东,北,南,TransCA,D,软件操作,路段基本属性输入：,名称、设计速度、流向,现状通行能力、现状流量,描绘路段结构及连接线,现状路网文件,规划年,OD Matrix,规划年通行能力、设计速度,规划年道路流量,交叉口基本属性输入：,转向折减,(turn penalty),限行措施,现状通行能力、流量、设计速度,编辑创建背景图,现状,OD Matrix,Seed OD Matrix,规划年路网文件,现,状 道 路 流 量,/,负 荷 度,现 状 道 路 机 动 车 高 峰 小 时 流 量,现 状 道 路 机 动 车 高 峰 小 时 负 荷 度,现状路网文件,现状,OD Matrix,Seed OD Matrix,现状通行能力、流量、设计速度,现状,OD,反推：,现状,OD,反推结果：,增 长 率 预 测 未 来,O D,规划年路网文件 规划年,OD Matrix,规划年通行能力、设计速度,规划年道路流量,交通流分配：,交 通 分 配 结 果 二,0,一,0,年 流 量,/,负,荷,度,2010,年 预 测 有 项 目 交 通 量,2010,年 预 测 有 项 目 交 通 负 荷 度,四、,PARAMICS,(,PARA,llel,MIC,roscopic traffic,S,imulator),开发,：英国运输部,+,爱丁堡大学,功能,：,1.,ITS,、,ETC,、,AHS,、,VMS,、,TMD,、,HOV,等评价工具,；,2.,统计分析；,3.,模拟规模：,32,万辆。,模拟例,1,模拟例,2,CORSIM,、,TRANSIMS,、,INTEGRATION,、,VISSIM,、,WATSIM,、,SIMTRAFFIC,五、,PTV-,V,i,sion,(,VIS,S,I,M,微,观,交通,仿,真部,分,),VISSIM,由德国,PTV,公司出品，它是一个离散的、随 机的、以,0.1s,为步长，可对各种实际交通状况进行 交通微观模拟的仿真软件。,该软件采用心理,生理跟车模型和换道模型描述车 辆行为，并将驾驶员行为分为保守型和冒险型。,VISSIM,提供了良好的人机对话界面，并应用二维或 三维动画向用户直观的呈现交通运行状况，它可用 来模拟动态路径选择行为，并能采集各种交通指标 的统计数据。,(,演示录像,1,混合交通环境,/,2,混合交通信号交 叉口,/,3,公交枢纽,),信号控制交叉口,无信号交叉口,环岛交叉口,高速公路,集计分析,车辆收费,匝道控制,CBD,地区分析,公共交通,公交信号优先,机场路边停车,VISSI,M,概述,V,I,S,S,I,M,的,应,用案例,VISSI,M,微观交通仿真基本模型,跟驰模型,换道模型,其他模型,仿真条件,仿真软件：,VISSIM,仿真对象：国家体育场,停车场及其周边路网；,仿真车速：,20km/h,；,仿真交通量：,2282veh,仿真情况：车辆疏散,仿真录像：,奥运时,/,奥,运后,工程实践应用举例,微观仿真流程,车辆基本属性设置：,编辑车型定义,定义不同的速度分布曲线,描绘路段结构及连接线,定义交叉口限速,定义交叉口转向比例,定义相交道路优先原则,设置信号及相关属性,定义数据采集点收集模拟结果,结束,宏观交通需求预测结果,编辑创建背景图,定义车流量,设置交叉口相关属性,开始模拟，获得数据 对结果进行分析,停车需求预测,停车场出入口及匝道设计,停车场建筑结构设计,停车场防火分区设计,停车场停车泊位设置设计,停车场内部交通流线设计,微观仿真分析,获得数据对结果进行分析,能否满足要求,结束,是,内部流线是否优化,否,否,是,方案一,侧一单车道出口，西南侧一双 车道出口及东南侧一单车道出 口；,仿真结果：,在对方案一进行仿真后发现，项目停车场疏散有两个,瓶颈点,，一处在北侧出口附近，另一处 在西南侧社会停车场道路附近。,北侧出口附近交织现象严重，车辆的交织使得机动车起停车 频繁，降低了车速。,该项目初始设计方案，包括北,方案二,将方案一中北侧单车道出 口改为双车道，其它条件 不发生变化,；,仿真结果：,在北侧增加了一个车道 后，平均排队长度比方案 一缩短了,50%90%,；平均 延误时间明显降低。,方案二对西南侧道路排 队和延误的改善影响不显 著。,方案三,在方案一的基础上，增加,西侧一单车道出口,仿真结果：,通过增加西侧道路，减小 了社会停车场各个出口之间 的交通干扰，从而有效的缩 短和降低了西南侧道路上的 排队和延误问题，使交通流 运行变得更为顺畅。,但方案三对北侧道路排队,和延误的改善影响不显著。,方案四,结合方案二与方案三，,设置北侧出口为双车道，,西侧增加一单车道出口。,仿真结果：,综合了方案二与方案三的 改进点，使得南北两侧的 交通拥堵均得到了比较有 效的解决。,量化评价指标,观测时间：,仿真开始后,600,秒到,2600,秒之间,观测地点：,北侧出口附近 西南侧出口附近,量化指标：,排队长,延误时间,总疏散车辆数量,排 队 长 度 仿 真 结,0,200,400,1400,1200,1000,800,600,600,800,1000,1200,140016001800,模拟散场时间（单位：秒）,2000,2200,2400,2600,北侧出口平均排队长度（单位：米）,方案一方案二方案三,方案四,150,200,250,300,350,南侧平均排队长度（单位：米）,果,100,50,0,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,模拟散场时间（单位：秒）,方案一,方案二,方案三,方案四,0,200,400,1400,1200,1000,800,600,600,800,1000,1200,140016001800,模拟散场时间（单位：秒）,方案一方案二方案三,2000,2200,2400,2600,北侧出口平均延误时间（单位：秒）,方案四,100,150,200,250,300,南侧出口平均延误时间（单位：秒）,平 均 延 误 仿 真 结,果,50,0,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,模拟散场时间（单位：秒）,方案一,方案二,方案三,方案四,方案比较,初始：排队长,743m,、延误,627s,北侧增加了车道后：,北侧出口：,743m,、,627s 150m,、,95s,南侧出口：,276m,、,178s 253m,、,155s,增加西侧道路后：,北侧出口：,743m,、,627s 703m,、,616s,南侧出口：,276m,、,178s 23m,、,32s,总疏散车辆数示意图,634,72,0,669,460,1814,534,1996,650,69,4,686,39,8,383,39,4,373,2282,2136,840,793,0,500,1000,1500,2000,2500,北侧出口,西南侧出口,东南侧出口,西侧出口,总疏散数,疏散车辆数（单位：辆）,方案一方案二方案三方案四,VISSI,M,应,用,小结,考虑了机动车相互之间的影响关系,考虑了道路设施对机动车车流的影响,能够预先分析停车场的交通组织流线设计和各,个出入口设置的某些潜在问题,能对交通流的动态运行状况有较好的反映,能对各方案评价指标进行细致的量化,仿真软件：,VISSIM,仿真对象：行人影响下信号交叉口右转,机动车通行能力,仿真目的：将仿真试验作为理论有效性,验证的依据,应用原因：通行能力观测要求饱和交通,交,的,状态，而右转的饱和 因此，求助于微观 据作为验证新理论,状态并不经常出现，通仿真提供试验数 依据,150,200,250,300,350,300,350,100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300,冲突行人流量,(ped/h),右转机动车通行能力仿真结果,(,v,e,h,/,h,),100,50,150,200,250,400,450,500,0,10,0,20,0,30,0,40,0,50,0,60,0,70,0,80,0,900,10,0,11,0,12,0,130,0000,冲突行人流量,(,p,e,d,/,h,),右转机动车通行能力,(,v,e,h,/,h,),文献,5,模型结果,Vissim,交替穿插,0,.,0,1,.,0,2,.,0,3,.,0,4,.,0,5,.,0,0100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300,冲突行人流量,(ped/h),行人造成的车均延误,(,s,),7,.,0,8,.,0,9,.,0,10,.,0,11,.,0,12,.,0,0,10,0,20,0,30,0,40,0,50,0,60,0,70,0,800,90,0,100,0,110,0,120,0,1300,冲突行人流量,(,ped,/,h,),右转车流平均速度,(,k,m/,h),交替穿插,(V,i,ss,im,),行人优先,(Vissim),交替穿插,(Vissim),行人优先,(Vissim),r,2,=,0,.,99,5,3,r,2,=,0,.,98,7,8,r,2,=,0,.,99,5,5,R,2,=,0,.,972,r,2,=,0,.,97,3,5,r,2,=,0,.,99,5,4,r,=,0,.,99,3,8,2,r,2,=,0,.,98,7,8,100,150,200,250,300,350,400,450,4,.,0,8,.,0,12.016.0,实际右转车流平均速度,(km/h),20,.,0,右转机动车通行能力,(,v,e,h,/,h,),(2.5,25.0),交替穿插,(2.5,25.0),行人优先,(2.5,10.0),交替穿插,(2.5,10.0),行人优先,(10.0,20.0),交替穿插,(10.0,20.0),行人优先,(20.0,25.0),交替穿插,(20.0,25.0),行人优先,仿真软件：,VISSIM,仿真对象：信号交叉口左转非机动车延误,仿真目的：对比分析仿真试验结果,应用原因：延误是一个受诸多因素影响的十分 复杂的指标，理论计算所得到的结果通常难于 精确符合实际情况,仿真结果,仿真结果表明：在典型条件下，二次过街的实施增加了交叉口左转非机动车 绕行距离和延误。在机动车流量较低的情况下，直接左转的非机动车受到的 机动车干扰较小，此时实施二次过街较大幅度地增加了非机动车延误。在机 动车流量较高的情况下，实施二次过街所致的非机动延误增幅相对较小。,交通状况,左转非机动车延误,左转非机 动车流量,机动车 饱和度,直接 左转,HC M LOS,二次 过街,HC M LOS,增幅,低,高,27.0,C,37.6,D,39%,中,高,29.8,C,41.5,E,39%,高,高,34.9,D,48.5,E,39%,低,中,22.1,C,36.2,D,64%,中,中,22.2,C,40.6,E,83%,高,中,23.9,C,46.9,E,96%,低,低,17.4,B,35.6,D,104,%,中,低,16.6,B,41.1,E,147,%,高,低,16.8,B,47.8,E,186,%,左转非机动车停车次数,直接左转,二次过街,增幅,2.9,3.6,22%,3.7,4.9,31%,4.8,6.4,33%,2.0,2.7,33%,2.5,4.0,58%,3.4,5.4,59%,1.4,2.6,89%,1.6,3.9,143%,2.1,5.4,158%,仿真结果,结果表明：随着进口直行车道数的增加，实施二次过街所致的延误增 幅总体上呈下降趋势。在进口直行车道为三条、机动车饱和度较低的条件 下，实施二次过街能够减少左转非机动车延误。,支持的结论：当直行车道少于三,条时，可根据实际交通条件，并结合 机动车通行能力、交通安全、非机动 车骑行人心理及习惯等因素考虑是否 采用左转非机动车二次过街。当直行 车道等于或多于三条时，建议交叉口 实施二次过街。,交通状况,二次过街所致的延误增幅,左转非机 动车流量,机动车 饱和度,1,车道 直行,2,车道 直行,3,车道 直行,低,高,39%,-9%,-4%,中,高,39%,-21%,-20%,高,高,39%,-24%,-39%,低,中,64%,25%,27%,中,中,83%,17%,7%,高,中,96%,16%,-10%,低,低,104%,72%,61%,中,低,147%,81%,54%,高,低,186%,94%,47%,