城市快速路交通仿真.ppt

道路交通系统仿真城市快速路微观仿真系统(ESS) 2城市快速路交通仿真模型 1 城市快速路交通仿真 城市快速路交通流仿真 1、主线交通流仿真模型 1)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,并假定它们的关系为线性关系即 a a V K ? ?? ? aV aK ——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 2)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面的交通量表示可由下式求出 s rs r a ia i r s i I Q X Y ? ???? saQ——时间段 s内通过终点断面的交通量 rs iaX——区间影响系数 riY——时间段 r内由进口匝道 i流入的交通量 A——区间 a的集合 I——进口匝道 i的集合 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进口匝道 m作为区间 a起点时的情况为: 1 1 ( ) s s s s s a a a m a a a K L Q Y Q K L ??? ???出口匝道 j作为区间 a的起点的情况为: 1 1 ( ) s s s s s a a a j a a a K L Q W Q K L ??? ??? 1 saQ ? saQ——时间段 s内通过区间 a及 a-1 终点断面的交通量,即区间流出交通量 smY——作为区间起点的进口匝道 m在时间段 s内的流入交通量 saK——时间段 s内区间 a的车流密度 aL——区间 a的长度 sjW——作为区间起点的出口匝道 i在时间段 s内的流出交通量上式中各变量的含义若事先求得在时间段 s内的车流密度、区间 a流出量、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 s+1 时的区间 a行驶速度仿真模型: 11 [ ( ) / ] [ ( ) / ] s s s s a a a m a a s s s s a a a j a a K L Q Y Q L K L Q W Q L ? ?? ???? ???? ??? 1saV ?4)影响系数模型化区间影响系数模型化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: rs iaX rs r r rs ia ij ijh ijah j J h H X P D F ? ???? r ijP——流入交通的目的地选择率(实测值或根据实测值推测得出 r ijhD——选择路径 h的比例 rs ijahF——区间通过率(根据交通状态的观测结果) 区间通过率的求法 rs ijahF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。图 6-5 区间通过率的求法示意图 rs ijahF 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: 0 ( ) rs B C ijah B A t t F t t t ??? ? 0 , , , A B C t t t t ——表示时间,其中可由下式求得 Ct 0 0 [int( / ) 1] C A t t t t ? ?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