交通仿真技术在道路交通工程中的应用研究

摘要

交通仿真是复现交通流时间空间变化的技术，是一种采用计算机数学模型来反映复杂交通现象的交通分析方法。它可以对交通管理系统设计方案、道路几何设计方案进行评价，还可以进行交通工程理论研究、交通安全分析，以及对新的交通技术和设想进行测试，是近年来智能交通系统(ITS)的应用研究中一个重要的评估工具。 本文从分析道路交通微观仿真模型入手，结合计算机模拟新技术，探讨了交通仿真在道路交通工程中的应用。在对路线选择模型进行较为深入的理论研究和应用分析的基础上，提出了改进的路网表示法，取得的主要研究成果如下：提出了一种新型的路网表达方法，并针对路网中的一些特殊和复杂情况，给出相应的表达方式；提出将路网数据和拓扑结构在物理上相分离逻辑上相结合的解决方案，以便数据管理和提高效率；进行了路线选择模型设计，利用图遍历的原理采用C语言对于所提出的路网表达方法进行了编程实现，并对一个小路网的进行了测试与计算分析。 另外本文还以TSIS为平台，进行了交通管理方面的研究。通过对湖南省某高速公路上事故的仿真分析，得出了不同的管制措施对交通特性的不同影响，经过对比，从而可以得知哪种管制措施可以更好的提高通行能力和服务水平、更好的降低油耗和噪声、更多的挽回经济损失。

目录

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第1章绪论

1.1课题的来源

1.2国内外交通仿真研究概况

1.2.1国外研究概况

1.2.2国内研究概况

1.3论文研究的目的和意义

1.4论文研究的主要内容

第2章道路交通微观仿真模型

2.1交通仿真

2.2交通生成模型

2.2.1车辆到达分布

2.2.2车头时距分布

2.3道路设施模型

2.4仿真软件的车辆行驶模型

2.4.1车辆跟驰模型

2.4.2车道变换模型

2.4.3排队模型

2.4.4交叉口延误模型

2.4.5路线选择模型

2.5本章小结

第3章路线选择模型设计

3.1路网概述

3.2路网模型的表示方法

3.3路网的一般表达方法

3.3.1概述

3.3.2描述路网的基本要素

3.3.3路网连通性的含义

3.3.4路网拓扑结构的表示方法

3.3.5路网中一些特殊结构的表达方法

3.4路网的存储结构

3.4.1图的两种基本存储结构

3.4.2结合数据的路网模型

3.5动态路网模型

3.5.1动态路网模型的建立

3.5.2动态路网模型程序设计

3.6本章小结

第4章交通仿真技术在交通管理中的应用

4.1仿真软件TSIS

4.1.1 TSIS功能概述

4.1.2输入参数

4.1.3输出结果

4.2利用TSIS仿真软件进行交通事故研究

4.2.1不同限速措施的效果评价

4.2.2利用交通分流来降低交通事故所产生的影响

4.3本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 程序的主要框架