第14卷增刊中國公路學報Vol 14 Sup.2001年12月China Journal of highway and TransportDec.2001文章編號:1001·7372(2001)s00092.05TTS仿真系統(tǒng)的應用鄒智軍同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室,上梅200092)摘要:介紹了TJTS仿真系統(tǒng)在路網(wǎng)動態(tài)文迺狀態(tài)描述方面的應用,其中包括路網(wǎng)的編碼方式車輛出行需求的描述方式、仿真的動畫輸出情況以及描迷路網(wǎng)動態(tài)交通狀態(tài)的各種指標數(shù)據(jù)的輸出。最后以一個具體的示例介紹了TTS仿真系統(tǒng)在公交專用道設計方面的應用。關鍵詞:仿真;動態(tài)交通狀態(tài)描述;公交專用道設計中圖分類號:U491.13文獻標識碼AThe application of Tts simulation systemZOU Zhi-jun(Key Lab, of Road and Traffic Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, ChinaAbstract: By means of computer animation and date files, TJTS(Tongji Traffic Simulation)candescribes traffic state in an intuitional, detailed and dynamic way, and therefore provides anefficient tool for the evaluation of traffic control & management design, road geometry design andetc. In the paper, an common case of using the simulation tool to present road network trafficstate descriptions is introduced first, including the methods of road network coding, trafficcomputer animation and various criterions. Finally, a practicalcase of demonstrating the application in the process of bus only lane design is also givenKey words: simulation; dynamic traffic statc description; bus only lane designT]TS(Tongji Traffic Simulation)仿真系統(tǒng)是六處交又囗,均為定時信號控制交叉口,其中四個為筆者開發(fā)的一個微觀交通仿真系統(tǒng)。該仿真系統(tǒng)通字交又,二個為T型交叉。示例路網(wǎng)情況見圖1。過計算機動畫和數(shù)據(jù)庫文件形式可以提供直觀、詳盡的動態(tài)交通狀態(tài)描述。在此基礎上,可以對路網(wǎng)、交通走廊、交叉口等不同范圍內(nèi)的交通控制與管理方案、道路幾何設計方案進行評價和改善。此外,通過提供大量的實驗分析數(shù)據(jù)還可以為一些交通工程的理論研究提供測試和驗證手段。路網(wǎng)交通狀態(tài)的描述是TTS仿真系統(tǒng)的基本功能,筆者首先從般意義上介紹TJTS仿真系統(tǒng)在路網(wǎng)動態(tài)交通狀態(tài)描述方面的應用,然后以一個更具體的示例介紹T]TS仿真系統(tǒng)在公交專用道設計方面的應用。1路網(wǎng)的基本情況中國煤化工交站點編號)CNMHG示例路網(wǎng)由兩橫三縱的城市道路構(gòu)成,路網(wǎng)中有收稿日期:2001-08-12作者簡介:鄒智軍(1969),男,江西吉安人,同濟大學工程師、工學博土增刊鄒智軍:TTS仿真系統(tǒng)的應用2路網(wǎng)的編碼車輛產(chǎn)生吸引點。路網(wǎng)中的路段共32條,編碼分別為1根據(jù)TJTS仿真系統(tǒng)的要求,將圖1的示例路網(wǎng)進行必要的編碼,路網(wǎng)的節(jié)點和路段的編碼情況3交通需求情況如圖2所示(限于篇幅圖中未列出諸如交叉口內(nèi)路選取某一小時時段(8:30~9:30)為仿真研究時段、節(jié)段、車道等更細致的編碼情況)。段,相應的交通需求情況見表1。表1仿真時段內(nèi)非公交車輛出行OD需求OD對起點終點OD量車型比例=編碼編碼|編碼|/vh·b1小車中車大車%30%10%210110626670%20%10%@%11010218880%10%10%4813(注:圓圈表示交叉口,帶箭頭線段表示有向路段,相應的數(shù)字為應該說明的是,盡管本例采用的是小時OD,但各自的編號)如果實際情況中所仿真的時段內(nèi)的OD出行量有較圖2路網(wǎng)的編碼明顯的波動,則有必要根據(jù)實際的可能采用更小時圖2所示的路網(wǎng)編碼圖中共有節(jié)點16個,編碼段的OD分布數(shù)據(jù)為1,2、3、4、5、6的節(jié)點為交又口節(jié)點,編碼為101另外,公交車輛的出行需求由于其特殊性,單獨102、103、104、105、106、107、108、109、110的節(jié)點為列出如表2、3所示表2有關公交線路的走向情況路線中的路段構(gòu)成公交路線編號路段!路段2路段3路段4路段5路段6路段?路段8路段9路段101(上行)1(下行)2、34(上行)23、4(下行)5(上行)5(下行)6(上行)6(下行)注:表中假設一條路線最大路段數(shù)為10、·一”表示該路線無相應路段數(shù)的路段表3各公交線路發(fā)車頻率交路線編號」起點編號終點編發(fā)車頻事/min公交路線編號」起點編號終點編號發(fā)車頻牢/min1(上行)上行1091(下行)1014(下行)2(上行)5(上行)2(下行)221115(下行)3(上行)6〔上行)TH中國煤化工23(下行)6(下行)CNMHG 2圖1中的A、B、C、D、E、F、G、H、IJ分別為公由此可以看出,TJTS仿真系統(tǒng)通過對公交線交站點,其?？烤€路情況見表4路走向、發(fā)車頻率、公交站站點?？烤€路的設置可以中國公路學報200]年非常靈活地描述了公交車出行需求,這是TJTs仿還可以提供詳盡的描述路網(wǎng)狀態(tài)交通狀態(tài)的各種指真系統(tǒng)較突出的特色之一。這種靈活的描述方式能標數(shù)據(jù)。表5~9分別是一些主要的數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況。夠很好地滿足各種與公交運行有關的分析需求,如表5仿真時段內(nèi)路網(wǎng)總體運行狀況分析和評價公交線路布設、公交站點設置以及公交OD對出行更高離/·km出行時甸min程車速|(zhì)停車延誤/min調(diào)度方案對路網(wǎng)交通狀態(tài)的影響。編號總值平均值總值{平均值km·b‖總值|半均值表4各站點的?？烤€路8981.9130公交站點編號停暮公交線路公交站點編號停靠公交線路1.941402.014312、5、6s51285168417.16141327l、2,5、6總計123824251573358431832、5,6表6各路段在仿真時段內(nèi)的交通量分布情4仿真的動畫輸出路段|8:30-8:45|8:45-9:009仿真過程的動畫輸出是展現(xiàn)路網(wǎng)交通狀態(tài)的1|269379287400270378271376個重要方式。圖3為示例路網(wǎng)仿真運行過程的一個2223307199288194278164232全景畫面。當然,通過圖面的縮放還可以觀察各個局部的情況表7各路段在仿真時段內(nèi)的車速分布情況/km·h路段編碼8:30~8:45|8:45-909:00-9159:15-9:30表8各路段在仿真時段內(nèi)的停車延誤/s路段8:30~8:458:45~9:009:00~9159:15~9:30編碼|總值車均偵總值車均值|總值車均值|總值|車均值26.2808529.4823430圖3爪例路網(wǎng)仿真運行過程中的一個全景畫面2679357423-56723.55仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出4|359681794813162|286除了直觀的動畫輸出方式外,TJTS仿真系統(tǒng)表9各交叉囗進口道在仿真時段內(nèi)的排隊長度情況m8:30~8:458:45~9:009:00~9:159:15~9:3交叉口編碼進囗路段編碼最大最平均最大40.63745.35165.957.582.360.2215.3276.1100.0124.9116.064.2中國煤化工173.5CNMH92.535.392.2203.196.14,673,645.5增刊鄒智軍:TJTS仿真系統(tǒng)的應用由于仿真過程可以記錄路網(wǎng)中的每一輛車小至仍以圖1所示的路網(wǎng)為例,考察路段1、路段每01s(或更小的時間間隔)的行車狀態(tài)的情況,因13、路段29所構(gòu)成的由北至南交通走廊,以及由路此可以根據(jù)需要增加如停車次數(shù)、沖突次數(shù)、車道變段30、路段14路段2所構(gòu)成的南至北交通走廊在換次數(shù)等其它許多交通狀態(tài)評價或分析指標的統(tǒng)行經(jīng)公交車輛有所增加的情況下設置公交專用道的計,統(tǒng)計時間段當然也可任意調(diào)整?？梢?TJTS交可行性。通仿真系統(tǒng)對路網(wǎng)的動態(tài)交通狀態(tài)的描述功能是非根據(jù)路網(wǎng)的車輛OD分布及各公交線路的走向常強的。和發(fā)車頻率,可以得到上述三路段仿真時段內(nèi)的交6公交專用道設計示例通量及車型構(gòu)成情況如表10所示利用TjTS仿真系統(tǒng)進行仿真測試對上述三路對公交車運行效率的提高程度以及對非公交車段設置與不設置公交專用道的情況進行了測試,圖運行的影響程度分析是考慮是否設置公交專用道的4為路段設置為公交專用道時車輛的運行情況關鍵因素,利用TJTS仿真系統(tǒng)能夠很方便地滿足考察路段上公交車及非公交車的運行效率評價指標這一分析要求情況如表11、12所示表10各路段交通量及車型構(gòu)成情況非公交車流量/veh;h-1公交車流量/veh·h“1路段編號/veh·h1170756126088228815705761230920210表11不設置公交專用道時所考察路段的交通運行狀況行程車速/km·h-1停車延誤/s平均廷誤/s·veh-停車次數(shù)/次h路段編號NB總體19.416724308703759432.0329327384134617308.936.533314935993403455.314705573540.63873248333561370.2222810961520.610.418931.4{28.6162813965755986.541.24549817552250425407230224232610.302:4151|0151表12設置公交專用道時所考察路段的交通運行狀況行程車速/km·h-1停車延誤/s平均延誤/ s. veh-1停車次數(shù)/次·h-1路段編好NB總體B22526.125.444|371974163821.138.835.62881726219331.42.21420538067522252430.334.2106027663825637.8298862941252152.33673948311216242Q112:8中國煤化工20.83028.31263141985461346CNMHG25.141.940.322580225810.1注:表中B表示公交車NB表示非公交車路學報2001年對比分析以上各表的數(shù)據(jù),得到設置公交專用道以后的考察路段上交車運行效率的提高情況及對非公交車運行效率的影響情況如表13所示。從表13可以看出,設置公交專用道后,路段1和路段14上公交車的運行效率有較明顯的改善,而且對路段上的非公交車輛的運行產(chǎn)生大的影響,因而路段1和路段14應該優(yōu)先考慮設置公交專用道。其它路段在設置公交專用道后對公交專用道后公交車運行效率的提高并不明顯。尤其是路段13,由于設置了公交專用道對路段上的非公交車輛造成了非常嚴重的影響,因而不具備設置公交專用道的可行圖4設量公交專用道時的車輛運行狀況(帶小損線的車遙為公交專用道性表13設置公交專用道后各路段公交車運行效率的變化情況行程車速/%停乍延誤/%平均延誤/%停車次數(shù)/%路段編號T16.054-2.7-34020.510.8-34117.92502821.-1231-4.99353.6-52942452|-2582496292.5-2.3136-23.540.927|-2.3-1.112.17.81.5|8.720132-10-2245-24-2.556-24-102350188162.0同時應該指出的是,由于目前為止TJTS仿真結(jié)語模型還未得到有效的驗證,因而目前的應用仍是針筆者通過較多的示例介紹了TJTS仿真系統(tǒng)的對一些設計的示例而進行的,TTS系統(tǒng)的實例應應用情況。這些應用示例表明,TTS仿真系統(tǒng)作為用還有待于進一步研究。個實驗分析平臺,既可以在制定各種具體的交通控制、管理及道路設計方案過程中起到一個靈活方參考文獻使的輔助設計工具作用,又可以為諸如通行能力、路[1]鄒智軍,城市道路交通仿真研究[D]上海:同濟大學,阻函數(shù)等一些基礎性的研究領域提供豐富多樣的實驗分析數(shù)據(jù)