基于宏、中、微观交通仿真平台交互使用的交通仿真集成系统

《基于MATSim与SUMO的多分辨协同交通仿真系统设计与实现》篇一一、引言随着城市化进程的加速，交通拥堵问题日益凸显，为了有效解决交通问题，对交通系统的模拟和仿真变得尤为重要。

本文提出了一种基于MATSim与SUMO的多分辨协同交通仿真系统设计与实现，该系统可以有效地模拟城市交通流，并为交通规划和管理提供有力的支持。

二、背景与相关技术概述2.1 MATSimMATSim（Microscopic and Macroscopic Traffic Simulation）是一款开源的微观与宏观交通仿真系统，其可以用于交通流的分析和预测。

MATSim主要关注于交通网络的宏观层面，通过模拟大量个体的行为来反映整个交通系统的运行情况。

2.2 SUMOSUMO（Simulation of Urban MObility）是一款用于微观交通仿真的开源软件包，其具有强大的仿真引擎和丰富的交通设施模型库，能够详细地模拟交通流中的车辆、行人等微观行为。

三、系统设计3.1 系统架构设计本系统采用模块化设计思想，主要由数据预处理模块、MATSim仿真模块、SUMO仿真模块、多分辨协同模块以及结果分析模块等组成。

其中，数据预处理模块负责数据的收集和清洗；MATSim仿真模块和SUMO仿真模块分别负责宏观和微观层面的交通仿真；多分辨协同模块负责将两种仿真结果进行协同分析；结果分析模块则负责对仿真结果进行可视化展示和评估。

3.2 数据预处理模块设计数据预处理模块主要负责对原始数据进行清洗和转换，以便于后续的仿真分析。

该模块包括数据收集、数据清洗、数据转换等子模块。

其中，数据收集子模块负责从各种数据源中收集相关数据；数据清洗子模块负责对数据进行清洗和预处理，去除无效数据和噪声；数据转换子模块则将清洗后的数据转换为适合仿真分析的格式。

3.3 MATSim仿真模块设计MATSim仿真模块主要负责对交通网络进行宏观层面的仿真分析。

该模块采用多智能体系统（Multi-Agent System）的思想，模拟大量车辆在交通网络中的运行情况，包括车辆的出发、到达、路径选择等行为。

交通仿真技术在道路交通工程中的运用发布时间：2023-01-03T07:10:05.889Z 来源：《新型城镇化》2022年23期作者：闫正[导读] 交通仿真技术属于一种全新的交通技术，在城市道路的管理、控制实践中起到了十分关键的作用，能够有效降低事故的出现率、处理交通堵塞问题等。

天津市政工程设计研究总院有限公司天津 300000摘要：交通仿真技术属于一种全新的交通技术，在城市道路的管理、控制实践中起到了十分关键的作用，能够有效降低事故的出现率、处理交通堵塞问题等。

同时，还为人们的日常出行提供了大量的选择，确保了人们出行的有序、安全。

交通仿真技术拥有各种各样的优势，本文重点分析了其在道路交通工程中的运用策略，希望可以广泛使用此项技术，进而更好地处理交通问题，给人们的现实生活提供更多的便利，将其应有的核心价值全面施展出来。

在此基础上，本文首先介绍了交通仿真技术的含义与应用领域、具体分类及其功能，然后从提取及保存交通数据、相关预测研究、制定一些决策支持等方面分析了交通仿真系统工作的主要程序，最后从交通需求的预测、项目交通量的预测、非项目交通量的预测、交通问题的解决策略、交通仿真结果分析等方面重点探究了在道路交通工程中如何运用交通仿真技术，现具体论述如下。

关键词：交通仿真技术；道路交通工程；应用；交通运输业；模型伴随时代的发展，我国的综合国力、经济水平在持续地提升，我国能有如今的成就，都离不开交通运输行业的飞速发展。

于是，国家开始高度重视这一行业的发展，交通为人们的日常出行提供了大量便利，因此人们也充分关注交通事业的可持续发展。

为了促进交通运输业的迅猛发展，需要在道路交通工程中使用交通仿真技术。

基于此，该文首先介绍交通仿真技术的含义与应用领域、具体分类及其功能，然后从提取及保存交通数据、相关预测研究、制定一些决策支持等方面分析交通仿真系统工作的主要程序，最后探究在道路交通工程中如何运用交通仿真技术，以供参考。

交通仿真A-答案1.交通仿真的定义答：交通仿真是数字仿真在交通⼯程领域的应⽤，它以相似的原理、信息技术、系统⼯程和交通⼯程领域的基本理论和专⽤知识为基础，以计算机为⼯具，利⽤系统仿真模型模拟道路交通系统的运⾏状态，采⽤数字图形⽅式来描述动态交通系统，以便更好地把握和控制道路交通系统的实⽤科学技术。

2.交通仿真的优点答：经济性；安全性；可重复性；易⽤性；可控制性；可拓展性。

3.交通仿真的功能（或应⽤领域）答：在交通⼯程理论研究中的应⽤；在道路⼏何设计⽅案评价分析中的应⽤；在交通管理系统设计⽅案评价分析中的应⽤；在道路交通安全分析中的应⽤；在交通新技术和新设想测试中的应⽤；在智能交通系统ITS中的应⽤。

4.交通仿真的发展趋势答：应⽤领域不断扩⼤；健全系统后台开发技术，不断完善丰富交通仿真系统功能；前台表现⼿法更加丰富；交通仿真模型进⼀步完善；快速引⼊新技术。

5.交通仿真的分类体系答：交通仿真按照不同的分类标准可以得到不同的分类内容，⼀般来说，根据不同的仿真⽬的及仿真对象，交通仿真有以下⼏种分类⽅式和分类结果：⑴从交通流理论的⾓度分为：微观交通仿真和宏观交通仿真；⑵从仿真技术⾓度分为：连续时间仿真和离散时间仿真；⑶从仿真实现的⽅式分为：Agent理论仿真、多媒体技术仿真和⼈机交互⽅式仿真；⑷从解决问题的对象分为：交叉⼝交通仿真、路段交通仿真和综合路⽹交通仿真；⑸从仿真应⽤的研究范围分为：交通安全仿真、交通拥堵仿真、交通污染仿真、交通规划仿真、交通控制仿真、驾驶员⾏为仿真等。

6.7.交通仿真技术与其他交通分析技术相⽐，具有的优点为？8.宏观交通仿真的常⽤模型有哪些？答：⼟地利⽤模型；车辆拥有模型；家庭收⼊模型；出⾏成本模型；出⾏⽣成模型；出⾏分布模型；⽅式划分模型；⾼峰时段模型；载客率模型；道路⽹分配模型；公共交通模型；⽅案评价模型。

9.宏观交通仿真的基本步骤为？10.微观交通仿真系统的功能要求有？11.微观交通仿真的基本步骤为？①交通问题分析②数据的收集与处理③仿真模型的建⽴④仿真参数的选取⑤仿真运⾏⑥仿真结果分析12.路段仿真主要有那两种⽅法，各⾃优缺点为？13.⽆信号交叉⼝处理冲突的⽅法为？答：⽆信号交叉⼝冲突处理的⽅法有两种：主路优先式和⾃由式。

微观交通仿真综述微观交通仿真技术是一种通过模拟现实交通环境中的车辆、行人和其他交通参与者的行为来研究交通流动性和安全性的工具。

随着城市化进程加快和交通拥堵问题日益突出，微观交通仿真技术在交通规划、交通管理和交通安全等领域中得到了广泛的应用。

本文旨在对微观交通仿真的研究现状、方法和应用进行综述，以期为相关人员提供参考。

一、微观交通仿真的研究现状微观交通仿真是基于个体行为的交通仿真技术，其研究内容主要包括车辆、行人和道路设施等交通参与者之间的交互作用。

目前，微观交通仿真的研究主要集中在以下几个方面：1. 交通流模型交通流模型是微观交通仿真的核心内容之一，它主要研究交通参与者在道路网络中的运动和交互行为。

目前，常用的交通流模型包括微观的基于个体行为的模型和宏观的基于流体动力学的模型。

其中微观的交通流模型可以更好地模拟出交通参与者之间的细微行为，对于交通流动性和安全性的研究有重要的意义。

2. 交通行为建模交通行为建模是微观交通仿真的另一个重要方面，它主要研究交通参与者的行为规律和决策过程。

在交通行为建模中，研究者通常借助于心理学和行为经济学的理论，对驾驶员和行人的决策过程进行建模，以期能够更准确地描述他们在交通环境中的行为。

3. 仿真平台和工具为了进行微观交通仿真，研究者通常会借助于一些仿真平台和工具，比如SUMO、VISSIM和MATSIM等。

这些仿真平台和工具通常都提供了丰富的模型和接口，能够帮助研究者更方便地进行交通仿真实验。

微观交通仿真的研究主要集中在交通流模型、交通行为建模和仿真平台和工具等方面，研究者通过对这些方面的研究，不断提高微观交通仿真技术的建模精度和仿真效果，为交通规划、交通管理和交通安全等领域提供了有力的支撑。

微观交通仿真的方法主要包括建模方法和仿真实验方法两个方面。

2. 仿真实验方法微观交通仿真的仿真实验方法通常包括计算机仿真和实际仿真两种。

在计算机仿真中，研究者通常会利用仿真平台和工具进行仿真实验，通过改变模型的参数和初始条件，来观察交通流的演化过程；而在实际仿真中，研究者通常会借助于视频监控和车载设备等技术，对真实的交通环境进行观测和记录，以期验证建立的交通流模型和交通行为模型。

城市交通规划中交通流仿真模型的使用教程近年来，随着城市化进程的推进和交通运输需求的增长，城市交通拥堵问题日益突出。

为解决这一问题，交通规划专家采用了交通流仿真模型来评估和优化城市交通网络的设计与规划。

本文将为您介绍交通流仿真模型的使用教程，帮助您更好地进行城市交通规划。

一、什么是交通流仿真模型？交通流仿真模型是一种能够模拟城市交通流动性的计算机模型。

它能够基于现有道路网络结构和交通需求数据，模拟不同交通条件下的交通流量、交通速度和拥堵情况等。

通过仿真模拟，交通规划专家能够更好地理解和分析城市交通系统的性能，为规划者提供科学依据和建议。

二、交通流仿真模型的使用步骤1. 数据准备：在使用交通流仿真模型之前，需要收集和整理现有的交通网络数据和交通需求数据。

包括道路网络地理信息、交通流量调查数据、交通出行调查数据等。

数据的完整性和准确性将直接影响后续仿真模型的可信度和精确度。

2. 构建交通网络模型：根据收集到的数据，使用交通流仿真软件构建城市交通网络模型。

交通网络模型应包括道路、交叉口、信号灯等交通设施的几何形状和属性信息。

同时，还需要将交通需求数据与交通网络模型相结合，定义出行目的、出行方式、OD矩阵等参数。

3. 设置模拟场景：在构建好交通网络模型后，需要合理设置模拟场景，包括模拟的时间范围、模拟的交通需求等。

不同的场景设置将产生不同的模拟结果，可用于评估和比较不同交通规划方案的性能。

4. 运行仿真模型：根据设置好的仿真场景参数，运行交通流仿真模型进行模拟。

仿真模型会根据定义的交通网络和交通需求，模拟出不同时间点和区域的交通流量、车速、拥堵等情况。

5. 分析结果和优化方案：模拟结束后，根据仿真结果对城市交通系统进行性能评估和分析。

通过对比不同交通规划方案，找出性能优化的潜力和改进方向。

规划者们可以根据分析结果制订出优化城市交通的策略和方案。

三、常用的交通流仿真模型软件1. VISSIM：是一款广泛使用的微观交通流仿真软件，适用于城市交通规划、交通信号控制、公交优先设计等方面。

Cube交通软件包是由美国Citilabs公司开发的一套卓越的交通模拟与规划软件系统，同时也是交通规划领域使用最广泛的软件。

Cube是一套综合的交通模拟与规划软件系统, 拥有一套完整的用于交通规划的软件模块。

使用Cube, 用户能统计、对比和输出高质量的图形和各种类型的报告方法，快速生成决策信息。

Cube——世界上最流行的交通建模软件之一为帮助用户完成交通规划和工程任务, Cube软件提供了2种Cube软件特有的工作模式: 开发模式――允许用户设计和开放交通模型应用模式――允许用户快速和容易的应用模型用于建立、测试和评估项目方案Cube的核心是与微软视窗相似的界面Cube Base。

Cube Base 将Cube 系统中的其他软件整合成一套易用的建模与分析工具。

Cube Base 的主要优点之一是它能与当今最流行的地理信息系统软件ArcGIS 直接衔接，Cube软件系列模块和扩展应用都工作在统一、集成的Cube软件环境界面, 并使用同一个数据源。

Cube软件系列应用模块包括:Cube Base——核心平台:核心平台包含有用户界面，通过这个界面，用户可以使用任意已购买的模块；Cube Base能与当今最流行的地理信息系统软件ArcGIS 直接衔接。

因此，所以用户必须拥有Cube Base，用户可以购买扩展模块来增强Cube Base的性能。

Cube Voyager——客流预测:一套全面且易用的宏观交通规划软件；可用于小汽车、公交车、轨道交通、摩托车、自行车以及行人等的流量预测。

Cube Cargo——货流预测：一套专为货运预测而开发的软件；可用于海、空、铁、公路货运以及市区运货卡车等的流量预测。

Cube Dynasim——交通微观仿真：一套先进的微观交通仿真软件；可直接与Cube Voyager 等宏观模型衔接，并以真实、美观的二维及三维动画显示结果。

Cube Avenue——交通中观仿真：动态交通分配模式，使用于大范围的地区, 区域联络线路评估，更强大的几何分析, 更适用于交通控制和研究智能交通ITS策略研究。

微观交通仿真软件分析比较交通仿真技术是智能技术的一个重要组成部分，是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用，它可以动态地、逼真地仿真交通流和交通事故等各种交通现象，复现交通流的时空变化，深入地分析车辆、驾驶员和行人、道路以及交通的特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约与物资运输流量合理化等方面的研究。

同时，交通仿真系统通过虚拟现实技术手段，能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况，对某个位置交通是否拥堵、道路是否畅通、有无出现交通事故、以及出现上述情况时采用什么样的解决方案来疏导交通等，在计算机上经济有效且没有风险的仿真出来。

交通仿真作为仿真科学在交通领域的应用分支，是随着系统仿真的发展而发展起来的。

它以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础。

以计算机为主要工具,利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态。

采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统，以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术。

交通相关仿真按类别分为交通流仿真、自动驾驶仿真和交通事故复原仿真等几个类型。

其中交通仿真又按仿真的精确程度和范围分为宏观仿真、中观仿真和微观仿真。

此外交通仿真中有关行人交通流的仿真因为场景不一样又可以单独分离出来单独处理，特别适合于大型公共场所、进出口、通道等的研究。

图0 交通相关仿真分类在众多的交通仿真软件中如何选取最合适的软件作为评价的工具，一般取决于项目的要求和目标而定。

一、主要微观交通仿真软件自20世纪60年代以来，国内外交通业界在微观交通仿真领域进行了卓有成效的研究工作，开发了几十种微观交通仿真模型和多种交通仿真软件系统。

本文将对主要的5种仿真软件进行技术特性分析和性能比较。

（一）VISSIMVISSIM 是德国PTV公司的产品,它是一个离散的、随机的、以100s为时间步长的微观仿真模型。

车辆的纵向运动采用心理- 物理跟驰模型（psycho - physical car –following model ），横向运动（车道变换）则采用基于规则（rule –based）的算法。

智能交通系统中的交通仿真模拟研究随着人们生活水平的不断提高，汽车的数量也在不断增加。

然而，在城市交通拥堵日益加剧的情况下，传统的交通管理方式已经不能满足人们的需求，因此各种智能交通系统应运而生。

其中，交通仿真模拟技术是智能交通系统中的重要组成部分，在提高城市交通效率和安全方面发挥着重要作用。

一、智能交通系统中的交通仿真模拟概述交通仿真模拟是指通过计算机技术模拟城市交通流，进行交通流的预测、分析和优化。

交通仿真模拟可以模拟交通图像、国道、高速公路、城市交通、毗邻交通、铁路和港口等各种类型的交通系统。

交通仿真模拟技术主要涉及车辆、道路、信号灯、车流量和人流量等要素的数据采集和建模。

然后，依据采集的数据，通过仿真模拟算法模拟交通流，并对不同的交通流模拟结果进行分析和预测，以期使城市交通更加流畅、安全、高效。

二、智能交通系统中的交通仿真模拟系统目前，各种交通仿真模拟系统已经得到广泛的应用，并取得了显著的成果。

根据交通仿真模拟的应用场景和目标，可以将交通仿真模拟系统分为宏观仿真系统和微观仿真系统两种类型。

1、宏观仿真系统宏观仿真系统是基于分析交通流的总体趋势，而非单个车辆或路段的行驶行为的系统。

宏观仿真系统典型的模型有TRANSIMS和PARAMICS。

TRANSIMS可以仿真整个城市的交通气流，而PARAMICS则可以更准确地模拟城市交通流，但是参数设置需要更为详细。

2、微观仿真系统微观仿真系统则是通过仿真每辆车行驶时的运动行为、车速和方向等，模拟交通流的行驶情况。

微观仿真系统的典型模型有VISSIM和SUMO。

VISSIM是一种广泛使用的微观仿真模型，可以模拟交通大道和城市交通，而SUMO则可以集成空气污染预测模型。

三、智能交通系统中的交通仿真模拟研究意义1、交通仿真模拟可以帮助交通规划者制定有效的交通政策。

随着城市化的不断深入，交通拥堵已经成为许多城市不可避免的问题。

交通仿真模拟可以帮助交通规划者预测交通拥堵情况，制定更有效的交通政策，减少交通事故的发生，更好地满足人们出行的需求。

美国Citilabs公司Cube软件简介(2009-12-17 18:46:45)转载标签：规划软件仿真软件 cube citilabs 杂谈分类：技术交通美国Citilabs公司的Cube交通规划软件是交通规划领域使用最广泛的软件之一。

Cube是Citilabs公司基于微软最新视窗操作系统，在其多年开发MINUTP、TRANPLAN、TP+、与TRIPS 的基础上，全新研发的包含智能化用户应用、开放的组件式结构的系列宏观交通规划及微观仿真软件。

Cube 将宏观交通规划，中观交通分配与微观仿真工具完美地整合并结合了货运规划与土地利用模型，是引领交通规划软件发展趋势的先进软件。

Cube 同时还与世界上使用最广泛的GIS软件ArcGIS相容，使交通规划与地理信息系统功能相结合。

美国Citilabs公司的主要业务是交通工程与规划软件的开发、销售与培训。

Citilabs公司是2001年由美国的UAG 与英国MVA 的软件部门结合而成。

Citilabs公司的员工由经验丰富的交通工程与规划专家及软件开发工程师所组成。

Citilabs公司在下列城市设有办公室：美国旧金山、洛杉矶、明尼阿波利斯、华盛顿特区、英国伦敦以及中国北京等。

其产品Cube、TP+、TRIPS、TRANPLAN 自1980年代起即在世界各地受到广泛欢迎，尤其是在北美、欧洲和亚洲的部分地区。

目前已有超过2,600个用户，遍布世界七十余国家及地区，成功地应用于交通规划、设计和管理等工作中，并取得较好的效益。

目前Cube宏观交通规划及微观仿真软件在国内同行中逐渐得到重视，并在北京、广州深圳等城市的交通战略规划和交通总体规划中得到应用。

在中国Cube 软件的用户有：长安大学、东南大学、北京艾威爱交通咨询有限公司、北京城市规划设计院交通所、广州市交通规划研究所、北京四通智能交通系统集成有限公司、中国城市规划设计研究院、广州市交通运输研究所、北京华瑞特普交通科技发展有限公司、北京工业大学、福建省城乡规划设计研究院、黑龙江工程学院、深圳市市政工程咨询中心、深圳市综合交通设计研究院、深圳城市规划设计研究院、深圳施伟拔公司、深圳MVA公司、深圳大学、同济大学、青岛理工大学、西南交通大学、重庆交通学院、上海市城市综合交通规划研究所、北京交通发展研究中心、北京交通大学等国内著名高等院校交通学院或研究设计院所。

各类交通仿真软件综合介绍交通仿真软件是一类用于模拟交通流动和研究交通运输系统的计算机程序。

它们可以对各种交通情景进行建模，评估不同交通策略的效果，并提供决策支持。

下面将介绍几种常见的交通仿真软件。

1.VISSIMVISSIM是一种微观交通仿真软件，用于模拟城市、高速公路和非机动车道等不同交通环境。

它可以模拟车辆的运动和互动，包括车辆的加速、减速、变道和排队等行为。

VISSIM还具有强大的路口控制模块，可以优化信号灯配时和车道使用策略，以提高交通效率和减少拥堵。

2.TRANSIMSTRANSIMS是一种宏观交通仿真软件，用于模拟整个城市的交通流动。

它综合考虑了交通、土地使用和居民行为等因素，可以评估不同的交通策略对城市交通系统的影响。

TRANSIMS还可以用于预测交通需求和评估城市规划项目的可行性，帮助决策者做出更合理的决策。

3.SUMOSUMO是一种开源的微观交通仿真软件，可用于模拟道路网络和车辆的运动。

它具有高度可定制的特性，可以灵活地调整模型参数和仿真设置。

SUMO还支持与其他软件的集成，例如与交通信号控制软件和模型导入/导出工具的连接。

由于其开源的特点，SUMO受到了学术界和研究人员的广泛应用。

4. AimsunAimsun是一种综合交通仿真软件，用于建模和模拟城市和区域范围的交通系统。

它可以模拟道路、公共交通和行人等各种交通模式，并提供全面的评估和优化工具。

Aimsun还具有强大的可视化功能，可以直观地展示交通流动和改进措施的效果。

该软件被广泛应用于交通规划、交通管理和交通工程等领域。

5. PTV VissimPTV Vissim是一种微观交通仿真软件，由PTV Group公司开发。

它具有高度精确的模拟能力，可以模拟各种驾驶行为和交通条件。

PTV Vissim还提供了丰富的API和扩展功能，支持用户自定义模型和脚本编程。

该软件被广泛应用于交通规划、交通管理和交通安全等领域。

综上所述，交通仿真软件在交通规划、交通管理和交通工程等领域起着重要作用。

城市交通系统仿真模型概述作者：何碧玉来源：《现代商贸工业》2013年第06期摘要：交通仿真是研究交通工程领域的重要技术和方法。

在分析交通仿真的一般步骤基础上，重点分析了根据宏观、中观和微观三种不同层次模型的内容、特点和研究方法。

关键词：交通系统；交通仿真中图分类号： F49文献标识码： A文章编号： 16723198（2013）060157011 概述交通系统，是指利用交通基础设施（如交通枢纽、道路、码头、桥梁等），使用专用动力车辆为旅客或货物提供运输服务的全体，其涉及要素有人（驾驶员、行人、乘客等）、车（机动车和非机动车等）、路（公路、城市道路、出入口及相关设施）和环境（路外的景观、管理设施和气候条件），等。

该系统具有随机性、动态性、复杂性和开放性等特征。

仿真（Simulation），即是模仿真实系统。

随着计算机软硬件技术的进步，仿真手段从早期的实物仿真发展到计算机仿真。

交通仿真，开始于上个世纪60年代，是计算机仿真技术在交通工程领域中的应用，采用计算机数字模型来反映并分析交通现象。

仿真的一般步骤如图1所示。

交通流是交通系统中的重要元素，也是研究的重点。

交通仿真能够同时再现交通流在时间和空间两个维度变化。

根据对交通系统描述的细节程度和分析层次差别，交通仿真模型可划分为宏观、中观、微观3类。

后文分别叙述了它们的内容和特点。

2 宏观模型宏观（Macroscopic）模型以车辆整体流动为研究对象，通过一些集聚性的宏观模型（诸如速度、密度和流量等参数）描述交通流，一般为连续（Continuous）时间仿真。

该类模型考察系统状态的“平均”行为而忽略一些个体细节。

因而该类模型在计算机的资源方面（如存储空间和计算能力等）具有一定的优势；而对于对交通状态变化的动态过程无能为力，也不能兼顾单个要素（如人、车）的随机性。

故其主要应用于道路网交通状态的研究，如城市整体规划、交通基础设施的新建、改建以及宏观管理措施的制定，等。

3.1 交通仿真软件选取3.1.1宏观交通仿真软件简介宏观交通仿真模型忽略移动单元（车辆、行人、非机动车等）个体行为，以交通流整体作为描述对象来从整体的角度描述交通流的运动特征。

宏观模型的重要参数是车辆速度、密度和流量，对交通系统的要素及行为的细节描述处于一个较低的程度。

常用的宏观交通仿真软件有TransCAD、CUBE、VISUM。

1、TransCADTransCAD是由美国Caliper公司开发的一套强有力的交通规划和需求预测软件，美国CALIPER公司是驰名交通规划软件TransCAD、交通仿真软件TransModeler和地理信息系统软件Maptitude的开发商。

CALIPER公司自1983年成立以来，已有25年的交通软件开发和规划咨询经验。

总部设在麻省牛顿市的CALIPER公司致力于将先进的地理信息系统技术与科学的交通规划和管理方法相结合，为交通规划和交通工程技术人员提供有效的定量决策支持工具、高质量的咨询服务业务和有关数据产品。

TransCAD是第一个为满足交通专业人员设计需要面设计的地理信息系统,可以用于储存、显示、管理和分析交通数据，同时将地理信息系统与交通需求预测模型和方法有机结合成一个单独的平台，是世界上最流行和强有力的交通规划和需求预测软件。

TransCAD在70多个国家有超过7500余用户，在美国25个以上的州是标准的或占主导地位的交通规划软件，被175个美国大都市规划组织(MPO)所使用。

TransCAD主要功能如下：⏹提供强力的GIS引擎，具备用于交通的特殊扩展功能；⏹可实现各种地图制作，地图寻址，是专为交通应用而设计的可视化和分析工具；。

⏹具备各种应用程序，可用于寻找路径，交通需求预测，公共交通，物流，选址及销售区域管理；⏹可用于所有交通数据形式和所有交通模式，是建立交通信息和决策支持系统的理想工具；⏹在带微软视窗的常用计算机硬件上都能运行，支持几乎所有桌面计算系统标准。

关于交通仿真的应用软件交通仿真软件主要有以下几类：（1）交通规划软件：TransCAD,Cube(TP,Tranplan),EMME2,Vissum（2）宏观交通仿真软件：FreQ（3）中观交通仿真软件：Dynasmart, Dynameq（4）微观交通仿真软件：VissimTransModeller,S-Paramics,Q-Paramics,Aimsun,（5）交通信号优化软件：Synchro交通仿真软件详细举例：ptv仿真-VISSIMVISSIM是一个微观的，以车辆驾驶行为基础的交通仿真软件。

对很多的工程学科而言，仿真已经成为优化复杂的技术体系的不可或缺的工具。

交通工程的专家结合三维动画效果，为技术专家和决策者提供可信，直观的演示效果。

当一个项目耗资巨大，这种演示更显重要。

VISSIM被应用在70多个国家的项目中，这个数据可以说明一切。

典型的应用范围如下：①对交叉口设计方案（环岛，有/无信号控制，跨线桥方式）进行比较②分析公交优先和轻轨加速方案③通行能力分析和公交优先方案测试④对于交通流控制，收费道路，路段控制系统，道路进口控制和特殊车道等交通管理系统进行分析⑤运用动态交通分配对大型道路网络进行可行性分析⑥完成高度专业的交通工程任务，例如铁路运行闭塞区段通行能力分析，收费广场或者边境控制管理⑦对交通平静区的交通仿真⑧公交集散地的客流仿真与可视化。

建立具有三维效果的地下铁路车站和客流模型⑨利用EXCEL对不同参数对应的车辆延误进行比较Caliper仿真-TransModelerTransModeler是一个综合宏观、中观和微观的多功能仿真软件，它以Caliper公司专门为交通应用而开发的地理信息系统（GIS）为基础，采用最新的交通行为仿真模型，为技术专家和决策者提供科学的仿真数据和形象的演示效果。

它的应用功能包括：·?车辆出行状态仿真·?出行需求模型分析·?交通控制方案的仿真·?交通管理设施的仿真·?公交系统仿真·?收费站仿真·?事故和施工区仿真·?行人仿真·?车辆行驶路线的追踪·?停车仿真·?三维动态仿真功能TransModeler提供强大而灵活的数据输入和编辑功能，它支持多种格式的遥感图象并提供了一套与GoogleEarth并线协调和导入图像的功能，方便生成交通仿真网络的道路和设施等，将仿真功能的结果建立在真实地理数据的基础之上，并以实时动态的方式显现出来，其结果也可存储为WMV等格式进行日后的演示。

微观交通仿真综述微观交通仿真是通过模拟个体的行为和决策来研究交通系统的一种方法。

随着城市化和交通问题的加剧，微观交通仿真在交通规划和管理中的作用越来越受到重视。

本文将就微观交通仿真的基本概念、发展历程、研究方法和应用领域进行综述，旨在为读者提供对当前微观交通仿真研究的全面了解。

一、微观交通仿真的基本概念微观交通仿真是指通过对交通系统中个体行为和决策的模拟，来研究交通系统运行规律、交通管理方式和交通设施的规划建设。

微观交通仿真将交通系统视作由各种个体组成的复杂系统，通过模拟个体的行为和交互过程，来理解整个交通系统的运行特征。

在微观交通仿真中，个体可以是车辆、行人、自行车等，每个个体都有自己的行为特征和决策过程。

通过对个体的行为和决策进行建模，可以再现真实道路上的交通情况，深入分析交通系统中的瓶颈问题、拥堵原因和交通流的分布规律，为交通规划和管理提供科学依据。

微观交通仿真起源于20世纪60年代的美国，在随后的几十年里不断得到发展和完善。

最早的微观交通仿真模型是基于计算机模拟的交通流动模型，用以探讨道路交通运行时的车流组成、流量、速度和密度等问题。

21世纪以来，随着智能交通系统的兴起和大数据技术的广泛应用，微观交通仿真进入了智能化和数据化的时代。

通过引入智能交通设备和传感器，可以实时获取交通流动数据，结合微观交通仿真模型，可以对交通系统进行更精准的模拟和预测，为交通管理和优化提供了更加科学的手段。

微观交通仿真的研究方法主要包括交通流动模型、个体行为模型和交通设施模型。

交通流动模型是微观交通仿真的核心，它用来描述交通系统中车辆、行人等个体的运动和交互过程。

最常用的交通流动模型包括微观仿真模型、宏观仿真模型和混合仿真模型，它们分别适用于不同的仿真场景和研究目标。

个体行为模型则用来描述交通参与者的决策过程和行为特征，包括车辆的加速、减速、换道等行为，行人的移动和停留等行为。

个体行为模型可以基于驾驶员的感知能力、决策能力和行为规范，通过Agent-based 模型、强化学习模型、遗传算法等方法来进行建模和仿真。

基于虚拟现实技术的交通仿真系统设计与实现近年来，虚拟现实技术在交通仿真领域得到了广泛的应用。

借助虚拟现实技术，交通仿真系统能够提供更真实、更直观的交通环境，为交通规划、交通管理以及驾驶员培训等领域提供有力的支持。

本文将介绍基于虚拟现实技术的交通仿真系统的设计与实现。

一、系统需求分析在设计交通仿真系统之前，我们首先需要进行系统需求分析。

针对交通仿真系统，系统需求主要包括以下几个方面：1. 实时性：交通仿真系统需要能够实时模拟和演示真实的交通环境，使用户能够及时获取最新的交通信息。

2. 可视化：交通仿真系统应该能够以图形化界面的形式直观地展示交通环境、车辆行驶状态以及交通拥堵情况等信息。

3. 交互性：用户应该能够通过虚拟现实技术与交通仿真系统进行交互，比如通过手柄、头戴式显示器等设备模拟驾驶操作。

4. 可扩展性：交通仿真系统应该具有较好的可扩展性，能够灵活地增加新的交通场景、交通工具以及交通规则等。

二、系统设计与实现基于上述需求分析，在设计与实现基于虚拟现实技术的交通仿真系统时，需要考虑以下几个关键要点：1. 场景建模：通过地图数据、交通流量数据等，构建真实的交通场景。

可以利用三维建模软件，如Unity3D、Unreal Engine等，来创建虚拟交通环境。

2. 车辆模拟：模拟真实的车辆行为和驾驶操作，包括车辆的加速、减速、转弯等动作，以及遵守交通规则、处理交叉路口、超车等情况。

3. 交互界面：设计与实现用户与系统的交互界面，可以通过头戴式显示器、手柄、体感设备等实现真实驾驶操作的模拟。

4. 数据传输与处理：实现交通信息的实时获取、传输和处理，确保虚拟现实系统的及时性和准确性。

5. 优化算法：通过优化算法改进系统的性能，例如优化交通信号控制算法，减少交通拥堵和能耗。

在实际的设计与实现过程中，可以通过以下步骤来完成：1. 需求分析：对系统需求进行详细分析，明确系统功能和性能要求。

2. 场景建模：利用三维建模软件创建真实的交通场景，包括道路、路标、交通信号灯等。