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VISSIM仿真技术在高架路拥堵治理中的应用
随着城市发展和车辆增多，高架路成为城市交通中不可或缺的一部分。
然而，高架路也会面临诸多问题，其中之一便是拥堵。
在高架路拥堵治理中，VISSIM仿真技术成为了一种有效的方法。
VISSIM仿真技术是一种基于计算机的交通流仿真软件。
它能够通过模拟车辆的行驶过程、交通情况和信号控制等因素，来预测和评估不同交通管理策略的效果。
因此，高架路的拥堵治理也可以通过VISSIM来进行仿真和评估。
在使用VISSIM仿真技术进行高架路拥堵治理时，首先需要将高架路的道路网络、信号灯、车流等交通信息输入到软件中。
然后，可以针对不同的治理策略进行模拟实验，比如改变信号灯的配时、调整车道数量等等。
通过分析模拟结果，可以得到不同治理策略的效果，确定最佳方案并实施。
VISSIM仿真技术具有可视化、高精度和实时性等特点，可以帮助交通管理者更准确地了解交通状况和车流变化，提高决策的有效性。
同时，仿真技术可以大大降低实际治理过程中的成本和风险。
通过仿真，交通管理者可以找出最优策略，预测出可能出现的问题和难点，提前制定解决方案，保证治理过程的顺利进行。
综上所述，VISSIM仿真技术在高架路拥堵治理中的应用，能够帮助交通管理者实现科学有效的交通流管理，提高治理效率和治理质量。
针对不同的拥堵情况，交通管理者可以根据仿真结果制定具体的治理策略，同时对仿真结果进行快速修正和调整，保证治理过程的顺利开展。
随着科技的不断发展和软件的不断完善，VISSIM仿真技术在高架路拥堵治理中的应用也将越来越广泛。
社科文化视界观OBSERVATION SCOPE VIEW303三维建模与仿真在交通场景中的应用郝炯辉（沈阳化工大学，辽宁，沈阳110142）摘要：随着我国经济与人口的日益增长，城市交通紧张已经影响到我国城市居民的幸福感，还有可能引发一系列社会问题。
三维建模与仿真是近年来计算机领域的热点研究技术，因此将三维建模与仿真应用到交通场景中，可以为解决我国城市交通问题提供有效的帮助，本文就此做了一些探讨，并分析了其中的关键技术。
关键词：三维建模；三维仿真；城市交通日本的智能交通系统（ITS ）是世界上较为完备的，通过路口上方的信息显示板，人们能够轻松的了解到从A 地到B 地的拥堵情况、运行时间等信息，人们还可通过手机了解主要道路的堵车、交通事故、车辆通行限制、交通管制时间等，完善的ITS 有许多地方值得我们借鉴。
本文就其中三维建模与仿真在我国城市交通中的应用作了一些探讨。
一、三维建模与三维场景仿真1.三维建模技术三维建模软件3DsMax 功能强大，应用领域广泛，在广告设计、城市建筑设计，影视场景建模等领域都被广泛承认。
并且其使用要求低，直接在个人电脑上就可以完成，还有大量的学习交流渠道，可以快速提升建模技术。
除此之外，3DsMax 具有良好的可扩展性，在3DsMax 构建模型后可以移植到其他软件中，同时在其他软件构建的模型也支持在3DsMax 使用，所以使用3DsMax 软件来进行三维建模具有非常多的优点。
在3DsMax 中有六种建模方法，分别是基础建模、复合对象建模、Suface Toods 建模、多边形建模、面片建模、NURBS 建模，可按照实际情况选取相应的手段，若某些模型较为复杂单一手段无法完成，也可灵活运用多种方法来建模。
通过对城市道路、城市的房屋、道路两旁的树木以及汽车建模，并将其收入到模型库中，可以对其随意组合来，可以合理有效的改变城市交通布局，完善城市道路,不同车型的车速、车流量的有效制约，寻找最佳的交通控制和管理的有效手段。
仿真概念归纳总结近年来，仿真技术在各个领域中得到了广泛应用，成为解决实际问题、预测结果和培训等方面的重要工具。
本文将对仿真概念进行归纳总结，从定义、分类到应用领域等方面进行探讨。
一、仿真概念定义仿真是指利用计算机模拟真实世界过程、系统或行为的过程。
它通过建立模型并对模型进行计算，以求得关于真实世界的有用信息。
仿真技术以模拟实验的方式，通过模型的演化和结果的观察，在模型中模拟和分析实际系统的运行，并据以进行决策。
二、仿真分类1. 离散事件仿真（DES）离散事件仿真是一种基于事件驱动的仿真方法，它以离散事件为时间推进单位，模拟系统中的离散事件及其之间的发生、处理和发展关系。
这种仿真方法适用于涉及到系统内离散事件交互和非持续性系统行为的问题，如排队、交通流、生产流程等。
2. 连续仿真连续仿真是一种通过对仿真对象的状态进行连续变化而推进仿真时间的方法。
这种仿真方法适用于涉及到系统内连续状态变化和持续性系统行为的问题，如物理模型、流体力学等。
3. 混合仿真混合仿真是离散事件仿真和连续仿真的结合体，将两种仿真方法结合起来，以更好地模拟复杂系统。
这种仿真方法适用于既涉及到离散事件交互，又涉及到连续状态变化的问题，如交通系统、航空系统等。
三、仿真应用领域1. 工业制造仿真在工业制造中的应用非常广泛，可以对生产线、物料流动、装配过程等进行建模和仿真，以优化生产效率、降低成本、提高产品质量。
2. 交通运输仿真技术在交通运输领域的应用可以模拟交通流量、道路网络、交通信号等，以实现交通拥堵预测、交通规划优化和交通管理等目标。
3. 医疗领域仿真可以用于医疗培训和手术模拟，使医生和护士能够在虚拟环境中进行实践，提高医疗技术和减少医疗事故。
4. 军事训练仿真技术在军事训练中的应用可以模拟战场环境、交战双方、武器系统等，提供真实的虚拟训练环境，以提高军事人员的战斗能力和决策水平。
5. 城市规划仿真可以对城市的建筑、交通、人口等进行精确建模和仿真，以帮助城市规划者分析城市发展策略、优化城市布局和改善城市运行。
计算机仿真技术计算机仿真技术（Computer Simulation Technology）是指利用计算机模拟系统或过程的方法，通过数学模型和仿真软件来探索和研究实际系统的行为。
在计算机仿真技术的支持下，研究者可以通过对虚拟系统的模拟和观察，对真实世界中的复杂系统进行分析、测试和验证，以获取数据并获得新的洞察力。
一、计算机仿真技术的发展历程计算机仿真技术的发展可以追溯到20世纪早期，当时计算机的出现为仿真技术提供了强大的计算能力，但由于硬件设备和软件工具的限制，计算机仿真技术的应用受到了一定的限制。
随着计算机技术的迅猛发展和计算能力的不断提高，计算机仿真技术得到了广泛应用，并在各个领域取得了显著成果。
二、计算机仿真技术的应用领域1. 工程领域计算机仿真技术在工程领域的应用非常广泛。
例如，在建筑工程中，可以利用计算机仿真技术对建筑物的结构进行模拟，以确保其稳定性和安全性；在电力系统中，可以利用计算机仿真技术模拟电力网络的运行情况，进行负荷分析和故障诊断等。
2. 制造业计算机仿真技术在制造业中的应用也非常重要。
通过对生产线、工艺流程等进行仿真模拟，可以提高生产效率、降低成本，并优化生产过程。
3. 医学领域计算机仿真技术在医学领域的应用也越来越广泛。
例如，在手术模拟中，医生可以使用计算机仿真技术进行手术前的演练，以提高手术的准确性和安全性；在药物研发中，也可以利用计算机仿真技术进行药物分子的模拟，以加快研发过程。
4. 交通运输计算机仿真技术在交通运输领域的应用可以帮助人们更好地规划交通路线、优化交通模型，并提高交通的效率和安全性。
5. 军事领域计算机仿真技术在军事领域中的应用也非常重要。
通过对战场环境的模拟和训练，可以提高士兵的训练质量和作战能力，同时减少因真实演习而产生的风险。
三、计算机仿真技术的优势和挑战1. 优势（1）降低成本和风险：利用计算机仿真技术可以在虚拟环境中进行实验和测试，降低了成本和风险，同时减少了对实际系统的依赖性。
人工智能在交通领域的应用现状和未来发展近年来，人工智能发展带来了许多变化，尤其在交通领域得到广泛应用。
随着城市化进程的加速以及交通密度的不断增加，传统的决策和处理方式已经不能完全满足实际需求。
为此，各国都已经开始探索人工智能在交通领域的应用，以期提高交通效率和安全性。
本文将简要介绍人工智能在交通领域的应用现状和未来发展。
一、智能交通管理系统智能交通管理系统是指运用人工智能技术实现对交通网络的自动化管理和监控的系统。
这种系统可以通过传感器、摄像头、雷达等设备收集数据，同时可以使用多种算法对数据进行处理和分析，进而实现实时监控和预测，帮助交通管理者做出决策。
例如，在某些地区，智能交通管理系统可以通过采用智能相机、道路传感器等设备实时监测交通情况，并利用大数据算法对交通信息进行预测和分析，例如识别刹车信号、预测道路拥堵情况等。
这样的系统使得城市交通监管变得更加高效，可以及时响应交通安全问题，整合资源，确保交通安全。
二、自动驾驶技术自动驾驶是指在不人为干预的情况下，汽车可以自动行驶并完成各种驾驶任务。
这种技术也是人工智能在交通领域的重要应用之一。
通过多种传感器和算法的协同作业，使得自动驾驶汽车能够感知周围环境，如人行道、道路标记、交通标志、其他车辆等，并做出相应的决策。
自动驾驶技术的发展可按照自动驾驶的程度分为五个级别，从一级表示部分自动化到五级表示全自动化。
自动驾驶汽车通过先进的算法，能够更加有效的规划路径，并根据不同的情况做出适当的反应，避免交通事故。
目前，许多汽车制造商都已经开始研发自动驾驶技术。
2018年，国内多个城市都已开始落地自动驾驶巴士，在一些固定区域实现了自动驾驶。
但是，自动驾驶技术的发展还需要时间和大量的试验，以确保稳定、安全性和效果的得到提高。
随着技术的进一步研发以及政策的推动，自动驾驶技术在未来将会更加广泛地应用在道路上。
三、交通仿真技术交通仿真技术利用计算机生成模型和算法来制作一个虚拟的道路网络。
计算机仿真技术简介 计算机仿真技术是一门综合性信息技术，它通过专用软件，整合图像、声音、动画等，将三维的现实环境、物体模拟成多维表现形式的计算机仿真，再由数字媒介作为载体传播给人们。当人们通过该媒体浏览观赏时就如身临其境一般。并且可以选择任意角度，观看任意范围内的场景或选择观看物体的任意角度。正是由于对身临其境的真实感和对超越现实的虚拟性，以及建立个人能够沉浸其中、超越其上、进出自如、具有交互作用的多维信息系统的追求，推动了计算机仿真技术在各个领域中的应用与发展。并且，因其有效性、经济性、安全性、直观性等特点而受到广泛的应用。它是在计算机图形学基础上发展起来的一种仿真应用技术。 计算机仿真已成为系统仿真的一个重要分支，系统仿真很大程度上指的就是计算机仿真。计算机仿真技术的发展与控制工程、系统工程及计算机工程的发展有着密切的联系。一方面，控制工程、系统工程的发展，促进了仿真技术的广泛应用；另一方面，计算机的出现以及计算机技术的发展，又为仿真技术的发展提供了强大的支撑。工业方面，计算机仿真一直作为一种必不可少的工具，在减少损失、节约经费开支、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥着重要的作用。 综上所述，计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。它集成了计算机技术、网络技术、图形图象技术、面向对象技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。
计算机仿真技术原理 对于需要研究的对象，计算机一般是不能直接认知和处理的，这就要求为之建立一个既能反映所研究对象的实质，又易于被计算机处理的数学模型。关于研究对象、数学模型和计算机之间的关系，可以用图1来表示。 建模 仿真实验
二次建模
图1
数学模型将研究对象的实质抽象出来，计算机再来处理这些经过抽象的数学模型，并通过输出这些模型的相关数据来展现研究对象的某些特质，当然，这种展现可以是三维立体的。由于三维显示更加清晰直观，已为越来越多的研究者所采用。通过对这些输出量的分析，就可以更加清楚的认识研究对象。通过这个关系还可以看出，数学建模的精准程度是决定计算机仿真精度的最关键因素。从模型这个角度出发，可以将计算机仿真的实现分为三个大的步骤：模型的建立、模型的转换和模型的仿真实验。 模型的建立:对于所研究的对象或问题，首先需要根据仿真所要达到的目的抽象出一个确定的系统，并且要给出这个系统的边界条件和约束条件。在这之后，需要利用各种相关学科的知识，把所抽象出来的系统用数学的表达式描述出来，描述的内容，就是所谓的“数学模型”。这个模型是进行计算机仿真的核心。 系统的数学模型根据时间关系可划分为静态模型、连续时间动态模型、离散时间动态模型和混合时间动态模型；根据系统的状态描述和变化方式可划分为连续变量系统模型和离散事件系统模型。 模型的转换:所谓模型的转换，即是对上一步抽象出来的数学表达式通过各种适当的算法和计算机语言转换成为计算机能够处理的形式，这种形式所表现的内容，就是所谓的“仿真模型”。这个模型是进行计算机仿真的关键。实现这一过程，既可以自行开发一个新的系统，也可以运用现在市场上已有的仿真软件。 模型的仿真实验:将上一步得到的仿真模型载入计算机，按照预先设置的实验方案来运行仿真模型，得到一系列的仿真结果，这就是所谓的“模型的仿真实验”。
系统 模型 计算机 具备了上面的条件之后，仿真实验是一个很容易的事情。但是，应该如何来评价这个仿真的结果呢？这就需要来分析仿真实验的可靠性。有专家在论文中提出了检验仿真结果可靠性的两种方法：置信通道法和仿真过程的反向验证法。
现代仿真技术 现代仿真技术的重要进展主要体现在: (1)系统建模方面: 传统上,多通过实验辩识来建立系统模型。近十几年来, 在技术手段上有系统辩识设计、系统模型结构辩识、系统模型参数辩识、系统模型检验等。除此之外, 近年来还提出了用仿真方法确定实际系统模型的方法; 基于模型库的结构化建模方法: 面向对象建模方法等。特别是对象建模,可在类库基础上实现模型的拼合与重用。 (2)仿真建模方面: 除了适应计算机软、硬件环境的发展而不断研究新算法和开发新软件外, 现代仿真技术采用模型与实验分离技术, 即模型数据驱动。将模型分为参数模型和参数值, 以便提高仿真的灵活性和运行效率。 (3)仿真实验方面: 现代仿真技术将实验框架与仿真运行控制区分开。其中, 实验架用来定义条件, 包括模型参数、输入变量、观测变量、初始条件、输出说明。这样, 当需要不同形式的输出时, 不必重新修改仿真模型, 甚至不必重新仿真运行。正是由于现代仿真方法学的建立, 特别是模拟可重用性、面向对象方法和应用集成等新技术的应用, 使得仿真、建模与实验统一到一个集成环境这中, 构成一个和谐的人机交互界面。
计算机仿真技术在交通领域的应用 计算机仿真的用途非常广泛已经渗透到社会的各个领域，不断促进了各行各业的发展，为各行各业注入了一股新的活力。与我们息息相关的有交通领域、制造领域、教育领域、娱乐设施领域；国家科技层面的有国防科技研究中的模拟场景、体育战术演练中的仿真运用等。 交通仿真是计算机仿真技术在交通工程领域的应用。它不仅可以成功地用于传统交通系统中的交通分析和规划，而且可以有效地进行智能交通系统 （ Intelligent Transportation Systems，简称 ITS）的效果评价。 目前， 交通仿真已成为国际交通工程领域的研究热点之一。 交通仿真技术的历史可以追溯到1955年Gedough在Los Angeles California大学发表的文章{Simulation of freewaytraffic on ageneral—purpose discrete variable computer)，而城市交通仿真技术只是在最近20年才得到广泛的应用。具体来说，交通仿真技术是研究运用现代计算机技术建立一个能够代替现实的交通系统的计算机模型的过程，该模型能再现实际交通系统的特性、分析交通系统在各种设定条件下的可能行为，通过模型仿真试验的结果，以寻求现实交通问题的最优解、评价运输设施各类设计方案的效果。同时，它还可以为各种交通产品的设计开发和性能优化提供直接的技术支持，为说服交通管理决策层采纳新的交通理念提供帮助。 自从20世纪90年代人类研究ITS(IntelligentTransportation System)以来，交通工程取得了突破性的发展，作为ITS的两个重要研究内容的ATMS(Advanced Transpor—tation Management System)和ATIS(Advanced TransportationInformation System)，其主要任务分别是研究交通信号的控制和交通路径的诱导，研究方法也涉及到模糊控制、神经网络、遗传算法、蚁群算法等各种智能技术，采取的方案也多种多样。方案寻优的方法主要有现场试验和计算机仿真。现场试验法要求测试系统的软硬件设备基本实现，代价昂贵，而 且在某些情况下还存在危险性，甚至达不到目的。比如，不可能仅仅为了检验某种交通管理系统的控制机制而产生具有特定状态的交通流，试验中可能会发生交通事故等；而计算机交通仿真提供了一个较为接近真实城市交通状况的仿真平台和试验场景，不仅能够节约大量的资金，而且具有可重复性，是一种交通方案寻优的极好选择。
交通仿真的研究概况 国外交通仿真研究凭借其先进的计算机技术取得了卓有成效的工作，纵观其发展历程，大致经历了三个发展阶段。1、起步阶段，20世纪60年代是国外交通仿真的起步阶段，这一阶段的工作主要以优化城市道路交通信号控制为主要目的，其最具代表性的当属英国道路与交通研究所(TRRL)的D．L．罗伯逊于1967年开发的道路交通流仿真软件TRANSYT，它主要用于确定定时交通信号参数的最优值；Ger—lough在1963年建立的用于道路网络信号配置的TRANS模型；美国联邦公路局(FHWA)1956—1966年研制的SIGOP仿真系统。但是，这些模型由于受到当时计算机发展水平的影响，仿真效果并不是很理想；2、迅速发展阶段，20世纪70—80年代，由于计算机的迅速发展，计算机仿真模型精度的提高，交通仿真模型也得到了较大的发展。这期间的典型代表是美国联邦公路局开发的描述单个车辆运动、应用时间扫描法的网络微观交通仿真模型，即TRAF—NETSIM模型；1971年，E．B．Lieferman建立了用以描述个别车辆运动的UTCS．1模型；1974年，日本科学警察研究所开发了MISTRAN模型，用以研究左右转车辆与横穿道路的步行者之间的相互影响；1976年，英国利兹大学开发了用于平面交叉口交通信号控制的SATURN宏观模型。3、成熟阶段，20世纪80年代末以后，随着计算机软件开发技术的进步以及世界各国研究ITS的热潮的到来，出现了大批以评价ITS效益的仿真软件，并逐渐的形成商品化。典型代表如表1所示。 表1 典型交通仿真软件 国外典型仿真软件简介 CORSIM:CORSIM是由美国联邦公路局(FHWA)开发的、综合了两个微观仿真模型(用于城市的NETSIM和用于高速公路的FI SIM)，能够仿真城市道路和高速公路的交通流。CORSIM的目标是交通系统管理的开发和评价。它是一个能够真实再 现动态交通的随机交通仿真模型，有先进的跟车模型和车道变换模型，以ls为间隔模拟车辆的运动。CORSIM提供便于用户观察仿真结果的动画显示。1997年，FHWA发行了一个加强版，大大增强了ITS的仿真，称为TREPGS，主要加强了对 高速公路、干线、交叉口、各种车型(小汽车、公交车、货车)、控制策略的模拟。CORSIM主要的缺点在于缺少分配算法，这使得评价匝道控制、事故和出行者信息引起的交通量转移难以进行。CORSIM模型用于国内交通状况的研究也逐渐展 开。 PARAMICS:PARAMICS(PARAllel MICroscopic Simulator)是苏格兰Quadstoue公司的微观交通仿真产品。由于采用了并行计算技术，PARAMICS不仅可以对大规模的路网进行仿真，而且在仿真ITS基础设施和拥挤道路网方面有突出表现。 PARAMICS主要由5个主要工具模块组成，分别是建模工具(Modeller)、处理工具(Processor)、分析工具(Analyser)、编程工(Programmer)和监视工(Monitor)，在新近发布的版本中增加了反估工具(Estimator)。其中建模工具是整个系统的核心，主要用来建立交通路网，提供3维交通仿真和统计数据输出，并均支持直观的图形界面；而编程工具则为用户提供了基于C++的应用程序接口(API)，用户可以通过系统提供的接口函数来添加ITS子系统和交通管理措施的算法或定义其他一些特殊的控制策略，描述它们对路网中用户的驾驶行为的影响，形成应用程序模块并嵌入仿真当中，从而对这些交通管理和控制策略进行设计和测试。目前在PARAMIcs的编程工具中可以提供4大类约700个左右的接口函数供用户程序调用。 VISSIM:VISSIM是德国P7Ⅳ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一物理跟驰模型(psycho—physical car—followingmodel)，横向运动(车道变换)则采用基于规则(rule—based)的算法．不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。VISSIM提供了图形化的界面，用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动，运用动态交通分配进
