同济大学研究生教材：微观交通仿真分析指南 [Guideline for Microscopic Traffic Simulation Analysis] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《同济大学研究生教材：微观交通仿真分析指南》旨在通过介绍微观交通仿真建模分析的技术流程及关键技术，从而提高读者对微观交通仿真建模的认识和理解；为微观交通仿真模型的精细化应用提出指导和建议。《同济大学研究生教材：微观交通仿真分析指南》进一步希望帮助分析人员以合理、规范、科学的步骤建立微观交通仿真模型，进而保证所建立的模型是稳定可靠的，能够在需求范围之内准确地反映建模对象的实际情况。在此基础之上，进一步帮助分析人员以合理、有效的方式利用模型得出所需的分析结果以及进行方案的比较，得到有说服力的结论。

内页插图

目录

前言
第1章 微观交通仿真概论
1.1 系统仿真与交通系统仿真
1.1.1 系统仿真概述
1.1.2 交通系统仿真
1.1.3 交通系统仿真软件与仿真模型
1.2 微观交通仿真建模分析流程
1.3 本书的结构

第2章 微观交通仿真模型分析
2.1 微观交通仿真系统模型框架
2.1.1 仿真底层模型概述
2.1.2 交通需求模型
2.1.3 出行行为模型
2.1.4 影响因素模型
2.2 微观交通仿真系统的实现机理
2.2.1 微观交通仿真系统概况
2.2.2 若干值得注意的实现细节
2.3 本章要点

第3章 微观交通仿真任务总体规划
3.1 任务目标
3.2 仿真项目研究的范围
3.3 仿真分析时间
3.3.1 预热时间
3.3.2 稳定分析时间
3.4 仿真分析人员及时间安排
3.5 仿真分析任务管理
3.6 本章要点

第4章 数据采集及统计分析
4.1 数据采集
4.1.1 交通路网数据
4.1.2 交通管理控制数据
4.1.3 交通需求数据
4.1.4 驾驶员一车辆数据
4.1.5 校正数据
4.1.6 其他数据
4.1.7 运行环境数据
4.2 数据检查及预处理
4.3 数据需求分析
4.4 仿真“实验”特性
4.4.1 概述
4.4.2 数据模型方法
4.4.3 确定最小仿真次数
4.4.4 仿真有效性判断
4.4.5 不同方案对比分析
4.5 本章要点

第5章 仿真基础模型建立
5.1 概述
5.2 基础路网编码
5.3 交通控制设施建模
5.4 交通管理方案建模
5.5 交通需求数据建模
5.6 驾驶员一车辆数据建模
5.7 交通行为数据建模
5.8 运行环境数据建模
5.9 影响因素识别
5.10 仿真控制参数设定
5.11 本章要点

第6章 错误检查
6.1 软件检查
6.2 建模检查
6.3 输出动画检查
6.4 剩余错误检查
6.5 终止判断条件
6.6 本章要点

第7章 模型校正
7.1 模型校正基本概念
7.1.1 校核、校准与验证
7.1.2 模型校正的前提
7.1.3 校正的对象——仿真底层模型参数
7.1.4 校正方法概述
7.1.5 校正指标
7.1.6 模型可信度评价
7.1.7 参数校正流程
7.2 模型校准
7.2.1 默认参数评价
7.2.2 校准指标的确定
7.2.3 待校准参数的选择
7.2.4 校准试验
7.2.5 校准目标
7.2.6 校淮总结
7.3 模型验证
7.3.1 统计验证
7.3.2 动画验证
7.4 模型校正实例
7.4.1 模型概况
7.4.2 错误检查
7.4.3 模型预热时间和最小仿真次数确定
7.4.4 校正指标确定
7.4.5 待校准参数选择及范围确定
7.4.6 待校准参数分级
7.4.7 待校准模型基础情况
7.4.8 校准试验
7.4.9 系统性能校准
7.4.10 模型验证
7.5 本章要点

第8章 多方案分析
8.1 概述
8.2 未来需求的预测
8.2.1 需求预测
8.2.2 限制需求增长以适应通行能力
8.2.3 需求预测中的不确定性
8.3 替代方案的建模
8.3.1 替代方案生成
8.3.2 替代方案建模
8.4 选择评价指标
8.4.1 系统整体性能评价指标
8.4.2 系统局部（瓶颈）评价指标
8.4.3 评价指标的平均值与最差值
8.5 模型运行
8.5.1 仿真结果分析概述
8.5.2 仿真结果动画分析
8.5.3 仿真结果数据分析
8.5.4 仿真分析结果修正
8.6 方案的评价
8.6.1 概述
8.6.2 最小仿真次数计算
8.6.3 两方案对比评价
8.6.4 多方案对比评价
8.6.5 多指标评价
8.7 本章要点

第9章 仿真分析报告
9.1 模型分析报告
9.2 模型技术报告

第10章 微观交通仿真软件二次开发
10.1 仿真软件二次开发需求
10.2 仿真软件二次开发原理
10.3 仿真模型二次开发案例
10.3.1 面向功能拓展的仿真模型二次开发
10.3.2 “软件在环”仿真模型二次开发
10.3.3 面向人机交互的仿真模型二次开发
10.3.4 仿真模型底层核心模型二次开发
10.4 本章要点

第11章 微观交通仿真建模分析实例
11.1 研究概述
11.1.1 研究背景
11.1.2 研究范围
11.1.3 研究时限
11.1.4 研究目标
11.1.5 分析工具和计划安排
11.2 数据采集
11.2.1 交通供给及运行环境数据
11.2.2 交通需求数据
11.2.3 校正数据
11.2.4 驾驶员-车辆数据
11.2.5 其他数据
11.2.6 数据一致性检查
11.3 基础建模
11.4 错误检查
11.5 模型校准与验证
11.6 多方案分析
11.6.1 未来年需求预测
11.6.2 评价指标
11.6.3 方案生成
11.6.4 方案分析及评价
11.6.5 方案分析总结
附录A 交通分析工具及软件选择
A.1 交通系统仿真与交通分析
A.1.1 交通分析及其模型工具
A.2 交通分析工具的选择
A.2.1 选择原则概述
A.2.2 确定性分析工具与仿真分析工具间的选择
A.2.3 三类仿真工具间的选择
A.3 微观交通仿真软件的选择
附录B 交叉口交通信息综合观测法
B.1 概述
B.1.1 饱和流量与延误的关系
B.1.2 观测方法的改进
B.1.3 饱和流量计算方法的改进
B.1.4 进口道延误分析计算方法的改进
B.1.5 附加统计数据的计算
B.2 综合观测法软件简介
B.2.1 基本资料设置
B.2.2 观测数据的录入
B.2.3 观测数据的分析与统计
B.2.4 综合观测法分析统计实例
附录C 方案分析的深入讨论
C.1 方案分析的顺序
C.2 现况再现
C.3 多场景分析
C.4 敏感度分析
C.5 协调分析
参考文献

前言/序言

　　微观交通仿真是再现交通流运行规律，对交通系统进行管理、控制和优化的重要实验手段和工具。它可以对真实世界中尚未得到实施的技术进行事先分析；在不对现实交通流产生任何干扰的情况下进行效能分析；在较短时间内对交通系统进行多方案比较分析，进而引导更有效的交通系统规划、设计与运行管理。自20世纪90年代我国引入微观交通仿真软件以来，微观交通仿真已成为高等院校、设计院所以及行业主管部门对交通系统规划、设计、评价和优化的重要工具。2000年，同济大学在国内率先建设了交通仿真实验室，开设了“交通系统仿真”以及“实验交通工程”等多门与交通仿真相关的课程。笔者通过在交通仿真建模分析方面多年的科研、教学和社会实践工作，认为目前国内在交通仿真的运用方面存在如下问题。
　　1.理论基础薄弱
　　这主要体现在四个方面：①对交通仿真的理论基础和交通仿真底层核心模型概念理解模糊；②对于仿真软件系统的机理认识不足，如仿真的随机性、仿真预热、仿真实验的可信度、仿真软件中基础模型的参数标定等；③对仿真的输入数据、输出数据以及统计特性没有足够认识；④对仿真分析和方案设计的关系存在认识误区。
　　2.缺乏相应规范和资料积累
　　德国、美国、日本等国家的交通领域均有各自的仿真分析手册或指南类资料，有些还拥有全国性的学术团体，它们向工程技术人员提供技术方案和指导。但是，我国交通仿真应用尚处于无序阶段，对于技术流程、仿真实验方法均没有成熟的规范或指引，使得仿真软件的应用水平参差不齐，模型可信性无从评判，建模分析人员之间没有资源共享、互通有无。上述情况极大地限制了交通仿真技术在我国交通工程技术领域内的有效应用。
　　3.对仿真的认识存在偏差
　　很多管理决策者，甚至部分技术人员对于仿真的认识都存在偏差，主要可总结为：要么认为仿真无所不能；要么认为仿真功能有限，主要作为方案的动画展示；还有的认为仿真能提出改善方案或者能自动优化方案。这些认识偏差，从技术之外的角度制约着交通仿真在我国的进一步推广应用。
　　多年以来，笔者倡导精细化的交通规划、设计及运行管理理念。本书旨在通过介绍微观交通仿真建模分析的技术流程及关键技术，从而提高读者对微观交通仿真建模的认识和理解；为微观交通仿真模型的精细化应用提出指导和建议。本书进一步希望帮助分析人员以合理、规范、科学的步骤建立微观交通仿真模型，进而保证所建立的模型是稳定可靠的，能够在需求范围之内准确地反映建模对象的实际情况。在此基础之上，进一步帮助分析人员以合理、有效的方式利用模型得出所需的分析结果以及进行方案的比较，得到有说服力的结论。
　　本书以笔者在国内诸多城市的微观仿真分析实践为依托，在参考美国、德国、日本等国家微观交通仿真分析相关手册、指南、研究报告和科研论文的基础上编著而成。在此对国内外有关作者表示衷心的感谢。全书结构由孙剑和李克平确定，研究生倪颖、黄玮南、潘斌、杨燕、杨小文、韩平超、张艳聪、朱芳芳、牛德宁参加了资料整理和案例编写。李克平教授对本书进行了审定。
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