交通仿真技術在道路交通工程中的應用研究

周祥

摘 要：近年來，交通事業發展的速度不及機動車數量的增長速度，交通狀況日益惡化，而交通仿真技術的出現對解決交通問題作出了貢獻。交通仿真技術是一種新興的交通技術，在城市道路的控制和管理工作中發揮著重要的作用，因此，以實際的應用案例為基礎，對交通仿真技術在道路交通工程中的應用進行了研究。

關鍵詞：交通仿真技術；道路交通工程；計算機數字仿真；城市交通信號控制系統

中圖分類號：U491.123 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.128

交通仿真技術是一種新興的交通技術，在城市道路的控制和管理工作中發揮著重要的作用，可以更好地解決交通堵塞、降低事故的發生率等。同時，還為人們的出行提供了更多的選擇，保證了人們出行的安全。交通仿真技術具有眾多優點，因此，本文對其在道路中的實際應用展開了分析，希望能夠更好地理解和把握這項技術，推廣和使用這項技術，從而解決交通問題，給人們的生活帶來便利，充分發揮其應有的價值。

1 交通仿真技術概述

交通仿真是隨著計算技術的進步而發展起來的一門涉及多學科的綜合技術。它采用計算機數字模型來反映復雜的交通現象，對交通運動隨時間和空間的變化進行跟蹤描述和分析，屬于計算機數字仿真范疇。交通仿真是計算機仿真技術在交通工程領域的一個重要應用。

2 交通仿真技術的應用領域

交通仿真技術隨著計算機網絡等技術的進步和發展，也在不斷得到完善和創新，逐漸延伸到了更廣闊的應用領域中，應用到了城市交通管理的方方面面。因此，其在城市交通的管理與控制的實際工作中越來越備受關注，充分發揮了自身的實用性。該技術的主要應用領域有以下2個：①城市道路交通規劃目標的仿真。城市道路交通的規劃需要全方位、系統化的整合，涉及的內容較為復雜，且這項工程能否在后續的建設中實現是最重要的問題之一。其目標既要保證工程實現的可能性，又必須符合城市發展的要求。而城市交通仿真技術可以將這些抽象的規劃進行仿真演示，為交通規劃提供客觀的設想。②城市交通信號控制系統運行狀況的虛擬仿真。城市交通信號控制系統是城市交通中的常見設施，因此，必須保證其正常運行。仿真技術在城市交通信號控制系統中的應用可檢測參數設置的合理性、路口交通需求的適應性，可及時調整和控制交通信號的設置參數，避免因信號控制的失誤而造成交通狀況混亂，從而提高控制系統的科學性和運行效率。

3 在道路交通工程中的應用

本文針對交通仿真技術在道路交通工程中的應用選取了某城市的道路為例，預測了該道路的交通需求、項目交通量、非項目交通量，并在此基礎上提出了改善交通的措施，分析了交通仿真技術的應用結果。

3.1 交通需求預測

交通需求預測是指對趨勢交通量、誘增交通量和轉移交通量進行的判斷，是城市交通規劃的重要組成部分之一。

3.2 項目交通量預測

根據該市的綜合交通規劃文件中的居民出行方式結構以及各種用地產生/吸引率統計分析等，以及該區域的建筑物吸引、發生的人流量的調查數據，推算出了2015年高峰期產生的交通量為530 pcu/h。其中，吸引量為270 pcu/h，產生量為260 pcu/h。在此基礎上，將預測的項目交通量疊加到了相應的交通小區，并利用雙約束重力模型預測了2015年項目開發后，項目影響范圍內的高峰期機動車OD矩陣。

3.3 非項目交通量預測

非項目交通量預測主要包括2部分，即過境交通和區內出行交通。本文主要預測的是交通小區間的出行交通。對路段的交通量進行了調查，利用Trans CAD進行了OD反推，并基于交通小區間的出行阻抗推算了種子OD矩陣。由于交通小區之間的出行阻抗越大，則出行量越小，所以，可以估計OD矩陣中各交通小區出行量占出行總量的比例，并以此作為種子OD矩陣中交通小區之間的出行量。參考該市的綜合交通規劃文件中高峰小時發生吸引率的統計分析，計算出了現狀的發生量和吸引量，對反推的OD矩陣進行了精度校核，反復改變了種子OD，直至滿足精度要求為止，并相應地標定了參數。利用原單位法對未來年非項目交通量進行了預測，得到了2011年無項目開發時交通小區間的高峰小時機動車OD矩陣。

3.4 改善措施

結合研究范圍內的土地利用、路網規劃以及改善措施的適用性，提出了以下的2個改善方案：①實行單向交通。實行單向交通的路段為東西向的2條路，并對北西六路和西五路交叉口采取禁左行措施，南西六路的交叉口實行禁止右轉。②采取協調控制和限制措施的交通管理方式。在研究范圍內，對人民路實行“綠波”協調控制，并對其他路口采取交叉口渠化措施，比如設置魚肚皮左轉車道、導流島、“停”和“讓”行規則等，完善標志標線，體現“路權分配”，從而提高交叉口的通行能力。

3.5 交通仿真結果分析

利用交通仿真技術，有效地改善了各路段的交通狀況，降低了路網的飽和度，縮短了各交叉口的停車和排隊時間，進一步減少了汽車尾氣的排放，對環境實現了一定的保護作用。

在上述第一種方案中，利用的是對單向交通流的組織與協調，將行駛車輛的流向變為單一的方向。這種方法的優勢在于將現有的道路資源最大限度地調動起來，促進了道路交通潛力的挖掘，通過某一路段的控制實現了全路的順暢，并對周圍的路段交通流起到了均衡的作用；但其缺點是提高了行人穿行馬路的概率，并給該路段中的公交車出行帶來了不便，且延長了部分車輛的行程。

上述第二種方案主要解決了交叉路口的交通問題，不僅縮短了交叉口的行程時間、停車時間和排隊時間，還降低了交通事故的發生率，減少了汽車尾氣的排放，突破了路網的“瓶頸”， 提高了通行能力。

4 結束語

綜上所述，交通仿真技術在交通管理方面發揮著良好的作用。因此，本文介紹了交通技術的概念，并選取了某城市的道路為例，預測了該道路的交通需求、項目交通量、非項目交通量，并在此基礎上提出了改善交通的措施，分析了交通仿真技術的應用結果，以期更好地應用這項技術，為人們的生活帶來便利。

參考文獻

[1]黃興華.交通仿真技術在“交通管理與控制”實驗教學中的應用[J].電子技術與軟件工程，2015（06）.

〔編輯：張思楠〕