交通仿真技术国内外详情分析及发展概述
交通仿真技术
4.交通仿真软件介绍
1. 宏观交通仿真软件 2. 中观交通仿真软件 3. 微观交通系统仿真软件 4. 其他交通系统仿真软件
4.1宏观交通仿真软件
编号Байду номын сангаас
软件名称
开发者
1 AUTOS
乔治亚工学研究院，美国
2 CORFLO
联邦公路局，美国
3 METANET/METACOR 慕尼黑工业学院，德国
4 NETFLO1/NETFLO2 联邦公路局，美国
5 PASSER-Ⅱ/PASSER-Ⅳ 得克萨斯交通运输学院，美国
6 TRANSYT-7F
联邦公路局，美国
7 TRANSYT/10
明尼苏达职业协会，美国
8 TEXAS
得克萨斯大学，美国
9 TRIPS
MAV公司，英国
10 TransCAD
Caliper公司，美国
11 EMME/2
INRO咨询公司，加拿大
12 SATURN
利兹大学交通学院，英国
适用 快速路 综合 快速路 信号 信号 信号 信号 信号 交通规划 交通规划 交通规划 路网
4.2 中观交通仿真软件
1.1交通仿真技术的主要用途
交通系统是一个由人、车、路、环境组成的复杂系 统。研究交通问题的一般方法有三种：
1. 经验实测法：需要大量调查数据，结论可移植性差 2. 理论分析法：通常需要假设条件，实际应用性差 3. 计算机仿真方法：具有上述两者优点。
交通仿真主要应用领域
1. 交通工程理论研究 2. 道路几何设计方案评价分析 3. 交通管理系统设计方案评价分析 4. 道路交通安全分析 5. 交通新技术和新设想的测试 6. 智能交通系统中的应用
交通仿真基础知识
交通仿真算法及实现
01
微观交通仿真算法
02
宏观交通仿真算法
关注个体车辆的行为和交互，如跟驰 模型、换道模型等，常用的仿真软件 有VISSIM、PARAMICS等。
关注交通流的整体特性和演化规律， 如流体动力学模型、元胞自动机模型 等，常用的仿真软件有MATSim、 Aimsun等。
03
中观交通仿真算法
交通管理与控制
通过交通仿真技术分析不同交通管理 策略和控制方法对交通流的影响，为 交通管理决策提供支持。
交通安全分析
利用交通仿真技术分析交通事故发生 的原因和规律，为交通安全改善提供 依据。
国内外研究现状及趋势
国内研究现状
国内交通仿真研究起步较晚，但发展迅速，目前已经形成了一批具有自主知识产权的交通仿真软件和系统。
国外研究现状
国外交通仿真技术起步较早，已经形成了较为完善的理论体系和应用体系，涌现出了一批优秀的交通仿真软 件和系统。
发展趋势
未来交通仿真技术将更加注重实时性、动态性和交互性，实现更加精细化的交通仿真和分析；同时，交通仿 真技术将与大数据、人工智能等新技术进行融合，推动交通仿真技术的创新和发展。
02 交通系统建模与仿真方法
数据采集、处理和分析方法
数据采集方法
通过仿真软件输出、传感器采集等方式获取实验 数据。
数据处理方法
对原始数据进行清洗、去噪、归一化等处理，以 便进行后续分析。
数据分析方法
运用统计学、机器学习等方法对处理后的数据进 行深入分析，挖掘数据中的有用信息。
实验结果可视化展示技巧
选择合适的图表类型
根据数据类型和分析目的选择合适的图表类 型，如折线图、柱状图、散点图等。
交通系统建模方法
中观交通仿真
中观交通仿真第一篇：中观交通仿真1．国内外研究现状交通仿真具有直观、准确、灵活的特点，是描述复杂道路交通现象的一个有效手段。
中观交通仿真是一种能够兼顾宏观交通仿真与微观交通仿真优点来描述交通流动态运行的仿真技术，在交通领域有着其独特的优势。
目前，中观交通仿真研究已成为国际上交通工程界的研究热点之一。
1.1国外研究概况在交通仿真技术、交通信息的分析、处理并应用到交通控制与决策方面在国外业已开展了大量的研究。
在交通仿真方面，起初研究的是宏观仿真模型，但模型的灵活性和描述能力较为有限。
该类交通仿真系统主要以优化城市道路的信号设计为应用目的，最具有代表性的当数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；Gerlough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。
近年来微观仿真模型得到了充分的发展。
它是以单个车辆为研究对象，通过一些相对简单但真实的仿真模型来模拟车辆在不同道路和交通条件下的路网上运行，并以动态图像的形式显示出来，在描述和评价路网交通流状况方面具有传统数学模型所无法比拟的优越性。
其中具有代表性的是CORSIM，VISSIM和麻省理工大学开发的MITSIM 系统。
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FRESM)，能够仿真城市道路和高速公路的交通流。
CORSIM的目标是交通管理系统的开发和评价。
VISSIM是德国PTV公司的产品，它是一个离散的、随机的、以10S-1 S为时间步长的微观模型。
车辆的纵向运动采用了基于规则的算法。
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行路径选择。
交通仿真的发展进程与研究现状
Vbl.18 No.lMar. 2021第18卷第1期2021年03月河北交通教育Hebei Traffic Education文章编号:JiLl 100161( 2021 )01-0033-05交通仿真的发展进程与研究现状潘福元（新疆农业大学乌鲁木齐830002）摘 要 对研究交通仿真的价值和目的进行了阐释，通过对各交通仿真的总结对其进行 了分类，介绍了仿真技术在交通运输工程中的运用，阐述了国内外交通仿真发展的重要 节点与现阶段的研究成果，对其中的一些典型软件和模型作了介绍，并指出了交通仿真 未来的发展趋势。
关键词交通仿真仿真系统研究现状中图分类号U495文献标识码 ADevelopment and Current Research Status of Traffic SimulationPan Fuyuan(Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830002)Abstract: This paper explains the value and purpose of t raffic simulation, classifies traffic sim ulations by summarizing, and introduces the application of simulation technology in traffic eng ineering. It also expounds important nodes of traffic simulation development at home and abroad and research results at present stage. Meanwhile, some typical software and models are introduced,and the future trend of traffic simulation development is presented as well.Key words: traffic simulation; simulation system; current research status1交通仿真的研究意义在经济社会发展的同时，对交通系统造成影响的相关因素也越来越多，而我们一宜致力于寻找 最优解，以此解决各种交通问题。
交通仿真研究现状分析
利兹大学交通研究所
M ICROSIM (德国 )
科隆大学并行计算中心
TRAN SIM S(美国 )
罗阿拉莫斯国家实验室
M IC STRAN (日本 )
国家警察科学研究所
TH OR EAU (美国 )
M ITR E 公司
M ITSIM (美国 )
麻省理工学院
TRAF - NBTSIM (美国 )
联邦公路局
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 [ 4], 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 [ 1] 。 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 [ 3] 。
仿真技术的发展现状与未来趋势分析
仿真技术的发展现状与未来趋势分析近年来，随着计算机技术的飞速发展，仿真技术逐渐走进人们的生活，并在不同领域展现出广阔的应用前景。
仿真技术通过模拟真实环境中的物理过程，使得人们可以在虚拟的世界中进行各种实验，从而提高决策的准确性和效率。
本文将分析仿真技术的发展现状，并展望其未来的趋势。
首先，我们来看仿真技术在军事领域的应用。
军事仿真是指模拟战争和军事行动的过程，以培训军事人员、制定战略和战术决策为目的。
目前，军事仿真已经成为国防相关部门训练和研发的重要手段。
通过虚拟仿真，军事人员可以在安全的环境中接受训练，提高作战能力。
未来，随着虚拟现实技术的不断发展，军事仿真将更加形象生动，让军事人员感受到更真实的战场环境，在虚拟场景中进行战术演练，使得他们可以更好地应对各种战争情况。
除了军事领域，仿真技术在医疗领域也有着广泛的应用。
虚拟现实技术使得医生可以进行手术前的模拟操作，在虚拟环境中排除各种可能出现的问题，并提前制定完善的手术方案。
同时，虚拟仿真技术也可以用于医生和护士的培训，通过模拟真实病例的情况，使他们能够更好地掌握处理紧急情况的能力。
未来，在虚拟现实技术和人工智能的共同发展下，医疗仿真将更加高度逼真，有望成为医生培训和手术规划的重要工具。
仿真技术在航空航天领域也发挥着重要的作用。
通过航空航天仿真，研发人员可以模拟飞行器在不同条件下的飞行状态，从而提前发现和解决潜在的问题。
此外，虚拟仿真也可以用于飞行员的训练和考核，使得他们在接触真实飞行器之前就能够掌握各项操作技能。
随着航空航天领域的不断发展，仿真技术将发挥更大的作用。
例如，人们对于火星探测任务的模拟，可以通过仿真技术来模拟真实的火星表面环境，为后续的探测任务提供重要信息。
此外，仿真技术在制造业、城市规划、交通运输等领域也有广泛的应用。
在制造业中，仿真可以模拟产品的生产过程，优化生产线布局，提高生产效率。
在城市规划中，仿真可以模拟城市的发展趋势，帮助规划者制定更科学的城市规划方案。
交通仿真技术
交通仿真技术篇一：国内交通仿真技术的探索国内交通仿真技术的探索摘要：仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及相应的软件为工具，通过虚拟实验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。
目前，仿真技术被广泛应用于科学技术领域。
基于我国目前城市轨道交通发展的需求分析及列车超速防护ATP 系统结构分析，提出ATP 仿真系统的开发目标与指导原则，以及ATP 仿真系统的结构与功能。
关键词：交通；仿真技术；城市轨道交通随着计算机科学技术的高速发展，系统仿真技术和计算机技术紧密的融合在一起。
目前，有的高校采用多媒体技术和虚拟现实技术进行系统仿真的教学。
仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的技术。
它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用的优点，是利用模型对系统进行研究的一门多学科综合性技术。
现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相联。
控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用，而计算机技术则为仿真提供了强有力的手段和工具。
因此，计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。
1仿真学科的理论体系1.1相似理论相似理论是研究事物之间相似规律及其应用的科学，是仿真科学的基本理论。
其基本内容包括相似定义、相似定理、相似类型和相似方法。
1.2模型论模型论是以各应用领域内的科学理论为基础，建立符合仿真应用要求的、通用的、各领域专用的各种模型的理论和方法。
1.3仿真系统理论研究和论述构建符合应用需求的仿真系统理论和技术。
包括仿真系统的体系结构和构成，仿真系统的设计及其公共关键技术，仿真系统的研制和运用仿真系统的规范、标准等。
1.4仿真方法论结合各应用领域的不同要求，研究仿真基本思想和方法，包括定量仿真方法和理论、面向对象仿真方法、智能仿真方法等。
篇二：仿真技术在交通运输领域的应用仿真技术在城市道路交通流上的应用专业：交通运输091姓名：张宇楠学号： 091202226仿真技术在城市道路交通流上的应用摘要：道路交通系统仿真是应用系统仿真技术研究交通行为，对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述的技术。
交通仿真的发展及研究现状
五、结论
综上所述，智能交通系统在提高交通运行效率、减少交通拥堵和事故等方面 具有重要作用。随着技术的不断进步和市场需求的提高，智能交通系统将得到越 来越广泛的应用和发展。然而，如何解决智能交通系统在技术、市场和政策等方 面的挑战，将是未来需要和研究的重要问题。
随着城市化进程的加速和交通设施的日益发展，交通拥堵和交通事故成为了 严重影响城市生活质量的突出问题。为了有效解决这些问题，许多城市开始采用 交通仿真技术来模拟交通流和交通事故，以便更好地理解和解决交通问题。本次 演示将重点探讨VISSIM交通仿真的适用性。
三、智能交通的应用场景
1、公交车：智能公交系统通过GPS定位、物联网技术等技术手段，可以实时 监控公交车的位置和到站时间，为乘客提供准确的信息服务。同时，智能公交系 统还能够优化公交车的排班计划，提高运力和效率。
2、地铁：智能地铁系统通过自动化控制、智能化调度等技术手段，可以实 现地铁列车的自动控制和调度。此外，智能地铁系统还可以实时监控地铁轨道和 车辆的运行状态，确保地铁运行的安全和稳定。
2、智能化：通过高级算法和数据分析，智能交通系统能够自动调整交通信 号灯、发布路况信息、为驾驶者提供导航等服务。
3、综合性：智能交通系统涵盖了公交、地铁、出租车等各类交通工具，能 够实现多种交通方式的协同运行。
4、环保性：智能交通系统通过优化交通信号灯控制、智能排班等措施，可 以有效降低车辆尾气排放，对环境保护具有积极作用。
Hale Waihona Puke 2、交通运输规划：交通仿真技术可以用来进行交通运输规划的评估和优化， 例如公交线路规划、地铁建设方案等。通过仿真技术，可以模拟不同方案下的交 通运输情况，为规划者提供更加全面、准确的信息和依据。
3、交通安全：交通仿真技术可以用来进行交通安全教育和驾驶技能培训， 提高驾驶人员的安全意识和技能水平。例如，通过构建沉浸式仿真系统，可以让 驾驶人员在实际操作中学习正确的驾驶技能和应对突发情况的方法，提高驾驶人 员的安全性和自信心。
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交通仿真技术国内外详情分析及发展概述
1、国外的发展概况
交通仿真技术发展较快，发展较早的国家是美国，世界其他国家的仿真软件全部都是在美国的交通仿真技术的基础上进行的发展的。
美国在1967年有计算机专业的专家组织建立了美国的计算机仿真学会（SocietyforComputerSimulation），仿真学会的建立极大的推动了美国在交通仿真研究的发展。
在美国成立了仿真学会之后，世界上许多国家慢慢地开始了对交通仿真的研究，与此同时，也陆陆续续开发设计了许多不太成熟的交通仿真软件，到现在为止，有很多开发设计的仿真软件发展已经较为成熟，许多都已经基本实现了仿真软件的商业化。
从整个交通仿真软件的发展历程来看，交通仿真软件经历了初步阶段、飞速发展阶段和商业化阶段。
1.1交通仿真软件发展初步阶段
初步阶段交通仿真发展的主要目标还是实现交通信号的合理设计，这个阶段，设计模型
主要还是运用的宏观设计模型，这种模型具备一定的局限性，他的机动性以及表述性不够理想，通过这种模型的到的结论自然也就不具备真正意义上的真实性。
虽说这个阶段的仿真系统有一定的局限性，但也可以进行一些简单的模拟，如车辆的跟驰行为、超车变换车道、车流的速度密度流量模拟等。
初步阶段出克可以对车辆速度、延误、里程、排队等常规性指标外进行模拟仿真之外，对于车辆的燃料消耗、废气废物的排放也可以进行模拟计算，对于道路几何条件、交通标志标线以及交通设施的描述也有很强的机动性。
初步阶段交通仿真模型的领头羊以罗伯逊在开发设计的仿真软件TRANSYT实至名归，这款软件主要定位还是一款宏观软件，它的最大特点是可以较为合理的计算出交叉口配时的最佳信号周期；在1963年由Ger-lough仿真专家开发设计出的适合用于道路面控信号配置的仿真软件TRANS可以与TRANSYT媲美。
此外，美国政府部门开发设计的美国SICOP 仿真系统也是这一时期具备代表性的交通仿真软件。
在交通仿真初步阶段交通仿真模型的发展主要还是收到了当时计算机技术的滞后的影响导致发展比较缓慢，由于计算机技术的的限制，交通仿真模型处理数据问题的准确性以及仿真效果的可视性都不高。
1.2交通仿真软件飞速发展阶段
1970年到1980年间，交通仿真软件迎来了发展的高速时期，计算机技术的飞速发展，推动了计算机相关产业的同步飞速发展，这其中交通仿真软件便是一个比较经典的例子。
有电子计算机飞速发展作为基础，仿真软件的仿真模拟精度有了很大的提升，同时，软件的功能也倾向了多元化色彩。
在宏观软件全力飞速发展的同时，微观交通仿真也踏上了时代的高速列车，这其中最为突出的两款软件便是NESTSIM、AIMSUM2交通仿真软件，两款软件中，有以美国政府开发设计的NETSIM仿真软件为代表。
这款模型是对于单个车辆的运动状态的网络微观交通仿真，NETSIM的出现将城市道路的交通现象的描述推到了一个新的
台阶。
1.3交通仿真软件发展成熟阶段
交通仿真软件的发展成熟阶段出现了仿真软件的新的开发设计方向，已经从传统的开发模式转向了面向软件使用目标的软件开发设计。
软件开发运用的方式方法也有了更多的更好的选择，开发模式已经呈现出了百花争艳百家争鸣的现象，人们摒除了传统的Fortran语言或专用的仿真语言开发设计，使得仿真软件的性能有了极大的提升。
在这个阶段，有三个方面的特征是这个时期交通仿真技术发展的主要特征：
第一个方面：在此之前交通仿真模型研究领域仅限于单纯的微观或者单纯的宏观模型建立，而在这个阶段，新的模型出现了——混合模型。
这个时期有很多这样的经典例子，就1984年设计出的DYNEMO仿真模型来说，不运用传统的方法描述交通流的关系，而是用了一种新的方式来描述，这种方法是将每一个车辆视作一个小的基本单元。
这种模型通过现实生活中实际的运用，已经取得了不错的成果。
第二个方面：近现代以来，伴随着电子计算机的计算速度和存储容量的大幅提高，同时Windows操作系统的出现，可视化发展方向已经成为了仿真软件新的发展方向，这样可以使得交通仿真软件的运用更加广泛。
第三个方面：近些年来，全世界主要的发达国家对于智能交通领域愈来愈重视，使得世界各国竞相展开以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究，这样也促进了交通仿真软件的发展高潮的来临，国内外也出现了大量的对于仿真软件体系的研究论文。
2、国内的发展概况
国内整体交通行业都发展得较晚，对于交通仿真得研究不用多说，那就更晚了。
我们国家大约在1990年左右才开始发展交通仿真系统，在国内交通仿真发展前期，主要是针对一些相对比较简单得交通问题进行研究模拟，但这些研究对于交通实际问题的处理并没有太大
得实质性作用。
在相当长的一段时间之后，我国交通工程的研究人员才开始逐渐的将对于交通仿真的研究重心转移到了该技术对于交通实际性问题的处理上。
从此以后就实施了相关的建设性研究。
在2000年初，我国交通行业内的专家开发设计了一套较系统的道路交通环境模拟仿真系统。
近些年来，我国自主研发设计的城市交通需求分析系统软件TraSluion在国内交通建设方面做出了突出的贡献，也体现出了TraSluion的优越性。
东南大学也开发设计出了一套交通仿真软件交运之星TranStar，该软件得到了我们国家公安部、建设部等相关部门的高度认可并在国内对这款软件做了相应的推广应用。
3、结束语
现阶段国内交通仿真软件的开发设计还处于一个较基础的运用设计阶段，和国外的仿真软件有着较大的差距，不管是技术还是人才方面，我们国家基础都较薄弱，我国的仿真软件要达到商用化水平还需要更多的资金政策等多方面的大力投入。