Von Tessa Hayman
September 2021
Bei der Verkehrsmodellierung kann ein Vergleich der Verkehrsnachfrage und des Fahrzeugdurchsatzes auf einer Route nützlich sein: wie viele Personen wollen eine Fahrt absolvieren, und wie viele davon sind in der Lage, diese Fahrt innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens durchzuführen. In Aimsun Next können diese Informationen unter Verwendung der als Bestandteil des hybriden Makro-Meso-Modells entwickelten Funktionen generiert werden. In dieser technischen Mitteilung zeigen wir Ihnen, wie Sie diese beiden Ausgaben generieren und zur Analyse von Engpässen in Ihrem Netz in einem Ansichtsmodus anzeigen können.
Hierzu werden die Ausgaben einer mesoskopischen und einer Makro-Meso-Simulation ohne den mesokopischen Bereich verglichen, wodurch wir den Fahrzeugdurchsatz bzw. die Nachfrage für ein bestimmtes Szenario erhalten.
Schritt 1: Fahrzeugdurchsatzausgaben erzeugen
Zunächst benötigen Sie eine Ausgangssimulation, um für jede Strecke den Durchsatz zu ermitteln. Hierzu können Sie eine kalibrierte mikroskopische, mesoskopische oder hybride Simulation verwenden, da die jeweiligen Netzbelastungsansätze in diesem Fall einer Kapazitätsbeschränkung unterliegen und die ausgegebene Verkehrsstärke somit den Fahrzeugdurchsatz der einzelnen Strecken abbildet. In diesem Beispiel soll ein inkrementelles Ergebnis eines mesoskopischen DUE-Umlegungsexperiments erzeugt werden:
Die zu generierenden Ausgaben müssen darüber hinaus so eingestellt werden, dass sie ein Routenumlegungsobjekt enthalten, damit dieselben Routen mit denselben QZ-Matrizen, jedoch ohne Kapazitätsbeschränkungen, belastet werden können, um für jede Strecke die Verkehrsnachfrage zu ermitteln.
Nachdem Sie das Experiment mit den gewünschten Parametern konfiguriert haben, können Sie das Ergebnis ermitteln:
Schritt 2: Routenmengenplan
Um die soeben in der Ausgangssimulation erzeugte Routenumlegung als Eingabe verwenden zu können, müssen Sie nun einen Routenmengenplan erstellen, einer seit Aimsun Next 20 implementierten Funktion. Ein Routenmengenplan gleicht insofern einem Verkehrsnachfrage- oder Signalprogrammplan-Objekt, als er eine Reihe von Routenumlegungen enthalten kann, die sich im Laufe der Zeit ändern können. In diesem Fall soll nur eine Routenumlegung im Routenmengenplan verwendet werden. Stellen Sie sicher, dass der Zeitraum des mit dem von Ihnen modellierten Zeitraum einschließlich etwaiger Vorlaufzeiten übereinstimmt:
Schritt 3: Nachfrageausgaben erzeugen
Zur Erzeugung der Nachfrageausgaben wird der makroskopische Netzabschnitt des hybriden Makro-Meso-Modells belastet. Beim hybriden Modell wird der makroskopische Bereich durch einzelne, dynamisch erzeugte Fahrzeuge modelliert, deren Fahrzeit mit Hilfe von Widerstandsfunktionen ohne Kapazitätsbeschränkung, Verkehrsflussmessung oder Rückstaus berechnet wird. Damit lässt sich verfolgen, wie sich die Nachfrage unter der Annahme, dass alle Fahrzeuge ihre Fahrt beenden können, an einem bestimmten Knotenpunkt im Zeitverlauf verändert.
Hybride Makro-Meso-Simulationen können auch ohne Festlegung eines Meso-Bereichs durchgeführt werden. Dabei stellt die ausgegebene Verkehrsstärke eine Nachfrage dar, wenn die Berechnung der Fahrzeit ohne Verlustzeit (aktuelle Fahrzeit oder Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss) erfolgt, da an keiner Stelle des Netzes eine Kapazitätsbeschränkung vorliegt.
Erstellen Sie zunächst ein neues dynamisches Szenario mit derselben Nachfrage sowie demselben Signalzeiten- und ÖV-Plan wie im Fahrzeugdurchsatz-Szenario: Fügen Sie anschließend den in Schritt 2 erstellten Routenmengenplan hinzu.
Erstellen Sie für dieses Szenario danach ein neues hybrides Makro-Meso-Experiment mit stochastischer Routenwahl.
Für die Umlegung verwenden wir eine stochastische Routenwahl, um vorzugeben, dass 100 % der Routen der mittels DUE-Umlegung in Schritt 1 erzeugten Routenumlegung folgen.
Geben Sie für das Experiment die gleichen Vorlaufzeiten, Attributüberschreibungen, Zielverkehre und Verkehrsmanagementmaßnamen wie in Schritt 1 ein. Prüfen Sie auf der Registerkarte »Dynamic Traffic Assignment«“ unter »Following Input Path Assignment«, ob 100 % der Fahrzeuge der Eingabe-Routenumlegung folgen:
Zur Ermittlung der Nachfrage muss entweder die aktuelle Fahrzeit oder die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss als Makro-Fahrzeit festgelegt werden. Bei diesem Beispiel verwenden wir die aktuelle Fahrzeit. Die Einstellung erfolgt auf der Registerkarte »Hybrid« Ihres Experiments.
Hinweis: Möchten Sie für eine genauere dynamische Nachfrage die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss verwenden, müssen Sie die CR-Funktionen VDF und TPF für alle Strecken und Abbieger entsprechend einstellen. Lassen Sie das entsprechende Optionsfeld deaktiviert, und wählen Sie stattdessen die Option »Total VDF/TPF/JDF Cost«.
Nun müssen Sie einen Simulationslauf für dieses Experiment erstellen. Stellen Sie sicher, dass Sie die gleiche Startzufallszahl wie in Ihrem Ergebnis in Schritt 1 verwenden, so dass die generierten Zielverkehre und Verkehrsnachfragen identisch sind:
Starten Sie Ihren Simulationslauf.
Schritt 4: Vergleichen
Sie können jetzt mithilfe des Zeitserienbetrachters die Nachfrage und den Fahrzeugdurchsatz auf jeder beliebigen Kante vergleichen. Bei den meisten Modellen sollte die Nachfragekurve spitzer verlaufen als die Durchsatzkurve.
Sie können dies auch in einem mithilfe des Datenvergleichstools erstellten Ansichtsmodus anzeigen.
Wählen Sie über »Data Analysis« > »Data Comparison« das Durchsatz- und Nachfrageergebnis sowie die Streckenanzahl aus.
Klicken Sie auf »Compare«. Es wird eine Ergebnistabelle, ein Streudiagramm sowie ein Ansichtsmodus erstellt. In der Ansicht sehen Sie nun, wo der Fahrzeugdurchsatz oder die Nachfrage höher ist. Bei den meisten Modellen sollte die Nachfrage in der Überlastungsphase des modellierten Zeitraums höher ausfallen und der Durchsatz die Nachfrage übersteigen, sobald die Überlastung zurückgeht.
Hinweis: Nach Erstellen eines Vergleichs können Sie diesen für andere Ansichtsmodi oder -arten verwenden, z. B. um den Unterschied zwischen Nachfrage und Fahrzeugdurchsatz als Beschriftung anzuzeigen.
Juni 2022: Aimsun Next verfügt über ein spezifisches mesoskopisches Modell für das Verhalten beim Vereinigen von Knoten, das durch die Parameter für die Kooperationszeitlücke und die Einordnungszeitlücke gesteuert wird. Mohammad Saifuzzaman erklärt, wie man diese Parameter verwendet, um das Zusammenführungsverhalten zu steuern und die empirische Verkehrsstärke und Überlastungen abzugleichen.
April 2022: Die neuen Mikroskopischen Freifluss-Beschleunigungsmodelle (MFC-Modell) und Batteriezustandsmodelle ermöglichen eine genauere Analyse des Kraftstoff- und Energieverbrauchs. Dieser technische Hinweis führt dich durch die Details der Modelle und zeigt dir, wie die einzelnen Parameter das Verhalten des Fahrzeugs beeinflussen.
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Aimsun Next 23
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Aimsun Next 20.0.5
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