混合仿真

技术注解 #30

2018年2月
作者:Geline Canayon,Laura Torres

混合仿真同时在选定的区域应用微观模型,而在网络的其余部分应用中观模型。 混合模型被推荐用于大规模网络有特定领域需要微观层面的细节,但总体需要有全局的网络评价。

混合模型有益于网络的变化和策略需要精确了解车辆何时通过位于路段内的检测器(如自适应控制和交通信号优先(TSP)),而可能对网络重新规划路线产生更广泛的影响。 在微观层面上运行整个网络会增加计算时间,所以在严格需要微观的区域之外使用中观模型可以增加模型的大小,而不会对运行时间产生太大影响。

例子:带TSP的混合仿真

例如,图1显示了一个中观模型的网络,其中有一个实施TSP的微观仿真区域(绿色多边形)。 TSP要求在公交车接近和离开路口时对其进行检测,以启动和清除优先呼叫。 中观模型并不确切地知道公共汽车何时经过某个区段内的某个位置,所以TSP走廊需要建在微观模型中,以便为逻辑提供准确的输入。 同时,仅仅仿真通道会忽略私人汽车的任何改道效应,它们的通行时间会受到公共交通优先呼叫的影响。


Aimsun Next交通模型软件的混合仿真

图1:带有微观仿真区域的中观网络

校准

当使用混合仿真时,第一步是在中观层面上对整个模型进行校准。 首先运行一个动态用户平衡实验,并在路径分配文件中保存路径。 其次,在混合实验的微观仿真范围下定义微观仿真区域,这可以通过两种方式进行:一是选择一个或多个预设条件,二是绘制多边形并将其转换为微观仿真区域(图2)。 第三,使用之前从中观DUE中保存的路径分配运行一次混合仿真,并校准微观仿真区域内的微观行为。


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图2:微观仿真的范围

多边形边界

在绘制多边形以创建微观仿真区域时,请记住,当整个转弯处于微观仿真区域的边界内时,整个节点及其所有连接路段也在微观仿真环境中。 从图3中可以看出,东北方向有明显的交通,因为这个节点和下游节点都在微观仿真区域内。 然而,由于下游节点在微观仿真区域的边界之外,东南方向的交通只在进入交叉口的部分可见,而在出口部分却看不到。

当一个微观仿真区域被创建时,将自动创建一个层,所有其它微观仿真区域将被放在该层中。 默认情况下,它不能被编辑,所以如果要修改该区域,请勾选该层的 “允许目标编辑”。 微观仿真区域的边界可以在任何时候修改。 建议在对微观仿真区域进行修改后,让该层再次不可编辑。


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图3:边界之间的车辆

在校准微观仿真区域内的微观行为时,以下基本参数值是一个很好的起点,以确保中观和微观区域之间通行的一致性。

跟车模型:

RTmeso = 1.5 RTmicro


例如,如果 RTmicro=0.8 (通常在0.65-0.9秒之间),那么 RTmeso=1.5 * 0.8 = 1.2


RT Stopmeso = RT Stopmicro

RT TrafficLightmeso = RT TrafficLightmicro


JamDensitymeso = 1000/ (Length+MinDistVeh)

变道模型:

前视距离 = 距离区域

如有需要,减小RTmeso系数以降低变道延误,例如在增加“配合”micro以后

此外,请记住,有些信息是不跨边界传播的,如公共交通站的能见度、进口匝道的合作距离和让行时的主干道能见度(分别如图4、5和6)。


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图4:公共交通站点的能见度


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图5:进口匝道的合作距离


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图6:让行的主干道可见度

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