转弯惩罚函数
2017年6月：Dimitris Triantafyllos和Carles Illera解释了如何使用可以从控制计划中感知到成本的“转弯惩罚函数”，以及如何使用“交叉口延误函数”在宏观模型中模拟停车/让行标志。
转弯惩罚函数
技术注解 #27
2017年6月
作者：Dimitris Triantafyllos, Carles Illera
你知道吗，在Aimsun 8.2中，你可以利用“转弯惩罚函数”（TPF）来感知宏观场景中选择的控制计划的成本？ 在静态分配中，你是否使用过“交叉口延误函数”（JDF）来模拟停车/让行标志？
下面你会看到TPF和JDF函数的例子，它们可以用在：
- 信号灯路口
- 让行/停车标志
信号灯路口
Aimsun 8.2引入了TPF的能力，可以访问转弯的控制计划信息（绿灯时间和周期时间），并将这一成本纳入道路成本计算。 你会在名为“TPF-信号灯路口例子”的模板中找到一个例子。 该成本函数，以分配的流量作为变量，根据2010 Highway Capacity Manual (HCM)中的统计计算方法，计算出每个信号灯转弯的平均时间延误。
TPF例子:
考虑以下信号灯路口的橙色标记的转弯。 在90秒的周期内，该流向有43秒的绿灯时间。
图1. 在信号灯路口，转弯绿灯时间和周期时间
1. 首先在“宏观分配场景”中分配期望的“控制计划”.
图2. 定义“静态分配场景”中的“主控制计划”
2. 然后双击转弯目标，将 “TPF-信号灯路口示例”分配给信号灯控制转弯。 请看下面的截图：
图3. 定义TPF-信号灯路口示例
3. 在执行宏观分配后，你可以看到根据分配流量计算的最终成本：
图4. 宏观分配的转弯成本
这个转弯分配的流量为339.62PCUs，相应成本为0.20分钟。
注解
– 双击TPF目标来查看Python代码。 要绘制一个显示成本值如何随转弯的分配流量而变化的图表，请选择一个“静态分配实验”，一个“车辆类型”，然后直接点击期望的转弯。
图5. 在Python编码的TPF中，显示成本如何随特定转弯的分配流量而变化的图表。
– 如果选择了带有各种控制计划的主控制计划，那么平均绿灯时间和周期时间的计算将考虑到不同的计划，每个计划根据它在场景所涵盖的时间长短进行加权。
– 如果分配了一个“触发控制计划”，那么TPF可以访问周期（被认为是固定的）和控制计划中每个阶段定义的最小和最大绿灯时间。 在TPF中执行一个函数，通过计算绿灯时长来计算延误时间。
让行和停车标志
当一个转弯有让行或停车标志时，那么另一种类型的成本函数，称为“交叉口延误函数”（Junction Delay Function – JDF），可以分配给这个转弯，以模型处理出行时间或成本作为冲突转弯流量、自身的转弯流量或出发路段流量的函数。
JDF例子：
模板提供了一个JDF的例子，可以应用于让行和停车标志，名为 “JDF-无信号灯路口的示例”。
图6. JDF-无信号灯路口的示例
这个JDF根据冲突的转弯流量来计算转弯容量。 一旦确定了容量，JDF函数就会根据其分配流量来评估该转弯的成本。
- 首先，这个函数需要分配给一个特定的转弯：
图7. “JDF-无信号路口的示例”可以在转弯目标中定义
- 要将这个成本函数应用于所有带有停车或让行标志的转弯，请使用“表格视图”工具来修改同一类型的多个目标的属性。 只要选择所有的转弯，并使用过滤器只选择与让行或停车标志相关的转弯。 然后将“交叉口延误函数”分配给所有过滤出来的转弯。
图8. 使用“表格视图”在同一目标类型下进行多次修改
- 最后，运行“宏观分配实验”，看看以下结果：
图9. 宏观分配的转弯费用
注意
该JDF”无信号灯路口示例”是一个例子，只用于有专门的转弯车道。
有让行或停车标志的信号灯控制的转弯
如果在信号灯路口的一个转弯在绿灯阶段与其他流向有冲突（例如允许左转），创建一个新的JDF，获取信号时间和冲突量的影响。
