TJTS仿真系统的应用

第14卷增刊中国公路学报Vol 14 Sup.2001年12月China Journal of highway and TransportDec.2001文章编号:1001·7372(2001)s00092.05TTS仿真系统的应用邹智军同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上梅200092)摘要:介紹了TJTS仿真系统在路网动态文迺状态描述方面的应用,其中包括路网的编码方式车辆出行需求的描述方式、仿真的动画输出情况以及描迷路网动态交通状态的各种指标数据的輸出。最后以一个具体的示例介绍了TTS仿真系统在公交专用道设计方面的应用。关键词:仿真;动态交通状态描述;公交专用道设计中图分类号:U491.13文献标识码AThe application of Tts simulation systemZOU Zhi-jun(Key Lab, of Road and Traffic Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, ChinaAbstract: By means of computer animation and date files, TJTS(Tongji Traffic Simulation)candescribes traffic state in an intuitional, detailed and dynamic way, and therefore provides anefficient tool for the evaluation of traffic control & management design, road geometry design andetc. In the paper, an common case of using the simulation tool to present road network trafficstate descriptions is introduced first, including the methods of road network coding, trafficcomputer animation and various criterions. Finally, a practicalcase of demonstrating the application in the process of bus only lane design is also givenKey words: simulation; dynamic traffic statc description; bus only lane designT]TS(Tongji Traffic Simulation)仿真系统是六处交又囗,均为定时信号控制交叉口,其中四个为笔者开发的一个微观交通仿真系统。该仿真系统通字交又,二个为T型交叉。示例路网情况见图1。过计算机动画和数据库文件形式可以提供直观、详尽的动态交通状态描述。在此基础上,可以对路网、交通走廊、交叉口等不同范围内的交通控制与管理方案、道路几何设计方案进行评价和改善。此外,通过提供大量的实验分析数据还可以为一些交通工程的理论研究提供测试和验证手段。路网交通状态的描述是TTS仿真系统的基本功能,笔者首先从般意义上介绍TJTS仿真系统在路网动态交通状态描述方面的应用,然后以一个更具体的示例介绍T]TS仿真系统在公交专用道设计方面的应用。1路网的基本情况中国煤化工交站点编号)CNMHG示例路网由两横三纵的城市道路构成,路网中有收稿日期:2001-08-12作者简介:邹智军(1969),男,江西吉安人,同济大学工程师、工学博土增刊邹智军:TTS仿真系統的应用2路网的编码车辆产生吸引点。路网中的路段共32条,编码分别为1根据TJTS仿真系统的要求,将图1的示例路网进行必要的编码,路网的节点和路段的编码情况3交通需求情况如图2所示(限于篇幅图中未列出诸如交叉口内路选取某一小时时段(8:30~9:30)为仿真研究时段、节段、车道等更细致的编码情况)。段,相应的交通需求情况见表1。表1仿真时段内非公交车辆出行OD需求OD对起点终点OD量车型比例=编码编码|编码|/vh·b1小车中车大车%30%10%210110626670%20%10%@%11010218880%10%10%4813(注:圆圈表示交叉口,带箭头线段表示有向路段,相应的数字为应该说明的是,尽管本例采用的是小时OD,但各自的编号)如果实际情况中所仿真的时段内的OD出行量有较图2路网的编码明显的波动,则有必要根据实际的可能采用更小时图2所示的路网编码图中共有节点16个,编码段的OD分布数据为1,2、3、4、5、6的节点为交又口节点,编码为101另外,公交车辆的出行需求由于其特殊性,单独102、103、104、105、106、107、108、109、110的节点为列出如表2、3所示表2有关公交线路的走向情况路线中的路段构成公交路线编号路段!路段2路段3路段4路段5路段6路段?路段8路段9路段101(上行)1(下行)2、34(上行)23、4(下行)5(上行)5(下行)6(上行)6(下行)注:表中假设一条路线最大路段数为10、·一”表示该路线无相应路段数的路段表3各公交线路发车频率交路线编号」起点编号终点编发车频事/min公交路线编号」起点编号终点编号发车频牢/min1(上行)上行1091(下行)1014(下行)2(上行)5(上行)2(下行)221115(下行)3(上行)6〔上行)TH中国煤化工23(下行)6(下行)CNMHG 2图1中的A、B、C、D、E、F、G、H、IJ分别为公由此可以看出,TJTS仿真系统通过对公交线交站点,其停靠线路情况见表4路走向、发车频率、公交站站点停靠线路的设置可以中国公路学报200]年非常灵活地描述了公交车出行需求,这是TJTs仿还可以提供详尽的描述路网状态交通状态的各种指真系统较突出的特色之一。这种灵活的描述方式能标数据。表5~9分别是一些主要的数据统计情况。够很好地满足各种与公交运行有关的分析需求,如表5仿真时段内路网总体运行状况分析和评价公交线路布设、公交站点设置以及公交OD对出行更高离/·km出行时甸min程车速|停车延误/min调度方案对路网交通状态的影响。编号总值平均值总值{平均值km·b‖总值|半均值表4各站点的停靠线路8981.9130公交站点编号停暮公交线路公交站点编号停靠公交线路1.941402.014312、5、6s51285168417.16141327l、2,5、6总计123824251573358431832、5,6表6各路段在仿真时段内的交通量分布情4仿真的动画输出路段|8:30-8:45|8:45-9:009仿真过程的动画输出是展现路网交通状态的1|269379287400270378271376个重要方式。图3为示例路网仿真运行过程的一个2223307199288194278164232全景画面。当然,通过图面的缩放还可以观察各个局部的情况表7各路段在仿真时段内的车速分布情况/km·h路段编码8:30~8:45|8:45-909:00-9159:15-9:30表8各路段在仿真时段内的停车延误/s路段8:30~8:458:45~9:009:00~9159:15~9:30编码|总值车均偵总值车均值|总值车均值|总值|车均值26.2808529.4823430图3爪例路网仿真运行过程中的一个全景画面2679357423-56723.55仿真结果的数据输出4|359681794813162|286除了直观的动画输出方式外,TJTS仿真系统表9各交叉囗进口道在仿真时段内的排队长度情况m8:30~8:458:45~9:009:00~9:159:15~9:3交叉口编码进囗路段编码最大最平均最大40.63745.35165.957.582.360.2215.3276.1100.0124.9116.064.2中国煤化工173.5CNMH92.535.392.2203.196.14,673,645.5增刊邹智军:TJTS仿真系统的应用由于仿真过程可以记录路网中的每一辆车小至仍以图1所示的路网为例,考察路段1、路段每01s(或更小的时间间隔)的行车状态的情况,因13、路段29所构成的由北至南交通走廊,以及由路此可以根据需要增加如停车次数、冲突次数、车道变段30、路段14路段2所构成的南至北交通走廊在换次数等其它许多交通状态评价或分析指标的统行经公交车辆有所增加的情况下设置公交专用道的计,统计时间段当然也可任意调整。可见,TJTS交可行性。通仿真系统对路网的动态交通状态的描述功能是非根据路网的车辆OD分布及各公交线路的走向常强的。和发车频率,可以得到上述三路段仿真时段内的交6公交专用道设计示例通量及车型构成情况如表10所示利用TjTS仿真系统进行仿真测试对上述三路对公交车运行效率的提高程度以及对非公交车段设置与不设置公交专用道的情况进行了测试,图运行的影响程度分析是考虑是否设置公交专用道的4为路段设置为公交专用道时车辆的运行情况关键因素,利用TJTS仿真系统能够很方便地满足考察路段上公交车及非公交车的运行效率评价指标这一分析要求情况如表11、12所示表10各路段交通量及车型构成情况非公交车流量/veh;h-1公交车流量/veh·h“1路段编号/veh·h1170756126088228815705761230920210表11不设置公交专用道时所考察路段的交通运行状况行程车速/km·h-1停车延误/s平均廷误/s·veh-停车次数/次h路段编号NB总体19.416724308703759432.0329327384134617308.936.533314935993403455.314705573540.63873248333561370.2222810961520.610.418931.4{28.6162813965755986.541.24549817552250425407230224232610.302:4151|0151表12设置公交专用道时所考察路段的交通运行状况行程车速/km·h-1停车延误/s平均延误/ s. veh-1停车次数/次·h-1路段编好NB总体B22526.125.444|371974163821.138.835.62881726219331.42.21420538067522252430.334.2106027663825637.8298862941252152.33673948311216242Q112:8中国煤化工20.83028.31263141985461346CNMHG25.141.940.322580225810.1注:表中B表示公交车NB表示非公交车路学报2001年对比分析以上各表的数据,得到设置公交专用道以后的考察路段上交车运行效率的提高情况及对非公交车运行效率的影响情况如表13所示。从表13可以看出,设置公交专用道后,路段1和路段14上公交车的运行效率有较明显的改善,而且对路段上的非公交车辆的运行产生大的影响,因而路段1和路段14应该优先考虑设置公交专用道。其它路段在设置公交专用道后对公交专用道后公交车运行效率的提高并不明显。尤其是路段13,由于设置了公交专用道对路段上的非公交车辆造成了非常严重的影响,因而不具备设置公交专用道的可行图4设量公交专用道时的车辆运行状况(带小损线的车遥为公交专用道性表13设置公交专用道后各路段公交车运行效率的变化情况行程车速/%停乍延误/%平均延误/%停车次数/%路段编号T16.054-2.7-34020.510.8-34117.92502821.-1231-4.99353.6-52942452|-2582496292.5-2.3136-23.540.927|-2.3-1.112.17.81.5|8.720132-10-2245-24-2.556-24-102350188162.0同时应该指出的是,由于目前为止TJTS仿真结语模型还未得到有效的验证,因而目前的应用仍是针笔者通过较多的示例介绍了TJTS仿真系统的对一些设计的示例而进行的,TTS系统的实例应应用情况。这些应用示例表明,TTS仿真系统作为用还有待于进一步研究。个实验分析平台,既可以在制定各种具体的交通控制、管理及道路设计方案过程中起到一个灵活方参考文献使的辅助设计工具作用,又可以为诸如通行能力、路[1]邹智军,城市道路交通仿真研究[D]上海:同济大学,阻函数等一些基础性的研究领域提供丰富多样的实验分析数据