9.3.4道路交通仿真分析
建立交通仿真模型的目的是用数学方法模拟车流在交通网上的运行状况,研究交通信号控制系统控制参数的改变对车流运行的影响,以便客观地评价任意一组交通控制参数的优劣。为此,交通仿真模型应当能够对不同的控制方案下的车流运行参数(延误时间、停车率、燃油消耗量等)做出可靠的估算。系统首先将网络的几何尺寸、交通信息及初始交通信号控制参数送入系统的仿真部分,通过仿真,得出系统的性能指标,即PI(Performance Index)值作为优化控制参数的目标函数。下面是TRANSYT仿真系统的几个主要环节:
1.交通网络的抽象与简化
2.周期流量变化图式3.车流在连线上运行状况的模拟
4.车辆延误时间的计算
5.停车次数的计算
9.4智慧交通的具体体现及案例
9.4.1智能交通运输系统
智能交通运输系统又称ITS(Intelligent Transportation System),它实际上是将现行的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术及计算机处理技术等综合运用于整个交通运输管理体系。通过对交通信息的实时采集、传输和处理,借助于科技手段和设备,对各种交通情况进行协调和处理,建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系,从而使交通设施得以充分利用并能提高交通效率和保障交通安全,最终使交通运输服务和管理智能化,实现交通运输的集约式发展。ITS的基本目标是利用信息、通讯的技术的发展以实现交通系统的高效,安全及舒适的运行。也可以说成是:应用无线及有线通信技术以及电子技术,推动城市实施21世纪交通系统。
案例:法国里昂市的综合交通管理系统
法国里昂市的交通堵塞情况目前已经得到了很大的缓解,这主要归功于一套新的交通管理系统,它可以对条件改变自动做出反应。新Euro350系统(CRITER系统)提供实时的交通活动展示图,并且提出保持城市街道和有轨电车.通,提升交通效率的最佳方案。CRITER系统控制着包括交通指示灯控制器、公告板等1000多个装置。它每秒钟处理来自里昂市内长185英里公路上的地面设备的高达30000条信息。从2000年开始项目的第一阶段,并于2002年1月完成并投入使用。第一阶段主要针对里昂市中心地区,涉及154条错综复杂的电车轨道,32个摄像镜头和30台交通计算感应器。项目的最后阶段于2006年完成,整个系统覆盖了837条电车轨道、79个摄像镜头和210台交通计算感应器。CRITER系统使用直观显示软件提供了包括地图、概要和图表等平面示意图,帮助交通工作者时刻监控交通状况,及时的通知工作人员交通状况变化,检查设备是否有故障。在检查指示灯正常运行的时候,可以在概要绘图上预见到或看到交通堵塞或者其他问题。这个图表显示与商务规则软件连接、这时的CRITER系统能够对堵塞瓶颈点做出直觉的反应,并自动改变指示灯规则。所谓“规则”是由在地图中标示的所有影响里昂市交通管理的制约因素和可能的地点来决定的。根据工作人员的经验,这些交通规则直接影响到应用哪种方案来缓解交通。通过连接商务规则技术,CRITER系统能够自动对任何情况做出反应。
9.4.2实时交通信息
智慧的道路及设施是减少交通拥堵的关键,但我们仍不了解行人、车辆、货物和商品在室内的具体移动状况。因此,获取数据是重要的第一步。通过随处安置的传感器,我们可以实时获取路况信息,帮助监控和控制交通流量。人们可以获取实时的交通信息,并据此调整出行路线,从而避免拥堵。未来,我们将建成自动化的高速公路,实现车辆与网络相连,从而指引车辆更改线路或优化行程。
案例:美国HOV(高占有率车辆)车辆监控系统
为高占有率车辆(HOV)提供便利的目的是鼓励车辆共乘,以减少道路上的车辆数。然而,盲目地实施HOV优先技术会减慢车道上交通流,降低HOV相对其他车道的优越性,减弱车辆共乘和公交方式吸引力。为了确保HOV车道达到其预期的目的,并不被其他车辆非法使用,往往要对HOV车道进行监控,并合理地确定HOV车辆的最少乘客人数。
目前HOV车道监控工作主要由交警人工完成,时常需要停车检查,这种人工监控办法人力和财力消耗大、增加了危险隐患并要求警务人员在场监控,缺点较多。因此,很多地方已开发并应用了HOV车道自动监控系统。
HOV自动监控系统涉及一系列技术和设备,包括录像技术、近距离红外线检测技术、微波检测技术、热力红外线技术和信号接收技术等。除信号接收器外,各技术系统都包括影像捕获系统、影像控制与处理单元、硬件或软件影像识别器、数据储存或传递系统等组成部分。录像和近距离红外线检测技术正在开发试验之中。录像技术曾经成功地应用于多种交通管理系统中,包括公交专用道和闯红灯监控系统等,它在高速交通条件下应用的关键问题是:能否得到可识别的影像,这受到天气、照明条件和车辆的车道位置等因素的影响。
一些城市正在考虑使用数码相机,这种相机虽能提供质量上乘的照片,但费用昂贵。1998年1月还进行一种新方法的实验,即用红外线摄像机摄像,处理后亦可形成经过车辆的“照片”。近距离红外线可以全天候采用,因为其成像不依赖外部光线。当然,阴天仍会影响影像质量。
9.4.3道路收费通
过RFID技术以及利用激光、照相机和系统技术的自由车流路边系统来无缝地检测、标示车辆并收取费用。
案例:斯德哥尔摩通过收取拥堵费减少了车流
瑞典斯德哥尔摩的交通拥堵现象非常严重,因此道路交通管理部门决定采取措施将交通拥堵降低10%~15%。城市必须构建一套系统,自动向在周一至周五(节假日除外)6:30~18:30之间进出市中心的注册车辆收税。通过RFID技术以及利用激光、照相机和系统技术的自由车流路边系统,他们设计并实施了一个随需应变的解决方案,可以检测、标示车辆,并收取费用。
这一方案取得了显著成效,斯德哥尔摩的交通拥堵降低了25%(远远高于预期目标),交通排队所需时间缩短50%,出租车收入增幅超过10%,城市污染级别下降10%~15%。并且,每天新增4万名公共交通工具乘客。
9.5智慧交通的展望
9.5.1智慧交通的发展目标
新一代信息技术的发展为智慧城市的实现创造了可能,它能做到更透彻的感知和度量、更全面的互联互通、更深入的智能化。通过它,我们可以实现智慧交通的远景目标——改变个人、企业、组织、政府、自然系统和人造系统交互的方式,使其更加智慧(也就是更加清晰、效率更高、响应更灵活和及时),这将为中国的交通发展带来新的机会。