應用微觀交通仿真模型的系統性研究.pdf

1、微觀交通仿真模型是智能交通系統(ITS)在交通影響分析、交通規(guī)劃設計以及交通預測領域應用和發(fā)展的重要工具。隨著ITS的快速發(fā)展和推廣，對建立和評價應用微觀交通仿真模型的系統性研究具有重要的意義和迫切需求。作為微觀交通仿真的重要基礎，本文首先對微觀交通仿真模型的體系結構，包括車輛產生模塊、交通需求模塊、交通控制和管理模塊和駕駛行為模塊，進行了分析。進而，從系統的角度出發(fā)，對微觀交通仿真模型的功能實現機理和應用框架做了研究。應

2、用微觀交通仿真模型的參數標定是應用模型建立的關鍵之一。本文提出采用基于交通狀況和駕駛行為聯合分析的標定體系來標定應用模型參數，以解決目前層次化參數標定方法忽視參數間相關性以及參數對模型結果非線性影響的問題。深入研究了聯合標定體系中的參數選擇、交通狀況分析、駕駛行為分析以及誤差分析的目的、內容和方法。對路徑選擇模塊中的重要參數包括行程時間、路段通行能力及車輛類型等進行了分析。并以實測數據為基礎，建立了應用仿真模型，并采用聯合標

3、定方法標定了模型參數。其結果顯示，應用模型能夠輸出與實測參數指標趨勢一致的近似的時間序列參數指標。本文對應用微觀交通仿真模型性能的有效性驗證進行了系統分析。針對經典統計方法忽略交通數據中自相關性的問題，對實測數據進行了自相關系數分析，指出了對于仿真輸出數據自相關性擬合的驗證必要性。提出了基于時間序列譜分析方法的有效性驗證方法。通過從頻域角度對仿真輸出參數序列的自相關性和實測參數序列的自相關性進行量化和比較來驗證應用模型的有效

4、性。提出了結合定性法，自相關性分析，基于批組均值法的準確性和精度雙檢驗以及誤差分析法的四層有效性驗證體系。分析研究了仿真輸出密度-速度動態(tài)關系驗證的必要性。提出了基于互相關性的動態(tài)密度-速度關系的分析和驗證方法。以實測數據為基礎，分析了實測密度和速度間的互相關系數以及有時滯時的密度-速度回歸關系。結果顯示，密度-速度之間的互相關性顯著，且滯后幾個時段的速度與當前時刻的密度有非常好的相關性。提出了采用互相關系數的置信區(qū)間對仿

5、真輸出的密度-速度關系進行評價和驗證的方法。提出了基于短期交通量預測和應用微觀交通仿真模型的短時服務性交通指標預測框架。提出采用小波分析和ARIMA模型的混合模型進行短期交通量預測?；谡鎸崝祿尿炞C表明預測的交通量誤差低于10％。在經過標定和驗證的應用仿真模型和預測的短期交通量基礎上，對路段密度和平均速度進行了仿真預測。其輸出結果表明預測誤差低于12％。最后，就本研究進行了總結和進一步研究方向進行了簡要的討論。關鍵詞：