Обзор программ моделирования транспортных потоков Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Задорожный В. Н., Юдин Е. Б.
Профессиональный библиограф составит и оформит по ГОСТ список литературы для вашей работы
Основные современные инструменты имитационного моделирования транспортных потоков
Научно-прикладные аспекты стратегии информатизации управления в сфере пассажирского и грузового автотранспортного бизнеса
Імітаційне моделювання дорожнього руху з використанням Unity3D
Имитационная экспертиза проектов решения транспортных проблем
Решение транспортных задач с помощью имитационного моделирования
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры?
Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «Обзор программ моделирования транспортных потоков»
В. Н. Задорожный, Е. Б. Юдин
What’s so special about Aimsun Next traffic modeling software?
Омский государственный технический университет, г. Омск
ОБЗОР ПРОГРАММ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ
Программы для моделирования движения транспортных потоков принято делить на программы, относящиеся к микро- меза- и макроуровням моделирования, а также на программы, поддерживающие сразу несколько уровней.
На микроуровне транспортные средства рассматриваются как индивидуальные сущности, обладающие своими характеристиками и поведением. Здесь преобладают модели «разумного водителя», в которых ускорение автомобиля описывается некоторой функцией от скорости этого автомобиля, расстояния до впереди идущего автомобиля и скорости относительно лидера [1]. На мезоуровне отдельно взятые машины не моделируются, но учитываются поведенческие особенности водителей. К этому уровню относятся кластерные модели [2], оперирующие группами автомобилей, движущихся с приблизительно одинаковой скоростью на небольшом расстоянии друг от друга, и модели, использующие распределения вероятностей для описания скоростей транспортных средств на определенных участках дороги. На макроуровне транспортная сеть рассматривается единое целое, а потоки автомобилей — как потоки частиц в жидких средах [3].
Программные пакеты, реализующие эти подходы, перечислены в табл.1.
Пакеты моделирования транспортных потоков на макро- мезо- и микроуровнях
Макромоделирование Мезомоделирование Микромоделирование
Aimsun, DYNEV, Emme, OmniTRANS, OREMS, TransCAD, TransModeler, VISUM, CUBE VOYAGER Aimsun, Cube, Dynameq, DynusT, DYNASMART, TRANSIMS, TransModeler Aimsun, CORSIM, CityTrafficSimulator, CORSIM, DRACULA, DYNASIM, MATSim, Quadstone Paramics, Sidra Intersection, Sidra Trip, SimTraffic, SIAS Paramics, TransModeler, SUMO, VISSIM
В таких коммерческих пакетах как CORSIM (разработка началась более 30 лет назад усилиями Federal Highway Administration), Paramics Modeller (Quadstone Paramics, Великобритания), Aimsun (TSS — Transport Simulation Systems, Испания, Барселона), SimTraf-fic (Trafficware Corporation, США), PTV Vision (PTV Group, Германия; основные компоненты PTV Vision — программные продукты VISUM и VISSIM) исходный код не доступен для изменения или исследования, и эти пакеты реализованы, как правило, для операционной системы Windows. В таких академических разработках как пакет SUMO (Германия; пакет предназначен для моделирования широкополосных магистралей) исходный код доступен для скачивания, модификации, и существуют версии пакета для ряда популярных операционных систем.
Основа построения модели aimsun
Рис. l. Скриншот экрана демонстрационной версии Paramics Demo
Пакеты для макро- и мезомоделирования позволяют решать такие задачи как планирование транспортной инфраструктуры и общественного транспорта, графическая обработка сети, анализ и оценка транспортных сетей, прогноз запланированных мероприятий, создание платформы для транспортных информационных систем. Пакеты микромоделирования транспортных потоков интенсивно развиваются в связи с ростом вычислительных мощностей, возможностей 3Б визуализации и обработки большого количества имеющихся данных, собираемых с миллионов транспортных средств. Это позволяет получать и учитывать данные о скоростях и маршрутах автомобилей.
Возможности пакетов моделирования транспортных потоков
Многие пакеты, поддерживающие микромоделирование, позволяют создавать транспортные схемы и накладывать их на карты (такие карты служат фоновыми изображениями, на которые наносятся транспортные сети городов). Особо следует выделить в этой области возможности пакета Л1шБип, рис. 2. В большинстве пакетов для микромоделирования существует возможность устанавливать максимальную и минимальную скорость движения, типы дорожных участков, их пропускную способность и т. д. В табл. 2 представлены результаты
ряда независимых исследований, сравнивающих известные пакеты. Детальные обзоры пакетов можно найти в [4-5].
File Edit View Arrange Project Tools Data Analysis Bookmarks Window Help
I ° ‘ .. fa enter Search Text. )
Рис. 2. Скриншот экрана демонстрационной версии Л1шБип Результаты сравнений пакетов моделирования
Авторы Пакеты Выводы
Middelton, Cooner, 1999 CORSIM (FRE-SIM component), FREQ and INTEGRATION Пакеты исследовались для моделирования движения транспорта на автостраде. Все пакеты показали адекватные результаты для исследуемой задачи. Установлено также, что исследуемые пакеты не могут быть использованы для моделирования в условиях перегруженности движения.
Barrios и др, 2001 CORSIM, VISSIM, PARAMICS, SimTraffic Пакеты оценивались на основе возможностей визуализации (анимации). В частности, пакеты тестировались для моделирования движения автобусов. В конечном счете, выбор авторов остановился на пакете У1881М, поддерживающем широкие возможности 3-0 визуализации транспортных потоков.
Trueblood, 2001 CORSIM, SimTraffic Результаты обзора показали небольшое различие между системами при моделировании магистралей с низким и умеренным трафиком. Статья устанавливает необходимость детального анализа моделей и важность процедуры валидации моделей.
Demmers и др., CORSIM, Исследовались возможности моделирования пе-
2002 SimTraffic регруженной основной магистрали (одной для
Kaskeo, 2GG2 VISSIM, CORSIM, SimTraffic При моделировании сравнивались три типа объектов: автострады, развязки и магистрали с согласованием сигналов. Сделан вывод, что CORSIM является самым зрелым и широко используемым пакетом, а VISSIM — наиболее мощным и универсальным. Исследование показало также, что VISSIM обладает наименее дружественным интерфейсом и при его использовании требуются дополнительные усилия для пост-обработки результатов. SimTraffic оказался самым простым в использовании.
Bloomberg и др., 2GG3 CORSIM, VISSIM, INTEGRATION, PARAMICS, MIT-SIMLab, WATSIM, Все шесть систем исследовались на основе возможностей их использования при моделировании регулируемых перекрестков и автострад. Исследование показало, что все модели дают адекватные результаты.
Hardy, Wunderlich, 2GG7 3G пакетов, включая VISSIM, Cube, HEADSUP, ETIS, OREMS, Paramics PCDYNEV, Tran-sCAD, TRANSIMS В обзоре исследуются возможности пакетов при исследовании чрезвычайных ситуаций, моделировании планов эвакуации. Двадцать восемь пакетов используются для планирования эвакуации на уровне макромоделирования. Из пакетов, не относящихся к макромоделированию, рекомендуется пакет CUBE.
При использовании пакетов моделирования транспортных потоков особое внимание уделяется уровню (грубости) модели, качеству имеющихся данных, возможностям калибровки и верификации модели, а также средствам визуального интерфейса. Наиболее важным на данный момент представляется задача создания гибридных систем, позволяющих сразу на нескольких уровнях абстракции исследовать различные характеристики транспортных потоков.
1. Towards a realistic microscopic description of highway traffic / W. Knose, L. Santen, A. Schadschneider, M. Schreckenberg // J. Phys. A. Gen. 33. — 2000. — PP. 477- 485.
2. Hoogendoorn, S. P. State-of-the-art of vehicular traffic flow modeling / S. P. Hoogendoorn, P. H. L.Bovy // Delft University of Technology. — Delf, The, 2001. — PP. 283-303.
3. Immers, L. Traffic floow theory / L. Immers, S. Logghe // Curricular Material, may 2002. by Katholieke Universiteit Leuven.
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
4. Kotusevski, G. A Review of Traffic Simulation Software / G. Kotusevski, K. A. Hawick // Technical Report CSTN-095, july 23, 2009.
5. Hardy, M. Traffic Analysis Tools Volume IX / M. Hardy, K. Wunderlich // Work Zone Modeling and Simulation — A Guide for Analysts. Report No. FHWA-HOP-09-001. FHWA, U.S. Department of Transportation, Washington, DC.
March 2009.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 12-07-00149-а.
Источник: cyberleninka.ru
Настройка параметров программы AIMSUN NG. Создание сегментов УДС. Создание перекрёстков. Транспортное состояние УДС. Вызывное управление светофорным объектом
Приступая к работе в программе AIMSUN NG, перед созданием новой модели (File / New), необходимо выставить общие параметры рабочей среды.
Это можно сделать используя меню Edit / Preferences / Location
Установим параметры длины как метрические ( Units — Metric) и правостороннее направление движения по дорогам (Rule of the Road- Right’).
Упражнение 2. Задний план (подложка).
В данном упражнении мы импортируем файл изображения который поможет нам в создании рабочей модели. Для выбора файлов подложки нам предлагается множество различных форматов, наиболее распространенными из них являются форматы AutoCad (.dwg), Jpeg Image (.jpg) и Getram Network (.gis). Это можно сделать используя меню File / Import:
Начнем с импортирования .dwg файла Background.dwg (расположение файла “\10.10.145.110Aimsungdocsexercises” или по указанию преподавателя). Принимаем использующиеся по умолчанию настройки: Geo Units – Meters и Encoding – System. Далее в главном меню выполняем команду View / Whole World, для отображения всей рабочей области.
Следующим шагом при работе с подложками, является управление слоями, отображающимися в рабочей области программы. Управление осуществляется из диалогового окна Layers (которое должно находиться в правой стороне рабочей области программы), если же это окно не активно/видимо, то активировать его можно через меню Window / Windows / Layers. Активируем слои, путём установления галочек напротив их названий: MACRO(общий план, граница), SOMBRAS (скрытые объекты) VITORIA (план улично-дорожной сети).
Далее мы импортируем файл изображения image.jpg, путём выполнения команды File / Import / Image File.
После этого устанавливаем масштаб и положение изображения относительного параметров исходной рабочей области. Для выставления масштаба, необходимо двойным нажатием левой кнопки мыши вызвать меню свойств изображения. Установить Scale равным 1:1500.
Следующим действием перетаскиваем изображение в правую часть экрана ( с координатами X=16199.8 Y= -497.5), совмещая два изображения, путём зажатия левой кнопки мыши с указанием курсора на объекте, и перемещении его в нужном направлении. Двойное нажатие на имени image.jpg в окне Layers и установление параметра Allow Objeсt Editing — блокирует изображение, не позволяя дальнейшее его выделение и перемещение.
Окончательное изображение должно выглядеть следующим образом:
Вернуться к списку занятий
2 ЗАНЯТИЕ: Сегменты.
Упражнение 3. Создание сегментов УДС.
Сейчас мы можем приступить к созданию очертаний УДС в выделенной красным области на изображении (как показано на рисунке снизу):
На данном рисунке уже обозначены необходимые элементы.
Нажмите кнопку ‘Create Section’ button , расположенную на основной панели. Нажатием левой кнопкой мыши на изображении плана УДС выполняется указание первой точки начала сегмента дороги, дальнейшее нажатие клавиши указывает направление геометрии сегмента. Двойное нажатие левой клавиши мыши заканчивает процедуру создание сегмента.Позиция сегмента может быть изменена, путем изменения положения указанных точек (красная обводка) на его центральной линии, которая видима при выделении объекта.
Создание изломов или поворотов сегмента трассы.
Выполнение поворотов сегментов трассы можно выполнить по средствам прямых или изогнутых линий.По умолчанию используется прямое соединение вершин углов сегмента трассы.
Для того чтобы добавить новую вершину угла поворота сегмента трассы, необходимо выделить сегмент, нажать на кнопку “New Vertex” (прямая или изогнутая), далее зажатием левой кнопки мыши выполнить разрез линией сечения в том месте где необходимо указать вершину угла. Эта точка может быть перемещена для изменения угла поворота сегмента трассы.
Чтобы добавить или удалить полосы для каждого направления, необходимо выделить сегмент трассы, правым щелчком на нем. В появившемся контекстном меню выбрать “Number of lines”(количество полос)/[количество]. Также данное действие можно выполнить для выделенного сегмента трассы путём нажатия комбинации клавиш CTRL+[количество полос].
Добавление полос для перестроения.
Для добавления полос для перестроения используются боковые точки, расположенные рядом с концом и началом сегмента трассы (выделенные зелёным цветом). Отведите данную точку в соответствующую сторону до появления дополнительной полосы. Длинна полосы перестроения задается так же этой точкой путём её перемещения вдоль сегмента трассы.
Возможно выполнение объединения различных сегментов трассы в один объект УДС. Это возможно сделать путём выделения необходимых сегментов трассы и выполнения команды “Join” в контекстном меню вызываемом правой кнопкой мыши на одном из выделенных объектах или нажатием комбинации кнопок [Ctrl+M].
Вернуться к списку занятий
3 ЗАНЯТИЕ: Перекрёстки
Упражнение 4. Создание перекрёстков.
В этом упражнении, мы создадим перекрёстки дорог, в местах подходов сегментов трассы, обозначенных на рисунке снизу.
Источник: vunivere.ru
Описание целевого назначения и основных характеристик программного комплекса, включающего модуль оценки эффективности элементов транспортной сети (МОЭТС)
Программный комплекс представляет собой сетевую систему, состоящую из пакета имитационного моделирования Aimsun, программного комплекса подготовки данных и визуализации результатов транспортного моделирования AnetEditor и геоинформационной системы Mappl (Рисунок 1.1). В свою очередь, комплекс подготовки данных и визуализации результатов включает модули подготовки данных (ПК) и комплексной оценки эффективности маршрута (КОЭМ).
Рисунок 1.1 Программный комплекс проектирования параметров УДС
Пакет имитационного моделирования Aimsun
ПИМ Aimsun представляет собой полнофункциональный комплекс инструментов анализа транспортных потоков и перевозок, который может использоваться для планирования, детального моделирования и исследования требований и условий деятельности в сфере транспорта. Продукт реализует интегрированную платформу, пригодную для выполнения как статического, так и динамического моделирования. ПИМ Aimsun спроектирован и реализован в помощь аналитику, применяющему на практике четырехступенчатую модель транспортного планирования. Основные функции приложения таковы: статическое распределение (назначение) трафика (одно- и многопользовательское), анализ запросов (включая импорт/экспорт матриц, манипуляции с матрицами, анализ местоположения детекторов и корректировку матриц) и генерация обходов.
Моделирования дорожного движения необходимо как для выявления эффективных стратегий управления транспортными потоками, так и для поиска оптимальных решений по развитию улично-дорожной сети (УДС) в периоды реконструкции, ремонтов коммуникаций и пр.
Целью моделирования является определение оптимальной топологии УДС, адекватный выбор расположения технических средств организации дорожного движения, определение возможных этапов будущего развития. На модели можно опробовать влияние всплесков интенсивности, влияние перекрытия полос движения, связанное с предстоящей реконструкцией, на общую транспортную ситуацию, что невозможно сделать в реальной сети.
Исходными данными для моделирования являются результаты транспортного обследования, в ходе которого выявляются:
Топологические характеристики УДС включают, в том числе:
- · количество полос дорожного полотна;
- · ширина полос дорожного полотна;
- · ширина обочины;
- · геометрические данные пересечений;
- · количество и расположение остановок городского транспорта;
- · расположение знаков регулирования дорожного движения.
Характеристики транспортных средств включают, в том числе:
- · длину;
- · ширину;
- · максимальную допустимую скорость;
- · максимальное ускорение;
- · максимальное и нормальное торможение;
- · время реакции водителя;
- · минимальную дистанцию между ТС;
- · уровень потребления топлива;
- · уровень выброса загрязняющих веществ.
Характеристики светофорных объектов (СО) включают, в том числе:
- · организацию дорожного движения на перекрестках;
- · фактические временные параметры работы СО;
- · наличие регистрирующих камер и управляющих детекторов на перекрестке.
Характеристики транспортных потоков включают, в том числе:
- · входную интенсивность движения;
- · интенсивность движения на поворотных направлениях.
Особенности движения и парковки транспортных средств на рассматриваемой УДС включают, в том числе:
- · наличие парковок в пределах исследуемой сети;
- · количество автомобилей выезжающих с парковок, расположенных вдоль дорог, в час.
- 1.3.2 Геоинформационная система Mappl
Географическая информационная система Mappl (ГИС Mappl) — это система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, отображение и распространение данных, а также получение на их основе новой информации о пространственно-ориентированных явлениях. В ГИС информация организована в виде слоев.
Каждый слой представляет собой совокупность объектов, объединенных каким-либо общим признаком (например, тематические слои зданий, гидрографических объектов и др.). В свою очередь, каждый объект в ГИС характеризуется координатной парой (или набором координат) и некоторыми атрибутивными характеристиками. ГИС предоставляет возможности накопления и анализа пространственной информации, оперативного поиска объектов, их отображения в удобном для использования виде, осуществления различного рода поисково-справочных процедур. Данные со слоёв хранятся в реляционной СУБД. ГИС хранит данные в MySQL.
Источник: studwood.net
AIMSUN обзор
Программа AIMSUN по умолчанию работает со многими расширениями файлов. Некоторые из них представляют собой файлы конфигурации, данные проекта, журналы или другие выходные данные, генерируемые AIMSUN. Ниже вы найдете информацию о программном обеспечении и конкретных файлах, поддерживаемых AIMSUN.
AIMSUN
Поддерживаемые файлы: 1
AIMSUN подробности
| TSS-Transport Simulation Systems |
| Windows |
| Перейти на сайт |
Все расширения файлов в списке ниже поддерживаются AIMSUN, но они могут содержать совершенно разные типы данных. Нажмите на расширение файла, чтобы узнать о нем больше. Программа AIMSUN может использовать разные форматы файлов для различных целей: например, для загрузки параметров конфигурации, для загрузки входных данных AIMSUN или для генерации выходных данных после процесса.
Также помните, что с помощью AIMSUN вы можете попытаться преобразовать файл с определенным расширением в другие, также поддерживаемые AIMSUN. Просто загрузите файл с AIMSUN и выберите «Сохранить как», выберите новый формат и сохраните файл. Однако помните, что если вы неопытный пользователь и выполняете операцию неправильно, повторно открыть файл может быть невозможно.
Расширения файлов, которые работают с AIMSUN
Где скачать AIMSUN?
Для безопасной загрузки AIMSUN лучше всего использовать веб-сайт издателя программного обеспечения. Подойдите к деталям программы AIMSUN, там вы найдете ссылку на сайт издателя.
Все еще застряли? Как мы можем помочь?
Была ли эта страница полезной? даНет
Источник: file.tips
Aimsun
Aimsun — испанский производитель программного обеспечения для моделирования дорожного трафика. Софт позволяет на этапе планирования строительных проектов моделировать городские перекрестки любой сложности и типа регулирования, анализировать пропускную способность транспортных систем и тестировать схемы транзитных приоритетов. Программы Aimsun помогают оптимизировать процесс строительства дорог, минимизируя будущие заторы на дорогах.
К марту 2018 года ПО Aimsun применяется в 79 странах более 4600 пользователями.
2018: Siemens купила Aimsun
20 марта 2018 года немецкий промышленный концерн Siemens сообщил о приобретении Aimsun. Стоимость сделки не раскрывается.
По условиям соглашения, Aimsun продолжит работу в качестве самостоятельной компании, но в составе подразделения мобильных технологий (Mobility Division) Siemens. Выполнить все формальности, касающиеся сделки, планируется в апреле 2018 года.
Siemens купила разработчика ПО для транспортного планирования Aimsun
Предполагается, что разработки Aimsun дополнят решения Siemens Intelligent Traffic Systems, предназначенные для «умного» управления дорожным трафиком.
Генеральный директор Aimsun Хайме Феррер (Jaime Ferrer) говорит, что присоединение к Siemens позволит создать платформу для программного обеспечения Aimsun, которая будет использоваться в Центральной Европе и на развивающихся рынках. [1]
Примечания
Источник: www.tadviser.ru