張國(guó)伍

(1.北京交通大學(xué)中國(guó)綜合交通研究中心,北京100044;2.中國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì),北京100044)

動(dòng)態(tài)交通仿真理論應(yīng)用與發(fā)展
——“交通7+1論壇”第三十四次會(huì)議紀(jì)實(shí)

張國(guó)伍＊1,2

(1.北京交通大學(xué)中國(guó)綜合交通研究中心,北京100044;2.中國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì),北京100044)

交通仿真是一種應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)字模型技術(shù)來(lái)反映復(fù)雜交通現(xiàn)象的交通分析方法.交通仿真是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在交通工程領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用，已經(jīng)成為交通研究、規(guī)劃和管理人員的重要工具，被廣泛應(yīng)用于道路規(guī)劃評(píng)價(jià)，交通組織和交通管理優(yōu)化，交叉口渠化和優(yōu)化配時(shí)設(shè)計(jì)等等，使交通管理從定性走向定量、從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué).隨著交通帶來(lái)的效率、環(huán)境、能源和安全問(wèn)題的進(jìn)一步加劇，隨著物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，為交通仿真的高速發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇，交通仿真也從傳統(tǒng)的離線走向在線.

城市交通，智能交通系統(tǒng)，交通仿真，計(jì)算機(jī)仿真，城市交通管理

“交通7+1論壇”第三十四次會(huì)議于2014年3月29日下午在清華大學(xué)主樓二層接待室召開(kāi).參加會(huì)議的除了論壇核心理事王慶云、石定寰、段里仁、于景元、張國(guó)伍、寧濱、孫守光、李學(xué)偉，還有傅志寰院士、李伯虎院士、鄒德慈院士，以及張?jiān)健侵覞?、吳建平、孫正良、羅義學(xué)、郭繼孚、郭小碚、李興華、沙洪江、張大為、周偉、方然、關(guān)積珍、王江燕等專家學(xué)者、政府部門(mén)決策者、企業(yè)界管理者共70余人.會(huì)議的主題為“動(dòng)態(tài)交通仿真理論應(yīng)用與發(fā)展”.會(huì)議由清華大學(xué)－劍橋大學(xué)－麻省理工學(xué)院低碳能源大學(xué)聯(lián)盟未來(lái)交通研究中心、公安部交通管理科學(xué)研究所等單位承辦，李學(xué)偉、于景元主持.

吳忠澤：交通仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)字模型技術(shù)反映復(fù)雜交通現(xiàn)象的一種交通分析的方法，是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在交通工程領(lǐng)域的重要應(yīng)用.近年來(lái)電子信息技術(shù)發(fā)展非?？?，對(duì)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了重大的變革.尤其是像互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)，在交通領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，不僅給智能交通系統(tǒng)注入了新的技術(shù)內(nèi)涵，也對(duì)智能交通系統(tǒng)的模式、理念產(chǎn)生巨大的影響.

我們國(guó)家交通仿真的核心技術(shù)和產(chǎn)品處于比較落后的狀態(tài)，尤其是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品是稀缺的，目前主要是引進(jìn)多種國(guó)外交通仿真軟件，并且進(jìn)行應(yīng)用，這些商業(yè)軟件主要包括像微觀的交通仿真軟件VISSIM、PARAMICS、TransModeler、COSIM、AIMSUN，宏觀交通仿真軟件CUBE、TransCAD、VISUM等，引進(jìn)一些開(kāi)源仿真軟件DTALite，還引進(jìn)行人交通仿真軟件STEPS、Legion，引進(jìn)軌道交通AnyLogiC，OpneTrack，引進(jìn)大量的國(guó)外仿真軟件.然而以上軟件大多數(shù)根據(jù)所在國(guó)家當(dāng)?shù)氐慕煌l件所研發(fā)的，他們默認(rèn)的參數(shù)都反映當(dāng)?shù)氐慕煌ǖ奶匦?，比如PARAMICS是適合英國(guó)的道路交通狀況的，VISSIM根據(jù)德國(guó)交通條件開(kāi)發(fā)的，中國(guó)道路條件和上述國(guó)家應(yīng)該說(shuō)有著重要的區(qū)別.因此在應(yīng)用的時(shí)候，非常有必要對(duì)這些軟件模型做具體適應(yīng)性的調(diào)整和校驗(yàn).

在交通仿真技術(shù)應(yīng)用方面，我們開(kāi)展了大量的工作，交通仿真已經(jīng)成為道路交通規(guī)劃、交通組織優(yōu)化重要的環(huán)節(jié)和內(nèi)容.2011年3月，北京市交管局組織實(shí)施了科學(xué)交通組織優(yōu)化與仿真系統(tǒng)330個(gè)路口的仿真工作，主要目的是運(yùn)用交通仿真軟件運(yùn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案，預(yù)測(cè)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的運(yùn)行效果，避免優(yōu)化方案直接實(shí)施以后所帶來(lái)的不良后果.通過(guò)仿真評(píng)價(jià)結(jié)果比選出最優(yōu)的方案，給交通決策機(jī)構(gòu)提供科學(xué)有效的依據(jù).這也是我們國(guó)內(nèi)目前為止最大規(guī)模道路交通仿真工程應(yīng)用項(xiàng)目.

對(duì)專業(yè)交通仿真基礎(chǔ)技術(shù)和軟件的開(kāi)發(fā)，“十一五”期間，結(jié)合2008年北京奧運(yùn)會(huì)項(xiàng)目，國(guó)家科技部立項(xiàng)并且組織實(shí)施了科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，北京奧運(yùn)智能交通管理和服務(wù)綜合系統(tǒng)，包括了道路交通仿真評(píng)價(jià)系統(tǒng)、交通樞紐仿真系統(tǒng)、城市交通應(yīng)急仿真系統(tǒng)等.進(jìn)入“十二五”期間，國(guó)家科技部在863計(jì)劃中圍繞著智能交通管理系統(tǒng)的發(fā)展要求，對(duì)大城市區(qū)域交通協(xié)同聯(lián)動(dòng)控制，車路狀態(tài)的感知和交互，智能車路協(xié)同，綜合交通樞紐智能管控等這樣一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了立項(xiàng)和布局，這些項(xiàng)目的研究都將交通仿真作為其中的一項(xiàng)重要的技術(shù)內(nèi)容.

目前隨著交通管理及新的交通信息感知技術(shù)的發(fā)展，交通檢測(cè)器布設(shè)不斷增加，交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)模急劇加大，在這樣大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，如何立足國(guó)情，運(yùn)用新技術(shù)手段構(gòu)建具有中國(guó)特色的道路交通仿真技術(shù)體系，將是我國(guó)智能交通發(fā)展的一個(gè)重要的方向.

第一、如何持續(xù)提升交通感知智能水平，加強(qiáng)交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，創(chuàng)新交通調(diào)查與分析技術(shù).數(shù)據(jù)是交通仿真前提和基礎(chǔ)，目前微波、線圈、GPS、車牌記錄等作為基礎(chǔ)的交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)，視頻交通監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、移動(dòng)終端感知數(shù)據(jù)，以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和服務(wù)數(shù)據(jù)等，共同構(gòu)成了海量交通數(shù)據(jù)，交通相關(guān)的量級(jí)從TB躍升到PB級(jí)別，而交通大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于傳統(tǒng)的交通仿真系統(tǒng)帶來(lái)重大變化.比如說(shuō)利用傳統(tǒng)的方法，一個(gè)城市的OD調(diào)查往往需要幾百人好幾個(gè)月挨家挨戶訪問(wèn)填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷，統(tǒng)計(jì)分析，耗費(fèi)巨大的人力物力，也只能獲得部分抽樣的數(shù)據(jù)，調(diào)查分析的精度未如人意，如今基于手機(jī)基站的數(shù)據(jù)，這項(xiàng)工作可能只需要一臺(tái)服務(wù)器，在幾個(gè)小時(shí)就能準(zhǔn)確計(jì)算完成，這種變化是革命性的，體現(xiàn)交通大數(shù)據(jù)分析的力量所在.因此基于交通大數(shù)據(jù)，創(chuàng)新交通調(diào)查與分析技術(shù)手段，開(kāi)展在線實(shí)時(shí)仿真技術(shù)的研究，是今后重要的工作方向.

第二，如何開(kāi)發(fā)自主創(chuàng)新，適合中國(guó)國(guó)情的交通仿真軟件，形成中國(guó)道路交通仿真技術(shù)體系.我國(guó)在交通仿真核心技術(shù)方面是比較落后的，還沒(méi)有形成商業(yè)化的軟件產(chǎn)品，交通仿真技術(shù)體系還沒(méi)有建立起來(lái).我國(guó)的混合交通特征明顯，有別于歐美等國(guó)家，司機(jī)駕駛行為和公眾的交通行為也和國(guó)外有著很大的不同，基于我國(guó)道路交通流的特征和交通行為的特點(diǎn)，如何借鑒國(guó)際上交通仿真系統(tǒng)軟件技術(shù)，開(kāi)發(fā)自主創(chuàng)新，適合中國(guó)國(guó)情的交通仿真軟件，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，將是今后一項(xiàng)重要的任務(wù).

第三，結(jié)合我國(guó)道路交通管理的實(shí)際需求，開(kāi)展交通仿真技術(shù)的應(yīng)用的研究，推進(jìn)交通仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用.伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，交通出行需求迅速增長(zhǎng)，由于城市的總體規(guī)劃和交通規(guī)劃的不太完善，交通綜合運(yùn)輸體系不太健全，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不夠合理，使得城市道路交通矛盾越來(lái)越突出.交通仿真技術(shù)通過(guò)交通數(shù)據(jù)調(diào)查，交通運(yùn)行狀況分析，交通組織方案評(píng)價(jià)，揭示交通流在時(shí)間和空間上的變化規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交叉口路段，以及區(qū)域路網(wǎng)交通組織優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)和量化評(píng)估，是提升道路交通資源效率的有效科學(xué)手段.積極推進(jìn)交通仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，為交通組織的科學(xué)化、動(dòng)態(tài)化和精細(xì)化提供強(qiáng)有力技術(shù)支持，為交通管理決策提供科學(xué)依據(jù)，將會(huì)有效緩解道路交通擁堵，改善生態(tài)環(huán)境，提升道路交通管理的現(xiàn)代化和智能化水平.

建議政府有關(guān)部門(mén)在“十二五”后期和“十三五”期間，要進(jìn)一步加大對(duì)交通仿真技術(shù)研發(fā)投入和支持，同時(shí)要進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)際科技合作與交流，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的研發(fā)手段.謝謝！

吳建平：大家都知道，現(xiàn)在存在著兩種仿真形式，一種是宏觀仿真，一是微觀仿真.宏觀仿真著重從全局角度來(lái)研究系統(tǒng)特性.宏觀仿真模型將交通流作為可壓縮流體，通過(guò)流量和密度的關(guān)系來(lái)描述交通流的運(yùn)行，不跟蹤單個(gè)交通體的移動(dòng).微觀仿真著重個(gè)體駕駛（交通）行為的模擬.主要駕駛行為模型有：跟車模型，換道模型，信號(hào)燈響應(yīng)模型等等.通?？梢灾庇^的以2D或者3D的模式展示每個(gè)交通體在路網(wǎng)上的移動(dòng).

仿真以真為先，一個(gè)系統(tǒng)仿真不能體現(xiàn)系統(tǒng)行為的話，就是失真了，以駕駛為主的情況.在路上開(kāi)車，大量時(shí)間跟著一輛車走，跟車模型是仿真模型里最核心的模型，擁堵的時(shí)候，80%的時(shí)間跟著人家走，換道和領(lǐng)先的機(jī)會(huì)不是很多.換道模型是重要的模型而不是核心模型，因?yàn)樵谌藗冮_(kāi)車的行為里換道所占的比重沒(méi)有跟車的比重大.從支路并到主路的并道模型也是很重要的模型.另外大家都知道在黃燈的時(shí)候到底走還是不走，這是兩可的狀態(tài)，這個(gè)行為也是對(duì)黃燈的響應(yīng)行為，綠的肯定可以走，紅的肯定得停，黃燈狀態(tài)下可以走可以不走，就一個(gè)行為在里面如何決定.

我在25年以前做博士的時(shí)候開(kāi)發(fā)FLOWSIM模型，在大學(xué)做很多的研究，包括英國(guó)高速公路管理局都在使用.以這個(gè)模型為例，我們采集了300多位不同駕駛員，用了不同的高速公路城市道路區(qū)間道路環(huán)境，不同的交通狀態(tài)，歷時(shí)八年在英國(guó)開(kāi)發(fā)，受了三個(gè)EPSRC項(xiàng)目支持，最終采用了35萬(wàn)條數(shù)據(jù).利用模糊數(shù)學(xué)模型作為依據(jù)，因?yàn)殚_(kāi)車的時(shí)候?qū)ν饨绲挠^測(cè)所得到的信息是一個(gè)模糊的狀態(tài)，讓一個(gè)駕駛員開(kāi)車，如果覺(jué)得這個(gè)車的速度和前面車的速度是一樣的時(shí)候，按一下鍵盤(pán)，取下來(lái)的數(shù)實(shí)際上是一個(gè)分布，說(shuō)明人們對(duì)外界的觀測(cè)不是精確的，做決策的時(shí)候，也是模糊的計(jì)算過(guò)程.

在線交通仿真是最近幾年才出現(xiàn)的方向，最大的特點(diǎn)是在線系統(tǒng)狀態(tài)，還有就是預(yù)測(cè)未來(lái)，對(duì)交通規(guī)劃、交通管理和交通控制方案進(jìn)行評(píng)價(jià)或者是預(yù)測(cè)，優(yōu)點(diǎn)是安全省時(shí)省錢(qián)，不用把真實(shí)的系統(tǒng)拿到現(xiàn)場(chǎng)，試一試，不對(duì)再換.仿真里面有幾個(gè)基本的要素，首先有道路網(wǎng)的背景，車在路網(wǎng)上面跑，要有交通流數(shù)據(jù)，包括OD數(shù)據(jù)，人們出行的情況.

離線仿真所有的模型都是基于PC機(jī)的，道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)，包括交通流的數(shù)據(jù)需要人工采集，研究結(jié)果是一次性的.在線仿真所有數(shù)據(jù)都是放在數(shù)據(jù)庫(kù)，不用到現(xiàn)場(chǎng)人工采集，平臺(tái)一旦建立就成了數(shù)據(jù)庫(kù)體系一部分，是永久性，可以進(jìn)行離線分析評(píng)價(jià)，同時(shí)也可以做在線交通管理和控制.

智慧交通仿真管理服務(wù)核心平臺(tái)含三個(gè)元素，第一個(gè)元素是大數(shù)據(jù)庫(kù)，有真實(shí)的數(shù)據(jù)，和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)接，根據(jù)真實(shí)的數(shù)據(jù)出解決方案.第二個(gè)是智慧評(píng)價(jià)體系.第三個(gè)是智慧方案體系.如果一個(gè)地方發(fā)生交通事故，系統(tǒng)就應(yīng)該會(huì)確認(rèn)事故成因，包括確定情況，再送到仿真系統(tǒng)對(duì)此進(jìn)行確認(rèn)，哪個(gè)是最合適的方案，直接交給管理部門(mén)實(shí)施，同時(shí)回到數(shù)據(jù)庫(kù)里面，這就是智慧的學(xué)習(xí)，真正的智慧系統(tǒng)會(huì)自我成長(zhǎng)自我學(xué)習(xí)，會(huì)越來(lái)越成熟.

智慧交通服務(wù)平臺(tái)主要解決兩大問(wèn)題，一是提高道路網(wǎng)的能力，二是交通均勻分布.因?yàn)樗新房趯?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)里面，可以定期對(duì)這個(gè)路口進(jìn)行評(píng)價(jià)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是在線的，可以監(jiān)控發(fā)現(xiàn)交通流和信號(hào)配時(shí)是不是一種最佳的組合，可以在線仿真，直接控制.區(qū)域交通組織，每條路上交通的狀況可以監(jiān)測(cè)，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)定向的誘導(dǎo)交通流分布在不太擁堵的路上，這是在線控制可以做的事情.

對(duì)一個(gè)城市的交通管理來(lái)說(shuō)，除了常態(tài)，剩下就是緊急狀態(tài).對(duì)緊急狀態(tài)，一旦某個(gè)地方速度和流量突然發(fā)生變化，系統(tǒng)就會(huì)有差距，仿真體系會(huì)預(yù)測(cè)15分鐘以后，如果什么都不做，擁堵圈子會(huì)擴(kuò)大到哪里，路網(wǎng)上有些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)一堵死的話，會(huì)向周圍擴(kuò)散，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)就可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)到這些節(jié)點(diǎn)變化的情況，一旦走向某個(gè)臨界點(diǎn)的時(shí)候，開(kāi)始預(yù)警，上游就開(kāi)始分流，不要把節(jié)點(diǎn)堵死.

交通仿真優(yōu)點(diǎn)是一旦上游有輸出，預(yù)測(cè)這些車流到達(dá)下游的時(shí)間，把每個(gè)節(jié)點(diǎn)上游的數(shù)據(jù)輸入到這個(gè)系統(tǒng)，仿真這些車什么時(shí)候到達(dá)交叉口，節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，保證各個(gè)方向的平衡.目前的工作到了電路板設(shè)計(jì)，進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的階段，希望能夠縮小，作為嵌入式的芯片，直接嵌入到控制器里面，通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)過(guò)來(lái)運(yùn)算仿真就預(yù)測(cè)，能夠替換很多傳感器，可以直接進(jìn)行小范圍的自我優(yōu)化，直接用于交通控制系統(tǒng)，也是我們的發(fā)明專利.實(shí)測(cè)和仿真的結(jié)果誤差在4%-8%，誤差都在10%以內(nèi).

在線交通仿真是智慧決策的核心體系，智慧決策少不了交通仿真，希望能夠通過(guò)官產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，推動(dòng)政府、大學(xué)和行業(yè)的共同努力，形成以產(chǎn)業(yè)鏈為主的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，為智慧城市建設(shè)做貢獻(xiàn).謝謝！

孫正良：交通科研所成立于1985年，在江蘇無(wú)錫，公安部直屬的公益型科研機(jī)構(gòu)，從事道路交通事故預(yù)防的技術(shù)和交通管理的信息技術(shù)、智能交通技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)，承擔(dān)了國(guó)家和行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，交通安全產(chǎn)品的檢測(cè)，公安交通交警培訓(xùn)，以及事故鑒定相關(guān)的任務(wù)，目前是科技部國(guó)家道路交通管理技術(shù)中心，國(guó)家道路產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，公關(guān)部培訓(xùn)中心依托單位.

在無(wú)錫三條道路上建立了信號(hào)機(jī)和信號(hào)燈，常年實(shí)踐在用的，流量檢測(cè)及幾十個(gè)視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在機(jī)場(chǎng)高架上也有很多的監(jiān)測(cè)點(diǎn).在幾十個(gè)城市建立控制系統(tǒng)，基于公安的優(yōu)勢(shì)，實(shí)際上可以跟這幾十個(gè)城市建立實(shí)時(shí)在線的工作.城市交通仿真在使用當(dāng)中的想法，一是交通組織優(yōu)化方案，二是開(kāi)發(fā)信號(hào)控制產(chǎn)品和仿真結(jié)合，三是有軌電車優(yōu)先控制在線仿真實(shí)驗(yàn).

交通組織的仿真，交警主要是利用現(xiàn)有的道路，如何將道路路口、路段區(qū)域交通流的組織協(xié)調(diào)好，提高通行能力，更重要的是均衡交通.在仿真中主要用的是路口的交通渠劃改造，信號(hào)配時(shí).首先要調(diào)查流量，我們有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，路口流量通過(guò)信號(hào)機(jī)直接取過(guò)來(lái)就可以了，流量輸入到軟件中對(duì)其進(jìn)行OD反推.第二件重要的事情是模型的校正，主要是對(duì)模型的特性，通行能力和參數(shù)反復(fù)進(jìn)行校正，確保模型數(shù)據(jù)和實(shí)際情況能夠一致，才能夠真正的仿真，在仿真之前把擬定設(shè)計(jì)好的路口或者是區(qū)域交通組織方案輸入到仿真軟件，再對(duì)它進(jìn)行仿真，仿真的過(guò)程當(dāng)中，要不斷調(diào)整方案，對(duì)每個(gè)方案進(jìn)行評(píng)估，直到找到比較優(yōu)化的方案.

以前地鐵較多，近五年越來(lái)越多的城市尤其是中等城市，從投資建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)角度來(lái)說(shuō)更適合有軌電車，有軌電車是機(jī)動(dòng)車的一種，在城市道路上按照現(xiàn)有的通行規(guī)則信號(hào)控制方式執(zhí)行.我們也做了有軌電車信號(hào)優(yōu)先項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的模式，我們開(kāi)發(fā)的信號(hào)機(jī)也是通過(guò)VISSIM進(jìn)行驗(yàn)證.可以測(cè)算出來(lái)，在什么樣的流量下，有軌電車信號(hào)優(yōu)先的話，給社會(huì)交通影響不大，反過(guò)來(lái)講，有軌電車五分鐘或者十分鐘到達(dá)密度，對(duì)路口交通會(huì)產(chǎn)生什么影響？也是我們正在做的.謝謝！

羅義學(xué)：我匯報(bào)的題目是基于在線交通仿真技術(shù)的南寧市中心城區(qū)交通動(dòng)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)，希望通過(guò)交通控制的手段實(shí)現(xiàn)城市區(qū)域所有路網(wǎng)區(qū)域控制，無(wú)論是哪個(gè)系統(tǒng)，做起來(lái)都相當(dāng)困難.不如通過(guò)交通管理與交通控制的技術(shù)，能把中心區(qū)總量控制住，這個(gè)問(wèn)題就可以解決了.

首先要把交通組織優(yōu)化.我們現(xiàn)在的信號(hào)控制系統(tǒng)是國(guó)外的系統(tǒng)，是基于機(jī)動(dòng)車流的，所以必須采取隔離措施.通過(guò)管控，不要讓中心區(qū)流量過(guò)度飽和，在中心區(qū)之外的流量引導(dǎo)走其他的道路，從而實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)流量均衡.交通組織優(yōu)化，包括路口渠劃，信號(hào)配時(shí)，禁止左轉(zhuǎn)的措施等，利用交通控制系統(tǒng)控制中心地區(qū)總量的策略，就是利用檢測(cè)器和反饋理論，在擁堵路段上游采取路口控制系統(tǒng).中心城外的誘導(dǎo)，通過(guò)仿真評(píng)估實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)動(dòng)態(tài)控制，我們把數(shù)據(jù)取到之后處理和仿真，路口優(yōu)化，放到信號(hào)機(jī)系統(tǒng)里面實(shí)現(xiàn)區(qū)域信號(hào)的控制.

設(shè)定好區(qū)域之后，第一要調(diào)查流量，在這個(gè)基礎(chǔ)上，建立路網(wǎng)模型，在建模之后反推OD.再進(jìn)行微觀仿真.微觀仿真會(huì)涉及到一個(gè)問(wèn)題，對(duì)檢測(cè)器缺失路段數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，估計(jì)的方法主要是主成分分析和多元線性回歸.反饋門(mén)理論是衡量交通路網(wǎng)通行能力更加實(shí)際的方法，通過(guò)對(duì)交通路網(wǎng)凈流量和重點(diǎn)區(qū)域加權(quán)流量的對(duì)比分析，挖掘交通路網(wǎng)宏觀通行能力深層次機(jī)理，并可以很好結(jié)合城市路網(wǎng)實(shí)際情況來(lái)反映城市區(qū)域道路服務(wù)水平.反饋門(mén)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)根據(jù)探測(cè)器返回的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，決定進(jìn)入保護(hù)區(qū)區(qū)域流量，從而決定信號(hào)配時(shí).通過(guò)仿真評(píng)估檢測(cè)器的數(shù)量和位置的設(shè)定，確定最佳探測(cè)器的數(shù)量和位置.

通過(guò)成功運(yùn)行項(xiàng)目建設(shè)成果，對(duì)改善區(qū)域交通出行環(huán)境是非常有效的，實(shí)現(xiàn)了利用交通技術(shù)改善市民生活質(zhì)量體現(xiàn)交通為民的思想，為公眾服務(wù)帶來(lái)直接的社會(huì)效益.謝謝！

郭繼孚：北京交通模型已經(jīng)做了很久了，模型分了好幾級(jí)，最上面是包括北京全市域16 000平方公里范圍的模型，微觀層面可以做到很小的區(qū)域.當(dāng)考慮基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)層面的問(wèn)題，更關(guān)心北京怎么樣發(fā)展？北京大的交通網(wǎng)絡(luò)怎么樣布局？微觀仿真模型的問(wèn)題關(guān)心這個(gè)路口的車怎么樣走？線怎么樣劃？背后的任務(wù)量確實(shí)是蠻大的，有的時(shí)候超出我們的想象.北京市16 000平米的路網(wǎng)做下來(lái)，節(jié)點(diǎn)是幾十萬(wàn)個(gè)，把2 000多萬(wàn)人行駛過(guò)程放到網(wǎng)上，這個(gè)問(wèn)題是幾乎無(wú)法完成的，一定要簡(jiǎn)化，把模型分層.城市交通仿真需要知道人的行為特征，在這個(gè)方面上我們基礎(chǔ)性的工作是很弱的，這是非常大的問(wèn)題.

技術(shù)上也是一個(gè)很大的問(wèn)題，在這樣大規(guī)模交通仿真也有很多的機(jī)遇，我們的機(jī)遇來(lái)自大數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)很有可能變得很現(xiàn)實(shí).在移動(dòng)互聯(lián)的時(shí)代，大數(shù)據(jù)支持我們能夠快速獲得2 000萬(wàn)人行為規(guī)律，這是非常大的機(jī)遇.北京IC卡數(shù)據(jù)一天兩千萬(wàn)次，上車刷一次，下車刷一次，這些數(shù)據(jù)如何利用起來(lái)，有多少人換乘，有多少人聚集，這樣的時(shí)代會(huì)有一天到來(lái).謝謝！

李伯虎：2005年美國(guó)總統(tǒng)信息顧問(wèn)委員會(huì)曾經(jīng)給美國(guó)總統(tǒng)一個(gè)很重要的咨詢報(bào)告，計(jì)算科學(xué)是下一代美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵技術(shù)，計(jì)算科學(xué)包括三個(gè)部分，一是計(jì)算機(jī)科學(xué)，二是建模仿真技術(shù)，再一個(gè)就是計(jì)算設(shè)施.大家都認(rèn)可，把計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、建模仿真技術(shù)、高性能計(jì)算融合，成為理論研究和試驗(yàn)研究以后第三種科研范式.把在線仿真技術(shù)發(fā)展應(yīng)用到交通領(lǐng)域，把高性能仿真系統(tǒng)嵌入到交通系統(tǒng)，所以我覺(jué)得這個(gè)方向是正確的.

智慧交通是智慧城市重要的組成部分.它應(yīng)該是把新興的信息技術(shù)，比如說(shuō)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)和仿真技術(shù)，這是一類.第二類是智能科學(xué)技術(shù).第三類是交通領(lǐng)域，把這三類技術(shù)深度融合，對(duì)交通系統(tǒng)里邊的人、機(jī)、物、環(huán)境、信息智慧的感知分析、協(xié)同、預(yù)測(cè)誘導(dǎo)，通過(guò)這個(gè)手段實(shí)現(xiàn)高效協(xié)調(diào)、綠色交通.一個(gè)完整的交通系統(tǒng)應(yīng)該是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的硬軟件系統(tǒng)和人機(jī)共融的智慧系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)實(shí)際上就是智能系統(tǒng)重要的核心部位.

在線動(dòng)態(tài)仿真要進(jìn)一步研究幾個(gè)問(wèn)題，第一建模問(wèn)題，建模是兩個(gè)，一是系統(tǒng)建模，比如說(shuō)宏觀模型、微觀模型、中觀模型等，大數(shù)據(jù)時(shí)代，基于數(shù)據(jù)如何建設(shè)基本的模型.再就是二次建模，要把系統(tǒng)模型放到計(jì)算機(jī)上，仿真系統(tǒng)求解.第二類問(wèn)題，支持交通仿真的仿真平臺(tái)，要把仿真和優(yōu)化相結(jié)合，還有大數(shù)據(jù)很多分析關(guān)鍵技術(shù)，云計(jì)算技術(shù).仿真將來(lái)一定會(huì)有硬件和軟件的產(chǎn)品，產(chǎn)品增值服務(wù)是非常重要的，增值服務(wù)很有學(xué)問(wèn).第三交通仿真還是要從應(yīng)用需求出發(fā)，系統(tǒng)帶技術(shù)，技術(shù)帶產(chǎn)品，如此良性循環(huán).在技術(shù)上管理上必須有所創(chuàng)新，要以創(chuàng)新為主.謝謝！

鄒德慈：交通仿真理論，是把計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用到城市交通上，有很大的前途.大城市交通問(wèn)題很復(fù)雜，最重要的核心問(wèn)題是人，城市交通就是人出行的反映.人的出行是有規(guī)律的，不是一點(diǎn)掌握不了的，大城市的交通網(wǎng)絡(luò)是一種多交通方式組成的網(wǎng)絡(luò)，絕不是單一的，而且今后方式會(huì)增加，所以用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)解決這些問(wèn)題也是非常重要的.

傅志寰：利用仿真手段，對(duì)解決交通問(wèn)題必然會(huì)有很大的幫助.現(xiàn)在軟件基本上都是國(guó)外的，受制于人，而且軟件對(duì)中國(guó)來(lái)講還有一點(diǎn)水土不服，要下決心開(kāi)發(fā)自己的軟件，當(dāng)然這是有難度的，畢竟是自己的，更加接地氣，更加實(shí)用.研究問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)就是為管理者提供咨詢，比如說(shuō)交通部門(mén)，還有設(shè)計(jì)部門(mén)，從用戶的角度做出東西來(lái).

王慶云：今天主題觀點(diǎn)很鮮明，盡管這個(gè)話題是20年前的話題，直到現(xiàn)在大家還是在思考這個(gè)問(wèn)題.在對(duì)的基礎(chǔ)上推理，把現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題歸納對(duì)了之后，真正的仿真出來(lái)，大家才信.目前動(dòng)態(tài)交通仿真模型基礎(chǔ)理論是否應(yīng)該發(fā)生一些變化？過(guò)去基礎(chǔ)理論更多是對(duì)交通動(dòng)態(tài)出行進(jìn)行模擬，現(xiàn)在完全可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤出來(lái)，在技術(shù)發(fā)生質(zhì)的變化之后，動(dòng)態(tài)交通仿真理論可能會(huì)更好.謝謝！

The Application and Development of Dynamic Traffic Simulation Theory

ZHANG Guo-wu1,2
(1.Integrated Transport Research Center of China,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China; 2.Transportation System Engineering Committee of Systems Engineering Society of China,Beijing 100044,China)

Traffic simulation,based on applied computer digital model,is an analysis method for complex traffic phenomenon,which has been an important application of computer simulation technology in traffic engineering.Researchers,designers and managers utilize the simulation widely to evaluate traffic planning,organization and management,and optimize intersection channelization and signal timing.This method pushed the research on traffic management from qualitative to quantitative,from empirical to scientific.The time of the Internet of Things and big data provides opportunities for traffic simulation to deal with the increasing problems of efficiency,environment,energy and safety caused by traffic,and improves traffic simulation from off-line mode to on-line mode.

urban traffic;intelligent transportation system(ITS);traffic simulation;computer simulation; urban traffic management

1009-6744（2014）02-0001-06

U491

A

2014-03-31

2014-04-09錄用日期：2014-04-10

張國(guó)伍(1929-)，男，河北雄縣人，教授.*通訊作者：gwzhang@center.njtu.edu.cn