Имитационное моделирование дорожного движения

logo

Моделирование дорожного движения является важным инструментом для разработки и воспроизведения операций динамических систем дорожного движения. В то время как микроскопические имитационные модели обеспечивают детальное представление о процессе движения, макроскопические и мезоскопические модели захватывают динамику движения крупных сетей, менее подробно, но без проблем применения и калибровки микроскопических моделей.

Моделирование движения стало очень популярным для моделирования операций динамических систем дорожного движения. Имитационные модели бывают:

  • макроскопические
  • мезоскопические
  • микроскопические

Макроскопические модели (макро) -, как правило, модели трафика в непрерывном потоке. Мезоскопические модели(мезо)- модели отдельных транспортных средств. Микроскопические модели (микро) – модели, которые захватывают поведение транспортных средств и водителей в деталях, в том числе взаимодействие среди автомобилей, смене полосы движения, реагирования на инциденты и поведения при слиянии пунктов. Микроскопические модели подходят для оценки ИТС на оперативный уровень, так как представление многих динамических систем управления дорожным движением требует такого мелкозернистого моделирования процесса движения.

Тем не менее, применение микро моделирования происходит не без проблем. Подготовка исходных данных может занять очень много времени. Кроме того, микро-модели очень чувствительны к ошибкам или изменениям в данных по требованию ввода. И из-за сложной структуры участвующих моделей калибровка не является тривиальной.

С другой стороны, макро и мезо модели обычно имеют меньшие параметры для калибровки и менее чувствительны к ошибкам в сети кодирования или вариаций спроса. Однако, из-за их более совокупного характера такие модели ограничены в своих возможностях, и не могут захватить более детальное поведение, для изучения транспортной сети с функциями управления динамическим движением..

Моделирование является по существу построением рабочей аналогии. Оно представляет собой построение рабочей модели, отражающей подобие свойств или соотношений с рассматриваемой реальной задачей.

Моделирование позволяет изучать сложные задачи движения транспорта не в реальных условиях, а в лаборатории. В более общем смысле моделирование можно определить как динамическое отображение некоторой части реального мира путем построения модели на компьютере и продвижении ее во времени.

Транспортная модель – наглядное отображение комплексных транспортных процессов, с возможностью их прогнозирования в зависимости от различных условий.

Этапы исследования системы с помощью модели:

  • формулирование целей и задач;
  • создание транспортной модели;
  • анализ полученной модели;
  • проверка полученных итогов и результатов;
  • внедрение результатов моделирования.

Транспортная модель – это:

  • моделирование существующих и прогнозируемых пассажиропотоков и интенсивностей;
  • инструмент для оптимизации работы пассажирского транспорта, включая расчет рентабельности маршрутов;
  • анализ транспортных пассажиропотоков;
  • подготовка транспортных прогнозов.

На сегодняшний день транспортные модели широко применяются для помощи органам государственной власти и местного самоуправления для обоснования принятых решений в области транспортного и градостроительного планирования. Задачи, решаемые на транспортных моделях множество, например:

  • прогноз транспортных и пассажирских потоков по улично-дорожной сети города, региона, области или страны в целом;
  • детальный анализ изменения транспортных/пассажирских потоков при реализации решений по изменению транспортной или градостроительной инфраструктуры;
  • формирование предложений по оптимальным режимам светофорного регулирования на объектах улично-дорожной сети;
  • формирование предложений по очередности строительства объектов транспортной и градостроительной инфраструктуры;
  • оптимизация работы общественного транспорта;
  • экономическое обоснование принятых решений и многое другое.

Так же, в последнее время очень актуальным становится вопрос использования транспортных моделей, как основного ядра для интеллектуальных транспортных систем.