計算機仿真在交通分流中的應(yīng)用

王霄維

(長春師范大學(xué)，長春 130032)

1 交通分流調(diào)查的特點

及時性。交通擁堵不是偶然現(xiàn)象，人車劇增產(chǎn)生的交通擁擠是現(xiàn)代化都市發(fā)展的必然產(chǎn)物。為了解決道路擁擠現(xiàn)象，要求交通指揮部門盡快作出正確的交通指揮，快速分散，進(jìn)行交通調(diào)流，以舒緩交通擁擠。不進(jìn)行交通調(diào)流即使建設(shè)再多的道路也不是長久之計，交通調(diào)流的作用就是把車調(diào)度到人車稀少的路段，有機地疏通擁擠的道路，達(dá)到分流交通、疏通擁擠的目的，這就需要一個指揮中心進(jìn)行分流調(diào)度活動。

定量化。為了保證計算機仿生學(xué)在交通分流中作用的研究的準(zhǔn)確性，要對分流作出定量化的分析，根據(jù)具體的科學(xué)數(shù)據(jù)做出正確判斷和研究。要定量化地進(jìn)行交通分流設(shè)計，并對汽車的出行規(guī)律、油耗情況、駕駛習(xí)慣、出行路徑、尾氣排放等都進(jìn)行定量研究，這樣才能具體分析出調(diào)流的方向。通過這些對車輛基礎(chǔ)情況的定量研究分析出道路調(diào)流的具體方案，然后選擇最佳方案進(jìn)行道路調(diào)流工作。道路調(diào)流調(diào)研是一個比較嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的研究，應(yīng)當(dāng)持續(xù)地進(jìn)行實地研究，并拿出具體數(shù)據(jù)科學(xué)地進(jìn)行道路調(diào)流，根據(jù)需要隨時進(jìn)行的調(diào)流是無濟于事的。

系統(tǒng)性。交通分流相關(guān)問題不是單從一個方面入手就可以解決的。為了進(jìn)行科學(xué)的交通分流調(diào)研工作，交通管理部門必須進(jìn)行整體的思考，站在全局角度思考問題，從整個路網(wǎng)的建設(shè)出發(fā)，把握大局觀念，深入淺出地進(jìn)行調(diào)查工作。要看到交通運輸?shù)谋举|(zhì)車輛的分流工作，考慮到對整個交通路網(wǎng)的影響，適當(dāng)采取技術(shù)手段，并考慮到經(jīng)濟利益和對整個社會造成的影響。通過車輛調(diào)流有機地降低交通事故發(fā)生率，把交通擁堵現(xiàn)象消滅在萌芽狀態(tài)，而不是從單方面入手，否則將會給未來的交通安全問題帶來很大的隱患。

2 利用仿真系統(tǒng)進(jìn)行交通分流

用傳統(tǒng)的方式解決交通分流問題會產(chǎn)生低效率低成果等一系列問題。因此，在信息化的今天，利用計算機仿真方法進(jìn)行交通分流有很多有利因素：a.利用仿真系統(tǒng)可以獨立地對交通狀況進(jìn)行分析研究，不用去道路現(xiàn)場，節(jié)省人力物力。b.通過計算機仿真可以提供幾個不同的分流方案，方便交通運管部門進(jìn)行比較研究，選擇最佳方案進(jìn)行交通分流處理。c.運用計算機系統(tǒng)可以模擬各種交通擁狀況，為交通分流提供擁堵路段的參考，方便交通運管部門及時掌握路況信息，對交通分流做出正確判斷。d.仿真系統(tǒng)可以模擬多種交通調(diào)流后的交通狀況，為交通調(diào)流提供有力的佐證，解決調(diào)流不徹底的問題。e.建立起交通仿真系統(tǒng)后，交通管理部門可以對交通狀況了如指掌，便于具體問題的快速解決。f.交通仿真系統(tǒng)可以對交通狀況進(jìn)行具體的量化分析，提供有說服力的量化數(shù)據(jù)，對解決交通問題很有幫助。g.交通仿真系統(tǒng)通過3D渲染技術(shù)可比較逼真地反映事故現(xiàn)場情況，也可通過模擬支模技術(shù)還原道路狀況，使得問題解決更加高效。

3 調(diào)研中的具體研究實例

研究背景。通過一個實例來說明仿真系統(tǒng)的應(yīng)用情況：有一條高速公路為適應(yīng)交通發(fā)展需要，從一個雙向四車道擴建成雙向八車道，施工期間不進(jìn)行道路封閉。為了不影響道路的擴建工程，需要對高速公路進(jìn)行分流，進(jìn)行一邊通車一邊進(jìn)行道路的擴建工程，在路基兩側(cè)對道路做加寬處理，可以在不影響正常交通的情況下進(jìn)行道路擴建工作。分流方案必須進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計，所以采取了仿真軟件來進(jìn)行車輛分流。進(jìn)行分流設(shè)計的TSIS仿真軟件誕生于上世紀(jì)70年代的美國，有幾十年的發(fā)展歷史，運行比較穩(wěn)定，功能強大，比較適用于交通分流的實際操作。

仿真模型。在模擬仿真的路線圖中，AE是一段高速公路，A-B是發(fā)生擁堵的路段，為了解決道路擁堵要進(jìn)行分流。路線為A-D-C-B，如果反方向擁堵的話分流路線也從相反的方向進(jìn)行。在進(jìn)行分流方案仿真分析時，根據(jù)以前調(diào)查的交通數(shù)據(jù)，對交通路口進(jìn)行建模分析，然后利用3D制模技術(shù)進(jìn)行整個路段的模擬還原，制作3D效果圖，所以可以很直觀地看到道路的建設(shè)情況。

仿真結(jié)果分析。通過分流前后的行程時間對比可以看到，經(jīng)過仿生計算機分析以后，做出了正確的分流路線安排，分流有效地解決了高速公車流密集的問題，盡管分流后車輛行程增加了，但是降低了交通擁堵現(xiàn)象。油耗分析也是仿生軟件很重要的功能，仿生軟件根據(jù)車輛車型的變化，計算出車輛的運行情況，結(jié)合道路狀況建立燃油消耗模型，可以為分流方案中的燃油消耗情況提供有力的數(shù)據(jù)支持。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，仿真演示技術(shù)也得到了提升并被大規(guī)模地應(yīng)用于交通領(lǐng)域。這種仿真技術(shù)可以使觀察人員清晰明了地看到當(dāng)前的交通狀況，這樣便可以在第一時間找出交通問題所在，并及時進(jìn)行解決。具體來講，就是在仿真系統(tǒng)建成之后運用3D建模技術(shù)，通過渲染得到立體的道路仿真圖像，然后制作成卡通形象進(jìn)行動漫演示，可以具體直接地看到車輛分流的現(xiàn)狀，這在一定程度上減少了傳統(tǒng)技術(shù)給交通問題解決帶來的阻礙，并且可以通過立體的圖形直觀地看到分流的效果和方案的不足之處，為以后的工作積累了經(jīng)驗，為今后交通分流問題解決奠定基礎(chǔ)。

4 計算機仿真技術(shù)在交通分流中的作用

4.1 計算機仿真技術(shù)在交通分流理論研究中的作用

交通不順暢始終是困擾許多人出行的重要問題之一，在交通問題的協(xié)調(diào)和處理過程中應(yīng)當(dāng)盡可能地遵循整體性和統(tǒng)一性，城市道路交通應(yīng)當(dāng)是一個有機整體，每一條道路都有著自身的作用，每一條道路都相互補充、相互協(xié)調(diào)。近年來隨著我國城市交通系統(tǒng)逐步完善和發(fā)展，我國投入了更多的人力物力進(jìn)行交通問題的研究。交通問題與環(huán)境地理原因相互交織，但是由于目前我國沒有更加精準(zhǔn)的道路仿真模型，問題始終沒有得到充分的解決，這在一定程度上反映出交通問題并不是簡單地通過一些實驗就可以得到解決的，而是需要真切的社會實踐加以佐證。計算機仿真技術(shù)就可以通過對實踐的還原來達(dá)到演示的效果，彌補了解決交通問題的空白。

4.2 計算機仿真技術(shù)在交通分流治理中的作用

對于交通問題的明確診斷是一個較為繁雜的過程，要根據(jù)具體問題進(jìn)行具體分析，從多角度全方面來思考問題，從而對問題進(jìn)行更好的診斷。現(xiàn)階段我國的計算機技術(shù)已經(jīng)逐步得到了發(fā)展，人們已經(jīng)可以將交通狀況及其發(fā)生的原因第一時間反映在電腦屏幕中。在對交通問題進(jìn)行解決時，只要輸入路段名稱，就可以對當(dāng)前路段進(jìn)行實時監(jiān)控。計算機仿真技術(shù)可以對整個交通狀況進(jìn)行仿真模擬，能夠更好地幫助相關(guān)工作者對道路問題進(jìn)行解決。這樣一來，人們在解決問題時思路會更加清晰，減少只依據(jù)主觀經(jīng)驗進(jìn)行判斷產(chǎn)生的一系列問題。

4.3 計算機仿真技術(shù)在交通分流教學(xué)方面的作用

交通業(yè)的發(fā)展使得相關(guān)的教學(xué)也出現(xiàn)了“潮流化”現(xiàn)象，以往的教學(xué)模式都是通過書本上的知識來進(jìn)行傳授，倘若帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實地考察和研究，會浪費大量時間，從而降低教學(xué)和學(xué)習(xí)效率。但如今通過計算機仿真技術(shù)就能利用仿真模擬的方式得到更為真切的體驗，可以幫助學(xué)生更為直觀地處理所遇到交通分流的問題，對解決交通問題擁有更為完善具體的判斷。總的來說，引入這項技術(shù)已經(jīng)成為交通管控教學(xué)必不可少的一部分。

5 結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，計算機仿真技術(shù)進(jìn)行了不斷的完善，現(xiàn)在的仿真技術(shù)越來越智能化，利用這項技術(shù)可以使我國目前的交通分流問題逐步得到緩解，從而達(dá)到交通順暢的效果。本次調(diào)研活動在交通分流中運用計算機仿真技術(shù)取得了成功，在以后的工作中可以運用仿真技術(shù)進(jìn)行更多的道路交通研究，以期進(jìn)一步推動我國交通事業(yè)發(fā)展。