各類交通仿真軟件綜合介紹

1、交通仿真軟件EMMEEMM建一個較為全面的出行需求預測系統，面向城市、區(qū)域和國家的交通規(guī)劃。EMM提供特有的靈活開放的建模思路，允許用戶自由利用現有技術或創(chuàng)造新方法以滿足當地需要。目前的最新版本EMME3,通過新一代的工具和功能，如新的網絡編輯工具、新的可視化和分析功能、新的GIS集成功能、超過100多個交通主題型地圖的可擴展性圖書館功能，使得EMME3具有emme出行需求預測軟件的工業(yè)標準上的高可信度。Emme核心模塊有4部分組成，私人交通、公共交通、需求模型、分析自動化。私人交通交通分配，Emme提供3種最佳的交通分配方法，每一種方法，都具有高效率和高可靠性。?標準交通分配(Standar

2、dTrafficAssignment)采用線性相似的用戶最佳FrankandWolfe均衡交通分配方法。.?并行標準交通分配(ParallelStandardTrafficAssignment)標準交通分配的并行計算版，可以加速多處理器系統。?基于路徑的交通分配(Path-basedTrafficAssignment)一種新用戶最優(yōu)均衡交通分配，具有較好的性能，收斂效果好，在反饋中使用加快迭代速度的熱啟動方法。路徑分析.每一個Emme交通分析工具都會提供Emme路徑分析功能，允許路徑選擇和轉向選擇分析、瀏覽、局部分析等。Emme路徑分析，對汽車冷啟動的排放污染、汽車尋找停車位、當地VS區(qū)域交通

3、、匝道網絡、收費網絡以及其他應用進行建模。通過標準和并行標準交通分配方法，Emme豐富的路徑分析關鍵詞和運算符集，可以計算真實距離矩陣(最短路徑或平均OD矩陣)，成本或通行費矩陣，子區(qū)域OD矩陣。而Emme基于路徑的交通分配方法可以保存路徑，加以分析，無需再運行分配程序。公共交通交通分配從規(guī)劃到運營，Emme提供一系列交通分配方法滿足用戶的各種需求。評價相關的交通政策,如發(fā)車頻率、時刻表、車容量、擁堵、費用表等。?標準交通分配StandardTransitAssignment.復雜的多交通工具和多路徑的交通分配，使得預期出行成本最小化。?時刻表分配TimetableAssignment使用詳細

4、的出發(fā)和到達信息推導最優(yōu)路徑。?非集計交通分配DisaggregateTransitAssignment可以詳細分析個體交通出行的起點和終點準確位置信息或節(jié)點數，而不只是區(qū)域數。戰(zhàn)略分析正如Emme路徑分析工具可以補足Emme交通分配工具一樣，Emme戰(zhàn)略分析功能可以補足交通分配工具解決大規(guī)模交通系統規(guī)劃中與交通策略分析有關的問題。交通分配過程中，完全有可能使用全面的策略分析關鍵詞和運算集。如果使用得當，可以應用到很多地方，比如計算距離矩陣、路徑路線選擇分析、站到站矩陣、線到線轉換、或根據期望的費用結構計算費用矩陣。需求模型Emme矩陣計算器和矩陣均衡程序提供了涵蓋幾乎所有帶狀區(qū)域出行需求預測

5、模型的綜合性框架，從經典的4階段模型到多種運輸方式交通分配的直接需求函數，到基于出行鏈的集計需求模型 矩陣計算器(MatrixCalculators)Emme矩陣計算器提供通用和有建設性的方法用于需求模型數據，如社會經濟學人口統計資料或區(qū)域數據，以及任何一些跟交通模型有關的輸入、輸出或中間矩陣數據。不同于其他一些既定的需求模型程序，Emme提供全面而靈活的工具集用于矩陣運算。 矩陣均衡程序(MatrixBalancingProcedures).二維和三維Emme矩陣均衡程序提供buildingblocks實現各種空間的相互作用或出行分布模型；因為Emme提供的這些內部工具還有完整的程序，所以用

6、戶可以自由的進行定義或在主題上新建當地的版本。分析自動化 網絡計算器(NetworkCalculators)Emme網絡計算器無需用戶編寫腳本或外部編程，而執(zhí)行具體的分析，包括基礎性的網絡數據統計、運行分析和評價中的各種結果后期處理、甚至是執(zhí)行中更為復雜的多級模型特征中必須的迭代網絡優(yōu)化。TRANSCADTransCAD是世界第一個也是唯一的一個將地理信息系統(GIS)設計運用在交通領域，儲存、顯示、管理、分析交通數據的軟件。TransCAD結合地理信息系統GIS和交通建模能力于一體，提供了一個獨立的集成平臺，超過了以往任何一個程序包。TransCAD可以在任何規(guī)模和任何細節(jié)層次上用于所有的交

7、通模型：一個具有特殊交通擴展功能的強大GIS引擎專為交通運輸應用而設計的匹配、可視化和分析工具。面向路徑選擇、出行需求預測、公共交通、運輸、位置選擇和土地管理的應用模塊TransCAD的主要模塊如下：(1)網絡分析網絡分析模型用于解決多種類型的運輸網絡問題：最短路徑選擇可以在任何數量的起點和終點之間(含有任何數量的中間點)，生成最短、最快或成本最低的路線。網絡分割可以基于易用性的特點新建服務小區(qū)，可以分析行駛時間，或評估可能的設施位置。在網絡劃分時，用戶還可以計算一組特定地點的網絡距離或行程時間。旅行推銷員模型構建一個高效的出行計劃，可以構建網絡上的任何節(jié)點之間的最有效的訪問路線。(2)交通規(guī)

8、劃和出行需求模型交通規(guī)劃和出行需求模型，用來預測出行方式的變化，以及隨著區(qū)域發(fā)展、人口和交通供給的變化下交通運輸系統的利用系數。TransCAD是唯一基于并充分整合GIS的規(guī)劃性工具，包括交通生成、交通分布、交通方式劃分和交通分配。TransCAD包括所有傳統的UTPS模型，具有簡化要求的快速響應模型，和先進的非集計需求模型。出行產生/發(fā)生模型(TripGeneration/Productionmodels)估算出研究范圍內的每個分區(qū)產生的基于出行目的的出行量。出行吸引模型(TripAttractionmodels)預測每一個小區(qū)或特定的土地使用點所產生的出行吸引量。出行均衡方法(TripBa

9、lancingmethods)可以使得吸引量與產生量保持均衡。出行分布模型(TripDistributionmodels)可以預測起終點間出行或流量的空間分布。方式劃分模型(ModeSplitmodels)分析并預測個體或群體在針對不同出行類型的交通方式選擇情況。P-A到O-D轉換和日時間工具(P-AtoO-DandTimeofDaytools)可以將產生量和吸引量矩陣轉換成起訖點的交通需求值，將24小時出行矩陣表分解成每小時出行矩陣表，將個人出行轉換成車輛出行，并應用高峰小時因子。交通分配模型(TrafficAssignmentmodels:)估計出網絡上的交通流量并允許用戶建立交通流方式并

10、分析擁堵點。TransCAD提供一套完整的交通分配程序用于城市交通仿真，這些程序還有多種演化形式，可以用于公交模型，還可以用于城際間客運和貨運模型。高級高速公路程序(AdvancedHighwayAssignmentprocedures)可以作廣義成本的交通分配、HOV分配、多方式車流分配、多類用戶交通分配、與交通分布組合的分配、以及基于流量的轉向延誤和信號配時優(yōu)化的交通分配。(3)公交分析(TRANSITANALYSIS)TransCAD有特殊的工具和程序來創(chuàng)建和處理公交網絡。公交票價可以定義為單一票和區(qū)域票。通過使用公交網絡和費用結構，用戶可解決最短路徑問題和計算公交路徑屬性(即特征矩陣s

11、kims)。也可以使用單獨或與公交網絡完全合一的非機動車出行模式網絡。公交網絡還可以用來做公共交通分配。可以估算公交網絡中路段上乘客的數量，將其作為公交服務水平的一個函數。這些模塊計算網絡鏈等級并集計乘客量統計數。TransCAD包括大量復雜的公交網絡分配程序。TransCAD是唯一具有特定公共交通可擴展性的地理信息系統GIS。TransCAD可為復雜公交系統做數據管理，并已應用于乘客信息系統、調度和營銷中。(4)車輛尋址和物流(VEHICLEROUTINGANDLOGISTICS)TransCAD提供了豐富的工具包用來解決各種裝卸和接送路徑選擇問題。這些工具用來制備輸入數據、求解路徑問題、并

12、以表格和圖形的形式提供計算出的最優(yōu)路徑和車輛調度時刻表。TransCAD程序還可以解決由傳統車輛路徑尋找問題而演變出的諸多更為復雜的問題，例如時間和停留點的限制條件、多個中心站的車輛調度、多種類型車輛的使用。TransCAD中的車輛尋找路徑程序還能解決混合取貨送貨問題。解決方案找到后以圖片形式顯示，用戶可以通過添加或移動停留點的交互方式編輯路徑。如果添加或移動停留點，用戶可以馬上再次優(yōu)化路徑，從而減小時間窗的偏移量。(5)屬地管理和選址模型(TERRITORYMANAGEMENTANDSITELOCATIONMODELING)TransCAD程序對于區(qū)域分割、集群形成和設施選址在交通和營銷業(yè)方

13、面得到廣泛應用。集群形成程序將顧客、設施或區(qū)域分別匯聚成一個緊密并易于服務的的群組。區(qū)域劃分模型將地區(qū)按照人口普查區(qū)域、郵政編碼區(qū)域、縣或其他區(qū)域組成若干緊湊均衡的區(qū)域。位置模型針對假設的設施位置做成本與收益評估。VISSIM和VISUMVISSIMVISSIM是一款多模式下交通流建模的主流微觀仿真軟件。憑借其獨特高精準水平，VISSIM可以準確仿真城市和高速公路交通，包括行人、騎自行車者、機動車輛。VISSIM可為用戶提供一個綜合考慮質量、安全和成本因素的解決方案。由于VISSIM結合交通工程專業(yè)知識以及最先進的顯示選項甚至是3D動畫于一體，使得其應用不僅僅是在交通領域。越來越多的決策者和地

14、方當局都選擇VISSIM作為有力的依據來證實預計的政策可能出現的成效，更不用說是否要新建一條道路或規(guī)劃一條軌交。因此VISSIM在為居民參與決策過程提供了獨特的機會。在VISSIM中，動態(tài)路徑選擇的標準和策略使得用戶可以真實的模擬車輛尋找目的地的行為。為更高效舒適的建模，可以將所有的目的地歸入一組，使用用戶定義的路徑和動態(tài)交通分配。VISSIM可以最優(yōu)化固定時間控制的單個交叉口的綠燈時間。經過一系列的仿真運行后，用戶定義的周期的持續(xù)時間會根據當前的交通需求做相應調整。目標是最大限度的提高計算能力并且減少損失時間。作為另一個獨特的特點，行人仿真和車輛仿真已經合并在一個軟件程序里，是由德累斯頓科技

15、大學（現蘇黎世聯邦理工大學）的DirkHelbing教授于1995年在社會力模型的基礎上完成。該模塊可以專業(yè)、真實的仿真行人行為模式。VISUMVISUM是用于交通規(guī)劃、交通需求仿真和網絡數據管理的全面、靈活的軟件系統。它可應用于所有大陸地區(qū)、州、市的交通規(guī)劃。VISUM整合了所有相關的運輸方式在統一的網絡模型中，如小汽車、乘客、卡車、公交、火車、徒步、自行車。VISUM提供各種交通分配程序，也提供基于出行端和基于出行目的四階段模型。VISUM先進的規(guī)劃和信息系統，具有獨特集成和可擴展的特點。其可擴展性體現在3方面： 縱向可擴展性(Verticalscalabmty):從單一交叉口分析和局部交

16、通規(guī)劃，到國家交通和運輸建模的所有任務，VISUM都可以執(zhí)行。不管是優(yōu)化信號配時、可達性分析或評估新建鐵路，VISUM的設計都能滿足用戶的需求。 橫向整合(Horizontalintegration):VISUM為多模式和多式聯運分析而設計。它可以顯示相關交通方式的所有范圍，取決于用戶希望顯示的內容。用戶可以在關注不同車型的私人交通的同時，還可以關注包括公共交通、P&R交通、自行車交通和步行在內的綜合交通網絡。 靈活的系統架構(Flexiblesystemarchitecture):VISUM涵蓋了廣泛的應用領域，從桌面應用程序到多用戶操作，用戶可以同時訪問同樣的數據。開放的系統架構使

17、得系統易于擴展。用戶還可以通過PTV的附加模塊或自定義腳本，增加更多的功能，如Python或VBA。VISUM是一個綜合了所有方面戰(zhàn)略規(guī)劃的信息和規(guī)劃系統。用戶可以直接將實時數據整合進戰(zhàn)略規(guī)劃過程中。因此，可以使用實時數據評估戰(zhàn)略規(guī)劃對運營規(guī)劃的影響。另外，規(guī)劃人員可以將條件變化產生的價值加入規(guī)劃過程中。在PTV軟件中，數據建模包括了標準的交通四階段模型。VISUM整合了交通生成、交通分布和出行方式選擇，顯示了其模型是基于出行目的和出行端。VISUM中交通生成的思路是基于出行鏈和O-D矩陣。CUBE由于集成了GIS軟件ArcGIS的標準，Cube擁有一套完整的交通預測、交通仿真和交通地理信息軟

18、件。它涉及范圍之廣，以至可以解決所有規(guī)劃和交通工程問題。通過使用Cube,研究員便能夠評估公共交通方案、道路定價策略、土地使用發(fā)展、貨運碼頭位置、最新的信號方案、以及改進的幾何設計。強大的模型、GIS技術、統計和比較功能、報告和圖表、高質量的圖形輸出和驚人的動畫技術，使得Cube在制定決策時的速度非常之快。到目前為止，有來自70個國家超過2000個的城市在使用Cube,Cube至今已有25年的研究、發(fā)展和應用歷史。功能Cube是世界上使用最廣泛并且最全套的交通規(guī)劃軟件。其綜合性交通系統建模功能的易用性,是Cube的一個亮點Cube的主要功能可以分為8個部分基礎模塊CubeBase提供直觀的編輯

19、、分析、出圖，以及設計、構建和修改模型，仿真的工具。它包括4個主要工作區(qū)： 交通GIS(TransportationGIS)-用于數據編輯分析和出圖 模型開發(fā)(ModelDevelopment)-用于設計、文件記錄和修改模型 場景開發(fā)(ScenarioDevelopment)-用于創(chuàng)建、運行和管理場景 分析(Analysis)-用于評估和比較場景客流預測(CubeVoyager)提供綜合性的用于模擬人們出行的程序庫。通過它用戶可以： 使用先進的交通分配方法和公共交通模型 使用模塊化的基于腳本的結構 使用任何方法進行建模，包括標準四階段模型、離散選擇模型和基于活動的模型。中觀模擬(CubeAve

20、nue)動態(tài)交通分配模式，使用于大范圍的地區(qū)，區(qū)域聯絡線路評估，更強大的幾何分析，更適用于交通控制和研究智能交通ITS策略研究。通過明確的建模時間，加強CubeVoyager的交通分配模型，主要功能包括： 在實施前測試不同操作下的反應 對比緩解高峰時段擁擠的措施 檢查緊急疏散計劃的有效性微觀交通仿真(CubeDynasim)是一款多模式微觀仿真系統。當道路設計、控制、土地使用和出行需求發(fā)生變化，利用CubeDynasim可以快速直觀地反映這些變化對交通網絡的運作所帶來的影響。CubeDynasim還可以在仿真小汽車、卡車、公交、電車、自行車和行人交通流的時候捕捉錯綜復雜的交通行為。土地應用(CubeLand)一套先進的土地使用模擬軟件；可模擬土地使用交通發(fā)展之間的互動及影響。包含土地使用預測的程序庫，用戶可以： 在不同經濟監(jiān)控和輔助條件下模擬房地產市場 結合CubeVoyager,CubeLand可以為用戶開發(fā)綜合土地利用和交通模型。CubeCargo允許貨流預測(CubeCargo)一套專為貨運預測而開發(fā)的軟件；可用于海、空、鐵、公路貨運以及市區(qū)運貨卡車等的流量預測。包含預測區(qū)域性和長途貨流，以及卡車交通需求。用戶測試各種政策和基礎設施的改進，例如定價策略和貨物專用設施。估算OD矩陣(CubeAnalyst)是