基于TransModeler的城市快速路仿真平台设计与实现

【摘要】交通仿真技术是智能交通技术的重要组成部分。通过交通仿真,可以对智能交通控制算法的效果进行验证。传统的交通仿真无法满足当前城市快速路对仿真方面的需求,使得快速路的算法仿真实现极为困难。本文首先分析了城市快速路的仿真需求,在此基础上设计了快速路仿真平台的总体框架,并对框架内的各个功能进行逐一实现,最后对仿真平台效果进行验证。全文的主要研究内容和成果总结如下：1)通过设计TransModeler的二次开发框架,打通TransModeler软件内部与外部算法之间的通道,将外部算法通过GISDK导入TransModeler中,解决了传统仿真平台无法导入外部算法的问题。2)针对快速路控制算法在仿真中的实时性与闭环在线方面的要求,本文设计了实时交通流数据库与仿真流程控制器。通过TransModeler的TsmAPI接口实时获取检测器采集交通流数据,并将采集的瞬时值转化为平均值,存入数据库中,供外部算法验证时使用,解决了仿真平台的实时性要求。同时,通过运用系统底层的回调函数,控制整个仿真流程,根据控制方案的要求对控制算法循环调用,实现了对算法的闭环在线控制。3)部分控制算法不仅需要实时数据,同时需要未来的预测数据,本文利用卡尔曼滤波算法,对快速路的交通流进行短时交通流预测,通过仿真验证,预测效果精度可以满足要求,是一种有效的快速路短时交通流预测算法,能够直接为控制算法提供预测数据支持。4)在上述工作的基础上,选取北京四通桥区域作为控制背景,搭建快速路仿真平台,测试仿真平台对基于实时区域交通状态的入口匝道与辅路口的协调控制策略的支持情况,结果表明仿真平台能够较好支持协调控制策略的仿真验证要求。
【作者】蒋昊宸；
【导师】王慧；
【作者基本信息】浙江大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】TransModeler；城市快速路；二次开发；数据库；仿真平台；

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