摘要：随着数字孪生、大数据、元宇宙等概念兴起，道路交通仿真技术引发众多关注。当前我国综合交通运输系统建设突飞猛进，交通运输系统内部供需失衡情况日益严峻，引入道路交通仿真技术迫在眉睫。本文对现阶段国内外道路交通仿真技术的发展趋势、应用范围进行简单介绍，解析道路交通仿真系统工作的主要程序步骤，最后结合某市一交通路段利用道路交通仿真技术分析存在的交通问题，并提出相应解决举措。

关键词：交通运输；道路交通仿真技术；实践应用

在交通运输领域道路交通仿真技术是一种创新型交通技术，能够给人们日常出行提供多种选择，保证广大人民群众的出行安全。因此道路交通仿真技术在整个交通运输领域起着至关重要的作用，对科学分析交通运输工程复杂问题有着重要意义。本文通过解析道路交通仿真系统工作程序，具体包括采集数据、预测分析、决策支持等方面，最后根据我国道路交通运输现状，结合实例分析道路交通仿真技术在交通运输工程中的实际应用，不断提高交通运输管理科学化水平。

1 道路交通仿真技术介绍

1.1概述

道路交通仿真技术通过借助计算机模型，对交通运输系统中的路况、车辆、驾驶员、行人及周围环境进行全方位多因素模拟，形象生动反映复杂的交通运输状况，及时跟踪和精准研究交通运输系统内的各因素随时间和空间的相应变化，能够多角度、深层次地阐释交通运输系统出现的问题，并为未来决策提供科学依据[1]。

1.2发展趋势

道路交通仿真技术最早在上个世纪50年代被提出，经过多年的研究与实践，人们在交通运输领域内的道路交通仿真技术方面已取得了许多实质性研究成果。著名的宏观交通仿真模型TRANSYT，可以用于确定交通信号配时参数的最优值。英国的SCOOT 系统就是在TRANSYT模型基础上开发的先进区域交通控制系统，目前已在世界许多城市使用。随着交通运输系统研究领域不断扩大，对道路交通仿真技术提出了更新、更高的要求，交通管理系统（ATMS）和出行者交通系统（ATIS）等微观交通仿真模型应运而生，它们可以通过计算车辆运行速度、行人出行时间等实现交通运输系统综合效益最大化，上面几类微观交通仿真模型可以完成对交通安全事故高效管理、车辆运行路径精准指引、道路交通拥堵有效管控等。伴随着计算机技术的快速发展，交通运输系统智慧化发展已经由初步开发阶段向实际应用转化，道路交通仿真技术也逐渐由线下发展至线上，实时交通仿真通过科学技术的逐步发展正一步步由不可能变为可能[2]。

2 道路交通仿真系统工作程序

2.1 采集数据

道路交通仿真系统根据设定程序能够采集某一交通运输路段中的各类交通数据，并在自身存储技术的支持下，将采集到的交通数据进一步分类格式化，以方便后期使用。利用道路交通仿真系统将庞大的交通数据流进行可视化分析和评估，从而大力提高道路交通运输管理工作效率[3]。

2.2 预测分析

利用道路交通仿真系统我们可以充分了解并能够准确地预测短期内可能发生的交通事件，在此基础上，我们重点分析交通拥堵数据和交通安全事故数据，对采集到的数据进行相应统计分析判定等工作，制作交通数据分布图，分析造成道路交通运输问题的原因，并由此制定行之有效的解决办法[4]。另外，还可以建立三维道路交通运输环境，将道路运行路况、运行车辆等分别建立三维模型，通过建模分析一定程度上提高道路交通运输管理预测精度[5。

2.3决策支持

利用道路交通仿真技术进行决策支持时，需要注意以下3个方面，一是在交通渠化方面的决策支持，需要对所研究路段的道路交通运输数据进行渠化分析，以此制定相应的解决方案。二是在路口配时的决策支持中，要采用配时算法对采集到的交通流大数据进行分析，从而不断优化各路口的配时问题。三是在交通规划的决策支持中，需要对所要进行的决策支持路段进行全面了解，通过交通配置法，采集该路段的交通运输数据并制作数据分布图，分析结果合理应用到交通运输规划理论决策中，从而制定有效的规划方案[6]。

3 道路交通仿真技术实践应用

本文选取某市一交通路段为研究对象，利用道路交通仿真技术对此路段的交通需求、项目交通量、非项目交通量等进行科学预测，以此为依据，针对此路段的交通问题制定有效的解决方案，最后通过道路交通仿真技术实际应用效果做出分析。

3.1交通需求预测

针对此路段，我们重点对诱增交通量、趋势交通量以及转移交通量等进行预测分析，以上统称为交通需求预测，是道路交通运输规划的重要组成部分。

3.2项目交通量预测

利用道路交通仿真系统，对该市各类用地的产生率和吸引率分别进行统计分析，采集当地居住人口出行方式、当地建筑物吸引的人流量并转换成相应交通数据，通过仿真分析，我们得出该市2020年交通运输流高峰期所产生的交通量为530pcu/h。在此基础之上，我们将预测得出的交通量同步分配到具体交通小区，结合弹性系数法、双约束重力模型，预测在该项目开发的情况下，得出对应交通流量值最高峰时的机动车OD矩阵。

3.3非项目交通量预测

区域内出行交通和过境交通是非项目交通量预测的重要组成部分。这里我们主要针对区域内交通进行预测，对该路段的交通量进行现场调查研究，且对交通小区进行划分，利用TransCAD进行OD矩阵反推，结合区域内出行交通的出行阻抗得出种子OD矩阵。利用道路交通仿真系统推算出交通小区的交通出行量在整个路段交通出行量中的比例，并应用到相应种子OD矩阵中。结合该市交通运输规划设计方案及政策文件，对该路段高峰期的交通出行量进行统计分析，并分别计算当前的交通吸引量和发生量，同时在种子OD矩阵中不断校核反推，直至精确度达到最高值。

3.4提出改善方案

通过对上述数据进行仿真研究，结合该市道路交通运输规划政策文件、当地土地利用情况等，现提出以下三个改善交通问题方案：一是对此路段采用单向交通方式，同时，在该路段的交叉口分别设置禁止右转、禁止左转等标志设置。二是，结合实际情况，运用限制措施和协调控制双重管理方式，对人行道绿波带进行协调管控，同时对通行路口采取渠化交通模式，比如一些交叉路口做导流岛设置，明确道路的禁止标线和禁止标志，同时制定停车让行等行车规则，一定程度上提高交叉路口的通行效率[7]。三是，运用道路交通仿真技术提升交通信号调控合理性，实现对道路运行情况的动态模拟。

4 结语

道路交通仿真技术以计算机为主要载体，利用系统仿真模型以数字或图形的方式模拟道路交通运输系统的运行状态，能够直观显示交通拥堵的成因和演变过程，便于我们深入研究交通运输系统的运行规律，通过模拟不同交通信号配时方案效果提高交通信号的效率和流量调控能力，还可以优化道路设计和规划、分析交通安全和预警、评估优化交通运输管理系统、指导交通运输管理和综合执法等，因此，在交通运输领域引入道路交通仿真技术非常重要，对于推动交通运输行业高质量发展意义重大。

参考文献：

[1]吴娇蓉，辛飞飞.交通系统仿真及应用（第二版）[M].上海：同济大学出版社，2012.

[2]李世程，刘瑞军，鲁忠，石大排，罗婷，刘一鸣，李士鹏.国内外主流交通仿真软件的对比分析[J].拖拉机与农用运输车，2021，48（4）：10-12.

[3]张雨晨，张军.基于仿真的优化方法在交通管理中的应用探究[J].科技与创新，2021（10）：149-153.

[4]朱彤，魏雯，林淼，张杰，刘小龙，魏田正.道路交通安全反事实仿真评估技术综述与展望[J].中国安全科学学报，2022，32（7）：128-133.

[5]闫海兰.城市道路交通拥堵的特性分析与仿真研究[J].理论算法，2021，12：47-48.

[6]胡群灿，马晓旦，付晶燕.基于 Vissim 仿真的交叉口交通组织优化[J].中国水运，2021，12：142-144.

[7]赵靖，陈凯佳，周溪召.出口道左转交叉口信号控制鲁棒优化方法[J].中国公路学报，2020，33（7）：145-155.