Диплом Семаго. Диплом Семаго И.М. АП-91 (1). Оценка эффективности выделенных полос наземного городского пассажирского транспорта

• Название: Оценка эффективности выделенных полос наземного городского пассажирского транспорта
• Анкор: Диплом Семаго
• Дата: 27.11.2021
• Размер: 334.82 Kb.
• Имя файла: Диплом Семаго И.М. АП-91 (1).docx
• Тип: Пояснительная записка; #283599
• страница: 4 из 14

1.2. Описание существующих программных продуктов, реализующих аналоги предлагаемой разработки

В настоящий момент рынок программных продуктов в области транспортного планирования (макро-моделирования) и организации движения (микро-моделирования) только начинает формироваться. Одной из первых и программ, реализующих представленный выше четырехшаговый алгоритм загрузки транспортных сетей является программа EMME/2. (расшифровка «Equilibre Multimodal, Multimodal Equilibrium» означает "Мультимодальное Равновесие"). Первые подобные транспортные модели на основе данного программного продукта были созданы в Канаде и в Финляндии. Программное обеспечение EMME/2 разрабатывалось как интерактивно-графическая гибкая среда моделирования для городского и регионального транспортного планирования.

На российском рынке можно отметить две системы моделирования движения Vissim+Visum (PTV Vision) и Aimsun NG (TSS). По своим возможностям и области решаемых задач системы практически идентичны и объединяют в себе полный пакет программного обеспечения для планирования, анализа и организации транспортного движения.

В модуле VISUM PTV Vision® реализован первый уровень моделирования – макро-моделирование, в котором объектом моделирования является транспортный поток. На сегодняшний день в мире существует также и множество специальных систем для микро-моделирования транспортных потоков, например, VISSIM, TRANSIMS, PARAMICS, EMME/2, SATURN [27].

1.3. Описание целевого назначения и основных характеристик программного комплекса, включающего модуль оценки эффективности элементов транспортной сети (МОЭТС)

Программный комплекс представляет собой сетевую систему, состоящую из пакета имитационного моделирования Aimsun, программного комплекса подготовки данных и визуализации результатов транспортного моделирования AnetEditor и геоинформационной системы Mappl (Рисунок 1.1). В свою очередь, комплекс подготовки данных и визуализации результатов включает модули подготовки данных (ПК) и комплексной оценки эффективности маршрута (КОЭМ).



Рисунок 1.1 Программный комплекс проектирования параметров УДС

1.3.1 Пакет имитационного моделирования Aimsun

ПИМ Aimsun представляет собой полнофункциональный комплекс инструментов анализа транспортных потоков и перевозок, который может использоваться для планирования, детального моделирования и исследования требований и условий деятельности в сфере транспорта. Продукт реализует интегрированную платформу, пригодную для выполнения как статического, так и динамического моделирования. ПИМ Aimsun спроектирован и реализован в помощь аналитику, применяющему на практике четырехступенчатую модель транспортного планирования. Основные функции приложения таковы: статическое распределение (назначение) трафика (одно- и многопользовательское), анализ запросов (включая импорт/экспорт матриц, манипуляции с матрицами, анализ местоположения детекторов и корректировку матриц) и генерация обходов.

Моделирования дорожного движения необходимо как для выявления эффективных стратегий управления транспортными потоками, так и для поиска оптимальных решений по развитию улично-дорожной сети (УДС) в периоды реконструкции, ремонтов коммуникаций и пр.

Целью моделирования является определение оптимальной топологии УДС, адекватный выбор расположения технических средств организации дорожного движения, определение возможных этапов будущего развития. На модели можно опробовать влияние всплесков интенсивности, влияние перекрытия полос движения, связанное с предстоящей реконструкцией, на общую транспортную ситуацию, что невозможно сделать в реальной сети.

Исходными данными для моделирования являются результаты транспортного обследования, в ходе которого выявляются:

Топологические характеристики УДС включают, в том числе:

• 
  количество полос дорожного полотна;
  
• 
  ширина полос дорожного полотна;
  
• 
  ширина обочины;
  
• 
  геометрические данные пересечений;
  
• 
  количество и расположение остановок городского транспорта;
  
• 
  расположение знаков регулирования дорожного движения.
  

Характеристики транспортных средств включают, в том числе:

• 
  длину;
  
• 
  ширину;
  
• 
  максимальную допустимую скорость;
  
• 
  максимальное ускорение;
  
• 
  максимальное и нормальное торможение;
  
• 
  время реакции водителя;
  
• 
  минимальную дистанцию между ТС;
  
• 
  уровень потребления топлива;
  
• 
  уровень выброса загрязняющих веществ.
  

Характеристики светофорных объектов (СО) включают, в том числе:

• 
  организацию дорожного движения на перекрестках;
  
• 
  фактические временные параметры работы СО;
  
• 
  наличие регистрирующих камер и управляющих детекторов на перекрестке.
  

Характеристики транспортных потоков включают, в том числе:

• 
  входную интенсивность движения;
  
• 
  интенсивность движения на поворотных направлениях.
  

Особенности движения и парковки транспортных средств на рассматриваемой УДС включают, в том числе:

• 
  наличие парковок в пределах исследуемой сети;
  
• 
  количество автомобилей выезжающих с парковок, расположенных вдоль дорог, в час.
  

1.3.2 Геоинформационная система Mappl

Географическая информационная система Mappl (ГИС Mappl) – это система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, отображение и распространение данных, а также получение на их основе новой информации о пространственно-ориентированных явлениях. В ГИС информация организована в виде слоев. Каждый слой представляет собой совокупность объектов, объединенных каким-либо общим признаком (например, тематические слои зданий, гидрографических объектов и др.). В свою очередь, каждый объект в ГИС характеризуется координатной парой (или набором координат) и некоторыми атрибутивными характеристиками. ГИС предоставляет возможности накопления и анализа пространственной информации, оперативного поиска объектов, их отображения в удобном для использования виде, осуществления различного рода поисково-справочных процедур. Данные со слоёв хранятся в реляционной СУБД. ГИС хранит данные в MySQL.

1.3.3 Программный комплекс подготовки данных и визуализации результатов транспортного моделирования ANetEditor

Программный комплекс ANetEditor (рисунок 1.1) создан для распределенной подготовки данных и визуализации результатов транспортного моделирования пакета Aimsun. Он использует ГИС Mappl для редактирования и отображения объектов. В отличии от пакета Aimsun, комплекс ANetEditor позволяет анализировать результаты моделирования Основным недостатком программного комплекса Аimsun следует считать то, что при моделировании необходимых параметров он отражает загруженность каждой секции в отдельности, при этом не учитывая влияние одной секции на другую. Последнее может быть определено как достаточно большая погрешность в значительной степени снижающей эффективность прогнозирования «пробкообразования».

В свою очередь комплекс ANetEditor позволяет оценивать как результаты моделирования по каждой секции в отдельности, так и рассматривать «пробку» как единое целое, т.е. в данном случае присутствует влияние одной секции на другую, что позволяет комплексно анализировать систему «пробкообразования» как единое целое, тем самым в значительной степени повышая эффективность прогнозирования.

Следует отметить также, что, в отличии от Aimsun, ANetEditor экономически более целесообразен в плане дешевизны, а также к его достоинству можно отнести возможность изменения функции визуализации.