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1. 研究目的与意义

随着信息技术的发展，交通工程研究的问题越来越趋于智能交通，交通工程专业在世界范围内也由传统的软科学发展为实验交通工程学。其基本出发点是基于大量的客观交通现象的数据，解析交通现象、构筑交通模型和交通理论，尤其侧重于借助交通仿真技术进行动态、随即的交通现象及交通行为的研究。交通仿真是指用系统仿真技术来研究交通行为，它是一门对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪扫描的技术，可以是微观的，也可以是宏观的，并且涉及到描述交通运输系统在一定时间实时运动的数学模型。通过对交通系统的仿真，可以得到交通流状态变量随时间与空间的变化、分布规律及其与交通控制变量间的关系。利用交通仿真模型，人们可以动态逼真地模仿交通流和交通事故等各种交通现象、交通组织与管理、交通能源节约以及物资运输流量合理化等方面的研究，另外，通过计算机仿真，可以避免进行一些费用昂贵而且周期长的交通调查和现场试验，以很小的代价获得难以调查的数据，并再现多种交通现象，即可以从一个崭新的视角展开对问题的研究。

特别地，在日新月异的今天，随着人们物质需求的提升，精神生活也日益丰富，各类大型体育赛事、文化活动、展览等走近大众生活，而很多场馆设施由于建造年代较早，存在前期规划考虑不周、难以迅速应对瞬时大客流的状况，故而会出现不同程度的拥堵，缺乏有效的解决方案。本课题正是探讨大客流状态下交通的特点以及如何借助仿真软件解决上述类似问题，并以2014年南京青奥会的召开为背景进行论述。

2. 国内外研究现状分析

国内：与国外相比，由于我国国情的限制，长期以来交通仿真并未引起有关部门的重视，随着ITS在世界各国研究的广泛开展，我国交通界认识到了在我国开展ITS 研究的重要性。与此同时，作为ITS核心技术之一的交通仿真也受到了极大的关注。目前，同济大学、吉林工业大学、东南大学、华中科技大学、上海交通大学、中国农业大学、北方交通大学、北京工业大学、交通部公路科学研究所等学校和科研单位都展开了实质性的研究工作，并取得了一定的成果。但从总体上来看，现在国内的交通仿真研究多是各自为政式的自主开发，而没有更多的联系与合作，显得比较零散，往往只局限于对单一问题的研究解决，很少从整个交通环境的大系统来考虑，比如对多车道通行能力的仿真研究、高速公路入口匝道范围的仿真、信号交叉口的组织优化、超车模型和车道变换模型的仿真研究等等。具体的仿真成果大致有: 同济大学的邹智军、杨东援开发的TJTS;浙江大学的王晓薇、李平研究的城域混合交通流仿真系统的人机界面设计实现;同济大学的钟邦秀、杨晓光建立了面向对象微观交通仿真系统; 山东大学贾磊、彭勃等建立的城市交通仿真系统( UTSS); 清华大学的娄明、张毅研究的基于Java3D技术的虚拟车辆仿真系统;北京工业大学的荣建、向怀坤、冯天科研究的基于GIS的城市快速路交通仿真模型研究;中国农业大学的孙晋文对基于Agent的智能交通控制策略与可视化动态仿真进行了研究等。

国外：交通系统仿真技术在国外经历了3个阶段，第一阶段是探索阶段，指20世纪50年代至60年代初，重点讨论如何进行交通流仿真。第二阶段为发展阶段，指20世纪60年代至80年代初，这期间发表了大量的论文和专著，于此同时，因计算机技术的大力发展，大量的交通仿真应用软件被开发出来，这些软件可以分为两种类型，一类是以宏观交通仿真模型为基础，另一类则以微观交通仿真模型为基础。这期间的典型代表是美国联邦公路局开发的描述单个车辆运动、应用时间扫描法的网络微观交通仿真模型, 即TRAF -NETSIM模型;1971年, E.B.Lieferman 建立了用以描述个别车辆运动的UTCS.1模型;1974年,日本科学警察研究所开发了MISTRAN 模型, 用以研究左右转车辆与横穿道路的步行者之间的相互影响;1976年, 英国利兹大学开发了用于平面交叉口交通信号控制的SATURN宏观模型。第三阶段为成熟阶段，随着计算机软件开发技术的进步以及世界各国研究ITS的热潮的到来，出现了大批以评价ITS效益的仿真软件，并逐渐的形成商品化，典型代表有：西班牙的AIMSUN，美国联邦公路局的CORSIM等等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）掌握交通流的基本知识和方法，熟悉大客流的基本交通特征，并对国内外交通仿真的研究现状进行总结与梳理；

（2）熟悉交通仿真的基本步骤，查阅交通仿真的假定条件，提前学习交通仿真软件。（3）以南京2014年青奥会的召开作为背景条件，区域交通路网条件以规划路网为基础。仿真软件选用西班牙tss公司开发的交通仿真软件aimsun，将宏观、中观和微观模型进行交通一体化的整合。

4. 研究创新点

本文对大客流交通的基本特性进行了分析，并以2014年青奥会为背景探讨大客流状态下的交通特点。

通过交通仿真技术，利用AIMSUN软件，将宏观、中观和微观模型进行交通一体化的整合并建模，对交通运行组织过程进行评价，结合动画演示，提出问题并拟定解决措施及优化方案。