城市道路交通仿真系统技术规范

T/ITS0245-XXXX 城市道路交通仿真系统技术规范 Technicalspecificationforurbanroadtrafficsimulationsystem （征求意见稿） 本草案完成时间：2024年06月10日 “在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。” 中 国 智 能 交 通 产 业 联 盟发 布 目次 前言.....................................................................II引言....................................................................III1范围.....................................................................12规范性引用文件...........................................................13术语和定义...............................................................14仿真流程.................................................................25数据准备.................................................................36仿真环境建模.............................................................47仿真建模.................................................................68模型校准.................................................................79仿真评价.................................................................8 前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国智能交通产业联盟（C-ITS）提出并归口。 本文件主要起草单位：鹏城实验室、青岛海信网络科技股份有限公司、东南大学、同济大学、北京工业大学、北京万集科技股份有限公司、腾讯云计算(北京)有限责任公司。 本文件主要起草人员：XXX。 引言 城市道路交通仿真对于提高交通规划和管理的准确性和效率具有重要意义，本文件总结了城市道路交通仿真系统的设计与实现经验，对仿真流程、数据要求、路网建模、仿真建模、模型校验以及仿真评价等多个关键环节进行了系统性梳理。同时，针对道路级与车道级路网耦合、仿真数据传递等关键技术问题，给出了具体的指导性建议。旨在实现不同层面仿真技术的有机融合与高效协同工作，为城市道路交通仿真系统的构建与运行提供科学、统一的指导框架。 城市道路交通仿真系统技术规范 1范围 本文件规定了城市道路交通仿真系统仿真流程、数据准备、路网建模、仿真建模、模型校验以及仿真评价的技术规范。 本文件适用于城市道路交通仿真系统设计、城市交通规划、交通管理与控制、交通基础设施设计与优化、交通政策评估等方面。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T50647城市道路交叉口规划规范 T/CITSA10-2021城市交通时空大数据格式标准 T/CTS13-2023城市道路交叉口交通组织微观仿真技术指南 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 道路级路网road-levelroadnetwork 由交叉口节点和路段要素组成，通过节点与路段连接描述路网连接关系的网络结构。 3.2 车道级路网lane-levelroadnetwork 一个高度详细且精确的路网结构，该模型聚焦于车道级别的交通流动和交互。 3.3 交通小区trafficanalysiszone 基于交通分析和交通需求预测模型的需求，将研究区域细分为若干地理单元。这些小区是分析居民和车辆出行行为的关键空间单元。 3.4 OD矩阵origin-destination(OD)matrix 也被称为起讫点矩阵或交通出行矩阵，是一种用于描述交通网络中各交通分区之间居民或车辆出行量的数据组织形式。在这个矩阵中，行代表起点交通小区，即出行的起始位置；列代表到达区，即出行的目的地。矩阵中的每一个元素对应着任意两个交通小区之间的OD 量，也就是从一个起点区到一个到达区的居民或车辆的出行次数或流量。 3.5 85%分位点出行距离85%point traveldistance 85%的居民出行距离都小于或等于这个数值，代表了一个相对较高的出行水平，有助于更准确地预测和规划交通设施的需求，如公共交通线路、停车场等。这有助于优化资源配置，提高交通系统的效率和公平性。 3.6 交叉口转向流量intersectionturnsto flow 交叉口转向流量是指在单位时间内，各进口道左、直、右及掉头等不同转向的车辆数量或行人数量。 3.7 长时态势推演long-termsituation evolutionsimulation 基于当前和预期的数据、模型以及算法，对交通系统的未来长时间段内的态势发展进行模拟和预测的方法。 3.8 动态交通仿真dynamictrafficsimulation 主要关注的是道路交通系统的实时运行状态和动态变化。模拟出不同交通状况下的车辆运行、道路使用、交通信号控制等情况，进而分析交通流的变化规律，预测交通拥堵发生的可能性和程度，评估交通设施的性能和效益，优化交通管理和控制策略。 4仿真流程 城市道路交通仿真系统仿真流程包括数据准备、仿真环境建模、仿真建模、模型校准、仿真评价，仿真流程见图1。 5数据准备 5.1城市交通设施数据 包括道路网络数据、公交网络数据、轨道网络数据、停车管理数据以及其他附属数据。 5.1.1道路网络数据包括道路名称、道路经纬度、道路车道数、车道宽度、道路等级、设计速度、通行能力、几何线性、断面结构、交叉口类型等。 5.1.2公交网络数据应包括公交站点信息数据、公交线路数据，其中公交站点数据包括名称、类型、站点位置等；公交线路数据包括站点顺序及组成、发车时刻表。 5.1.3轨道网络数据应包括轨道站点信息数据、轨道交通线路数据，其中轨道站点信息数据包括名称、类型、进出口数量、进出口位置等；轨道交通线路数据包括发车时刻表和运营技术数据、轨道线网数据等。 5.1.4停车管理数据应包括停车场基本信息、停车收费信息、车辆停放记录、停车设施信息、停车流量预测。 5.1.5其他附属数据应包括收费站、服务区、共享单车停放点、充电站等数据。 5.2城市交通系统管控数据 T/ITS0245-XXXX 包括交通管理与控制措施数据、交通政策数据。 5.2.1交通管理与控制措施数据包含交叉口、路段和区域三级的交通管理与控制措施数据。 5.2.2交通政策数据包括但不限于公共交通、道路建设、交通管理、交通安全、交通科技、绿色交通等。 5.3城市交通系统运行状态数据 包括手机信令、电子车牌、网约车/出租车轨迹数据、公交刷卡数据、停车场运营数据、充电站运营数据、互联网路况数据、共享单车数据、卡口数据、雷达数据。 5.3.1历史居民时空分布特征、历史居民出行OD数据、出行方式、出行时耗数据宜基于手机信令、电子车牌、网约车/出租车轨迹数据、卡口数据、慢行交通监测数据等数据分析得到。 5.3.2自由流速度数据以通过夜间卡口数据分析得到。 5.3.3排队长度、饱和度、延误指数宜基于雷达数据、互联网路况数据得到。 5.4城市人口、土地等其他数据 包括人口分布数据、土地利用数据、就业岗位分布、国土空间规划、机动车保有量。 5.4.1人口分布数据应包括各交通区内常住人口和流动人口的分布。5.4.2土地利用数据应包括各交通区内土地的类型、分布、面积、容积率数据。5.4.3就业岗位分布应包括各交通区内就业岗位的分布数据。5.4.4国土空间规划应包括国家或地区的土地利用和空间发展进行系统性、综合性和长期性的规划。5.4.5机动车保有量应包括历年城市机动车保有量数据。 5.5数据要求 5.5.1有效性要求，仿真模型数据输入之前需要对各来源数据清洗、整合以及标准化处理，以便为仿真模型提供准确、一致且高质量的数据输入。 5.5.2唯一性要求，每个实体的属性或组合具有独特且不可重复的特征。它体现在一个数据集中，一个实体只出现一次，并且每个唯一实体有一个键值且该键值只指向该实体。5.5.3完整性要求，数据完整性包括实体完整性、域完整性、参照完整性和用户自定义完整性。实体完整性关注于唯一标识符。域完整性关注列的有效性。参照完整性则关注于数据表之间的关系。用户自定义完整性则是根据特定应用或业务需求来定义的完整性规则。5.5.4一致性要求，仿真模型各数据应确保不同来源的数据在时间和空间上是一致的。5.5.5时效性要求，数据应及时更新，以反映交通系统的最新变化。如需对手机信令、卡口、GPS等数据分析处理，应使用1年内最新接入数据，以保证数据时效性。 6仿真环境建模 仿真环境建模应包含道路级路网建模、车道级路网建模、路段关系映射、公交线网建模，以保证路网拓扑结果合理性，在此基础上进行管理数据建模以及交通小区划分建模。 6.1道路级路网 6.1.1道路级路网单向路段应通过直线、多段线或曲线的形式表达。6.1.2道路级路网交叉口节点应通过圆点或圆圈形式表达。6.1.3自建路网数据要合理，即路段有上下游交叉口节点，不应有孤立路段或节点。6.1.4道路级路网由交叉口节点和路段要素组成，通过节点与路段连接描述路网连接关系。6.1.5道路级路段添加应以选中上游交叉口节点为起点，以选中下游交叉口节点为终点。6.1.6道路信息应可配置路段名称、道路等级、机动车与非机动车车道宽度、允许出行方式等基础信息,路段信息存储时应有路段唯一性编号标识。6.1.7道路级路网构建应注意单双向路段的区分，方便用户快速识别和理解。6.1.8道路级路网构建应注意现状路段与规划路段的区分，方便用户快速识别和理解。6.1.9道路级路网配置应可以对每个路段的交通阻抗进行配置，便于对路段流量进行预测分析。6.1.10双向路段中心线间距应不小于双向路段宽度总和的一半。 6.2车道级路网 车道级路网建模包括道路属性建模、路网建模。 6.2.1道路属性建模包括道路宽度、长度、车道数、断面结构、车道功能、坡度、平曲线半径、限高要求、道路相交角度、路缘石转弯半径、交通渠化设计、通行能力等。 6.2.2车道级路段信息存储时应有与道路级路段不同的唯一性编号标识区分。 6.2.3路网建模，需要详细描述路网拓扑结构和道路几何属性。包括路段、子路段、子路段结点、有向子路段、车道、车道连接器等元素的建模。 6.3路段关系映射 6.3.1路网建模应支持道路级路网路段与车道级路网同时添加、同步编辑。 6.3.2车道级路段中心线应与道路级中心线吻合。 6.3.3道路级路段应与车道级路段应设置对应关系，对应关系通过各自路段唯一性标识编号确定，通常采用1对1或1对多的形式。 6.3.4同时构建双向道路级路段与车道级路段时，车道级路段在路口处需预留足够空间配置各方向车道连接