基于MATSim的苏州古城区路网仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国国民经济持续稳定的发展，人均收入显著提高，城市化和机动化的速度不断加快，城市的小汽车保有量不断增加，虽然城市道路也在不断的修建和拓宽但是交通供给增加的速度远远不及交通需求，城市交通拥堵问题日益严重。此外，交通拥堵还伴随产生了交通能耗上升、交通污染严重、交通事故频发等一系列问题。城市交通路网仿真技术是一种分析交通现象与评估交通政策的有效方法，是计算机技术在交通工程领域的重要应用，通过结合数理统计模型、地理信息、计算机图形、计算机网络和软件工程等相关技术，构建低成本、低风险、动态化和高精度的仿真模型，对现实交通场景或交通现象进行数字仿真，其仿真结果可有效地帮助交通领域研究者对交通现象进行分析或对交通实施方案进行评估，是现代智能交通系统重要组成部分。中国的城市化进程也加速了城市交通的发展，交通拥堵问题也日益严重。而在古城区内，由于历史悠久，街道狭窄，道路布局错综复杂，加之大量的人口和车辆流量，交通问题更加突出。

本文基于对现有主流交通仿真软件的优缺点分析，宏观交通仿真虽然成熟且广泛应用于大规模场景下的交通仿真，但由于静态模型的局限性，不能获悉交通状态的动态变化，仿真结果的精细程度相对不高，而微观交通仿真虽然拥有更精细的车辆行驶行为模型描述交通流，车辆实体也适用于动态交通分配模型，但进行一个大规模场景下的交通仿真所消耗的计算资源过大，在实际研究应用中，往往用于局部路网或道路走廊等小规模仿真场景。因此适用于大规模场景且符合动态交通分配模型的中观交通仿真技术得以发展并得到广泛应用，是目前交通仿真领域的研究热点。随着智能交通和智慧城市的发展，越来越多的研究者开始使用仿真模型来研究城市交通。在国外，MATSim作为目前最为成熟的城市交通仿真软件，得到了广泛的应用。而在国内，也有越来越多的研究者开始使用MATSim来研究城市交通问题。但是，对于古城区这种特殊的交通环境，相关研究还比较少。因此，通过建立仿真模型，来模拟古城区内的交通状况，以便为交通规划提供可靠的依据和参考，具有重要的意义。

2. 研究内容和预期目标

本研究旨在基于MATSim软件，对苏州古城区的路网进行仿真研究，探究古城区内的交通状况，并提出相关的交通规划建议。具体研究内容包括：古城区路网数据的采集和处理，MATSim模型的构建和参数设置，仿真实验的设计和分析等，分点如下：

(1) 研究对象：苏州市古城区交通状况。

(2) 现状及数据调查：以国内外学者对仿真软件研究现状为背景，通过归纳和整理现有国内外仿真软件的优点和缺点，立足于苏州市古城区，介绍了理论知识和本文的研究范围。

3. 研究的方法与步骤

拟采用的研究方法：

1. 实证分析法：通过实地调查、问卷调查、人口普查等手段，获取数据并进行分析，得出研究结论。

2. 仿真实验法：通过模拟仿真的方法，模拟城市居民的出行情况，对出行方案进行模拟和优化，从而得出优化方案。

4. 参考文献

[1] 诸葛承祥. 基于自组织理论的城市交通和土地利用动态演化机理研究[D]. 北京交通大学, 2014.

[2] 高健. 基于居民出行行为的城市多级公交线网时空协调优化理论与方法[D]. 北京交通大学, 2014.

[3] 周彬涵. 基于感知数据的交通仿真研究[D]. 天津大学, 2014.

5. 计划与进度安排