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发表于 2006-3-26 01:02:00
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MIT 杨奇博士在城市交通论坛上对于微观交通仿真的精辟阐述！
[这个贴子最后由水寿松在 2006/05/02 11:21am 第 2 次编辑]
感谢版友 xjtuits 的转贴，找了一下，原帖完整版我转贴至下，呵呵，提问的楼主 nero 也是交通流论坛的版友。以文本方式查看主题
- 城市交通论坛 (http://www.chinautc.comhttp://www.chinautc.com/forumindex.asp)
-- 微观仿真 (http://www.chinautc.comhttp://www.chinautc.com/forumbbs.asp?boardid=12)
---- 大家讨论一下。自己编仿真软件的意义到底在哪呢？有多大意义？ (http://www.chinautc.comhttp://www.chinautc.com/forumdispbbs.asp?boardid=12&rootid=10476&id=10476)
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-- 作者：nero
-- 发布时间：2004-2-26 17:05:43
-- 大家讨论一下。自己编仿真软件的意义到底在哪呢？有多大意义？
大家讨论一下。自己编仿真软件的意义到底在哪呢？有多大意义？
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-- 作者：andylle
-- 发布时间：2004-3-2 17:39:05
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最起码对自己是一个锻炼，但基本上自己一个人编没有适用价值！
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-- 作者：nero
-- 发布时间：2004-3-2 22:26:34
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引用:
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最起码对自己是一个锻炼，但基本上自己一个人编没有适用价值！
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-- 作者：xjtuITS
-- 发布时间：2004-3-3 10:45:19
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看了论坛上的帖子,感觉大家对自己编制实用的微观交通仿真软件的难度估计过高了一些. MIT的Qi Yang博士花了不到4年的时间,即完成了MITSIM软件的开发和现场测试,软件一共仅有十几万行代码.我本人在硕士期间花了几个月的时间即用VC开发了一个包含9个路口的城市交通网络微观可视化交通仿真软件(为减少工作量,对模型作了不少简化),用于评价各种交通控制策略,关于该工作的介绍发表在IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems(Singapore)上.本人专业是自动控制,其实补充交通工程学的知识是非常快的.Paramics, VISSIM的界面和功能让人眼花缭乱,但是真正核心的东西我相信也就那么多.软件的商业化可以交给公司完成,他们很快就会做出来.为了提供微观交通仿真器的基础输入数据-动态OD矩阵,我的博士论文集中做动态OD矩阵估计与预测方面的工作,同时也为动态交通分配提供所需的基础数据.我已顺利拿到了学位.目前,打算回到学校潜心开发微观交通仿真器和类似DynaMIT & DynaSmart的实时交通信息估计与预测系统.国外的一些大学和研究机构把他们历经10几年的高强度研发的工作报告放到网上供免费下载,服务于整个人类,很让人感动.沿着高手的足迹,踩着他们的肩膀,我们应该做得比他们更好.
希望各位从事ITS研究的同学和专家抛弃掉浮躁,建立信心,潜心研发,做出真正一流的成果,不要把ITS潜在的巨大市场拱手让给国外.
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-- 作者：nero
-- 发布时间：2004-3-3 12:14:48
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引用:
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看了论坛上的帖子,感觉大家对自己编制实用的微观交通仿真软件的难度估计过高了一些. MIT的Qi Yang博士花了不到4年的时间,即完成了MITSIM软件的开发和现场测试,软件一共仅有十几万行代码.我本人在硕士期间花了几个月的时间即用VC开发了一个包含9个路口的城市交通网络微观可视化交通仿真软件(为减少工作量,对模型作了不少简化),用于评价各种交通控制策略,关于该工作的介绍发表在IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems(Singapore)上.本人专业是自动控制,其实补充交通工程学的知识是非常快的.Paramics, VISSIM的界面和功能让人眼花缭乱,但是真正核心的东西我相信也就那么多.软件的商业化可以交给公司完成,他们很快就会做出来.为了提供微观交通仿真器的基础输入数据-动态OD矩阵,我的博士论文集中做动态OD矩阵估计与预测方面的工作,同时也为动态交通分配提供所需的基础数据.我已顺利拿到了学位.目前,打算回到学校潜心开发微观交通仿真器和类似DynaMIT & DynaSmart的实时交通信息估计与预测系统.国外的一些大学和研究机构把他们历经10几年的高强度研发的工作报告放到网上供免费下载,服务于整个人类,很让人感动.沿着高手的足迹,踩着他们的肩膀,我们应该做得比他们更好.
希望各位从事ITS研究的同学和专家抛弃掉浮躁,建立信心,潜心研发,做出真正一流的成果,不要把ITS潜在的巨大市场拱手让给国外.
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很强啊！！
感觉很受鼓舞。。。。。。[em24]
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-- 作者：Slax.Liu
-- 发布时间：2004-3-3 16:16:20
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我现在用的是德国的VISSIM仿真软件。
希望国内的界内专家们能早日研发出实际可用的具有自主产权的交通仿真软件。
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-- 作者：Arben
-- 发布时间：2004-3-28 21:24:33
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谢谢！说的很好！一起努力！
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-- 作者：qingfeng
-- 发布时间：2004-4-7 22:06:59
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我顶!!
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看了论坛上的帖子,感觉大家对自己编制实用的微观交通仿真软件的难度估计过高了一些. MIT的Qi Yang博士花了不到4年的时间,即完成了MITSIM软件的开发和现场测试,软件一共仅有十几万行代码.我本人在硕士期间花了几个月的时间即用VC开发了一个包含9个路口的城市交通网络微观可视化交通仿真软件(为减少工作量,对模型作了不少简化),用于评价各种交通控制策略,关于该工作的介绍发表在IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems(Singapore)上.本人专业是自动控制,其实补充交通工程学的知识是非常快的.Paramics, VISSIM的界面和功能让人眼花缭乱,但是真正核心的东西我相信也就那么多.软件的商业化可以交给公司完成,他们很快就会做出来.为了提供微观交通仿真器的基础输入数据-动态OD矩阵,我的博士论文集中做动态OD矩阵估计与预测方面的工作,同时也为动态交通分配提供所需的基础数据.我已顺利拿到了学位.目前,打算回到学校潜心开发微观交通仿真器和类似DynaMIT & DynaSmart的实时交通信息估计与预测系统.国外的一些大学和研究机构把他们历经10几年的高强度研发的工作报告放到网上供免费下载,服务于整个人类,很让人感动.沿着高手的足迹,踩着他们的肩膀,我们应该做得比他们更好.
希望各位从事ITS研究的同学和专家抛弃掉浮躁,建立信心,潜心研发,做出真正一流的成果,不要把ITS潜在的巨大市场拱手让给国外.
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-- 作者：y1992
-- 发布时间：2004-5-11 17:58:07
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可否将运输生产活动与道路中的车辆交通结合起来进行仿真呢？
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-- 作者：咸鱼
-- 发布时间：2004-5-12 12:31:37
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感觉大家的水平都是很高？税由交通仿真的软件？给按说说
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-- 作者：995733
-- 发布时间：2006-3-2 16:37:56
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引用:
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可否将运输生产活动与道路中的车辆交通结合起来进行仿真呢？
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-- 作者：Ulysses
-- 发布时间：2006-3-24 19:43:36
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引用:
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看了论坛上的帖子,感觉大家对自己编制实用的微观交通仿真软件的难度估计过高了一些.:) MIT的Qi Yang博士花了不到4年的时间,即完成了MITSIM软件的开发和现场测试,软件一共仅有十几万行代码.我本人在硕士期间花了几个月的时间即用VC开发了一个包含9个路口的城市交通网络微观可视化交通仿真软件(为减少工作量,对模型作了不少简化),用于评价各种交通控制策略,关于该工作的介绍发表在IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems(Singapore)上.本人专业是自动控制,其实补充交通工程学的知识是非常快的.Paramics, VISSIM的界面和功能让人眼花缭乱,但是真正核心的东西我相信也就那么多.软件的商业化可以交给公司完成,他们很快就会做出来.为了提供微观交通仿真器的基础输入数据-动态OD矩阵,我的博士论文集中做动态OD矩阵估计与预测方面的工作,同时也为动态交通分配提供所需的基础数据.我已顺利拿到了学位.目前,打算回到学校潜心开发微观交通仿真器和类似DynaMIT & DynaSmart的实时交通信息估计与预测系统.国外的一些大学和研究机构把他们历经10几年的高强度研发的工作报告放到网上供免费下载,服务于整个人类,很让人感动.沿着高手的足迹,踩着他们的肩膀,我们应该做得比他们更好.
希望各位从事ITS研究的同学和专家抛弃掉浮躁,建立信心,潜心研发,做出真正一流的成果,不要把ITS潜在的巨大市场拱手让给国外.
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非常同意，我本人也是搞研发的，但是苦于实测数据的缺乏，尚且没能验证自己的系统。但是我还是认为交通仿真的问题比较复杂。这位仁兄从控制转到交通，我是从土木建筑转向交通的。计算机编程，包括貌似恐怖的VC++，其实只要潜心学习，很快就能够掌握的。个人感觉还是建模方面的问题更为复杂。我曾经参与实验室的山区双车道仿真的设计工作，系统验证的结果还是有不少问题。当然主要集中在利用对向车道超车的超车模型上，后来问题也逐渐解决了。现在的仿真精度（速度、密度和换车道频率）基本达到了90%以内。
从我们学校的经验上看，编程知识是不少交通或土建出身的学生比较望而却步的东西，以至于不少人认为仿真非常难做。在这里我想说说我的看法。我个人认为这个东西只是需要扭转一下思维而已。计算机编程涉及的面非常广泛，不同的人做不同层次的东西。这一点，交通工程学，特别是交通流理论也是如此。我们只需要学习一些我们所关心的东西就可以了。事实上，Qi Yang博士也是交通工程出身的。我个人的编程学习也没有花太多的时间，大约半年多，就已经基本掌握了。感觉看看《C++ primer》、《Thinking in C++》、《深入浅出MFC》和《Inside VC++ 6.0》，就足够用了。
这里也勉励那些有我类似背景的学生，大家勤劳一点，多动动手，少写一些无聊文章，一样可以做出像样的工作。交通仿真需要交通流理论、数学和编程三种基本知识，无论你是哪一个专业毕业的，都可以涉足。我发现我身边的同学常说，我们这个专业的人不善于学后面两种知识。其实这是误解的，其他专业的人要深入交通流理论也不见得就非常轻松，特别是交通工程的研究非常强调实践经验与实地观测。所以，奉劝一声，我们国家需要建立适用于中国交通特性的仿真平台，希望大家多多努力，不要总是持观望态度和推卸责任。
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-- 作者：Ulysses
-- 发布时间：2006-3-24 20:12:49
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至于做自己的仿真软件又没有意义。我想意义还是有的。我就读的大学是北京工业大学，也可以说是国内最早开始交通仿真研究的大学。我们学校的研究方向主要是交通流理论和交通安全。其实仿真究其本质不过就是交通流理论和交通行为学。我们学校的研究结果表明，我国的交通，无论人、车、路都和西方国家有比较明显的不同。特别是在驾驶行为上。对微观仿真，最为关键的两个行为就是：跟驰和换车道。当然在引入可变情报板后，会变得更为复杂，需要考虑到选线的问题。这种特性，跟一个国家的国民素质、文化理念和价值观都有着或多或少的联系。据TTI中的一位资深的华人（维护TSIS）的人说，他个人认为，我们国家的驾驶行为特性同国外差别很大，你不能指望国外的软件能完全在中国适用。这就是我们国家研究交通的必要性所在，当然这块东西不一样，我们需要的仿真系统也就会不一样。那么，我们究竟等着谁来开发呢？等着PTV，等着TSS，还是等着QuadStone？我想，更多的是靠我们自己。
我知道目前有很多人热衷于那些有着良好3D画面的软件。我承认在糊弄人方面，它们的优势突出。但是我想说的是，工程上最需要的是那些能够较为真实描述交通特性的东西，画面好，不见得就真实。如果比画面，我们有很多游戏公司都能弄出华丽的动画。比如极品飞车，就很不错。但是交通工程师能够抱着极品飞车来搞安全研究吗？仿真不是游戏，尽管目前有不少人以为他是游戏，甚至认为它是“扯淡”。但是我个人还是认为，交通仿真是一个比较严肃的科学，应该看到它是系统仿真学在交通工程中的应用。
如果我们认为自己研究仿真没价值，那说明研究自己的交通就没价值。那我们研究什么有价值呢？当然，目前国内的仿真研究状况令人担忧。大家知道TSIS研发了多少年？40年。VISSIM、AIMSUN和PARAMICS都有着悠久的历史。我们呢？我们总是希望出100万两年之内解决问题。大家是不是对自己的能力过于高估了？100万连前期的模型调查都很难完成。比如如果做山区道路的交通流模型，100万的投入和3年的时间，能把数据搞回来，就谢天谢地了！没有数据，没法建模。建完数学模型，还要设计数据结构，设计系统框架，编程。程序校验后还要标定与验证系统。不断的除错。两年，100万，太困难了！！我很负责任的说，我们学校就能做，但是做完了可能没有用，从而把国家的钱变成浪费。所以这样的项目，我们学校很少接。真的是希望同行们能够静下心来做事情。50年前的土高炉炼不出钢铁，现在的急功近利同样出不了成绩的。
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-- 作者：杨齐
-- 发布时间：2006-3-25 15:22:12
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既然被同志们在前面的帖子里点了名，我也就说几句。我同意Ulysses和 xjtuITS在上面的发言中的一些意见，写一个一般的交通仿真软件不难，难的是搞出一个真正能满足大多数用户需要的交通仿真软件，因为开发一个有应用价值的交通仿真系统的确需要多年的艰苦工作和一定的资源条件。这里不仅是因为其中涉及的大量的模型要一个一个地从前人的研究文献和模型中筛选，辨别真伪，选择符合系统总体设计思想的模型；需要开发自己的模型，以实现新的功能或纠正已有模型的缺陷；数百万行的程序得一行一行地写，BUG得一个一个地杀；更麻烦的是校验众多的模型参数，这不仅要有合适的模型，还得有合适数据条件。此外，写好软件只是“万里长征走完了第一步”，你还需要根据用户的反馈，逐步改进模型和界面。
交通仿真模型和软件不仅有微观、中观和宏观之分，也有研究型和商业型的区别。模型和其中的参数，可能有各国各城市通用的部分，也有要根据当地的情况进行调整的部分（甚至可能需要开发加入新的模块）。理想的软件平台应当尽量采用通用的模型，使模型参数化，并有可能容许用户加进自己的模型。这样用户可以通过使用适合当地司机行为，交通规则，和环境条件的参数和模型，以提高模拟的精度。
对研究型和商业型软件，我们应该有不同的要求和评价标准。开发者也要对自己的目标定位清楚，不要把这两者之间的区别给忘了，免得最后自欺欺人。
属于研究型的模型数不胜数，每个学过两星期计算计编程，看过一两本交通流教科书的人都可以花一年半载的时间写出一个像模像样的交通仿真软件来。但看交通仿真模型的研究是否成功，应该是看它是否解决了前人模型中的没有解决的问题。若主要是重复别人的工作，则没有也罢。对研究性的模型，我们不应该对其用户界面和软件的应用范围有过高的要求。众多硕士博士研究生论文就是结合交通仿真模型来进行，因为仿真模型提供了对一个新想法或观点进行验证的工具，而已有的交通仿真软件可能还没有模拟你的想法或观点的能力，所以这里强调地是模型的创新，而不是其直接的使用价值。
一个研究型交通仿真模型当然可以进一步发展为商业型的交通仿真软件，但商业软件的要求和研究性质的模型有很大的不同。我认为对商业软件的基本要求是：㈠包罗最新交通仿真模型研究证明了的先进功能；㈡能够切实为交通规划和交通工程人员提供一个解决实际问题的仿真工具；㈢尽可能地提供方便适用的用户界面；㈣竞争产品所具有的主要功能。
对从研究走向实际，或者说如何把一个东西从“白色变成黄色”的过程，我可以提供一点自己的体会。
本人在83年本科实习参加嘉兴市城市总体规划的编制时，对城市交通规划开始产生了浓厚兴趣，但有机会将兴趣付诸实践则是在十年以后。我91年到MIT念书给Haris Koutsoupolis教授当助教和RA的时候，我们受Volpe研究中心（美国交通部的研究机构）委托，搞了一个评价已有交通仿真模型中，哪一个可以用来满足ITS对交通仿真的要求的研究，主要是分析检索资料，研究的结果是没有一个模型能胜任。这个很小的课题使我发现交通仿真是我真正的兴趣所在，并有可能以这个题材作硕士论文。论文的结果就是后来的MITSIM，其目的是展示ITS应用对新一代交通仿真模型的功能要求和可能性。由于MITSIM在当时（93年）还是比较先进的，其独特的ITS功能被波士顿中央干道和海底隧道工程（130亿美元的总投资）人员看中，随后几年资助MIT交通研究中心几百万美元将其进一步扩展开发为MITSIMLAB，用于工程规划设计和施工方案评估的一个工具。虽然本人写了MITSIMLAB的很大部分，但其研究工作是Moshe Ben-Akiva教授领导下的一个团队完成的，其中还有MIT林肯实验室（军工研究机构）的一班人马（有机场仿真的经历）。我写程序时不仅得到很多行家里手的大力协助，有些模块本身就是实验室的其他研究人员和MIT的同学写的。
我把MITSIMLAB作为一个工具，作了向用户提供不同类型的路网状况信息（不提供实时信息、提供观测信息、以及提供预测信息）的影响的研究，其目的是想证明ITS要想有用，得向用户提供准确的预测交通信息。我的博士论文（http://web.mit.edu/qiyang/www/thesis/）就是以这项研究的结果作案例。开发MITSIMLAB的其他同学，前后作了更多的研究，包括Ashok的 动态起迄矩阵的评估技术、Ahmed的微观仿真系统中车辆变道模型的研究，以及后来很多硕士博士论文对跟车模型、路线选择模型、模型校准、信号配时等等的深入研究。MITSIMLAB后来虽然被用于很多项目，包括现在仍然在进行的联邦高速公路管理局资助的NGSIM的研究，但其定位从来都是以研究性质，而非商业软件。这也是为什么MITSIMLAB已经成为Open Source 软件（http://web.mit.edu/its/MITSIMLabOS.html）的一个原因。
我98年离开MIT加入Caliper公司（http://www.caliper.com/）的原因，就是想开发一个商业目的的交通仿真软件。我选Caliper公司主要是因为三个考虑：一是交通仿真软件必须以GIS为基础和与交通规划系统相结合才能提供我们期望的功能，而Caliper公司开发的TransCAD背后的程序正是我所寻求的技术平台；二是Caliper公司管理层决定由我来领队，研发一个世界领先的交通仿真软件；三是该公司有几个天才的编程人员与我合作。这些年来我和公司的同事都一直致力于开发这个系统，经过8年的艰苦努力，这个叫做TransModeler的软件已经于去年年底正式发布，在公司网站http://www.caliper.com/TransModeler/ 或http://www.caliper.cn/TransModeler/有这个软件的介绍，欢迎有兴趣的同行批评指正。
我认为开发一个中国自己的交通仿真软件不是一个可能或不可能的问题，难度是有的，但既然咱能把宇航员送到太空逛一圈，开发一个交通仿真软件相对来说算不了什么难题。但这里我们有必要汲取美国的经验和教训，免得犯人家已经犯过的错误。我在本网站和Transbbs网站上看到不少对外国软件占领中国市场愤愤不平的观点，但还没有看到很好的具体的建设性意见。比如，是否也像美国早期一样，用纳税人的钱来走开发CORSIM和TSIS的路线？还是像近年一样，由私人公司自己投资开发商业软件（如SYNCHRO、WATSIM、TransModeler等等），让市场经济择优淘劣，而政府的钱主要花在研究性质的项目上（如DynaMIT、DynaSmart、NGSIM等等）？个人觉得中国目前应当先加大对交通行为基础研究的力度，有了对模型进行分析校准的数据，有了对现有模型的优缺点的客观的评估，有了对已有软件得深入研究和了解，有了更好的的交通模型和理论，才有条件搞出更高水平的交通仿真产品来。
最后要说的一点是几个向大家请教的问题。假设由国家投资来搞这个“理想的适合中国国情的” 交通仿真软件，谁来搞？怎么来把关？最后是不是免费提供给用户？如果是由私人公司或研究机构自己投资开发，我估计肯定会向用户收费，那对用户来讲，除了民族主义感情以外，这和使用非国产的产品有何区别？
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-- 作者：xjtuITS
-- 发布时间：2006-3-25 18:39:10
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在本论坛上潜水很长时间了，最近看到杨齐博士和Ulysses的精彩帖子，忍不住也想冒出来说几句！
8年前我读硕士时就拜读了杨齐博士的论文，感觉MITSIMLab确实做得非常好。做硕士论文时，通过动手写了一个简单的微观交通仿真软件，发现其实并不象想象中的那样难做。当然了，做一个实用的商业软件那就远非那样简单了。到现在为止，我仍相信MITSIMLab中的交通模型和算法是非常先进的，超过了Paramics和Vissim等商业软件。我看到了Transmodeler的几幅图片，尽管了解非常少，但感觉有点MITSIMLab的影子，相信这会是一套非常优秀的商业软件。MITSIMLab已经是开源软件，我们实验室也安装了。很感谢MIT对待研究的这种开放精神！
国内目前用得较多的微观仿真软件大概是Paramics和Vissim，但客观地说，有多少人完全相信这些仿真器真能模拟中国的交通实际情况？对高速公路，国内和国外的交通流特性差别可能不大；但对城市路网，可能差别多多。我知道有同行正在努力开发适合国内交通实际的微观仿真软件，包括为自行车和行人建立合理的模型，夸张一点说，有的研究团队可能都快考虑各个地方风土人情的不同对交通带来的影响了。不管他们的研究定位是否正确，但确实有些同志还是在踏踏实实做研究的。
如杨博士所言，交通仿真软件应该能够容许用户建立自己的模型，软件如果能够做得很灵活通用，当然非常好了。我想，如果国外的交通仿真模型能够让在工程一线的技术人员真正信服，肯定会有强大的生命力，大家也不会盲目排斥。
现在我负责研发一套类似DynaMIT和DynaSmart的软件DynaCASTIM，用于进行实时交通状况估计和预报，大体思路和DynaMIT相似，但我们会加入一些自己的想法，年底前原型会出来。中国人口众多，交通拥堵问题已越来越突出，ITS无疑是极具潜力的发展领域。DynaMIT等系统有希望能够准确预报交通状况，其提供的信息有助于缓解拥堵。大城市的交通信息管理部门其实非常需要这样的系统，只是目前还没有成熟的软件可以拿来用。
推荐一个论坛"bbs.cfluid.com"中的“交通流论坛”，是一个很好的学术交流的地方，不少德高望重的交通界学者也常访问，欢迎杨博士光临！
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-- 作者：杨齐
-- 发布时间：2006-3-26 13:51:28
-- 讨论交通状况预报和交通仿真
DynaCASTIM－实时交通状况估计和预报，名字和想法都不错。本人近十年前的博士论文的一个主要论点，写MITSIMLAB的目的之一，就是想以定量和形象的形式，表明一个ATIS系统要想真正有用，系统地提供实时“预报的”而非“观测的”信息，是一个最基本的要求。看到国内外不少地方在上马ATIS，但有几个确实做到了实时预报的功能？我看大多只是在提供离散的、独立的、过时的观测信息。这除了真正能起作用的系统需要巨大的设备投资以外，还没有一个理想的实时预报软件支持系统也是一个主要原因。如何有效地提供实时预报的系统信息是一个相当复杂的问题，扎扎实实地把基础研究搞好了，自然会有企业机制来开发相应的技术和系统。美国的DynaMIT和DynaSmart在这方面作了长足的研发，其经验确实值得借鉴。很多情况下国家和城市肯于花钱进看得见的设备，而不容易出钱搞必要的软件系统。看到有DynaCASTIM上马，看来我们的有些决策者还是很有远见的，这样研究项目，国家、企业和个人都应当力顶。在中国搞ATIS系统有两个比美国更有利的条件。一是我们基本上没有所谓“个人隐私”的Institutional限制，各种数据，包括户籍资料、车辆注册资料、手机信息、车牌实时识别等等十八般武艺我们都可以拿来使用。二是有可以通过政府和单位来进行交通出行调查和统计的条件，这是研发出符合实际的模型的必要条件。我祝愿TU先生的团队发挥中国优势，搞出让外国人向咱学习的成果来。
多谢TU先生在上面的帖子里对本人十多年前的工作的赞赏。前些日子带孩子回到母校参观，在“无穷”走廊的广告栏中见到一个帖子，大意是说“麻省理工学院提醒同学们每周至少有五天能每天睡够五个小时”，这有一点儿夸张，但也确实道出了自己当初在MIT奋斗时感觉。现在有人说咱搞的玩意有用，心里是自然是很高兴的，觉得当初牺牲睡眠爬程序是值了。需要说明一下的是，当时我是一边学习C++（北大时只修过Fortran，自学过一点C）、X-Windows图形系统和PVM通讯软件，一边学习交通理论。加上刚来美国，面临学习英文和功课的双重压力。由于毕业时间的限制，我写MITSIM原始程序时是能简就简，后来的师弟师妹们对我的程序作了诸多改进扩充，但大伙儿的情况也不会比我好到哪里去，遍干遍学的痕迹和其简陋的用户界面应该还是随处可见的。现在搞了Open Source，后台的破烂和秘密都一起公开，肯定是让大家见笑了，还望各位多多包涵。
说到“开放精神”，我认为只要一个研究项目是国家资助，不是您自己掏钱做的，那么成果就该公开，成功的产品或失败的经验，都不是你自己和单位的，而是社会的，至少也是属于纳税人的。这个原则，国家在自然科学基金和其他政府拨款资助的研究立项时就应当明文规定，项目最终评审时应该根据研究项目真正公开的成果，而不是只根据几位评审委员们才能见到的东西。如果一个单位和个人想“自主”知识产权，想通过垄断技术优势，不想分享成果，那他该走私营的路子，不应该从国家那里拿钱。如果他拿了国家的钱搞研究，成果最后变成自己公司和单位牟利的工具，那肯定是不公平。
说到与PARAMICS和VISSIM的比较，我对这两个商业软件还是很欣赏的，它们都由自己独特的一些功能值得大家学习。各种商业软件之间是一种竞争关系，也只有公平的竞争，相互的学习，才能一步步促进产品的更新换代，提高它们的质量，免得某一软件停在那里吃老本。竞争不仅对用户有好处，对软件开发商也是有利的。软件开发者当然都希望大家都使用自己的产品，为此他们都会根据自己的资源条件，选择发挥自己的比较优势。没有一个软件会是面面俱到，处处优势，用户在考虑自己的仿真平台时，很需要辨别真伪，在适合自己功能要求和价格的系统之间，选择最优秀的。搞交通规划和交通工程项目的仿真，购买软件的费用可能只是投资的一小部分，数据准备和模型校准不仅是要花大力气，而且也可能要花更多的钱，而我们的决策者和采购人员往往容易被3D动画的包装所迷惑，忽略了一个软件是否真能在用户有限的时间和资源条件下，解决其项目的需求。
TU先生还提到从宣传图片上看 TransModeler有点MITSIM Lab的影子。尽管不能确定你指的是哪一幅图，但看到这个“影子”并不奇怪。TransModeler试图取各家之长，更确切地说，我们会努力从其他模型中学习其最优秀的和我们认为对用户最有用的功能，这里面当然也包括MITSIM在内。从TransModeler看到MITSIM的影子还可能因为两者都是咱的“孩子”，“长得”像一点在所难免。但TransModeler程序可是完全从头设计和从新编写的，因为版权的关系和开发平台的区别（TransModeler用微软Windows，Caliper GIS 平台和专为其开发的交通网络GIS数据库；MITSIM用Unix和XWindow，用简单的文件I/O而不是数据库），但在逻辑结构上，一些模型和参数是相同的，或在原来模型的基础上作了较大的改进。
既然又说到TransModeler，我冒昧在此对其设计思想作一点介绍，但愿读者不会抱怨我在UTC的网站上作“广告”（否则，请您就此打住，单击一下您的浏览器右上角的那个X）。
TransModeler的开发目标，也就是这个软件的定位，主要考虑了如下几点：
填补交通规划与交通工程分析工具之间的鸿沟：交通仿真模型的应用目标过去主要是交通工程和项目的评估，涉及一个小范围的区域，或是某段（高速）公路系统。但近年来城市交通规划对交通仿真模型的需求也越来越多，交通仿真已不仅是交通工程师的专用工具，交通规划人员也想使用这个新的工具来补充规划模型的不足。另外，交通工程项目的评估也不是一个局部的问题，它需要从网络的角度，考虑用户路径选择的问题，才能得到正确的评估结果。TransModeler不仅可以把规划模型输出直接作为仿真模型的输入，还包括一组直接在里面进行交通分配，停车标志设置、信号配时等工具。现在规划和工程两类用户可以使用同样的工具，分享同样的数据，发挥他们各自的特长。
提高交通仿真模型建模的效率：交通仿真模型，尤其是微观交通仿真模型，需要大量的数据准备工作。大家一般都会同意，准确的交通仿真可以为评价一个交通规划和工程方案提供非常有用的信息，但涉及到一个具体的项目，因为时间约束，如果仿真模型建模需要花费太多资源，往往就成为不可能事件。TransModeler的核心模块在多年前就搞得差不多了，这些年的一项主要工作，就是用户界面和一系列旨在提高交通仿真模型建模效率的工具的开发和调试，包括使用已有的交通规划和GIS数据，提供尽可能方便的报告统计和结果分析能力。设想如果您能够在几天或一两个星期内（取决与您数据的条件和使用模型的熟练程度），为一个大型立交桥及其相关支路的兴建或改建工程设计方案作出仿真模型，包括从城市交通规划模型中导出网络子集和需求矩阵（即在交通分配模型结束后做一个所谓的Sub-area Study），创建和编辑好微观仿真所需的路网和信号配时。不用劳您交通仿真专家的过多解释，就连西直门立交桥的设计师们，也应该可以通过观察模型动画和路段延误，自己看出他们设计方案的缺陷。
改善微观交通仿真对接近饱和状态下的交通流的表现能力：真正需要交通仿真模型发挥作用的地方，不是搞个立体的动画电影显给领导看的，而是诊断未来一个网络系统，在预测的流量下拥堵地段和原因，帮助规划设计人员和决策者预见问题，比较方案，找出解决现有问题和避免未来问题途径。要做到这一点，一个仿真软件能否较为准确地模拟接近和超过饱和状态时的交通流，则变得尤其重要。一个网络若一切正常，人家也不需要您来搞什么仿真玩意儿，有拥堵的可能性时才需要建模分析。真正用ABCD和甲乙丙丁各家软件，无论是在市场上的和还是仍然在实验室的，做过饱和流状态下的交通仿真的同行肯定已经发现，很多模型并不是那么的理想。我这里不敢保证TransModeler在这方面已经做到了，或做得比所有别的软件都好，但我可以向读者说，我们在这一点上是下了大功夫的。其中最重要的工作，包括类似DTA动态路径寻找和反馈，前瞻性的换道计划（Look-ahead planning for lane change），随机性的最小换道间距计算（Critical gap for lane change），以及让道（Yielding）和强制换道（Forced lane changing）模型等等。此外，我们不是在这里“闭门造车”或“Reinvent wheels”，这里的一些模型不仅借鉴了MIT及联邦高速公路管理局NGSIM课题的研究成果，也根据我们早期用户的反馈意见甚至用户提供给我们的数据参数。
智能交通系统的应用：大概是因为受MITSIM模型的启发，我们在TransModeler里包括了不少仿真ITS应用的功能。例如，除了模拟定时交通控制以外，它可以模拟大多数动态交通控制，车道控制（Lane Use Signs），车道使用限制（Lane Use Messages），高速公路入口匝道控制（Ramp-Metering），道路关闭（Road Closure），收费站（Toll Plaza），根据实时交通信息使部分车辆进行路径再选择，等等。另外，高载或收费（HOT）车道的模拟也已经完成，该功能不久将在下一个版本发行。
TransModeler使用内置的GIS功能，这一点它和其他仿真模型有较大的不同。新一代的交通仿真软件，一般都会声称自己支持GIS，但TransModeler对GIS的支持是在最底层开始的。首先，交通网络是用一个详尽的，专门针对微观交通仿真的功能要求而设计的GIS数据库来实现的。不同类型的Features，大到分区，小到车辆和交叉口的车道联络线，都以地图层的形式表示。各层每条记录代表在一个地图上某个位置的特定一个Feature，他有自己的一组属性。TransModeler除了对每层属性提供缺省定义，容许在数据视窗中直接修改这些字段值，进行批量填充和各类GIS操作和制图以外，他还容许用户创建自己的字段，或根据ID与外来数据表链接。用户自己的字段和通过数据表链接的字段，都可以像各地图层内置的字段一样，进行查询、排序、统计、分类、制图，创建子集，跨层叠加等一系列的GIS操作。这一强大的GIS功能，是TransModeler赖以提高数据准备和结果分析效率的基础。这与仅仅把一些图像文件导入作为地图背景，读入GIS数据作为网络和交通需求矩阵的“初级”GIS功能相比，其实现要难几个层次，但其作用会是非常显著，我敢肯定每一个会使TransCAD的用户都会同意我的观点（TransModeler和TransCAD都是基于同一GIS平台，两者分享很多共同的功能）。
最后，TransModeler是一个市场上唯一一个实现混合仿真的软件。这里所谓的混合仿真，是指您可以随意在网络上定义一个路段的选择子集，然后指定用什么样的仿真模型来模拟这个子集中的路段。它目前支持的仿真模型有微观、中观和宏观模型。微观仿真用详细的跟车换道模型和交通信号控制来模拟车流；中观仿真用依赖于密度的速度函数，车辆组团和队列的概念来模拟车流；而宏观仿真则用和交通规划中分配模型一样流量延误函数，来模拟车辆在一个路段和路口滞留的时间。换句话说，TransModeler不仅仅是一个微观仿真模型，或者是一个中观或宏观仿真模型，它是一个微观、中观和宏观交通仿真模型的集合，它由用户自己来根据具体一个交通网络的需要，有选择地在同一仿真计算中指定不同的地段，或不同类型的路段，混合使用不同的交通仿真模型。同志们万万不可小看这个功能给用户带来的灵活性。当您作一个小小网络的仿真时，也许全部路段都用微观仿真就可以了。但用微观仿真来正确地模拟一个较大的网络仿真时，您不仅要小心谨慎地准备微观仿真所要求的海量数据，而且把世界上最块的计算机给您，也不见得能解决它对运算速度的需求。说到这里，有人马上可能会说，并行计算呀！但并行计算的程序在软件自己变得很复杂的时候，很难弄好。而且，数据工作量问题会让您吃不消。如果只用中观或宏观仿真模型来模拟大的网络，您又无法获得那些一个交通项目评价所期望分析指标。如果就用微观仿真来模拟一个交通项目所包含的地理范围，那您又是“只见树木而不见森林”，无法考虑到由于与交通项目关联的路径选择的变化，在更大范围内对一个交通系统的影响。在这种情况下，我认为混合仿真是最理想的方法。
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-- 作者：Ulysses
-- 发布时间：2006-3-30 23:22:47
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感谢扬齐博士的精彩帖子！！！！能遇到 xjtuITS和扬齐博士真是感到荣幸。说实在的，在以前的开发过程中我真是势单力孤。下面说一下我的经历，希望能让后来者避开一些我曾经犯下的错误。
我的硕士论文也是类似的方向：建立城市快速路交通仿真模型并与GIS融合。我的导师也看到了微观交通仿真应用时的数据管理问题，所以让我做这个方向。我的工作是把导师和我师兄开发的高速公路仿真系统进行修改，使之适合于城市快速路。这个题目看似简单，但是实际操作起来遇到的问题确实非常得多。
其中一个最为头疼的问题就是原系统本身不具备对网络的描述能力。它最重要的一个类CRoad本身没有考虑网络的要素。这就需要修改基类成员与接口，这就需要对源程序进行结构性的调整。同时，这个程序本身的逻辑也有问题。我和那个师兄联系之后，他说他在做的时候基本上没有看懂我导师的程序，因此他就自作主张对之大动手脚。但是不论怎样，他们都没有留下任何标注与注释，更没有设计文档。
这个几万行的程序虽然规模不大，但是也让我这个初学编程的菜鸟大费周章。程序中的bugs多如牛毛，在排除bug的过程中，我发现其中大量的内存泄漏的地方。在孤军奋战了半年之后，我发现我实在是无法彻底清除bugs。于是雇用了两个具有多年编程经验的职业人员。一个是做3D引擎的，一个是部门主管（经常做清楚bugs的工作）。但是又半年的奋斗还是问题多多（再后来项目经费不够了）。当然，终于能够跑起来了。
接着是GIS方面的工作。这方面我感到非常惭愧，没有及时看到杨博士的论文（当然我还是花了很大的功夫搜索文献的）。于是当然是从头做起。此外还有就是数据采集，说实话这方面国内真的比不了国外。数据采集非常的困难，特别是在城市快速路上，管理者们经常……。再有就是资源有限，为了得到准确的驾驶员反应时间，需要到现场实测。但是遗憾的是花了大量的时间，得到的样本量少的可怜，由于人员的素质不好控制，数据也比较“脏”。所以要说成果，我实在不好意思说了。这个时候的我已经是精疲力尽。但总的来说，感觉还是从中学到了很多东西。
我的感觉是，国内的人做这方面研究最好有个团队，单打独斗真的很苦。我倒是想给那些高校中和我类似的学生一些建议。首先需要一个良好的数据采集平台，积累大量的原始数据。比如车辆性能的参数。要反映现实中的车辆性能，还是要在基础数据上下功夫。对北京的快速路来说，就要知道现在路上都在跑什么样的车，动力性能是怎样的。可以搜集的资料当然要搜集，但是还有很多东西是无法收集的，或者资料可靠性差的，还需要实地观测。没有充足的优质数据，标定和验证系统的时候会很麻烦的。另外说小也不是小的问题，就是编程。作为工程人员一定要为自己的工作负责。不要只要为了毕业，怎么写都无所谓。程序设计还是应该正规一点，考虑一下可维护性和可扩展性。然后再勤奋一点，把注释补上，最好建立设计文档。程序的积累，你一点，我一点。如果谁都不考虑这些的话，后面的人就会很难受。
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