虚拟仿真实验教学项目平台

交通需求预测与交通管理虚拟仿真实验

实验项目背景

交通系统演变慢,不当规划与管理措施改变投资剧大甚至不可逆,是城市交通拥堵、交通污染严重普遍存在的根源。

关联出行者与道路网络空间要素,模拟建管措施采纳后的交通运行,对于帮助学生评判交通态势,预见交通问题,认识交通规律,选择或优化交通管理措施十分关键。

a)开发位置

  b)用地规划

(c)已有骨架线路布局

(d)停车问题

年份

出行需求(万人次)

内部出行需求(万人次)

对外出行需求(万人次)

区内

2012

220

74

146

2020

461

183

279

区间

2012

1081

-

-

2020

1567

-

-

 

e)根据开发规划预测的片区出行总量变化

图1西安市某片区交通规划示例

实验项目特色

长安大学交通运输工程是国家一流学科,实验依托的交通规划课程是交通类学生的必选课,已建成国家双语示范课程和混合式教学课程。

实验针对传统教学难点,给学生提供小区划分、网络生成、需求分析等交通需求预测虚拟仿真环境,学生可自主设定研究对象,自定义网络性能,自行完成需求预测、服务水平判定和改进措施效果测试。实验可评判学生单次或多次拟定的管理改进措施效果,评定成绩。学生还可以修改输入参数调整实验对象状态;寻求交通现象规律。实验可提升学生对交通理解的深度和学习的积极性、主动性及趣味性,培养学生多目标优化能力及创新能力。

图2 学生寻优视角的实验研究

技术手段

实验依托长安大学智慧交通大数据综合创新实验室,通过国家二级安全保护认证的网站进行用户权限管理,基于SOA技术构建Web GIS系统架构,开发了包括数据传输、存储、可视化展示等模块的Hadoop分布式交通大数据计算平台。可实现浏览器访问、计算分析、仿真模拟的快捷化,并保障用户数据的安全性与私密性。

应用情况

实验已纳入本校课程教学计划,开展过两次教学,解决了传统教学理解难、融会贯通难题,并通过中国大学慕课平台面向社会推荐使用。

未来规划

拟与相关高校成绩互认、转换学分,扩大社会开放服务范围,并根据师生反馈,持续改进升级,不断完善,为解决城市交通管理难题贡献力量。