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NAM从交通模拟器得到的交通相关数据研究.doc

NAM从交通模拟器得到的交通相关数据研究

星空海鸥
2018-09-07 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《NAM从交通模拟器得到的交通相关数据研究doc》,可适用于游戏领域

从交通模拟器得到的交通相关数据研究交通模拟器(TrafficSimulator)是模拟城市个主要模拟器模块中相当重要的一个很多交通相关的数据都是在这个模拟器中设定很多修改交通数据的mod也是从这个模拟器入手修改一些数据以达到修改交通的目的。本文主要考察交通模拟器以及其它几个相关的交通设置建筑属性从数据上分析游戏对交通的设定。因为交通问题的复杂性和游戏显示数据的不透明性很难通过一些准确的实验去验证数据所以本文所有分析都只来源于游戏数据文件不含任何实验成分有兴趣的可以自己做些实验测试一下欢迎建议和意见。交通模拟器中有一些数据是关于道路维护、损坏、交通事故等这些暂不关心。这里主要研究速度、时间、容量等关系。一、关于时间单位的说明游戏中查看通勤时间曲线时有一个时间单位该时间单位和交通模拟器中所有的时间单位有倍的乘积关系即模拟器中的一个单位时间等于游戏中查看通勤时间曲线时的单位时间。具体单位是秒还是分还是别的什么并不关心这只是表述上方便而已。本文后面的所有时间都以模拟器中的时间单位为准如果需要对应到游戏中的显示请自行视需要乘以或者除以。二、基本交通速度所谓基本交通速度就是完全不考虑道路拥堵程度时某种交通方式的通勤速度单位是“格单位时间”。数据见下表:交通类型街道公路单行道大道高速公路地铁轻轨单轨铁路步行自驾工业货车公交地铁轻轨列车单轨列车乘客列车货运列车三、实际交通速度实际交通速度受到道路拥塞情况的影响。首先列一下不同道路的交通容量:道路类型街道公路单行道大道高速公路地铁轻轨单轨铁路单向容量此外在交叉路口和收费站附近容量(不是速度!)有不同程度的下降:交叉点本身下降到道路容量的倍相邻一格为倍再远一格是倍。收费站本身下降到收费站容量相邻一格为道路容量的倍再远一格是倍。知道容量以后如果再知道流量就可以了解道路的拥塞状况。流量就是道路上各种交通类型人次(不是车次!)的相加。比如有人通过某条地铁线通勤那么该线上的流量就是无论究竟是几趟地铁列车。但是有两类交通方式不计入流量:步行和公交。也就是说一条路上就算有人步行人坐公交他们对这条路的流量贡献仍然是。在单向流量达到道路容量的%之前实际交通速度和基本交通速度一样一旦超过%实际速度将会下降:%时为基本速度的倍%时为基本速度的倍其它可以通过插值得到。需要注意的是有两个例外:步行和单轨这两种交通方式不受超容影响无论多么拥塞其实际速度始终等于基本速度。这里对上面提到的三种特殊交通方式再强调一下:单轨:人次计入单轨流量也就是单轨会变红但是并不影响速度步行:人次不计入各种道路流量所以道路不会因为步行变红并且步行速度也不会改变公交:人次不计入各种道路流量所以道路不会因为公交变红但是公交速度会因为其它流量引起的拥塞而降低。四、可行交通路线理论上如果知道每段交通的长度和实际速度就可以算出这条交通路线的时间花费。但是什么样的路线才是一种可行的交通方式呢?这并不是没有限制的比如居民开着火车从家里出发到达公司这就是一条不可行的路线。模拟器定义了两种不同类型的交通:通勤交通和货运交通。通勤交通路线:一端连接住宅楼另一端连接商业楼或者工农业楼表示上下班通勤。该路线初始交通方式必须是步行或者自驾车。如果起点是步行那么之后可以切换成各种大众交通方式(中间还可以穿插步行)最后步行到工作地点当然也可以不切换全程步行如果起点是自驾车那么之后可以在大火车站、客运火车站或者停车场切换成步行然后通勤过程就跟上面描述的起点直接是步行一样也可以不切换全程以自驾形式到达工作地点(中间允许经过收费站和汽车码头不改变自驾方式)。货运交通路线:起点连接工农业楼终点连到城市边缘或者海港表示工业出货。该路线初始交通方式必须是工业货车(卡车)或者货运列车。如果起点是货车可以直接开出城可以直接开到海港也可以开到货运火车站切换为货运列车然后出城如果起点是货运列车那么只能直接开出城。另外任何一个交通建筑(包括各种车站、码头以及收费站)旁边必须有路用来完成交通方式的切换。也就是说居民不能从住宅楼直接跳到相邻的公交车站然后坐公交车上班而是只能跳到住宅相邻的道路上然后步行进入公交车站换乘公交车居民也不能下了公交车直接从公交站跳到隔壁的火车站坐火车而是只能先从公交站走到相邻的路上然后再从路上进入火车站坐火车。五、交通移动以外的时间开销我们已经知道了实际交通速度和可行的交通路线那么居民或者工业产品移动的时间花费也就可以算出来了。但这并不是全部时间还存在交通移动以外的时间开销。初始开销:初始开销仅存在于通勤交通。通勤交通的初始方式只有步行和自驾车两种。对于喜欢自驾车的居民步行出发的额外开销是自驾车是对于喜欢步行出发的居民步行出发的额外开销是自驾车是对于没有特别喜好的居民步行出发的额外开销是自驾车是。可以看出游戏总体还是挺偏向步行出发(其实就是使用大众交通)的。顺便一提各收入阶层三种类型的比例:R$:喜欢步行的%喜欢自驾的%无所谓的%R$$:喜欢步行的%喜欢自驾的%无所谓的%R$$$:喜欢步行的%喜欢自驾的%无所谓的%经过交通设施的开销:对于通勤交通这包括通过车站换乘、经过停车场、火车站等从自驾变成步行以及经过收费站的时间开销。对于货运交通这只可能发生在货车通过货运车站变成货运列车或者货运列车经过货运车站换到下一列货运列车上。首先这部分时间只发生在进出站的过程在车站内部移动消耗时间为。(车站内部移动时间为在火车站上表现的很明显如果车站没有爆满查询通勤路线时会发现有些乘客过站时不是坐火车从车站侧面沿铁轨直接经过而是选择下车进站然后出站继续坐火车因为这相当于节省了、格的铁路交通时间使得总通勤时间更短)其次当使用量在设施容量允许范围内时几乎所有设施的时间开销都是只有收费站有单位时间的进出总开销。当使用量超过容量时各种设施的进出开销将会增加。(增加量的数据暂时没有找到)再次这部分时间还与交通预算有关。当预算是%时就是上述基本时间开销当预算为%时实际开销是上述基本开销的倍比如收费站就变成了单位时间。其他可以插值得到。路况开销:当道路维护费用不足时路面可能会有损坏情况。不管何种交通方式每经过格损坏的道路通勤时间加。事故开销(这部分我不确定是真实计入交通时间还是仅用于游戏中模拟交通事故的视觉效果。我比较偏向于计入并且觉得这里所说的“事故”和游戏中看到的模拟事故不是一回事就像游戏中会看到车辆等红灯但实际上交通模拟器中并没有红灯设定一样)道路上有一定概率发生交通事故这个概率随流量容量比值增大:%容量时事故率为%%时事故率%%时事故率%。一次事故耗时单位时间。六、选路至此所有信息已经齐备可以计算一条交通路线的总时间了:总时间=各种交通方式的实际速度与各自长度乘积之和+初始开销+经过交通设施的开销+路况开销(+事故开销)游戏程序会根据寻路精度列出所有可能的交通方式和路线计算各自的总时间。接下来程序会先做两项基本排除然后再对剩下的方案进行优化选择并实行。这两项排除是:总时间超过的通勤路线将被排除纯移动时间(即不算额外开销)超过的使用大众通勤工具的路线将被排除。除了被排除的所有交通方式都是可行的区别只是时间长短。所以经常有人问到的车站多少格设一个、步行最长多少格等等其实并没有一个特定的阈值格也好格也好都只是经验距离只要该路线不会被强制排除就是有可能的剩下只是时间长短的区别:如果步行格然后坐公交都比自驾车要快市民当然很乐意步行格当然如果格的话他们会更开心。七、其他除了交通时间、选路等交通模拟器还负责一些其他数据的计算比如维护、收费以及商业区客流量和住宅区噪声。这里说说后两项。客流量和噪声都是由交通流量决定的计算方法是:从一个R或者C建筑周围所有道路方格中(这个“周围”很模糊至少和楼的朝向无关甚至可以和建筑只有一个角相邻)找出最大的早间流量和最大的晚间流量相加(不需要是同一格)然后乘以得到噪声或者客流量影响desirability的数值(-如果超过则以封顶)。稍有不同的是噪声计算所有通勤和货运流量而客流量只计算公路系统的通勤流量(也就只有自驾车符合条件了……)。

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