Основы для расчета динамического распределения

Принцип динамического распределения отображается на блок-схеме (Блок-схема динамического распределения).

Быстрый запуск демонстрирует наиболее важные шаги и настройки, необходимые для динамического распределения после моделирования сети Vissim (Быстрый запуск динамического распределения).

Динамическое распределение потоков рассчитывается в Vissim при помощи многократной имитации. При этом смоделированная улично-дорожная сеть имитируется не один раз, а снова и снова. Водители при этом выбирают путь по сети на основе опыта, который они получили во время предыдущих имитаций. Моделирование этого "процесса обучения” складывается из следующих частичных заданий:

• При поиске путей из источников к целям Vissim учитывает, что не все водители выберут оптимальный путь. Некоторые водители выберут менее привлекательные пути. Это означает, что для каждой корреспонденции источника-цели должны быть известны не только самые лучшие пути, а должна быть известна целая сеть путей. В идеальном случае использовалось бы множество k лучших путей. Так как не существует эффективного метода прямого расчета этого множества, который был бы целесообразен для распределения движения транспорта, Vissim применяет следующую процедуру.

В каждом повторе имитации рассчитываются лучшие пути. Так как состояние транспортного потока изменяется от итерации к итерации, выводятся другие оптимальные пути. В ходе итераций увеличивается множество путей и архив известных путей, из которых водители могут делать выбор (Поиск путей и выбор путей).

• Для обнаруженных путей должна быть рассчитана оценка, на основе которой водители осуществляют свой выбор. В Vissim для путей рассчитываются так называемые обобщенные затраты, которые включают время в пути, длину поездки и другие затраты, например дорожный сбор. Длина пути и затраты определяются прямо из модели сети, а время в пути можно определить только с помощью имитации. Поэтому Vissim измеряет время движения в течение одного цикла имитации на отдельных участках сети. Эти данные могут быть использованы в последующих циклах имитации для моделирования решения выбора путей.
• Выбор одного пути из множества возможных путей является частным случаем модели дискретного выбора (discrete choice problem). Исходя из имеющегося набора путей и обобщенных затрат, программа вычисляет для каждого пути долю водителей, которые его выберут. Чтобы смоделировать такой выбор, чаще всего используется математическая функция Logit. Vissim также использует вариант модели Logit при выборе маршрута (Процедура выбора путей с или без поиска путей).

Модель дорожной сети Vissim имеет высокую степень детализации, чтобы обеспечить точное воспроизведение всего транспортного потока во времени и пространстве. Однако такое детальное моделирование не является необходимым для решения трех приведенных выше задач. Так как решение, какой путь выбрать через город, не зависит от того, по какой полосе осуществляется движение или как именно выглядят перекрестки на пути. Для распределения достаточно привязки к абстрактному описанию дорожной сети, при котором перекрестки являются узлами, а отрезки между перекрестками - ребрами абстрактного графа сети. С таким абстрактным графом сети процедуры распределения функционируют более эффективно. Абстрактный граф сети также вполне понятен: например, если для кого-либо описывается путь, то достаточно назвать очередность перекрестков и дополнить, нужно ли ему на них поворачивать — более детальное описание не требуется.

В Vissim для динамического распределения строится абстрактная сеть. С этой целью выделите части подробной модели, которые должны служить в качестве абстрактных узлов, указав на этих местах объекты сети типа Узел. В случае динамического распределения с микроимитацией это обычно бывают фрагменты сети, которые соответствуют реальным перекресткам (Построение абстрактного графа сети).

Итерации имитации продолжаются до тех пор, пока нагрузки транспортного движения и время в пути в сети не будут заметно меняться от одной итерации к другой. Такое состояние обозначается в Vissim как сходимость (конвергенция). Можно установить критерии сходимости (Атрибуты для достижения сходимости).