
初次到访北京工业大学城市交通学院,都会被挂在走廊中间的屏幕墙震撼:大约2米长、5米高的电子屏幕正实时显示着整个北京地面、地下的交通状况。作为唯一一块被挂在北京高校中的实时交通屏幕墙,车流速度、出行结构、公交乘降量、拥堵状况等交通信息一览无余。
屏幕上这一组组不断变动的数据,让陈艳艳教授带领团队所做的“交通仿真系统”研究能更精确、及时地找出最可能引发交通问题的地方、道路拥堵的变化规律……为交通智能化管理和政府科学决策提供技术支持。
她们的交通仿真系统研究不仅参与了奥运期间的交通方案设计,使奥运会期间早晚高峰交通运行效率分别提高26.9%和22.8%;还优化了原有的交通设施,通过交通枢纽仿真实验,提出了东直门枢纽站交通优化方案建议,使步行距离超过200m的乘客由38%减少至32%;在交通设计规划方面对宋家庄地铁站,拓宽了亦庄线到车站台的楼梯宽度,扩大瓶颈处的通行能力……
“大数据时代大家都在提智慧城市,而绿色、高效的交通是一座城市是否智慧的重要指标。交通仿真系统研究可以说为北京交通规划、设计、方案的出台提供了精确的数据和技术支持,让大家的出行更便捷。”陈艳艳告诉记者。
75分钟疏散16万观众散场
在位于北工大科学楼的北京城市交通协同创新中心,陈艳艳给记者展示了交通仿真系统的工作情景。
原来,所谓的交通仿真系统,是以计算机为主要工具,利用系统仿真模型,模拟交通系统中机动车及行人的运行状态,以数字或图形方式,动态描述交通系统,从而更清晰地对交通堵塞的瓶颈和原因进行分析,对城市规划有关方案进行评价,及时避免交通问题。
这套交通仿真系统在北京奥运会期间就开始大显身手。“当时,北京的人口已经超过1700万,如何既保证奥运期间赛会车辆、人流的交通便利与安全,又不影响普通市民的生活和出行?如何在比赛转场过程中,及时顺畅地疏导观众流?北京申奥成功第二年,这些问题就摆在了我们面前。”参加奥运会交通政策研究长达5年的陈艳艳回忆道。彼时,北京工业大学承担了奥运交通规划研究项目。
涵盖了北京市路网仿真、专用车道仿真、奥运场馆周边交通环境仿真和行人测试仿真4个层面的奥运交通仿真系统,通过定量化分析手段,模拟北京奥运会期间可能出现的各种交通问题,事先在这些可能出问题的关键点进行各种方案调整,并通过一系列的实际测试来完善仿真系统的精确度。
“我们在研究过程中还进行了大量的行人测试,比如奥运会期间比赛场馆和交通枢纽附近,针对大量人流短时间内聚集到相对狭小区域的可能,对行人的数量、密度等参数进行定量分析,误差严格控制在15%以内,而这是国内首次进行的大型活动拥挤行人交通流理论及仿真的系统研究及应用,以往在这方面大多凭经验。”陈艳艳告诉记者。
该仿真系统对奥运需求管理政策、奥运交通规划、交通管理和运营方案、应急处置预案进行了测试,确定了最优方案。在该系统支撑下,奥运会开幕式16万观众散场的疏散任务仅用75分钟,比国际奥委会对奥运举办城市的要求整整提前了45分钟;交通运行效率明显提高,早晚高峰运行速度分别提高26.9%和22.8%。
这项交通仿真成果不仅在北京市交通委员会、北京市公安交通管理局、北京奥组委得到了广泛应用,也推广到广州亚运会和上海世博会,并被伦敦奥组委借鉴。
优化客运枢纽 缓解交通压力
在陈艳艳的办公室,其中一台电脑正在演示着宋家庄地铁站从入口到出口的全程仿真场景。“车站内的交通标志、闸机的布置、楼梯的布道、护栏的设计等等,我们都进行过仿真测试。像四惠、东直门、宋家庄等交通枢纽,是城市客运交通系统的关键环节,换乘客流人山人海,很容易拥堵。运用仿真手段进行枢纽人流设计和组织管理,是缓解枢纽交通压力的一个有效途径。”陈艳艳说。



