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网站空间 上传程序,外贸网站模板建设,建造师查询入口,wordpress rest行人与非机动车建模 在交通流仿真软件中#xff0c;行人与非机动车的建模是介观仿真中的一个重要组成部分。这不仅因为它们在城市交通中的重要性#xff0c;还因为它们的行为模式和车辆不同#xff0c;需要特殊的建模方法。本节将详细介绍如何在DynusT中建模行人和非机动车行人与非机动车的建模是介观仿真中的一个重要组成部分。这不仅因为它们在城市交通中的重要性还因为它们的行为模式和车辆不同需要特殊的建模方法。本节将详细介绍如何在DynusT中建模行人和非机动车包括它们的仿真参数、行为模型以及与车辆的交互。1. 行人建模1.1 行人行为模型行人行为模型主要描述行人在交通环境中的运动和决策过程。DynusT中常用的行人行为模型包括随机行走模型假设行人在每个时间步长内随机选择移动方向和速度。目标导向模型行人根据目标位置进行有目的的行走考虑路径选择和避障行为。社会力模型行人受到周围环境和其他行人的影响通过“社会力”来决定其运动方向和速度。1.2 行人仿真参数在DynusT中行人仿真参数包括但不限于以下内容行走速度行人的平均行走速度通常以米/秒为单位。反应时间行人对环境变化的反应时间通常以秒为单位。舒适距离行人与其他人或障碍物之间的最小舒适距离通常以米为单位。避障策略行人如何避开障碍物常见的策略包括绕行、停止等。1.2.1 行走速度行走速度是行人建模中最基本的参数之一。DynusT允许用户自定义行人的平均行走速度。例如可以设置行人的平均行走速度为1.5米/秒。# 设置行人的平均行走速度defset_pedestrian_speed(speed:float): 设置行人的平均行走速度 参数: speed (float): 行人的平均行走速度单位为米/秒 示例: set_pedestrian_speed(1.5) # 调用DynusT API设置行走速度dynust_api.set_pedestrian_parameter(walking_speed,speed)1.2.2 反应时间反应时间是指行人在遇到交通环境变化时作出反应所需的时间。DynusT中可以通过调整反应时间来模拟不同类型的行人例如老年人的反应时间可能较长。# 设置行人的反应时间defset_pedestrian_reaction_time(reaction_time:float): 设置行人的反应时间 参数: reaction_time (float): 行人的反应时间单位为秒 示例: set_pedestrian_reaction_time(1.0) # 调用DynusT API设置反应时间dynust_api.set_pedestrian_parameter(reaction_time,reaction_time)1.2.3 舒适距离舒适距离是指行人与其他人或障碍物之间保持的最小安全距离。DynusT中可以通过设置舒适距离来模拟行人之间的互动。# 设置行人的舒适距离defset_pedestrian_comfort_distance(distance:float): 设置行人的舒适距离 参数: distance (float): 行人的舒适距离单位为米 示例: set_pedestrian_comfort_distance(0.5) # 调用DynusT API设置舒适距离dynust_api.set_pedestrian_parameter(comfort_distance,distance)1.2.4 避障策略避障策略是指行人在遇到障碍物时采取的行动。DynusT中提供了多种避障策略例如绕行、停止等。# 设置行人的避障策略defset_pedestrian_avoidance_strategy(strategy:str): 设置行人的避障策略 参数: strategy (str): 避障策略可选值为 detour, stop 示例: set_pedestrian_avoidance_strategy(detour) # 调用DynusT API设置避障策略dynust_api.set_pedestrian_parameter(avoidance_strategy,strategy)1.3 行人路径选择行人路径选择是行人建模中的另一个重要方面。DynusT中可以通过以下方法来模拟行人路径选择最短路径行人选择从起点到终点的最短路径。最安全路径行人选择从起点到终点的最安全路径考虑行人安全因素。最便捷路径行人选择从起点到终点的最便捷路径考虑行人步行舒适度。1.3.1 最短路径最短路径是最常用的路径选择方法之一。DynusT中可以通过网络拓扑和权重来计算最短路径。# 计算行人的最短路径defcalculate_shortest_path(start_node:int,end_node:int): 计算行人的最短路径 参数: start_node (int): 起点节点ID end_node (int): 终点节点ID 返回: list: 路径节点列表 示例: shortest_path calculate_shortest_path(1, 10) print(shortest_path) # 调用DynusT API计算最短路径pathdynust_api.calculate_path(shortest,start_node,end_node)returnpath1.3.2 最安全路径最安全路径考虑了行人的安全因素例如避开车流密集区域。DynusT中可以通过设置路径权重来实现这一点。# 计算行人的最安全路径defcalculate_safest_path(start_node:int,end_node:int): 计算行人的最安全路径 参数: start_node (int): 起点节点ID end_node (int): 终点节点ID 返回: list: 路径节点列表 示例: safest_path calculate_safest_path(1, 10) print(safest_path) # 调用DynusT API计算最安全路径pathdynust_api.calculate_path(safest,start_node,end_node)returnpath1.3.3 最便捷路径最便捷路径考虑了行人的步行舒适度例如选择较少转弯的路径。DynusT中可以通过设置路径权重来实现这一点。# 计算行人的最便捷路径defcalculate_most_convenient_path(start_node:int,end_node:int): 计算行人的最便捷路径 参数: start_node (int): 起点节点ID end_node (int): 终点节点ID 返回: list: 路径节点列表 示例: most_convenient_path calculate_most_convenient_path(1, 10) print(most_convenient_path) # 调用DynusT API计算最便捷路径pathdynust_api.calculate_path(most_convenient,start_node,end_node)returnpath1.4 行人与车辆的交互行人与车辆的交互是交通仿真中的一个重要环节。DynusT中可以通过以下方法来模拟行人与车辆的交互避让行为行人如何避让车辆例如在人行横道上等待车辆通过。冲突检测检测行人与车辆之间的潜在冲突例如行人突然横穿马路。1.4.1 避让行为避让行为是指行人在遇到车辆时采取的行动。DynusT中可以通过设置避让参数来模拟这一行为。# 设置行人的避让行为参数defset_pedestrian_yielding_parameters(yielding_distance:float,yielding_time:float): 设置行人的避让行为参数 参数: yielding_distance (float): 避让距离单位为米 yielding_time (float): 避让时间单位为秒 示例: set_pedestrian_yielding_parameters(2.0, 3.0) # 调用DynusT API设置避让行为参数dynust_api.set_pedestrian_parameter(yielding_distance,yielding_distance)dynust_api.set_pedestrian_parameter(yielding_time,yielding_time)1.4.2 冲突检测冲突检测是指在仿真过程中检查行人与车辆之间的潜在冲突。DynusT中可以通过调用冲突检测API来实现这一点。# 检测行人与车辆之间的冲突defdetect_conflicts(pedestrian_id:int,vehicle_id:int,time_step:int): 检测行人与车辆之间的冲突 参数: pedestrian_id (int): 行人ID vehicle_id (int): 车辆ID time_step (int): 当前时间步长 返回: bool: 是否存在冲突 示例: conflict detect_conflicts(1, 100, 10) if conflict: print(行人与车辆存在冲突) else: print(行人与车辆无冲突) # 调用DynusT API检测冲突conflictdynust_api.detect_conflict(pedestrian_id,vehicle_id,time_step)returnconflict2. 非机动车建模2.1 非机动车行为模型非机动车行为模型主要描述非机动车在交通环境中的运动和决策过程。DynusT中常用的非机动车行为模型包括随机行驶模型假设非机动车在每个时间步长内随机选择行驶方向和速度。目标导向模型非机动车根据目标位置进行有目的的行驶考虑路径选择和避障行为。跟随模型非机动车跟随前车行驶考虑车距和速度变化。2.2 非机动车仿真参数在DynusT中非机动车仿真参数包括但不限于以下内容行驶速度非机动车的平均行驶速度通常以米/秒为单位。反应时间非机动车对环境变化的反应时间通常以秒为单位。舒适距离非机动车与其他人或障碍物之间的最小舒适距离通常以米为单位。避障策略非机动车如何避开障碍物常见的策略包括绕行、停止等。2.2.1 行驶速度行驶速度是非机动车建模中最基本的参数之一。DynusT允许用户自定义非机动车的平均行驶速度。例如可以设置非机动车的平均行驶速度为5米/秒。# 设置非机动车的行驶速度defset_nonmotorized_speed(speed:float): 设置非机动车的行驶速度 参数: speed (float): 非机动车的行驶速度单位为米/秒 示例: set_nonmotorized_speed(5.0) # 调用DynusT API设置行驶速度dynust_api.set_nonmotorized_parameter(speed,speed)2.2.2 反应时间反应时间是指非机动车在遇到交通环境变化时作出反应所需的时间。DynusT中可以通过调整反应时间来模拟不同类型的非机动车。# 设置非机动车的反应时间defset_nonmotorized_reaction_time(reaction_time:float): 设置非机动车的反应时间 参数: reaction_time (float): 非机动车的反应时间单位为秒 示例: set_nonmotorized_reaction_time(1.5) # 调用DynusT API设置反应时间dynust_api.set_nonmotorized_parameter(reaction_time,reaction_time)2.2.3 舒适距离舒适距离是指非机动车与其他人或障碍物之间保持的最小安全距离。DynusT中可以通过设置舒适距离来模拟非机动车之间的互动。# 设置非机动车的舒适距离defset_nonmotorized_comfort_distance(distance:float): 设置非机动车的舒适距离 参数: distance (float): 非机动车的舒适距离单位为米 示例: set_nonmotorized_comfort_distance(1.0) # 调用DynusT API设置舒适距离dynust_api.set_nonmotorized_parameter(comfort_distance,distance)2.2.4 避障策略避障策略是指非机动车在遇到障碍物时采取的行动。DynusT中提供了多种避障策略例如绕行、停止等。# 设置非机动车的避障策略defset_nonmotorized_avoidance_strategy(strategy:str): 设置非机动车的避障策略 参数: strategy (str): 避障策略可选值为 detour, stop 示例: set_nonmotorized_avoidance_strategy(detour) # 调用DynusT API设置避障策略dynust_api.set_nonmotorized_parameter(avoidance_strategy,strategy)2.3 非机动车路径选择非机动车路径选择是非机动车建模中的一个重要方面。DynusT中可以通过以下方法来模拟非机动车路径选择最短路径非机动车选择从起点到终点的最短路径。最安全路径非机动车选择从起点到终点的最安全路径考虑非机动车安全因素。最便捷路径非机动车选择从起点到终点的最便捷路径考虑非机动车行驶舒适度。2.3.1 最短路径最短路径是最常用的路径选择方法之一。DynusT中可以通过网络拓扑和权重来计算最短路径。# 计算非机动车的最短路径defcalculate_nonmotorized_shortest_path(start_node:int,end_node:int): 计算非机动车的最短路径 参数: start_node (int): 起点节点ID end_node (int): 终点节点ID 返回: list: 路径节点列表 示例: shortest_path calculate_nonmotorized_shortest_path(1, 10) print(shortest_path) # 调用DynusT API计算最短路径pathdynust_api.calculate_path(shortest,start_node,end_node,nonmotorized)returnpath2.3.2 最安全路径最安全路径考虑了非机动车的安全因素例如避开车流密集区域。DynusT中可以通过设置路径权重来实现这一点。# 计算非机动车的最安全路径defcalculate_nonmotorized_safest_path(start_node:int,end_node:int): 计算非机动车的最安全路径 参数: start_node (int): 起点节点ID end_node (int): 终点节点ID 返回: list: 路径节点列表 示例: safest_path calculate_nonmotorized_safest_path(1, 10) print(safest_path) # 调用DynusT API计算最安全路径pathdynust_api.calculate_path(safest,start_node,end_node,nonmotorized)returnpath2.3.3 最便捷路径最便捷路径考虑了非机动车的行驶舒适度例如选择较少转弯的路径。DynusT中可以通过设置路径权重来实现这一点。# 计算非机动车的最便捷路径defcalculate_nonmotorized_most_convenient_path(start_node:int,end_node:int): 计算非机动车的最便捷路径 参数: start_node (int): 起点节点ID end_node (int): 终点节点ID 返回: list: 路径节点列表 示例: most_convenient_path calculate_nonmotorized_most_convenient_path(1, 10) print(most_convenient_path) # 调用DynusT API计算最便捷路径pathdynust_api.calculate_path(most_convenient,start_node,end_node,nonmotorized)returnpath2.4 非机动车与车辆的交互非机动车与车辆的交互是交通仿真中的一个重要环节。DynusT中可以通过以下方法来模拟非机动车与车辆的交互避让行为非机动车如何避让车辆例如在非机动车道上等待车辆通过。冲突检测检测非机动车与车辆之间的潜在冲突例如非机动车突然横穿马路。2.4.1 避让行为避让行为是指非机动车在遇到车辆时采取的行动。DynusT中可以通过设置避让参数来模拟这一行为。# 设置非机动车的避让行为参数defset_nonmotorized_yielding_parameters(yielding_distance:float,yielding_time:float): 设置非机动车的避让行为参数 参数: yielding_distance (float): 避让距离单位为米 yielding_time (float): 避让时间单位为秒 示例: set_nonmotorized_yielding_parameters(3.0, 2.0) # 调用DynusT API设置避让行为参数dynust_api.set_nonmotorized_parameter(yielding_distance,yielding_distance)dynust_api.set_nonmotorized_parameter(yielding_time,yielding_time)2.4.2 冲突检测冲突检测是指在仿真过程中检查非机动车与车辆之间的潜在冲突。DynusT中可以通过调用冲突检测API来实现这一点。冲突检测可以确保仿真过程中的安全性和现实性避免非机动车与车辆之间的危险碰撞。# 检测非机动车与车辆之间的冲突defdetect_nonmotorized_vehicle_conflicts(nonmotorized_id:int,vehicle_id:int,time_step:int): 检测非机动车与车辆之间的冲突 参数: nonmotorized_id (int): 非机动车ID vehicle_id (int): 车辆ID time_step (int): 当前时间步长 返回: bool: 是否存在冲突 示例: conflict detect_nonmotorized_vehicle_conflicts(1, 100, 10) if conflict: print(非机动车与车辆存在冲突) else: print(非机动车与车辆无冲突) # 调用DynusT API检测冲突conflictdynust_api.detect_conflict(nonmotorized_id,vehicle_id,time_step,nonmotorized)returnconflict3. 行人与非机动车的综合建模在交通流仿真中行人和非机动车的行为不仅受到自身参数的影响还受到周围环境和其他交通参与者的影响。因此综合建模是确保仿真准确性和现实性的关键步骤。本节将介绍如何在DynusT中综合建模行人与非机动车的行为。3.1 环境影响环境影响是指行人和非机动车在交通环境中受到的各种因素的影响包括但不限于交通密度道路上的车辆密度会影响行人的行走速度和避障策略。交通信号交通信号灯会影响行人的过街行为和非机动车的行驶决策。行人设施如人行横道、天桥等设施会影响行人的路径选择。3.1.1 交通密度交通密度是指单位长度道路上的车辆数量。DynusT中可以通过设置交通密度来模拟不同的交通环境。# 设置交通密度defset_traffic_density(density:float): 设置交通密度 参数: density (float): 交通密度单位为车辆/米 示例: set_traffic_density(0.1) # 调用DynusT API设置交通密度dynust_api.set_environment_parameter(traffic_density,density)3.1.2 交通信号交通信号灯是交通环境中重要的控制因素。DynusT中可以通过设置交通信号灯的参数来模拟不同的交通信号控制策略。# 设置交通信号参数defset_traffic_signal_parameters(signal_id:int,green_duration:int,red_duration:int): 设置交通信号参数 参数: signal_id (int): 信号灯ID green_duration (int): 绿灯持续时间单位为秒 red_duration (int): 红灯持续时间单位为秒 示例: set_traffic_signal_parameters(1, 30, 60) # 调用DynusT API设置交通信号参数dynust_api.set_signal_parameter(signal_id,green_duration,red_duration)3.1.3 行人设施行人设施包括人行横道、天桥等这些设施对行人的路径选择有重要影响。DynusT中可以通过设置行人设施的位置和属性来模拟这些影响。# 设置行人设施参数defset_pedestrian_facility_parameters(facility_id:int,facility_type:str,location:tuple): 设置行人设施参数 参数: facility_id (int): 设施ID facility_type (str): 设施类型可选值为 crosswalk, overpass location (tuple): 设施的位置格式为 (x, y) 示例: set_pedestrian_facility_parameters(1, crosswalk, (100, 200)) # 调用DynusT API设置行人设施参数dynust_api.set_pedestrian_facility(facility_id,facility_type,location)3.2 行人与非机动车的交互行人与非机动车之间的交互也是交通仿真中的一个重要方面。DynusT中可以通过以下方法来模拟这种交互避让行为行人和非机动车如何相互避让例如在共享道路上。冲突检测检测行人与非机动车之间的潜在冲突例如在人行横道上。3.2.1 避让行为避让行为是指行人和非机动车在遇到对方时采取的行动。DynusT中可以通过设置避让参数来模拟这一行为。# 设置行人与非机动车的避让行为参数defset_pedestrian_nonmotorized_yielding_parameters(yielding_distance:float,yielding_time:float): 设置行人与非机动车的避让行为参数 参数: yielding_distance (float): 避让距离单位为米 yielding_time (float): 避让时间单位为秒 示例: set_pedestrian_nonmotorized_yielding_parameters(1.5, 2.0) # 调用DynusT API设置避让行为参数dynust_api.set_pedestrian_nonmotorized_parameter(yielding_distance,yielding_distance)dynust_api.set_pedestrian_nonmotorized_parameter(yielding_time,yielding_time)3.2.2 冲突检测冲突检测是指在仿真过程中检查行人与非机动车之间的潜在冲突。DynusT中可以通过调用冲突检测API来实现这一点。# 检测行人与非机动车之间的冲突defdetect_pedestrian_nonmotorized_conflicts(pedestrian_id:int,nonmotorized_id:int,time_step:int): 检测行人与非机动车之间的冲突 参数: pedestrian_id (int): 行人ID nonmotorized_id (int): 非机动车ID time_step (int): 当前时间步长 返回: bool: 是否存在冲突 示例: conflict detect_pedestrian_nonmotorized_conflicts(1, 10, 10) if conflict: print(行人与非机动车存在冲突) else: print(行人与非机动车无冲突) # 调用DynusT API检测冲突conflictdynust_api.detect_conflict(pedestrian_id,nonmotorized_id,time_step,pedestrian_nonmotorized)returnconflict4. 案例分析为了更好地理解如何在DynusT中建模行人与非机动车的行为本节将通过一个具体的案例来说明。假设我们需要在一个城市交通仿真中模拟行人和非机动车的行为包括路径选择、避让行为和冲突检测。4.1 场景描述假设我们有一个简单的城市交通网络包括多个节点和边。网络中有行人和非机动车需要从起点到终点进行仿真。我们将设置行人的行走速度、反应时间和舒适距离以及非机动车的行驶速度、反应时间和舒适距离。同时我们将设置交通信号和行人设施以模拟更真实的交通环境。4.2 仿真设置首先我们设置行人的基本参数# 设置行人的基本参数set_pedestrian_speed(1.5)# 行人的平均行走速度为1.5米/秒set_pedestrian_reaction_time(1.0)# 行人的反应时间为1.0秒set_pedestrian_comfort_distance(0.5)# 行人的舒适距离为0.5米set_pedestrian_avoidance_strategy(detour)# 行人的避障策略为绕行接下来我们设置非机动车的基本参数# 设置非机动车的基本参数set_nonmotorized_speed(5.0)# 非机动车的平均行驶速度为5.0米/秒set_nonmotorized_reaction_time(1.5)# 非机动车的反应时间为1.5秒set_nonmotorized_comfort_distance(1.0)# 非机动车的舒适距离为1.0米set_nonmotorized_avoidance_strategy(detour)# 非机动车的避障策略为绕行然后我们设置交通信号和行人设施# 设置交通信号set_traffic_signal_parameters(1,30,60)# 信号灯1绿灯持续30秒红灯持续60秒set_traffic_signal_parameters(2,45,45)# 信号灯2绿灯持续45秒红灯持续45秒# 设置行人设施set_pedestrian_facility_parameters(1,crosswalk,(100,200))# 人行横道1位置为 (100, 200)set_pedestrian_facility_parameters(2,overpass,(300,400))# 天桥2位置为 (300, 400)4.3 仿真过程在仿真过程中我们需要计算行人和非机动车的路径并检测它们之间的冲突和避让行为。# 计算行人的路径pedestrian_start_node1pedestrian_end_node10pedestrian_pathcalculate_shortest_path(pedestrian_start_node,pedestrian_end_node)print(f行人路径:{pedestrian_path})# 计算非机动车的路径nonmotorized_start_node1nonmotorized_end_node10nonmotorized_pathcalculate_nonmotorized_shortest_path(nonmotorized_start_node,nonmotorized_end_node)print(f非机动车路径:{nonmotorized_path})# 检测行人与非机动车之间的冲突time_step10conflictdetect_pedestrian_nonmotorized_conflicts(1,10,time_step)ifconflict:print(行人与非机动车存在冲突)else:print(行人与非机动车无冲突)# 检测非机动车与车辆之间的冲突vehicle_id100nonmotorized_vehicle_conflictdetect_nonmotorized_vehicle_conflicts(1,vehicle_id,time_step)ifnonmotorized_vehicle_conflict:print(非机动车与车辆存在冲突)else:print(非机动车与车辆无冲突)5. 结论在DynusT中建模行人和非机动车的行为是介观交通仿真中的一个重要环节。通过设置行走速度、反应时间、舒适距离和避障策略等参数可以模拟行人和非机动车在交通环境中的各种行为。同时路径选择和冲突检测等方法可以确保仿真过程的准确性和现实性。综合建模行人与非机动车的行为考虑环境影响和其他交通参与者可以进一步提高仿真结果的可信度和实用性。