甬台温改扩建台州北段项目BIM 交通组织仿真预警系统

　　1、总体介绍：

　　系统以数智交院自研软件“智能设计师”创建既有高速、施工导改和改建后工程BIM模型，结合GIS技术，采集周边真实的地理环境，创建真实的数字孪生空间环境，创建甬台温改扩建台州北段项目BIM交通组织仿真预警系统。该系统以国产微观交通仿真软件为后端仿真引擎，基于甬台温台州北段历史流量数据，运用深度学习中的神经网络模型，对各处交通导改区域未来24小时的交通流量进行预测。并且，将预测流量导入微观交通仿真软件，支持用户自定义仿真速度，通过运用加速仿真的方式，对交通导改区域的未来全天的交通运行态势进行仿真预测，模拟推演交通导改区域在未来导改期间的道路拥堵状况，从而可针对不同的道路拥堵情况分别提前制定交通组织管控措施、紧急预案，最大程度减少施工改扩建工程对车流的影响，降低因施工改扩建工程造成的流量损失，保障在施工改扩建工程期间的道路营收。

　　2、实施方案：

　　系统采用BIM+GIS三维可视化技术为核心，结合二维平面辅助展示，通过微观与宏观双视角，实现24小时交通流量精准预测及交通运行态势动态仿真分析。

　　其中，三维系统注重从三维视角展示关键导改区域的车辆运行状况，使用户更直观的感受到在交通导改期间，关键导改区域的道路拥堵变化情况。而二维系统更注重对高速公路全域的交通运行态势进行仿真预测，用户可基于二维系统的仿真结果，对改扩建期间，高速公路全域的道路拥堵情况进行分析，并提前制定合适的管控策略，最大程度减少施工改扩建工程对车流的影响。

　　三维系统可基于用户在前端输入仿真日期与交通导改类型等参数，基于历史流量数据，运用深度学习中的神经网络模型，自动对未来24小时的交通流量进行预测。并且，系统可自动将预测出的流量输入进后端仿真引擎，并通过加速仿真的方式，在3个小时内，实现对关键导改区域未来全天的交通运行态势与道路拥堵情况进行仿真预测。此外，用户在仿真运行过程中，可以实时修改客货车型比例等交通运行参数，并且可以实时添加施工区与事故区等事件区域，模拟不同的时间段、不同区域发生突发事件后，交通运行态势的变化情况。系统还实现了对关键交通导改区域的车道级控制，用户可通过本系统实现对车道控制、分车道限速等多种管控策略进行评价，输出包括平均车速、主干路实时服务水平、道路最大拥堵长度、主干道事故风险等级等多项评价指标，为选择有效的管控策略提供数据支撑。

　　图 三维系统运行界面

　　二维系统同样分为系统运行界面与指标展示界面。用户可在指标展示界面输入仿真日期与交通导改类型等参数，系统将同样运用深度学习中的神经网络模型，自动对未来24小时的交通流量进行预测。随后，系统将自动将预测出的流量输入进微观交通仿真软件。系统支持用户自定义仿真速度，通过加速仿真的方式，实现对全域未来全天的交通运行态势与道路拥堵情况进行仿真预测。此外，系统支持用户根据实际导改需求，修改仿真路网模型，包括新建道路、扩建车道等多种需求。用户同样可在仿真路网模型上任意位置构建施工区、事故区等事件区域，真实模拟在实际改扩建工程中的导改需求，并支持设置多种数据检测器，对关键导改区域的交通运行状况进行检测，输出包括平均车速、主干路实时服务水平、道路最大拥堵长度、主干道事故风险等级等多项评价指标，为改扩建工程项目输出指导性的建议与结论。

　　3、实施效果评估：

　　在岩谭大桥至上沙溪段的改扩建工程中，本系统预测了该导改区域在改扩建期间的交通流量与交通运行态势，对道路拥堵的变化情况进行了仿真推演，协助交通管理部门有效提高了管理效率，使得实际改扩建工程中的拥堵得到快速疏散，拥堵疏散效率提升43%，极大程度的降低了改扩建工程对交通车流的影响，保障了在改扩建工程中的道路营收。