澳大利亚尝试模拟评估SCATS自适应系统的社会效益
2014-05-29 16:13:36   来源：智慧交通杂志 作者:译/刘娟   作者:    评论：0

　　最近一项对悉尼自适应交通控制系统和环境的研究证实了该系统给新南威尔士州的交通、环境、经济带来了巨大价值。该国最近在对此系统做了为时一天(工作日)的严谨的模拟调查分析，证明悉尼的自适应交通控制系统一天能为澳大利亚节约1600万澳元，一年能节约58.4亿澳元。而预计该系统的年度花费是39亿澳元，相当于新南威尔士州生产总值的0.9%。

　　通过仿真模拟澳大利亚人口最多的城市、新南威尔士的省会悉尼城市的主干道，SaTE对 SCATS系统一天的表现进行了分析。研究将SCATS系统同时间固定的半适应系统相比较：结果表明SCATS能够节省旅行时间28%，减少交通停顿次数28%，从而降低15%的二氧化碳、PM10以及13%的机动车NOx排放量。

　　南威尔士州政府最近对道路与海事服务处做了调整，州政府希望其能分享在使用自适应交通系统控制道路上机动车辆二氧化碳排放量方面的经验。这些促使了道路与海事服务处展开SatE研究找出更充分的证据证明自适应交通控制系统的优势。

　　研究的关键是如何估量出SCATS的运行价值。新RMS研究部表示评估真实世界的交通运行状况很难，用这些了解交通信号周期变化相当难。问题在于甄别需求与习惯分别对交通政策变化的影响。SaTE研究采用模拟仿真现实世界，调查交通情况。研究人员在仿真的交通模型真实操作了SCATS系统。研究采用了SCATSIM软件，让SCATS能在一个复杂的模拟交通网进行真实的操作。道路与海事服务处研发的SCATSIM软件能够支持SCATS的不断升级。研究人员非常相信SCATSIM能保证SCATS在模拟环境下的操作具有真实性。因而SaTE研究人员采用SCATSIM模拟真实世界交通状况。研究人员模拟了真实的交通环境包括机动车，行人，上下车乘客并选择南威尔士总部Azalient大道作为模拟道路。

　　按照EuroⅠ，EuroⅡ标准对碳排放进行调查。澳大利亚的燃油标准相比大多数欧洲的标准要低一些，而按这么看来，SatE的调查结果也是保守的。

　　SatE研究模拟了一段6.5千米的重要干道--军工道路和沙嘴路，位于悉尼北海岸，连接着城市北沙滩居住区与中心商业区。在工作日，该路段来往车辆约为8万，乘坐公交的上班人员达6万。线性主干道，最大的典型跨度达7.3%，海拔从5m到89m。全路段有21个SCATS系统控制定位路口和39个具有优先权的路口。重要基础设施的特征也模拟了出来，包括人流高峰，沙嘴桥的的断开，该沙嘴桥位于城市的港口中间，在某些时间段会限制车辆及行人通行。测试对比研究从凌晨3点开始整整持续一天，模拟内容包括：私家车运行16.9万次，交通工具运行1千次，4.3万行人，还包括公交车的停站。

　　为了同普通的管理系统相比较，工程队决定使用与之截然相反的SCATS的Fallback方案。SCATS的基本方案的是Masterlink方案，其能反映整个交通系统的操作情况，而Fallback方案则较为简单，但能手动管理保持系统能正常运行，比如通讯中断的时候。Fallback方案采用固定最长信号灯控制周期，扩展路段使用道路监控。Masterlink方案比Fallback方案更具优势。采用Fallback方案则可与时间半固定且非常可靠的交通管理方案相比较。同时也确保了SatE研究为道路与海事服务处提供直接真实的信息。

　　采用SCATSIM要求标准的非SCATS交通行为，包括以下措施：

　　每小时每一条道路都保证有车，由于SCATS监控位于绝大多数路口的停止线上；

　　车辆行驶时间：通过贴在私家车和公车上的电子收费标签读取；

　　公交起止时间，使用安装了SCATS系统的公交信号优先GPS设备。

　　对SCATS的检验则通过将真实世界里SCATS系统的交通信号周期与模拟世界的信号周期相比较。

　　SatE调查结果推论表明简单的回归分析得出scats的自适应系统能产生大约为1600万澳元的社会效益。研究模拟的环境包括悉尼的2814个路口以及南威尔士州大部分道路网 SCATS系统管理。仿真环境是根据南威尔士Azalient主干道在道路与海事服务处的数据制作出来的。推算结果显示所有分析数据都证明SCATS有改善路口车辆的管理。包括每公里减少23%的停留次数这样就提速25%。而且，对于长途，CO?的排放量降低了8%，NOx也降低了16%，PM10降低了21%。

　　RMS交通策略与系统部的执行经理萧.斯蒂芬说：研究的最终结果表明SCATS是一个复杂而完善的自适应交通管理系统，为与道路网相关人员带来了意义重大的价值。我希望该研究能为那些需要一个有价值的参考的人带来帮助。RMS也在计划采用一些更复杂的回归技术做进一步的调查，更好的抓拍南威尔士各个路口的特点。