道路的數(shù)字孿生是其實(shí)體資產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施、車輛和發(fā)生的交互的虛擬副本。如今，數(shù)字孿生已被用于開(kāi)發(fā)和測(cè)試交通工程解決方案，但我們才剛剛開(kāi)始意識(shí)到它們的潛力。

為了設(shè)計(jì)有效的交通管理解決方案，有必要對(duì)各種規(guī)模的交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，從單個(gè)交叉路口到區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。例如，高速公路或城市的數(shù)字孿生可以實(shí)現(xiàn)交通流量建模以及整體交通和基礎(chǔ)設(shè)施的模擬。數(shù)字孿生提供了一種安全且經(jīng)濟(jì)高效的方式來(lái)試驗(yàn)不同的解決方案、它們的優(yōu)化參數(shù)和實(shí)施選項(xiàng)。

新的交通管制可能性

數(shù)字化帶來(lái)機(jī)遇和挑戰(zhàn)。新的交通控制和通信技術(shù)為交通管理系統(tǒng)開(kāi)辟了新的可能性；或者例如，城市現(xiàn)在不僅可以監(jiān)控交通流量，而且可以動(dòng)態(tài)干預(yù)。

優(yōu)化交通有許多好處，包括減少與交通相關(guān)的噪音和排放以及改善道路安全。但是，如何最好地優(yōu)化構(gòu)成交通管理的所有不同參數(shù)，只能通過(guò)使用創(chuàng)新的軟件解決方案對(duì)整個(gè)交通系統(tǒng)進(jìn)行建模來(lái)確定，同時(shí)考慮基礎(chǔ)設(shè)施和旅客的行為。

軟件公司Aimsun是西門子移動(dòng)（Siemens Mobility）家族的最新成員，它是一家全球交通建模公司，構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字孿生模型并模擬人員和貨物的移動(dòng)。這可以識(shí)別網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)，并允許測(cè)試解決方案以優(yōu)化流量。不僅可以測(cè)試局部交叉路口——因?yàn)?Aimsun 的解決方案不僅僅模擬道路交通，還評(píng)估了多種出行模式，并確定和試用了潛在的解決方案。

交通建模人員在他們的工作中討論了不同的粒度級(jí)別，宏觀、中觀和微觀模擬，觀察整個(gè)區(qū)域、一小部分道路或單個(gè)十字路口。這些必須越來(lái)越相互關(guān)聯(lián)并加以考慮，以便我們對(duì)整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)作出準(zhǔn)確的陳述。

西門子移動(dòng)已經(jīng)成功地對(duì)交通控制中心的交通流量進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，以預(yù)測(cè)即將發(fā)生的交通中斷，并確定最佳的短期緩解策略以最大程度地減少擁堵。美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)和澳大利亞的中心已經(jīng)在使用西門子移動(dòng)和 Aimsun 解決方案來(lái)使他們的城市更加智能。這些中心使用模擬應(yīng)用程序不斷監(jiān)控和處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，模擬任何規(guī)模網(wǎng)絡(luò)上的車輛運(yùn)動(dòng)，從單個(gè)干道到大都市區(qū)。該系統(tǒng)運(yùn)行速度如此之快，以至于交通管制員可以虛擬地測(cè)試各種場(chǎng)景，并知道在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)施哪種場(chǎng)景最有效。

城市交通的運(yùn)營(yíng)改進(jìn)

例如，在奧地利首都維也納周圍的區(qū)域以及各個(gè)州首府周圍的大都市現(xiàn)在都被視為單獨(dú)的交通區(qū)域。在這個(gè)宏觀層面在交通規(guī)劃中使用模擬為城市發(fā)展提供了戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。多模式運(yùn)輸解決方案在不斷增長(zhǎng)的地區(qū)至關(guān)重要，可以使通勤變得可忍受，并使城市生活空間成為有吸引力的地方。多模式運(yùn)輸解決方案的設(shè)計(jì)需要為人們提供方便、安全和快捷的旅程。

建模交通管理解決方案可以優(yōu)化公共交通優(yōu)先級(jí)，并使我們能夠了解交通信號(hào)時(shí)間變化或車輛減少計(jì)劃（例如拼車）的有效性。不斷發(fā)展的城市和城市地區(qū)還必須了解高交通量對(duì)環(huán)境的影響。交通管理軟件多年來(lái)一直在處理道路施工現(xiàn)場(chǎng)和安全分析，但最新版本也詳細(xì)說(shuō)明了環(huán)境影響。

模擬不僅涉及車輛和公共交通，還涉及步行和騎自行車。這些知識(shí)對(duì)于理解整體交通控制的影響至關(guān)重要，而且隨著數(shù)據(jù)的不斷更新，即使是最大模型的校準(zhǔn)時(shí)間現(xiàn)在也縮短了。

前景

最新的軟件意味著從頭開(kāi)始創(chuàng)建交通模型很簡(jiǎn)單。該模型考慮了地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，這意味著在交通規(guī)劃中可以考慮大量的影響因素。

交通項(xiàng)目日益復(fù)雜和動(dòng)態(tài)化，需要快速靈活的軟件解決方案。交通規(guī)劃人員和基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商需要快速的模擬工具。未來(lái)的交通網(wǎng)絡(luò)不僅需要規(guī)劃和模擬，還需要適應(yīng)互聯(lián)和自動(dòng)駕駛汽車的需求，以及它們與道路使用者的溝通。Aimsun 的運(yùn)輸建模解決方案已經(jīng)考慮到了這一點(diǎn)，并賦予其優(yōu)于傳統(tǒng)建模軟件的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。

特別是在中觀和微觀水平的結(jié)合，模擬可以幫助規(guī)劃行人流量和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)交通分配。這在考慮當(dāng)?shù)乜刂坪突A(chǔ)設(shè)施措施的影響方面具有重大優(yōu)勢(shì)。這里使用已知的源-目標(biāo)關(guān)系來(lái)定義需求狀態(tài)。然而，不斷更新的數(shù)據(jù)也可以集成在一起，高效地建模交通需求。這種方法特別適合于創(chuàng)建較大的模型和縮短校準(zhǔn)階段。