? 宏观仿真模块：根据实时数据提供的交通流数据或者数据库存储的历史数
据，运用系统集成的宏观仿真模型对仿真区域的交通状态进行动态仿真，并能根据宏观仿真结果，向系统内的微观仿真区域提供数据输入，保证微观仿真交通流数据的实时性，提高仿真的及时性。
? 宏观仿真模型构建：宏观仿真模块开发完成以后，系统将根据市区的GIS
路网图，建设城市交通系统的宏观仿真模型，为系统宏观仿真和微观仿真提供道路、渠化和信号控制方案等基础数据支持。
? 微观仿真模块：根据用户选取的路口或区域，对所选的路口和区域建立交
通仿真任务，运用系统建立的微观仿真模型运行交通组织优化模拟。系统依靠集成的微观仿真模型，能进行重要路口交通组织方案的设计、仿真、评估、优化功能，能对交通信号控制方案、交通渠化等进行仿真，输出方案的仿真评估指标，为管理决策提供服务。
? 施工和事故仿真模块：能够对道路施工和交通事故等事件进行模拟，输出
排队长度、延误等评价指标，并能对施工期间保证交通正常通行的不同方案进行仿真，输出方案的评价指标，为方案优选提供支持，避免决策的主观性。
? 数据输出模块：对仿真结果数据进行处理，并能以图、表、视频等多种形
式输出，向交通管理人员和决策人员提供如排队长度、旅行时间等定量数据和直观的仿真动画演示。
? 数据库存储模块：建立一个大型的仿真数据库系统，不但包括城区的基础
路网数据、交通流量数据，交通管理控制数据，空间地理信息数据、交通模型，以及所有路网、路口的所有输入输出数据，还包括优化组织方案及历史仿真结果等。
? 界面展示模块：基于GIS技术，展示系统的输出结果，并提供分析、对比、
回放等功能。能以二维和三维动画形式向交通仿真人员直观显示交通运行状态，系统并能根据接收的实时数据，运行宏观仿真，显示市区交通的宏观运行状态。
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1.5. 系统建设原则
系统是一个技术上涉及到实时数据通信、GIS和数据库应用、复杂的仿真模型计算的应用系统，该系统还需要与我国城市公安交通警察支队现有的“城市智能交通管理系统”子系统的数据交换。因此为了保证系统建设顺利，在进行系统设计时需要遵循以下原则：
? 安全性原则，在系统设计上考虑整个系统的安全措施，使用业界技术成
熟的技术和产品，采用安全可靠的系统架构，利用完善的安全策略保证数据的安全可靠。
? 扩展性原则，系统具有良好扩展性，能够方便集成不断扩展的交通路网
范围和增加的仿真路口数量，并支持对微观仿真结果进行分析、处理，进而有助于进行宏观分析。
? 可靠性原则，系统具备大容量路网和多个路口并发仿真能力，能充分调
用系统资源的运算能力，切实保障的稳定性和可靠性。
? 开放性原则，系统具有与交警支队其它系统进行数据交换的能力，兼容
其它仿真工具，并能为系统的后期建设提供开放性接口。
? 实用性原则，系统具有宏观仿真及微观仿真集成功能，满足不同权限用
户的实际需求。系统的仿真应用成果要切实有效。
? 易用性原则，系统要采取友好交互的用户界面，要实行功能模块化，简
化模块间的调用关系以及参数设置，便于用户的实际操作使用。
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2. 系统总体设计方案
2.1. 系统设计方案概述
交通组织优化仿真与事件预警系统是一个开放的系统，其开放性一方面体现在微观仿真模型规模的不断扩大，即系统应能通过交警支队不断建设的路口微观仿真模型精细化系统内部模型，实现系统微观仿真模型的不断扩展；系统的开放性另一面体现在系统与交警支队交通管理业务需求的对接上，即系统应能在不影响其它业务功能的基础上，通过开发新的模块将仿真技术运用在交警支队交通管理新的业务需求上。
将系统设计划分为仿真核心子系统、仿真业务子系统、交通流数据子系统、GIS数据子系统和系统管理子系统五个子系统能充分的实现系统的开放性需求。其中仿真核心子系统、交通流数据子系统、GIS数据子系统和系统管理子系统实现了系统运行的核心模型和与交警支队其它系统的对接，是系统仿真业务子系统运行的基础，实现了仿真的基本功能及数据的输入；仿真业务子系统为交警支队交通管理业务在系统上的具体实现，是交通管理者与系统交互的接口，仿真业务子系统根据不同的业务需求，通过调用仿真核心子系统、交通流数据子系统、GIS数据子系统和系统管理子系统等系统的一个或几个，实现具体交通业务的仿真优化。
2.2. 系统总体架构设计 2.2.1. 系统功能设计
根据系统建设目标规定和系统需求分析，系统需要完成的功能可以划分为客户端应用、后台服务、数据采集三个方面。
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大屏幕显示客户端应用系统管理仿真建模方案设计方案比选交通管理仿真仿真演示后台服务仿真核心子系统仿真业务子系统平台管理子系统数据库实时数据子系统GIS数据子系统数据采集GPS数据地磁检测器视频检测器微波检测器 图表2-1系统功能架构
系统后台服务分为五个子系统，即交通仿真核心子系统、交通仿真业务子系统、交通流数据子系统、GIS数据处理子系统和系统管理子系统。承担实时数据融合处理、数据存储、交通仿真运算、仿真结果存储、系统管理等功能。
仿真客户端用于向系统后台发出服务请求，并接受和展示仿真运算结果。客户端同时也用于仿真模型的建立、交通管控方案的设计等。
数据采集系统可以实时接收信号灯路口检测器数据、主干道微波检测器数据、视频牌照识别系统数据等，也可以处理交通调查数据。外场检测设备是利用交警支队现有的数据采集设备。
系统可以完成以下业务功能：
? 仿真建模管理：通过系统内的GIS数据，生成系统的初始仿真模型。 ? 仿真模型转换：转换已经建成的模型，对系统模型进行精细化。 ? 路口方案设计：实现路口方案的设计、仿真和评价。
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? 区域方案设计：实现区域交通组织方案的设计、仿真和评估。
? 事件仿真：实现事故、施工等事件的影响仿真和方案设计优化和比选。 ? 方案评估比选：通过排队长度、旅行时间等指标进行方案比选，建立科
学、合理的方案评估策略。
? 区域交通分析：通过交通仿真，对区域通行能力和剩余承载力进行分析，
发现区域交通瓶颈和选择区域交通管理方案。 ? 路网显示输出：显示路网的交通运行。
? 仿真动画：以动画的形式向用户直观的展示车辆的运行状态。 ? 评价报告：根据方案仿真结果，生成仿真评估报告。 ? 仿真结果：将方案仿真结果进行存储，以备查询。 ? 预案库建立：方便提出及时的预警方案。
2.2.2. 系统架构
2.2.2.1. 系统架构概述
系统基于三层C/S架构设计，将系统分为表示层、业务层和数据层三层，对应到物理设备分别是客户机、应用服务器、数据库服务器。客户机实现人机交互功能；应用服务器端实现实时数据融合计算和并行仿真运算；数据库服务器用于存储数据。三层下各个子系统及功能模块介绍如下：
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智能交通仿真与应急预案生成系统 设计说明书
