Part3_理解MATSIM_第46章 matsim的一些历史&第47章 基于代理的流量分配

最新推荐文章于 2025-05-26 11:35:54 发布
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分类专栏： MATSim中文使用手册（已完结） 文章标签： 开源软件
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_47687315/article/details/127684821
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本文深入介绍了MATSIM的历史及其在基于代理的流量分配中的应用。从静态到动态流量分配，再到个人旅行者的行为建模，强调了在交通分配问题中迭代求解和行为模型的重要性。MATSIM的协同进化算法用于模拟计划选择，模拟旅行者的日常学习和行为变化。文章还探讨了如何将选择维度扩展到时间适应、模式选择等行为因素，以及解决计算挑战的策略。

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第46章 matsim的一些历史

略

第47章 基于代理的流量分配

47.1简介

本章从DTA的角度介绍MATSim。交通分配问题，无论是宏观的还是微观的，静态的还是动态的，基于行程的还是基于代理的，都是为了识别出行需求和出行供给 (网络条件) 相互一致的情况。旅行需求来自对网络状况做出反应的需求模型; 这些是使用旅行需求作为输入的供应模型 (网络加载模型) 的输出。流量分配问题的解决方案描述了旅行需求和旅行供给之间的平衡。可能，此问题的最直观的数学公式是由固定点定义的: 找到生成网络条件的需求模式，从而导致相同的需求模式重新出现。此公式在操作上很重要，因为它通过交替评估需求模型和供应模型来激发一种直接的方法来计算均衡。如果这些迭代稳定，则会获得一个固定点，以解决流量分配问题。本章的其余部分将MATSim放入此DTA框架中。第47.2节从路径流的静态和宏观分配开始，并逐步将该公式丰富为基于代理的动态且完全分解的分配问题。然后，第47.3节转向如何模拟 (解决) 此模型系统的问题，特别关注MATSim的协同进化方法。第

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Part1_使用MATSIM_第2章 运行
weixin_47687315的博客
08-19 1130
此外，还有一个包含 100 次行程的文件（plans100trips.xml），即需求仅从一个位置到另一个位置，在每一端使用一个虚拟活动类型。为了描述活动发生的位置，通过给它一个 x 和 y 属性值来为活动分配一个坐标，或者给它分配一个链接，描述从哪个链接可以到达活动。可选地，腿可以有一个属性，trav_time，描述腿的预期旅行时间。对于每次迭代，旅行持续时间文本文件（例如，1.tripdurations.txt），在生成每个活动（例如，从工作到家或从家到购物）对的时间箱级别上列出旅行次数及其持续时间。
Part3_理解MATSIM_第51章 效益-成本分析中matsim的微观经济学解释
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本章解释如何从微观经济角度解释Matsim的基于代理的框架，以及如何将其用于运输政策的经济评估，例如BCA（Benfit-Cost Analysis）。本章正文部分摘自Mkickh-ofer(2014，第2.3节）。通常，经济政策评估的过程包括三个步骤：首先，通过建立用户对政策的反应模型来预测系统的变化（第51.1节）。其次，对这些变化进行一些（潜在的货币）估价（第51.2节）。第三，适用适当的聚合规则（第51.3节）。正如将在下一节中显示的，这些步骤既不完全独立，也不完全相互依赖。
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Part3_理解MATSIM_第49章 MATSim中的选择模型
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原则上，智能体的选择集可以先验地计算出来，然后在AMATSIM仿真运行期间保持不变。然而，必须对每个相关的系统状态进行预计算（例如，在策略更改之前和ER一个策略更改之前）。或者，MATSIM可以用于在迭代循环中生成代理的选择集（第1.2节）。如等式（49.1）所示，选择集的产生影响模拟选择。这种机制最简单的说明是，从来没有出现在选择集中的备选方案不能被选择。类似地，在选择模型不变的情况下，在选择集中包含某些低（高）概率的备选方案会降低（增加）它们被选择的概率。
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因此，对于给定的场景，评分函数需要是“正确的”，这或多或少意味着，“表现良好”的计划比“表现不佳”的计划获得更高的分数。最初，这个公式是为出发时间选择而建立的。与节省旅行时间的边际效用不仅由 −βtrav 给出，而是由 −βtrav +βdur · ttyp,q tdur,q 给出，等待时间节约的边际效用由 mUWTS =−βwait + βdur · ttyp,q tdur,q ：即使等待的直接边际效用 βwait 等于 0，“无所作为”仍然会占用整个时间预算，因此会产生与旅行相同的时间机会成本。
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### 关于MATSim框架的介绍与使用指南 #### 什么是MATSim？ MATSim（Multi-Agent Transport Simulation）是一种基于代理的交通仿真工具，旨在模拟大规模城市区域内的动态交通行为。其核心理念是以个体出行者为中心，通过模拟每个出行者的决策过程来反映整个系统的运行状况[^1]。 #### 主要特点 - **开放源码**：MATSim是一款开源软件，允许用户自由下载、修改和分发。 - **模块化设计**：该框架具有高度可扩展性，支持多种插件和自定义功能开发。 - **多模式交通建模**：能够处理步行、自行车、私家车、公共交通等多种交通方式。 - **动态路径选择**：利用迭代重规划算法优化出行路径并适应实时路况变化。 #### 安装与配置 为了启动MATSim项目，需具备Java环境的支持，因为它是用Java语言编写的。具体步骤如下所示： ```bash git clone https://github.com/matsim-org/matsim.git cd matsim mvn clean install ``` 上述命令会克隆官方仓库到本地，并构建必要的依赖项[^3]。 #### 扩展包(contribs) 除了基础版本外，MATSim还提供了许多由社区贡献维护的附加组件——即`contribs`系列。这些额外模块极大地增强了平台的能力范围，比如： - 动态响应型运输服务(DRT)[^2] - 时间敏感型链路属性调整机制[^4] 每种特定应用领域都有相应的解决方案可供选用。 #### 创建时变路段实例 下面展示如何定义一个随着时间改变特性的道路单元代码片段: ```java import org.matsim.api.core.v01.network.Link; import org.matsim.contrib.socnetsim.framework.scenario.types.TimeVariantLink; public class TimeVaryingSpeedExample { public static void main(String[] args){ Link link = ... ;//初始化link对象 //设定不同时间段对应的不同速度参数 Map<Time, Double> speedProfile = new HashMap<>(); speedProfile.put(Time.parse("07:00"), 15); //早高峰限速至15km/h speedProfile.put(Time.parse("18:00"), 60); //晚高峰恢复正常行驶速率60km/h TimeVariantLink timeVariantLink = new DefaultTimeVariantLink(link,speedProfile); System.out.println(timeVariantLink.getFreeFlowTravelTimeAt(Time.parse("09:00"))); } } ``` 此示例演示了怎样针对某条线路制定早晚高峰期间差异化的通行效率标准。
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