目前，城市地區(qū)的人口正在以非常高的速度增長。城市化正在全球范圍內(nèi)興起。人們通常因為工作和教育機會而從農(nóng)村搬到更發(fā)達的城市。在發(fā)達經(jīng)濟體中，79.2% 的人口居住在城市。在發(fā)展中世界，這一數(shù)字較低，但仍超過一半（貿(mào)發(fā)會議）。

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使城市向上建設的新技術推動了城市人口增長。摩天大樓的發(fā)展允許更大的人口密度。未來，我們將看到當今城市的不斷擴張。

城市化催生了一種新型城市，稱為特大城市——這是一座擁有 1000 萬或更多居民的城市。據(jù)聯(lián)合國預測，到2030年將有43個特大城市。

制造業(yè)和 IT 領域的工作以及教育和娛樂機會的增加吸引了來自農(nóng)村和城鎮(zhèn)的人們。隨著人口的增加，城市地區(qū)將繼續(xù)擴大。這種進一步的增長將帶來許多挑戰(zhàn)，包括過度擁擠、住房問題、交通擁堵和環(huán)境質(zhì)量下降。

因此，有必要關注建設未來的城市。這意味著為行人和車輛設計的更舒適和維護良好的區(qū)域。城市規(guī)劃是建設發(fā)達城市的重要一步。它使人們更快樂地生活在這種建成的環(huán)境中。規(guī)劃包括安全和負擔得起的住房、更好的公共交通和公共綠地。

人流和停車問題

人行道設計對于使公寓樓附近的空間對居住在那里的人們感到舒適非常重要。此外，城市設計師必須考慮行人交通和汽車運動。這有助于避免從道路進入公寓樓物業(yè)時的交通擁堵。

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人行道

模擬建模允許您無風險地測試各種場景。在實施項目之前，可以通過使用人流并對其進行分析來實現(xiàn)。仿真可以對系統(tǒng)的真實數(shù)字表示進行實驗。

在行人模擬模型中，您可以定義行人可以四處走動的區(qū)域。他們將尋找更快的方式到達目的地。它可用于設計公寓樓周圍的人行道。

行人路徑仿真模型

公寓樓附近缺乏停車位的問題也可以通過仿真來解決。在模型中，您可以測試停車區(qū)尺寸與車道和道路的幾種組合。

此外，模擬軟件通過對汽車運動進行建模，有助于避免公寓樓周圍的交通擁堵。模擬模型提供了預測道路情況的機會。它考慮了當前的交通流量和道路網(wǎng)絡。通過汽車運動優(yōu)化，可以減少十字路口的交通擁堵。

人群管理

行人流量不僅需要在城市周邊得到有效管理，在熱門擁擠的地方也需要得到有效管理。例如，使用 AnyLogic 仿真軟件分析了游客在巴黎埃菲爾鐵塔的行為。該模型模擬了游客到達及其在開放空間中的行為。

埃菲爾鐵塔人流仿真模型

模擬軟件估計電梯前的隊列。同時考慮電梯運行規(guī)則和容量。頂層的等候隊伍和人群管理問題最大。模型實驗有助于優(yōu)化現(xiàn)有的游客行程。

公共交通：公交路線

每天，數(shù)以百萬計的人在工作場所和家之間來回走動。結(jié)果，成千上萬的車輛在街道上行駛。這會導致交通擁堵和擁堵。

這些車輛中的大多數(shù)都使用化石燃料。這些燃料會造成大量空氣污染，降低空氣質(zhì)量。由于公共交通系統(tǒng)仍然不可靠，擁有汽車的人數(shù)每年都在增長。這就是它需要更新的原因。

城市正在努力讓街道對自行車和行人更友好。維也納、慕尼黑和哥本哈根已關閉整條街道禁止汽車通行。巴塞羅那和巴黎將更多的街道用于自行車交通。倫敦和斯德哥爾摩的司機必須為開車進城付費。這些措施使人們更有可能步行、騎自行車或使用公共交通工具。

總線集束

大城市的另一個問題是公交車擁擠。在現(xiàn)實世界中，交通擁堵、時間表差距、機械故障、過度擁擠和負載不均會造成不便并影響路線的其余部分。模擬建模使公共交通機構(gòu)能夠計算多項指標，例如違規(guī)措施、超長等待時間和乘客的舒適度。

總線聚束問題模擬

仿真模型允許基于輸入數(shù)據(jù)進行實驗，并評估多種想法和組合來解決這種總線束。它幫助公共交通有效地為客戶服務。

公交車輛調(diào)度

在公共交通中，公共汽車集束是指一組兩輛或多輛公共汽車同時在同一地點行駛。因此，公交車司機需要在同一路線上均勻地安排公交車輛調(diào)度。為防止公共交通公交車聚集，設計人員開發(fā)了包含以下組件的仿真模型：公交車站、公交車、乘客和行程。

稱為“平衡”的解決方案顯示出最好的結(jié)果。這是一種用于設計保持公共汽車之間距離的方法的方法。使用均衡策略，公共汽車將不再自由地跟隨路線。他們將不斷進行調(diào)整，放慢速度或停止，直到有足夠的空間可用。

公交系統(tǒng)仿真

當采用“均衡”政策時，每輛公交車上的乘客數(shù)量更加均勻。而且。等待時間更可預測。這消除了過長的等待時間并減少了公共汽車的過度擁擠。為公交車司機實施一個類似 uber 的簡單應用程序可以根據(jù)網(wǎng)絡指標建議他們何時等待，從而執(zhí)行“平衡”政策。

市政電動車

到 2025 年，歐盟 45% 的公共巴士應實現(xiàn)低排放或零排放。仿真建模用于規(guī)劃德國的市政電動汽車 (EV) 車隊運營。它可以預測大型電動汽車車隊的任務并評估其日常運營。

用戶可以選擇車輛類型（柴油、BEV、FCEV），選擇車隊中每種類型的數(shù)量，并設置充電站中的充電站數(shù)量及其最大功率。

電動巴士運營模式

此外，在模型的地圖視圖中，用戶有機會看到在街道上行駛的不同類型的公共汽車、它們的充電狀態(tài)、能源類型、?？奎c和充電站（車站）。用戶還可以選擇一個選項來考慮溫度對車輛能耗的影響。

在 AnyLogic 模型的幫助下，仿真服務提供商深入了解了充電基礎設施的潛在電力需求。他們還計算了每種類型所需車輛的數(shù)量。

共享單車

發(fā)達的自行車交通系統(tǒng)是城市規(guī)劃的重要組成部分。它可以幫助減少交通擁堵和環(huán)境污染。共享單車系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)變得越來越流行。

在墨西哥，建模有助于估計有多少人會在每個宏觀區(qū)域使用該應用系統(tǒng)。此外，它還展示了他們在使用自行車共享系統(tǒng)時的行為方式。

該模型的實驗使工程師能夠分析不同需求場景的數(shù)量。他們確定了系統(tǒng)中最繁忙的車站，并定義了每個車站的自行車數(shù)量。

自行車運輸系統(tǒng)模型

鐵路客運

列車終點站管理的效率影響著乘客的控制和體驗過程。為了優(yōu)化巴黎航站樓的利用率，開發(fā)了一個仿真模型。這種優(yōu)化可以減少乘客在控制點的等待時間。

該模型考慮了一些元素。它們是按類型分類的客流、可用控制點的數(shù)量及其流量、等待和控制的區(qū)域，最后是乘客可能的預先定位。使用模擬軟件有助于處理增加的客流量。在提升旅客體驗的同時，優(yōu)化了航站樓的使用。

機場客流量

機場為其居民提供流動性。法蘭克福機場流程需要優(yōu)化以改進容量規(guī)劃并減少等待時間。它可以提高客戶滿意度。開發(fā)人員創(chuàng)建了一個機場仿真模型來開發(fā)機場客流管理系統(tǒng)。

軌跡模型和社會力量模型為預測機場客流提供了所需的準確性。機場航站樓管理已成功使用機場仿真模型。結(jié)果，它使管理人員能夠優(yōu)化客流并避免問題。

模擬在建設舒適城市中的作用

隨著世界城市地區(qū)的發(fā)展，強有力的城市規(guī)劃對于管理高能耗、空氣質(zhì)量差和其他困難至關重要。

正如我們所見，仿真建模等優(yōu)化技術在建設現(xiàn)代化便捷城市方面發(fā)揮著重要作用。該模擬有助于規(guī)劃和改善行人流、停車場、包括電動汽車在內(nèi)的公共汽車路線、自行車共享系統(tǒng)以及鐵路和機場客運量。

AnyLogic 行人和道路交通庫使用戶能夠規(guī)劃、設計和模擬城市景觀中的行人和交通流動態(tài)。

既然我們擁有數(shù)據(jù)并且知道如何通過城市規(guī)劃改變當今的城市，我們就必須立即行動。這將使我們能夠克服這一系列問題并使城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。