交通模拟最早出现在道路交通研究中。早在1949年就提出了交通流模拟的建议，几年后才论证了技术上的可行性。1954年，美国运用计算机进行了交通的模拟研究。1960年才普遍承认了交通流模拟是可行的和可能的。船舶交通模拟的相关研究出现在20世纪70年代。

对于船舶交通，一般采用计算机模拟和航海模拟器模拟。

在船舶计算机模拟中，根据使用的模拟模型可分为微观模拟、宏观模拟和微-宏模拟3种模拟方式。

微观模拟所利用的船舶交通模型是微观模型。它的优点在于能够比较真实地描述船舶交通这一动态系统的细节。它适于模拟分析船舶交通事故、船舶交通容量、交通状态改善方案和交通管理方案的可行性等问题。但船舶微观模型相当复杂，它的计算机程序化工作比较费时，又由于其数据量大，需要计算机有较强的数据存储空间和数据处理能力。因此模拟水域范围较大时，计算时间将相当长。

宏观模拟所利用的船舶交通模型是宏观模型。它的优点在于能够简明地反映船舶网络的主要特性的状态。它适合于模拟分析复杂交通网络的交通效率、改善方案和管理措施的总体评价等。因为其模型简明，故计算机程序化易于进行；又因为模拟的基础数据较小，搜集数据容易，占用存储空间少，数据处理速度快，恰好克服了微观模拟的不足。其不足之处是船舶运动模拟失真太大，适用的方面较少。

从上述可看出，微观、宏观模拟各有所长，均有所短，可以相互弥补其不足。若能将微观、宏观模拟进行适当结合，各取所长，将会提高模拟精度而省时省力。微观和宏观模型的主要差别在于船舶运动、船舶操纵控制两方面，模拟中的差别在于程序化的难易、计算时间的长短。

根据这些差别的互补方法，微-宏模拟主要有以下几种方式：①根据船舶大小级别，分别进行微观、宏观模拟。例如，一些小型驳船的操纵方式简单，船舶参数难以获得，其运动方式、操纵方式也很难用一般操船理论描述。因此，模拟中这类船完全可视为点而用宏观模型描述，而其他大型船舶则可用微观模型模拟。②根据航段或水域分别进行微观、宏观模拟。如果仅关注主航道内的船舶可利用微观模拟，对于主航道外的那些船舶完全可以用宏观模型模拟。对于交通关键性地段的船舶交通用微观模型模拟。③综合考虑船舶大小、航段或水域等，适当使用微-宏观模拟方法。例如，对于大型船舶一般使用微观模型模拟，但在一些航段或水域又完全可以用宏观模型模拟方法。

航海模拟器一般分为两类。第一类是雷达模拟器或雷达及自动雷达标绘（ARPA）操作模拟器；第二类是船舶操纵模拟器，亦称船舶驾驶（台）模拟器等。

雷达模拟器一般由专用计算机和雷达器构成。其工作方式是计算机根据航路生成程序在雷达荧光屏上显示陆地回波，并根据船舶运动程序显示船舶目标回波。若雷达模拟器配有ARPA功能，还可显示ARPA和各种符号与图形。“本船”由参加模拟试验的“驾驶员”控制，目标船的运动则由计算机程序控制，风流等外部因素的影响及其大小亦可根据需要设定。“驾驶员”操纵本船航行过程中，会遇到他船。“驾驶员”根据雷达显示器上显示的他船回波位置和运动信息，以及本船状态进行操纵避让；计算机则记录“驾驶员”的操船避让有关数据，以代分析、研究。

操船模拟器一般由模拟驾驶台、计算机、大屏幕、投影设备等构成。模拟驾驶台基本与实际驾驶台完全一致，雷达、操舵装置、车钟等均是船上实际使用的设备。大屏幕投影设备包括投影屏幕、声光设备等。其作用是将驾驶员视野范围内的实际状态投影在屏幕上，产生逼真的航行环境和交通实况。工作方式是由计算机控制投影设备产生实际航行环境，并根据船舶运动模拟程序产生目标船舶，在屏幕上产生船舶图像同时，在雷达上产生目标船回波；本船驾驶员则根据视野范围内的交通状况、与他船会遇状态操纵本船航行避让；计算机则记录其操船有关数据，以供分析研究。风、流数据也可根据要求设定。

船舶交通模拟方法极大地推进了海上交通研究的进展。在对运行中的系统安全评价、对预采取措施或方案进行事前评价和论证、作为人员培训工具、船舶行为研究的数据收集、航行环境改变的评价、对新的避让操船方法进行研究、对海上交通事故进行研究以及船舶靠离泊操纵研究等具有重要意义。