简单Vissim仿真流程

2020 4 15 1 桂林电子科技大学机电工程学院 VISSIM仿真流程 1 VISSIM操作界面介绍VISSIM的操作界面分为5个区域 如图 1 标题栏 显示仿真程序名称 文件名称 版本号 菜单栏 设置 调整参数 状态栏 第一部分 当前鼠标坐标 第二部分 网络编辑模式中 显示当前选择的对象信息 仿真过程中 显示仿真时间 第三部分 网络编辑模式中 显示编辑提示信息滚动条 上下翻滚视图 工具栏 图形及模块工具 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 2 VISSIM操作界面 图 1 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 3 2 建立仿真路网 1 导入底图为了建立路网的仿真模型 首先必须导入仿真对象的现状平面图或设计平面图 且平面图必须带比例尺 下文以平面十字交叉口仿真研究为例 建立路网的步骤如下 1 通过Options Background Open导入平面设计图的bmp文件 2 底图必需是BMP格式的图片 3 通过Options Background Scale按比例缩放图片 4 通过Options Background Orgin手工拖 拉背景图片 5 为了避免以后使用时再次导入相同图片的繁琐程序 用户可以通过Options Background Parameters Save保存当前图片信息参数 保存文件格式为 hgr 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 4 导入VISSIM中的十字交叉口平面设计底图 图 2 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 5 2 建立路网的方法VISSIM使用两个基本的组件 Link和Connector 来描述一个路网 Link 路段 有方向性 是矢量 定义路段时需要输入该路段的车道数 车道宽度 坡度等 按纽用于建立和移动Link 按纽用于编辑Link Connector 连接 用于连接同方向Link中的车道 每条Connector可以同时连接一条或几条车道 VISSIM通过Link和Connector来描述一条连续的路径 也可以描述整个路网 1 定义Link 路段 1 Link 路段 单元参数设置对话框中包括以下各项内容 2 number 路段编号 3 Name 路段名称 4 Type 路段类型 5 LinkLength 路段长度 6 NO ofLanes 路段车道数 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 6 7 LaneWidths 车道宽度 8 Gradient 路段坡度 9 Height 路段高度 仅在3D显示时生效 左右两格分别代表路段单元的起始高度和终点高度 10 Opp Direction 复制对向车道 11 NO ofLanes 复制的对向车道的车道数 12 Animation 打开 关闭车道上的车辆显示 13 ChangeDirect 改变车道的方向 14 Cost 计算行驶成本 仅在安装了动态分布功能的模块时生效 15 Evaluation 确定评价路段时所用区段 segment 的单位长度 16 LaneClosure 车道关闭 可以禁止某类车辆在路段的某条车道上通行 可用于设置公交专用道 小汽车专用道等 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 7 图 3Link参数对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 8 2 定义Connector 连接 单元Connector 连接 单元参数设置对话框中包括以下各项内容 1 Name 连接的名称 2 在FromLink和ToLink两栏中可以选择起始路段和终止路段对应连接的车道 车道数必须匹配 3 Emerg Stop 紧急停车距离 要进入目标车道的车辆如果在车流量很大的情况下难以进入目标车道 它将在Emerg Stop控制的地点停车 等候间隙变道 4 LaneChange 变换车道距离 车辆为了进入目标车道开始变换车道的距离 距前方连接的距离 5 Gradient 坡度 连接单元的坡度 注意 连接单元的高程由其两端的路段单元高程决定 6 Points Splines 连接曲线 的插入点数 选择Spline可以设置Points的插入点数 点数越多 连接曲线越平滑 用户也可以用鼠标右键在连接单元上添加节点 7 大多数情况下 Direction并不起任何作用 只有当车辆被指定了转向以后 用按纽指定 该选项才需要设置 未被指定转向的车辆只通过Direction为All的连接单元 8 车道关闭 LaneClosure 的功能与路段单元相同 都是用来禁止某种车辆通行的 9 Cost 和Evaluation 的功能与路段 Link 中介绍的相同 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 9 图 4link连接对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 10 3 路网建立实例 1 进口道路段的处理路段上如对车道功能无特殊划分 如设公交专用道 可用一条多车道的Link来表示 如果两条车道功能完全不相同 并且车辆不能相互变换车道 最好用两条Link来表示 Link 直行车道 Link 专用左转车道 三条车道 Connector 1 Connector 2 图 图 5进口道车道设置示意图 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 11 2 车道展宽 缩减渐变段的处理实际的道路上经常有车道增加和缩减的情况 车流在这种渐变段上的跟车行为 变换车道行为都与正常路段不同 更为复杂 VISSIM中仍然是通过Link和Connector单元来模拟 因此若处理不当会造成仿真的严重失真 图 6车道展宽渐变段示意图 Link 四车道 Link 三车道 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 12 方案一 三条车道连接三条 一条车道连接另外的一条 图 7三条车道连接三条 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 13 图 8一条车道连接另外一条 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 14 方案二 两条Connector分别连二条车道 图 9 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 15 图 10 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 16 3 进口道和出口道的连接 该交叉口的西进口共有四条车道 用两个Link来表示 每一个Link代表一个车道组 所谓车道组 lanegroup 是指具有完全相同功能的车道组合 注意车辆在Link之间是不能变换车道的 只能在同一Link内的不同车道之间才可以变换车道 该交叉口的北出口道用一个Link来表示 因为这两条车道具有完全相同的功能 西进口的左转车道和北出口道用一个Connector连接 需要注意的是这里的Connector与西进口道的Link连接段应尽量短 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 17 图 11进口道和出口道的连接 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 18 图 12十字交叉口仿真路网建立实例 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 19 4 交通流特性及行驶规则的设置 1 微观交通流特性参数微观交通流特性参数包括各种车辆的期望车速分布曲线 车辆的加 减速特性 车辆的几何尺寸 驾驶员行为参数设置等 1 车辆的期望车速 DesiredSpeed 各车型的Des Speed可以在NetworkEditor Distribution DesiredSpeed中定义 会出现图 13 图 14的对话框 一般 在确定输入流量的车种组成时 定义每种车辆类型的期望车速 同时可以定义分布曲线 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 20 期望车速和分布曲线对话框 图 13 图 14 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 21 2 车辆的加 减速特性 VISSIM在描述车辆加 减速特性时 是结合车辆类型进行定义的 共有四个参数 期望加 减速度 最大加 减速度 各种车型的加减速参数在NetworkEditor Functions中定义 通常采用默认值 如图 15 图 16的对话框和分布曲线 图 15 图 16 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 22 3 车辆的几何尺寸 车辆的车身长度直接影响车辆的跟车行为和超车行为 对变换车道也有影响 对车辆的几何尺寸的描述包括长度和宽度 以及前后轴距等 见图 17 VISSIM的2D模型中没有对车辆高度进行描述 在3D模型中车辆的高度是随长度和宽度按比例自动确定 见图 18 各车型的参数在NetworkEditor Distributions VehicleModel 中设置 图 17车辆几何尺寸设置对话框 2D 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 23 图 18车辆几何尺寸设置对话框 3D 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 24 4 驾驶员行为参数设置 驾驶员行为参数的设置可通过Simulation DrivingBehavior中修改 如图 19所示 建议只有高级使用人员才能修改有关参数 图 19驾驶员行为参数设置对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 25 2 宏观交通流特性参数 宏观交通流特性参数包括车型分类 交通量组成的流量输入 路径选择 1 车型分类VISSIM采用分级体系来定义车型分类 即车辆分级 车辆类别 车辆类型 车辆类型 VehicleTypes 是分级体系中最低层 指具有相似的技术特性和物理驾驶行为的一组车 例如car1 car2 LGV HGV Bus Tram Bike Pedestrian等等 参数设置可通过NetworkEditor VehicleTypes 设置 得到如下图所示 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 26 图 20车辆类型对话框 用户可在左边对话框中选择NEW来添加自定义的车种 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 27 选中NetworkEditor菜单Vehicle Classes 计算机弹出一个对话框 如图 21所示 通过Edit 键可以对车辆类别进行编辑 通过New 键可以自己定义新的车辆类别 通过Delete键可以删除已经定义的车辆类别 如图 22所示 图 21 图 22 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 28 2 交通组成 在微观仿真系统中 交通组成主要是反映车流中车型的特性 交通组成 Trafficcomposition 通过NetworkEditor TrafficCompositions 来定义 用于确定路网输入流量的各种车型和每种车型的流量比例及期望车速 如图 23 该对话框中的Rel Flow指各种车型的相对流量 这里既可以输入流量的绝对值 也可以输入各车型流量的百分比 建议输入流量的绝对值 期望车速的定义同前文所述 图 23交通组成对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 29 3 输入流量 按纽用于定义输入流量 按点击路段上车流产生源点处 进入流量对话框后 选择输入流量的车种组成 流量和时间间隔 图 24流量输入对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 30 4 路径选择 静态路径选择是通过按纽 Routedecision 来定义的 单击按钮用鼠标左键单击某一条道路 选中这条道路 在希望选择路线的地方单击鼠标右键 路段上会出现条红色的短线 然后弹出图 25所示的对话框 图 25路径选择对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 31 用鼠标左键单击目的点的那条道路 选中这条道路 在这条道路上单击鼠标右键 路段上会出现条绿色的短线和黄色的线段 指示出路线方向 并且会弹出如图 26所示的对话框 图 26路径定义对话框及示意图 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 32 3 车辆行驶规则 1 速度控制规则区段限速设置适用于在某些特殊的路段和特殊的时间内对车辆进行速度限制 如匝道合流点 区段限速用按纽设置 对话框见图 25 区段限速标志的设置属性为 需要限速的基本路段单元或基本连接单元的起点位置 限速区域的长度 限速有效时间 速度限制的有效车辆 设置方法 1 点击按钮 2 鼠标左键单击并选中需要限速的路段 在起点处按右键拖动滑行至设置终点 所要限速路段上显示绿色条框 3 在对话框中通过EDIT NEW DELETE按钮编辑 增加 删除限速标志的设置 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 33 图 27区段限速对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 34 改变期望车速设置按纽用于改变车辆的期望车速 所定义的是选中路段上车辆的期望速度 设置方法 点击按钮 单击鼠标左键选中路段 在要设置起点处单击右键 路段上出现绿线 在对话框中通EDIT NEW DELETE按钮编辑 增加 删除限速标志的设置 如图 28所示 图 28 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 35 2 优先规则 有时在交叉口 某两个方向的车流因缺少信号控制 汇合时会产生交织 为保证行车安全 这时次要流向的车流必须停车 让主要方向的车流 具有优先权 先通过 然后在车头间距和时距得以保证时汇入自由车流 具体步骤如下 1 左键按住按钮 2 单击鼠标左键 选中次要方向的Link 如图1 27 3 在次要方向的Link上 车流需停车等待的位置处 单击右键 设定停车位置 红色 4 在选定的Link上 在需要检测车头间距或车头时距的断面处 单击右键设定检测点 绿色 同时弹出 PriorityRules 界面 5 在 PriorityRules 界面上 需要输入 Min GapTime 最小车头时距 MinHeadway 最小车头间距 VehicleClasses 检测的车辆类型 等参数 如图 27所示 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 36 图 29优先权设置对话框及示意图 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 37 5 公共交通 1 公交停靠站公交站点的设置遵循下列步骤 1 快捷按钮栏选中按钮 2 用鼠标左键单击某条设有公交站点的道路 选中这条道路 3 按住鼠标右键 从公交站点起点的地方开始划线 拖动鼠标到公交站点终点的位置 放开鼠标 计算机弹出如图 30所示的对话框 图 30 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 38 Type 指公交站台设置方式 Street是占道设置 Lay by是港湾式车站 Passengers 可以对站点属性进行设置 点击按钮 弹出图 31所示对话框 图 31站点属性设置对话框 通过Edit New 和Delete可以编辑站点属性 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 39 图 32公交站台示意图 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 40 2 公交线路 在设置公交线路前 先设置滞留时间分布 公交线路的设置步骤 1 选中NetworkEditor菜单 Distributions Dwelltime 计算机会弹出如图 33所示对话框 图 33滞留时间分布对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 41 2 快捷按钮栏选中按钮 3 用鼠标左键单击某条设有公交站点的道路 选中这条道路 4 按住鼠标右键 从公交站点起点的地方开始划线 拖动鼠标到公交站点终点的位置 放开鼠标 计算机弹出如图 34所示的对话框 图 34公交线路属性对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 42 对于被选中的公交站点 站点会变为绿色 也可以对站点进行编辑 不被这条线路选中 公交发车频度设置在图 34对话框中选中 StartTime 按钮 出现如图 35 StartingTimes Courses 对话框 点击Serv Rate 按钮 出现如图 36 startingTimesbyServiceRate 对话框 在strtingTime栏Begin中输入仿真开始时间 在End中输入仿真结束时间 在Rate中输入发车间隔时间 在Course栏First中输入第一辆车的编号 在Step中输入编号迭加步长 一般设为1 Occupancy中设置公交车载客容量 单击OK得到如图 37对话框 图 35 图 36 图 37 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 43 对于港湾式站点 可以在站点上方的线路上单击鼠标右键 线路上会出现一个点 按住鼠标左键拖动这个点进入港湾 站台变亮 即可 然后 可以在对话框中设置公交站点的属性 图 38公交线路港湾式站点属性对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 44 6 信号控制交叉口设置 1 信号参数设置1 选择菜单SignalControl EditSignal 弹 SignalControllers SC 界面 如图 39所示 图 39 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 45 2 在 SignalControllers SC 界面中 单击 New 按钮 弹出 SignalController 界面 如图 40所示 3 在 SignalController 界面中 输入Number SCJNumber CycleTime 周期 Type 信号控制类型 如预定周期式 感应式 外部信号控制等 及其他参数 图 40信号配时方案对话框 2020 4 15 桂林电子科技大学机电工程学院 46 4 在 SignalController 界面中 单击按钮 SignalGroups 弹出 SignalGroups 界面 如图 41所示 5 在 SignalGroups 界面中 单击 New 按钮 弹出 FixedTimeSignalGroup 界面 如图 42所示 图 41信号配时方案对话框 图 42信