交通仿真实验报告

1、交通控制与仿真实验实验报告交通控制与仿真实验实验报告学校 合肥工业大学 专业 交通工程111班 学号 姓名 指导老师 合肥工业大学交通运输工程学院2013年12月13日23目录1VISSIM简介32定义路网属性42.1物理路网42.1.1准备底图的创建流程42.1.2添加路段（Links）52.1.3连接器62.2定义交通属性72.2.1定义目标车速分布72.2.2 交通构成82.2.3 交通流量的输入82.2.4路线选择与转向92.3减速与让行102.3.1 减速区设置102.3.2 优先权设置112.4 信号控制交叉口设置132.4.1信号参数设置132.4.2信号灯安放及设置142.5

2、公交设置152.5.1公交站点设置152.5.2公交路线设置153仿真163.1 参数设置163.2 仿真164评价174.1 行程时间174.2 延误195实验心得211 VISSIM简介VISSIM 软件系统由众多模块组成, 这些模块各自承担着不同的功能。包括车辆定义模块、车速分布模块、车速分布模块、车辆跟驰模块、驾驶行为模块（分为多种行驶状况：自由行驶、接近前方车辆行驶、跟驰行驶、制动）、车道变换模块、交通量定义模块、动态分配模块、车辆感应式相位控制模块等。VISSIM能分析在车道类型、交通组成、交通信号控制、停让控制等众多条件下的交通运行情况，具有分析、评价、优化交通网络、设计方案比较

3、等功能，是分析许多交通问题的有效工具。在进行交通设计方案的对比分析时，主要分为为三大步骤：建立路网输出结果仿真与测试在介绍具体操作步骤之前，先简单介绍一下Vissim4.3软件中菜单项和功能键，图1.1所示。图1.1Vissim4.3软件中菜单项和功能键示意图2定义路网属性2.1物理路网2.1.1准备底图的创建流程1、导入底图：选中 viewbackgroundedit，选择需要导入VISSIM的目标图片文件，如图2.1。图2.1导入底图操作示意图2、关闭背景选择窗口，在巡航工具栏中点击，显示整个地图。3、再次打开背景选择窗口，选择待缩放的文件，点击 scale，图2.2。此时，鼠标指针变成一

4、把尺，尺的左上角为“热点”,按住并沿着标距拖动鼠标左键直到量满一个车道时释放鼠标，根据导入底图的实际尺寸，输入两点间的实际距离，点击OK，见图2.3。图2.2 背景选择窗口图2.3导入底图的实际尺寸5、依次选择：viewbackgroundparameters，见图2.4，点击save，见图2.5。永久保存背景图片的当前比例和原始信息。图2.4保存背景图片选择菜单图2.5保存背景图片2.1.2添加路段（Links）定义好比例尺后，下一步就可以开始画Link线了。VISSIM路网编码的第一步工作是描绘路段轨迹：寻找进出交叉口的所有道路，确定道路上的车道数。每条道路表示为一个路段。选中快捷工具栏上

5、的，在路段的起始位置点击鼠标右键，沿着交通流运行方向将其拖动至终点位置，释放鼠标，会出现图2.6所示界面，创建一路段(Link)。设置好车道条数及车道宽度后点击OK即可生成道路。单击other，输入车道数，选择即可生成对向行车道。图2.6创建路段输入界面2.1.3连接器1. 用鼠标左键单击快捷工具栏上的连接按钮；2. 用鼠标左键单击作起点的路段；3. 将鼠标指向第一个节点，按住鼠标右键拖动到期望的终点位置（另一个路段），松开鼠标，将会出现图2.7所示对话框：4. 选择要相互连接的车道，设置样条曲线点数及行驶方向即可。图2.7车道连接器对话框2.2定义交通属性2.2.1定义目标车速分布交通构成中

6、，每种车辆类型都可以定义目标车速的随机分布。依次选择：base datadistributionsdesired speed，打开期望车速分布窗口。如图2.8。图2.8期望车速分布窗口选择edit，将弹出图2.9所示的对话框。根据需要在图表上方的两个文本框内输入目标车速分布的两个最值（左侧为最小值，右侧为最大值），下面区域会出现一条直线。在这条直线上单击鼠标右键，直线上会增加一个节点，将鼠标指针移到节点上，按住鼠标左键，可以拖动节点来完成速度分布情况。 图2.9 期望速度分布2.2.2 交通构成依次选择：trafficcomposition，定义输入交通流量的交通构成，如图2.10。交通构成包

7、括一种或多种车辆类型及其在输入交通流量中所占的相对比例，以及车速分布的列表。 图2.10交通流量的交通构成输入窗口2.2.3 交通流量的输入 选择输入交通流量模式。 选择需要定义输入交通流量的路段。 鼠标左键双击该路段，打开车辆输入窗口，编辑已有的交通流量输入，如图2.11。 定义输入交通流量属性。 点击确定。 采用相同方法定义其它时间间隔的输入交通流量。 图2.11交通流量输入2.2.4路线选择与转向1. 用鼠标左键选中按钮；2. 用鼠标左键单击某一条道路，选中这条道路；3. 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2.12所示的对话框：图2.12路径选择对话框

8、4. 用鼠标左键单击目的点的那条道路，选中这条道路；5. 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。需要定义多个路径决策终点时，可以在 VISSIM 路网外部双击鼠标左键，按照 45 步进行操作。6.当路径定义完成后，在空白处右键单击，出现图2.13所示对话框，在框中设置左直右的车辆比例。图2.13 设置车辆左转直行右转比例2.3减速与让行2.3.1 减速区设置当VISSIM路网的自由流车速发生变化时，需要定义一个车速分布变化。定义车速分布变化的方法是使用减速区定义 选择减速区模式。 选择需要设置减速区的路段或连接器。 在路段/连接器上减速区的起点，点击鼠

9、标右键，沿着路段/连接器将其拖动到目标位置。减速区的长度同时被定义。 释放鼠标，打开创建减速区窗口,如图2.14。 针对通过该路段/连接器的每一车辆类型定义合适的车速和加速度。 点击确定。 对于多车道路段，需要为每一条车道分别定义减速区。图2.14创建减速区窗口2.3.2 优先权设置有时在交叉口，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。车头间距：在设定检测的自由流断面处，距离该断面的最近车辆必须保证的最小距离。车头时距：在设定检测的自由流断面处，距离该断面的最

10、近车辆必须保证的最小行驶时间。具体步骤如下：1. 在工具栏中选择“优先原则 ”按钮；2. 单击鼠标左键，选中次要方向的Link，如图2.15；图2.15停车位置设定示意图3. 在次要方向的Link上，车流需停车等待的位置处，点右键，设定停车位置（红色）；4. 点左键需要确保车头间距或车头时距Link；5. 在选定的路线上，在需要检测车头间距或车头时距的断面处，点右键设定检测点（绿色），同时弹出“priority rule ”界面,如图2.16所示：图2.16车头时距检测点设定示意图6. 在“priority rule”界面上，需要输入最小车头时距、最小车头间距、检测的车辆类型等参数。2.4信号

11、控制交叉口设置在Vissim中，信号控制交叉口的设置主要由以下流程组成:冲突处优先权设置信号灯安放及设置信号参数设置2.4.1信号参数设置1.选择菜单 signal controledit controllers 弹出“signal control”界面，如图2.17所示；图2.17信号控制界面2.在图2.17界面左边栏，单击右键出现菜单，单击 “new”；3.在右边空白处单击右键，选择“new”，进行信号配时，设置三个相位（其中，信号配时方案由交通管理与控制课本提供的数解法算），得输入黄灯时间、全红时间以及各相位得绿灯红灯结束时间，最终结果如图2.18。图2.18信号控制界面2.4.2信号灯

12、安放及设置Vissim可对每一车道进行信号控制，具体步骤如下：1. 工具栏中选择“信号灯 ”按钮；2. 单击鼠标左键，选中信号灯所在路线；3. 在选定的路网上，在信号灯放置位置单击鼠标右键，信号灯标志（红线）出现，同时弹出“signal head”界面，如图2.19所示；4.在“signal head”中，输入信号灯序号并选择相位序号和控制车辆类型。图2.19车道信号灯设置示意图2.5 公交设置2.5.1公交线路调查表2-1 安医大二附院站公交调查情况线路2266042060532149到站频率(min/辆)5.5121071252.5.2公交站点设置当VISSIM路网有公交路线时，需要设置公

13、交站点及公交线路. 选择公交站点模式。 选择需要设置设置公交站点的路段或连接器。 在路段/连接器上公交站的起点，点击鼠标右键，沿着路段/连接器将其拖动到目标位置。公交站的长度同时被定义。 释放鼠标，打开编辑公交站点窗口,如图2.20，设置公交站点参数。图2.20公交站点设置示意图2.5.3公交路线设置1. 用鼠标左键选中按钮；2. 用鼠标左键单击某一条道路，选中这条道路；3. 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；4. 用鼠标左键单击目的点的那条道路，选中这条道路；5. 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，如图2.21所示。图2

14、.21公交线路设置示意图3仿真依次选择：simulationcontinuous（或single step），运行仿真程序。点击1次，向前运行1个仿真步长。点击，从连续运行模式切换到单步运行模式。点击，连续运行仿真程序。点击，终止当前运行。3.1 参数设置依次选择：simulationparameters，打开仿真参数窗口见图3.1，设置以下仿真参数：图3.1仿真参数输入窗口3.2 仿真在设置完各参数后，选择菜单“simulation continuous”，程序开始进行仿真，可以点击、，可以对仿真进行中断、停止以及继续,如图3.2所示。图3.2仿真运行窗口4评价本次仿真试验主要介绍了如何定义

15、和配置VISSIM 的各种评价类型以及评价结果的输出形式。为了得到评价输出数据，必须首先激活相应的评价类型。评价类型的输出数据可以在线显示（如：信号配时表），也可以输出为外部的数据文件，部分评价类型同时支持上述两种数据输出方式。数据文件使用分号作为分隔符，用户可以轻松地将其导入电子数据表（如：Excel），以进行更深入的计算和动画呈现。以下重点介绍行程时间、延误。4.1 行程时间在路网中定义了行程时间检测区段，VISSIM 能够评价平均行程时间。检测区段由一个起点和一个终点组成。平均行程时间（包括停车时间）是指车辆通过检测区段的起点直至离开终点的时间间隔。1. 选择行程时间检测模式。2. 在选

16、定路段上，点击鼠标右键，设置检测区段的起点。3. 选择需要设置行程时间检测区段终点的路段。4.在选定路段上，点击鼠标右键，设置检测区段的终点。设置成功后显示为绿线，同时打开创建行程时间检测窗口。如图4.1所示。5. 依次选择：evaluationfilestravel timeconfiguration，配置行程时间的相关参数，如图4.2。图4.1创建行程时间检测窗口图4.2配置行程时间的相关参数7.单击 “OK” ，开始运行。结束后在文件夹中将出现.rsz的文件，用Excel打开。4.2 延误在行程时间检测区段的基础上，VISSIM 能够生成路网的延误数据。一个或多个行程时间检测区段组成一个

17、延误检测区段。通过这些行程时间检测区段的所有车辆都将被其所属的延误检测区段捕获。1. 由于延误检测区段是由行程时间检测区段组成的，所以无须对其进行专门定义。2. 依次选择：evaluationfilesdelayconfiguration，配置延误的相关参数：如图4.3所示：3. 单击 “OK” 开始运行。结束后在文件夹中将出现.vlz的文件，用记事本打开。文件内容是一个数据表，包括：检测区段的延误数值、检测时间间隔。图4.3配置延误的相关参数窗口4. 延误分析：仿真所得延误数据如图4.3所示，其中，编号1、2、3、4分别代表翡翠路与翠微路交叉口的东、西、北、南进口，编号5、6、7、8分别代表

18、翡翠路与芙蓉路交叉口的东、西、北、南进口。 图4.3所得延误的相关数据根据调查数据由公式：总延误=总停驶数时间间隔，每辆车平均延误=总延误交通量。选繁华大道与翠微路交叉口数据，经计算所得延误情况如下：南进口：总延误=总停驶数*时间间隔=5214=728辆S； 每辆车平均延误=总延误/交通量=728(49+16)=11.2s北进口：总延误=总停驶数*时间间隔=8615=1290辆S； 每辆车平均延误=总延误/交通量=1290(52+13)=19.8s西进口：总延误=总停驶数*时间间隔=1014=140辆S； 每辆车平均延误=总延误/交通量=140(52+13)=2.2s东进口：总延误=总停驶数*时间间隔=1415=210辆S； 每辆车平均延误=总延误/交通量=210(8+5)=16.2s可知，除西进口仿真所得延误略大于实测延误外，其他进口仿真延误均小于实测延误，由此可说明仿真所用数解法得到的信号配时方案优于现有信号配时方案。5实验心得通过本次VISSIM仿真实验，我学会了VISSIM仿真软件的一些基本操作，掌握了一些交通工程计算机仿真基本概念、基本理论、基本方法，收获还是比较大的。通过学习，掌握了包括：路段的创建，连接器的创建，减速器的设置，期望车速决策，车辆的输入，优先规则的设置等基本操作，学习了运用微观仿真软件VI