Vissim交叉口仿真報(bào)告

1、目錄1. vissim 簡(jiǎn)介12定義路網(wǎng)屬性12.1物理路網(wǎng)12. 1. 1準(zhǔn)備底閣的創(chuàng)建流程12. 1.2 添加路段(links) 22. 1.3連接器32.2定義交通屬性42.2. 1定義分布42. 2.2目標(biāo)車速變化42.2.3交通構(gòu)成62.2.4交通流量的輸入72.3路線選擇與轉(zhuǎn)向72.4信號(hào)控制交叉口設(shè)置92. 4.1信號(hào)參數(shù)設(shè)置92. 4. 2信號(hào)燈安放及設(shè)罝92. 4. 3優(yōu)先權(quán)設(shè)置102. 3.4沖突區(qū)域集113 髓133.1參數(shù)設(shè)置133.2 傭144刑介144.1行程時(shí)間144.2數(shù)據(jù)采集點(diǎn)164.4排隊(duì)計(jì)數(shù)器171. vissim 簡(jiǎn)介vissim為德國(guó)ptv公司開發(fā)的微

2、觀交通流仿真軟件系統(tǒng)，用于交通系統(tǒng)的各種運(yùn)行 分析。該軟件系統(tǒng)能分析在車道類型、交通組成、交通信號(hào)控制、停讓控制等眾多條件 下的交通運(yùn)行情況，具有分析、評(píng)價(jià)、優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計(jì)方案比較等功能，是分析許 多交通問(wèn)題的有效工具。vtsstm采用的核心模型是wiedemann于1974年建立的生理-心理駕駛行為模型。該 模型的基木思路是：一旦后車駕駛員認(rèn)為他與前車之間的距離小于其心理(安全)距離 時(shí)，后車駕駛員開始減速。由于后車駕駛員無(wú)法準(zhǔn)確判斷前車車速，后車車速會(huì)在一段 時(shí)間內(nèi)低于前車車速，直到前后車間的距離達(dá)到另一個(gè)心理(安全)距離時(shí)，后車駕駛 員開始緩慢地加速，由此周而復(fù)始，形成一個(gè)加速、減速

3、的迭代過(guò)程。2定義路網(wǎng)屬性2.1物理路網(wǎng)2. 1.1準(zhǔn)備底圖的創(chuàng)建流程1、導(dǎo)入底圖：選屮view菜單一backgroundedit.,選擇需要導(dǎo)入vissim的 0標(biāo)圖片文件。如圖2.1所示。b vissim 5.10-03 大學(xué)-(未命名)!文仵(e)諞輯(e)i 01查者(y) 基礎(chǔ)數(shù)戔(w 交通(e) 信號(hào)控制(0) 廬價(jià)(占)仿萁(紀(jì)淡示(e)0- .1 w .函©a ii選項(xiàng).(o)qisplay level中心線(g)ctrl + a3d模式ctrl+d路兩元紊.(n)-顯示路網(wǎng)元紊(£1ctrl+n1背景(b)"h顯示背條(fl)ctrl+b狀態(tài)欄(

4、紀(jì)加致設(shè)a .(u 保存設(shè)a .(s)參數(shù)(e)圖2.1導(dǎo)入底圖操作示意圖2、關(guān)閉背景選擇窗口，在巡航工只欄中點(diǎn)擊h,顯示整個(gè)地圖圖2.3導(dǎo)入底圖的實(shí)際尺寸3、再次打開背景選擇窗口，選擇待縮放的文件，點(diǎn)擊scale,圖2.2。此時(shí)，鼠標(biāo)指 針變成一把尺，尺的左上角為“熱點(diǎn)”一按住并沿著標(biāo)距拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵一釋放鼠 標(biāo)，根據(jù)導(dǎo)入底圖的實(shí)際尺寸，輸入兩點(diǎn)間的實(shí)際距離，點(diǎn)擊ok,見圖2.3。圖2.2背景選擇窗口2. 1. 2添加路段(links)vissim路網(wǎng)編碼的第一步工作是描繪路段軌跡：尋找進(jìn)出交叉ui的所有道路，確 定道路上的車道數(shù)。每條道路表示為一個(gè)路段。選中快捷工具欄上的|0，在路段的起始位

5、置點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，沿著交通流運(yùn)行方 向?qū)⑵渫蟿?dòng)至終點(diǎn)位置，釋放鼠標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)圖2.7所示界面，創(chuàng)建一路段(link)。 number路段(link)的編號(hào)：路段的唯一編號(hào)(僅能在創(chuàng)建路段時(shí)編輯)； link length路段(link)的長(zhǎng)度； type 一一路段類型：它控制了諸如路段顏色、駕駛行為等特征量； lanes width車道寬度；定義路段上每條車道的寬度； various land widths不同車道寬度：分別定義每條車道的寬度； land closure 車道限制：車道限制：針對(duì)選定的車輛類別關(guān)閉路段的一條或多條車 道，實(shí)時(shí)禁行管理。車道關(guān)閉對(duì)車輛運(yùn)行的影響如下：-禁行車輛不能在禁

6、行車道上行駛。-禁行車輛不能進(jìn)入禁行車道(從交通呈輸入開始)，除非所有車道全都禁行該類車輛。閣2.7創(chuàng)建路段機(jī)動(dòng)車道輸入界面 如此，將背景圖中的所有道路一一覆蓋，如下圖所示：閣2. 8交叉口路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車道 a*籯a詹as«mini閣2. 9創(chuàng)建路段自行車道輸入界面2. 1.3連接器1. 用鼠標(biāo)左鍵單擊快捷工具欄上的連接按鈕一一1;2. 用鼠標(biāo)左鍵單擊作起點(diǎn)的路段；3. 將鼠標(biāo)指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，按住鼠標(biāo)右鍵拖動(dòng)到期望的終點(diǎn)位置（男一個(gè)路段）， 松開鼠標(biāo)，將會(huì)出現(xiàn)圖2. 10所示對(duì)話框：4. 選擇要相互連接的車道。酮酮酬nun圖2. 10車道連接器對(duì)話框依此連接所有可行的link,為下一步輸

7、入車流打好基礎(chǔ)。圖2. 11車道連接器連接后2.2定義交通屬性2.2. 1定義分布1. 目標(biāo)車速分亦交通構(gòu)成中，每種車輛類型都可以定義s標(biāo)車速的隨機(jī)分布。依次選擇：base data -distribution-desired speed，打開期望車速分布窗u。圖2. 12期望車速分布窗口 通過(guò)ediv鍵可以編輯viss1m軟件提供的缺行速度分布特性 通過(guò)new鍵at以自己定義新的速度分亦特性2.2.2目標(biāo)車速變化當(dāng)v1ss1m路網(wǎng)的自由流車速發(fā)生變化時(shí)，需耍定義一個(gè)車速分布變化。定義車速分布變化的方法有兩種:1.減速kia暫時(shí)性車速變化（如：車輛轉(zhuǎn)向），使用減速區(qū)定義 永久性車速變化，使用b

8、標(biāo)車速?zèng)Q策定義選擇減速區(qū)模式 選擇需要設(shè)置減速區(qū)的路段或連接器。在路段/連接器上減速區(qū)的起點(diǎn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，沿著路段/連接器將其拖 動(dòng)到目標(biāo)位置。減速區(qū)的長(zhǎng)度同時(shí)被定義。釋放鼠標(biāo)，打開創(chuàng)建減速區(qū)窗口。針對(duì)通過(guò)該路段/連接器的每一車輛類型定義合適的車速和加速度。點(diǎn)擊確定。對(duì)于多車道路段，需要為每一條車道分別定義減速區(qū)。閣2. 13創(chuàng)建減速區(qū)窗口圖2. 14減速區(qū)2. 目標(biāo)車速?zèng)Q策選擇目標(biāo)車速?zèng)Q策點(diǎn)模式 選擇需要設(shè)置目標(biāo)車速?zèng)Q策點(diǎn)的路段/連接器在目標(biāo)位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，打開創(chuàng)建目標(biāo)車速?zèng)Q策點(diǎn)窗口，見圖2. 15。 針對(duì)通過(guò)該路段/連接器的每一車輛類別定義合適的車速分布。點(diǎn)擊確定。對(duì)于多車道路段，需要

9、為每一條車道分別定義目標(biāo)車速?zèng)Q策點(diǎn)。馨詹圖2.15 r標(biāo)車速?zèng)Q策點(diǎn)窗口圖2.16目標(biāo)車速?zèng)Q策點(diǎn)2.2.3交通構(gòu)成交通構(gòu)成是對(duì)進(jìn)入vissim路網(wǎng)的每一股交通流構(gòu)成的定義。注意：公交線路上的交 通構(gòu)成需要單獨(dú)定義。交通構(gòu)成是vtsstm輸入交通流量的一個(gè)組成部分，需要在定義輸入交通流量之前對(duì) 其進(jìn)行定義，行人流量也司*以定義為一種交通構(gòu)成。依次選擇：traffic composition， 定義輸入交通流量的交通構(gòu)成。交通構(gòu)成包括一種或多種車輛類型及其在輸入交通流量 中所占的相對(duì)比例，以及車速分布的列表。圖2.17交通流量的機(jī)動(dòng)車交通構(gòu)成圖2.18交通構(gòu)成2. 2.4交通流量的輸入用戶可以定義不

10、同時(shí)間進(jìn)入路網(wǎng)的交通流量。輸入交通流量與路段和時(shí)間間隔有 關(guān)。在某一時(shí)間間隔內(nèi)，車輛進(jìn)入路段的規(guī)律服從泊松分布。定義輸入交通流量 選擇輸入交鵬量模式胃。選擇需要定義輸入交通流量的路段。鼠標(biāo)左鍵雙擊該路段，打開車輛輸入窗口。點(diǎn)擊新建，創(chuàng)建一個(gè)新的輸入交通流量；點(diǎn)擊編輯，打開編輯車輛輸入窗口，編輯 已有的交通流量輸入。定義輸入交通流量屬性。點(diǎn)擊確定。t瓜屢9參 woeir"鏞鬌if圖2.20機(jī)動(dòng)車交通量輸入表圖2.19機(jī)動(dòng)車流量輸入2.3路線選擇與轉(zhuǎn)向車輛的行駛路徑由從路徑?jīng)Q策起點(diǎn)（紅線）到路徑?jīng)Q策終點(diǎn)（綠線）的一個(gè)固定的 路段和連接器序列組成。路徑?jīng)Q策起點(diǎn)與路徑?jīng)Q策終點(diǎn)是一對(duì)多的關(guān)系。

11、車輛行駛路徑 的長(zhǎng)度不是一個(gè)固定值。行駛路徑?jīng)Q策功能僅對(duì)經(jīng)過(guò)定義的車輛和沒(méi)有任何路徑信息的車輛起作用，這些車 輛只有在通過(guò)路徑?jīng)Q策終點(diǎn)后才能夠接收新的路徑信息。一條線路是指從路線選擇點(diǎn)到目的點(diǎn)的路段和連接段固定順序，每一個(gè)路線選擇點(diǎn) 可以有多個(gè)目的點(diǎn)。1. 用鼠標(biāo)左鍵選中一按2. 用鼠標(biāo)左鍵單擊某一條道路，選中這條道路；3. 在希望選擇路線的地方單擊鼠標(biāo)右鍵，路段上會(huì)出現(xiàn)條紅色的短線，然后彈出卜*圖所示的對(duì)話框:iflllnir圖2.21希望選擇路線對(duì)話框4. 用鼠標(biāo)左鍵單擊目的點(diǎn)的那條道路，選中這條道路；5. 在這條道路上單擊鼠標(biāo)右鍵，路段上會(huì)出現(xiàn)條綠色的短線和黃色的線段，指示 出路線方向，

12、并il會(huì)彈出下圖的對(duì)話框：當(dāng)所有路徑完成后，如下圖和1表所示閣2.23所有路徑起終點(diǎn)2.24所有路線方向指示窗口圖2.22路線方向指示窗口2.4信號(hào)控制交叉口設(shè)置2. 4.1信號(hào)參數(shù)設(shè)置1.選擇菜單signal control一edit controllers 彈出 “signal control” 界面， 2在“signal controlv'界面左邊中，單擊右鍵出現(xiàn)菜單，單擊“new”;3在 “signal control 1 界面右邊上部，輸入number、cycle time（周期）、type（信號(hào)控制類型，如預(yù)定周期式、感應(yīng)式、外部信號(hào)控制等及其他參數(shù)。4.在“signal

13、controll”界面中，單擊按鈕“signal groups”，在下面空白處單擊右鍵出現(xiàn)菜單，單擊“new”5在 “fixed time signal group” 界面中，輸入 “number” （相位號(hào)）、“type”（顯示方案：cycle周期顯示、permanent green 全綠燈、permanent red全紅燈）、red/amber （紅黃燈起始時(shí)間）、amber （黃燈起始時(shí)間）、red end （紅燈結(jié)朿時(shí)間）、green end （綠 燈結(jié)束時(shí)間）。閣2.25相位設(shè)計(jì)示意閣2. 4.2信號(hào)燈安放及設(shè)jvissim可對(duì)每一車道進(jìn)行信號(hào)控制，具體步驟如下:1.2.按鈕;工具欄

14、中選擇“signal heads 單擊鼠標(biāo)左鍵，選中信號(hào)燈所在路線3. 在選定的路網(wǎng)上，在信號(hào)燈放罝位罝單擊鼠標(biāo)右鍵，信號(hào)燈標(biāo)志（紅線）出現(xiàn),同時(shí)彈出“signal head”界面;4. 在“signal heads” 中,輸入“number”（信號(hào)燈序號(hào)）、“sc”序號(hào)、“signal group”（相位序號(hào)選項(xiàng)）、“vehicle class” （控制車輛類型）等選項(xiàng)。b笮號(hào)燈名稱新的3d價(jià)號(hào)訂1 1 ob mm102030405060貨車大荽客玄電s 行人fl行搴取消圖2.26車道信號(hào)燈設(shè)置示意圖2. 4.3優(yōu)先權(quán)設(shè)置有時(shí)在交叉口，某兩個(gè)方向的車流因缺少信號(hào)控制，匯合時(shí)會(huì)產(chǎn)生交織。為保證

15、行 車安全，這時(shí)次要流向的車流必須停車，讓主耍方向的車流（具有優(yōu)先權(quán)）先通過(guò)，然 后在車頭間距和時(shí)距得以保證時(shí)匯入自由車流。車頭間距：在設(shè)定檢測(cè)的自由流斷面處，距離該斷面的最近車輛必須保證的最小距 離。車頭時(shí)距：在設(shè)定檢測(cè)的自由流斷面處，距離該斷面的最近車輛必須保證的最小行 駛時(shí)間。具體步驟如下：1. 在工具欄中選擇“priority rules ”按鈕；2. 單擊鼠標(biāo)左鍵，選中次要方向的link;圖2. 27停車位置設(shè)定示意圖3. 在次要方向的link上，車流需停車等待的位置處，點(diǎn)右鍵，設(shè)定停車位置（紅色）；4. 點(diǎn)左鍵需要確保車頭間距或車頭時(shí)距l(xiāng)ink;5. 在選定的路線上，在需要檢測(cè)午頭

16、間距或午頭吋距的斷面處，點(diǎn)右鍵設(shè)定檢測(cè) 點(diǎn)（綠色），同時(shí)彈出“priority rules ”界面：圖2.28車尖時(shí)距檢測(cè)點(diǎn)設(shè)定示意圖6.在“priority rules”界而上，需要輸入“min. gap time”（最小車頭時(shí)距）、 min headway” （最小車頭間距）、“vehicle classes” （檢測(cè)的車輛類型）等參數(shù)。2.3.4沖突區(qū)域集之后，針對(duì)交叉門屮信號(hào)燈不能解決的一些沖突，使用最左邊工具欄里的1進(jìn)行 沖突區(qū)的處理，使用左鍵選取想要選取的兩個(gè)路段，這是它們同時(shí)變成黃色，此時(shí)點(diǎn)擊右鍵調(diào)節(jié)，這時(shí)綠色表示優(yōu)先通行，而紅色表示讓行。這是處理完所有沖突點(diǎn)之后的效 果：圖2.

17、29沖突區(qū)設(shè)置3仿真依次選擇：仿真一連續(xù)（或單步），運(yùn)行仿真程序。點(diǎn)擊（默認(rèn)快捷鍵f6） 1 次，向前運(yùn)行1個(gè)仿真步長(zhǎng)。點(diǎn)擊，從連續(xù)運(yùn)行模式切換到單步運(yùn)行模式。點(diǎn)擊（默 認(rèn)快捷鍵f5），連續(xù)運(yùn)行仿真程序。點(diǎn)擊（缺省快捷鍵esc），終止當(dāng)前運(yùn)行。3.1參數(shù)設(shè)置依次選擇:simulation-paramctcrs-,打開仿真參數(shù)窗口見圖3. 1，設(shè)置以下仿 真參數(shù)：comment 一一注釋：仿真程序運(yùn)行的注釋。traffic regulations交通規(guī)則，右行/左行：指定車輛的標(biāo)準(zhǔn)行車位置（如：英國(guó)和香港采用左側(cè)通行）。它將影響高速公路上的駕駛行為（快車道上的超車行為）、 已知路段的反向路段的位

18、置、港灣式公交站點(diǎn)的位置。period一一仿真時(shí)間：仿真運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)度。其中包括了仿真運(yùn)行初期的準(zhǔn)備時(shí)間。start time起始時(shí)間：時(shí)鐘上顯示的仿真運(yùn)行開始時(shí)刻。simulation resolution仿真步長(zhǎng)：即一個(gè)仿真時(shí)鐘內(nèi)（110）計(jì)算車輛位置的次數(shù)。1表示車輛在每個(gè)仿真時(shí)鐘只移動(dòng)一次；10表示每個(gè)仿真時(shí)鐘計(jì)算十次車輛的 位置，這使得車輛運(yùn)行更加平順。仿真運(yùn)行速度的變化與仿真步長(zhǎng)成反比。random speed隨機(jī)數(shù)：初始化隨機(jī)數(shù)產(chǎn)蟲器。使用相同的輸入文件和隨機(jī)數(shù)，將產(chǎn)生相同的仿真運(yùn)行結(jié)果。隨機(jī)數(shù)不同，車輛的到達(dá)規(guī)律也不相同，因此可能導(dǎo)致仿 真運(yùn)行結(jié)果的差異。simulation s

19、peed仿真運(yùn)行速度：仿真時(shí)鐘與實(shí)際時(shí)間的比值，單位：秒。如果選擇最大值，仿真程序?qū)⒁宰羁斓乃俣冗\(yùn)行。仿真運(yùn)行速度的變化對(duì)仿真運(yùn)行結(jié)果 沒(méi)有影響，因此可以在仿真運(yùn)行期間對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。break at中斷時(shí)間：仿真程序運(yùn)行到該時(shí)刻時(shí)，vtsstm自動(dòng)切換到單步運(yùn)行 模式。使用該選項(xiàng)，可以在仿真運(yùn)行期間有選擇地觀看某個(gè)特定時(shí)間的交通狀況。ijul圖3.1仿真參數(shù)輸入隨機(jī)坤子瑁量3遘行次?。?0s?態(tài)交遇te充量增量0.0 %3.2多運(yùn)行模式輸入3.2仿真在設(shè)置完各參數(shù)后，選擇菜單“simulation >continuous”，程序幵始進(jìn)行仿真， 可以點(diǎn)擊？、>,可以對(duì)仿真進(jìn)行中斷、停

20、止以及繼續(xù)，如閣3. 2所示。圖3.2仿真運(yùn)行窗口4評(píng)價(jià)4.1行程時(shí)間在路網(wǎng)中定義了行程時(shí)間檢測(cè)區(qū)段，vissim能夠評(píng)價(jià)平均行程時(shí)間。檢測(cè)區(qū)段由一個(gè)起點(diǎn)和一個(gè)終點(diǎn)組成。平均行程時(shí)間（包括停車時(shí)間）是指車輛通過(guò)檢測(cè)區(qū)段的起 點(diǎn)直至離開終點(diǎn)的時(shí)間間隔。1. 選擇行程時(shí)間檢測(cè)模式®。2. 在選定路段上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，設(shè)置檢測(cè)區(qū)段的起點(diǎn)。設(shè)置成功后顯示為紅線， 在狀態(tài)欄屮可以查看該點(diǎn)的坐標(biāo)。3. 選擇需要設(shè)置行程時(shí)間檢測(cè)區(qū)段終點(diǎn)的路段（如有需要的話，使用聚焦或滾動(dòng)條）。4. 在選定路段上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，設(shè)置檢測(cè)區(qū)段的終點(diǎn)。設(shè)置成功后顯示為綠線， 同時(shí)打開創(chuàng)建行程時(shí)間檢測(cè)窗口。5. 在vis

21、sim路網(wǎng)屮，如果distance為空，則檢測(cè)區(qū)段起點(diǎn)與終點(diǎn)之間不存在連續(xù) 的路段，這可能是由于路段之間沒(méi)奮使用連接器連接，或是起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置存在問(wèn)題。 行程時(shí)間編輯模式處于激活狀態(tài)時(shí)，在vissim路網(wǎng)外部點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，可以打開所有 已定義的行程時(shí)間檢測(cè)區(qū)段列表。6. 依次選擇：evaluation-filc-*travel timeconfiguration，配置行程時(shí)間 的相關(guān)參數(shù)。圖4. 1倉(cāng)ij建行程時(shí)間檢測(cè)窗口靴 am)1沫逢口)3涌進(jìn)n> 4ikq)e洲打郵封!as矢場(chǎng)行£3caescsesel過(guò)麓番a#番時(shí)織從幵teeft « d的2投綸出a快:t級(jí)

22、曲一0杉 99w9 衫 99999圖4. 2配置行程吋間的相關(guān)參數(shù)7.單擊“0k “，開始運(yùn)行。結(jié)束后在文件夾中將出現(xiàn).rsz的文件，用記事本打開仿頁(yè)結(jié)果.rsz - is學(xué)本文mf)搞場(chǎng)(e)格式(o)查看(v) w助(h)行程時(shí)間記錄表文件：c:uscrsadministrat or desktopyt真結(jié)果 inp注撻：日期:2009年7月11日1:27:15 vissim: 5.10-03 16761號(hào)o|rolr號(hào) 進(jìn)進(jìn)靈 東西南北nxrvzfvt12 3 4h8 2 3 6ix 1x59. 0 m 要. 65. 6 in 39. 6 w 5, 30.4 in 免.畸揆 1在121.8 m, 辦 7 在 137. 3 w, 辦 20 g 121.9 鞏 路段 21茬107. 5 m,禺離離離 巨巨巨巨309. 7 in 316.7 in 297. 7 m 315.4 inbot；彳，于程日;t tg; #車輛通行程時(shí)i % #車輛通過(guò)更;t于程時(shí)間;#車輛通過(guò)重;行程時(shí)間;#車輛通過(guò)重: 車柄類別；全部,；全部、；全部,；全部;，|?東進(jìn)匕西進(jìn)石;西備口;南盔口扁進(jìn)1=|;扣進(jìn)北進(jìn)1:1;26;63.1;43; 111.4;