簡(jiǎn)介VIssim教學(xué)教材

簡(jiǎn)介VIssim精品文檔一．VISSIM簡(jiǎn)介。20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)外交通仿真系統(tǒng)得到了較大發(fā)展。像 VISSIM、TSIS、Synchro、Paramics、Dynasmart、IntegrationMitsimTransims、Watsim等越來(lái)越商業(yè)化；國(guó)內(nèi)也正在開發(fā)類似的軟件系統(tǒng)。相比之下，德國(guó) PTV公司開發(fā)的VISSIM仿真軟件在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛；而且 VISSIM能直觀、形象、詳細(xì)地仿真出車輛、道路、交叉口、信號(hào)燈等隨時(shí)間變化的三維動(dòng)畫狀態(tài)，能真實(shí)、精確地重現(xiàn)交通網(wǎng)絡(luò)交通運(yùn)行狀況，避免了在擬定交通控制方案及對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)因無(wú)法直觀觀測(cè)車輛在道路及交叉口的運(yùn)行狀況而引起的不足。實(shí)踐證明，將VISSIM交通仿真軟件應(yīng)用于城市交通網(wǎng)絡(luò) (特別是交叉口)交通運(yùn)行狀況仿真分析及交通方案的優(yōu)化與評(píng)定，為在我國(guó)的復(fù)雜混合交通條件下確定交叉口乃至整個(gè)城市交通組織方案提供了一條切實(shí)可行的新思路和新方法，具有良好的操作性和實(shí)用性。本文以廣州市一路口為例，首先通過(guò)信號(hào)配時(shí)優(yōu)化，然后在 VISSIM仿真的基礎(chǔ)上，提出空間優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最后對(duì)時(shí)空優(yōu)化后的交叉口重新進(jìn)行信號(hào)配時(shí)優(yōu)化，并通過(guò) VISSIM仿真，發(fā)現(xiàn)交通效益有了很大的改善。VISSIM還提供了圖形化的界面，用 2D和3D動(dòng)畫向用戶直觀顯示車輛運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用動(dòng)態(tài)交通仿真進(jìn)行路徑選擇。動(dòng)態(tài)交通仿真過(guò)程中，按道路最小費(fèi)用搜索最短路徑，找到所有可選路徑，將 OD分布量分配給可選路徑，在每個(gè)仿真迭代結(jié)束時(shí)對(duì)系統(tǒng)中各路段、交叉口的交通流狀態(tài)進(jìn)行掃描，讀取仿真數(shù)據(jù)庫(kù)中的狀態(tài)情況，判斷它們所在的路段和交叉口的阻抗?fàn)顟B(tài)，每一步仿真結(jié)束后要更新道路阻抗，重新計(jì)算駕駛員路徑選擇概率，然后進(jìn)行下一步迭代的計(jì)算，直至達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔在利用VISSIM軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真時(shí)，一般將交叉口抽象成節(jié)點(diǎn)，將交叉口間的路段抽象成連接節(jié)點(diǎn)的通路。值得注意的是，路網(wǎng)中沒有實(shí)際的交通小區(qū)，而是把交通小區(qū)抽象成一個(gè)或者多個(gè)停車場(chǎng)，從而使出行產(chǎn)生于停車場(chǎng)。若某小區(qū)含有多個(gè)停車場(chǎng)，則交通小區(qū)的出行分布量應(yīng)按照一定的比例分配到各個(gè)停車場(chǎng)，這個(gè)比例將會(huì)影響交通仿真運(yùn)行結(jié)果。VISSIM系統(tǒng)是一個(gè)離散的、隨機(jī)的、以 0.1s為時(shí)間步長(zhǎng)的微觀交通仿真軟件。車輛的縱向運(yùn)動(dòng)采用了德國(guó) Karlsruhe大學(xué)Wiedemann教授的心理一生理跟車模型；橫向運(yùn)動(dòng)(車道變換)采用了基于規(guī)則(Rule—based)的算法。不同駕駛員行為的模擬分為保守型和冒險(xiǎn)型。 Wiedemann的跟車模型是迄今用于計(jì)算機(jī)交通仿真的最為精確的模型之一，基于這一理論基礎(chǔ)而開發(fā)的微觀交通仿真軟件VISSIM能夠較真實(shí)地反映和重現(xiàn)實(shí)際交通狀況，具有廣泛的實(shí)用價(jià)值，并日益成為目前世界上微觀仿真系統(tǒng)中功能最完善、界面最友好、使用最靈活、版本更新最頻繁的一個(gè)商業(yè)化軟件產(chǎn)品。 VISSIM軟件系統(tǒng)內(nèi)部由交通仿真器和信號(hào)狀態(tài)發(fā)生器兩大程序組成，它們之間通過(guò)接口來(lái)交換檢測(cè)器的呼叫和信號(hào)狀態(tài)。交通仿真器是一個(gè)微觀的交通流仿真模型，它包括跟車模型和車道變換模型。信號(hào)狀態(tài)發(fā)生器是一個(gè)信號(hào)控制軟件，它以仿真步長(zhǎng)為基礎(chǔ)不斷地從交通仿真器中獲取檢測(cè)信息，決定下一仿真時(shí)刻的信號(hào)狀態(tài)并將這信息傳送給交通仿真器。VISSIM仿真軟件可以生成一系列的評(píng)價(jià)指標(biāo)，這些指標(biāo)是對(duì)路段、車輛、公交、信號(hào)燈等等仿真元素在仿真運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的狀態(tài)變化的記錄或者某個(gè)參收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔量的累加，這些指標(biāo)使得可以對(duì)仿真過(guò)程中各個(gè)元素的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行量的判斷。VISSIM的操作使用主要分為三大步驟：在VISSIM中，包含兩種數(shù)據(jù)：靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)表示道路設(shè)施，包括：道路（Link）：道路是有起點(diǎn)、迄點(diǎn)的有向線段。連接段：表明轉(zhuǎn)向、車道減少、車道增加公交車站位置和長(zhǎng)度信號(hào)燈和停車線位置檢測(cè)器位置和長(zhǎng)度公交招呼點(diǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括：交通流量，包括貨車的百分比路線選擇點(diǎn)位置優(yōu)先規(guī)則停車信號(hào)位置公交車線路、發(fā)車時(shí)間、滯留時(shí)間數(shù)據(jù)收集點(diǎn)行程時(shí)間和延誤時(shí)間排隊(duì)長(zhǎng)度收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔VISSIM仿真系統(tǒng)對(duì)路段交通流模擬時(shí)。主要考慮車輛、道路、駕駛行為、環(huán)境、交通管制措施等影響因素。使用者可根據(jù)需要自行變動(dòng)模型參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)許多使用者通常采用系統(tǒng)默認(rèn)的參數(shù)值。并未根據(jù)實(shí)際需要作出修訂。對(duì)于車輛尺寸、道路寬度等物化設(shè)備及設(shè)施的基本參數(shù)。國(guó)內(nèi)外差異不甚明顯，并且此類參數(shù)的調(diào)整使用者也容易判別；但對(duì)于涉及駕駛?cè)诵袨榈牟糠謪?shù)，因國(guó)內(nèi)外駕駛習(xí)慣及行駛規(guī)則差異等影響，參數(shù)的不同對(duì)仿真結(jié)果的影響相當(dāng)顯著。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，采用影響駕駛行為的不同參數(shù)的仿真結(jié)果與系統(tǒng)默認(rèn)值對(duì)比。單車道車輛單位時(shí)間內(nèi)車輛通過(guò)數(shù)、車道占有率、車流密度等相差可達(dá)35％～45％。與駕駛?cè)诵袨橄嚓P(guān)的參數(shù)內(nèi)嵌在 VISSIM仿真系統(tǒng)的DrivingBehavior模塊中。對(duì)于城市道路路段研究而言主要涉及的 4類影響因素為： 車道變換、等待時(shí)問(wèn)參數(shù)；必要的車道或路徑變換加減速度最大值及可接受值參數(shù)；圓橫向特性參數(shù)；跟車行為參數(shù)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，前 3個(gè)參數(shù)軟件推薦的平均值基本能滿足使用要求。除了這三個(gè)可調(diào)整影響因素以外， VISSIM系統(tǒng)中對(duì)于仿真結(jié)果起到關(guān)鍵影響因素之一的在于車輛跟車行為的設(shè)定。交通仿真模型的選取對(duì)于仿真結(jié)果至關(guān)重要。 VISSIM仿真系統(tǒng)是基于駕駛?cè)诵睦硪簧?psycho—physica1)的跟車模型。這一模型的基本理念為：以較快車速行駛的車輛其駕駛?cè)烁兄角胺捷^慢的車輛時(shí)開始減速，并達(dá)到期望速度限值跟近行駛，由于后車駕駛?cè)瞬荒芫_判斷前車車速，因此其車速會(huì)低于前車速度，從而引發(fā)他一定程度上采取加速措施直至再次達(dá)到期望值。這一結(jié)果直接導(dǎo)致加速與減速反復(fù)作用的過(guò)程 (iterativeprocess)。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔仿真系統(tǒng)中采用的 Wiedemann模型在原有基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，反映車輛之間關(guān)鍵參數(shù)的模型如下：式中：d為車輛跟馳間距／m；ax為車輛靜止時(shí)的平均期望間距／ m，具有±1m的變化；bx為車輛期望安全間距／ m；bx_add為車輛期望安全距離的加和項(xiàng)(Additivepartofdesiredsafetydistance)；bx_mult為車輛期望安全距離的乘數(shù)項(xiàng)(Multiplicpartofdesiredsafetydistance)；Z為在【0，1