交通工程專業(yè)軟件實訓

1、交通工程專業(yè)軟件實訓實習報告1.1研究背景及意義隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市化速度不斷加快，機動車數(shù) 量不斷增加，城市交通量快速增長，現(xiàn)階段的城市交通問題是社會經(jīng) 濟發(fā)展的必然結(jié)果：交通延誤增加、事故頻發(fā)、行車時間增加、環(huán)境 污染加重、經(jīng)濟發(fā)展受到限制。城市交通問題嚴重，解決交通擁堵問 題迫在眉睫。新時期，大城市的交通滯后，已經(jīng)不是一個簡單的增量 配套問題，而是包含了城市布局和整體交通格局的質(zhì)的變革，并以此 反過來影響改革開放和社會經(jīng)濟的健康發(fā)展。對于城市交通，交叉口 往往成為道路的關(guān)鍵。作為節(jié)點，交叉口成為車輛匯集和分流的所在 地，在這里，行駛在道路上的機動車、非機動車、行人等都有直行和

2、 轉(zhuǎn)向的不同需求，相互之間產(chǎn)生干擾，引發(fā)交通事故，許多的交通問 題正是由于交叉口的問題沒有處理好，導致了道路的擁堵，城市交通 問題得不到緩解。因此，對交叉口的運行狀況進行分析，找出交叉口 存在的問題，提出相應的解決方案，減少擁堵、交通事故的發(fā)生，提 高交叉口的通行能力，減少車輛在交叉口的行駛時間，減少廢氣排放， 改善環(huán)境和城市的交通狀況。2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1.1國外研究現(xiàn)狀早在1868年，英國倫敦Westminster街口出現(xiàn)了最早的交通信號 燈，從此誕生了第一個信號交叉口，圍繞著交叉口的研究發(fā)展起來。 美國、英國等一些國家率先對此進行了研究，他們以連續(xù)的交通流為 前提，提出了左右轉(zhuǎn)專用

3、車道、渠化交通設(shè)施等方法，在交通管理方 面采用信號控制與交通規(guī)則相結(jié)合的方法，如采用多相位控制、禁左 或禁右、優(yōu)先原則等，來提高交通安全與通行能力。發(fā)達國家在信號交叉口方面的研究已經(jīng)比較成熟，很多專家學者 在交叉口的信號配時、交叉口延誤計算和分析以及交叉口的交通模擬 等方面取得豐碩的研究成果。在信號交叉口優(yōu)化方面，1999年日本 專家Inoue和Takeshi通過用仿真模型再現(xiàn)交通狀況，用事件掃描法 對設(shè)計方案進行優(yōu)化和評價，并在十字路口進行實驗的方法，研究了 交通高峰的擁擠狀態(tài)下，信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)相位差的設(shè)計方法；2000 年美國南弗羅里達大學HushamN.Abdulsattar對駕駛員在

4、信號交叉 口左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時給行人讓行的特性進行了研究。在車輛檢測方面，20 世紀30年代開始在美國、英國生產(chǎn)了氣動橡皮管式的車輛感應信號 控制器，用以檢測交通流量，調(diào)整綠燈時間長短，減少車輛在路口的 延誤，比定時控制靈活。在計算機應用方面，首先出現(xiàn)了模擬電子計 算機，1952年在美國丹佛市安裝，后稱為“PR”系統(tǒng)。1963年多倫 多市第一個完成了以數(shù)字計算機為核心的城市叫控制系統(tǒng)（UTC系 統(tǒng)），接著西歐、北美、日本很快也建立了改進式的UTC系統(tǒng)。在軟 件開發(fā)方面，1967年英國運輸與道路研究實驗室的專家門研制了 “TRANSYT”（traffic network study tool）。它是一

5、個脫機仿真 優(yōu)化的配時程序，應用很廣。1980年英國又提出了 SCOOTCsplit cycle offset optimization technique）實時自適應交通控制系統(tǒng)，接受 進口道上游安裝車輛檢測器所采集到的車輛到達信息，通過聯(lián)機處理 形成控制方案，并可實時調(diào)整綠信比、周期長度及時差等參數(shù)，使之 同變化的交通流相適應。2.1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀改革開放以來，學術(shù)界出現(xiàn)百家爭鳴、百花齊放的可喜景象，許 多專家學者潛心專研刻苦攻關(guān)，在許多的領(lǐng)域取得了領(lǐng)先水平?，F(xiàn)代 交通領(lǐng)域正是在這時候發(fā)展起來，國內(nèi)涌現(xiàn)出一大批學者在城市交通 方面取得許多成果。三十多年來，經(jīng)過努力許多學者在交叉口的設(shè)計

6、方面積累了豐富的經(jīng)驗，產(chǎn)生了許多先進的理論。在信號配時方面，國內(nèi)的研究成果主要集中在基于不同算法的信號配 時方法，根據(jù)不同交叉口的不同情況，采用不同的模型對交叉口進行 信號配時。2006年王秋平、譚學龍、張生瑞分析了城市單點交叉口 交通流特性與通行能力，建立以平均延誤時間最短、平均停車次數(shù)最 少為目標，以相位有效綠燈時間、飽和度及周期時長為約束條件的城 市單點交叉口信號配時優(yōu)化非線性函數(shù)模型，用遺傳算法及遺傳模擬 退火算法對其進行求解。2008年葛艷新，周宇鵬分析了現(xiàn)行交叉口 定時信號配時設(shè)計流程中存在的不足，提出了將空間設(shè)計和時間設(shè)計 結(jié)合起來的新的信號配時優(yōu)化設(shè)計流程，建立了三目標配時優(yōu)化

7、模 型，并以此模型為基礎(chǔ)進行了實例分析，證明該模型優(yōu)于F.Webster 模型，對我國城市信號交叉口的信號配時有一定的指導作用。2010 年張?zhí)m，雷秀娟，馬千知以城市道路多個單點信號控制交叉口組成的 綠波系統(tǒng)為研究對象，對綠波系統(tǒng)的交叉口信號配時優(yōu)化進行研究。 通過對路段和干線機動車流進行協(xié)調(diào)控制設(shè)計，以西安市某兩相鄰交 叉口晚高峰時段各進口道的交通量、通行能力、飽和流量以及各交叉 口進口道的實際車均延誤時間為約束，確定各交叉口的信號周期及各 相位有效綠燈時長，使得干線延誤量最小。設(shè)計了 PSO算法的編碼方 式，分別采用PSO算法、災變PSO算法和二階振蕩PSO算法對多交叉 口交通信號配時進行

8、優(yōu)化計算。在交叉口渠化設(shè)計方面，國內(nèi)的許多研究成果主要集中在車道的 設(shè)置及功能劃分，交叉口的拓寬設(shè)計，標志標線，行人和自行車的組 織以及交通島的設(shè)置。論述了路口渠化設(shè)計的核心與原則:合理約束； 路口蓄車能量擴充;時空資源優(yōu)化配置;行車路徑明晰便捷。介紹了依 據(jù)中山市地方實際而采用的路口車道布設(shè)及其幾何構(gòu)成的設(shè)計方法。 探討改進有關(guān)路口調(diào)頭車道、公交停靠站、摩托車道傳統(tǒng)的設(shè)計思路。 譚智斌，袁華以泰州一典型復合交叉口為例，通過多方案的設(shè)計及比 選，提出了復合交叉口渠化設(shè)計的思路、程序和方法，并對所選擇的 設(shè)計方案進行了仿真測試，結(jié)果表明所選擇的設(shè)計方案優(yōu)于其他備選 方案，改善了原有交叉口交通流的

9、紊亂現(xiàn)象。文章所提出的方法對此 類交叉口的設(shè)計提供了一個參考。在道路線形設(shè)計和交通組織方面，2009年李小帥以北京交通發(fā)展 研究中心項目北京市道路擁堵調(diào)查和緩堵措施研究為依托，綜合 應用了交通工程、系統(tǒng)工程、計算機應用等多門學科的知識，通過理 論總結(jié)和分析、實地交通調(diào)查和數(shù)據(jù)處理計算以及微觀交通仿真，研 究了大型平面交叉口的交通組織優(yōu)化。2009王梅，李文權(quán)針對老城 區(qū)交叉口出現(xiàn)的問題及老城區(qū)有限的空間資源，提出對車輛、行人的 交通組織、放行方式、交通管制等進行優(yōu)化來改善交叉口的現(xiàn)狀，并 對改善結(jié)果進行評價。2011年龍科軍，陳群分析了禁左后交叉口通 行能力與延誤的變化規(guī)律，以各交叉口各進口道

10、是否實施禁左交通管 理為決策變量，以網(wǎng)絡上車流總的行駛時間最小為目標，并期望通過 禁左交通組織管理使得各路段與交叉口的飽和度在擁擠水平以下，建 立了一定區(qū)域網(wǎng)絡上交叉口禁左交通組織優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型，探討 了以遺傳算法對該模型進行求解的方法。數(shù)值算例表明，通過該模型 的優(yōu)化可最終確定各交叉口禁左交通組織形式，可以為城市禁左交通 管制提供科學依據(jù)。3.1交通仿真軟件的運用流程3.1.1交叉口概述兩條或兩條以上的道路在同一平面相交稱為平面相交，兩條不同 方向的車流通過平交路口時產(chǎn)生車流的轉(zhuǎn)向、交匯與交叉，平交路口 可能通過此相交車流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力。平交 路口的通行能力不僅與交

11、叉口所占面積、形狀、入口引道車行道的條 數(shù)、寬度、幾何線形或物理條件有關(guān)，而且受相交車流通過交叉口的 運行方式、交通管理措施等方面的影響，因此，在確定通行能力時需 要確定交叉口的車輛運行方式和交通管理方式。3.1.2運用流程3.1.2.1交叉口的制作第一步：加入背景-WBi中心腹分中W質(zhì)皿J其掃HEZBg 醐=1泗酒第二步：繪制路網(wǎng)使用最左邊工具欄里的I二進行路網(wǎng)的繪制，按照車流前進的方向 點死鼠標右鍵拉線，確定link的起終點，之后進行l(wèi)ink參數(shù)的選擇（包括車道等）第三步：連接各個link選取要連接的link點擊在其上點擊右鍵然后拉向要被連接的 link，之后顯示出參數(shù)界面（包括可以取的曲

12、線點的數(shù)目、link里 的不同車道等），之后就有了 link之間的連接線依此連接所有可行 的link，為下一步輸入車流打好基礎(chǔ)。第四步：加入交通量使用最左邊工具欄里的-進行車流的放入，在link的遠端起點 （交叉口的進口道遠端）選中該link后點擊右鍵，得到下圖所顯示 的車輛輸入界面，作為實驗可以如圖輸入?yún)?shù)，表示該link編號為1， 一個仿真周期輸入車流，車輛類型及種類選取了默認。第五步：給出車輛運行的路徑使用最左邊工具欄里的進行路徑的給出。第六步：給出信號燈配時首先選取最上邊菜單欄的信號控制中的編輯信號控制機選項，新 建新的信號配時方案之后，選取最簡單的固定配時進行設(shè)置保存信號 燈配時方案

13、之后，就可以使用最右邊工具欄的旦|進行信號燈的放置， 選中要放置信號燈的車道點擊右鍵，即可得到參數(shù)輸入界面，注意依 照實際情況，選好信號控制機及信號燈組。V： L款匪；玉,，腰涯；30媵；。第七步：檢測工具的放置放置、必、三I、，檢測裝置在道路上，檢測數(shù)據(jù)評價指標， 主要有排隊等待時間、車輛種類、行程時間、減速器等一些軟件功能 的實現(xiàn)。4.1交通仿真軟件的實現(xiàn)結(jié)果4.1.1運行界面4.1.2檢測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢測斷面1：檢測斷面1, 2, 3措施：數(shù)據(jù)檢測斷面編號從：統(tǒng)計平均間隔的起始時間到：統(tǒng)計平均間隔的結(jié)束時間車輛數(shù)量：車輛數(shù)占有率：占有率%措施;從;到;車輛數(shù)量；占有率;全部車輛類型;全部車輛

14、類型1;0;30;6;6.01;30;60;11;11.71;60;90;16;15.21;90;120;10;9.81;120;150;14;13.91;150;171;8;7.7排隊計數(shù)器1:在路段 3位于 90.893m均值:在時間間隔中的平均排隊長度m最大值:在時間間隔中的最大排隊長度m停車:排隊車輛中的停車次數(shù)時間；平均;最大;停車； TOC o 1-5 h z 編號：；1;1;1;30;0;0;0;60;0;0;0;90;4;16;2;120;2;9;1;150;7;17;3;172;5;23;6;5.1緯地軟件5.1.1軟件簡介緯地道路交通輔助設(shè)計系統(tǒng)(HintCAD)是路線與互

15、通式立交設(shè)計的 專業(yè)CAD軟件。適用于高速、一、二、三、四級公路主線、互通立 交、城市道路及平交口的幾何設(shè)計。利用實時拖動技術(shù)，可直接在計 算機上動態(tài)交互式完成公路路線的平(縱、橫)設(shè)計、繪圖、出表；在 互通式立交設(shè)計方面，以立交曲線設(shè)計方法、起終點智能化接線和批 量的連接部處理等功能而著稱。最新的數(shù)模版支持國內(nèi)常規(guī)的基于外 業(yè)測量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的路線與互通式立交設(shè)計，可以利用三維電子地形 圖、以及激光雷達掃描得到的點云數(shù)據(jù)等，建立三維數(shù)模并直接獲得 準確的縱、橫斷地面線數(shù)據(jù)，進而進行平、縱、橫系統(tǒng)化設(shè)計。主要功能：公路路線設(shè)計、互通立交設(shè)計、三維數(shù)字地面模型應用、 公路全三維建模（3DRoad）

16、等。5.1.2實現(xiàn)結(jié)果5.1.2.1路線平縱圖急用江有*底普雨妙f有有段叩墨北島是連生為）至因步臺匠格設(shè)縱斷而圖Sit中枝 審定 罟號GK-15.1.2.2路線縱段圖Ki孫好攜第 I 5# 4 B鼻莉槌孔蟠礎(chǔ)設(shè)針邰蝴I柿戰(zhàn)捕也里牡郭方的I路翹血田旅計 I城I 棘 序4 鬲曰 亦言6.1學習體會這次實習時間里，我學到了很多在學校了學不到的東西，也認識 到了自己很多的不足感覺收益非淺，以下是我在實習期間的總結(jié)以及 一些自己的心得體會。作為一名學生，我想學習的目的不在于通過結(jié)業(yè)考試，而是為了 獲取知識，獲取工作技能，換句話說，在學校學習是為了能夠適應社 會的需要，通過學習保證能夠完成將來的工作，為社

17、會作出貢獻。然 而步出象牙塔步入社會是有很大落差的，能夠以實習來作為緩沖，對 我而言是一件幸事，通過實習工作了解到工作的實際需要，使得學習 的目的性更明確，得到的效果也相應的更好。1、自主學習一切要自己主動去學去做。只要你想學習，學習的機會還是很多你所要作的只是甄別哪些是你需要了解的，哪些是你感興趣的。2、積極進取的實習態(tài)度在實習中，提高自己，通過多做事情來積累經(jīng)驗。需要主動爭取 多做事，這樣才能多積累多提高。3、團隊精神實習往往不是一個人的事情，是一個團隊在完成一個項目，在工 作的過程中如何去保持和團隊中其他同事的交流和溝通也是相當重 要的。要有與別人溝通、交流的能力以及與人合作的能力。使大家在 工作中各盡所長，團結(jié)合作，配合默契，共赴成功。個人要想成功及 獲得好的業(yè)績，必須牢記一個規(guī)則：我們永遠不能將個人利益凌駕于 團隊利益之上，在團隊工作中，會出現(xiàn)在自己的協(xié)助下同時也從中受 益的情況，反過來看，自己本身受益其中，這是保證自己成功的最重 要的因素之一。最后，我至少還有以下問題需要解決。1、缺乏自主學習經(jīng)驗因為自己缺