Vissim交通控制軟件仿真流程

1、2020/8/23,1,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,VISSIM仿真流程,1VISSIM操作界面介紹 VISSIM的操作界面分為5個(gè)區(qū)域（如圖-1）： 標(biāo)題欄：顯示仿真程序名稱、文件名稱、版本號(hào)。 菜單欄：設(shè)置、調(diào)整參數(shù)。 狀態(tài)欄：第一部分：當(dāng)前鼠標(biāo)坐標(biāo)。 第二部分：網(wǎng)絡(luò)編輯模式中，顯示當(dāng)前選擇的對(duì)象信息；仿真過程中，顯示仿真時(shí)間。 第三部分：網(wǎng)絡(luò)編輯模式中，顯示編輯提示信息 滾動(dòng)條：上下翻滾視圖。 工具欄：圖形及模塊工具 。,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,2,VISSIM操作界面（圖-1）,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,3,2.建立仿真路網(wǎng),1

2、導(dǎo)入底圖 為了建立路網(wǎng)的仿真模型，首先必須導(dǎo)入仿真對(duì)象的現(xiàn)狀平面圖或設(shè)計(jì)平面圖，且平面圖必須帶比例尺。下文以平面十字交叉口仿真研究為例，建立路網(wǎng)的步驟如下： （1）通過OptionsBackgroundOpen導(dǎo)入平面設(shè)計(jì)圖的bmp文件。 （2）底圖必需是BMP格式的圖片。 （3）通過OptionsBackgroundScale按比例縮放圖片。 （4）通過OptionsBackgroundOrgin手工拖/拉背景圖片。 （5）為了避免以后使用時(shí)再次導(dǎo)入相同圖片的繁瑣程序，用戶可以 通過OptionsBackgroundParametersSave保存當(dāng)前圖片信息參數(shù)（保存文件格式為*.hgr）

3、。,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,4,導(dǎo)入VISSIM中的十字交叉口平面設(shè)計(jì)底圖（圖-2）,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,5,2建立路網(wǎng)的方法 VISSIM使用兩個(gè)基本的組件（Link 和 Connector）來(lái)描述一個(gè)路網(wǎng)。 Link（路段）：有方向性，是矢量。定義路段時(shí)需要輸入該路段的車道數(shù)、車道寬度、坡度等。按紐 用于建立和移動(dòng)Link。按紐 用于編輯Link。 Connector（連接）：用于連接同方向Link中的車道，每條Connector 可以同時(shí)連接一條或幾條車道。 VISSIM通過Link和Connector來(lái)描述一條連續(xù)的路徑，也可

4、以描述整個(gè)路網(wǎng)。 （1）定義Link（路段） 1）Link（路段）單元參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中包括以下各項(xiàng)內(nèi)容： 2）number：路段編號(hào)。 3）Name：路段名稱。 4）Type：路段類型。 5）Link Length：路段長(zhǎng)度。 6）NO. of Lanes：路段車道數(shù),2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,6,7）Lane Widths：車道寬度。 8)Gradient：路段坡度。 9)Height：路段高度，僅在3D顯示時(shí)生效，左右兩格分別代表路段單元的起始高度和終點(diǎn)高度。 10)Opp.Direction：復(fù)制對(duì)向車道。 11)NO. of Lanes：復(fù)制的對(duì)向車道的車道數(shù)

5、。 12)Animation：打開/關(guān)閉車道上的車輛顯示。 13)Change Direct.：改變車道的方向。 14)Cost：計(jì)算行駛成本，僅在安裝了動(dòng)態(tài)分布功能的模塊時(shí)生 效。 15)Evaluation：確定評(píng)價(jià)路段時(shí)所用區(qū)段（segment）的單位長(zhǎng)度。 16)Lane Closure：車道關(guān)閉?？梢越鼓愁愜囕v在路段的某條車道上通行。(可用于設(shè)置公交專用道、小汽車專用道等),2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,7,圖-3 Link參數(shù)對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,8,（2）定義Connector（連接）單元 Connector（連接）單

6、元參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中包括以下各項(xiàng)內(nèi)容： 1）Name：連接的名稱。 2）在From Link和To Link兩欄中可以選擇起始路段和終止路段對(duì)應(yīng)連接的車道（車道數(shù)必須匹配）。 3）Emerg.Stop：緊急停車距離。要進(jìn)入目標(biāo)車道的車輛如果在車流量很大的情況下難以進(jìn)入目標(biāo)車道，它將在Emerg.Stop控制的地點(diǎn)停車，等候間隙變道。 4）Lane Change：變換車道距離。車輛為了進(jìn)入目標(biāo)車道開始變換車道的距離（距前方連接的距離）。 5）Gradient：坡度。連接單元的坡度。注意：連接單元的高程由其兩端的路段單元高程決定。 6）Points：Splines（連接曲線）的插入點(diǎn)數(shù)。選擇Spli

7、ne可以設(shè)置Points的插入點(diǎn)數(shù)，點(diǎn)數(shù)越多，連接曲線越平滑；用戶也可以用鼠標(biāo)右鍵在連接單元上添加節(jié)點(diǎn)。 7）大多數(shù)情況下，Direction并不起任何作用。只有當(dāng)車輛被指定了轉(zhuǎn)向以后（用按紐 指定），該選項(xiàng)才需要設(shè)置。未被指定轉(zhuǎn)向的車輛只通過Direction為All的連接單元。 8）車道關(guān)閉（Lane Closure）的功能與路段單元相同，都是用來(lái)禁止某種車輛通行的。 9）Cost和Evaluation的功能與路段（Link）中介紹的相同。,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,9,圖-4 link連接對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,10,3路網(wǎng)建

8、立實(shí)例,（1）進(jìn)口道路段的處理 路段上如對(duì)車道功能無(wú)特殊劃分（如設(shè)公交專用道），可用一條多車道的Link來(lái)表示，如果兩條車道功能完全不相同，并且車輛不能相互變換車道，最好用兩條Link來(lái)表示。,Link-直行車道,Link-專用左轉(zhuǎn)車道,三條車道,Connector-1,Connector-2,圖-,圖-5 進(jìn)口道車道設(shè)置示意圖,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,11,（2）車道展寬/縮減漸變段的處理 實(shí)際的道路上經(jīng)常有車道增加和縮減的情況。車流在這種漸變段上的跟車行為、變換車道行為都與正常路段不同，更為復(fù)雜。VISSIM中仍然是通過Link和Connector單元來(lái)模擬，因

9、此若處理不當(dāng)會(huì)造成仿真的嚴(yán)重失真。,圖-6 車道展寬漸變段示意圖,Link-四車道,Link-三車道,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,12,方案一：三條車道連接三條，一條車道連接另外的一條,圖-7 三條車道連接三條,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,13,圖-8 一條車道連接另外一條,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,14,方案二：兩條Connector分別連二條車道,圖-9,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,15,圖-10,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,16,（3）進(jìn)口道和出口道的連接,該交叉口的

10、西進(jìn)口共有四條車道，用兩個(gè)Link來(lái)表示。每一個(gè)Link代表一個(gè)車道組。所謂車道組（lane group）是指具有完全相同功能的車道組合。注意車輛在Link之間是不能變換車道的，只能在同一Link內(nèi)的不同車道之間才可以變換車道。該交叉口的北出口道用一個(gè)Link來(lái)表示，因?yàn)檫@兩條車道具有完全相同的功能。 西進(jìn)口的左轉(zhuǎn)車道和北出口道用一個(gè)Connector連接，需要注意的是這里的Connector與西進(jìn)口道的Link連接段應(yīng)盡量短。,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,17,圖-11 進(jìn)口道和出口道的連接,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,18,圖-12 十字交叉

11、口仿真路網(wǎng)建立實(shí)例,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,19,4.交通流特性及行駛規(guī)則的設(shè)置,1微觀交通流特性參數(shù) 微觀交通流特性參數(shù)包括各種車輛的期望車速分布曲線、車輛的加/減速特性、車輛的幾何尺寸、駕駛員行為參數(shù)設(shè)置等。 （1）車輛的期望車速（Desired Speed） 各車型的Des.Speed可以在NetworkEditorDistributionDesired Speed中定義，會(huì)出現(xiàn)圖-13，圖-14的對(duì)話框。一般，在確定輸入流量的車種組成時(shí)，定義每種車輛類型的期望車速，同時(shí)可以定義分布曲線。,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,20,期望車速和分

12、布曲線對(duì)話框,圖-13,圖-14,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,21,（2）車輛的加、減速特性,VISSIM在描述車輛加、減速特性時(shí)，是結(jié)合車輛類型進(jìn)行定義的。共有四個(gè)參數(shù)，期望加、減速度，最大加、減速度。各種車型的加減速參數(shù)在Network EditorFunctions中定義，通常采用默認(rèn)值。如圖-15、圖-16的對(duì)話框和分布曲線。,圖-15,圖-16,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,22,（3）車輛的幾何尺寸,車輛的車身長(zhǎng)度直接影響車輛的跟車行為和超車行為，對(duì)變換車道也有影響。對(duì)車輛的幾何尺寸的描述包括長(zhǎng)度和寬度，以及前后軸距等，見圖-17。VI

13、SSIM 的2D模型中沒有對(duì)車輛高度進(jìn)行描述，在3D模型中車輛的高度是隨長(zhǎng)度和寬度按比例自動(dòng)確定，見圖-18。各車型的參數(shù)在 Network EditorDistributionsVehicle Model中設(shè)置。,圖-17 車輛幾何尺寸設(shè)置對(duì)話框（2D）,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,23,圖-18 車輛幾何尺寸設(shè)置對(duì)話框（3D）,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,24,（4）駕駛員行為參數(shù)設(shè)置,駕駛員行為參數(shù)的設(shè)置可通過SimulationDriving Behavior中修改。如圖-19所示，建議只有高級(jí)使用人員才能修改有關(guān)參數(shù)。,圖-19 駕駛員

14、行為參數(shù)設(shè)置對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,25,2宏觀交通流特性參數(shù),宏觀交通流特性參數(shù)包括車型分類、交通量組成的流量輸入、路徑選擇。 （1）車型分類 VISSIM采用分級(jí)體系來(lái)定義車型分類，即車輛分級(jí)車輛類別車輛類型。 車輛類型（Vehicle Types）：是分級(jí)體系中最低層。指具有相似的技術(shù)特性和物理駕駛行為的一組車。例如car1、car2、LGV、HGV、Bus、Tram、Bike、Pedestrian等等。參數(shù)設(shè)置可通過Network EditorVehicle Types設(shè)置，得到如下圖所示：,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,26,

15、圖-20 車輛類型對(duì)話框,（用戶可在左邊對(duì)話框中選擇NEW來(lái)添加自定義的車種）,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,27,選中Network Editor 菜單Vehicle Classes，計(jì)算機(jī)彈出一個(gè)對(duì)話框，如圖-21所示。 通過Edit鍵可以對(duì)車輛類別進(jìn)行編輯； 通過New鍵可以自己定義新的車輛類別； 通過Delete 鍵可以刪除已經(jīng)定義的車輛類別； 如圖-22所示。,圖-21,圖-22,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,28,（2）交通組成,在微觀仿真系統(tǒng)中，交通組成主要是反映車流中車型的特性。交通組成（Traffic composition）通過N

16、etwork EditorTraffic Compositions來(lái)定義，用于確定路網(wǎng)輸入流量的各種車型和每種車型的流量比例及期望車速，如圖-23。該對(duì)話框中的Rel.Flow指各種車型的相對(duì)流量，這里既可以輸入流量的絕對(duì)值，也可以輸入各車型流量的百分比。建議輸入流量的絕對(duì)值。期望車速的定義同前文所述。,圖-23 交通組成對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,29,（3）輸入流量,按紐 用于定義輸入流量。按 點(diǎn)擊路段上車流產(chǎn)生源點(diǎn)處，進(jìn)入流量對(duì)話框后，選擇輸入流量的車種組成、流量和時(shí)間間隔。,圖-24 流量輸入對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,3

17、0,（4）路徑選擇,靜態(tài)路徑選擇是通過按紐 （Route decision）來(lái)定義的：?jiǎn)螕舭粹o 用鼠標(biāo)左鍵單擊某一條道路，選中這條道路；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，然后彈出圖-25所示的對(duì)話框：,圖-25 路徑選擇對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,31,用鼠標(biāo)左鍵單擊目的點(diǎn)的那條道路，選中這條道路；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，并且會(huì)彈出如圖-26所示的對(duì)話框： 圖-26 路徑定義對(duì)話框及示意圖,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,32,3車輛行駛規(guī)則,（1）速度控制規(guī)則

18、 區(qū)段限速設(shè)置 適用于在某些特殊的路段和特殊的時(shí)間內(nèi)對(duì)車輛進(jìn)行速度限制，如匝道合流點(diǎn)。區(qū)段限速用按紐 設(shè)置，對(duì)話框見圖-25。區(qū)段限速標(biāo)志的設(shè)置屬性為： 需要限速的基本路段單元或基本連接單元的起點(diǎn)位置。 限速區(qū)域的長(zhǎng)度。 限速有效時(shí)間。 速度限制的有效車輛。 設(shè)置方法：1）點(diǎn)擊按鈕 ；2）鼠標(biāo)左鍵單擊并選中需要限速的路段，在起點(diǎn)處按右鍵拖動(dòng)滑行至設(shè)置終點(diǎn)，所要限速路段上顯示綠色條框；3）在對(duì)話框中通過EDIT、NEW、DELETE 按鈕編輯、增加、刪除限速標(biāo)志的設(shè)置。,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,33,圖-27 區(qū)段限速對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電

19、工程學(xué)院,34,改變期望車速設(shè)置 按紐 用于改變車輛的期望車速。所定義的是選中路段上車輛的期望速度，設(shè)置方法：點(diǎn)擊按鈕 ，單擊鼠標(biāo)左鍵選中路段，在要設(shè)置起點(diǎn)處單擊右鍵，路段上出現(xiàn)綠線，在對(duì)話框中通EDIT、NEW、DELETE 按鈕編輯、增加、刪除限速標(biāo)志的設(shè)置，如圖-28所示。,圖-28,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,35,（2）優(yōu)先規(guī)則,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。為保證行車安全，這時(shí)次要流向的車流必須停車，讓主要方向的車流（具有優(yōu)先權(quán)）先通過，然后在車頭間距和時(shí)距得以保證時(shí)匯入自由車流。 具體步驟如下：1）左鍵按住按鈕 ；2）單擊

20、鼠標(biāo)左鍵，選中次要方向的Link ，如圖1-27；3）在次要方向的Link 上，車流需停車等待的位置處，單擊右鍵，設(shè)定停車位置（紅色）；4）在選定的Link 上，在需要檢測(cè)車頭間距或車頭時(shí)距的斷面處，單擊右鍵設(shè)定檢測(cè)點(diǎn)（綠色），同時(shí)彈出“Priority Rules ”界面；5）在“Priority Rules”界面上，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)。如圖-27所示：,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,36,圖-29 優(yōu)先權(quán)設(shè)置對(duì)話框及示意圖,202

21、0/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,37,5.公共交通,1.公交?？空?公交站點(diǎn)的設(shè)置遵循下列步驟： 1）快捷按鈕欄選中按鈕 ； 2）用鼠標(biāo)左鍵單擊某條設(shè)有公交站點(diǎn)的道路，選中這條道路； 3）按住鼠標(biāo)右鍵，從公交站點(diǎn)起點(diǎn)的地方開始劃線，拖動(dòng)鼠標(biāo)到公交站點(diǎn)終點(diǎn)的位置，放開鼠標(biāo)，計(jì)算機(jī)彈出如圖-30所示的對(duì)話框：,圖-30,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,38,Type指公交站臺(tái)設(shè)置方式，Street 是占道設(shè)置，Lay-by 是港灣式車站； Passengers可以對(duì)站點(diǎn)屬性進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)擊按鈕，彈出圖-31所示對(duì)話框：,圖-31站點(diǎn)屬性設(shè)置對(duì)話框,通過Edit、Ne

22、w和Delete 可以編輯站點(diǎn)屬性。,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,39,圖-32公交站臺(tái)示意圖,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,40,2.公交線路,在設(shè)置公交線路前，先設(shè)置滯留時(shí)間分布。 公交線路的設(shè)置步驟： 1.選中Network Editor 菜單 Distributions Dwell time，計(jì)算機(jī)會(huì)彈出如圖-33所示對(duì)話框：,圖-33 滯留時(shí)間分布對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,41,2.快捷按鈕欄選中按鈕 ； 3.用鼠標(biāo)左鍵單擊某條設(shè)有公交站點(diǎn)的道路，選中這條道路； 4.按住鼠標(biāo)右鍵，從公交站點(diǎn)起點(diǎn)的地方開始

23、劃線，拖動(dòng)鼠標(biāo)到公交站點(diǎn)終點(diǎn)的位置，放開鼠標(biāo)，計(jì)算機(jī)彈出如圖-34所示的對(duì)話框：,圖-34 公交線路屬性對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,42,對(duì)于被選中的公交站點(diǎn)，站點(diǎn)會(huì)變?yōu)榫G色。也可以對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行編輯，不被這條線路選中。 公交發(fā)車頻度設(shè)置 在圖-34對(duì)話框中選中“Start Time”按鈕，出現(xiàn)如圖-35“Starting Times Courses”對(duì)話框，點(diǎn)擊Serv.Rate按鈕，出現(xiàn)如圖-36“starting Times by Service Rate”對(duì)話框，在strting Time欄Begin中輸入仿真開始時(shí)間，在End中輸入仿真結(jié)束時(shí)間，在Rate

24、中輸入發(fā)車間隔時(shí)間；在Course欄First中輸入第一輛車的編號(hào)，在Step中輸入編號(hào)迭加步長(zhǎng)，一般設(shè)為1，Occupancy中設(shè)置公交車載客容量，單擊OK得到如圖-37對(duì)話框。,圖-35,圖-36,圖-37,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,43,對(duì)于港灣式站點(diǎn)，可以在站點(diǎn)上方的線路上單擊鼠標(biāo)右鍵，線路上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)點(diǎn)，按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)這個(gè)點(diǎn)進(jìn)入港灣，站臺(tái)變亮，即可。然后，可以在對(duì)話框中設(shè)置公交站點(diǎn)的屬性。,圖-38 公交線路港灣式站點(diǎn)屬性對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,44,6.信號(hào)控制交叉口設(shè)置,1.信號(hào)參數(shù)設(shè)置 1）選擇菜單Signal C

25、ontrol Edit Signal, 彈“Signal Controllers （SC）”界面，如圖-39所示：,圖-39,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,45,2.在“Signal Controllers (SC)”界面中，單擊“New”按鈕，彈出“Signal Controller”界面,如圖-40所示；3.在“Signal Controller”界面中，輸入Number(SCJ 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)。,圖-40 信號(hào)配時(shí)方案對(duì)話框,2020/8/23,桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,46,4.在“Signal Controller”界面中，單擊按鈕“Signal Groups”，彈出 “Signal Groups”界面，如圖-41所示； 5.在“Signal Groups”界面中，單擊“New”按鈕，彈出“Fixed Time SignalGroup”界面，如圖-42所示；,圖-41 信號(hào)配時(shí)方案對(duì)話框,圖-42 信號(hào)配時(shí)方案對(duì)話框,6.在“Fixed Time Signal Group”