Vissim交叉口仿真报告.doc

VISSIM交叉口仿真报告

目录
1. VISSIM简介 3
2定义路网属性 3
2.1物理路网 3
2.1.1准备底图的创建流程 3
2.1.2添加路段（Links） 4
2.1.3连接器 5
2.2定义交通属性 6
2.2.1定义分布 6
2.2.2目标车速变化 6
2.2.3 交通构成 8
2.2.4 交通流量的输入 9
2.3路线选择与转向 9
2.4 信号控制交叉口设置 11
2.4.1信号参数设置 11
2.4.2信号灯安放及设置 11
2.4.3优先权设置 12
2.3.4 冲突区域集 13
3仿真 15
3.1 参数设置 15
3.2 仿真 16
4评价 16
4.1 行程时间 16
4.2 数据采集点 18
4.4 排队计数器 19

1. VISSIM简介
VISSIM为德国PTV公司开发的微观交通流仿真软件系统，用于交通系统的各种运行分析。该软件系统能分析在车道类型、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、设计方案比较等功能，是分析许多交通问题的有效工具。
VISSIM采用的核心模型是Wiedemann于1974年建立的生理-心理驾驶行为模型。该模型的基本思路是：一旦后车驾驶员认为他与前车之间的距离小于其心理（安全）距离时，后车驾驶员开始减速。由于后车驾驶员无法准确判断前车车速，后车车速会在一段时间内低于前车车速，直到前后车间的距离达到另一个心理（安全）距离时，后车驾驶员开始缓慢地加速，由此周而复始，形成一个加速、减速的迭代过程。
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View菜单—〉Background—〉Edit…，选择需要导入VISSIM的目标图片文件。如图2.1所示。

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，鼠标指针变成一把尺，尺的左上角为“热点” —〉按住并沿着标距拖动鼠标左键—〉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
2.1.2添加路段（Links）
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2.7所示界面，创建一路段(Link)。

l Number ——路段（Link）的编号：路段的唯一编号（仅能在创建路段时编辑）；
l Link Length ——路段（Link）的长度；
l Type ——路段类型：它控制了诸如路段颜色、驾驶行为等特征量；
l Lanes Width ——车道宽度；定义路段上每条车道的宽度；
l Various Land Widths ——不同车道宽度：分别定义每条车道的宽度；
l Land Closure ——车道限制：车道限制：针对选定的车辆类别关闭路段的一条或多条车 道，实时禁行管理。车道关闭对车辆运行的影响如下：
– 禁行车辆不能在禁行车道上行驶。
– 禁行车辆不能进入禁行车道（从交通量输入开始），除非所有车道全都禁行该类车辆。

图2.7　创建路段机动车道输入界面
如此，将背景图中的所有道路一一覆盖，如下图所示：

图2.8 交叉口路网机动车道

图2.9 创建路段自行车道输入界面

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2.10所示对话框：
4. 选择要相互连接的车道。

图2.10　车道连接器对话框
依此连接所有可行的link，为下一步输入车流打好基础。

图2.11　车道连接器连接后

2.2定义交通属性
2.2.1定义分布
1．目标车速分布
交通构成中，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 Data→Distribution→Desired Speed…，打开期望车速分布窗口。

图2.12　期望车速分布窗口
l 通过Edit…键可以编辑VISSIM软件提供的缺省速度分布特性
l 通过New…键可以自己定义新的速度分布特性
2.2.2目标车速变化
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有两种：
Ø 暂时性车速变化（如：车辆转向），使用减速区定义
Ø 永久性车速变化，使用目标车速决策定义
1. 减速区
Ø 选择减速区模式。
Ø 选择需要设置减速区的路段或连接器。
Ø 在路段/连接器上减速区的起点，点击鼠标右键，沿着路段/连接器将其拖动到目标位置。减速区的长度同时被定义。
Ø 释放鼠标，打开创建减速区窗口。
Ø 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。
Ø 点击确定。
Ø 对于多车道路段，需要为每一条车道分别定义减速区。

图2.13　创建减速区窗口

图2.14　减速区

2. 目标车速决策
Ø 选择目标车速决策点模式。
Ø 选择需要设置目标车速决策点的路段/连接器。
Ø 在目标位置点击鼠标右键，打开创建目标车速决策点窗口，见图2.15。
Ø 针对通过该路段/连接器的每一车辆类别定义合适的车速分布。
Ø 点击确定。
Ø 对于多车道路段，需要为每一条车道分别定义目标车速决策点。

图2.15　目标车速决策点窗口图 2.16　目标车速决策点

2.2.3 交通构成
交通构成是对进入VISSIM路网的每一股交通流构成的定义。注意：公交线路上的交通构成需要单独定义。
交通构成是VISSIM输入交通流量的一个组成部分，需要在定义输入交通流量之前对其进行定义，行人流量也可以定义为一种交通构成。依次选择：Traffic Composition…，定义输入交通流量的交通构成。交通构成包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2.17　交通流量的机动车交通构成图 2.18　交通构成

2.2.4 交通流量的输入
用户可以定义不同时间进入路网的交通流量。输入交通流量与路段和时间间隔有关。在某一时间间隔内，车辆进入路段的规律服从泊松分布。定义输入交通流量
Ø 选择输入交通流量模式。
Ø 选择需要定义输入交通流量的路段。
Ø 鼠标左键双击该路段，打开车辆输入窗口。
Ø 点击新建，创建一个新的输入交通流量；点击编辑，打开编辑车辆输入窗口，编辑已有的交通流量输入。
Ø 定义输入交通流量属性。
Ø 点击确定。

图2.19　机动车流量输入 图2.20　机动车交通量输入表
2.3路线选择与转向
车辆的行驶路径由从路径决策起点（红线）到路径决策终点（绿线）的一个固定的路段和连接器序列组成。路径决策起点与路径决策终点是一对多的关系。车辆行驶路径的长度不是一个固定值。
行驶路径决策功能仅对经过定义的车辆和没有任何路径信息的车辆起作用，这些车辆只有在通过路径决策终点后才能够接收新的路径信息。
一条线路是指从路线选择点到目的点的路段和连接段固定顺序，每一个路线选择点可以有多个目的点。
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，然后弹出下图所示的对话框：

图2.21　希望选择路线对话框
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，并且会弹出

下图的对话框：

图2.22　路线方向指示窗口
当所有路径完成后如下图和下表所示

图2.23　所有路径起终点 2.24　所有路线方向指示窗口

2.4 信号控制交叉口设置
2.4.1信号参数设置
1.选择菜单Signal Control—>Edit controllers 弹出“Signal Control”界面，
2.在“Signal Controll”界面左边中，单击右键出现菜单，单击 “New…”；
3.在“Signal Controll”界面右边上部，输入Number、Cycle Time(周期)、Type（信号控制类型，如预定周期式、感应式、外部信号控制等及其他参数。
4. 在“Signal Controll”界面中，单击按钮“Signal Groups”，在下面空白处单击右键出现菜单，单击 “New…”
5.在“Fixed Time Signal Group”界面中，输入“Number”(相位号)、“Type”

（显示方案：Cycle周期显示、Permanent Green 全绿灯、Permanent Red全红灯）、Red/Amber（红黄灯起始时间）、Amber(黄灯起始时间)、Red End（红灯结束时间）、Green End（绿灯结束时间）。

图2.25　相位设计示意图
2.4.2信号灯安放及设置
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“Signal Heads ”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；
4.在“Signal Heads”中，输入“Number”（信号灯序号）、“SC”序号、“Signal Group” (相位序号选项)、“Vehicle Class” (控制车辆类型)等选项。

图2.26　车道信号灯设置示意图

2.4.3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“Priority Rules ”按钮；
2. 单击鼠标左键，选中次要方向的Link；

图2.27　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 Rules ”界面：

图2.28 车头时距检测点设定示意图
6. 在“Priority Rules”界面上，需要输入“Min. Gap Time”(最小车头时距)、“Min Headway”(最小车头间距)、“Vehicle Classes”(检测的车辆类型)等参数。
2.3.4 冲突区域集
之后，针对交叉口中信号灯不能解决的一些冲突，使用最左边工具栏里的进行冲突区的处理，使用左键选取想要选取的两个路段，这是它们同时变成黄色，此时点击右键调节，这时绿色表示优先通行，而红色表示让行。这是处理完所有冲突点之后的效果：

图2.29 冲突区设置

3仿真
依次选择：仿真→连续（或单步），运行仿真程序。点击（默认快捷键）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（默认快捷键），连续运行仿真程序。点击（缺省快捷键），终止当前运行。
3.1 参数设置
依次选择：Simulation→Parameters…，打开仿真参数窗口见图3.1，设置以下仿真参数：
Comment ——注释：仿真程序运行的注释。
Traffic regulations——交通规则，右行/左行：指定车辆的标准行车位置（如：英国和香港采用左侧通行）。它将影响高速公路上的驾驶行为（快车道上的超车行为）、已知路段的反向路段的位置、港湾式公交站点的位置。
Period——仿真时间：仿真运行时间长度。其中包括了仿真运行初期的准备时间。
Start Time ——起始时间：时钟上显示的仿真运行开始时刻。
Simulation resolution ——仿真步长：即一个仿真时钟内（1~10）计算车辆位置的次数。1表示车辆在每个仿真时钟只移动一次；10表示每个仿真时钟计算十次车辆的位置，这使得车辆运行更加平顺。仿真运行速度的变化与仿真步长成反比。
Random Speed——随机数：初始化随机数产生器。使用相同的输入文件和随机数，将产生相同的仿真运行结果。随机数不同，车辆的到达规律也不相同，因此可能导致仿真运行结果的差异。
Simulation Speed ——仿真运行速度：仿真时钟与实际时间的比值，单位：秒。如果选择最大值，仿真程序将以最快的速度运行。仿真运行速度的变化对仿真运行结果没有影响，因此可以在仿真运行期间对其进行调整。
Break at ——中断时间：仿真程序运行到该时刻时，VISSIM自动切换到单步运行模式。使用该选项，可以在仿真运行期间有选择地观看某个特定时间的交通状况。

图3.1　仿真参数输入 3.2　多运行模式输入

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
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. 在选定路段上，点击鼠标右键，设置检测区段的起点。设置成功后显示为红线，在状态栏中可以查看该点的坐标。
3. 选择需要设置行程时间检测区段终点的路段（如有需要的话，使用聚焦或滚动条）。
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。
5. 在VISSIM 路网中，如果distance为空，则检测区段起点与终点之间不存在连续的路段，这可能是由于路段之间没有使用连接器连接，或是起点和终点的位置存在问题。行程时间编辑模式处于激活状态时，在VISSIM 路网外部点击鼠标右键，可以打开所有已定义的行程时间检测区段列表。
6. 依次选择：Evaluation→file→travel time→configuration，配置行程时间的相关参数。

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，用记事本打开。

图4.3　行程时间文件内容数据表
4.2 数据采集点
使用数据采集点可以进行单点数据采集操作。
1. 选择数据采集点模式。
2. 选择需要设置数据采集点的路段。
3. 在目标位置点击鼠标右键，设置数据采集点。
4. 在弹出的窗口中输入一个数字，点击确定。

图4.4　设置数据采集点窗口
5. 依次选择：Evaluation→file→data collection→configuration，配置数据采集点的相关参数

图4.5　配置数据采集点的相关参数窗口
4.4 排队计数器
VISSIM 的排队计数器可以提供三类数据：⑴平均排队长度⑵最大排队长度⑶排队车辆的停车次数。这里所指的排队是从上游路段或连接器的排队计数器的设置位置开始计数，直至排队状态下的最后一辆车。如果排队计数器设置在多车道路段上，它将记录所有车道的排队信息，并报告最大排队长度。只要车道上仍有车辆满足排队计数器定义的排队条件，排队计数器将始终处于开启状态。排队长度的单位是米，而不是车辆数。

排队计数器可以设置在路段或连接器上的任何位置。但是，最合适的设置位置是信号控制交叉口的停车线。
1. 选择排队计数器模式。
2. 选择需要设置排队计数器的路段。
3. 在目标位置点击鼠标右键，设置排队计数器。
4. 在弹出的窗口中输入一个数字，点击确定。

图4.6　设置排队计数器窗口
5. 依次选择：Evaluation→file→queue length→configuration，配置排队计数器的相关参数：

图4.7　配置排队计数器的相关参数
6. 单击 “OK“ ，开始运行。结束后在文件夹中将出现.

图4.8　排队计数器文件内容数据表

（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）