vissim交通仿真软件

目录

引言 (1)

第一章 vissim交通仿真软件的简介 (2)

1.1 交通仿真的意义 (2)

1.2 vissim交通仿真软件的应用 (2)

第二章 vissim的具体操作功能介绍 (4)

2.1 vissim 布置路网与道路连接 (4)

2.2 车辆的输入 (7)

2.3 路径决策 (8)

2.4 信号灯及信号配时 (9)

2.5 减速区的设置 (12)

2.6 车辆优先设置 (13)

第三章 vissim仿真结果及数据分析 (16)

3.1 结果文件的输出 (16)

3.2 评价类型设置 (18)

3.2.1 行程时间 (18)

3.2.2 延误 (20)

3.2.3 数据采集点 (21)

3.2.4 排队计数器 (23)

3.2.5 车辆记录 (23)

3.2.6 路段评价 (24)

3.2.7 路网性能评价 (26)

3.3 仿真输出的数据及意义 (26)

3.3.1 行程时间 (26)

3.3.2 延误 (27)

3.3.3 数据检测记录 (28)

3.3.4 排队记录数据 (28)

第四章 vissim在小区中的具体应用 (30)

4.1 调查数据 (30)

4.2 小区路网构建步骤 (31)

4.3 现状仿真运行结果及分析 (37)

4.4 小区路网的改善 (39)

4.5结果的分析比较 (42)

第五章小结 (44)

谢辞 (46)

参考文献 (47)

引言

随着我国国民经济的发展, 城市化的步伐日益加快，城市道路越来越不满足交通需求量的增长。这就使得人们去对未来年交通量、通行能力加以规划预测，然而要做到这些这就必须对未来年建设项目进行交通影响评价。交通影响评价是建设项目建成后的交通影响分析的手段,评价建设项目对其周边路网的交通影响,并采取一定的措施,使影响达到最低,使整个路网的运行效率最优化。我国自1996 年上海首次引进交通影响评价以来,国内的专家及学者一直对其探讨,交通影响评价尚处于一个发展阶段。在交通影响评价中如何进行定量的评价是一个关键问题,本文在VISSIM系统下,根据延误指标，行程时间等参数进行评价，并以实例说明。

第一章 vissim交通仿真软件的简介

1.1 交通仿真的意义

交通系统仿真是指用系统仿真技术来研究交通行为，它是一门对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述的技术。从交通系统仿真所采用的技术手段及其所具有的本质特征来看，交通系统仿真也是一门在数字计算机上进行交通实验的技术。它含有随机特性，可以是微观的，也可以是宏观的，并且涉及到描述交通运输系统在一定期间实时运动的数学模型。通过对交通系统的仿真研究，可以得到交通流状态变量随时间与空间的变化、分布规律及其与交通控制变量间的关系。

1.2 vissim交通仿真软件的应用

Vissim 是一种微观、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具，用以建模和分析各种交通条件下（车道设置、交通构成、交通信号、公交站点等），城市交通和公共交通的运行状况，是评价交通工程设计和城市规划方案的有效工具。

Vissim软件系统由交通仿真器和信号状态发生器两大程序组成，它们之间通过接口来交换检测器的呼叫和信号状态。交通仿真器是一个微观的交通流仿真模型，它包括跟车模型和车道变换模型。信号状态发生器是一个信号控制软件，它以仿真步长为基础不断地从交通仿真器中获取检测信息，决定下一仿真时刻的信号状态并将这信息传送给交通仿真器。

交通仿真器和信号状态产生器之间的交流

Vissim 采用的跟车模型是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。

跟车模型

第二章 vissim的具体操作功能介绍

2.1 vissim 布置路网与道路连接

运行效果图

（1）背景加载

路径编辑时首先需要加载背景作为底图，作为规定路网的走向与实例。

具体步骤：

①点击查看→背景→编辑，出现背景选择对话框，从读取中找到准备好的背景底图图片。

②点击比例项，从事先知道比例的底图上截取一长度，输入所画路网图与真实路网的比例，点击回车，背景设置完毕。

③如果路网与背景位置不匹配，点击起点，然后点击屏幕一点，此点作为基点移动路网使得匹配。

（2）路段编辑

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，确定进口以及交叉口内的车道数。每条道路表示为一个路段，从主要道路开始编码，以此展开。路段上的车道数始终保持恒定，若车道数发生变化，必须重新建立一个路段。

具体步骤：

①点击（默认情况下在开启此项功能下），在已经加载背景图上点击右

键拖动画出路网线，放开右键出现路段属性编辑窗口。

②设置路段属性，对所画路段的名称，编号，类型，车道数，进行设置，其中选择类型的不同选项决定行驶所编辑路段的行驶方式，根据不同情况所定。

③在车道选条下，可以设置每条路的路宽。在显示下可以设置路的高低坡度，此效果必须在3D模式下体现。然后在其它选项条中可以使其自动生成反向对称车道，改变车道方向以及对路段评价和所用费用的设置。

注意事项：1.在构建路网时，路段时有方向的，是从起点方向指向终点方向。

2.要将路段的重叠部分减到最小，以消除建模误差。

3.自由的车道转换只发生在多车道的道路段，而不是在邻近的路段之

间；若车辆可能超越彼此，必须采用多车道路段。

（3）路段连接器

VISSIM 路网是由相互连接的路段组成的，路段之间需要通过连接器实现连接。没有连接器的话，车辆是不能从一条路段换到另一条路段。此外，连接器也可以模拟交叉口处的转向关系。

具体步骤：

①在第一个路段的指定位置（连接器起点）右击并沿着交通流方向拖动鼠标到第二条路段的指定位置（连接器终点），然后释放鼠标右键。

②在连接器设置中可以对所在路段上行驶车辆作限制，规定车道上行驶单位类型，多车道连接时要决定所连接车道的数目和映射关系。

③紧急停车和变换车道的设置，这两个参数用于建模车辆跟车时的车道变换行为。

-变换车道：车辆开始试图变换车道时的距离，如：车辆到交叉口前方路标的距离。

- 紧急停车：车辆可以进行车道变换的最后位置。它从连接器的出发点反向测量的。最小紧急停车距离是5 米。如果车辆需要变换的车道多于一条，那么每个附加车道再加5 米。如果当前的车道数为奇数，那么紧急车站的距离总数加2.5 米。这是为了避免两个相邻车道的车辆要变换到同一位置。

注意事项：

1.连接路段时只能是相等数目车道数的连接，不可以由一条车道连接到两条或两条以上的的车道。

2.连接器中还有一项是对行驶方向的设置，该选项对按照行驶路径信息行驶的车辆不起作用。使用行驶方向功能时，要在此选择右侧或左侧。没有任何路径和方向信息的车辆将总是沿着那些行驶方向设置为全部的连接器行驶。如果不存在这样的连接器，车辆会在没有任何警告的情况下离开路网。

2.2 车辆的输入

我们可以定义不同时间进入路网的交通流量，每个路段定义有交通流量，单位为车辆/小时，即使时间间隔不是以小时为计。在某一时间间隔内，车辆进入路段的规律服从泊松分布。

具体步骤：

①点击菜单栏交通下的交通构成，设置路段上交通流的构成、比例以及每种单位的期望速度。

②点击图标选择输入车辆的路段再点击右键，弹出车辆输入设置对话框。

③在对话框的右侧对时间分段，默认是0-99999，然后在对话框的左侧输入路段名称，每小时的流量值和选择此路段上的交通成分构成。

2.3 路径决策

路径决策是用来决定车辆所行驶路径方向和交通流量的比例的功能。路径决策起点与路径决策终点是一对多的关系，类似有多重分枝的树。车辆行驶路径的长度可以是任意值从单个交叉口的转向行为到延伸贯穿整个VISSIM 路网的路径。

具体步骤：

①选择路径起始的路段/连接器。双击鼠标左键，选定路段的行驶路径决策起点（选中后显示为亮红色）。打开新建路径决策窗口。定义路径决策的属性点击确定。

②选择路径终点的路段/连接器。在路径终点（绿线）的位置点击鼠标右键。如果红线和绿线之间的连接器有效，则从路径决策起点到其路径终点显示为黄色粗线。

③设置每个决策路径上的流量比例和决策车辆类型。

注意事项：1.VISSIM 允许在不同的时间间隔内设置不同的路径比例，当一对行

驶路径决策点定义了多条路径时，打开时间间隔窗口，可对每一时

间间隔的相对车流进行编辑。

2.如果红线和绿线之间不存在连续的路段和连接器序列，VISSIM

将无法找到行驶路径，黄色粗线和路径窗口都不会出现，路径窗口

不包含用于路径决策的路径数据。此时，需要改变路径决策终点的

位置，或路径决策终点所在的路段，或创建必要的连接器。

2.4 信号灯及信号配时

信号灯是显示信号灯组灯色的物理装置。VISSIM 中的信号灯设置在每条车道的停车线处。遇到红灯的车辆将在信号灯/停车线后约0.5 米处停车。黄灯期间，如果车辆无法在停车线前安全停车，它将继续行驶通过叉口。

信号灯编码能够精确地模拟任何信号控制条件，甚至可以在同一车道上，针对不同类型的车辆采用不同的信号灯组控制。

具体步骤：

①点击菜单栏信号控制，选择信号控制机设置，如下图，在对话框左侧点击右键新建一个控制机，然后在右侧设置周期时间和类型等参数，最后设置信号灯的相位分配时间。

②选择信号灯模式，选择信号灯目标放置路段。点击右键，确定信号灯

所在路段的位置，右击打开信号灯属性窗口。

③选择信号灯控制车辆类型，被控制的信号机，以及所属相位。

注意事项：

1．在使用信号控制的同时，需要使用优先规则以保证冲突车流的行车安全。2．信号控制机的设置一般是一个交叉路口要设置一个或多个，但一般不可以在多个交叉路口设置同用一个交叉口信号控制机。

信号周期的应用实例：

可以通过改变行人相位配时仿真得出现实行人过街对各个进口道的机动车的延误程度。

行人相位时间延长5秒与对向直行重叠，可以仿真出现实中行人在一个相位

时间内不能完全过街造成对对各向车流的延误影响。

输出数据对比：

结论：由所得数据可以得出在行人影响下每个进口道的全部车辆的平均延误，仿真周期的停车次数，和周期通行车辆数都有较大的影响，行人影响是交叉口分析改造中应考虑的重要因素。

2.5 减速区的设置

设置一个减速区域，使得经过此断面的定义车辆减速，车辆到达减速区时，将会从车速分布中获得一个新的期望车速；车辆离开减速区后，自动恢复到原有车速。

减速区常用于弯路上，一般位于连接器上而不是路段上。

具体步骤：

①选择减速区模式选择需要设置减速区的路段或连接器。不允许跨路段或连接器设置减速区。

②右击减速区的起点（在路段/连接器内），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。释放鼠标，打开创建减速区窗口。

③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。点击确定。对于多车道路段，需要为每一条车道分别定义减速区，每条车道可定义不同特性。

注意事项：

1. 车辆只有通过减速区的起点后，减速区才能起到减速效果。

2. 减速区不能与停车线叠加（信号处、优先规则或停车标志），应位于停车线后。否则一些车辆不能看到停车线。

3. 减速区只能用于降低车速，不能增加车速。

2.6 车辆优先设置

VISSIM 使用优先规则指定无信号控制的冲突车流的通行权。它应用在不同路段/连接器上的车辆必须互相观望的所有情况。在同一路段/连接器上的车辆自动互相观望，即使路段有多条车道。

优先功能设置由一条停车线（红线）和一个或者多个与该停车线相关联的冲突标志（绿线）构成。当冲突标志方向有冲突时，车辆必须停在停车线前，相当于红灯。

冲突标志处的两种主要路况检验内容包括：

?最小车头间距

?最小空档时间

根据经验，对主要道路上的自由流情况相应地考虑最小空挡时间，而缓慢移动或排队的车流主要考虑其最小车头间距。

具体设置步骤：

①选择需要设置停车线的路段/连接器。在选定路段上的目标位置点击鼠标右键，设置停车线。

②选择需要设置冲突标志的路段/连接器。在选定路段上的目标位置点击鼠标右键，设置冲突标志。冲突标志一般设置在冲突区的最后2 米范围。同时，打开优先规则窗口。在优先规则窗口中，定义优先规则属性，点击确定。

注意事项：

1.有时一辆或多辆车辆在优先规则处等待优先通行或相互等待，这就构成了一个“死锁”，VISSIM 能识别并处理死锁：等待时间最长的车辆先行。

2. 删除时应对冲突标志（绿线）进行删除，如果对应红线的所有绿线都被删除则红线自动删除。

3.空挡时间或车头间距各有可能占据主要地位。那些等待机会进入或穿过有更高优先权的车流的车辆通常会注重空挡时间。另一方面，车头间距则用来检查一辆有更高优先权的车辆是否已经到达了某个位置。

第三章 vissim仿真结果及数据分析

3.1 结果文件的输出

VISSIM提供了多种文件评价类型功能，评价所得数据可以在仿真运行时显示也可以以文本文件输出。

窗口输出是运用在仿真运行时的分析结果方式，点击评价 窗口，包括以下选项：

?车辆信息：配置车辆信息数据。仿真运行中使用鼠标左键双击车辆可以查看车辆信息数据。

仿真运行时一辆车的实时车辆信息

?信号配时表：控制显示每个信号控制机的信号配时表窗口。窗口中的检测器和信号灯组由它们的名称或编号标识。

?信号控制机-检测器记录：控制显示每个信号控制机的信号控制/检测器窗口。窗口中的检测器和信号灯组由它们的名称或编号标识。

?信号变化：按时间顺序显示所有信号控制机的相位变化列表

?行程时间：显示每个行程时间检测区段经指数平滑处理后的行程时间。文件输出是将仿真过程中已经设置激活的文件评价类型以文本的形式输出到相应的文件夹：

?每种评价类型的输出文件都有自己的扩展名，该文件名是默认的，但用户可以自定义扩展名。

?每种评价都必须在路网中定义评价的对象，例如：延误要设置检测点，路段评价要在路段中开启评价等。

3.2 评价类型设置

3.2.1 行程时间

每一个区段由一个起点和一个终点构成。平均行程时间（包括停车或等待时间）是指车辆通过检测区段的起点至离开终点的时间间隔。

行程时间的检测首先需要设置行程时间检测点来完成的。

具体设置步骤：