基于VISSIM的交通控制仿真系统的研究
基于VISSIM的感应信号控制交通仿真研究
基于VISSIM的感应信号控制交通仿真研究
基于VISSIM的感应信号控制交通仿真研究
VISSIM是由德国PTV公司开发的微观交通流仿真系统.该系统是一个微观的、以车辆驾驶行为为基础的交通仿真软件.文章在分析了交通流微观仿真系统的特点后,介绍了VISSIM仿真系统,最后借助VISSIM 对单路口进行感应信号控制设计,并对所设计的感应信号控制进行了仿真分析.
作者：王玉鹏 WANG Yu-peng 作者单位：南京信息职业技术学院,南京,210046 刊名：交通与运输英文刊名：TRAFFIC & TRANSPORTATION 年，卷(期)： 2009 ""(z1) 分类号： U495 关键词： VISSIM 交通仿真感应控制。
基于VISSIM仿真的经十路左转 可变车道通行效率研究
车辆工程技术20车辆技术基于VISSIM 仿真的经十路左转可变车道通行效率研究陈勇恒,张萌萌*,李 硕（山东交通学院 ,济南 250300）摘 要：左转可变车道通过提高道路的时空利用率，从而提高道路通行效率。
通过VISSIM 仿真对比左转可变车道设置前后的效率对比，对工程实践具有现实意义。
本文通过双信号控制的左转可变车道VISSIM 仿真方法，以济南市经十路纬十二路交叉口为例，选取通行能力、延误、车头时距等指标进行仿真，得出左转可变车道设置前后的通行效率对比，分析左转可变车道设置的意义。
关键词：左转可变车道；VISSIM 仿真；交通评价分析1 左转可变车道基本概念1.1 左转可变车道基础参数 由于左转可变车需进行信号灯控制，所以不需考虑对向进口道直行车道数，如在相交车道左转相位开放本方左转可变车道，则需考虑本方右侧进口道左转方向所需出口道车道数以及本方左侧进口道右转方向所需出口道车道数；如在相交车道直行相位开放本方左转可变车道，则只需考虑本方左侧进口道右转方向所需出口道车道数。
出口道可变车道的车道数应满足以下要求： （1.1） （1.2） 式中：为设置在本方出口道的可变车道数（条）；为本方出口道的车道数（条）；为本方右侧进口道左转方向所需出口道车道数（条）；为本方左侧进口道右转方向所需出口道车道数（条）。
理论上，在左侧进口道右转车辆及右侧进口道左转车辆流量较小的交叉口，可设一条专用进口道，剩余进口道改为左转可变车道，但在实践过程中，由于交通信号设施及驾驶员心里接受等因素影响，导致现有左转可变车道出口道一般仅设一条。
1.2 左转可变车道长度 左转可变车道的长度设置要合理。
其设置长度受以下因素制约： （1.3） 式中：为左转可变车道的长度（m）；为进口道导向车道线长度（m）；为左转可变车道关闭时刻进入车辆在左转信号周期内所能行驶最大里程（m）。
1.3 左转可变车道信号配时 信号相序调整为先左转后直行是设置左转可变车道的前提条件。
基于VISSIM平台的高速公路仿真
工作基础
创新特色
预期成果
经费预算
以限速为例
最低限速范围在50~90Km/h之间， 最高限速在70~130Km/h之间， 以10Km/h为间隔，每个车道有 4*6=24种限速方式。 两个车道就有24*24=576种限速 选择。
项目背景
项目内容 技术方案
工作基础
创新特色
危险性大，易 造成事故。
模拟程度高， 可以代表真实 情况。
创新特色 预期成果 经费预算
项目背景
项目内容 技术方案
工作基础
项目背景
项目内容 技术方案
工作基础
创新特色
预期成果
经费预算
本项目以京石高速公 路为例，依据VISSIM 平台分析高速公路上 不同的车辆行驶规则 对交通流量和交通 冲突率的影响。
项目背景
项目内容 技术方案
工作基础
创新特色
预期成果
经费预算
实地调研
模型搭建
论文撰写
数据分析
数据获得
项目背景
项目内容 技术方案
工作基础
VISSIM仿真软件在“交通管理与控制”实验教学中的应用
※基金项目:内蒙古大学交通学院教学科研项目。
0引言“交通管理与控制”课程是交通运输专业的一门主干课,通过该课程的学习,要求学生掌握交通管理的原则与方法,学会运用交通控制设施有效的管理好交通。
作为交通管理重要分支的交通信号控制包括单个交叉口的信号配时、干线交叉口的信号协调控制及区域交通协调控制等内容。
鉴于课程实践性、综合性和权变性强的特点,在教学中,必须突出实践环节,锻炼学生的实践能力,即灵活运用所学知识,发现问题、分析问题和解决向题的能力[1-2]。
仿真实验教学正是一种基于实践的教学模式,有助于培养学生理论应用实践的能力。
1VISSIM 仿真实验教学的优点VISSIM 系统是德国PTV 公司开发的商业化交通仿真软件,主要用于公路、城市道路系统的交通流仿真建模。
VISSIM 具有良好的图形输入接口、信号感应模型、车辆行为模型、路网配流模型和强大的3D 再现功能。
通过VISSIM 交通仿真软件的实践教学,能帮助学生掌握交通信号设计过程,自行设计各种交通控制方案,直观的看到控制方案对交通的影响,对学生将来实际参与交通管理与控制工作具有重要意义[3]。
学生通过实验,能进一步巩固所学基本理论知识,在对平面信号交叉口几何条件和交通状况的感性认识基础上,逐步深入了解其中的交通工程学理论和方法。
在实验中,学生可以通过计算机仿真系统描述实际平面信号交叉口的基本状况,并通过设置相应交通信号、道路条件和交通流状况再现交叉口的交通场景。
实验后,学生能够更加深入地理解交叉口的基本概念、作用、对交通状态的影响及改善技术。
2VISSIM 仿真软件的教学应用下面以一典型十字交叉口为例,介绍VISSIM 在交通管理与控制实验教学中的应用。
2.1准备基础数据十字交叉口仿真基础数据包括:交叉口几何数据、信号配时数据、交通流数据。
鼓励学生进行真实交叉口交通调查,获取所需数据。
1)交叉口几何数据(图1)2)交叉口信号配时数据表1四道口交叉口信号配时表3)交叉口交通流数据包括交叉口交通组成与流量数据。
基于Vissim的驾驶模拟系统交通流仿真
基于V issi m 的驾驶模拟系统交通流仿真3高 晶 熊 坚 秦雅琴 万华森(昆明理工大学 昆明650224)摘 要 在道路交通驾驶模拟系统开发平台的基础上,加载动态车流,以实现交通流的真实性,利用V issi m 的交通流仿真功能,通过编程语言V C 对驾驶模拟系统与V issi m 的接口进行了研究,实现了道路交通驾驶模拟系统的交通流仿真,并通过实例验证了这一方法的有效性和实用性。
关键词 微观交通流;仿真;V issi m ;接口中图法分类号:U 491.1 文献标识码:A收稿日期:2006211217;修改稿收到日期:2007204203 3云南省交通建设科技项目资助(批准号:[T ST (2003)811203C ])0 引 言驾驶模拟系统研究的一个关键技术是虚拟视景的生成,而视景又可分为静态和动态视景。
静态视景包括山体、房屋、树木等;动态视景包括交通流、行人等。
对驾驶模拟系统加载动态交通流可以采用加载固定路径的车流,即事先确定各车的行驶轨迹。
这种方法具有一定的方便性和可操作性,但缺乏动态交通流的真实性。
本文利用现有的微观交通流仿真软件V issi m 的交通流仿真模型,通过接口研究,将该软件的交通流数据输入到驾驶模拟系统上,实现了驾驶模拟系统的交通流仿真。
1 驾驶模拟器的视景系统笔者研制的驾驶模拟系统主要由驾驶舱、主计算机控制系统、驾驶员视景模拟系统和多媒体声响模拟系统组成,可对真实路段的交通状况进行实时模拟,还可以对设计中的道路交通环境进行模拟。
研究内容包括:道路交通安全性评价、交通流动态模拟控制、驾驶员行为特性、交通事故再现、汽车性能的改善等交通问题。
驾驶员视景是驾驶模拟系统的重要组成部分,因为人们对事物的感知有80%来自于视觉。
所以驾驶模拟系统的关键技术之一是道路交通视景的生成。
驾驶模拟系统的视景系统通过建模、纹理和光照等图像技术处理,给驾驶员提供了1个包括道路、交通设施、建筑、车辆、自然景观等的虚拟驾驶场景,使操纵者产生“沉浸”感和“交互”感,有一种“身临其境”的实车驾驶的体验。
VISSIM交通仿真适用性研究的开题报告
VISSIM交通仿真适用性研究的开题报告一、研究背景及意义随着城市交通规模的扩大和需求的增加，交通拥堵和安全问题日益严重，如何有效地解决这些问题成为城市交通管理和规划中的重要任务。
VISSIM是一款集交通流模型、仿真和可视化于一体的交通仿真软件，能够模拟不同交通模式下的路段流量、速度、平均旅行时间等，为城市交通规划和管理提供有力支持。
本研究旨在探究VISSIM在城市交通规划和管理中的应用，以及其适用性和局限性，提高VISSIM仿真技术的应用水平，为城市交通规划和管理提供有效的技术支持。
二、研究内容及方法1. 总结VISSIM交通仿真技术的基本原理和方法，深入探究其在城市交通规划和管理中的应用情况；2. 借鉴前人经验，制定VISSIM交通仿真模型，模拟不同交通模式下的路段流量、速度、平均旅行时间等，分析仿真结果和实际情况的对比；3. 根据VISSIM仿真结果，探讨城市交通规划和管理中存在的问题和难点，提出解决方案；4. 利用VISSIM仿真技术，在某城市区域内进行实地交通流仿真实验，对仿真结果进行数据分析和总结。
三、研究目标1. 分析VISSIM交通仿真技术在城市交通规划和管理中的应用情况，总结其优缺点；2. 制定VISSIM仿真模型，模拟不同交通模式下的路段流量、速度、平均旅行时间等，分析仿真结果与实际情况的差异；3. 通过实地交通流仿真实验，验证VISSIM仿真技术的可靠性和准确性；4. 提出适用于不同城市交通规划和管理的VISSIM仿真技术解决方案。
四、研究预期成果1. 深入探究VISSIM交通仿真技术在城市交通规划和管理中的应用情况，总结其优缺点；2. 提出适用于不同城市交通规划和管理的VISSIM仿真技术解决方案；3. 通过实地交通流仿真实验，验证VISSIM仿真技术的可靠性和准确性；4. 为城市交通规划和管理提供有效的技术支持和参考。
基于VISSIM仿真系统构建3D交通环境
摘要：阐述了运用VISSIM 仿真系统构建3D 交通环境的方法和过程，为VISSIM 仿真系统的应用提供参考。
介绍了仿真背景图、VISSIM 的3D 信号灯以及3D 交通环境的要素和实现方式。
利用VISSIM 的可选模块V3DM 建模时可分为两类模型，重点介绍了第I 类3D 模型的建立。
总结了避免发生模型错位的注意事项和解决方法，即在缺少背景矢量文件的情况下，利用Adobe PDF 虚拟打印机将路网信息打印到pdf 文件，并通过Illustrator 软件输出得到仿真路网的dwg 文件。
以武汉市建设大道为例，实现了逼真的3D 交通环境效果。
Abstract ：To provide reference for application of VISSIM simulation,this paper sets forth the method and process of structuring a visual 3D traffic environment by means of VIS-SIM simulation system.In particular,the paper also introduc-es elements and realization modes of simulated background,3D signals of VISSIM and 3D traffic environment.With the available module of VISSIM,V3DM,two types of models can be built.The paper focuses on introducing the establish-ment of the first type of 3D model.It concludes with the in-structions and solution for avoiding any dislocation of the model:i.e.,without the background vector file,Adobe PDF virtual printer can be used to print the road network informa-tion to PDF file and the Illustrator software is used to export the dwg file of the simulated network.A 3D traffic environ-ment is visualized with an example of Jianshe Avenue in Wu-han.关键词：交通规划；交通仿真；VISSIM 仿真系统；3D 交通环境；3D 模型Keywords ：transportation planning;traffic simulation;VIS-SIM;3D traffic environment;3D model中图分类号：U491.1+23文献标识码：A0引言交通仿真技术可有效地再现交通系统运行的复杂过程，可按方案要求再现各种交通状况，大大降低了交通分析的工作量，现已成为分析各种交通流、检验各种交通控制方案的有力工具[1~2]。
VISSIM实验案例
VISSIM实验案例近年来，交通拥堵问题越来越严重，给人们的出行带来了很大的困扰。
为了解决这一问题，研究人员和交通管理部门积极探索各种交通管理手段和策略。
VISSIM（Verkehr In Städten-SIMulationsmodell，即城市交通模拟模型）作为一种交通仿真软件，被广泛应用于交通规划研究和交通管理实践中。
为了验证VISSIM在交通规划和控制中的应用效果，以下介绍一个VISSIM实验案例。
该案例以市道路网络为研究对象，旨在通过VISSIM模拟分析交通流量的分布和交通信号灯的优化配置，以减少道路拥堵程度。
具体步骤如下：第二步，设置交通流模型。
根据实际情况，设置进出口道路上的交通流量和类型（车辆、公交车、行人等），以及交通流的起始时间和持续时间。
可以设置不同路段的车辆转向规则，以模拟真实的交通行为。
第三步，配置交通信号灯。
通过VISSIM软件的信号控制功能，设置各个路口的交通信号灯的控制策略。
可以根据实际情况设置信号灯的时长、配时模式等参数。
第四步，运行仿真模拟。
在保证模拟参数的准确性的前提下，运行VISSIM模型，并观察模拟结果。
模拟结果包括交通流量的分布、道路拥堵程度、车辆行驶速度等指标。
第五步，优化信号灯配置。
通过观察模拟结果和分析数据，对比不同信号灯配置方案的效果。
通过试错和调整信号灯的控制策略，找出最佳的信号灯配时方案。
第六步，模拟验证。
根据最佳信号灯配时方案，再次运行VISSIM模型，观察模拟结果是否满足预期效果。
如果实际结果符合预期，则可将此方案用于实际交通信号灯的优化配置。
通过以上实验案例，可以得出以下几个结论：首先，VISSIM模拟可以准确地反映出道路网络中交通流的分布和交通拥堵的程度。
通过观察模拟结果，可以直观地了解到道路网络中哪些路段的交通流量较大，哪些路段容易出现拥堵。
其次，通过调整信号灯的控制策略，可以有效地减少道路的拥堵程度。
根据模拟结果，可以找出最佳的信号灯配时方案，从而提高道路的通行能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
intersection
3 仿真设计的应用
3.1 系统设计过程： 1）创建 交 通路 网 ：首 先选 择 要 模拟 的 交 通网 络 图 作 背 景 ，
3） 户自定义代码对交通流仿真模型进行控制，以及场景
周广林，等 基于 VISSIM 的交通控制仿真系统的研究
图 5 连续几个路口的交通路网图 Fig. 5 Road network map in several consecutive intersection 元素进行三维的动态效果处理。 4） 立车流优先模型对数据（车道、车辆标志等）进行优化 处理。 5） 仿真运行与数据输出如图 6 所示。
径选择模型和交叉口转向行为模型。 最优路径选择模型用以
选择路程总用时最短、路程花费最小或是运行中交叉口最少
的路线。 笔者采用的是动态最优路径选择模型，交叉口转向
行为模型则根据路径选择模型的计算结果，确定车辆当前行
驶方向和下一个路段行驶方向的相对位置关系，以便车辆在
－20－
2.1 开发环境的选取 本 系 统 主 要 由 Visual C ++ 进 行 程 序 的 开 发 ， 通 过
中图分类号： TP391.9
文献标识码： A
文 章 编 号 ：1674－6236（2011）15-0019-03
Study on traffic control simulation system based on VISSIM
ZHOU Guang-lin， SUN Yao-jie， GAO Qian， CAI Lin （School of Information Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300401，China）
收 稿 日 期 ：2011-05-25
稿 件 编 号 ：201105104
图 1 交通仿真器和信号状态产生器之间的交流 Fig. 1 Traffic simulation and signal communication
between the state generator
1.2 系统模型框架 该系统模型框架如图 2 所示。 1）路网交通模型 主要对车道、路段等路网元素进行描
间的距离 d 可以用以下公式计算：
bx+ax=d
（1）
这里 ax 是停车间距；
bx=（bx_add+bx_mult×z）× 姨 v
（2）
v 是 车 辆 速 度 [m/s]，z 是 介 于 [0,1] 之 间 的 数 值 ， 是 以 0.5
附 近的 标 准 正态 分 布 ，标准 差 为 0.15。 这 些 是 影 响 通 行 能 力
的 主 要 参数[4]。
6）交叉口信号优化模型 在采用 Webster 模型基础上，以
延误时间最小为目标函数，基于车辆延误和停车次数进行信
号配时， 以车辆总延误和总停车次数为效益函数来构造模
型 [5]，在 交 叉 口 饱 和 度 为 0.6~1.2 的 情 况 下 都 能 得 到 较 好 的
结果。
7）动态分配选择模型 动态路径选择模型可分为最优路
第 19 卷 第 15 期 Vol.19 No.15
电子设计工程 Electronic Design Engineering
2011 年 8 月 Aug. 2011
基于 VISSIM 的交通控制仿真系统的研究
周广林， 孙耀杰， 高 骞， 才 琳 （河北工业大学 信息工程学院， 天津 300401）
摘要：针对目前城市交通仿真体系不足的问题，为保证车辆能够在交叉口处顺畅的通过，减少车辆碰撞事件及其他安
图 7 一定饱和流度下的车辆分布情况 Fig. 7 Vehicle distribution under a certain degree of saturation flow
图 8 优化后的车辆分布情况 Fig. 8 Optimized distribution of vehicles
通车流量有明显改变，降低了车流拥堵程度。
述，可以是大范围的静态扫描地形图，也可以是卫星导航的
作者简介：周广林（1985—），男，山东烟台人，硕士研究生。 研究方向：通信与电子测控。
－19－
《电子设计工程》2011 年第 15 期
路口 执 行 正确 的 转 向操 作[6]。 8）车流优先模型 在车流进行转弯进入直线通道时，需
检测直线方向上的车流运行情况以及信号灯状态，可避免车 流 规则 对 车 流及 路 段 进 行 了设置，来指定无信号控制冲突车流的通行权，主要是在不 同路段/连接器上的车辆可具有自动检测所有情况的功能。
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， 二者之间的关系如图 1 所 示 。 VISSIM 可 在 车道 配 置 、交 通 组 织 、交 通 信 号 等 约 束 下 分 析交通流运输情况，因此用作解决基于交通流控制仿真方案 的 可 行 性 问 题 ，是 分 析 交 通 问 题 的 有 效 评 估 工 具 之 一 [2]。
Abstract： Based on the problem of the current shortfall for urban traffic simulation system, in order to ensure smooth traffic to the adoption of the intersection to reduce vehicle collisions and other safety problems occur, a research design of multijunction traffic control simulation systems is present. This design, which is based on the traffic flow simulation technology of VISSIM to analyze control system of traffic flow， realizes traffic control system simulation in the successive intersection. The results show that: it can effectively improve the accuracy of the simulation parameters and reduce the error rate test simulation, so that under different circumstances the control of traffic lights has good improvement. Key words： intersection； traffic control； VISSIM； traffic flow； simulation
图 6 三维仿真效果 Fig. 6 Three-dimensional simulation results 通过仿真效果可以看出，对交通路段上主要交叉口进行 车流的优化模拟， 可以分析出该区域路段的交通拥堵情况， 通过合理的交通灯选择， 使整个交通网仿真系统顺畅的运 行，试验效果良好。 3.2 仿真数据的分析 利用交叉口的各种数据 ， 通过 VISSIM 对交叉 口 的状 况 进行计算机仿真，并选取进口排队长度、通过车辆总数、车速 分布、行车延误作为评价指标[10]。 图 7 为车流饱和度合理情况 下的车辆分布情况，图 8 看出，通过仿真模型优化处理，使交
1 VISSIM 模型构建原理
1.1 VISSIM 简介
VISSIM 是 由 德 国 PTV 公 司 开 发 的 离 散 的 、 随 机 的 、以 0.1 s 为时间步长的交通流仿真系统软件。 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[1]。 软 件系 统 内 部由 交 通 仿 真 器 和信号状态发生器两大程序组成。 “交通仿真器”是一个交通 流仿真模型，它包括跟车模型和车道变换模型。 “信号状态发
Microsoft Access 数 据 库 进 行 数 据 的 存 储 和 管 理[8]。 为 了 使 仿 真效果更为贴近于现实 ， 采用交通流仿真工具 VISSIM 软件 进行模拟，系统主框架如图 3 所示。
图 3 系统主框架 Fig. 3 The main frame of system 2.2 VISSIM 中实现流程图 VISSIM 中模拟交通路口实现流程图如图 4 所示。
近年来，中国经济的突飞猛进带动了人民生活水平的进 步，城市私家车数量与日俱增，城市交通环境也变得极为复 杂 。 提出一种基于 VISSIM 的交通控制仿真系统的研究分 析 方案，该方案主要是对连续几个交叉口进行综合仿真，从真 正意义上来模拟交通的复杂多变的环境；同时也提出了对特 殊情况的优化处理，利用优先模型解决了仿真过程中发生冲 突的问题，并进行三维动画的仿真效果输出，完善了以往单 一仿真实现的不足， 增强了整个交通路网的动态分配过程， 对交通问题的处理与分析有重要意义。
将会
以其期望车速行驶（具有微小的随机变化即摆动）。 期望
车速不同的车辆越多，车辆排队越长。 如果有可能超车，只要
车辆的期望车速高于当前的行驶车速，就会选择机会（对其
他车 辆 不 构成 危 险 ）进行 超 车[3]。
4）场景元素分布模型 主要是交通路段周围的建筑、树、