VISSIM仿真软件讲义

VISSIM仿真软件介绍主讲人：宋现敏2012.12.09吉林大学交通控制研究室VISSIM仿真软件介绍VISSIM仿真软件介绍现状交通流运行状况评价——发现问题；交通流组织设计方案评价——优化系统；实时交通系统状态评估——监控系统。VISSIM仿真软件介绍公交优先信号控制逻辑的设计与评价。除了内建的定时信号控制模块外，还能够应用VAP、NEMA、SCATS、LISA+OMTC、TEAPAC、VS-PLUS等感应信号控制模块。在同时应用协调信号控制和感应信号控制的路网中，评价和优化（通过与Signal97/TEAPAC的接口）交通运行状况。城市道路网中轻轨建设项目的可行性及其影响评价。交织区交通分析。交通设计方案的对比分析。复杂布局轻轨和公共汽车站点的交通影响分析。公交优先方案的评价。使用内建的动态交通分配模型，解决行驶路径选择的相关问题。VISSIM仿真的应用仿真数据需求仿真环境(数据准备工作)：交叉口渠化情况交叉口基本参数信号配时情况交叉口基本参数路段宽度14m路段车道数双向4车道交叉口宽度21m交叉口车道数双向6车道路段流量1000pcu/h交叉口左直右比例1：2：1期望车速40Km/h路段不同车型比例小汽车：货车=98：2交叉口信号配时相位135s相位219s相位335s相位419s周期120s黄灯时间3s仿真步骤简介1)打开VISSIM并新建文件2)设置仿真参数3)创建/编辑速度曲线4)核查/编辑车辆类型特征，新建交通构成5)打开研究区域的平面图，作为背景文件，打开、缩放、存储背景图片6)绘制车行道和人行横道的路段和连接器7)在路网端点和人行横道分别输入交通流量和行人流量8)输入路径决策点和相关路径9)输入速度变化10)输入无信号控制交通口的冲突区域设置，对于特殊的情况，用户可以输入优先规则11)创建信号控制的信号灯组，输入定周期的时间，或者选择车辆感应式信号控制的不同控制机（如VAP、NEMA）12)在路网中输入信号灯头13)输入感应式信号控制交叉口的检测器14)设置输出文件，如行程时间段，延误时间段，排队计数器、数据采集点15)运行仿真仿真步骤简介交通4要素人车路环境1.建立路网可操作的方法有：►从VISUM、CROSSIG、P2（或其他的提供VISSIM路网文件的应用程序）中导入一个定比例路网。►从信号控制优化软件包SYNCHRO（附加模块）导入一个定比例路网。►以地图或图片为背景，VISSIM能够根据比例尺创建路网。1.建立路网导入底图、调整比例尺VISSIM可以处理DWG的13-15的版本格式，DXF的9-14版本格式保存命令将产生一个名为graphics-file.BGR的参数文件，当再次加载同一背景图片时，请确认背景图片文件与相应的*.BGR文件在同一目录下。1.依次选择：查看—背景—编辑…，点击读取…选择导入VISSIM的目标图片文件2.关闭背景选择窗口，在查看工具栏中选择显示整个路网按钮，显示整张地图3.再次打开背景选择窗口（查看—背景—编辑…），选择需要设置比例的文件，点击比例。4.点击鼠标左键，按住鼠标并沿着比例距离拖动5.释放鼠标左键，输入这两点间的实际距离，点击确定6.依次选择：查看—背景—参数…，点击保存，永久保存背景图片的当前比例和原始信息。1.建立路网创建路段和路段连接器用到的主要工具是路段编辑按钮选中工具栏link图标创建Link（Lane编号从右到左编号），Connector设置属性（线宽、车道数、车道类型等）、显示分割线宽度中间点添加、删除、移动打断（F8）、曲线（alt拉动）、高度（ctrl+Alt+双击）路段重叠时（TAB选择）移动、删除路段1.建立路网创建路段（1）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。（2）编辑路段数据。（在此可以设置车道数，车道宽度，行为类型和反向车道）。（3）将路段移动到合适位置。（4）根据需要打断上图中的路段。1.建立路网路段连接器路段之间需要通过连接器实现连接，连接器主要用于交叉口处转弯的道路。（1）在一个路段内的期望位置（连接器起点）右击并沿着交通流方向拖动鼠标到目的地路段内的期望位置（连接器终点）。（2）然后释放鼠标。会弹出连接器窗口。（3）编辑连接器数据。注意：车道编号：最外侧的车道为车道1在起点路段和终点路段的车道列表中选择的车道数量必须保持一致。连接器创建后仍可编辑车道的连接状态。1.建立路网CTRL+A2.加载交通量单击交通-车辆构成，弹出车辆构成对话框，可以新建、编辑车辆构成。双击车辆构成编号，弹出车辆构成属性对话框。系统默认小汽车和货车相对流量为0.98：0.02。可以双击车辆类型来修改某一车型的相对流量和期望车速。也可以通过新建添加一个新的车辆类型。2.加载交通量各路段分别加载实测交通量（1）选择输入交通流量模式。（2）选择需要定义输入交通流量的路段。（3）鼠标左键双击该路段，打开车辆输入窗口。（4）在车辆输入对话框中，右侧的时间可以实现多时段定时控制（右键单击可以增加时段）。（5）点击确定。VISSIM中，饱和流量是根据一系列仿真相关参数进行组合确定的。因此，饱和流量不能直接准确地定义，但是，经验丰富的用户可以通过改变驾驶行为的相关参数，使得模型的值向观测值逼近。3、设置行驶路径静态：车辆从一个开始断面（红线）到一个定义的目的地断面（绿色），每个目的地使用了一个固定的比例分配。局部路径：定义一个区段，它是由一个或多个静态路径构成，所有相关的车辆的路径在该区段根据局部路径的定义重新分配。离开局部路径后，车辆将继续按照原来的路径行驶。停车场（只限实际停车空间）：定义一个决策点，自动生成指向每个选定目标停车场的路线，以及从停车场回到路网的路线。动态路径：定义一个行驶路径决策点，交通流根据用户定义的条件和策略选择一个新的路径。关闭：定义一条由路段序列组成的路径，它在动态交通分配的时候不可用。3、设置行驶路径通过设置静态行驶路径来确定交叉口某进口道某一车型左、直、右的比例。（1）选择行驶路径决策模式（2）选择需要设置行驶路径决策起点的路段/连接器（3）在选定路段的目标位置点击鼠标右键，创建行驶路径决策起点（红线），同时打开行驶路径决策点窗口（4）点击确定（5）选择需要设置行驶路径决策终点的路段/连接器（6）在选定路段的目标位置点击鼠标右键，创建行驶路径决策终点（绿线）。如果红线和绿线之间的连接器有效，则路段的连接序列显示为黄色粗线，同时弹出路径窗口，定义行驶路径的属性。3、设置行驶路径左侧部分为决策起点的编号，右侧为在某一起点下路径决策终点的编号。可以根据不同的车辆类型指定不同的路径，也可以在最右侧的时间选项卡添加时段，实现为不同时段指定不同的路径。在创建完成之后，左键双击所创建的决策点（红线）或路径（绿线），打开路径对话框，该对话框的右边部分是时间间隔窗口，用于编辑该路径决策点的有效时间段。点击鼠标右键，在弹出的上下文菜单内选择新可以向时间阀值列表内添加新的阀值，并在新生成的单元格内输入相应的时间阀值；也可以在选中列表中的某个阀值之后，选择删除，用来删除该阀值。相对流量：VISSIM使用相对流量而不使用绝对流量来确定某个路径决策的所有路径目的地点之间的比例，这样既可输入实际流量也可流量比例。用户要确认流量数据的一致性。3、设置行驶路径注意：在路径决策点附近，需要改变路径的车辆将变换车道行驶，如果设置不合理，将会导致路段上不真实的交通拥挤和排队，因此，应尽量将路径决策点分散设置在离统计区段（如交叉口范围）较远的地方。为了成功地实现车辆行驶路径的转换，后一路径的起点必须设置在前一路径终点的下游。小技巧：使用路径的中间点将黄色宽条拖动到其它路段/连接器上，可以改变行驶路径序列。用筛选功能来减少列表显示的数量静态路径，它们的目的地断面位于一条路段上，在该路段交通流下游有另一个静态的路径决策，可以通过下面的措施，把从该决策点出发，把路径进行合并：1.点击该路径决策点，2.再点击Edit-CombineRoutes。4.信号配时Fixedtime定时信号控制，用于简单信号灯及信号灯组的设置External外部信号控制模块，支持C或C++程序语言中创建的外部控制机DLL和特定的GUIDLL；NEMA标准信号控制机模拟器VAP（VehicleActuatedProgramming）车辆感应逻辑编程，与检测器、信号灯、静态路径决策、期望车速分布等协同，为VISSIM提供交通响应控制、停车泊位管理、可变车道控制、可变限速控制等仿真功能。VS_PLUS是一种针对道路信号交叉口的控制方法，该软件基于VISSIM，控制参数可调，可用于公交优先仿真系统中。4.信号配时依次选择：SignalControl—Editcontrollers弹出“SignalControl”界面。在左面的空白部分，单击右键添加一个信号控制机，设置控制类型为固定配时。在“SignalControll”界面右边上部，输入Number、CycleTime(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）及其它参数。单击按钮“SignalGroups”，在下面空白处单击右键出现菜单，单击“New…”4.信号配时在“FixedTimeSignalGroup”界面中，输入“Number”(相位号)、“Type”（显示方案：Cycle周期显示、PermanentGreen全绿灯、PermanentRed（全红灯）、Red/Amber（红黄灯起始时间）、Amber(黄灯起始时间)、RedEnd（红灯结束时间）、GreenEnd（绿灯结束时间）。4.信号配时依次选择：信号控制机→编辑信号控制机…，打开信号控制机窗口。在左面的空白部分，单击右键添加一个信号控制机，设置控制类型为固定配时。选择固定配时选项卡下的编辑信号控制，弹出对话框：选择signalgroups，在右侧空白部分右键单击，建立四个信号灯组。这样，在signalprogram中就会产生信号机1的四个相位。4.信号配时通过设置相位的起止时刻来设置其绿灯时间定时信号灯设置4.信号配时其它信号配时模块VAP模块允许用户定义他们自己的包含任何专门特征类型（例如，公交优先，铁路优先权，紧急车辆优先占有，高速公路上的可变信息标志等）的信号控制逻辑。VISSIM的感应控制功能是很完善的，有至少3种实现方式。VAP,API，NEMApua文件可以通过文本编辑器来编写，具体的格式可以参照安装目录下DOC文件夹里的VAP_215.pdf4.信号配时VisVAP模块VisVAP增强了自由定义的信号控制逻辑的使用，它提供给用户一个便捷的工具，使用VAP程序语言（VehicleActuatedProgramming），通过程序流程框图来建立和编辑程序逻辑。VisVAP中流程图的依据是RiLSA1992(德国信号控制规范)，该模块还提供简单的循环和其他特点。VisVAP可以同时用于基于相位及信号灯组的设计。4.信号配时NEMA模块美国国家电气制造商协会（NationalElectronicManufacturersAssociation,NEMA）制订的交通控制技术标准中，针对典型的“十字形”信号控制交叉口，建立了具有8个机动车相位的双环相位结构。4.信号配时NEMA模块使用这种NEMA，VISSIM可以模拟全感应信号控制、协调和半感应协调信号控制。用户可以通过VISSIM打开信号控制机窗口，但信号控制机的设置信息是存储在外部数据文件（*.NSE）中。通过在信号控制窗口下的类别选择NEMA选项，即可使用NEMA标准模拟器。NEMA由StandardNEMAEditor与SimpleNEMAEditor两部分构成4.信号配时NEMA模块4.信号配时1.工具栏中选择“SignalHeads”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“SignalHead”界面；4.在“