Vissim交通控制软件仿真流程

2020/2/251桂林电子科技大学机电工程学院VISSIM仿真流程1．VISSIM操作界面介绍VISSIM的操作界面分为5个区域（如图-1）：标题栏：显示仿真程序名称、文件名称、版本号。菜单栏：设置、调整参数。状态栏：第一部分：当前鼠标坐标。第二部分：网络编辑模式中，显示当前选择的对象信息；仿真过程中，显示仿真时间。第三部分：网络编辑模式中，显示编辑提示信息滚动条：上下翻滚视图。工具栏：图形及模块工具。2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院2VISSIM操作界面（图-1）2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院32.建立仿真路网1．导入底图为了建立路网的仿真模型，首先必须导入仿真对象的现状平面图或设计平面图，且平面图必须带比例尺。下文以平面十字交叉口仿真研究为例，建立路网的步骤如下：（1）通过Options→Background→Open导入平面设计图的bmp文件。（2）底图必需是BMP格式的图片。（3）通过Options→Background→Scale按比例缩放图片。（4）通过Options→Background→Orgin手工拖/拉背景图片。（5）为了避免以后使用时再次导入相同图片的繁琐程序，用户可以通过Options→Background→Parameters→Save保存当前图片信息参数（保存文件格式为*.hgr）。2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院4导入VISSIM中的十字交叉口平面设计底图（图-2）2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院52．建立路网的方法VISSIM使用两个基本的组件（Link和Connector）来描述一个路网。Link（路段）：有方向性，是矢量。定义路段时需要输入该路段的车道数、车道宽度、坡度等。按纽用于建立和移动Link。按纽用于编辑Link。Connector（连接）：用于连接同方向Link中的车道，每条Connector可以同时连接一条或几条车道。VISSIM通过Link和Connector来描述一条连续的路径，也可以描述整个路网。（1）定义Link（路段）1）Link（路段）单元参数设置对话框中包括以下各项内容：2）number：路段编号。3）Name：路段名称。4）Type：路段类型。5）LinkLength：路段长度。6）NO.ofLanes：路段车道数2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院67）LaneWidths：车道宽度。8)Gradient：路段坡度。9)Height：路段高度，仅在3D显示时生效，左右两格分别代表路段单元的起始高度和终点高度。10)Opp.Direction：复制对向车道。11)NO.ofLanes：复制的对向车道的车道数。12)Animation：打开/关闭车道上的车辆显示。13)ChangeDirect.：改变车道的方向。14)Cost…：计算行驶成本，仅在安装了动态分布功能的模块时生效。15)Evaluation：确定评价路段时所用区段（segment）的单位长度。16)LaneClosure…：车道关闭。可以禁止某类车辆在路段的某条车道上通行。(可用于设置公交专用道、小汽车专用道等)2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院7图-3Link参数对话框2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院8（2）定义Connector（连接）单元Connector（连接）单元参数设置对话框中包括以下各项内容：1）Name：连接的名称。2）在FromLink和ToLink两栏中可以选择起始路段和终止路段对应连接的车道（车道数必须匹配）。3）Emerg.Stop：紧急停车距离。要进入目标车道的车辆如果在车流量很大的情况下难以进入目标车道，它将在Emerg.Stop控制的地点停车，等候间隙变道。4）LaneChange：变换车道距离。车辆为了进入目标车道开始变换车道的距离（距前方连接的距离）。5）Gradient：坡度。连接单元的坡度。注意：连接单元的高程由其两端的路段单元高程决定。6）Points：Splines（连接曲线）的插入点数。选择Spline可以设置Points的插入点数，点数越多，连接曲线越平滑；用户也可以用鼠标右键在连接单元上添加节点。7）大多数情况下，Direction并不起任何作用。只有当车辆被指定了转向以后（用按纽指定），该选项才需要设置。未被指定转向的车辆只通过Direction为All的连接单元。8）车道关闭（LaneClosure）的功能与路段单元相同，都是用来禁止某种车辆通行的。9）Cost…和Evaluation…的功能与路段（Link）中介绍的相同。2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院9图-4link连接对话框2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院103．路网建立实例（1）进口道路段的处理路段上如对车道功能无特殊划分（如设公交专用道），可用一条多车道的Link来表示，如果两条车道功能完全不相同，并且车辆不能相互变换车道，最好用两条Link来表示。Link-直行车道Link-专用左转车道三条车道Connector-1Connector-2图-图-5进口道车道设置示意图2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院11（2）车道展宽/缩减渐变段的处理实际的道路上经常有车道增加和缩减的情况。车流在这种渐变段上的跟车行为、变换车道行为都与正常路段不同，更为复杂。VISSIM中仍然是通过Link和Connector单元来模拟，因此若处理不当会造成仿真的严重失真。图-6车道展宽渐变段示意图Link-四车道Link-三车道2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院12方案一：三条车道连接三条，一条车道连接另外的一条图-7三条车道连接三条2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院13图-8一条车道连接另外一条2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院14方案二：两条Connector分别连二条车道图-92020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院15图-102020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院16（3）进口道和出口道的连接该交叉口的西进口共有四条车道，用两个Link来表示。每一个Link代表一个车道组。所谓车道组（lanegroup）是指具有完全相同功能的车道组合。注意车辆在Link之间是不能变换车道的，只能在同一Link内的不同车道之间才可以变换车道。该交叉口的北出口道用一个Link来表示，因为这两条车道具有完全相同的功能。西进口的左转车道和北出口道用一个Connector连接，需要注意的是这里的Connector与西进口道的Link连接段应尽量短。2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院17图-11进口道和出口道的连接2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院18图-12十字交叉口仿真路网建立实例2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院194.交通流特性及行驶规则的设置1．微观交通流特性参数微观交通流特性参数包括各种车辆的期望车速分布曲线、车辆的加/减速特性、车辆的几何尺寸、驾驶员行为参数设置等。（1）车辆的期望车速（DesiredSpeed）各车型的Des.Speed可以在NetworkEditor→Distribution→DesiredSpeed中定义，会出现图-13，图-14的对话框。一般，在确定输入流量的车种组成时，定义每种车辆类型的期望车速，同时可以定义分布曲线。2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院20期望车速和分布曲线对话框图-13图-142020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院21（2）车辆的加、减速特性VISSIM在描述车辆加、减速特性时，是结合车辆类型进行定义的。共有四个参数，期望加、减速度，最大加、减速度。各种车型的加减速参数在NetworkEditor→Functions中定义，通常采用默认值。如图-15、图-16的对话框和分布曲线。图-15图-162020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院22（3）车辆的几何尺寸车辆的车身长度直接影响车辆的跟车行为和超车行为，对变换车道也有影响。对车辆的几何尺寸的描述包括长度和宽度，以及前后轴距等，见图-17。VISSIM的2D模型中没有对车辆高度进行描述，在3D模型中车辆的高度是随长度和宽度按比例自动确定，见图-18。各车型的参数在NetworkEditor→Distributions→VehicleModel…中设置。图-17车辆几何尺寸设置对话框（2D）2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院23图-18车辆几何尺寸设置对话框（3D）2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院24（4）驾驶员行为参数设置驾驶员行为参数的设置可通过Simulation→DrivingBehavior中修改。如图-19所示，建议只有高级使用人员才能修改有关参数。图-19驾驶员行为参数设置对话框2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院252．宏观交通流特性参数宏观交通流特性参数包括车型分类、交通量组成的流量输入、路径选择。（1）车型分类VISSIM采用分级体系来定义车型分类，即车辆分级—车辆类别—车辆类型。车辆类型（VehicleTypes）：是分级体系中最低层。指具有相似的技术特性和物理驾驶行为的一组车。例如car1、car2、LGV、HGV、Bus、Tram、Bike、Pedestrian等等。参数设置可通过NetworkEditor→VehicleTypes…设置，得到如下图所示：2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院26图-20车辆类型对话框（用户可在左边对话框中选择NEW来添加自定义的车种）2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院27选中NetworkEditor菜单Vehicle→Classes，计算机弹出一个对话框，如图-21所示。通过Edit…键可以对车辆类别进行编辑；通过New…键可以自己定义新的车辆类别；通过Delete键可以删除已经定义的车辆类别；如图-22所示。图-21图-222020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院28（2）交通组成在微观仿真系统中，交通组成主要是反映车流中车型的特性。交通组成（Trafficcomposition）通过NetworkEditor→TrafficCompositions…来定义，用于确定路网输入流量的各种车型和每种车型的流量比例及期望车速，如图-23。该对话框中的Rel.Flow指各种车型的相对流量，这里既可以输入流量的绝对值，也可以输入各车型流量的百分比。建议输入流量的绝对值。期望车速的定义同前文所述。图-23交通组成对话框2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院29（3）输入流量按纽用于定义输入流量。按点击路段上车流产生源点处，进入流量对话框后，选择输入流量的车种组成、流量和时间间隔。图-24流量输入对话框2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院30（4）路径选择静态路径选择是通过按纽（Routedecision）来定义的：单击按钮用鼠标左键单击某一条道路，选中这条道路；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，然后弹出图-25所示的对话框：图-25路径选择对话框2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院31用鼠标左键单击目的点的那条道路，选中这条道路；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，并且会弹出如图-26所示的对话框：图-26路径定义对话框及示意图2020/2/25桂林电子科技大学机电工程学院323．车辆行驶规则（1）速度控制规则区段限速设置适用于在某些特殊的路段和特殊的时间内对车辆进行速度限制，如匝道合流点。区段限速用按纽设置，对话框见图-25。区段限速标志的设置属性为：①需要限速的基本路段单元或基本连接单元的起点位置。②限速区域的长度。③限速有效时间。④速度限制的有效车辆。设置方法：1）点击按钮；2）鼠标左键单击并选中需要限速的路段，在起点处按右键拖动滑行至设置终点，所要限速路