交叉口VISSIM仿真

交通系统建模与仿真学院：专业：姓名：学号:任课教师：完成时间:渭南市前进路和东风大街交叉路口交通系统仿真1.引言1.1VISSIM仿真理论基础VISSIM是一种微观、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具，用以城市和公路的交通建模。除了可以模拟私人交通外，还可以模拟铁路交通以及公共交通。它可以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内部由两部分组成，它们之间通过接口交换检测器数据和信号状态信息。VISSIM既可以在线生成可视化的交通运行状况，也可以离线输出各种统计数据，如：行程时间、排队长度等。1.2仿真的目的与要求本次仿真作业应用VISSIM交通仿真软件针对城市内某十字信号交叉口进行了仿真。通过获得的交叉口的渠化、车道、交通量、信号配时等信息，对交叉口的、车辆数量、占有率、行程时间、延误时间和排队插队进行仿真评价。本次仿真以渭南市前进路和东风大街的交叉路口为研究对象，由于该路段购物商厦比较集中，车流、人流量都较大，加之不少市民为图方便随心所欲横穿马路，有的司机不按交通标识行驶，所以很容易造成交通拥堵。因此选择这个交叉路口，进行交通系统仿真是非常有必要的。2.仿真系统建立2.1基础调查数据交叉路口航拍图如下图1所示：图1渭南市前进路和东风大街的交叉路口航拍图从上图可以看出，本交叉口为十字相交叉的信号控制交叉口，。均为双向四车道，可以直行、左转和右转。其中南北方向为混行车道，东西进口车流量较大。其信号周为86s，绿灯40s，黄灯3s，红灯43s。以14个周期做交通量调查，并计算出小时流量。具体如表1所示：表1道路交通基础数据方向交通流量（veh/560s）交通流量合（veh/1h）东进口直行1591500左转42右转32西进口直行1301520左转55右转51南进口直行951064左转43右转28北进口直行931140左转42右转432.2用VISSIM3.0来进行仿真。仿真步骤如下：2.2.1.各进口及对应出口的交通仿真利用左侧工具栏的路段连接器按钮建立仿真，以东进口直行为例按照实际的交通条件设置东进口的车道数，车道宽度和交通量等，选择默认的车辆构成为98%的小车和2%的大车。建立完东进口直行和西出口直行后设置连接器，将东进口直行和西出口连接起来。最后，运行仿真，查看设置效果。先建立东进口右转进口道，然后建立北出口道。在建立连接器将东进口与北出口道连接起来。最后，运行仿真，查看设置效果。左转仿真过车类似，不同的是需要设置东进口左转进口道和南出口道。其他经口道和出口道的仿真过程和仿真要求同上。此处不再赘述。建立好的交叉口如图2所示:图2交叉口设置效果图3路径及路段连接器2.2.2.车辆输入：根据表1输入各个路口的小时车流量，如下图所示：图4各个路口的小时车流量2.2.3.信号设置：信号设置主要有两个部分：一是定义各信号灯组的红、绿和黄灯起终时间。VISSIM中红灯结束时间、黄灯时间结束时间和绿灯时间结束时间3个参数来表示如表3；二是确定各信号灯组控制的车流方向，即是东进口还是西进口，是直行还是左转如表4。表3VISSIM交通信号参数表(单位：s)序号信号灯组绿灯结束时间黄灯结束时间红灯结束时间1信号灯组14043862信号灯组28386433信号灯组3072893图5信号配时图表4各进口道信号灯设置规则进口方向编号进口路段名称信号灯组1东进口车道1东进口红绿灯12东进口车道2东进口红绿灯13西进口车道1西进口红绿灯14西进口车道1西进口红绿灯15南进口车道1南进口红绿灯26南进口车道1南进口红绿灯27北进口车道1北进口红绿灯28北进口车道1北进口红绿灯22.2.4.设置优先让行在该信号交叉口，还有交通冲突未处理，在南北绿灯期间，南进口左转与北进口直行的冲突，北进口左转与南进口直行的交通冲突。因此采用设置冲突区的方法进行处理。南进口左转车辆为北进口直行车辆让行，北进口左转车辆为南进口直行车辆让行；在东西绿灯期间，东进口左转与西进口直行的冲突，西进口左转与东进口直行的交通冲突。同样采用设置冲突区的方法进行处理，东进口左转车辆为西进口直行车辆让行，西进口左转车辆为东进口直行车辆让行。如下图相位1，相位2所示：相位1：南北方向为绿灯，东西方向为红灯。以前进路北进口车辆为例，该路段车辆在绿灯段可以直行、左转和右转；南进口车辆情况相同。相位2：东西方向为绿灯，南北方向为红灯，与相位1情况类似。冲突区域可以替代优先通行规则，在交叉口中定义优先权。该方法相对容易定义，而且车辆的行驶行为更加有计划，有判断力，因而值得推荐。VISSIM中任意两个路段/连接器的重迭处都可以被定义为一个冲突区域。用户可以选择其中哪一个方向的路段/连接器具有优先权。而对于有优先权的主路上的车辆也有相似的反映：如果由于相交的车辆驾驶者过于乐观地估计冲突区域的情况而导致该车辆无法完全穿越该区域，那么主路上的车辆会采取刹车或停车的行动。同样当冲突区域的信控下游发生排队现象时，主流车辆会尽量避免在冲突区域停车，以免堵塞相交车辆流。这样，在穿越冲突区域时，主路上的驾驶者也有着与次路上的驾驶员相似的计划。其冲突区域集如下图所示：图6冲突区域集2.2.5.设置节点：在需要定义节点的区域点击鼠标右键，开始绘制一个多边形。点击鼠标右键依次确定多边形各个顶点的位置，绘制完毕后双击鼠标右键。在弹出的节点窗口中输入相关数据，设置相关属性并点击确认。如下图所示：图7节点设置3.仿真结果及评价：3.1.仿真结果依次选择：仿真－连续（或单步），开始仿真运行，如下图所示：图8仿真结果3.2.节点评价图9节点评价节点车流车辆(全部)人均延误(全部)延误(全部)Stops(全部)t停车时间(全部)平均排队最大排队1东-南3499.899.83.557.5138.9226.61东-西7494.394.32.9153.5172.7264.71东-北26101.1101.13.0458.4172.7264.71南-西7720.620.60.6212.220.986.01南-东2617.717.70.6510.320.986.01南-北8017.517.50.5510.520.986.01西-南3520.120.10.6310.376.2253.11西-北8826.426.40.8814.976.2253.11西-东2455.055.02.4634.776.2253.11北-南9428.028.00.9815.934.993.71北-西5323.323.30.6813.834.993.71北-东3253.053.01.8427.434.993.71全部64341.041.01.3523.573.4264.71全部64341.041.01.3523.573.4264.7从节点评价可以看出，前进路与东风大街交叉口的延误和排队距离都相对较长。所以这个交叉路口的设计是不合理的。应该加以改善。由于时间有限，本文并没有设计改善措施。4.结语通过此次的交通调查和仿真学习，掌握了VISSIM中路段及交叉口的基本仿真方法。了解了每一步的原理与操作方法，得到了一次很好的实践机会。虽然这次只是简单的对该路口进行了仿真，并没有对其提出改善方案。但每一个在过程中出现的问题都促进着我对Vissim的认识和使用。也对老师在课堂上讲解的内容也有了更深的了解和认识。此次仿真制作，我感触最深的就是，学习绝对不能仅仅停留在“知”的层面上，“格物致知”也是先“格”之，而后方“知”。我们现在最先接触的虽然都是理论知识，但若是离开了实践，就会沦为纸上谈兵。