VISSIM背景和基本原理

1.PTV-VISSIM交通仿真概述PTV-VISSIM是一种微观的、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具，用以城市交通和公共交通运行的交通建模。它可以分析各种交通条件下，如车道设置、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仿真软件内部由交通仿真器和信号状态产生器两部分组成，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。交通仿真器是一个微观交通仿真模型，它包括跟车模型和车道变换模型。信号状态产生器是一个信号控制软件，可以通过程序实现交通流的控制逻辑。逻辑在每一个离散的时间间隔（可以是1-0.1秒）内从交通仿真器中提取检测器数据，用以确定下一仿真秒的信号状态。同时，将信号状态信息回传给交通仿真器。模型的建立VISSIM是一个离散的、随机的、以1/10秒为时间步长的微观仿真软件，其车辆的纵向运动采用了Karlsruhe大学Wiedemann教授的“心理—生理跟车模型”；横向运动（车道变换）采用了基于规则（Rule-based）的算法。跟驰模型（CarFollowing，CF）交通仿真模型的精确性主要取决于车流量模型的质量，例如路网中的车辆行驶行为。与其它不太复杂的模型采用连续速度和确定的跟车模型不同，VISSIM采用的跟车模型是Wiedemann于1974年建立的心理-生理类驾驶行为模型。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。车速和空间阈值的随机分布能够体现出驾驶员的个体驾驶行为特性。德国Karlsruhe工业大学进行了多次实地测试以校准该模型的参数。定期进行的现场测试和模型参数更新能够保证驾驶行为的变化和车辆性能的改善在该模型中得到充分地反映。在多车道路段上，VISSIM允许驾驶员不仅考虑本车道上前面的车辆（默认为2辆），也可以考虑两边邻近车道的车辆。此外，在距离交叉口停车线100米处，驾驶员警惕性会提高。在VISSIM中，通过在路网中移动“驾驶员-车辆-单元”来模拟交通流。具有特定驾驶行为的驾驶员被分配到特定的车辆，驾驶员的驾驶行为与车辆的技术性能一一对应。跟驰模型的基本原理如下图所示图：跟驰模型的基本原理交通仿真技术路线我们研究的问题是封闭型小区交通开放对于交通通行的影响等问题，需要对现状和交通开放后路网的交通运行状况进行对比。论文中利用了VISSIM的方案评价功能，分别对交通开放前后的路网进行仿真，从而得出各种所需数据参数。VISSIM仿真技术路线如图路网建立仿真数据采集与评价输出结果