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Vissim仿真流程


VISSIM仿真流程 VISSIM仿真流程
1.VISSIM操作界面介绍 VISSIM操作界面介绍
VISSIM的操作界面分为5个区域(如图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: 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 。

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VISSIM操作界面(图VISSIM操作界面(图-1)

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2.

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)。

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导入VISSIM中的十字交叉口平面设计底图(图-2)

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2.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)Link Length:路段长度。 6)NO. of Lanes:路段车道数

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7)Lane Widths: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. of Lanes: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)Change Direct.: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)Lane Closure…: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)

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图-3 Link参数对话框 Link参数对话框

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(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From Link和To Link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)Lane Change: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(Lane Closure)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。
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图-4 link连接对话框 link连接对话框

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3.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。 图 进 口 道 车 道 设 置 示 意 图
图Link-直行车道 Link-专用左转车道
Connector-1
Connector-2

三条车道

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(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

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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
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图-8 一条车道连接另外一条

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方案二:两条Connector分别连二条车道 方案二:两条Connector分别连二条车道



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图-10
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(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(lane group)是 指具有完全相同功能的车道组合。注意车辆在Link之间是 注意车辆在Link 注意车辆在Link之间是 不能变换车道的,只能在同一Link Link内的不同车道之间才可 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。 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。

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图-11 进口道和出口道的连接

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图-12 十字交叉口仿真路网建立实例

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4.交通流特性及行驶规则的设置 4.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(Desired Speed) 各车型的Des.Speed可以在 NetworkEditor→Distribution→Desired Speed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。

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期望车速和分布曲线对话框

图-13

图-14

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(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Network Editor→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 图-15 -16
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(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 Network Editor→Distributions→Vehicle Model…中设置。 图-17 车辆几何尺寸设置对话框(2D)

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图-18 车辆几何尺寸设置对话框(3D)

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(4)驾驶员行为参数设置
驾驶员行为参数的设置可通 过Simulation→Driving Behavior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

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2.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(Vehicle Types):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Network Editor→Vehicle Types…设置,得到 如下图所示:

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图-20 车辆类型对话框

来添加自定义的车种) (用户可在左边对话框中选择NEW来添加自定义的车种) 用户可在左边对话框中选择 来添加自定义的车种

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选中Network Editor 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-22

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(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 (Traffic composition)通过Network Editor→Traffic Compositions…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

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(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

流 量 输 入 对 话 框

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(4)路径选择

静态路径选择是通过按纽 (Route decision)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

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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

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3.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,所要限速路段上显示绿色 条框;3)在对话框中通过EDIT…、NEW…、DELETE 按钮编辑、增加、 删除限速标志的设置。

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图-27 区段限速对话框

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改变期望车速设置
按纽 用于改变车辆的期望车速。所定义的是选中路段上车辆的期望 速度,设置方法:点击按钮 ,单击鼠标左键选中路段,在要设置起 点处单击右键,路段上出现绿线,在对话框中通EDIT…、NEW…、 DELETE 按钮编辑、增加、删除限速标志的设置,如图-28所示。 图-28

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(2)优先规则
有时在交叉口,某两个方向的车流因缺少信号控制,汇合时会产生交 织。为保证行车安全,这时次要流向的车流必须停车,让主要方向的 车流(具有优先权)先通过,然后在车头间距和时距得以保证时汇入 自由车流。 具体步骤如下:1)左键按住按钮 ;2)单击鼠标左键,选中次要方 向的Link ,如图1-27;3)在次要方向的Link 上,车流需停车等待 的位置处,单击右键,设定停车位置(红色);4)在选定的Link 上, 在需要检测车头间距或车头时距的断面处,单击右键设定检测点(绿 色),同时弹出“Priority Rules ”界面;5)在“Priority Rules” 界面上,需要输入“Min. Gap Time”(最小车头时距)、“Min Headway”(最小车头间距)、“Vehicle Classes”(检测的车辆类型)等 参数。如图-27所示:

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图-29

优先权设置对话框及示意图

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5.公共交通 5.公共交通
1.公交停靠站 公交站点的设置遵循下列步骤: 1)快捷按钮栏选中按钮 ; 2)用鼠标左键单击某条设有公交站点的道路,选中这条道路; 3)按住鼠标右键,从公交站点起点的地方开始划线,拖动鼠标到公交站 点终点的位置,放开鼠标,计算机弹出如图-30所示的对话框: 图-30

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Type—指公交站台设置方式,Street 是占道设置,Lay-by 是港湾式车 站; Passengers…可以对站点属性进行设置,点击按钮,弹出图-31所示对话 框: 图-31站点属性设置对话框

通过Edit…、New…和Delete 可以编辑站点属性。

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图-32公交站台示意图 32公交站台示意图

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2.公交线路 2.公交线路 在设置公交线路前,先设置滞留时间分布。 公交线路的设置步骤: 1.选中Network Editor 菜单→ Distributions → Dwell time,计算机 会弹出如图-33所示对话框: 图-33 滞留时间分布对话框

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2.快捷按钮栏选中按钮 ; 3.用鼠标左键单击某条设有公交站点的道路,选中这条道路; 4.按住鼠标右键,从公交站点起点的地方开始划线,拖动鼠标到公交站 点终点的位置,放开鼠标,计算机弹出如图-34所示的对话框: 图 -34 公 交 线 路 属 性 对 话 框
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对于被选中的公交站点,站点会变为绿色。也可以对站点进行编辑,不被这 条线路选中。 公交发车频度设置 在图-34对话框中选中“Start Time”按钮,出现如图-35“Starting Times [Courses…”对话框,点击Serv.Rate…按钮,出现如图-36“starting Times by Service Rate”对话框,在strting Time栏Begin中输入仿真开始时间,在 End中输入仿真结束时间,在Rate中输入发车间隔时间;在Course栏First中 输入第一辆车的编号,在Step中输入编号迭加步长,一般设为1,Occupancy 中设置公交车载客容量,单击OK得到如图-37对话框。

图-35 图-36

图-37

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对于港湾式站点,可以在站点上方的线路上单击鼠标右键,线路上会 出现一个点,按住鼠标左键拖动这个点进入港湾,站台变亮,即可。 然后,可以在对话框中设置公交站点的属性。
图 公 交 线 路 港 湾 式 站 点 属 性 对 话 框

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6.信号控制交叉口设置
1.信号参数设置
1)选择菜单Signal Control → Edit Signal, 弹“Signal Controllers (SC)”界面,如图-39所示:

图-39

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2.在“Signal Controllers (SC)”界面中,单击“New…”按钮, 弹出“Signal Controller”界面,如图-40所示; 3.在“Signal Controller”界面中,输入Number(SCJ Number)、Cycle Time(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)及其他参数。

图-40 信号配时方案对话框

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4.在“Signal Controller”界面中,单击按钮“Signal Groups…”,弹出 “Signal Groups”界面,如图-41所示; 5.在“Signal Groups”界面中,单击“New…”按钮,弹出“Fixed Time SignalGroup”界面,如图-42所示;

图-41 信号配时方案对话框

图-42 信号配时方案对话框

6.在“Fixed Time Signal Group”界面中,输入“Number”(相位号)“Type” (显示方案:Cycle 周期显示、Permanent Green 全绿灯、Permanent Red 全红灯)、Red/Amber(红黄灯起始时间)、Amber(黄灯起始时间)、Red End(红灯结束时间)、Green End(绿灯结束时间)。
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2.信号灯安放及设置
Vissim 可对每一车道进行信号控制,具体步骤如下: 1.用鼠标左键按住快捷工具栏中的 按钮; 2.单击鼠标左键,选中信号灯所在Link; 3.在选定的Link 上,在信号灯放置位置单击鼠标右键,信号灯标志出现, 同时弹出“Signal Head”界面,如图-43所示; 图-43 信号灯设置对话框 在“Signal Head” 中,输入“Number” (信号灯序号)、 “SC”(序号)、 “Signal Group” (相位序号选项)、 “Vehicle Class” (控制车辆类型)等选 项
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7.仿真 7.
1.参数设置
在仿真前,可以对一些仿真参数进行设定。选择菜单“Simulation → Parameter”,弹出“Simulation Parameter”界面,如图-44所示。 图-44 参数设置对话框
在“SimulationParameter”界面 中,输入“Period”(仿真时间)、 “Simulation Speed”(每一机器 仿真秒相当于现实时间秒的比 率)、“Simulation Resolution” (每一仿真秒汽车移动的次 数)、“Random Seed”(随机 因子)等参数。

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2.仿真
在设置完各参数后,选择菜单“Simulation → Continuous”,程序 开始进行仿真,并且同时弹出类似录音机控制键的几个按钮,可以对 仿真进行中断 、停止 以及继续 ,如图-45所示。 图 -45 仿 真 界 面 示 意 图

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