VISSIM仿真軟件介紹主講人：宋現(xiàn)敏2012.12.09吉林大學(xué)交通控制研究室VISSIM仿真軟件介紹

問題2：VISSIM在交通仿真中有什么優(yōu)勢？VISSIM仿真軟件介紹

現(xiàn)狀交通流運行狀況評價——發(fā)現(xiàn)問題；交通流組織設(shè)計方案評價——優(yōu)化系統(tǒng)；實時交通系統(tǒng)狀態(tài)評估——監(jiān)控系統(tǒng)。交通流仿真原理VISSIM仿真軟件介紹

VISSIM的主要應(yīng)用公交優(yōu)先信號控制邏輯的設(shè)計與評價。除了內(nèi)建的定時信號控制模塊外，還能夠應(yīng)用VAP、NEMA、SCATS、LISA+OMTC、TEAPAC、VS-PLUS等感應(yīng)信號控制模塊。在同時應(yīng)用協(xié)調(diào)信號控制和感應(yīng)信號控制的路網(wǎng)中，評價和優(yōu)化（通過與Signal97/TEAPAC的接口）交通運行狀況。城市道路網(wǎng)中輕軌建設(shè)項目的可行性及其影響評價。交織區(qū)交通分析。交通設(shè)計方案的對比分析。復(fù)雜布局輕軌和公共汽車站點的交通影響分析。公交優(yōu)先方案的評價。使用內(nèi)建的動態(tài)交通分配模型，解決行駛路徑選擇的相關(guān)問題。VISSIM仿真的應(yīng)用仿真數(shù)據(jù)需求仿真環(huán)境(數(shù)據(jù)準備工作)：交叉口渠化情況交叉口基本參數(shù)信號配時情況交叉口基本參數(shù)路段寬度14m路段車道數(shù)雙向4車道交叉口寬度21m交叉口車道數(shù)雙向6車道路段流量1000pcu/h交叉口左直右比例1：2：1期望車速40Km/h路段不同車型比例小汽車：貨車=98：2交叉口信號配時相位135s相位219s相位335s相位419s周期120s黃燈時間3s仿真目標分析仿真數(shù)據(jù)調(diào)查仿真數(shù)據(jù)提取仿真步驟簡介1)打開VISSIM并新建文件2)設(shè)置仿真參數(shù)3)創(chuàng)建/編輯速度曲線4)核查/編輯車輛類型特征，新建交通構(gòu)成5)打開研究區(qū)域的平面圖，作為背景文件，打開、縮放、存儲背景圖片6)繪制車行道和人行橫道的路段和連接器7)在路網(wǎng)端點和人行橫道分別輸入交通流量和行人流量8)輸入路徑?jīng)Q策點和相關(guān)路徑9)輸入速度變化10)輸入無信號控制交通口的沖突區(qū)域設(shè)置，對于特殊的情況，用戶可以輸入優(yōu)先規(guī)則11)創(chuàng)建信號控制的信號燈組，輸入定周期的時間，或者選擇車輛感應(yīng)式信號控制的不同控制機（如VAP、NEMA）12)在路網(wǎng)中輸入信號燈頭13)輸入感應(yīng)式信號控制交叉口的檢測器14)設(shè)置輸出文件，如行程時間段，延誤時間段，排隊計數(shù)器、數(shù)據(jù)采集點15)運行仿真仿真步驟簡介交通4要素人車路環(huán)境1建立路網(wǎng)2參數(shù)設(shè)置3加載交通量4設(shè)置行駛路徑5信號控制交叉口信號配時6交叉口評價7仿真運行主要仿真步驟1.建立路網(wǎng)可操作的方法有：?從VISUM、CROSSIG、P2（或其他的提供VISSIM路網(wǎng)文件的應(yīng)用程序）中導(dǎo)入一個定比例路網(wǎng)。?從信號控制優(yōu)化軟件包SYNCHRO（附加模塊）導(dǎo)入一個定比例路網(wǎng)。?以地圖或圖片為背景，VISSIM能夠根據(jù)比例尺創(chuàng)建路網(wǎng)。1.建立路網(wǎng)導(dǎo)入底圖繪制路網(wǎng)導(dǎo)入底圖、調(diào)整比例尺VISSIM可以處理DWG的13-15的版本格式，DXF的9-14版本格式保存命令將產(chǎn)生一個名為<graphics-file>.BGR的參數(shù)文件，當再次加載同一背景圖片時，請確認背景圖片文件與相應(yīng)的*.BGR文件在同一目錄下。1.依次選擇：查看—背景—編輯…，點擊讀取…選擇導(dǎo)入VISSIM的目標圖片文件2.關(guān)閉背景選擇窗口，在查看工具欄中選擇顯示整個路網(wǎng)按鈕，顯示整張地圖3.再次打開背景選擇窗口（查看—背景—編輯…），選擇需要設(shè)置比例的文件，點擊比例。4.點擊鼠標左鍵，按住鼠標并沿著比例距離拖動5.釋放鼠標左鍵，輸入這兩點間的實際距離，點擊確定6.依次選擇：查看—背景—參數(shù)…，點擊保存，永久保存背景圖片的當前比例和原始信息。1.建立路網(wǎng)導(dǎo)入底圖繪制路網(wǎng)創(chuàng)建路段和路段連接器用到的主要工具是路段編輯按鈕選中工具欄link圖標創(chuàng)建Link（Lane

編號從右到左編號），Connector設(shè)置屬性（線寬、車道數(shù)、車道類型等）、顯示分割線寬度中間點添加、刪除、移動打斷（F8）、曲線（alt拉動）、高度（ctrl+Alt+雙擊）路段重疊時（TAB選擇）移動、刪除路段1.建立路網(wǎng)導(dǎo)入底圖繪制路網(wǎng)創(chuàng)建路段（1）在路段的起始位置點擊鼠標右鍵，沿著交通流運行方向?qū)⑵渫蟿又两K點位置，釋放鼠標。（2）編輯路段數(shù)據(jù)。（在此可以設(shè)置車道數(shù)，車道寬度，行為類型和反向車道）。（3）將路段移動到合適位置。（4）根據(jù)需要打斷上圖中的路段。

1.建立路網(wǎng)導(dǎo)入底圖繪制路網(wǎng)路段連接器路段之間需要通過連接器實現(xiàn)連接，連接器主要用于交叉口處轉(zhuǎn)彎的道路。（1）在一個路段內(nèi)的期望位置（連接器起點）右擊并沿著交通流方向拖動鼠標到目的地路段內(nèi)的期望位置（連接器終點）。（2）然后釋放鼠標。會彈出連接器窗口。（3）編輯連接器數(shù)據(jù)。注意：車道編號：最外側(cè)的車道為車道1在起點路段和終點路段的車道列表中選擇的車道數(shù)量必須保持一致。連接器創(chuàng)建后仍可編輯車道的連接狀態(tài)。1.建立路網(wǎng)導(dǎo)入底圖繪制路網(wǎng)CTRL+A2.加載交通量

設(shè)置車輛組成加載交通量單擊交通-車輛構(gòu)成，彈出車輛構(gòu)成對話框，可以新建、編輯車輛構(gòu)成。雙擊車輛構(gòu)成編號，彈出車輛構(gòu)成屬性對話框。系統(tǒng)默認小汽車和貨車相對流量為0.98：0.02?？梢噪p擊車輛類型來修改某一車型的相對流量和期望車速。也可以通過新建添加一個新的車輛類型。2.加載交通量

設(shè)置車輛組成加載交通量各路段分別加載實測交通量（1）選擇輸入交通流量模式。（2）選擇需要定義輸入交通流量的路段。（3）鼠標左鍵雙擊該路段，打開車輛輸入窗口。（4）在車輛輸入對話框中，右側(cè)的時間可以實現(xiàn)多時段定時控制（右鍵單擊可以增加時段）。（5）點擊確定。

VISSIM中，飽和流量是根據(jù)一系列仿真相關(guān)參數(shù)進行組合確定的。因此，飽和流量不能直接準確地定義，但是，經(jīng)驗豐富的用戶可以通過改變駕駛行為的相關(guān)參數(shù)，使得模型的值向觀測值逼近。3、設(shè)置行駛路徑

靜態(tài)：車輛從一個開始斷面（紅線）到一個定義的目的地斷面（綠色），每個目的地使用了一個固定的比例分配。局部路徑：定義一個區(qū)段，它是由一個或多個靜態(tài)路徑構(gòu)成，所有相關(guān)的車輛的路徑在該區(qū)段根據(jù)局部路徑的定義重新分配。離開局部路徑后，車輛將繼續(xù)按照原來的路徑行駛。

停車場（只限實際停車空間）：定義一個決策點，自動生成指向每個選定目標停車場的路線，以及從停車場回到路網(wǎng)的路線。動態(tài)路徑：定義一個行駛路徑?jīng)Q策點，交通流根據(jù)用戶定義的條件和策略選擇一個新的路徑。關(guān)閉：定義一條由路段序列組成的路徑，它在動態(tài)交通分配的時候不可用。路徑?jīng)Q策類型3、設(shè)置行駛路徑

通過設(shè)置靜態(tài)行駛路徑來確定交叉口某進口道某一車型左、直、右的比例。（1）選擇行駛路徑?jīng)Q策模式（2）選擇需要設(shè)置行駛路徑?jīng)Q策起點的路段/連接器（3）在選定路段的目標位置點擊鼠標右鍵，創(chuàng)建行駛路徑?jīng)Q策起點（紅線），同時打開行駛路徑?jīng)Q策點窗口（4）點擊確定（5）選擇需要設(shè)置行駛路徑?jīng)Q策終點的路段/連接器（6）在選定路段的目標位置點擊鼠標右鍵，創(chuàng)建行駛路徑?jīng)Q策終點（綠線）。如果紅線和綠線之間的連接器有效，則路段的連接序列顯示為黃色粗線，同時彈出路徑窗口，定義行駛路徑的屬性。3、設(shè)置行駛路徑

左側(cè)部分為決策起點的編號，右側(cè)為在某一起點下路徑?jīng)Q策終點的編號?？梢愿鶕?jù)不同的車輛類型指定不同的路徑，也可以在最右側(cè)的時間選項卡添加時段，實現(xiàn)為不同時段指定不同的路徑。在創(chuàng)建完成之后，左鍵雙擊所創(chuàng)建的決策點（紅線）或路徑（綠線），打開路徑對話框，該對話框的右邊部分是時間間隔窗口，用于編輯該路徑?jīng)Q策點的有效時間段。點擊鼠標右鍵，在彈出的上下文菜單內(nèi)選擇新可以向時間閥值列表內(nèi)添加新的閥值，并在新生成的單元格內(nèi)輸入相應(yīng)的時間閥值；也可以在選中列表中的某個閥值之后，選擇刪除，用來刪除該閥值。相對流量：VISSIM使用相對流量而不使用絕對流量來確定某個路徑?jīng)Q策的所有路徑目的地點之間的比例，這樣既可輸入實際流量也可流量比例。用戶要確認流量數(shù)據(jù)的一致性。3、設(shè)置行駛路徑

注意：在路徑?jīng)Q策點附近，需要改變路徑的車輛將變換車道行駛，如果設(shè)置不合理，將會導(dǎo)致路段上不真實的交通擁擠和排隊，因此，應(yīng)盡量將路徑?jīng)Q策點分散設(shè)置在離統(tǒng)計區(qū)段（如交叉口范圍）較遠的地方。為了成功地實現(xiàn)車輛行駛路徑的轉(zhuǎn)換，后一路徑的起點必須設(shè)置在前一路徑終點的下游。小技巧：使用路徑的中間點將黃色寬條拖動到其它路段/連接器上，可以改變行駛路徑序列。用篩選功能來減少列表顯示的數(shù)量靜態(tài)路徑，它們的目的地斷面位于一條路段上，在該路段交通流下游有另一個靜態(tài)的路徑?jīng)Q策，可以通過下面的措施，把從該決策點出發(fā)，把路徑進行合并：1.點擊該路徑?jīng)Q策點，2.再點擊Edit-CombineRoutes。4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈VISSIM信號類型Fixedtime定時信號控制，用于簡單信號燈及信號燈組的設(shè)置External

外部信號控制模塊，支持C或C++程序語言中創(chuàng)建的外部控制機DLL和特定的GUIDLL；NEMA

標準信號控制機模擬器VAP（VehicleActuatedProgramming）車輛感應(yīng)邏輯編程，與檢測器、信號燈、靜態(tài)路徑?jīng)Q策、期望車速分布等協(xié)同，為VISSIM提供交通響應(yīng)控制、停車泊位管理、可變車道控制、可變限速控制等仿真功能。VS_PLUS是一種針對道路信號交叉口的控制方法，該軟件基于VISSIM，控制參數(shù)可調(diào)，可用于公交優(yōu)先仿真系統(tǒng)中。4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈依次選擇：SignalControl—>Editcontrollers彈出“SignalControl”界面。在左面的空白部分，單擊右鍵添加一個信號控制機，設(shè)置控制類型為固定配時。VISSIM4.30中信號編輯模塊在“SignalControll”界面右邊上部，輸入Number、CycleTime(周期)、Type（信號控制類型，如預(yù)定周期式、感應(yīng)式、外部信號控制等）及其它參數(shù)。單擊按鈕“SignalGroups”，在下面空白處單擊右鍵出現(xiàn)菜單，單擊“New…”4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈VISSIM4.30中信號編輯模塊在“FixedTimeSignalGroup”界面中，輸入“Number”(相位號)、“Type”（顯示方案：Cycle周期顯示、PermanentGreen全綠燈、PermanentRed（全紅燈）、Red/Amber（紅黃燈起始時間）、Amber(黃燈起始時間)、RedEnd（紅燈結(jié)束時間）、GreenEnd（綠燈結(jié)束時間）。4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈依次選擇：信號控制機→編輯信號控制機…，打開信號控制機窗口。在左面的空白部分，單擊右鍵添加一個信號控制機，設(shè)置控制類型為固定配時。選擇固定配時選項卡下的編輯信號控制，彈出對話框：選擇signalgroups，在右側(cè)空白部分右鍵單擊，建立四個信號燈組。這樣，在signalprogram中就會產(chǎn)生信號機1的四個相位。VISSIM5.20中信號編輯模塊（VISSIG附加模塊）4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈通過設(shè)置相位的起止時刻來設(shè)置其綠燈時間定時信號燈設(shè)置4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈其它信號配時模塊VAP模塊允許用戶定義他們自己的包含任何專門特征類型（例如，公交優(yōu)先，鐵路優(yōu)先權(quán)，緊急車輛優(yōu)先占有，高速公路上的可變信息標志等）的信號控制邏輯。VISSIM的感應(yīng)控制功能是很完善的，有至少3種實現(xiàn)方式。VAP,API，NEMApua文件可以通過文本編輯器來編寫，具體的格式可以參照安裝目錄下DOC文件夾里的VAP_215.pdf4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈VisVAP模塊VisVAP增強了自由定義的信號控制邏輯的使用，它提供給用戶一個便捷的工具，使用VAP程序語言（VehicleActuatedProgramming），通過程序流程框圖來建立和編輯程序邏輯。VisVAP中流程圖的依據(jù)是RiLSA1992(德國信號控制規(guī)范)，該模塊還提供簡單的循環(huán)和其他特點。VisVAP可以同時用于基于相位及信號燈組的設(shè)計。4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈NEMA模塊美國國家電氣制造商協(xié)會（NationalElectronicManufacturersAssociation,NEMA）制訂的交通控制技術(shù)標準中，針對典型的“十字形”信號控制交叉口，建立了具有8個機動車相位的雙環(huán)相位結(jié)構(gòu)。4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈NEMA模塊使用這種NEMA，VISSIM

可以模擬全感應(yīng)信號控制、協(xié)調(diào)和半感應(yīng)協(xié)調(diào)信號控制。用戶可以通過VISSIM

打開信號控制機窗口，但信號控制機的設(shè)置信息是存儲在外部數(shù)據(jù)文件（*.NSE）中。通過在信號控制窗口下的類別選擇NEMA

選項，即可使用NEMA

標準模擬器。NEMA由StandardNEMAEditor與

SimpleNEMAEditor兩部分構(gòu)成4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈NEMA模塊4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈1.工具欄中選擇“SignalHeads”按鈕；2.單擊鼠標左鍵，選中信號燈所在路線；3.在選定的路網(wǎng)上，在信號燈放置位置單擊鼠標右鍵，信號燈標志（紅線）出現(xiàn)，同時彈出“SignalHead”界面；4.在“SignalHeads”中，輸入“Number”（信號燈序號）、“SC”序號、“SignalGroup”(相位序號選項)、“VehicleClass”(控制車輛類型)等選項。雙擊信號燈頭在對話框中選擇“New3DSignal”安放信號燈4.信號配時設(shè)定配時方案放置信號燈定義3d信號燈樣式調(diào)整顯示3d信號燈（Crtl+H）在使用信號控制的同時，如果涉及存在有沖突交通流的地方，還需要使用優(yōu)先規(guī)則，以保證沖突車流的行車安全。5.仿真評價相應(yīng)評價類型選擇數(shù)據(jù)檢測器DataCollectionPoint行程時間統(tǒng)計區(qū)段TravelTimeSection排隊計數(shù)器QueueCounters5.仿真評價節(jié)點評價選中節(jié)點模式——繪制節(jié)點——評價參數(shù)設(shè)置6.仿真運行仿真參數(shù)設(shè)置：Comment——注釋：仿真程序運行的注釋。Trafficregulations——交通規(guī)則，右行/左行：指定車輛的標準行車位置（如：英國和香港采用左側(cè)通行）。它將影響高速公路上的駕駛行為（快車道上的超車行為）、已知路段的反向路段的位置、港灣式公交站點的位置。Period——仿真時間：仿真運行時間長度。其中包括了仿真運行初期的準備時間。StartTime——起始時間：時鐘上顯示的仿真運行開始時刻。Simulationresolution——仿真步長：即一個仿真時鐘內(nèi)（1~10）計算車輛位置的次數(shù)。1表示車輛在每個仿真時鐘只移動一次；10表示每個仿真時鐘計算十次車輛的位置，這使得車輛運行更加平順。仿真運行速度的變化與仿真步長成反比。RandomSpeed——隨機數(shù)：初始化隨機數(shù)產(chǎn)生器。使用相同的輸入文件和隨機數(shù)，將產(chǎn)生相同的仿真運行結(jié)果。隨機數(shù)不同，車輛的到達規(guī)律也不相同，因此可能導(dǎo)致仿真運行結(jié)果的差異。SimulationSpeed——仿真運行速度：仿真時鐘與實際時間的比值，單位：秒。如果選擇最大值，仿真程序?qū)⒁宰羁斓乃俣冗\行。仿真運行速度的變化對仿真運行結(jié)果沒有影響，因此可以在仿真運行期間對其進行調(diào)整。Breakat——中斷時間：仿真程序運行到該時刻時，VISSIM自動切換到單步運行模式。使用該選項，可以在仿真運行期間有選擇地觀看某個特定時間的交通狀況。

6.仿真運行仿真精度：推薦在每一個仿真秒內(nèi)使用3或者更大的步長，但仿真運行速度的變化與仿真步長成反比。隨機種子數(shù)一般在單次仿真的時候取42