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VISSIM交通仿真适用性研究

北京交通大学
硕士学位论文VISSIM交通仿真适用性研究
姓名:王志彪
申请学位级别:硕士
专业:交通运输规划与管理指导教师:韩宝明
20061201
图2.1交通仿真器与信号状态发生器问的通信
图2.2车辆跟踪逻辑(Wicdemann1974)
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图3.1进口道车道设置示意图
(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昭段不同,更为复杂。

VISSIM中仍然是通过LiIll【和Connector单元来模拟,因此若处理不当会造成仿真的严重失真。

●车道展宽渐变段
图3.2车道展宽渐变段示意图
车道展宽渐变段因为车道数增多,通常很少有大的交通问题。

图3.2车道展宽渐变段是从三车道增加为四车道。

可采用两种方案进行处理:
方案一:一条Connector(Connectorl)连三条车道(图3.3),另一条
Connector(Connector2)连一条车道(图3.4).
图3.3一条Connector连接三条车道
图3.4一条ConnecWr连接一条车道
方案--:两条Connector分别连接二条车道(见图3.5)。

图3.5Conne妞or分别连接二条车道
●车道缩减渐变段
车道缩减时的连接方法与车道增加时类似,只是方向相反。

但需要注意的是车道增加时前面两种方案在效果上不会有什么差别。

而车道缩减渐变段往往是交通瓶颈处,不同的处理方法会有不同的效果。

因此需要根据道路上实际的合流情况来确定。

(3)交叉口的进口道和出口道的连接
该交叉口的西进口共有五条车道,用三个Link来表示.每一个Link代表一个车道组.所谓车道组是指具有完全相同功能的车道组合.因为车辆在Link之间
是不能变换车道的,只能在同一Link内的不同车道之闻才可以变换车道。

该交叉口的北出口道用一个Unk来表示,因为这两条车道具有完全相同的功能。

图3.6进口道和出口道的连接
完成上述三个部分的设置后,就建立了一个平面交叉口的仿真路网图。

图3.7十字交叉口仿真路网建立实例
3.3.3需要注意的几个问题
在VISSIM中车辆在Ijnl【和Connector上的运行特征有很大的差异,在选择用ulll【或者连接器来描述路网时,应注意以下几点:
1)用VISSIM建立的仿真路网模型,总是【jnk、Connector交替出现,
Connector连接不同属性的路段。

2)仿真路网应以Link为主,只有当路段属性发生变化时,例如车道数、限速、道路渠化方式等不同,才需要Connector将不同的Ljnl【连接起来。

车辆在
Connector上是不能变换车道的,因此要避免在于道上设置过长的Connector,
Connector和Link重叠部分也不要过长。

3)在描述交叉口车辆转向时,如果允许车辆变换车道或者超车(一般不允许)时,应该用Link而非Connector描述转向路径。

4)公交车、排队较长时车辆的运行路径有一定的规则,可以借助Connector来实现。

图3.8Connector的特殊用法
3.4交通流特性及行驶规则的设置
在建立了仿真路网后,需要进行交通流特性参数及行驶规则的设置,以便真实地模拟实际车流在路网中的运行。

交通流特性参数可分为微观和宏观交通流特性;行驶规则应与实际路网上的标志标线等交通控制和管理措施对应。

3.4.1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
对于任何车辆,期望车速特性是一个极为重要的参数,对于车辆之间的跟车和变换车道有重要的影响,并间接影响通行能力和行车速度。

车辆期望车速设定后,每一类车辆进入仿真系统时如果没有其它车辆干扰或其它交通规则限制,车辆将以该速度行驶(仅有一个较小的随机变化量).
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。

图3.9期望车速和分布曲线对话框
2、车辆的加、减速特性
车辆的加减速性能对于车辆的行驶性能有重要影响,并且车辆的加、减速特性会随着个体车辆的不同而变化,车辆的期望加、减速与当前车辆速度以及司机的行为有关,而最大加、减速度特性往往反映车辆自身的动力性能。

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。

3、车辆的几何尺寸
北京交通大学硕士学位论文vlSSIM交通仿真模型的建立
●对于有多个交叉口的路网,使用静态的路径选择难以描述路网中复杂的
车流运动情况,通常都采用动态路径选择来解决。

图3.11路径定义对话框及示意图
4、公共交通
公共交通系统与其他社会车辆系统相比,具有明显的特点,例如:公交线路的走向是一定的,在始发站按固定时刻发车,在公交站点处必须停靠完成乘客的上下客,站点形式有港湾式停靠站和非港湾式停靠站等。

因此,VISSIM软件对公共交通系统进行独立定义,便于用户建立复杂的公交网络.
建立公交系统分两个步骤:(1)定义公交站点;(2)定义公交车辆的线路(包括服务站点和时刻表).
(1)公交站点
我们可以在已有路段或在其附近创建公交站点。

公交站点分为两类:
≯路边站点:公交站点设置在选定路段的车道上。

》港湾式站点:公交站点设置在紧邻慢车道的一条特定路段上。

在多车道路段上,当一般车辆接近正在上下乘客的公交车辆时,将进行超车;在单车道路段上,一般车辆必须在公交车辆后面等待。

默认情况下,一辆正在驶离港湾式站点的公交车辆具有优先通行权。

删除公交优先规则将改变这一行
图4.2主路绝对优先时的设置
由图4.2可以看出,次要道路上的车辆必须在停车线处停车,在观察到一定的空间或时间范围内,优先道路上不会有车辆通过冲突区域。

体现了主路的绝对优先性。

这种对主路车辆的绝对保护,防止主路车辆的等待避让对其他方向车辆通行权的影响。

②主路有优先权,次要道路上的车流寻找可插入的空档通过.
例如在交叉口处,右转机动车须避让同方向的行人和非机动车,但进入冲突区域的机动车有优先通过的权力,在空间的竞争上机动车要强于非机动车和行人。

这样可以保证机动车快速通过冲突区域,减少其对非机动车通行的影响,而实际中也是这样的。

这种情况需要设置两组优先规则。

机动车避让行人和非机动车,行人和非机动车避让已经进入路口的机动车。

图4.3主路相对优先时的设置
③主路无优先。

主路和次要道路上的车辆都寻找可插入的空档通过.例如不受信号保护的左转车辆和对向直行车辆之问就没有谁优先于谁,两者都寻找可插入的机会通过。

在这种情形下,优先规则的设置只要保证不发生车辆重叠的情形,对应于实际路
网上车辆不会相撞。

图4.4无优先时的设置
2、参数选择
在优先规则的设置中,除了停止线和检测区域的位置之外,两个重要的参数就是最小车头时距和最小车头空距。

这两个参数从时间和空间两个不同的方面定义了次要道路上的车辆在多大的范围(时间和空间)内等待优先道路上的车辆通过。

两个参数的不同设置,对车辆的通行特征影响很大。

在我国城市道路上,由于是各种车辆混行,参数的选择更为复杂。

影响参数选择的主要因素有:≯冲突车道的方向
>冲突车道上车辆的类别
≯冲突车道的优先关系
在模型建立的过程中,应单独对优先规则的设置进行校验,确保其能正确反映道路上实际车辆的关系.标准确定之后,可在其后的模型中参考标准。

另外在模型中车辆(或者行人)只是在固定的位置判断其是应该通过还是停车等待,而实际中车辆时时刻刻在做这种判断,所以这样的仿真结果跟实际肯定是有差异的,但只要能正确反映冲突车辆(或者行人)相互之间的影响关系,仿真处理就是成功的.
北京交通大学硕士学位论文基于GPS的仿真模型校准5基于GPS的微观仿真模型校准
5.1VS.GPS介绍
VS.GPS是基于GPS的行程评估系统,它通过商用PDA(个人数字助理)
和GPS天线收集车辆位置数据。

它可用于公共运输和个体交通数据的收集与评估。

图5.1vs—GPs数据采集器
移动设备(PDA)记录车辆每秒的位置数据。

同时按键信息被保存在同一文件中,导致可能的延迟的原因或任何地点的信息都能存储在预定义的键中。

记录后,收集到的数据可以用图表和表格显示。

它也能用图表和表格比较几段行程。

数据会经过错误校正,这是为了修正GPS协议和测量方法的不准确性。

VS.ANALYSE系统是一个高级交通分析工具,它可以读取VS.GPS数据采集设备采集来的数据,可以用来验证、比较、校验交通数据。

另外它还可以转换特定格式的文本文件。

vS.ANAI:YsE主要有如下功能:
>统计分析插件可以输出丰富的图表,用户以此为基础,通过校验使实际交通路况与仿真结果匹配。

>统计分析插件可以比较并给出实际路段的旅行时间与仿真旅行时间的差异,用户可以以此为基础校准实际旅行时间.
》统计分析插件可以帮助用户分析找出路段中主要耗时点.。

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