《交通流理论与仿真分析》交通仿真实验报告
2014年8月15日
1 研究背景
城市快速路系统以其快速、畅通、舒适的优点得到了我国大中城市的青睐，越来越多的城市加入快速路系统建设的行列。然而由于车流量迅猛增加，快速路交通拥堵问题成为制约快速路系统功能发挥的瓶颈。同时由于交通拥堵严重，车辆在怠速、低速、急加速、急减速等非稳态工况运行时间加长，致使机动车污染物排放加重，对人体健康的影响非常之大，甚至严重影响到居民生活质量。亟须对城市快速路交通拥堵问题开展深入研究，以针对性提出解决策略。
城市快速路交通拥堵可分为常发性和偶发性，常发性交通拥堵是由于交通需求超过设施通行能力所致，经常发生在瓶颈设施处，具有一定形成规律。早期交通流理论研究以基本图论方法为代表，将交通流分为自由流、稳定流、拥堵流３个状态。假设模型的定态解在流量－密度平面上为１条曲线，曲线通过流量－密度图的坐标原点，并且至少具有１个极大值点，即流量和密度存在单值对应的关系，对于认识交通流线形及非线性关系起到重要作用。然而该方法无法解释交通工程设施瓶颈处交通流状态变化。然而这些分析更多的是定性的分析，缺少精细化定量研究。近年来，关于城市快速路瓶颈处交通流速度特性的分析，成为了关于快速路交通流特性分析的一个热点问题，人们试图从中寻找到分析快速路运行状态的突破口。以速度变化特性为依据对快速路交通拥堵形成、消散及变换进行分析，并给出量化的判别方法，以便直接服务于城市快速路交通系统管理与控制。
快速路瓶颈是整个快速路系统中能力较低的部分，而瓶颈处交通流失（Breakdown）是导致快速路拥堵的重要原因。改善瓶颈处的运行状态则是快速路运行畅通与否的关键。瓶颈包括偶发性瓶颈（如交通事故、道路养护、车队慢车等）以及常发性瓶颈（车道减少、驶入匝道、交织区、坡道段等）。常发性瓶颈失效（Breakdown）是交通需求、驾驶行为及设施设计等多因素交互作用的结果。随着交通需求的增加, 我国一些大城市快速路出现了经常性的交通拥挤现象。在这种拥挤状态下, 车辆行驶速度大大降低, 以较低的流率释放使得道路对交通疏导能力严重下降. 由于这种交通流状态持续的时间较短(小于15 min) , 车流运行状态相对不稳定, 在以往的研究中没有引起交通研究人员的重视.随着交通需求增加, 车辆排队经常发生。一方面, 一旦车辆形成排队, 对于出行者
或管理人员关注的间题不再是道路具有的设计通行能力, 而是更关注道路对交通的“疏散”能力, 即在排队状态下, 车辆的释放流率为多大; 另一方面, 随着对交通特性研究的深入, 越来越多的研究表明，交通拥堵状态下, 对通行能力定义提出了新的挑战; 再有, 随着智能交通系统的引入, 排队持续时间、事件检测、路段行程时间预测等问题的提出, 迫切需要针对瓶颈路段交通特性进行研究。为此，人们想到了利用交通仿真技术来分析瓶颈路段交通特性。
交通仿真是用数学模型复现交通流时间空间变化的技术。是分析交通系统在各种设定条件下的可能行为，以寻求现实交通问题最优解的一种手段，也是评价运输设施各类运用设计方案效果的有效方法。根据交通仿真研究的层次不同，可以分为三个方面：宏观交通仿真(Macroscopic Traffic Simulation)、中观交通仿真(Mesoscopic Traffic simulation)和微观交通仿真(Microscopic Traffic Simulation)。根据快速路瓶颈的时空特点，它通常是在一个不大的时空尺度内出现的交通现象，故应该采用微观仿真手段进行分析。
2 瓶颈交通流分析
2.1 实验线路介绍
本报告选择了上海内环高架快速路西北段内圈武宁路至镇坪路路段作为分析对象。其道路线形均为平直路段，车道宽度和限速相同，下游均为单向双车道快速路，但其汇入方式稍有差别。该分析路段包含两个出口匝道，分别连接武宁路和镇坪路，一个武宁路入口匝道。从上游到下游依次为在武宁路下匝道、武宁路上匝道和镇坪路下匝道。其中武宁路上匝道最初有两个车道，武宁路下匝道和镇坪路下匝道各有一个车道。该路段因驶入匝道设置问题而形成了一个常发性的瓶颈点。
该路段在主线和匝道上均埋设有线圈检测器24小时记录车辆的通行情况。本报告的实测数据来源于2010年7月30日的上海市快速路感应线圈检测数据，检测参数包括以车道为基础的流量、点速度、占有率，每20s系统上传一次数据。经过处理之后形成快速路每5min的流量、点速度、占有率。主线线圈布设位置如图1中所示，为简便起见，以37、38、39、40、41沿行驶方向依次代表为主线上的5个检测器，并以五个检测器的位置为准将该分析路段依次分为I、II、III、IV四个子路段。在三个匝道上也分别布置有检测器，分别以WNO、WNI和ZPO来表示。具体的线路走向和匝道检测器位置如图1-1和1-2所示。
图2-1分析路段走向图
图2-2 路段检测器位置与匝道关系示意图
2.2 交通流瓶颈分析
通过对当日检测器的数据的初步分析，绘制出图表反映当日交通流的变化，可以初步判定交通瓶颈产生的时空范围，进一步通过对交通流参数阈值的分析，可以较为准确的划分出独立瓶颈的时空边界，以确定下一步仿真分析的范围。
（1）流量变化
图2-3路段单日流量变化图（主线检测器）
在主线上，通过对5个检测器的流量数据的分析，绘制出了单日流量变化图2-3，从图中我们可以看到，主线路段各个检测器的流量高峰出现在上午7:30前后，持续时间均较长直到晚上22时以后才有明显降低。
进一步分析发现，其中40号检测器的流量数据在相同时间内的5个检测器中始终处于最高位，而37和41号检测器的流量数据在各个时段均保持基本同步，同样的现象有出现在38和39号检测器之间。而这三组检测器（40、37和41、38和39）的流量大小关系在一天时间内较为稳定。
图2-4 子路段流量变化曲线图（考虑匝道流量）
而进一步将匝道的汇入和流出流量考虑在内后，我们绘制出了按4个子路段的流量变化图2-4。图中的流量变化数值越大，表示上游和下游的流量差异越大，即是下游的瓶颈效应越严重。在图中，14点至17点之间，子路段I的流量变化较大，反映出检测器39的下游路段有可能在这段时间内出现了瓶颈效应。而整个子路段IV的流量变化相对最小，说明在检测器40的下游当日均无明显的瓶颈现在产生。
（2）速度变化
对各个检测器的速度分析，采用了下游与上游检测器的速度差来分析路段的交通流运行状况，这个差值越大，表示下游的交通状况越好于上游，即是上游可能出现交通瓶颈。由图2-5知，在当日整个一天的时段内，子路段IV的速度差均大于0，表示了路段IV的上游可能出现了瓶颈造成了速度的下降。同理，在9点到12点和13点到16点两个时间段，子路段I的速度差达到了两个负向峰值，说明它的下游出现了局部的拥堵造成了速度的下降。
图2-5 子路段速度偏差直方图
最后，根据当日的实测数据绘制出了快速路速度时空分布contour图。从图2-6中可以发现，以速度小于60km/h为标准，当日共出现了三个独立瓶颈，第一个出现的时间范围在上午大约9点至12点，空间范围在检测器整个分析路段上。而另外两个独立瓶颈或者空间范围超出了分析路段，或者持续时间过短，均不适宜作为独立瓶颈来分析，故选择了图中最早的第一个瓶颈进行仿真分析。
图2-6 快速路速度时空分布contour图
3 仿真基本模型
在微观仿真平台vissim中建立基本仿真模型，包括路网建立、流量输入、驾驶行为分析。在此阶段的仿真基本参数采用vissim平台默认参数设置。
为了采集数据，对应实际路段上的检测器布设的位置，在仿真模型中同样建立了相应的数据采集器用于收集仿真过程中的数据。仿真模型中的数据采集器与实际的检测器的对应关系如下表3-1所示。
表3-1 模型数据采集点和检测器对应关系表
在vissim中建立的仿真模型如下图所示：
图3-1完整仿真路网图
图3-2主要瓶颈路段局部放大图
4 仿真参数标定过程
本次仿真分析的关键在于仿真参数的标定。在建立基本仿真模型的基础上，通过对影响仿真准确度的参数进行标定和调整才能达到较准确模拟快速路独立瓶颈形成和消散的全过程中交通流状态的变化。
根据有关文献的介绍，vissim中与驾驶行为有关的模型参数中，对模型标定结果影响较大的参数包括CC0、CC1、CC2等。具体参数见下表3-2。
表4-1 Vissim模型中部分通用交通流参数一览表
通过比较分析，最终选择了期望跟驰距离（CC0）期望车头时距（CC1）跟驰随机振荡距离（CC2）和等待换道消失时间（WTBD）作为修正参数对原始仿真模型进行修正和调整。参考部分文献的资料和与同学的讨论，确定了一下6个参数组合对仿真模型进行标定。
表4-2 模型修正参数组合表
5标定结果评价及分析
(1) 仿真精度判断:
按照每5分钟在每个分析区线圈实际检测数据和仿真提取数据做比较。根据下表所示的评价指标C1、C2、GEH和速度相对误差来评价仿真模型的精度。
表5-1 仿真评价指标要求介绍
评价指标含义要求
C1(Bottleneck Area Matching)实际与仿真在瓶颈范围（时间和空间上）
的匹配程度
>0.75
C2(Actual Speed Matching)反映范围匹配以及实际速度的匹配>0.70
GEH 由Geoffrey E. Havers提出，旨在比较两
组流量数据的匹配程度
<5
速度相对误差<15%
其中，C1、C2和GEH 的计算公式如下图所示。
∑∑∑∑====-?∨-?∧=
+
+
N i i i T
t r
s
N i i i T
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s
x x
t i BS t i BS x x
t i BS t i BS C 1
1
111)}
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())],(),([)],(),([{()}
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GEH =
（5-3）
各个参数组合条件下的评价指标值计算结果如下表5-2所示。
表5-2 模型修正指标评价表
通过对指标的计算可以看出，只有组合4能够满足模型的精度要求，可以推测出 通过调节适当的模型参数可以提高仿真模型的精度，但是自己的经验表明模型修正参数的选取是没有太多规律可循的，需要从各种情况中汲取经验。
6小结与心得
本次的vissim 仿真实验难度较大，我不仅学会了VISSIM 仿真软件的一些基本操作，掌握了一些交通工程计算机仿真基本概念、基本理论、基本方法，更加注重培养了用交通仿真手段解决实际的工程问题的能力，而并不仅仅是为了仿真模型而采用的仿真方
法。整个实验过程包括实际数据采集和分析，交通流状态的判断，仿真模型的建立和标定，是一次完整的交通仿真建模和分析的训练，对以后的解决更复杂的工程等打下了坚实的基础，可以说是受益匪浅的。希望以后有更多的机会能接触交通系统仿真，和其他的能力结合起来才能更好地解决工程实际的问题，为以后的职业发展添砖加瓦。
参考文献
Ban, X., Chu, L., and Benouar, H. (2007a) Bottleneck Identification and Calibration for Corridor Management Planing[J]. TRR 1999, 40-53.
交通仿真实验报告 篇一：交通仿真实验报告 目录 1 上机性质与目的.................................. 2 2 上机内容....................................... 2 3 交叉口几何条件、信号配时和交通流数据描述.......... 3 3.1 交叉口几何数据................................ 3 3.2 交叉口信号配时系统............................ 3 3.3 交叉口交通流数据.............................. 4 4 交叉口交通仿真.................................. 4 4.1 交通仿真步骤.................................. 4 4.2 二维输出..................................... 13 4.3 3D输出...................................... 14 5 仿真结果分析................................... 15 6 实验总结和体会 (15) 实验上机名称：信号交叉口仿真 1 上机性质与目的 本实验属于计算机仿真实验，借助仿真系统模拟平面信号交叉口场景，学生将完成从道路条件设计到信号相位配置等一系列仿真实验。 实验目的： 1. 了解平面信号交叉口在城市交通中的地位； 2. 了解平面信号交叉口的主要形式、规模等基本情况； 3. 了解交叉口信号相位配时及对交叉口通行能力的影响；
电力电子电路分析与仿真 实验报告 学院：哈尔滨理工大学荣成学院 专业： 班级： 姓名： 学号： 年月日
实验1降压变换器 一、实验目的： 设计一个降压变换器，输入电压为220V，输出电压为50V，纹波电压为输出电压的0.2%，负载电阻为20欧，工作频率分别为220kHz。 二、实验内容： 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料： MATLAB仿真软件 四、实验原理图： 五、实验方法及步骤： 1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。
3．仿真模型如图所示。 六、参数设置 七、仿真结果分析
实验2升压变换器 一、实验目的： 将一个输入电压在3~6V的不稳定电源升压到稳定的15V，纹波电压低于0.2%，负载电阻10欧，开关管选择MOSFET，开关频率为40kHz,要求电感电流连续。 二、实验内容： 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料： MATLAB仿真软件 五、实验原理图： 五、实验方法及步骤： 1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。
交通灯控制系统 一、实验目的 (1)用PLC构成十字路口交通灯控制系统。 (2)掌握程序调试的步骤和方法。 (3)掌握构建实际PLC控制系统的能力。 二、实验要求 (1)复习PLC常用指令的功能及用法。 (2)复习PLC程序设计的一般方法。 (3)根据实验要求提前编写程序，待上机验证调试修改。 三、实验环境 软件：STEP 7-Micro_WIN V40+ SP9：S7-200的编程软件 STEP 7-Micro_WIN V32指令库 硬件：THSMS-2A型PLC实验箱（西门子）、电脑、连接导线、USB-PPI 通信电缆 四、实验内容及步骤 交通灯控制系统面板图如上图所示，控制要求如下： 交通信号灯受一个总控制开关控制，当总控制开关接通时，信号灯系统开始工作。 开始工作后，南北红灯和东西绿灯同时点亮，4秒后东西绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成东西黄灯亮，2秒后东西黄灯和南北红灯同时熄灭，东西红灯和南北绿灯同时点亮。4秒后南北绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成南北黄灯亮，2秒后南北黄灯和东西红灯同时熄灭，再次切换成南北红灯和东西绿灯同时点亮。如此循环，周而复始。 当总控制开关断开时，所有信号灯都熄灭。
(1)确定I/O点数。列出详细的I/O地址分配表。如（该表仅为举例， (3)输入编好的PLC控制程序。 (4)运行程序，按控制要求设置各输入量，观察PLC运行情况，记录南北、东西各灯顺序亮、灭的运行情况。调试程序直至正确为止。 解：由题目要求得，
②梯形图如下图①，语句表如下图②，时序图如下图③： 图①图① 图②图② 图③ 五、注意事项
实验五栅格数据的空间分析 一、实验目的 理解空间插值的原理，掌握几种常用的空间差值分析方法。 二、实验内容 根据某月的降水量，分别采用IDW、Spline、Kriging方法进行空间插值，生成中国陆地范围内的降水表面，并比较各种方法所得结果之间的差异，制作降水分布图。 三、实验原理与方法 实验原理：空间插值是利用已知点的数据来估算其他临近未知点的数据的过程，通常用于将离散点数据转换生成连续的栅格表面。常用的空间插值方法有反距离权重插值法（IDW）、 样条插值法（Spline）和克里格插值方法（Kriging）。 实验方法：分别采用IDW、Spline、Kriging方法对全国各气象站点1980年某月的降水量进行空间插值生成连续的降水表面数据，分析其差异，并制作降水分布图。 四、实验步骤 ⑴打开arcmap，加载降水数据，行政区划数据，城市数据，河流数据，并进行符号化， 对行政区划数据中的多边形取消颜色填充 ⑵点击空间分析工具spatial analyst→options，在general标签中将工作空间设置为实验数据所在的文件夹
⑶点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted，在input points 下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000 点击空间分析工具spatial analyst→options，在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致，点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000 点击空间分析工具spatial analyst→options在general标签中选province作为分析掩膜，点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000
一、系统描述 1.1.系统背景 本系统将基于下面的卫星屏幕快照创建一个模型。当前道路网区域的两条道路均为双向，每个运动方向包含一条车道。Tapiolavagen路边有一个巴士站，Menninkaisentie路边有一个带五个停车位的小型停车场。 1.2.系统描述 （1）仿真十字路口以及三个方向的道路，巴士站，停车点；添加小汽车、公交车的三维动画，添加红绿灯以及道路网络描述符； （2）创建仿真模型的汽车流程图，三个方向产生小汽车，仿真十字路口交通运行情况。添加滑条对仿真系统中的红绿灯时间进行实时调节。添加分析函数，统计系统内汽车滞留时间，用直方图进行实时展示。 二、仿真目标 1、timeInSystem值：在流程图的结尾模块用函数统计每辆汽车从产生到丢弃的，在系统中留存的时间。 2、p_SN为十字路口SN方向道路的绿灯时间，p_EW为十字路口EW方向道路的绿灯时间。 3、Arrival rate：各方向道路出现车辆的速率（peer hour）。
三、系统仿真概念分析 此交通仿真系统为低抽象层级的物理层模型，采用离散事件建模方法进行建模，利用过程流图构建离散事件模型。 此十字路口交通仿真系统中，实体为小汽车和公交车，可以源源不断地产生；资源为道路网络、红绿灯时间、停车点停车位和巴士站，需要实施分配。系统中小汽车（car）与公共汽车（bus）均为智能体，可设置其产生频率参数，行驶速度，停车点停留时间等。 四、建立系统流程 4.1.绘制道路 使用Road Traffic Library中的Road模块在卫星云图上勾画出所有的道路，绘制交叉口，并在交叉口处确保道路连通。 4.2.建立智能体对象 使用Road Traffic Library中的Car type模快建立小汽车（car）以及公共汽车（bus）的智能体对象。 4.3.建立逻辑 使用Road Traffic Library中的Car source、Car Move To、Car Dispose、
交通灯控制器 ——数字系统设计报告 姓名： 学号：
一．实验目的 1.基本掌握自顶向下的电子系统设计方法 2.学会使用PLD和硬件描述语言设计数字电路,掌握 Quartus II等开发工具的使用方法 3.培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力 二．设计要求 我所选择的课题是用Verilog HDL实现交通灯控制器。该课题的具体内容及要求如下： 主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。主干道和乡村公路都安装了传感器，检测车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。 （1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。 （2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为25s 。 （3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s，乡村公路通车16s交替进行。 （4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。 （5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时
间的黄灯作为过渡。 （6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。 （7）要求显示时间，倒计时。 （C表示乡村道路是否有车到来，1表示有，0表示无；SET用来控制系统的开始及停止；RST是复位信号，高电平有效，当RST=1时，恢复到初始设置；CLK是外加时钟信号；MR、MY、MG分别表示主干道的红灯、黄灯和绿灯；CR、CY、CG分别表示乡村道路的红灯、黄灯和绿灯，1表示亮，0表示灭） 系统流程图如下：（MGCR:主干道绿灯，乡村道路红灯；MYCR:主干道黄灯，乡村道路红灯；MRCG:主干道红灯，乡村道路绿灯；MRCY:主干道红灯，乡村道路黄灯；T0=1表示主干道最短通车时间到，T1=1表示5秒黄灯时间到，T2=1表示乡村道路最长通车时间到。）
土木工程与力学学院交通运输工程系 实 验 报 告 课程名称：交通仿真实验 实验名称：基于VISSIM的城市交通仿真实验 专业：交通工程 班级： 1002班 学号： U201014990 姓名：李波 指导教师：刘有军 实验时间： 2013.09 ---- 2013.10
实验报告目录 实验报告一： 无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析 实验报告二： 控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析实验报告三： 信号交叉口全方式交通建模与仿真分析 实验报告四： 信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析实验报告五： 公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析实验报告六： 城市互通式立交交通建模与仿真分析 实验报告七： 基于VISSIM的城市环形交叉口信号控制研究 实验报告成绩
实验报告一： 无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析 一、实验目的 熟悉交通仿真系统VISSIM软件的基本操作,掌握其基本功能的使用. 二、实验内容 1.认识VISSIM的界面; 2.实现基本路段仿真; 3.设置行程时间检测器; 4.设置路径的连接和决策; 5.设置冲突区 三、实验步骤 1、界面认识： 2、（1）更改语言环境—（2）新建文件—（3）编辑基本路段—（4）添加车流量 3、（1）设置检测器—（2）运行仿真并输出评价结果 4、（1）添加出口匝道—（2）连接匝道—（3）添加路径决策—（4）运行仿真 5、（1）添加相交道路—（2）添加车流量—（3）设置冲突域—（4）仿真查看 四、实验结果与分析
时间; 行程时间; #Veh; 车辆类别; 全部; 编号: 1; 1; 3600; 18.8; 24; 可知：检测器起终点的平均行程时间为：18.8; 五、实验结论 1、检测器设置的地点不同，检测得到的行程时间也不同。但与仿真速度无关。 2、VISSIM仿真系统的数据录入比较麻烦，输入程序相对复杂。 实验报告二： 控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析 一、实验目的 掌握十字信号交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策及交通信号控制等仿真操作的方法和技巧。 二、实验内容 1.底图的导入 2.交叉口专用车道和混用车道的设置方法和技巧 3.交通信号设置 4.交叉口冲突区让行规则设置
实验五十字路口交通灯控制器设计一．实验目的 1.进一步加强经典状态机的设计 2.学会设计模可变倒计时计数器 二．实验要求 一条主干道，一条乡间公路。组成十字路口，要求优先保证主干道通行。有MR（主红）、MY（主黄）、MG（主绿）、CR(乡红)、CY（乡黄）、CG（乡绿）六盏交通灯需要控制；交通灯由绿→红有4秒黄灯亮的间隔时间，由红→绿没有间隔时间；系统有MRCY、MRCG、MYCR、MGCR四个状态； 乡间公路右侧各埋有一个传感器，当有车辆通过乡间公路时，发出请求信号S=1，其余时间S=0； 平时系统停留在MGCR（主干道通行）状态，一旦S信号有效，经MYCR（黄灯状态）转入MRCG（乡间公路通行）状态，但要保证MGCR的状态不得短于一分钟；一旦S信号无效，系统脱离MRCG状态。随即经MRCY（黄灯状态）进入MGCR 状态，即使S信号一直有效，MRCG状态也不得长于20秒钟。 三．实验设计： 1.一条主道，一条乡道，组成十字路口，要求优先保证主道通行。 2.当主道没有车通行，且乡道友车要通行时，并且此时主道通行时间大于1分钟，则主道变黄灯，乡道保持红灯，经过4秒倒计时时间进入主道为红灯乡道为绿灯的状态。再倒计时20秒钟。在倒计时过程中，若乡道突然没有车通行，马上进入主道红灯，乡道黄灯状态，倒计时4秒。 3.之后主道变为绿灯，乡道为红灯，这时无论乡道有无车通行都要倒计时60秒，然后若乡道有车通行则主道为黄灯，乡道为红灯，若乡道一直没有车要通行则保持主道通行，若乡道友车通行则按照上面的状态依次进行转换。 按照以上的思路，设计两个底层文件和一个顶层文件： 1.模块1是状态改变控制6盏灯的亮与灭。
(完整)交通仿真实验报告 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)交通仿真实验报告）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)交通仿真实验报告的全部内容。
土木工程与力学学院交通运输工程系 实 验 报 告 课程名称：交通仿真实验 实验名称：基于VISSIM的城市交通仿真实验 专业：交通工程 班级： 1002班 学号： U201014990 姓名：李波
指导教师: 刘有军 实验时间： 2013。09 -——- 2013.10 实验报告目录 实验报告一: 无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析 实验报告二： 控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析 实验报告三： 信号交叉口全方式交通建模与仿真分析 实验报告四: 信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析 实验报告五： 公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析 实验报告六： 城市互通式立交交通建模与仿真分析 实验报告七： 基于VISSIM的城市环形交叉口信号控制研究 实验报告成绩
实验报告一： 无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析 一、实验目的 熟悉交通仿真系统VISSIM软件的基本操作,掌握其基本功能的使用。 二、实验内容 1。认识VISSIM的界面； 2.实现基本路段仿真; 3.设置行程时间检测器； 4.设置路径的连接和决策； 5。设置冲突区 三、实验步骤 1、界面认识： 2、（1）更改语言环境—(2)新建文件—（3）编辑基本路段-(4）添加车流量 3、（1）设置检测器—（2）运行仿真并输出评价结果 4、（1）添加出口匝道—(2）连接匝道-（3)添加路径决策-（4）运行仿真 5、(1)添加相交道路—(2）添加车流量-（3）设置冲突域—（4）仿真查看 四、实验结果与分析
2011级课程设计实验报告 交 通 灯 控 制 器 院（系）：计算机与信息工程学院 专业年级: 2011级通信工程一班 姓名: 谢仙 学号: 指导教师: 杨菊秋 2013年06月25日
目录 1 引言 (3) 2 任务与要求 (3) 3 课程设计摘要及整体方框图 (3) 4 课程设计原理 (4) 555定时器 (5) 七位二进制计数器4024 (6) 二进制可逆计数器74LS193 (8) 数码显示电路 (9) 结论 (10) 体会与收获 (10) 附录： 1、整体电路原理图 (11) 2、元件表 (12) 3、焊接与调试 (12) 1引言
交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量，提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路组成。秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，计数器由74LS193和4024实现，译码电路采用74LS48和七段数码管来显示。 2设计任务与要求 交通灯控制信号的应用非常广泛。本电路设计一个交通灯控制器，需要达到的目的如下; 一个周期64秒，平均分配，前32秒红灯亮，后32秒绿灯亮。 在红灯亮的期间的后8秒与红灯在一起的黄灯闪烁（注意：红灯同时亮）。为了显示效果明显，设计闪烁频率为1。 在绿灯亮的期间的后8秒与绿灯在一起的黄灯闪烁（注意：绿灯同时亮），为了显示效果明显，设计闪烁频率为1。 在黄灯闪烁期间，数码管同时倒计时显示，在此期间以外，数码管不亮。 3课程设计摘要及整体方框图 为了完成交通灯控制电路的设计，方案考虑如下： 一个脉冲信号发生器，一个二进制加法计数器，一个十进制减法计数器，红灯与绿灯以及黄灯是否亮是由二进制加法计数器的输出端状态来决定的，因此，设计一个组合逻辑电路，它的输入信号就是二进制加法计数器的输出信号，它的输出就是发光二极管的控制信号，因此，需要一个组合逻辑电路，六个发光二极管（二个红色发光二极管，二个绿色发光二极管，二个黄色发光二极管）电路，一个数码管显示电路。结构图如下： 4 课程设计原理分析及相关知识概述
《空间数据结构基础》上机实验报告（2010级） 姓名 班级 学号 环境与测绘学院 1.顺序表的定义与应用（课本P85习题） 【实验目的】 熟练掌握顺序表的定义与应用，通过上机实践加深对顺序表概念的理解。 【实验内容】
设有两个整数类型的顺序表A（有m个元素）和B（有n个元素），其元素均从小到大排列。试编写一个函数，将这两个顺序表合并成一个顺序表C，要求C的元素也从小到大排列。【主要代码】 #include
《数字设计》课程实验报告 实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现 学员：学号： 培养类型：年级： 专业：所属学院： 指导教员：职称： 实验室：实验日期：
交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现 实验目的： 1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用。 2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用。 3. 运用逻辑设计知识，学会设计简单实用的数字系统。 二、实验任务及要求： 1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路。每个干道各一组指示灯（红、绿、黄）。要求：当甲干道绿灯亮16秒时，乙干道的红灯亮；接着甲干道的黄灯亮5秒，乙干道红灯依然亮；紧接着乙干道的绿灯亮16秒，这时甲干道红灯亮；然后乙干道黄灯亮5秒，甲干道红灯依然亮；最后又是甲干道绿灯亮，乙干道变红灯，依照以上顺序循环，甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着。 2.要求： （1）分析交通灯状态变换，画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图。 （2）设计时序逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。在Multisim 仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。 （3）设计组合逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。在Multisim 仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。 （4）用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路，画出连线图。在Multisim仿真平台上，选用74LS161芯片连线，测试验证，将电路调试正确。（5）在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路，统调测试结果。 三、设计思路与基本原理： 依据功能要求，交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成，系统的结构框图如图1所示。其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间，时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态，进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行。 在各单元电路的设计顺序上，最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图，由此确定时序逻辑电路的设计，并完成该部分电路的调试。接着在设计好时序路逻辑电路的基础上，根据状态输出设计组合逻辑电路，并完成该部分的调试。最后完成定时电路的设计与调试。整合电路，形成整个系统完整的电路，统调测试结果。
《电磁场与电磁波》课程 仿真实验报告 学号U201213977 姓名唐彬 专业电子科学与技术 院（系）光学与电子信息学院2014 年12 月 3 日
1.实验目的 学会HFSS仿真波导的步骤，画出波导内场分布图，理解波的传播与截止概念。 2.实验内容 在HFSS中完成圆波导的设计与仿真，要求完成电场、磁场、面电流分布、传输曲线、色散曲线和功率的仿真计算。 3.仿真模型 （1）模型图形 （2）模型参数
（3）仿真计算参数 根据圆波导主模为TE 11， 1111 '=1.841 c f a p ==为半径， a=1mm，代入公式得截止频率f=8.8GHz，因此设置求解频率为11GHz，起始频率为9GHz，终止频率为35GHz。 4.实验结果及分析 4..1电场分布图
图形分析：将垂直于Z周的两个圆面设为激励源，利用animate选项可以发现，两个圆面上的电场强度按图中的颜色由红变蓝周期性变化，图形呈椭圆形，且上底面中心为红色时，下底面中心为蓝色。即上底面中心的电场强度最大时，下底面中心的电场强度为最小。这是由于波的反射造成的。对于圆波导的侧面，由动态图可知电场强度始终处于蓝绿色，也就是一直较小。这说明电场更多的是在两底面，即两激励源之间反射，反射到侧面上的电场较少。 4..2磁场分布图
图形分析：根据电场与磁场的关系式——课本式（9.46）可知，电场的大小是磁场大小的c倍（c为真空中的光速），电场方向与磁场方向处处垂直，在图中也可看出，波导中磁场的最大值出现在侧面，两底面的中心的颜色为蓝绿色，且底面的两边为双曲线的形状，这就是磁场与电场相互垂直的结果。另一方面，根据图中各个颜色代表的场强大小也可以近似验证，电场与磁场的大小的确是c倍的关系。而且在导体中的电磁波，磁场与电场还存在相位差，这一点也可从两者的动态图中验证该结论。
EDA实验报告 一、课程设计题目及要求 题目: 十字路口交通灯 具体要求: 设计一个十字路口得交通灯控制器,能显示十字路口东西、南北两个方向红、黄、绿灯得指示状态。用两组红、黄、绿三种颜色得灯分别作为东西、南北两个方向红、黄、绿等。变化规律为:东西绿灯亮,南北红灯亮——东西黄灯亮,南北红灯亮——东西红灯亮,南北绿灯亮——东西红灯亮,南北黄灯亮——东西绿灯亮,南北红灯亮······,这样循环下去。南北方向每次通行时间为45秒,东西方向每次通行时间为45秒,要求两条交叉道路上得车辆交替运行,时间可设置修改。绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道。并要求所有交通灯得状态变化在时钟脉冲上升沿处。 二、实验编程环境 QuartusII 8、0 三、课程设计得详细设计方案 (一)、总体设计方案得描述 1、1、根据交通灯系统设计要求,可以用一个有限状态机来实现这个交通灯控制器。首先根据功能要求,明确两组交通灯得状态,这两组交通灯总共共有四种状态,我们用ST0,ST1,ST2,ST3 来表示: St0表示东西路绿灯亮,南北路红灯亮; St1表示东西路黄灯亮,南北路红灯亮; St2表示东西路红灯亮,南北路绿灯亮; St3表示东西路红灯亮,南北路黄灯亮; 1、2、根据上述四种状态描述列出得状态转换表 1、3、根据状态转换表得到交通灯控制器得状态转移图如图所示。
交通灯控制器得状态转移图 (二)各个模块设计 2、1、控制器模块 控制器模块示意图 其中,clk 为时钟信号,时钟上升沿有效。hold 为紧急制动信号,低电平有效。ared,agreen,ayellow 分别表示东西方向得红灯,黄灯,绿灯显示信号,高电平有效。 bred,bgreen,byellow 分别表示南北方向得红灯,黄灯,绿灯显示信号,高电平有效。 用于控制红绿黄灯得亮暗情况。 2、2、45秒倒计时计数器模块 45秒倒计时计数器模块示意图 其中,CLK 为时钟信号,时钟上升沿有效。EN 为使能端,高电平有效。CR 为紧急制动信号低电平有效。QL{3、、0}就是计数低位。QH{3、、0}就是计数高位。 用于45秒得倒计时计数。 2、3、7位译码器模块 7位译码器模块示意图 其中dat{3、、0}为要译码得信号。a,b,c,d,e,f,g 为译码后得信号。 用于将45秒倒计时计数得信号译码成数码管可以识别得信号。 2、4、50MHZ 分频器模块 50MHZ 分频器模块示意图 其中clk 为50MHZ 时钟信号,时钟上升沿有效。输出clk_out 为1HZ 时钟信号,时钟上升CLK EN CR QL[3、、0] QH[3、、0] OC m45 inst2
空间分析原理 及应用 上机实验
练习1：利用缺省参数创建一个表面 1．1 启动ArcMap并激活地统计分析模块 单击窗口任务栏的Start按扭，光标指向Programs，再指向ArcGIS，然后单击ArcMap。在ArcMap中，单击Tools，在单击Extensions，选中Geostatistical Analyst复选框，单击Close按扭。 1.2 添加Geostatistical Analyst工具条到ArcMap中。 单击View菜单，光标指向Toolbars，然后单击Geostatistical Analyst。 1．3 在ArcMap中添加数据层 一旦数据加入后，就能利用ArcMap来显示数据，而且如果需要，还可以改变没一层的属性设置（如符号等等） 1.单击Standard工具条上的Add Data按扭。 找到安装练习数据的文件夹（缺省安装路径是C:\ArcGIS\ArcTutor\Geostatistics）,按住Ctrl键，然后点击并高亮显示Ca_ozone_pts和ca_outline数据集。 3.单击Add按扭。 4.单击目录表中的ca_outline图层的图例，打开Symbol Selector对话框。 5.单击Fill Color下拉箭头，然后单击No Color。 6.在Symbol Selector对话框中单击OK按钮。 点击Standard工具条上的Save按扭。新建一个本地工作目录（如C:\geostatistical）,定位到本地工作目录。
1．4 利用缺省值创建表面 单击Geostatistical Analyst，然后单击Geostatistical Wizard。 2.点击Input Data下拉箭头，单击并选中ca_ozone_pts。 3.单击Attribute下拉框箭头，单击并选中属性OZONE。 4.在Methord对话框中单击Kriging. 单击Next按扭。缺省情况下，在Geostatistical Method Selection对话框中，Ordinary Kriging和Prediction Map被选中. 6．在Geostatistical Method Selection对话框中单击next按扭。 7．点击next按扭。
《交通仿真技术与应用》课程实验报告 姓名: 学号:
实验一实验名称：熟悉Transcad地理文件编辑实验内容: 1、导入背景图片 2、新建线类型地理文件（线层和点层） 3、编辑线类型地理文件 4、为路段图层输入属性数据 5、新建和编辑面类型地理文件 6、矩阵文件建立与数据导入 7、创建相应的专题地图 实验结果:
实验总结: 在这次试验中，我们掌握了面类型和线类型地理文件的创建与编辑方法。理解地图与图层的概念，学会用样式、标注、图例等修饰地图。掌握数据表文件的创建与编辑方法。理解表格、字段、记录的含义与关系，掌握将数据表连接到地图的方法。掌握矩阵文件的创建与编辑方法。学会如何导入、导出矩阵数据。掌握专题地图的制作方法，包括色彩专题图、点密度专题图、等级符号专题图以及期望线图等。
实验二 实验名称：用回归模型进行出行生成预测 实验内容: 1、 基础数据准备及录入 2、 回归模型参数估计 3、 回归模型进行预测 4、 平衡产生量与吸引量 5、 出行生成结果预测分析 实验结果： 回归预测模型的标定，检验其可靠性。 出行产生吸引预测值: n I r 'LLXa VErunaki i rnuu*! 叫 1： S~31 X ULEJ 1 Ih. - " A 1 IDUJ" J 7niterlD| GOP| P Bate| Tia* II ^r TT 山| Aiea People A Ei?e| Pmple^Ft*| fiDP Fui F Fm A Fw| 1 H3S 1 20 1G49 175B 550 30 2085 2184 b [LW 4 3b n?st b +B JD12 翱 0L 72 b 1100 55 斟阳 1200 rt) ?1B/ 4?3S & 0 98 & IMO CD 站as 皇宙 讣a 70 ]?!? 3 0L71 3 1200 G5 第闊 3793 12B0 ?D 4S1B ； 49M 工 0L94 2 1600 so 狎53 心p IZOOT 100| 5732 5739 Saur 诧 4f 戏 H$fin SS F Ratio ladrl Z &. T5345e4-OD0 2_ 3?i￡73e-H]O6 氐Mlgzs 3 https://www.doczj.com/doc/fa14541784.html,Sl^OM 348M1 lot al 5昭?阳1刊匕40囲 IS qjaared =加射“ A4j R S
本科生实验报告
填写说明 1、适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）； 2、专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 3、格式要求： ①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左 右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）； 页码用小五号字底端居中。 ③具体要求： 题目（二号黑体居中）； 。
实验一数控车床操作加工仿真实验 一、实验目的 1、掌握手工编程的步骤。 2、掌握数控加工仿真系统的操作流程。 二、实验内容 1、了解数控仿真软件的应用背景。 2、掌握手工编程的步骤。 3、掌握SEMENS 802Se T 数控加工仿真操作流程。 三、实验设备 1、AUTO CAD 2014。 2、南京宇航数控加工仿真软件。 四、实验操作步骤 1、实验试件 试件的形状、尺寸如图1-1所示 2、加工采用的刀具参数 刀具及相关参数如表1-1所示 3、工序卡片根据零件材料、加工精度、加工路线、刀具参数表和切削用量等内容，确定加 工工序卡，如表1-2所示。 4、程序 5、加工仿真操作步骤
五、加工视窗 Yhcnc 输出信息 消息模式 欢迎使用YHCNC, 更多资料请登录https://www.doczj.com/doc/fa14541784.html, 2017-03-29 15:20 。。。 评分模式 欢迎使用YHCNC, 更多资料请登录https://www.doczj.com/doc/fa14541784.html, 2017-03-29 15:20 。。。 六、思考题 1、数控加工中的误差来源有哪些？ 答：
EDA 实验报告 实验七 交通灯控制电路的设计 一、实验目的： 进一步学习复杂数字电路的设计方法，提高利用硬件描述语言进行电路设计的技巧和熟练程度。 二、实验要求及原理： 1、 满足图1顺序工作流程。图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR 、NSY 、NSG ，东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR 、EWY 、EWG 。它们的工作方式有些必须是并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄红灯亮。 图1 交通灯顺序工作流程图 2、 应满足两个方向的工作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。时序流程图2所示。 图2中，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和。 图2 交通灯时序工作流程图 3、 十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体为：当 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 NSG t
某方向红灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步某方向地工作循环。 例如：当南北方向从黄灯转换成红灯时，置南北方向数字显示为24，并使数显计数器开始减“1”计数，当减到“0”，时，此时红灯灭，而南北方向的绿灯亮；同时，东西方向的红灯亮，并置东西方向的数显为24。 三、实验内容 1、根据实验要求及原理1、2画出交通指示灯控制电路原理框图。 提示：两个方向的控制电路可以共用一个24进制计数器实现。 2、用VHDL硬件描述语言层次化设计方法进行顶层文件和各模块电路的设计。 产生1秒信号输出文件 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY miao IS PORT( CLK:IN STD_LOGIC; 时钟信号输入 EN:OUT STD_LOGIC); 2分频使能信号输出 END miao; ARCHITECTURE one OF miao IS SIGNAL CNT:INTEGER RANGE 0 TO 1; SIGNAL FOUT:STD_LOGIC; BEGIN P1:PROCESS(CLK) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF CNT=1 THEN FOUT<='1'; CNT<=0; ELSIF CNT<1 THEN CNT<=CNT+1;
实验四空间数据处理 实验容： 掌握空间数据的处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法和原理，领会其用途。掌握地图投影变换的基本原理和方法，熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法和技术，并了解地图投影及其变换在实际中的应用。 实现方法： （一）空间数据处理 打开ArcMap，在菜单栏中选择“地理处理->环境”，打开环境变量对话框。在环境变量对话框中的常规设置选项中，设定“临时工作空间”为“D:\04实验四\04实验四\Exec4”，如图1所示。 图1 第1步裁剪实体 在ArcMap中，添加数据“县界.shp”、“clip.shp”（Clip中有四个实体），添加完后如图2所示。
图2 ●开始编辑，激活Clip图层，选中Clip图层中的一个实体，如图3所示。 图3 ●点击工具栏上按钮，打开ArcToolBox，选择“分析工具->提取->裁剪”， 如图4所示，弹出裁剪对话框，指定输入的实体为“县界”，剪切的实体为“Clip”（必须为多边形实体），并指定输出实体类路径及名称为“县界_Clip1”，如图5所示。裁剪完成后弹出如图6所示的对话框。
图4 图5
图6 ●依次选中Clip主题中其他三个实体，重复以上操作步骤，完成操作后得到四 个图层——“县界_Clip1”，“县界_Clip2”，“县界_Clip3”，“县界_Clip4”，如图7所示。完成操作后，保存编辑。 图7 第2步拼接图层 ●在ArcMap中新建一个地图文档，加载在上一步操作中得到的4个图层，如 图8所示。
图8 ●在工具箱中选择“数据管理工具->常规->追加”,设置输入实体和输出实体，拼 接效果如图9所示。 图9 ●右键点击图层“县界_Clip1”,在出现的右键菜单中执行“数据->导出数据”,弹 出导出数据对话框，将输出的图层命名为“YONK.shp”,如图10所示。