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目录1 交通仿真 (2)1.1 国内外交通仿真研究概况 (2)1.1.1 国外研究概况 (2)1.1.2 国内研究现状 (3)1.2 道路交通仿真研究的意义 (3)2 研究思路 (6)2.1 考虑道路交通仿真的研究阶段 (6)2.2 考虑微观交通仿真模型的基本模块 (6)2.2.1 交通网络模块 (6)2.2.2 交通需求模块 (7)2.2.3 车辆行驶模块 (7)2.2.4 交通控制管理方案生成模块 (7)2.2.5 仿真输出模块 (7)2.3 常用微观交通仿真软件简介 (8)2.4 利用微观仿真软件进行交通分析的一般流程 (9)2.4.1 对象界定 (9)2.4.2 选用合适的仿真工具 (9)2.4.3 数据收集 (9)2.4.4 数据输入 (9)2.4.5 模型的校核和标定 (9)2.4.6 仿真输出分析 (9)2.4.7 不同方案的比较分析 (9)3 基于VC++微观城市交通仿真系统的研究与实现 (10)4 VISSIM软件介绍 (12)4.1 系统的模块构成 (12)4.2 系统的功能 (14)4.3 VISSIM的应用领域 (15)4.4 VISSIM的实践应用 (16)4.5 VISSIM关于微观交通仿真的运用 (16)5 结语 (24)致谢 (25)1 交通仿真交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂交通现象的交通分析方法。
交通仿真是计算机仿真技术在交通工程领域的一个重要应用，交通仿真是复现交通流时间空间变化的技术，交通仿真模型的建立以及交通仿真实验系统的开发是交通仿真研究的两个核心内容。
根据交通仿真模型对交通系统描述的细节程度的不同，交通仿真可分为宏观仿真，中观仿真和微观仿真。
（1）微观交通仿真模型其对交通系统的要素及行为的细节描述程度最高，例如，微观交通仿真模型对交通流的描述是以单个车辆为基本单元的，车辆在道路上的跟车、超车及车道变换行为等微观行为都能得到较真实的反映。
1. VISSIM介绍VISSIM为德国PTV公司开发的微观交通流仿真软件系统，用于交通系统的各种运行分析。
该软件系统能分析在车道类型、交通组成、交通信号控制、停让控制等众多条件下的交通运行情况，具有分析、评价、优化交通网络、设计方案比较等功能，是分析许多交通问题的有效工具。
VISSIM软件系统内部由交通仿真器和信号状态发生器两大程序组成，它们之间通过接口来交换检测器的呼叫和信号状态。
"交通仿真器"是一个微观的交通流仿真模型，它包括跟车模型和车道变换模型。
"信号状态发生器"是一个信号控制软件，它以仿真步长为基础不断地从交通仿真器中获取检测信息，决定下一仿真时刻的信号状态并将这信息传送给交通仿真器。
图1.1交通仿真器和信号状态产生器之间的交流2.仿真模型的说明交通仿真是典型的离散系统仿真，被仿真事件在时间上是离散的、随机的，交通行为的产生整体符合分布规律。
仿真模型是用一系列的数据、逻辑条件表达式和若干公式组成。
2.1．路口描述模型路口描述模型描述了交叉口的形状、车道功能等，是用一组数据表示的静态模型，在仿真过程中保持不变。
模型参数是通过路口参数输入对话框送入的。
参数有：路口名称，路口类型（正十字口，畸形口，丁子口），畸形口中心距，车道数，车道宽，停车线距离，隔离带宽，车辆检测器位置，车道功能选择等。
2．2．车辆描述模型车辆描述模型描述了车辆的形状、位置、颜色、速度、来向、去向、期望速度、车辆反应时间等。
模型参数随着车辆的随机生成而产生，某些参数随着车辆的运行而改变。
车辆描述模型与车辆生成模型、车辆运行模型有着密切的关系，是它们模型算法执行结果的直接反映。
2.3．车辆生成模型车辆生成模型描述了车辆的随机到达数分布，到达车辆的车型分布，到达车辆的流向分布，到达车辆车道选择方法，到达车辆车色分布。
车辆生成模型是交叉口车辆运行模型的基础。
(1)车辆到达数分布模型车辆到达数的分布是离散型的随机分布，又称之计数分布，反映了在某一固定时段内到达给定地点车辆的随机数。
交通系统仿真技术交通系统仿真技术是一种常用于分析交通系统运行情况的工具，它通过模拟交通场景，分析交通流量、路况、车辆行驶等情况，从而提供决策支持和优化方案。
本文将从交通系统仿真技术的基础、应用、优势和不足四个方面进行论述，以期对该技术的认知有更全面的了解。
一、交通系统仿真技术的基础交通系统仿真技术主要包括以下基本元素：1. 地图：地图是交通场景的基本支撑，它包括道路、交叉口、车流、行人、建筑等要素;2. 车辆模型：车辆模型是交通场景中最基本的元素，它包括车辆的转向、加速度、制动力等参数，用于描述车辆的行驶特征;3. 驾驶行为：驾驶行为是指车辆驾驶员的行为模式，包括车辆与车辆之间的跟驰、并线、减速、加速等过程;4. 交通控制：交通控制是指交通信号灯、标志、标线等设施，用于管理和控制车辆行驶。
二、交通系统仿真技术的应用交通系统仿真技术广泛应用于城市交通规划、道路设计、交通流量控制、交通事故预防、公共交通优化等方面。
这里举几个典型的应用场景：1. 交通规划：仿真技术可以提供城市交通开发规划、路网优化等方案，预测各项指标的变化情况，提升交通系统的效率和安全性;2. 道路设计：仿真技术可以通过道路宽度、车道数量、弯道半径等参数调整，设计出更合适的道路，降低交通压力，提高道路通行能力;3. 交通流量控制：仿真技术可以通过对城市道路交通瓶颈、高峰时段、道路拥堵等情况模拟，预测未来交通流量变化，从而及时采取交通管制措施，优化交通流量;4. 交通事故预防：仿真技术可以模拟预测交通事故发生的概率，提供安全行车建议，针对潜在的交通事故危险进行预防;5. 公共交通优化：仿真技术可以通过优化公共交通车网、改善公交车站等方式，优化公共交通系统的出行速度，提高乘客的出行感受。
三、交通系统仿真技术的优势交通系统仿真技术具有以下优点：1. 安全：交通仿真技术可以对交通运行情况进行模拟分析，模拟出各种可能的交通事故，从而提前采取应对措施，降低事故发生风险，提高交通安全性;2. 节约成本：交通仿真技术可以减少现场实验和试验极端情况的成本和工作量，并进行低成本的试验，不会影响实际道路交通;3. 高效：交通仿真技术能够快速构建交通场景和模型，并进行快速评估，加快决策流程，并提高各种工作效率;4. 可视化：交通仿真技术可以将模拟结果以可视化形式展示出来，对于决策者和公众来说更加直观、易于理解。
《交通仿真》课程主要知识点1.仿真利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统,又称模拟。
这里所指的模型包括物理的和数学的，静态的和动态的,连续的和离散的各种模型。
2.交通仿真交通仿真是20世纪60年代以来,随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂道路交通现象的交通分析技术和方法。
从试验角度看,道路交通仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术。
交通仿真作为仿真科学在交通领域的应用分支，是随着系统仿真的发展而发展起来的，它以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础，以计算机为主要工具,利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态,采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统，以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术。
交通仿真是智能交通运输系统的一个重要组成部分，是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用，它可以动态地、逼真地仿真交通流和交通事故等各种交通现象，复现交通流的时空变化,深入地分析车辆、驾驶员和行人、道路以及交通的特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约与物资运输流量合理化等方面的研究。
同时，交通仿真系统通过虚拟现实技术手段，能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况，对某个位置交通是否拥堵、道路是否畅通、有无出现交通事故、以及出现上述情况时采用什么样的解决方案来疏导交通等，在计算机上经济有效且没有风险的仿真出来.3.交通仿真的主要内容1.公路系统交通仿真研究2.城市道路网交通仿真3.行人和非机动车交通仿真4.交通环境仿真5.交通安全仿真6.面向ITS的交通系统仿真4.交通仿真的特点1.经济性2.安全性3.可重复性4.易用性5.可控制性6.可拓展性5.满足ITS仿真需求的条件1.清晰地表现路网的几何形状2.清晰地表现驾驶员的行为3.清晰地表现车辆间的相互作用关系4.清晰地表现交通控制策略5.模拟先进的交通管理策略6.提供与外部实时系统的接口7.模拟动态车辆诱导,再现信息交换过程8.具有普适性9.精细化仿真路网交通流的状况10.模拟公共交通11.提供结果分析工具12.提供图形化的交互界面6.交通仿真分类6.1从交通流理论的角度微观交通仿真:跟驰模型、超车模型、换道模型宏观交通仿真：出行路径选择模型、交通流量分配模型6.2从仿真技术角度连续时间仿真离散时间仿真6.3从仿真实现的方式Agent理论仿真多媒体技术仿真人机交互方式仿真元胞自动机仿真……6.4从解决问题的对象来说交叉口交通仿真路段交通仿真综合路网交通仿真6.5从仿真应用的研究范围来划分交通安全仿真、交通拥堵仿真、交通规划仿真、交通控制仿真、驾驶员行为仿真等7.微观与宏观交通仿真的区别微观仿真通过考察单个驾驶员和车辆及其相互作用特征来描述系统的状态；宏观仿真是通过考察交通流特征，即车流的“平均"行为来描述系统的状态。
什么是交通仿真技术仿真是将所研究的问题用其它手段加以模仿的一种技术，按所用的方法分为物理仿真和数学模型仿真即计算机仿真。
物理仿真就是对真实系统建立物理模型；数学模型仿真就是运用计算机及相应的程序代码表示实际系统，使之运行时与实际系统在逻辑上具有相同或类似的特性，从而可以用它来检验实际系统，修改实际系统的不足之处，或者用于教学演示等，并能节省费用和时间，减少不必要的风险。
具体来说，交通仿真技术是运用现代计算机技术建立能够替代实际交通系统的计算机模型的研究过程，该模型能够再现现实交通系统的特性，分析在各种设定条件下交通系统的可能行为，通过模型仿真的试验结果，以寻求现实交通问题的最优解、评价运输设施各类设计方案的效果。
宏观仿真和微观仿真是根据交通研究模型的不同而对交通仿真进行研究的两种主要方法。
根据交通宏观参数来描述交通流状态的模型是宏观交通模型，它主要是针对车流整体。
而侧重模拟车辆个体运动状态的研究方法则是微观交通模型。
若交通流的运行是通过流量——密度关系来控制，流体运动的机制通过交通流的运动来处理，且模型不追踪单个车辆处理，则主要应用在宏观仿真中。
典型的宏观仿真问题有路径出行选择问题、网络流量分配问题等。
微观仿真模型以单个车辆为描述对象，以跟车模型为基础，追踪每辆车的运动过程，在微观模型中，每辆车的位置和当前速度是很重要的参数，在交通网络环境中单个“驾驶员——车辆元素”的动态变化是微观模型的考察重点。
在考察过程中，要遵循的二个规则:车辆移动的基本规则(跟车模型和换道模型)、信号约束规则和服务优先规则。
到目前为止，较为成熟并且已具有相当商业性和通用性的交通仿真软件有:苏格兰Quadstone、Limited公司的PARAMICS；美国联邦公路署(FHWA)开发的CORSIM，NETSIM；德国PTV公司的VISSIM；西班牙TSS公司的AIMSUN2；另外还有由TRRL开发的TRANSYT；由MIT开发的DYNAMIT等。
微观交通仿真综述随着城市化进程的加快，交通系统的发展也日益受到关注。
传统的交通管理方法已经无法应对日益复杂和庞大的交通流量，交通仿真成为了研究交通系统的重要手段之一。
交通仿真是通过计算机模拟和仿真技术对交通系统进行建模和分析，以预测和优化交通流动情况，提供决策支持和政策制定的依据。
本文对微观交通仿真相关研究进行了综述，包括定义、发展历程、模型分类、应用领域和发展趋势等方面的内容。
一、定义和发展历程微观交通仿真是对交通系统中的个体行为进行建模和仿真的过程。
它通过模拟交通参与者（车辆、行人和自行车）的行为，分析他们的交通行为和交互作用，从而揭示交通系统的运行规律和性能。
微观交通仿真可以对交通系统进行精确的建模，考虑到每个个体的行为，以及与其他交通参与者和交通设施的交互作用。
微观交通仿真的发展历程可以追溯到20世纪60年代和70年代。
当时，人们开始将交通系统建模为排队论模型，通过数学公式对交通流进行建模。
这种方法只能提供整体的交通性能指标，对个体行为和交通流峰值的分析不够准确。
人们开始关注对交通流进行个体建模的方法，从而产生了微观交通仿真的概念。
二、模型分类微观交通仿真模型可以根据不同的目标和应用进行分类。
根据仿真对象的不同，可以将微观交通仿真模型分为车辆模型、行人模型和混合模型。
车辆模型主要用于仿真交通流，通过对车辆的速度、加速度、车头间距等进行建模，来研究交通流的流动性和拥堵情况。
行人模型主要用于仿真行人的行为，通过对行人的运动规律、目标选择和路线选择进行建模，来研究行人的行为和行动规律。
混合模型将车辆模型和行人模型进行结合，用于仿真车辆和行人的交互行为，以及交通系统的整体运行情况。
微观交通仿真模型还可以根据仿真方法的不同进行分类。
常见的仿真方法包括离散事件仿真、连续仿真和混合仿真。
离散事件仿真是将交通系统表示为一个事件流，每个事件描述系统中一个离散的动作，例如车辆的移动、停车和加速。
连续仿真是将交通系统表示为一组微分方程，通过对车辆和行人的位置、速度等进行连续建模和求解。
交通仿真和交通安全交通仿真和交通安全是在现代社会中扮演着重要角色的两个方面。
交通仿真是一种模拟现实交通情况的技术手段，通过使用计算机模型和算法来预测和分析交通流量、拥堵情况以及其他相关数据。
而交通安全则是指在道路、交叉路口等交通环境中保障交通参与者的人身安全和财产安全的一系列措施。
本文将探讨交通仿真与交通安全两个方面的联系，并介绍交通仿真在提高交通安全方面的应用。
一、交通仿真的基本概念和原理交通仿真是一种基于计算机技术的仿真模拟方法，用于分析和预测交通系统的运行情况。
其基本原理是将现实中的交通网络、车辆、行人等元素抽象成计算机模型，并通过设计相应的算法来模拟交通流的行为和交通系统的运行规律。
通过交通仿真，我们可以实时观察和评估不同交通控制策略的效果，从而为交通规划和交通管理提供科学依据。
二、交通仿真在交通安全中的应用1. 交通事故模拟与分析交通仿真可以帮助我们预测交通事故的概率和风险，并通过设计不同方案来减少事故的发生。
通过仿真模拟交通事故的发生过程，我们可以定位提高事故易发路段和交叉口的安全性，进而采取针对性的交通管理措施。
例如，可以通过仿真分析找到影响事故发生的主要因素，进而制定相应的交通规则和交通管制措施，以提高交通系统整体的安全性。
2. 交通流优化交通仿真可以模拟不同交通流量下的交通状况，并通过模型的调整来优化交通流的运行。
通过交通仿真，我们可以测试和比较不同交通管理措施的效果，优化交通信号灯的配时方案、交叉口的布局和设计等，从而减少交通阻塞和拥堵，提升整体交通流畅度和安全性。
3. 基于交通仿真的驾驶员培训交通仿真可以提供交互式的驾驶员培训环境，帮助驾驶员提高驾驶技能和应对交通事故的能力。
通过仿真模拟，驾驶员可以接受各种道路环境和交通情况下的培训，如急刹车、避让障碍物等，提高驾驶员的应急反应能力和安全意识。
三、交通仿真与交通安全的未来发展随着科技的不断进步，交通仿真技术在交通安全领域的应用还将持续扩展和深化。
