12交通仿真软件及其应用

《交通仿真软件应用》实训报告系别专业班级学生姓名学号一、前言（一）实训目的《交通仿真软件应用》是交通运输专业重要的实践课程，是计算机技术在交通运输领域的一个重要应用。

VISSIM仿真软件它不仅可以复现交通流时空变化的技术、为交通道路设计规划提供技术依据，而且还可以对各种参数进行比较和评价，以及环境影响的评价等。

同时，交通仿真系统通过计算机动画手段能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况。

Flexsim仿真软件针对运输系统进行系统建模，并在电子计算机上编制相应应用程序，模拟实际物流系统运行状况，并统计和分析模拟结果，用以指导实际交通运输系统的规划设计与运作管理。

通过实训，使学生加深对仿真软件应用的理解，培养学生使用专业仿真软件的能力，增强学生解决应用问题的能力。

（二）实训准备+1、借阅或购买《实用系统建模与分析》的相关书籍，了解仿真基本知识。

2、上知网数据库查找flesxim的相关论文学术文献，了解系统仿真最新的研究发展动态。

3、查找仿真软件flesxim的相关资料，了解相关知识。

（三）实训要求为了确保实训顺利进行，圆满成功，培养同学们良好的习惯，增强修养，提高个人素质，特制定如下实训要求：⑴严格遵守机房管理要求，穿鞋套方可进入机房。

⑵实训安全第一，严防意外伤害，按规定操作，不准带电插拔仪器设备。

⑶实训室内禁止饮食，禁止吐痰，严禁吃口香糖。

⑷禁止在实训室内喧哗、嬉戏、争斗，保持安静，轻声讨论。

⑸注意个人职业形象，衣冠整齐,女生不能披头散发、不穿超短裙（裤）和吊带衣（裙）；男生衣服扎腰，不穿短裤、拖鞋。

⑹不准恶意破坏仪器设备，设备若有损坏及时向指导老师报告。

⑺不准无故旷课、迟到、早退；若有特殊情况，需事先请假，征求许可。

⑻旷课3节，实训成绩不及格，3次迟到算旷课1节。

⑼每一个实训时间内，不允许随便离开实训室，若确有急事，需征得指导老师同意后方可离开。

⑽实训结束后，整理复原仪器设备、桌椅，清洁四周环境，待检查后，方可离开。

Matlab在交通仿真中的应用技巧引言近年来，交通拥堵问题日益严重，给人们的生活和经济发展带来了很大的困扰。

为了解决交通拥堵问题，提高交通效率，交通仿真成为了一种重要的工具。

而Matlab作为一种强大的数学计算软件，可以提供丰富的工具和函数，为交通仿真提供了很大的帮助。

本文将介绍一些Matlab在交通仿真中的应用技巧，包括交通流模型、交通信号灯优化、路网设计和交通预测等方面。

1. 交通流模型交通流模型是交通仿真的基础，它用于描述交通流的行为和变化。

在Matlab中，我们可以利用各种数学模型来建立和模拟交通流。

常用的交通流模型包括微观模型和宏观模型。

微观模型主要用于个体车辆行为的建模，宏观模型主要用于整个交通网络的流量分布和拥堵状况的模拟。

在建立交通流模型时，我们需要收集大量的交通数据，包括车辆的速度、密度和流量等信息。

利用Matlab的数据处理功能，我们可以轻松地对这些数据进行分析和建模。

例如，可以使用Matlab的数据统计函数来计算交通流的平均速度和流量，进而推导出交通流的密度和流量之间的关系。

2. 交通信号灯优化交通信号灯是调控交通流的重要手段。

合理地优化交通信号灯的配时方案，可以有效减少交通拥堵和减少人们的出行时间。

在Matlab中，我们可以利用优化算法来优化交通信号灯的配时方案。

常用的优化算法有遗传算法、粒子群算法等。

首先，我们需要建立交通信号灯的仿真模型，模拟交通信号灯的开关过程和车辆的行驶。

然后，利用Matlab的优化函数，设置优化目标和约束条件，进行信号灯配时方案的优化。

最后，通过仿真实验，评估不同配时方案的性能，选择最优的配时方案。

3. 路网设计路网设计是交通规划和交通工程中的重要环节。

合理地设计路网，可以提高交通的通行能力和效率。

在Matlab中，我们可以利用图论算法和网络流模型来进行路网设计。

首先，我们需要建立路网的拓扑结构，即道路和交叉口之间的连接关系。

然后，利用图论算法，计算路网的最短路径和最小生成树等信息。

交通运输中的交通仿真技术应用随着城市化进程的不断推进，交通运输业也日益发展，不仅在规模上不断扩大，而且在技术应用方面也得到了极大的开拓。

随着交通仿真技术的运用，交通运输的效率得到了很大的提升，各大城市的交通状况也得到了很大的改善。

一、什么是交通仿真技术交通仿真技术是指对交通运输系统进行虚拟建模，并通过计算机模拟系统来对系统进行评估、优化和规划的科学技术。

其主要作用是通过仿真实验，评估并优化城市交通运输系统的设计、运行和管理，以实现交通运输系统效率的提高和社会经济效益的最大化。

二、交通仿真技术的应用1.城市交通规划城市交通规划是交通仿真技术的一个重要应用领域，其主要目的是为城市交通系统的规划和建设提供技术支持。

交通仿真技术可以根据城市交通系统的实际情况，通过建立仿真模型和进行仿真试验，评估并改进交通规划方案，从而提高城市交通运输的效率和流动性。

2.交通运输管理交通仿真技术在交通运输管理方面也有着广泛的应用。

通过交通仿真技术的应用，交通管理部门可以对交通运输流量、状况及拥堵情况等进行实时监测和管理，并作出相应的调整和决策，以保证交通运输系统的正常运行和顺畅流动。

3.公共交通优化公共交通的优化是城市交通运输效率提高的重要环节，而交通仿真技术正是为公共交通优化提供了技术支持。

通过将公共交通系统建立在交通仿真模型中，可以通过模拟试验来调整和优化公共交通的路线、时刻和车辆数量，从而提高公共交通的客运质量和运输效率。

4.交通安全管理交通安全一直是交通运输系统中的重要环节。

通过交通仿真技术的应用，可以对道路设计、车辆速度、交通信号等进行仿真模拟，并评估交通运输系统的安全性能，从而提高交通运输的安全性。

三、总结交通仿真技术的应用范围越来越广泛，为城市交通运输效率的提高、经济效益的最大化、交通安全的保障提供了强有力的技术支持。

在未来的发展中，交通仿真技术将不断涌现新的应用领域，为交通运输行业的健康发展提供更好的技术手段和支持。

主流交通仿真软件的介绍几种主流仿真软件的对比发布时间：2007-09-11 点击次数：2039本文主要介绍几种应用广泛的仿真系统：1.软件简介1)vissim是离散的、随机的、以0.1S为时间步长的微观仿真模型。

在VisSim 中，车辆的纵向运动采用了心理一生理跟车模型，横向运动采用基于规(rule—based)的算法,并采用动态交通分配进行路径选择。

2)Paramics是英国Quadstone公司的微观交通仿真产品。

Paramics能适应各种规模的路网(从单节点到全国规模的路网)，能支持100万个节点、400万个路段、32 000个区域。

Paramics具有实时动画的三维可视化用户界面，可以实现单一车辆微观处理，支持多用户并行计算，具有功能强大的应用程序接口。

3)AIMSUN是西班牙TSS公司的微观交通仿真产品。

AIMSUN Simulator可以处理各种类型的交通网络，包括城市街道、高速公路和一般公路，能处理环形道路、干线道路以及混合道路网络。

作为有效的交通分析工具，AIMSUN Simu—lator能模拟自适应交通控制系统、先进的交通管理系统、车辆引导系统和公交车辆行程安排和控制系统；能对环境污染和能源消耗进行评估等4)TransModeler在继承MITSimLab模型合理结构的基础上，增加了一些新的功能。

TransModeler实现了微观仿真、准微观仿真和宏观仿真的无缝集成，可依据网络范围和仿真解析度选择合适的仿真模型。

最为重要的是，TransModeler将交通仿真模型和GIS有机结合起来，路网等空间数据存储与管理完全采用GIS数据处理方式，并且可通过数据库管理系统来管理路网等空间数据.此外,TransModeler可在GIS图形界面上微观显示车辆运行状况及详细交通状况。

2 .主要微观交通仿真模型／系统性能比较交通仿真模型对交通现况的仿真效率和精度是衡量模型质量的重要标准。

考虑到各交通仿真模型各具特色，在不同的应用环境中有着各自不同的表现。

各类交通仿真软件综合介绍交通仿真软件是一类用于模拟交通流动和研究交通运输系统的计算机程序。

它们可以对各种交通情景进行建模，评估不同交通策略的效果，并提供决策支持。

下面将介绍几种常见的交通仿真软件。

1.VISSIMVISSIM是一种微观交通仿真软件，用于模拟城市、高速公路和非机动车道等不同交通环境。

它可以模拟车辆的运动和互动，包括车辆的加速、减速、变道和排队等行为。

VISSIM还具有强大的路口控制模块，可以优化信号灯配时和车道使用策略，以提高交通效率和减少拥堵。

2.TRANSIMSTRANSIMS是一种宏观交通仿真软件，用于模拟整个城市的交通流动。

它综合考虑了交通、土地使用和居民行为等因素，可以评估不同的交通策略对城市交通系统的影响。

TRANSIMS还可以用于预测交通需求和评估城市规划项目的可行性，帮助决策者做出更合理的决策。

3.SUMOSUMO是一种开源的微观交通仿真软件，可用于模拟道路网络和车辆的运动。

它具有高度可定制的特性，可以灵活地调整模型参数和仿真设置。

SUMO还支持与其他软件的集成，例如与交通信号控制软件和模型导入/导出工具的连接。

由于其开源的特点，SUMO受到了学术界和研究人员的广泛应用。

4. AimsunAimsun是一种综合交通仿真软件，用于建模和模拟城市和区域范围的交通系统。

它可以模拟道路、公共交通和行人等各种交通模式，并提供全面的评估和优化工具。

Aimsun还具有强大的可视化功能，可以直观地展示交通流动和改进措施的效果。

该软件被广泛应用于交通规划、交通管理和交通工程等领域。

5. PTV VissimPTV Vissim是一种微观交通仿真软件，由PTV Group公司开发。

它具有高度精确的模拟能力，可以模拟各种驾驶行为和交通条件。

PTV Vissim还提供了丰富的API和扩展功能，支持用户自定义模型和脚本编程。

该软件被广泛应用于交通规划、交通管理和交通安全等领域。

综上所述，交通仿真软件在交通规划、交通管理和交通工程等领域起着重要作用。

交通仿真在线评估技术及应用交通仿真在线评估技术及应用一、交通仿真技术简介1、交通仿真的定义交通仿真：利用计算机仿真技术，在计算机平台上再现现实交通运行状况，或虚拟出未来交通运行的状况。

交通仿真的特点：经济性、可重复性、易用性、可控制性、快速真实性。

2、交通仿真的必要性交通现象的复杂性决定的；方案评价的需要；方案比选优化的需要。

交通系统是一个涉及驾驶员—车辆—道路—交通环境相互作用的复杂系统，既有其确定性的一面，又有随机性的一面，同时还有人的行为因素的影响。

利用交通仿真工具，可以从复杂的现象中，抽象出问题的本质，从而更便利的寻找解决问题的方法。

传统的方案评价方法的缺点：能够评价的指标比较有限、不够生动直观、无法对方案的整体效果进行全面的评价。

利用仿真工具则不可以较容易克服以上缺点，可以计算相对较多的指标。

3、仿真模型和常用软件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，交通仿真软件也可相应地分为这3类。

目前在国内应用比较广泛的微观交通仿真软件有VISSIM、PARAMICS；中观仿真软件有TRANSMODELER、Dynasmart；宏观仿真软件有TransCAD、Visum 等软件。

二、道路交通精细化组织方法仿真验证仿真验证的一般流程：（1）制定仿真方案在进行任何仿真研究之前，必须制定完整的仿真方案，明确仿真目标以及输出数据要求。

（2）选择仿真软件选择仿真软件是交通仿真应用中的关键环节，只有合适的仿真软件才能得出合理的结果。

因此，要调查各种仿真软件的适用范围和优缺点，根据仿真要求选择合适的仿真软件。

（3）建立仿真模型一般仿真软件默认的交通仿真模型与实际交通状况出入较大，不能直接用来仿真。

因此，要认真调查待研究的路网交通现状，掌握交通的各项参数数据，包括路网的基本构成、交通流，驾驶员特征，车辆类型、种类和构成，信号灯控制方案，检测器埋设等，利用这些数据构建路网、驾驶员、车辆等交通对象模型，并将模型输入仿真软件中。

EMMEEMME是一个较为全面的出行需求预测系统，面向城市、区域和国家的交通规划。

EMME提供特有的灵活开放的建模思路，允许用户自由利用现有技术或创造新方法以满足当地需要。

目前的最新版本EMME3，通过新一代的工具和功能，如新的网络编辑工具、新的可视化和分析功能、新的GIS集成功能、超过100多个交通主题型地图的可扩展性图书馆功能，使得EMME3具有emme出行需求预测软件的工业标准上的高可信度。

Emme核心模块有4部分组成，私人交通、公共交通、需求模型、分析自动化。

•标准交通分配（Standard Traffic Assignment）采用线性相似的用户最佳 Frank and Wolfe均衡交通分配方法。

.•并行标准交通分配（Parallel Standard Traffic Assignment）标准交通分配的并行计算版，可以加速多处理器系统。

•基于路径的交通分配（Path-based Traffic Assignment）一种新用户最优均衡交通分配，具有较好的性能，收敛效果好，在反馈中使用加快迭代速度的热启动方法。

路径分析.每一个Emme交通分析工具都会提供Emme路径分析功能，允许路径选择和转向选择分析、浏览、局部分析等。

Emme路径分析，对汽车冷启动的排放污染、汽车寻找停车位、当地VS区域交通、匝道网络、收费网络以及其他应用进行建模。

通过标准和并行标准交通分配方法，Emme丰富的路径分析关键词和运算符集，可以计算真实距离矩阵（最短路径或平均OD矩阵），成本或通行费矩阵，子区域OD矩阵。

而Emme基于路径的交通分配方法可以保存路径，加以分析，无需再运行分配程序。

从规划到运营，Emme提供一系列交通分配方法满足用户的各种需求。

评价相关的交通政策，如发车频率、时刻表、车容量、拥堵、费用表等。

•标准交通分配Standard Transit Assignment.复杂的多交通工具和多路径的交通分配，使得预期出行成本最小化。

3.1 交通仿真软件选取3.1.1宏观交通仿真软件简介宏观交通仿真模型忽略移动单元（车辆、行人、非机动车等）个体行为，以交通流整体作为描述对象来从整体的角度描述交通流的运动特征。

宏观模型的重要参数是车辆速度、密度和流量，对交通系统的要素及行为的细节描述处于一个较低的程度。

常用的宏观交通仿真软件有TransCAD、CUBE、VISUM。

1、TransCADTransCAD是由美国Caliper公司开发的一套强有力的交通规划和需求预测软件，美国CALIPER公司是驰名交通规划软件TransCAD、交通仿真软件TransModeler和地理信息系统软件Maptitude的开发商。

CALIPER公司自1983年成立以来，已有25年的交通软件开发和规划咨询经验。

总部设在麻省牛顿市的CALIPER公司致力于将先进的地理信息系统技术与科学的交通规划和管理方法相结合，为交通规划和交通工程技术人员提供有效的定量决策支持工具、高质量的咨询服务业务和有关数据产品。

TransCAD是第一个为满足交通专业人员设计需要面设计的地理信息系统,可以用于储存、显示、管理和分析交通数据，同时将地理信息系统与交通需求预测模型和方法有机结合成一个单独的平台，是世界上最流行和强有力的交通规划和需求预测软件。

TransCAD在70多个国家有超过7500余用户，在美国25个以上的州是标准的或占主导地位的交通规划软件，被175个美国大都市规划组织(MPO)所使用。

TransCAD主要功能如下：⏹提供强力的GIS引擎，具备用于交通的特殊扩展功能；⏹可实现各种地图制作，地图寻址，是专为交通应用而设计的可视化和分析工具；。

⏹具备各种应用程序，可用于寻找路径，交通需求预测，公共交通，物流，选址及销售区域管理；⏹可用于所有交通数据形式和所有交通模式，是建立交通信息和决策支持系统的理想工具；⏹在带微软视窗的常用计算机硬件上都能运行，支持几乎所有桌面计算系统标准。