新编Vissim4.3操作手册
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Vissim4.3操作手册(初级)2015年7月目录1 交通流仿真及VISSIM基本原理 (1)1.1 交通流仿真原理 (1)1.2 Vissim基本原理 (1)2 Vissim软件简介 (2)2.1 Vissim主要术语介绍 (2)2.2 Vissim软件功能介绍 (3)2.3 Vissim操作界面介绍 (4)2.4 Vissim仿真基本操作流程 (9)2.5 Vissim模型数据需求 (10)2.5.1准备阶段 (10)2.5.2 网络数据 (10)2.5.3 交通流数据 (10)2.5.4 信号控制数据 (11)2.5.5 公交数据 (11)3 路网属性 (11)3.1 物理路网 (11)3.1.1准备底图的创建流程 (11)3.1.2添加路段(Links) (14)3.1.3连接器 (16)3.2 定义交通属性 (17)3.2.1定义分布 (17)3.2.2目标车速变化 (19)3.2.3 交通构成 (21)3.2.4 交通流量的输入 (21)3.3 路线选择与转向 (22)3.4 信号控制设置 (24)3.4.1信号参数设置 (24)3.4.2信号灯安放及设置 (27)3.4.3优先权设置 (28)4仿真 (30)4.1 参数设置 (30)4.2 仿真 (31)5评价 (32)5.1 行程时间 (32)5.2 延误 (34)5.3 数据采集点 (36)5.4 排队计数器 (38)Vissim4.3操作手册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。
1 交通流仿真及VISSIM基本原理1.1 交通流仿真原理交通流仿真通过构建车辆的通行环境(道路网、交通控制、限速等)、驾驶员行为(跟车、换道超车等)、车辆性能特性、交通需求特性等交通要素的计算机模型,通过“再现”或“预演”交通流在不同的交通流组织方案、交通控制管理方案下的运行特性,达到评价、优选方案的目的。
原理概念关系如下图1-1所示。
图1-1 交通流仿真原理图如图所示,交通流仿真基本应用有如下三类:1、现状交通流运行状况评价——发现问题;2、交通流组织设计方案评价——优化系统;3、实时交通系统状态评估——监控系统,属高级应用。
1.2 Vissim基本原理VISSIM采用的核心模型是Wiedemann于1974年建立的生理-心理驾驶行为模型。
该模型的基本思路是:一旦后车驾驶员认为他与前车之间的距离小于其心理(安全)距离时,后车驾驶员开始减速。
由于后车驾驶员无法准确判断前车车速,后车车速会在一段时间内低于前车车速,直到前后车间的距离达到另一个心理(安全)距离时,后车驾驶员开始缓慢地加速,由此周而复始,形成一个加速、减速的迭代过程。
图1-2 VISSIM 中的跟车模型(Wiedemann 1974)2 Vissim 软件简介VISSIM4.3的操作使用主要分为三大步骤:2.1 Vissim 主要术语介绍在VISSIM4.3中,包含两种数据:静态数据和动态数据。
静态数据表示道路设施,包括:道路(Link ):道路是有起点、迄点的有向线段。
连接段:表明转向、车道减少、车道增加 信号灯和停车线位置 检测器位置和长度 动态数据包括:交通流量,包括货车的百分比 路线选择点位置 优先规则 停车信号位置 数据收集点行程时间和延误时间排队长度VISSIM4.3中主要名词术语介绍见下图1.2。
图2-1 VISSIM4.3中主要名词术语对照图2.2 Vissim软件功能介绍Vissim是一种微观、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具,用以建模和分析各种交通条件下(车道设置、交通构成、交通信号、公交站点等),城市交通和公共交通的运行状况,是评价交通工程设计和城市规划方案的有效工具。
●Vissim是解决各种交通问题的有力工具,主要应用包括:1.公交优先信号控制逻辑的设计、评价和调整。
2.对于有协调和感应信号控制的路网内交通控制的评价和优化(Signal97 接口)。
3.城市道路网中轻轨建设项目的可行性及其影响评价。
4.分析慢速交通交织区。
5.对比分析交通设计方案,包括信号控制交叉口和停车标志控制交叉口、环交、和立交的设计。
6.轻轨和公共汽车系统的综合站点布局的容量评价和管理评价。
7.通过 Vissim评价公共汽车优先解决方案,如插队、港湾停靠站和公交专用车道。
8.使用嵌入式动态交通分配模型,解决行驶路径选择的相关问题,如不确定信号的影响、对于中等城市而言,交通流分向路网邻近区域的可能性。
●Vissim软件是交通仿真软件,具体的模拟仿真功能为:1.模拟交通渠化方案、公交枢纽组织、停车场设置、收费站车流量等各种交通现象。
2.提供一个虚拟平台,在计算机上模拟不同方案的运行结果,提供定量分析指标。
3.提供2D和3D的方案运行动画文件。
4.测试所设计的信号灯情况,给出相关的评价指标,可在线显示信号灯的变化情况。
5.感应模块可以通过检测量的设置,根据流量的不同,来设置感应式的信号灯或交通控制,实现逻辑控制信号或交通流等。
Vissim本身带有一套3D模型的数据库,含有各种车辆模型和部分树木房屋等文件。
2.3 Vissim操作界面介绍打开Vissim软件,界面主要包括标题栏、菜单栏、工具栏和编辑区。
图2-2 vissim界面●标题栏显示仿真程序的名称,版本和输入文件名称;如果是 DEMO文件,“Demo”的字样会添加在版本号后面。
●菜单栏●工具栏仿真——仿真的工具栏是显示出来的。
默认情况下,所有的专用工具栏都处于隐藏状态,只有常用运行模式的工具栏为可见状态2.4 Vissim仿真基本操作流程构建一个VISSIM仿真模型的基本操作流程如下:(1)打开VISSIM,新建一个文件。
(2)创建\编辑各种速度分布和加\减速度分布。
(3)修改\编辑车辆类型的特征参数和分布。
(4)创建车辆组成(Vehicle Composition)。
(5)制作一张路网背景图——来自遥感、航拍、电子地图转换、AutoCAD设计图等。
(6)在VISSIM中读入该背景图,进行定位、定义比例尺操作,并保存加载背景图后的VISSIM文件,(注意:精确定位、定义图形比例尺是必须的,因为这将决定你后续所建路网模型与实际路网的真实度)。
(7)绘制路段和连接器(Link & Connector)——结合车道类型、驾驶员行为等参数,这里主要包括机动车道、自行车道和人行道。
(8)在道路网的相应入口处加载机动车、自行车或行人的交通产生量——反映整个仿真时段内的交通需求变化。
(9)定义路径决策点和主要路径分支的比例。
(10)定义路网的限速区段。
(11)定义无信号控制交叉口的冲突区域(停车/让路规则),保证优先交通流与次要交通流的安全交织。
(12)如有停车标志的话,定义无信号控制交叉口的停车线及其停车时间分布设置。
(13)信号控制交叉口应创建信号控制器(Signal Controls),定义每个信号控制器的信号灯组、定时控制的灯色变化时间表、感应控制的类型和相关文件设置。
(14)在路网中绘制信号灯——在停车线处绘制信号灯(Signal Heads),并选择各个信号灯对应的信号灯组。
(15)对于感应控制类型的交叉口,需要设置检测器。
(16)右转车辆受控情况下停车线设置。
(17)信号控制交叉口中设置信号控制后各冲突交通流的优先让行规则设置。
(18)公交站台位置及其停车时间分布设置。
(19)创建公交线路。
(20)数据统计分析设备设置:行程时间分析路段、延误分析路段、排队计数器、数据检测器等。
2.5 Vissim模型数据需求2.5.1准备阶段(1)仿真目标分析:仿真时段、热身时长、基本输出数据内容和精度要求;(2)仿真数据调查:根据仿真目标确定准备数据内容(内容见本章后续各节)、模型构建策略和精度、仿真运行方法。
2.5.2 网络数据(1)现状或设计的路网方案图:比例尺最好大于1:2000,1:500或1:200效果更好,VISSIM支持的背景图格式有:(2)详细的交通设计(交叉口渠化)方案:车道线及车道功能、信号灯、检测器等;(3)车道数与车道宽度;(4)公交站点位置和尺寸(如需考虑);(5)停车线位置;(6)右转限速;(7)应用动态交通分配时,还需要加入交通小区和停车场。
2.5.3 交通流数据(1)交通流中各种车辆成分及其比例:各种车辆的物理尺寸、动力性能,可以在VISSIM的车型库里选择;(2)车辆类型、交通管制的交通方式对象等;(3)各种交通方式的静态路径流量(注意:输入的流量单位必须转换为小时流量,尽管某些路径流量的时间段可能小于1小时);(4)当采用动态交通分配时,应该给出与路网中小区对应的OD矩阵;(5)公交车辆与公交线路数据;(6)各类车辆的期望行车速度分布,以及在路网中不同位置的车速的变化。
(7)在需要对模型进行标定时,还需要部分行程时间和饱和流量。
2.5.4 信号控制数据(1)每个交叉口的信号周期、绿灯时长和红黄时长。
(2)定时控制:每个信号灯组的红灯结束时间和绿灯结束时间。
(3)感应控制(属于中高级培训):信号阶段定义;信号阶段的间隔定义(从CROSSIG导出);最小绿灯和红灯时长;感应控制逻辑流程图;感应逻辑实施的相关参数。
2.5.5 公交数据(1)公交线路路径和走向;(2)公交站台的几何尺寸;(3)公交车辆的期望行驶车速——尤其是转弯地方;(4)仿真时段内公交发车时刻表或发车间隔;(5)乘客上下车的时间分布,可以对不同线路、不同站点分别进行定义;(6)服务水平的分布;(7)特殊仿真需求数据(如路径等待时间);(8)车辆几何尺寸和物理性能参数;(9)最大加速度和最小加速度;(10)对于感应控制——公交优先控制,定义感应区段长度;(11)对于感应控制——公交优先控制,感应设备位置信息。
3 路网属性3.1 物理路网3.1.1准备底图的创建流程VISSIM4.1能够显示的底图来源有两种文件格式:1)注意:DWG和DXF格式随着AutoCADTM版本的更新而更新。
目前,VISSIM支持AutoCAD R13和R14版本的文件格式。
如果无法加载DWG文件,请将其转换成DXF文件后重新加载,也可以将DWG或DXF文件保存为AutoCADTM早期版本的文件格式。
1、导入底图:选中View菜单—〉Background—〉Edit…,选择需要导入VISSIM 的目标图片文件。
如果图片文件的规模较大,该过程将花费一些时间。
如图2.1所示。
如果欲加载VISSIM无法支持的图片文件,将出现错误消息框。