交叉口VISSIM仿真.docx

交通系統(tǒng)建模與仿真學(xué)院： 專業(yè)： 姓名： 學(xué)號: 任課教師： 完成時(shí)間: 渭南市前進(jìn)路和東風(fēng)大街交叉路口交通系統(tǒng)仿真1.引言1.1 VISSIM 仿真理論基礎(chǔ)VISSIM 是一種微觀、基于時(shí)間間隔和駕駛行為的仿真建模工具，用以城市 和公路的交通建模。除了可以模擬私人交通外，還可以模擬鐵路交通以及公共交 通。它可以分析各種交通條件下（車道設(shè)置、交通構(gòu)成、交通信號、公交站點(diǎn)等）， 城市交通和公共交通的運(yùn)行狀況，是評價(jià)交通工程設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃方案的有效工 具。VISSIM 內(nèi)部由兩部分組成，它們之間通過接口交換檢測器數(shù)據(jù)和信號狀態(tài) 信息。VISSIM 既可以在線生成可視化的交通運(yùn)行狀況，也可以離線輸出各種統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù)，如：行程時(shí)間、排隊(duì)長度等。1.2 仿真的目的與要求本次仿真作業(yè)應(yīng)用 VISSIM 交通仿真軟件針對城市內(nèi)某十字信號交叉口進(jìn) 行了仿真。通過獲得的交叉口的渠化、車道、交通量、信號配時(shí)等信息，對交叉 口的、車輛數(shù)量、占有率、行程時(shí)間、延誤時(shí)間和排隊(duì)插隊(duì)進(jìn)行仿真評價(jià)。本次仿真以渭南市前進(jìn)路和東風(fēng)大街的交叉路口為研究對象，由于該路段購 物商廈比較集中，車流、人流量都較大，加之不少市民為圖方便隨心所欲橫穿馬 路，有的司機(jī)不按交通標(biāo)識行駛，所以很容易造成交通擁堵。因此選擇這個(gè)交叉 路口，進(jìn)行交通系統(tǒng)仿真是非常有必要的。2.仿真系統(tǒng)建立2.1 基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)交叉路口航拍圖如下圖 1 所示：圖 1 渭南市前進(jìn)路和東風(fēng)大街的交叉路口航拍圖從上圖可以看出， 本交叉口為十字相交叉的信號控制交叉口，。均為雙向四車道，可以直行、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。其中南北 方向?yàn)榛煨熊嚨?，東西進(jìn)口車流量較大。其信號周為 86s，綠燈 40s，黃燈 3s， 紅燈 43s。以 14 個(gè)周期做交通量調(diào)查，并計(jì)算出小時(shí)流量。具體如表 1 所示：表 1 道路交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方向交通流量（veh/560s）交通流量合（veh/1h）東進(jìn)口直行1591500左轉(zhuǎn)42右轉(zhuǎn)32西進(jìn)口直行1301520左轉(zhuǎn)55右轉(zhuǎn)51南進(jìn)口直行951064左轉(zhuǎn)43右轉(zhuǎn)28北進(jìn)口直行931140左轉(zhuǎn)42右轉(zhuǎn)432.2 用 VISSIM3.0 來進(jìn)行仿真。仿真步驟如下：2.2.1.各進(jìn)口及對應(yīng)出口的交通仿真利用左側(cè)工具欄的路段連接器按鈕建立仿真，以東進(jìn)口直行為例按照實(shí)際的 交通條件設(shè)置東進(jìn)口的車道數(shù)，車道寬度和交通量等，選擇默認(rèn)的車輛構(gòu)成為98%的小車和 2%的大車。建立完東進(jìn)口直行和西出口直行后設(shè)置連接器，將東 進(jìn)口直行和西出口連接起來。最后，運(yùn)行仿真，查看設(shè)置效果。先建立東進(jìn)口右轉(zhuǎn)進(jìn)口道，然后建立北出口道。在建立連接器將東進(jìn)口與北 出口道連接起來。最后，運(yùn)行仿真，查看設(shè)置效果。左轉(zhuǎn)仿真過車類似，不同的 是需要設(shè)置東進(jìn)口左轉(zhuǎn)進(jìn)口道和南出口道。其他經(jīng)口道和出口道的仿真過程和仿真要求同上。此處不再贅述。建立好的 交叉口如圖 2 所示:圖 2 交叉口設(shè)置效果圖 3 路徑及路段連接器2.2.2.車輛輸入：根據(jù)表 1 輸入各個(gè)路口的小時(shí)車流量，如下圖所示：圖 4 各個(gè)路口的小時(shí)車流量2.2.3.信號設(shè)置：信號設(shè)置主要有兩個(gè)部分：一是定義各信號燈組的紅、綠和黃燈起終時(shí)間。 VISSIM 中紅燈結(jié)束時(shí)間、黃燈時(shí)間結(jié)束時(shí)間和綠燈時(shí)間結(jié)束時(shí)間 3 個(gè)參數(shù)來表 示如表 3；二是確定各信號燈組控制的車流方向，即是東進(jìn)口還是西進(jìn)口，是直 行還是左轉(zhuǎn)如表 4。表 3VISSIM 交通信號參數(shù)表(單位：s)序號信號燈組綠燈結(jié)束時(shí)間黃燈結(jié)束時(shí)間紅燈結(jié)束時(shí)間1信號燈組 14043862信號燈組 28386433信號燈組 3072893圖 5 信號配時(shí)圖表 4各進(jìn)口道信號燈設(shè)置規(guī)則進(jìn)口方向編號進(jìn)口路段名稱信號燈組1東進(jìn)口車道 1東進(jìn)口紅綠燈12東進(jìn)口車道 2東進(jìn)口紅綠燈13西進(jìn)口車道 1西進(jìn)口紅綠燈14西進(jìn)口車道 1西進(jìn)口紅綠燈15南進(jìn)口車道 1南進(jìn)口紅綠燈26南進(jìn)口車道 1南進(jìn)口紅綠燈27北進(jìn)口車道 1北進(jìn)口紅綠燈28北進(jìn)口車道 1北進(jìn)口紅綠燈22.2.4.設(shè)置優(yōu)先讓行在該信號交叉口，還有交通沖突未處理，在南北綠燈期間，南進(jìn)口左轉(zhuǎn)與北 進(jìn)口直行的沖突，北進(jìn)口左轉(zhuǎn)與南進(jìn)口直行的交通沖突。因此采用設(shè)置沖突區(qū)的 方法進(jìn)行處理。南進(jìn)口左轉(zhuǎn)車輛為北進(jìn)口直行車輛讓行，北進(jìn)口左轉(zhuǎn)車輛為南進(jìn) 口直行車輛讓行；在東西綠燈期間，東進(jìn)口左轉(zhuǎn)與西進(jìn)口直行的沖突，西進(jìn)口左 轉(zhuǎn)與東進(jìn)口直行的交通沖突。同樣采用設(shè)置沖突區(qū)的方法進(jìn)行處理，東進(jìn)口左轉(zhuǎn) 車輛為西進(jìn)口直行車輛讓行，西進(jìn)口左轉(zhuǎn)車輛為東進(jìn)口直行車輛讓行。如下圖相 位 1，相位 2 所示：相位 1：南北方向?yàn)榫G燈，東西方向?yàn)榧t燈。以前進(jìn)路北進(jìn)口車輛為例，該路段 車輛在綠燈段可以直行、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)；南進(jìn)口車輛情況相同。相位 2：東西方向?yàn)榫G燈，南北方向?yàn)榧t燈，與相位 1 情況類似。沖突區(qū)域可以替代優(yōu)先通行規(guī)則，在交叉口中定義優(yōu)先權(quán)。該方法相對容易 定義，而且車輛的行駛行為更加有計(jì)劃，有判斷力，因而值得推薦。VISSIM 中 任意兩個(gè)路段/連接器的重迭處都可以被定義為一個(gè)沖突區(qū)域。用戶可以選擇其 中哪一個(gè)方向的路段/連接器具有優(yōu)先權(quán)。而對于有優(yōu)先權(quán)的主路上的車輛也有 相似的反映：如果由于相交的車輛駕駛者過于樂觀地估計(jì)沖突區(qū)域的情況而導(dǎo)致該車輛無法完全穿越該區(qū)域，那 么主路上的車輛會采取剎車或停車的行動(dòng)。同樣當(dāng)沖突區(qū)域的信控下游發(fā)生排隊(duì) 現(xiàn)象時(shí)，主流車輛會盡量避免在沖突區(qū)域停車，以免堵塞相交車輛流。這樣，在 穿越?jīng)_突區(qū)域時(shí)，主路上的駕駛者也有著與次路上的駕駛員相似的計(jì)劃。其沖突 區(qū)域集如下圖所示：圖 6 沖突區(qū)域集2.2.5.設(shè)置節(jié)點(diǎn)：在需要定義節(jié)點(diǎn)的區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，開始繪制一個(gè)多邊形。點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵依次確定多邊形各個(gè)頂點(diǎn)的位置，繪制完畢后雙擊鼠標(biāo)右鍵。在彈出的節(jié)點(diǎn)窗口 中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)置相關(guān)屬性并點(diǎn)擊確認(rèn)。如下圖所示：圖 7 節(jié)點(diǎn)設(shè)置3.仿真結(jié)果及評價(jià)：3.1.仿真結(jié)果依次選擇：仿真連續(xù)（或單步），開始仿真運(yùn)行，如下圖所示：圖 8 仿真結(jié)果3.2.節(jié)點(diǎn)評價(jià)圖 9 節(jié)點(diǎn)評價(jià)節(jié)點(diǎn)車流車輛(全部)人均延 誤(全部)延誤(全部)Stops(全部)t 停車時(shí)間(全部)平均排 隊(duì)最大排隊(duì)1東-南3499.899.83.557.5138.9226.61東-西7494.394.32.9153.5172.7264.71東-北26101.1101.13.0458.4172.7264.71南-西7720.620.60.6212.220.986.01南-東2617.717.70.6510.320.986.01南-北8017.517.50.5510.520.986.01西-南3520.120.10.6310.376.2253.11西-北8826.426.40.8814.976.2253.11西-東2455.055.02.4634.776.2253.11北-南9428.028.00.9815.934.993.71北-西5323.323.30.6813.834.993.71北-東3253.053.01.8427.434.993.71全部64341.041.01.3523.573.4264.71全部64341.041.01.3523.573.4264.7從節(jié)點(diǎn)評價(jià)可以看出，前進(jìn)路與東風(fēng)大街交叉口的延誤和排隊(duì)距離都相對較長。所以這個(gè)交叉路口的設(shè)計(jì)是不合理的。應(yīng)該加以改善。由于時(shí)間有限，本文 并沒有設(shè)計(jì)改善措施。4.結(jié)語通過此次的交通調(diào)查和仿真學(xué)習(xí)，掌握了 VISSIM 中路段及交叉口的基本仿 真方法。了解了每一步的原理與操作方法，得到了一次很好的實(shí)踐機(jī)會。雖然這 次只是簡單的對該路口進(jìn)行了仿真，并沒