交通仿真上机报告格式.doc
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本科上机报告
课程名称:
交通仿真B
学院(系):
交通运输学院
专业:
交通运输
学号:
4
姓名:
邓丽
指导老师:
李顺
2012年11月
实验上机名称:
信号交叉口仿真
(一)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;
4.掌握使用微观交通仿真系统VISSIM构造城市道路网络,特别是信号信号交叉口的方法;
5.分析改变道路条件、配时条件从而影响交叉口通行能力及车辆延误的方法;
6.掌握机动车流、机非混合交通流在交叉口仿真参数的设定方法,并分析机非交通流相互影响的基本原因。
通过本上机使学生认识和了解微观交通仿真软件Vissim,并掌握基本的使用和操作方法与步骤。
(二)上机内容:
1.VISSIMA交通仿真系统的基本使用方法学习;
2.道路条件、信号配时参数和交通流状态的设置方法;
3.改变信号配时和交通流量及其构成情况下的仿真分析;
可设置如下不同的实验条件进行实验分析:
【学生至少任选1)-6)选项中的两项】
1)交通流负荷不变仅改变信号配时的实验分析;
2)信号配时不变仅改变交通流量的实验分析;
3)保持信号配时和交通流量不变,改变交叉口出入车道几何条件的实验分析;
4)改变机非交通流比例而其他条件不变的实验分析;
5)机动车流量不变时,改变非机动车流量对交叉口能力影响的实验分析;
6)非机动车流不变时,改变机动车流量对交叉口能力影响的实验分析;
7)在上述实验基础上,可组合实验条件,进行仿真系统的拓展实验,供部分学生深入学习。
(三)上机要求:
一.预备工作
学生实验前的准备工作主要有复习交通专业导论、道路工程、道路交通管理与控制、道路交通设计、交通规划等课程的基本概念及相关内容,并且认真阅读vissim使用手册,了解本实验的基本内容和过程。
1.课程相关内容:
交叉口相关基本概念,包括交叉口形状(十字型交叉、T型交叉、Y型交叉及不规则交叉)、机动车道、非机动车车道、专用车道、共享车道、隔离设施等。
信号配时理论基本概念:
周期、绿灯时间、红灯时间、绿灯间隔时间、绿信比、相位、全红时间、转向专用信号、保护相位、许可相位等。
交通流理论基本概念:
机动车流、非机动车流、行人流、饱和流率、车头时距、饱和时距、停车延误、控制延误等。
2.数据设计及相关准备
本实验针对实验课程的内容和VISSIM软件的数据要求,需要进行相关的数据设计和准备工作。
数据设计和准备的内容主要包括以下三方面:
道路几何尺寸、信号配时现状及交通流量数据。
(一)道路几何尺寸数据:
交叉口形状,包括T型、Y型、十字型或不规则型等。
路段状况,包括车道类型、车道宽度、车道数目、车道流向、有无分隔设施、渠化状况、行人过街横道、停车带、公交专用道、公交停靠站、自行车道等。
交叉口处的进口道、出口道数据,特别注意左转、右转专用车道和调头车道状况;交叉口内导流线、导流岛等。
(二)信号配时数据:
信号类型(固定周期信号、自适应信号、半自适应信号)、信号周期、绿灯时间、红灯时间、绿灯间隔时间、有效绿灯时间、全红时间、绿信比、信号相位、信号相序等。
(三)交通流数据:
各方向进口的机动车、非机动车的时段(例如15分钟)流量、流向数据,高峰期流量、流向数据,交通组成状况(重型车比例、公交车线路),过街行人数据,饱和车头时距、平均延误时间、排队长度等。
二.实验作业及考核内容
本实验作业要求学生完成一个典型平面信号交叉口的仿真建模工作,需要完成车道设计、信号配时和交通流量输入工作,并且可以通过动画演示。
鼓励学生针对信号交叉口进行实地调查后建立模型,如果条件有限,可参照“实验案例数据”来完成。
考核内容为学生向实验教师提交实验报告书和由VISSIM构建仿真案例成果,教师根据实验报告书和仿真案例完成状况给出学生实验课成绩。
注:
每个学生需递交上机实验报告和仿真案例成果的电子版。
1.实验作业报告书内容:
1.交叉口几何条件、信号配时和交通流数据描述;
2.案例的模拟结果,可以通过VISSIM输出文件中获得;建议学生改变仿真条件来获得多组模拟结果;
3.分析所模拟的信号交叉口存在的交通问题,提出改进措施并建立相应的仿真模型验证方案的技术可行性;
4.提出试验系统的不足之处和改进完善意见。
2.实验仿真案例内容:
1.完整交叉口几何设计方案;
2.正确的信号配时方案设置;
3.正确加载混合交通流量,包括机动车、非机动车和行人流量;
4.正确运行VISSIM软件进行交通现状仿真;
5.鼓励学生进行优化改进方案设计并对仿真结果进行分析。
三.参考资料
Vissim用户手册;
《平面信号交叉口交通仿真实验指导手册》;
附:
实验案例数据(《平面信号交叉口交通仿真实验指导手册》中有3份案例数据供参考)
交叉口几何条件、信号配时和交通流数据描述:
1.交叉口几何数据
2.交叉口信号配时数据
四道口交叉口信号配时表
项目
方向
红灯时间(s)
绿灯时间(s)
黄灯时间(s)
全红时间(s)
南北方向
55
30
2*2
3
东西方向
35
50
2*2
3
四道口信号时间参数表
项目
方向
信号相位
周期时长
(s)
有效绿灯时间
(s)
绿信比
南北方向
两相位
89
31
0.35
东西方向
89
51
0.57
3.交叉口交通流数据
交通组成:
l机动车:
小汽车、中小型货车、公交车、长途客运车、大型货车;
l非机动车:
自行车、人力三轮车、电动三轮车;行人。
个方向重型车比例表
方向
项目
东进口
西进口
南进口
北进口
重型车比例
9%
9%
6%
8%
交通流量流向汇总表
流量组成
时间方向
机动车(辆)
非机动车(辆)
行人(人)
左转
直行
右转
总计
左转
直行
右转
总计
总计
早 高 峰
东进口
330
612
116
1058
-
-
-
1874
173
西进口
67
551
300
918
-
-
-
1227
188
南进口
162
81
343
586
-
-
-
892
140
北进口
225
269
156
650
-
-
-
605
203
晚 高 峰
东进口
301
638
111
1050
-
-
-
1803
196
西进口
81
543
379
1003
-
-
-
1022
196
南进口
171
152
338
661
-
-
-
851
140
北进口
232
181
256
669
-
-
-
541
149
(四)上机步骤
1建立路网。
利用已有交通仿真资料,在vissim软件中打开背景地图,然后运用路网快捷键。
图1-1读取背景图
图1-2描绘路网
2设置车辆构成,并在东西南北四个进口输出车辆流量。
图2-1编辑东进口车辆的构成
根据东进口车辆的编辑方法,与所给资料中重型车的比例,依次编辑西、南、北三个方向的车辆构成,其最后所得如下图所示:
图2-2四道口车辆的构成
定义输入交通流量
选择输入交通流量模式;
Ø选择需要定义输入交通流量的路段;
Ø鼠标左键双击该路段,打开车辆输入窗口;
Ø点击新建,创建一个新的输入交通流量;点击编辑,打开编辑车辆输入窗口,编辑已有的交通流量输入,如图2-3;
Ø定义输入交通流量属性;
Ø点击确定;
Ø采用相同方法定义其它时间间隔的输入交通流量。
图2-3东进口上行交通流输入
3创建决策路径(静态),输入各个走向的车流量。
Ø用鼠标左键选中—按钮;
Ø用鼠标左键单击某一条道路,选中这条道路;
Ø在希望选择路线的地方单击鼠标右键,路段上会出现条红色的短线
Ø用鼠标左键单击目的点的那条道路,选中这条道路;
Ø在这条道路上单击鼠标右键,路段上会出现条绿色的短线和黄色的线段,指示出路线方向,并且会弹出如图3-1所示的对话框:
图3-1路线方向指示图
图3-2各个进口转向交通流数据
4设置信号灯。
Ø选择菜单信号控制,单击编辑信号控制机,弹出“信号控制”桌面;
Ø在“信号控制”左边界面中,单击右键出现菜单,单击新建;
Ø在“信号控制”右边界面中,单击编辑信号控制;
Ø在“信号控制”界面中,单击按钮“SignalGroups”,在右边空白处单
Ø击右键出现菜单,新建南北、东西两个信号组;
Ø在“信号控制”界面中,单击“SignalPrograms”在右边空白处新建一个,并打开,设置南北、东西方向绿灯时间;
Ø信号灯编辑完后,单击,选择路段,单击鼠标右键则可以进行信号灯的安置。
图4-1设置信号控制
图4-2编辑信号控制组
图4-3设置南北、东西方向的红绿灯
图4-4信号灯的放置
5优先权设置:
一般直行的车辆具有优先通过权
Ø在工具栏中选择“PriorityRules”按钮;
Ø单击鼠标左键,选中次要方向的路径;
在次要方向的路径上,车流需停车等待的位置处,点右键,设定停车位置;
Ø在选定的路线上,在需要检测车头间距或车头时距的断面处,点右键设定检测点(绿色)
图5-1北直行的优先权设置
6设置减速区
Ø选择减速区模式;
Ø选择需要设置减速区的路段或连接器;
Ø在路段/连接器上减速区的起点,点击鼠标右键,沿着路段/连接器将其拖动到目标位置。
减速区的长度同时被定义;
Ø释放鼠标,打开创建减速区窗口;
Ø点击确定;
Ø对于多车道路段,需要为每一条车道分别定义减速区。
图6-1北直行与右转车道减速区的设置
7仿真
在设置完仿真参数后,选择菜单“Simulation—>Continuous”,程序开始进行仿真,可以点击,可以对仿真进行中断、停止以及继续。
图7-1仿真模型进行
8评价
行程时间
Ø选择行程时间检测模式;
Ø在选定路段上,点击鼠标右键,设置检测区段的起点。
设置成功后显示为红线;
Ø选择需要设置行程时间检测区段终点的路段;
Ø在选定路段上,点击鼠标右键,设置检测区段的终点。
设置成功后显示为绿线,同时打开创建行程时间检测窗口;
Ø依次选择:
评价→文件→行程时间→配置,配置行程时间的相关参数。
图7-1行程路段设置
图7-2行程时间配置
图7-3行程时间数据表
排队长度
Ø选择排队计数器模式;
Ø选择需要设置排队计数器的路段;
Ø在目标位置点击鼠标右键,设置排队计数器,点击确定;
Ø在评价-文