VISSIM使用说明1.docx
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VISSIM使用说明1
VISSIM仿真软件简要说明
一、VISSIM仿真系统基本原理
VISSIM是一个微观交通流仿真系统，由德国PTV公司开发。
仿真模型基于时间步长和驾驶员行为，可以模拟城市交通和公共交通。
可以分析在一些限制条件下（例如：
车道组成、交通组成、交通信号灯、公交车站等）交通运行情况。
从而成为一个评价多方案的有效的分析工具。
软件使用的是包含跟车和车道变换逻辑的微观交通流模拟模型。
系统核心仿真模型--车辆跟踪模型采用德国Karlsruhe大学Wiedemann教授的"心理--物理学跟车模型"，模型建立在司机反应行为之上。
对仿真模型精度影响最重要的因素是模型对车辆模拟的真实性，与简单的定速度和固定跟车模型相比，VISSIM所使用的"心理--物理学跟车模型"的基本观点是：
一个较快车辆的司机在接近一部较慢速行驶车辆时，他将减速至个人的心理阀值，由于它不能精确决定前面车辆的车速，他的速度将减至低于前面车辆的车速，当减至另一个心理阀值时，他将又慢慢地加速。
其模拟结果就是车辆加、减速反复迭代的过程。
VISSIM内部由两个不同的程序，即交通仿真器和信号状态发生器所组成，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（步长可以小到十分之一秒）不断地从交通仿真器中获取检测信息，于是，它将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。
随机的车速分布和极限车间隔可以反映个体驾驶员的行为特征。
这个模型通过德国Katlsruhe工程大学多方面观测后，加以校核和标定。
定期的观测和模型参数更新保证了驾驶员行为和车辆改进的变化在模型中得以反映。
每一独立的驾驶员—车辆单元具有三类特征：
1．车辆特征
长度、最大车速、潜在加速、路网中的实际位置、实际车速和加速度
2．单个驾驶员—车辆单元的行为特征
驾驶员心理敏感度阀值（估计能力、冲动性）、驾驶员记忆力、基于现状车速和驾驶员期望车速的加减速
3．互相影响的多个驾驶员—车辆单元
考虑在同一车道和相邻车道行驶的前车和跟随车辆、考虑路段和下一交叉口、考虑下一个信号灯
二、VISSIM仿真系统基本技术路线（改）
NO
YES
NO
YES
三、VISSIM仿真系统基本功能
VISSIM可以作为许多交通问题分析的有力工具，它能够分析在诸如车道特性、交通组成、交通信号灯等约束条件下交通运行情况，不仅能对交通基础设施实行实时的运行情况交通模拟，而且还可以以文件的形式输出各种交通评价参数，如行程时间、排队长度等。
因此，它是分析和评价交通基础设施建设中各种方案的交通适应性情况的重要工具。
以下是VISSIM的主要交通分析功能：
1、固定式信号灯配时方法的开发、评价及优化。
2、能运用各种类型的信号控制方法，除了内置的定时控制功能外，还有几个车辆感应式的信号控制方法，这些方法与安装在现场的信号控制软件包相一致。
在VISSIM中，这些方法有的是软件内置的，而有些则需要通过外部信号状态发生器（VAP）来进行模拟。
VAP允许用户设计自己定义的信号控制方法。
事实上，VISSIM能模拟每一种信号控制方法（如SCATS、SCOOT）
3、可用来分析慢速区域的交通流交织和合流情况。
4、可对各种设计方案进行对比分析，包括信号灯控制以及停车控制交叉口、环形交叉口以及坡度分开的立交等
5、可用来分析公共交通系统的复杂站台设置后的通行能力和运行情况。
6、可用来评价公共交通优化处理的各种方案。
7、可运用内置的动态分配模式分析和评价有关路径选择的问题。
例如：
各种信息牌对交通带来的冲击。
VISSIM软件系统基本原理
基本功能，解决问题的基本框架
一、VISSIM操作界面介绍
VISSIM的操作界面如下所示分为若干区域
●标题栏：
显示仿真程序名称、文件名称、版本号。
●菜单栏：
主要设置、配置参数。
●状态栏：
第一部分：
当前鼠标坐标。
第二部分：
网络编辑模式中，显示当前选择的对象信息，仿真过程中，显示仿真时间。
第三部分：
网络编辑模式中，显示编辑提示信息。
仿真过程中，显示网络中车辆数和真实情况的车辆数对比。
●滚动条：
上下翻滚视图。
●工具栏：
图形及模块工具。
二、导入底图
1、通过Options→Background→Open导入bmp文件。
2、底图必需是BMP格式的图片，一般大小不能超过15M。
（VISSIM不支持CAD软件中的dxf文件格式，但是用户可以通过CAD本身的bmp文件输出功能将地形图以格式bmp输出，然后导入VISSIM中。
）
3、通过Options→Background→Scale按比例缩放图片。
4、通过Options→Background→Orgin手工拖运背景图片。
5、为了避免以后使用时再次导入相同图片的繁琐程序，用户可以通过Options→Background→Parameters→Save保存当前图片信息参数。
（保存文件格式为*.hgr）
三、建立路网
VISSIM使用两个基本的组件（Link和Connector）来描述一个路网。
●Link一般可译为路段，它有方向性，包括固定的车道数和车道宽度，坡度等。
按纽
用于建立和移动Link。
按纽
用于编辑Link。
●Connector可译为连接，用于连接同方向上Link中的车道，每条Connector可以同时连接一条或几条车道。
按纽
用于建立和编辑Connector。
●VISSIM通过Link和连接Link的Connector来描述一条连续的路径，进而描述整个路网。
Link（路段）单元参数设置对话框中包括以下几项内容
1.Number：
路段编号。
2.Name：
路段名称。
3.Type：
路段类型。
4.LinkLength：
路段长度。
5.NO.ofLanes：
路段车道数
6.LaneWidths：
车道宽度。
7.Gradient：
路段坡度。
8.Height：
路段高度，仅在3D显示时生效，左右两格分别代表路段单元的起始高度和终点高度。
9.Opp.Direction：
复制对向车道。
10.NO.ofLanes：
复制的对向车道的车道数。
11.Animation：
打开/关闭车道上的车辆显示。
12.ChangeDirect.：
改变车道的方向。
13.Cost…：
计算行驶成本，仅在安装了动态分布功能的模块时生效。
14.Evaluation：
确定评价路段时所用区段（segment）的单位长度。
15.LaneClosure…：
车道关闭。
可以禁止某类车辆在路段的某条车道上通行。
（可用于设置公交专用道、小汽车专用道等）
Connector（连接）单元参数设置：
1.连接的名称（Name）。
2.在FromLink和ToLink两栏中可以选择起始路段和终止路段对应连接的车道（数量上必须匹配）。
3.紧急停车距离（Emerg.Stop）：
要进入目标车道的车辆如果在车流量很大的情况下难以进入目标车道，它将在Emerg.Stop控制的地点停车，等候间隙变道。
4.变换车道距离（LaneChange）：
车辆为了进入目标车道开始变换车道的距离（距前方连接的距离）
5.坡度（Gradient）：
连接单元的坡度。
注意：
连接单元的高程由其两端的路段单元高程决定。
6.连接单元的节点数量一般在2~15之间，选择Spline可以改变其节点数量，用户也可以用鼠标右键在连接单元上添加节点，如果想要删除节点，只需要将其拖动到邻近节点即可。
7.大多数情况下，Direction并不起任何作用。
只有当车辆被指定了转向以后（用
按纽指定），该选项才需要设置，未被指定转向的车辆只通过数值为All的连接单元。
8.车道关闭（LaneClosure）的功能与路段单元相同，都是用来禁止某种车辆通行的。
9.Cost…和Evaluation…的功能与路段（Link）中介绍的相同。
一、交叉口进出口道的处理
1.图中西进口共有五条车道，用三个Link来表示。
每一个Link代表一个车道组。
所谓车道组（lanegroup）是指具有完全相同功能的车道组合。
注意车辆在Link之间是不能变换车道的，只能在同一Link内的不同车道之间才可以变换车道。
2.出口道用一个Link来表示，因为这两条车道具有完全相同的功能。
3.左转车道和出口道用一个Connector将它们连接起来。
4.基本路段单元和基本连接单元的确定原则：
对于单向主线和匝道的正线部分，若在物理上车道之间没有隔离，断面车道数保持连续不变，并且车辆在名条国产上可以自由跟驰和变换车道的路段，应作为同一个基本路段单元。
若在物理上已经分开，即使是同一方向相邻路段，因车流不可能在其间自由变换车道，建模时则应作为不同的基本路段单元。
5.对于单向主线或匝道的正线部分，虽然在物理上车道之间没有隔离，断面车道数保持连续不变，但由于某种交通规则（如专用转弯车道），车辆不可以自由变换车道的路段，建议在建模时作为不同的基本路段单元。
6.对于单向主线和匝道的正线部分，断面车道数发生变化的路段，变化前后的路段应作为不同的基本路段单元
7.在建立基本连接单元之间要搞清楚本身上游基本路段单元和下游基本路段单元之间的交通流关系，确定交通流通过上游基本路段单元之间哪些车道进入下游基本路段的哪些车道，以便在基本路段之间建立基本连接单元。
8.在建立基本连接单元时，要确定上游基本路段和下游基本路段之间的匹配关系，因为连接单元所起的作用是将上游的某些车道和下游路段的某些车道相连。
对于某一个基本连接单元，其首尾连接的车道数应该相等。
对于上下游连接单元的车道数有变化的情况，应根据交通流的实际运行情况，用两个以上的基本连接单元建立基本路段之间连接关系。
二、路段的处理
1.路段上如对车道功能无特殊划分（如设公交专用道），可用一条多车道的Link来表示，如上图中五车道路段。
2.如果两条车道功能完全不相同，并且车辆不能相互变换车道，则最好用两条Link来表示。
3.路段与交叉口处的连接方法可参考上图中三个Connector。
三、车道增加/缩减段的处理
下图为一处车道增加段，从三车道变到四车道。
方案一：
一条Connector连三条车道，另一条Connector连一条车道。
方案二：
两条Connector分别连二条车道。
这两种处理方案都是可行的。
以上是车道增加的情况，不过从反方向来看，也是车道缩减时的处理方法。
四、一个完整的交叉口
四、交通流特性描述
（一）、微观交通流特性
1、车型（VehicleType）通过NetworkEditor→VehicleType来确定车型。
具有相似的技术特性和物理驾驶行为的一组车。
是车辆分级中的具体车型。
根据需要确定各种车型，比如Car1，Car2等等，每种车型可以定义其尺寸（长度、宽度、轴距等），颜色和加减速性能等。
2、车辆类别（NetworkEditor）通过NetworkEditor→VehicleClass来确定。
3、期望车速（DesiredSpeed）对于任何车辆，期望速度特性是一个极为重要的参数，它对于车辆之间的跟驰和变换车道有重要的影响。
车辆在进入仿真前已经确定了这种速度特性，在没有其它车辆干扰或其它交通规则限制的情况下，车辆将以该速度行驶（仅有一个较小的随机变化量）。
期望车速在确定交通组成时确定。
4、交通组成（Trafficcomposition）通过NetworkEditor→TrafficComposition来确定。
主要用于确定路网输入流量的各种车型和每种车型的流量比例及其期望车速。
注意：
Rel.Flow指各种车型的相对流量，这里既可以输入流量的约绝对值，也可以输入各车型流量的百分比。
各车型的Des.Speed可以在NetworkEditor→Distribution→DesiredSpeed中确定。
（VISSIM中使用的各种分布都可以在NetworkEditor→Distribution中确定）
5、
根据仿真需要确定车种组成。
具体包括各类车型的比例及每种车型的期望车速。
期望车速是指：
定义输入流量（Vehicleinputs）
可定义流量大小，其车种组成，生成流量的时间段，是否精确生成定义的流量。
定义路径
模型参数标定—速度曲线，加速度曲线，通行能力
高级应用：
动态路径选择，Visvap编程，感应信号控制等。
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