交通仿真软件-VISSIM操作与应用课件
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仿真 • 1953年美国加利福尼亚大学交叉口和高速公路仿真
诞生简单的、基础的、小范围仿真模型
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14
• 第二阶段（20世纪60年代初-80年代初）
• 德国卡尔斯鲁厄大学交通研究所Wiedemann于1974 年著《道路交通流的计算机仿真》
• 20世纪60年代初，宏观交通仿真 • 20世纪60年代末，微观交通仿真
使仿真更趋于“真实”
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6. 仿真基本步骤
• 明确问题 • 选择适当的仿真软件 • 数据采集和处理 • 参数标定 • 仿真运行与调试 • 分析仿真输出结果 • 方案评价与确定
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18
第二部分 VISSIM仿真
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19
主要内容
1. VISSIM简介 2. 数据准备 3. 基本操作 4. 视图设置 5. 路网模型搭建 6. 仿真参数设置与运行调试 7. 仿真输出
VISSIM操作与应用
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1
第一部分 交通仿真概述
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2
主要内容
1. 仿真的定义 2. 交通仿真分类 3. 交通仿真应用范围 4. 交通仿真的优缺点 5. 交通仿真技术的发展 6. 仿真基本步骤
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3
1. 仿真的定义
• 仿真技术---是以相似原理、模型理论、系统技 术、信息技术等为基础，以计算机系统与相关 的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型对 已经有的或设想的系统进行研究、分析、实验 与运行的一门综合性技术。
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5
交通仿真的意义
• 在现实中很难凭借单纯分析的手段找到解决问题 的方法
• 由于交通系统的规模和复杂性，导致不可能建立 一个完全真实再现现实事件的系统
• 安全和成本因素
• 计算机仿真可以再现一些难以再现的观测结果 （交通事故）
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6
2. 交通仿真分类
• 宏观
• CORFLO, FREQ , OREMS, METANET, TRANSYT
• 中观
• DYNASMART, DYNAMIT
• 微观
• AIMSUN, CORSIM, MITSIM, PARAMICS, SimTraffic, TRANSIMS, VISSIM
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7
• 宏观仿真 ---
• 模拟道路/交叉口特性对交通流的影响
• 交通流解析模型
• 不涉及对单个车辆的模拟 • 不涉及驾驶行为 • 交通环境的静态仿真 • CORFLO, FREQ , TRANSYT, VISUM
• AIMSUN、PARAMICS、VISSIM……
• 仿真标准步长: 1 sec
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Large Geographic Area Small
对交通系统的描述范围和细致程度
Planning Models
TRANSIMS
Macro-simulation
Micro-simulation
FREQ
• 仿真三要素: 系统、模型 、计算机
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4
交通环境，仿真的对象
System modeling
Systems
Simulation experiment
Modeling
Simulation modeling
Computer
反映仿真对象特性的模型
计算机实现
Figure 1. Three Factors and Three Activities in Computer Simulation
• 仿真标准步长: 10 sec -- 15 minute
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8
• 中观仿真 ---
• 车辆以车队的形式按照所在路段或区间的平均 速度行驶
• 假定相同路段或区间内的所有车辆以同一速度行驶
• 模拟单个车辆的路径选择 • 车队中各车辆驾驶行为相同 • DYNASMART, DYNAMIT
• 仿真标准步长: 6 sec
方便）（VISSIM、VISEM、AMSUN） • 80年代我国交通仿真开始发展
全方位综合发展阶段
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• 新阶段
• 基于Agent（智能体/单元）的仿真
• 硬件系统在环仿真
• 下一代仿真---NGSIM（Next Generation Simulation）
• 行为仿真 • 主要关注核心行为仿真模型的建立与完善
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20
1. VISSIM 简介
• 德国PTV公司开发，离散的、随机的，以0.1S为 时间步长的微观仿真软件
软件开发阶段
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• 第三阶段（20世纪80年代初--）
• 系统建模突破微观模型与宏观模型界限，出现混合 模型（ INTEGRATION）
• 仿真软件向大型化、综合性发展（Trips、TransCAD、 Paramics）
• 从软件开发转向系统模型改进 • 新的计算机技术应用（仿真界面更友好、人机交互
• 缺点 ---
(1) 容易误导用户 (2) 只是客观系统的模拟，并不是系统的最优化 (3) 难以获得模型标定所需大量数据 (4) 仿真结果不易被接受(信任度较低)
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5. 仿真技术的发展
• 第一阶段（20世纪40年代末-60年代初）
• 核防护问题 • 英国道路研究实验室（TRRL ） 于 1951年完成交叉口
பைடு நூலகம்
AIMSUN Paramics
DYNASMART DYNAMIT
CORFLO
MITSIM
VISSIM
Meso-simulation
CORSIM
SimTraffic
TRANSYT
TransCAD
EMME-2
TRANPLAN
High
Level of Detail
Low
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3. 交通仿真应用范围
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• 微观仿真 ---
• 模拟交通系统中的各个细节
• 模拟单个车辆和车辆之间运行特性
• 车辆位置根据车辆跟驰逻辑关系与换车道规则 结合随机因素实时更新
• 仿真中包含对驾驶行为变量与车辆自身动力学 变量的模拟
• 交叉口车辆间的相互作用，通过设置让行规则、 可接受间隙规则和交通控制逻辑加以实现
• 交通设施设计评价 • 交通组织方案比选 • 交通控制和运营分析 • 高速公路交通管理 • 公共交通运输 • 交通疏散 • 理论研究与模型开发、改善
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4. 交通仿真的优缺点
• 优点 ---
(1) 灵活性 (不受时间和空间的制约) (2) 可重复性 (克服交通调查的不可再现性)
(3) 可进行方案实施前后的比较 (4) 节省人力和时间
诞生简单的、基础的、小范围仿真模型
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• 第二阶段（20世纪60年代初-80年代初）
• 德国卡尔斯鲁厄大学交通研究所Wiedemann于1974 年著《道路交通流的计算机仿真》
• 20世纪60年代初，宏观交通仿真 • 20世纪60年代末，微观交通仿真
使仿真更趋于“真实”
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6. 仿真基本步骤
• 明确问题 • 选择适当的仿真软件 • 数据采集和处理 • 参数标定 • 仿真运行与调试 • 分析仿真输出结果 • 方案评价与确定
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第二部分 VISSIM仿真
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主要内容
1. VISSIM简介 2. 数据准备 3. 基本操作 4. 视图设置 5. 路网模型搭建 6. 仿真参数设置与运行调试 7. 仿真输出
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第一部分 交通仿真概述
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主要内容
1. 仿真的定义 2. 交通仿真分类 3. 交通仿真应用范围 4. 交通仿真的优缺点 5. 交通仿真技术的发展 6. 仿真基本步骤
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1. 仿真的定义
• 仿真技术---是以相似原理、模型理论、系统技 术、信息技术等为基础，以计算机系统与相关 的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型对 已经有的或设想的系统进行研究、分析、实验 与运行的一门综合性技术。
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交通仿真的意义
• 在现实中很难凭借单纯分析的手段找到解决问题 的方法
• 由于交通系统的规模和复杂性，导致不可能建立 一个完全真实再现现实事件的系统
• 安全和成本因素
• 计算机仿真可以再现一些难以再现的观测结果 （交通事故）
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2. 交通仿真分类
• 宏观
• CORFLO, FREQ , OREMS, METANET, TRANSYT
• 中观
• DYNASMART, DYNAMIT
• 微观
• AIMSUN, CORSIM, MITSIM, PARAMICS, SimTraffic, TRANSIMS, VISSIM
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• 宏观仿真 ---
• 模拟道路/交叉口特性对交通流的影响
• 交通流解析模型
• 不涉及对单个车辆的模拟 • 不涉及驾驶行为 • 交通环境的静态仿真 • CORFLO, FREQ , TRANSYT, VISUM
• AIMSUN、PARAMICS、VISSIM……
• 仿真标准步长: 1 sec
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Large Geographic Area Small
对交通系统的描述范围和细致程度
Planning Models
TRANSIMS
Macro-simulation
Micro-simulation
FREQ
• 仿真三要素: 系统、模型 、计算机
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交通环境，仿真的对象
System modeling
Systems
Simulation experiment
Modeling
Simulation modeling
Computer
反映仿真对象特性的模型
计算机实现
Figure 1. Three Factors and Three Activities in Computer Simulation
• 仿真标准步长: 10 sec -- 15 minute
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• 中观仿真 ---
• 车辆以车队的形式按照所在路段或区间的平均 速度行驶
• 假定相同路段或区间内的所有车辆以同一速度行驶
• 模拟单个车辆的路径选择 • 车队中各车辆驾驶行为相同 • DYNASMART, DYNAMIT
• 仿真标准步长: 6 sec
方便）（VISSIM、VISEM、AMSUN） • 80年代我国交通仿真开始发展
全方位综合发展阶段
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• 新阶段
• 基于Agent（智能体/单元）的仿真
• 硬件系统在环仿真
• 下一代仿真---NGSIM（Next Generation Simulation）
• 行为仿真 • 主要关注核心行为仿真模型的建立与完善
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1. VISSIM 简介
• 德国PTV公司开发，离散的、随机的，以0.1S为 时间步长的微观仿真软件
软件开发阶段
PPT学习交流
15
• 第三阶段（20世纪80年代初--）
• 系统建模突破微观模型与宏观模型界限，出现混合 模型（ INTEGRATION）
• 仿真软件向大型化、综合性发展（Trips、TransCAD、 Paramics）
• 从软件开发转向系统模型改进 • 新的计算机技术应用（仿真界面更友好、人机交互
• 缺点 ---
(1) 容易误导用户 (2) 只是客观系统的模拟，并不是系统的最优化 (3) 难以获得模型标定所需大量数据 (4) 仿真结果不易被接受(信任度较低)
PPT学习交流
13
5. 仿真技术的发展
• 第一阶段（20世纪40年代末-60年代初）
• 核防护问题 • 英国道路研究实验室（TRRL ） 于 1951年完成交叉口
பைடு நூலகம்
AIMSUN Paramics
DYNASMART DYNAMIT
CORFLO
MITSIM
VISSIM
Meso-simulation
CORSIM
SimTraffic
TRANSYT
TransCAD
EMME-2
TRANPLAN
High
Level of Detail
Low
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3. 交通仿真应用范围
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9
• 微观仿真 ---
• 模拟交通系统中的各个细节
• 模拟单个车辆和车辆之间运行特性
• 车辆位置根据车辆跟驰逻辑关系与换车道规则 结合随机因素实时更新
• 仿真中包含对驾驶行为变量与车辆自身动力学 变量的模拟
• 交叉口车辆间的相互作用，通过设置让行规则、 可接受间隙规则和交通控制逻辑加以实现
• 交通设施设计评价 • 交通组织方案比选 • 交通控制和运营分析 • 高速公路交通管理 • 公共交通运输 • 交通疏散 • 理论研究与模型开发、改善
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4. 交通仿真的优缺点
• 优点 ---
(1) 灵活性 (不受时间和空间的制约) (2) 可重复性 (克服交通调查的不可再现性)
(3) 可进行方案实施前后的比较 (4) 节省人力和时间