交通仿真论文

目录

1 交通仿真 (2)

1.1 国内外交通仿真研究概况 (2)

1.1.1 国外研究概况 (2)

1.1.2 国内研究现状 (3)

1.2 道路交通仿真研究的意义 (3)

2 研究思路 (6)

2.1 考虑道路交通仿真的研究阶段 (6)

2.2 考虑微观交通仿真模型的基本模块 (6)

2.2.1 交通网络模块 (6)

2.2.2 交通需求模块 (7)

2.2.3 车辆行驶模块 (7)

2.2.4 交通控制管理方案生成模块 (7)

2.2.5 仿真输出模块 (7)

2.3 常用微观交通仿真软件简介 (8)

2.4 利用微观仿真软件进行交通分析的一般流程 (9)

2.4.1 对象界定 (9)

2.4.2 选用合适的仿真工具 (9)

2.4.3 数据收集 (9)

2.4.4 数据输入 (9)

2.4.5 模型的校核和标定 (9)

2.4.6 仿真输出分析 (9)

2.4.7 不同方案的比较分析 (9)

3 基于VC++微观城市交通仿真系统的研究与实现 (10)

4 VISSIM软件介绍 (11)

4.1 系统的模块构成 (11)

4.2 系统的功能 (13)

4.3 VISSIM的应用领域 (14)

4.4 VISSIM的实践应用 (15)

4.5 VISSIM关于微观交通仿真的运用 (15)

5 结语 (23)

致谢 (24)

1 交通仿真

交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂交通现象的交通分析方法。交通仿真是计算机仿真技术在交通工程领域的一个重要应用，交通仿真是复现交通流时间空间变化的技术，交通仿真模型的建立以及交通仿真实验系统的开发是交通仿真研究的两个核心内容。

根据交通仿真模型对交通系统描述的细节程度的不同，交通仿真可分为宏观仿真，中观仿真和微观仿真。

（1）微观交通仿真模型

其对交通系统的要素及行为的细节描述程度最高，例如，微观交通仿真模型对交通流的描述是以单个车辆为基本单元的，车辆在道路上的跟车、超车及车道变换行为等微观行为都能得到较真实的反映。

（2）中观交通仿真模型

其对交通系统的要素及行为的细节描述程度较高，例如，中观交通仿真模型对交通流的描述往往以若干辆车构成的队列为单元的，能够描述队列在路段和节点的流入流出行为，对车辆的车道变换之类的行为也可以简单的方式近似描（3）宏观交通仿真模型

其对交通系统的要素及行为的细节描述处于一个较低的程度，例如，交通流可以通过流密速关系等一些集聚性的宏观模型来描述，象车辆的车道变换之类的细节行为可能根本就不予以描述。

1.1 国内外交通仿真研究概况

1.1.1 国外研究概况

国外的交通仿真研究发展阶段基本上经历了20世纪60年代，70年代至80年代以及80年代末90年代初以来的3个较为明显的发展阶段。

（1）20世纪60年代

国外交通仿真研究始于20世纪60年代，其中TRANSYT交通仿真软件是当时最具代表性的成果。TRANSYT模型是由英国的D.L.罗伯逊于1968年提出，以后又经历了8次修改。它是一种宏观仿真模型，用以确定定时交通信号参数的最优值。这一时期的交通仿真系统主要以优化城市道路的信号设计为应用目的，模型多采用宏观模型，模型的灵活性和描述能力较为有限，仿真结果的表达也不够理想，这也是由当时的计算机性能所决定的。

（2）20世纪70~80年代

20世纪70年代至80年代，由于计算机的迅速发展，交通仿真模型的精度也迅速提高，功能也更加多样。这期间的典型代表当属NETSIMU模型。该模型是

一个描述单个车辆运动的,时间扫描的网络微观交通仿真模型,其对城市道路的交通现象的描述精度达到了一个新的高度。大部分常见的交通现象如跟车行驶、变换车道、车流冲突、公交运行、行人冲突等，以及常见的交通控制管理措施如固定信号控制、感应控制、主/次优先控制、车道关闭等均可通过仿真软件进行模拟。评价指标除了常规的延误、速度、行程时间、排队长度等常规指标外，还可描述诸如排队溢出、油耗、废气排放等指标。另外，模型对道路几何条件的描述也更为灵活。NETSIMU模型经过多次的版本升级，其功能日趋强大，广泛应用于交通控制与管理系统方案优化、交通设计方案优化以及交通工程相关领域的理论研究方面，至今为止，NETSIMU模型仍是目前应用最为广泛的仿真模型。

（3）20世纪80年代末及90年代初

随着20世纪80年代末和90年代初国外ITS研究的日益热门，世界各国都展开了以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究，并达到了交通仿真研究前所未有的高潮，出现了一大批的评价和分析ITS系统效益的仿真软件系统。

1.1.2 国内研究现状

与国外相比，国内在交通仿真方面的研究长期处于一种未受重视的状态，在国内的专业文献中鲜有报道。

20世纪90年代以后，国内交通工程界逐渐注意到交通仿真研究的重要性，同济大学、东南大学、交通部公路科学研究所等一批科研单位开始展开这方面的实质性研究并取得了一定的成果。但总的来说，目前国内的仿真研究仍较为零散，往往只局限于解决单一问题，如对二车道公路通行能力的仿真研究、高速道路入口匝道范围交通仿真、优先控制T型交叉口交通仿真等等。

深圳交通研究中心于近年成立交通仿真研究中心，并引进了德国VISSIM仿真系统。这是国内交通工程专业机构通过引进国外成熟仿真软件并付诸实际应用来加快中国交通仿真应用的一个重要的尝试。

1.2 道路交通仿真研究的意义

交通系统是一个复杂、不确定、受人的行为因素影响巨大的系统，利用交通仿真工具，在仿真环境中构建现实中难以实现甚至无法实现的系统，多次以较低成本反复地试验：从复杂的现象中，抽象出问题的本质。

方案评价的需要。传统的方案评价方法具有诸多缺点：如评价的指标比较有限、不够生动直观、无法对方案的整体效果进行全面的评价。利用仿真工具则可以较容易克服以上缺点：尤其可以对风险比较大、或争议比较大的方案在计算机上进行模拟实施，既降低实施风险，也可以发现方案的不足。

交通拥挤和阻塞成为现代生活的一大难题，对于这一世界性的难题，人们己经达成了解决的共识：发展智能交通系统(ITS},使现有的道路交通设施更好地发