基于VISSIM模拟交叉路口

石家庄铁道大学交通运输学院

创

新

实

践

报

告

专业交通工程

班级交

姓名

学号

指导教师陈队永刘博航

成绩

完成日期 2010 年 9 月 24 日

基于VISSIM模拟交叉路口

（石家庄铁道大学交通工程分院石家庄）

摘要：影响交叉路口交通特性的因素主要为交叉路口的长度、构型、交通流特征以及设计车速, 利用微观仿真工具vissim对交叉路口的这些影响因素进行了仿真分析。

关键词：交通仿真vissim 交叉路口

VISSIM simulation based on the intersection

（Shi JiaZhuang Tiedao University Shi JiaZhuang China）

Wei Da

Abstract: The characteristics of the intersection traffic crossing the length of the main factors, configuration, traffic flow characteristics and the design speed, the use of microscopic simulation tools vissim on the intersection of these factors were simulated.

Keywords：Traffic Simulation Vissim Intersection

一．引言

在2010的暑假小学期中，我们通过vissim软件来模拟交通的运行情况，主要是对“育才街与裕华路”和“运河桥”的情况进行了模拟运算。在本次的运算中，通过掌握Vissim 软件的常用功能，进行一般单交叉口的交通情况仿真，并得出了一些有用的结论。使我们在以后的学习中对于交通工程的感性认识有了进一步的提高。

二、仿真的定义与分类

交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算机技术的进步而发展起来的，采用计算机数字模型反映复杂交通现象的交通分析方法，属于计算机数字仿真范畴，是计算机仿真技术在交通工程领域的一个重要应用。它利用计算机对所研究对象、交通系统的结构、功能、行为以及参与交通控制者一人的思维过程和行为特征进行较为真实的模仿，具有直观、准确和灵活的特点，是描述复杂道路交通现象的一种有效手段。交通仿真是复现交通流时间和空间变化的技术，仿真模型的建立以及仿真实验系统的开发是交通仿真研究的两个核心内容。根据交通仿真模型描述程度的不同，可分为：

1）微观交通仿真模型

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

2）中观交通仿真模型

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，能够描述队列在路段

和结点的流入流出行为，对车辆的车道变换之类的行为也可用简单的方式近似描述。中观交通仿真模型对交通系统的要素及行为的细节描述程度较高。

3）宏观交通仿真模型

宏观交通仿真模型对交通流的描述可通过流量一密度一速度关系等集聚性宏观模型来完成。车辆的车道变换的细节行为不予描述。宏观交通仿真模型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。

三、微观仿真系统

行驶方向相同的两股或多股车流沿着相当长的路段, 不借助交通控制设施进行的交叉。当一合流区后面紧接着一分流区; 或当一条驶入匝道紧接着一条驶出匝道, 并在二者之间有辅助车道连接时, 就构成了交织区。在互通式立交中, 环形立交和全苜蓿叶形立交的出入口匝道之间就存在着典型的交织区。而在于这些交织曲中，对交通的通行能力有很高的要求，既要快速的通行，且用最少的资源，这就要求我们事先进行严格的仿真，在小学期中我们就采用Vissim来仿真其运算。

Vissim是一个微观交通流仿真系统, 由德国PTV公司开发。它是一个离散的、随机的、以0.1s为时间步长的微观交通仿真模型。车辆的纵向运动采用了心理——生理跟车模型，横向运动（车道变换）采用了基于规则（Rule—based）的算法。驾驶员行为模拟分为保守型和冒险型。车辆沿用户定义的或从Vissim输入的数据移动。Vissim提供了图形化的界面，用2D或3D动画直观显示车辆运动，运用动态交通分配进行路径选择。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”，模型建立在驾驶员反应行为之上。Vissim所使用的“心理—物理学跟车模型”的基本观点是：一个较快车辆在接近一部较慢速行驶车辆时, 驾驶员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，其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。

四：实验原理及过程

信号交叉口微观交通仿真的组成要素主要包括道路、车辆、交通信号及评价分析4个部分，其中以车辆的情况最为复杂，包括车辆类型、车辆加减速度、车辆跟驰特性、车辆变道特性等。只有依据实际交通情况，准确设定各部分的参数，才能保证仿真结果的准确与可靠。本次实验使用的Vissim是一种微观、时间驱动、基于驾驶行为的仿真建模工具，可以建模和分析各种交通条件下，城市交通和公共交通的运行状况，是评价交通工程设计和城市规划方案的有效工具。

（一）、实验数据

本实验要应用Vissim仿真一个信号交叉口。其基本数据如表1所示。车辆速度平均为40km/h。

表1 道路基本数据表

图一、育才街——裕华路示意图

（二）、交通信号灯控制

交通信号控制三个设置参数，即相位、配时、与时段设置。将围绕优化配时方案，合理放行路口路段的交通车辆和行人而配套的设置方案。

相位设置：一个相位周期完成某个交通路口东南西北四个方向的人行和车辆的放行；配时设置：定义每个相位的运行时长（即：某个相位绿灯，绿闪和黄闪时间）。时段方案：描述了每日各个时间段采用何种配时设置的方案。我们可以看出通过上述三个参数的基本设置，就可以基本定义一个平叉路口的放行方案，但是，上述方案并不能动态准确的描述各个时段，如果要更加精确的进行配时设置，只能根据对交通流量大小的肉眼观察的经验值进行参数设置。所以，为了更加理想的对交叉路口进行交通规划，合理完成配时方案的自动生成，适时动态优化绿信比参数，那么就需要结合我们下面所谈到的车流量检测分析子系统和交通流量动态预测子系统。

图二、信号控制机