《道路交通系统建模与仿真》教学大纲
系统建模与仿真课程教学大纲
《系统建模与仿真》课程教学大纲《System modeling and simulation》总学时：32 学分数：2.0 实验及上机学时：10（上机）编写人：董敬然一、课程的性质、目的和任务本课程为工业工程（面向制造业）专业的一门专业选修课程，对于未来的工程实践有较重要的帮助。
本课程的任务是使学生掌握系统建模的适用范围、常用方法和基本规律，掌握系统仿真的基本要义，掌握仿真软件（Matlab等）的基本使用方法，并能对系统进行相应的仿真。
为毕业设计及将来的工作打下基础。
二、课程教学的基本要求通过本课程的学习：1．掌握系统分类以及各自在认识上的特点；2．掌握白箱模型、灰箱模型和黑箱模型的判别，以及在系统建模方法上的区别；3．掌握系统建模的的适应性判别，包括对问题范围的划分、系统类型的判别等；4．了解相似系统建模的规律和特点；5．了解系统仿真的分类和工程上的实践方法；6．掌握简单模型数学仿真的基本原理；7．掌握建模与仿真的一般程序和步骤；8．掌握仿真软件（MATLAB）的基本计算方法和绘图方法，能对简单模型进行表达；9．掌握简单模型在MATLAB环境下的数学仿真；10．了解MATLAB界面GUI编程及其应用；11．了解MATLAB文程序设计基础；12. 了解图形化仿真（Simulink）的简单应用。
三课程的教学内容、重点和难点第一章系统建模概述系统的定义及其特点系统的分类系统建模的概念白箱模型、灰箱模型、黑箱模型的建模特点相似系统的建模第二章系统仿真基本原理系统仿真概述物理仿真与数学仿真离散事件系统仿真与连续系统仿真第三章MATLAB概述MATLAB历史与现状简介MATLAB的功能简介对MATLAB环境的基本认识第四章MATLAB基本运算MATLAB基本运算（一）数组与字符串MATLAB基本运算（二）数值运算MATLAB基本运算（三）符号运算第五章MATLAB图形处理MATLAB二维绘图MATLAB三维绘图第六章MATLAB的图形用户界面GUI第七章MATLAB程序设计简介第八章Simulink简介四、课程各个教学环节的要求1．本课程强调对MATLAB的熟悉和使用。
《道路交通系统建模与仿真》教学大纲
课程目标与意义
这一部分将讨论学习《道路交通系统建模与仿真》的目标和意义，包括提高 道路交通规划和管理的效率，减少交通拥堵和事故，提高交通系统的可持续 性。
课程内容和安排
在这部分，我们将介绍《道路交通系统建模与仿真》课程的具体内容和学习安排，包括道路交通流量模型、交 通信号控制、交通仿真软件等。
课我们将分享学习《道路交通系统建模与仿真》所需的资源和支持，包括教授办公时间、学术论坛、 在线学习平台等，为学生提供全方位的学习支持。
这一节将介绍本课程的教材和参考资料，包括经典教材和学术期刊文章，帮助学生深入理解道路交通系统建模 和仿真的理论和方法。
课程评估方法
在本节中，我们将讨论《道路交通系统建模与仿真》课程的评估方法，包括作业和项目评估，以及期末考试和 课堂参与度等。
教学方法和策略
这一部分将介绍本课程的教学方法和策略，包括理论讲解、实例分析、课堂讨论和实践项目，帮助学生从多个 角度学习道路交通系统建模和仿真。
《道路交通系统建模与仿 真》教学大纲
这是一门关于道路交通系统建模与仿真的课程，通过学习本课程，您将了解 到道路交通系统的基本原理和方法，并学会应用模型和仿真技术来分析和解 决道路交通问题。
大纲介绍
本节将介绍《道路交通系统建模与仿真》教学大纲的重要性和背景，以及本 课程如何帮助学生提升道路交通领域的建模和仿真能力。
交通系统仿真课程设计
交通系统仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握交通系统仿真的基本概念和原理，理解仿真模型在交通工程中的应用。
2. 使学生了解交通流量的基本特征，掌握交通流量的数据处理和分析方法。
3. 帮助学生了解不同类型的交通信号控制策略，并理解其优缺点。
技能目标：1. 培养学生运用仿真软件进行交通系统模拟的能力，能独立完成简单的交通仿真实验。
2. 培养学生运用数据处理软件进行交通流量数据分析的能力，能绘制并解读相关图表。
3. 提高学生运用理论知识解决实际交通问题的能力，能设计简单的交通信号控制策略。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对交通工程学科的兴趣，激发学生探索交通系统优化方法的热情。
2. 培养学生的团队协作精神，让学生在合作完成课程任务的过程中体验到共同解决问题的喜悦。
3. 增强学生的社会责任感，让学生认识到交通系统优化对缓解交通拥堵、提高出行效率的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的交通工程基础知识，对交通系统仿真感兴趣，具备初步的数据处理和分析能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生在课程中的主体地位，鼓励学生积极参与讨论和操作实践。
通过课程学习，使学生能够达到上述设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 交通系统仿真基本原理：- 介绍交通系统仿真的概念、分类及其应用场景。
- 分析仿真模型的构建方法，包括宏观、中观和微观模型。
- 阐述仿真软件的基本操作和功能，以教材相关章节为基础，结合实际案例进行讲解。
2. 交通流量数据处理与分析：- 讲解交通流量的基本特征，如流量、速度、密度等。
- 介绍数据处理软件的使用方法，如Excel、SPSS等，并列举教材中相关内容。
- 通过实例分析，让学生掌握交通流量数据分析的方法和技巧。
道路交通系统建模与仿真
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五、说明
❖ 本课程采用课堂讲授、开发型试验训练的形式进行教学，使学生 了解和掌握系统仿真的一般理论和研究方法以及虚拟现实技术、 相关仿真应用软件的使用等，同时通过在自主研发的大型道路交 通模拟器KMRTS上的开发型试验，了解掌握KMRTS的结构、原 理，并了解相关模型，如汽车动力学模型、汽车碰撞模型、交通 流模型、人体特征模型等。通过对本课程的学习，可让学生了解 道路交通仿真的研究现状、方向，为今后从事交通工程、交通运 输研究、应用打下良好的基础。本课程为考试课。
❖ 执笔人: 熊坚
审定人:
教学基层组织主任:
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二、教学基本要求
1、了解系统仿真的一般理论和研究方法； 2、学习应用系统仿真技术对各种道路交通问题进行仿真的基
本方法；
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三、教学内容
❖ 第一部分 系统建模与仿真
❖ 第一章 概论 ❖ 1.1 为什么要开这门课 ❖ 1.2 这门课有些什么内容 ❖ 1.3 参考书
❖ 第二章 系统描述 ❖ 2.1 系统的定义 ❖ 2.2 系统的性质 ❖ 2.3 系统的特性 ❖ 2.4 与系统相关的研究(可选) ❖ 讨论，Seminar
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教学内容(续）
❖ 第三章 系统建模 ❖ 3.1 传统的科学方法与建模 ❖ 3.2 系统建模 ❖ 3.3 建模方法
【交通运输】第八讲 道路交通系统仿真模型与方法
用于研究基础设施的新建、扩建及宏观管理措施等。如大 规模的路网范围内进行交通宏观仿真。
中观交通仿真
在宏观交通网络的基础上，将个体车辆放入宏观交通流中 进行分析，根据模拟的需要，对特定车辆的速度、位置及 其它属性进行标识，或对个体车辆分组，再对每组车辆的 速度、位置及其它属性进行标识。
能够产生进入路网的不同种类的车辆以及车长、初速 度等，获得交通流的各种统计数据；
能够处理车辆在路网上的运行情况，准确地反映出车辆 间的相互作用，如跟驰、车道变换时的相互作用，以及 驾驶员的行为；
能够处理网络内部对车流产生影响的发生点和吸纳点 能够跟踪路网内行驶的任何一辆车，真实地模拟交通控
微观交通仿真
微观交通仿真把每辆车作为一个研究对象，对所有个体车 辆都进行标识和定位。在每一扫描时段，车辆的速度、加 速度及其它车辆特性被更新。
微观交通仿真能模拟出短时段内交通流的波动情况。跟驰 模型、超车模型及变换车道模型是微观仿真的基本模型。
对交通流的描述是以单个车辆为基本单元的,进入路网的 时间、车种、车速的设定及路口的转向都是随机确定的。 微观仿真模型的重要参数是每辆车的速度和位置。
P（h>t）=exp[-λ (t -τ)] t≥τ
随机产生车辆与司机:爱尔朗分布
p(h≥t)
k
1
(
kt
)i
ekt / T
i0 T
i!
当阶数k=1时，爱尔朗分布便化为指数分布，可看成 是完全随机的；当k增大时，爱尔朗分布的图形逐渐变 成对称的；当k≥30时，爱尔朗分布近似于正态分布；
交通系统仿真课程教学大纲
《交通系统仿真》课程教学大纲课程编码：MACH3004适用专业：城市交通运输专业学时：48学时学分：３学分一、编写说明（一）本课程的性质、目的和任务《交通系统仿真》是城市交通运输专业的一门专业基础课。
是一门理论性与实践性均较强的专业课，是交通工程计算机仿真课程教学的重要辅助手段。
通过实验，使理论与实践相结合，提高学生的实践能力。
使学生掌握交通工程计算机仿真基本概念、基本理论、基本方法。
学会运用微观仿真软件Vissim分析常见的交通管理、道路通行能力、信号赔时等问题，具备综合分析和处理各类交通问题的基本能力。
（二）教学的基本要求随着信息技术的高速发展，交通工程专业在世界范围内已从传统的“软科学”迅速地发展为“实验交通工程学”。
实验交通工程学是近年来对应于交通信息化与智能化的发展，由日本京都大学等首先提出的交通工程学新的发展方向与趋势。
基本的出发点是基于大量的客观交通现象的数据，解析交通现象、构筑交通模型和交通理论，特别侧重于借助交通系统仿真技术进行动态、随机的交通现象及交通行为的研究，其成果将更切合实际，更科学，且具有实用性。
交通系统仿真及应用这门课程是实验交通工程学中的一部分，重点讨论交通系统仿真技术，以及交通仿真在交通工程学科中的应用。
主要内容为：交通仿真基础，微观交通真中常用模型，微观仿真软件VISSIM使用介绍，交通规划仿真中常用模型，交通规划仿真软件VISUM使用介绍，交通仿真应用实例。
学生通过该课的学习具备通过计算机仿真解决实际交通问题和综合分析和处理各类交通问题的基本能力。
本课程是交通工程专业学生的一门专业必修课程，主要介绍交通工程计算机仿真基本概念、基本理论，常用仿真软件和交通仿真实例。
重点讨论交通系统仿真技术，以及交通仿真在交通工程学科中的应用。
主要内容为：交通仿真基础，微观交通真中常用模型，微观仿真软件VISSIM使用介绍，交通规划仿真中常用模型，交通规划仿真软件VISUM使用介绍，交通仿真应用实例。
道路交通系统建模与仿真ppt课件
❖ 课程代码： ❖ 中文名称：道路交通系统建模与仿真
英文名称：Transportation system modeling and Simulation
❖ 辐射专业：交通工程、交通运输、车辆工程
❖ 学时： 32学时，课堂学时：24；试验：8 ❖ 学分： 2 ❖ 预修课程：高等数学、计算机文化基础、C语言程序设计
第第三一页 页❖，，编编系辑辑于于统星星期期仿五五：：真十十三三，点点 二二刘十十九九藻分分。。珍等编，北京理工大学出版社，1998。
学会基本的科学研究方法和仿真试验设计
它基全础面 知❖、识系的系统总地结统介、绍科建了学道研模路究交的与通入仿领门域；真中系，统建张模与晓仿真华的共等性问编题。，清华大学出版社，2006。
Severrance, John Wiley & Sons Ltd, England
通过教学讨论、教学试验和实践环节的训练，培养学生的科研实践能力和创新精神。
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第六页，编辑于星期五：十三点 二十九分。
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第七页，编辑于星期五：十三点 点 二十九分。
第二页，编辑于星期五：十三点 二十九分。
为什么要开这门课?
Why this course?
❖ 很多课程上已经见过“系统”、“模型”、 “模拟”或“仿真”的概念，甚至用过。但是 否知道他们真正的含义？
❖ 这些概念对科学研究有什么指导意义？
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开这门课的目的 Purpose
❖ 基础知识的总结、科学研究的入门； ❖ 了解交通运输领域的研究方法和内容；
❖ 学会应用现代仿真的科学工具；
河海大学课程设计交通仿真2013
《交通系统分析与仿真课程设计》大纲一、课程名称：交通系统分析与仿真课程设计Curriculum Design of Analysis & Emulation of Traffic System二、课程编号：0302120三、学分学时：1.0学分/18学时四、使用教材：杨佩昆、吴兵《交通管理与控制》人民交通出版社，2003年2月五、课程属性：专业基础课/ 必修六、教学对象：交通工程本科七、开课单位：交通学院交通运输工程系八、先修课程：高等数学、概率与统计、交通流理论、交通调查、交通控制九、教学目标：道路交通控制方案的改变与优化很难依靠现场的真实试验来研究，交通系统分析除了理论分析外也更多地依赖计算机仿真。
交通流与交通设施、管控方案相互作用现象非常复杂，因此通过计算机数值仿真是揭示交通流规律、分析交通系统的重要手段，它可以帮助学生加深对所学交通管控和优化理论的理解，更好的用所学理论解决生产实际中的问题。
十、教学内容：交通系统分析与仿真课程设计主要是进行交通系统的微观仿真，课设内容主要包括确定交叉口仿真对象、系统归纳仿真问题、建立仿真模型、数据收集和模型参数估计、模型有效性验证、交通系统优化设计、仿真结果比较分析等方面内容。
（1）确定交叉口仿真对象：本课设与交通调查相衔接，仿真对象选择所调查的交叉口。
（2）系统归纳仿真问题：将仿真交叉口进行系统化，考虑模型的输入、处理和输出三组成部分，分别针对交通设施参数、交通控制类型及参数、交通流类型以及需要解决的问题与输出参数进行说明。
（3）建立仿真模型：根据调查数据归纳仿真问题，建立研究对象的数值模型。
考虑导入底图、建立路网（定义路段、定义连接单元、进口道路段处理与加长、出口道与出口道连接）、交通流特性参数（车速、加减速特性、几何尺寸、驾员行为设定）、宏观交通流特性（车型分公交、大车和小车、交通组成、输入流量）、车辆行驶规则（限速、避让、超车）、信号灯设置、检测传感器及输出参数设定（延误、停车时间、通过车辆数等）。
ch8 交通系统建模与仿真
•详细说明 : 按住“ A” 键并从交通控制器拖动到节 点即可连接网络节点和交通控制器。这将这将会在 节点和交通控制器之间绘制一条红色连线。如果两 个节点之间有路径，且两个节点都是同一个交通控 制实体的成员，则那条路径就被指派为交通控制路 径，或者叫成员路径。
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•交通控制器实体用两种模式屏蔽向其区域 的进入：互斥模式或非时间模式。 •互斥: 当交通控制采用互斥模式时，在给定 时刻，它只允许给定数量的行进物进入其控 制区域。一旦区域处于饱和状态，要求进入 的行进物就必须在交通控制区域边界等待， 直到另一个行进物离开此区域释放相应的空 间。
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•使用多个交通控制器 •每个网络节点都可以同时与 50 个交通控制器相连。 下图显示了一个与两个交通控制器相连的网络节点。 每次只请求一个交通控制器。一旦一个交通控 制器许可进入，那个行进物技术上就已进入相应的 交通控制区域了，尽管它可能仍然请求许可进入其 它的交通控制区域。当在 两条路径之间转移时，一 个行进物将在离开与原来 的路径相对应的交通控制 区域之前，首先进入与新 路径相对应的所有交通控 制区域。 16
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9.3 网络节点与实体连接
要连接一个网络节点到模型中的某个实体，相 对此实体，该网络节点扮演行进网关的角色，可以 在这个网络节点和此实体之间创建一个“A”拖动连 接。这将在网络节点和实体左上角之间绘制一条蓝 色连线。这种类型连接意味着任何在网络上行进并 想到达那个实体的任务执行器，都将行进到它所连 接的网络节点。 将连接网络节点连接到任务执行器: 要将一个 网络节点连接到一个任务执行器上，使它在网络中 行进，可以在网络节点与任务执行器之间建立一个 “A”键拖动连接。这将在网络节点与实体左上角之 间绘制一条红色连线。 6
《交通系统仿真基础》课程教学大纲
《交通系统仿真基础》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标（一）总体目标：《交通系统仿真基础》是交通运输专业学生的专业选修课程。
通过本课程的教学，使学生在掌握交通运输专业所必须的相关专业课程的基础上，学习交通系统仿真基本原理与方法，包括连续系统仿真建模方法、离散事件系统仿真建模方法、混合系统仿真建模方法以及复杂适应系统仿真建模方法；掌握交通系统仿真的基本应用方法，包括出行行为分析建模与仿真、交通流理论与微观仿真建模、动态路径选择仿真建模等；了解国内外交通系统建模与仿真研究的最新动态。
通过本课程的学习，为学生建立交通系统仿真项目所需的知识、技术和方法体系，培养学生发现、分析、研究、解决交通系统仿真实际问题的基本能力。
（二）课程目标：课程目标1：掌握交通系统建模与仿真的基础理论和建模方法。
课程目标2：掌握各类交通系统建模与仿真的基础模型和算法，包括活动-出行决策过程的建模仿真、微观交通仿真模型、动态路径选择建模等课程目标3：了解综合交通网络仿真系统开发与实现过程。
课程目标4：初步具备应用本课程所学交通系统仿真的思想、理论知识、技术、方法和计算机技术综合性、系统性地解决交通系统仿真项目实际问题的基本能力。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求4、毕业要求5和毕业要求10：毕业要求观测点4-1. 能够基于交通运输科学理论，通过文献研究、调查、实验、模拟等方法，调研和分析交通运输复杂工程问题的解决方案。
毕业要求观测点4-4. 能对交通运输调查、实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。
毕业要求观测点5-1. 了解交通运输专业常用的设备设施、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。
毕业要求观测点10-1. 能就交通运输专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。
表1：课程目标与毕业要求的对应关系表表2：课程目标与课程内容的对应关系表三、教学内容3.1讲授内容第一章绪论交通系统仿真概论1.教学目标（1）了解交通系统仿真的特点、系统分类与系统模型；（2）了解建模与仿真的概念框架，类型以及建模与仿真的基本步骤；（3）了解交通系统仿真技术的发展、应用现状及发展趋势。
交通系统建模与仿真教材
交通系统建模与仿真教材一、交通系统基本概念交通系统是一个复杂的网络系统，包括道路、车辆、交通信号、交通参与者等要素。
交通系统的主要目标是实现安全、高效、便捷的交通运输。
本章节将介绍交通系统的基本概念、组成和特点，为后续章节的学习打下基础。
二、交通流理论交通流理论是研究交通流运动规律和特性的学科。
本章节将介绍交通流的基本参数，如流量、速度、密度等，以及交通流的基本特性，如稳定性、波动性、分散性等。
此外，还将介绍交通流理论的数学模型，如流体动力学模型、跟驰模型等，为后续的交通仿真提供理论支持。
三、车辆行驶特性车辆行驶特性是影响交通流的重要因素之一。
本章节将介绍不同类型车辆的行驶特性，如机动车、非机动车、行人的速度、加速度、行驶轨迹等。
此外，还将分析不同路况下的车辆行驶特性，如拥堵、畅通、弯道等，以便更好地模拟车辆在道路上的行驶行为。
四、道路设计与交通工程道路设计与交通工程是影响交通流的重要因素之一。
本章节将介绍道路设计的基本原则和标准，如车道数、车道宽度、交叉口设计等。
此外，还将介绍交通工程的基本原理和技术，如交通信号控制、交通安全设施等，以便更好地模拟道路和交通工程对交通流的影响。
五、交通仿真软件介绍交通仿真软件是进行交通仿真的重要工具。
本章节将介绍一些常用的交通仿真软件，如SimTraffic、SimulationX等，并比较它们的优缺点。
此外，还将介绍如何使用这些软件进行交通仿真，以便读者能够更好地掌握软件的使用方法和技巧。
六、交通流仿真模型交通流仿真模型是进行交通仿真的核心。
本章节将介绍一些常用的交通流仿真模型，如流体动力学模型、跟驰模型等。
此外，还将介绍如何建立这些模型的数学表达式和计算公式，以便读者能够更好地理解它们的原理和应用。
七、交通控制仿真交通控制仿真是在仿真环境中模拟和控制交通流的方法。
本章节将介绍一些常用的交通控制方法和技术，如信号灯控制、智能交通系统等。
此外，还将介绍如何使用仿真软件进行交通控制仿真的步骤和方法，以便读者能够更好地掌握这一技术的应用。
《系统建模与仿真》课程大纲
《系统建模与仿真》课程大纲课程名称（中文）：系统建模与仿真课程名称（英文）：System Modeling and Simulation课程编码：Y0703023C开课单位：电气信息学院授课对象：硕士研究生任课教师：王仁明学时：32 学分：2学期：2考核方式: 大型作业先修课程：现代控制理论、数值分析课程简介：一、教学目的与基本要求：本课程是电气信息类硕士研究生的基础学位课。
通过本课程学习，掌握建模与仿真的基本方法和技术及其仿真结果分析方法。
能熟练地运用这些方法和技术及MA TLAB、mathematica 等软件对各类典型的系统进行建模与仿真，并对仿真结果进行有效地分析。
了解建模与仿真的学科前沿，包括Agent 的建模方法，Swarm仿真，Petri网建模方法，分布建模与仿真。
二、课程内容与学时分配1、课程主要内容：系统建模与仿真的基本概念,方法论和计算机仿真实现技术.包括:系统建模方法论及其发展历史;层次分析法在系统建模中的应用; Matlab/Simulink系统建模与仿真基本原理及应用; 模糊控制系统建模与仿真; 遗传算法系统建模与仿真; 基于Petri网的建模与仿真; Agent 的建模与仿真.2、课程具体安排：三、实验、实践环节及习题内容与要求布置大型作业,进行编程上机仿真.四、教材及主要参考文献：1、建模与仿真. 王红卫编著. 2002. 北京:科学出版社1）系统仿真技术. 黄柯棣等编著. 1998. 长沙:国防科技大学出版社2）离散事件系统建模与仿真. 顾启泰编著. 1999. 北京:清华大学出版社3）控制系统计算机辅助设计. 薛定宇编著. 2006. 北京:清华大学出版社4）连续系统仿真与离散事件系统仿真. 熊光楞,肖田元,张燕云. 1991. 北京:清华大学出版社5）MATLAB7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用. 黄永安等编著. 2005. 北京:清华大学出版社6）基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用. 薛定宇等编著. 2002. 北京:清华大学出版社7）MATLAB 7.0控制系统应用与实例. 刘叔军等编著. 2006. 北京:机械工业出版社撰写人：王仁明学位分委员会签字：学院主管研究生教学院长签字：。
《交通仿真》课程教学大纲.docx
《交通仿真》课程教学大纲课程英文名称:Traffic Simulation课程编号：021030011总学时及其分配：32 （理论4、实验学时28）学分数：2适用专业：交通工程任课学院、系部：能源科学与工程学院一、课程简介交通仿真是一门实验科学，是对现实交通系统的模拟。
通过实验课程的学习，使学生能够将课堂理论知识与实际交通现象相结合，对交通工程、交通规划等课程的理论知识有更深的理解；使学生掌握交通仿真软件的功能，具备对中小规模道路交通网络从微观到宏观的动态交通流仿真试验的能力；培养学生动手能力以及发现问题、分析问题、解决问题的能力。
二、课程教学的目标1.使学生掌握计算机模拟的基本原理、理论和方法，培养分析问题、解决问题的能力。
2.要求学生能以实际交通设施、交通流等为对象进行仿真试验设计，并对模拟结果进行对比分析。
3.培养学生上机实际操作的能力，分析、解决问题的基本能力。
三、课程教学的基本内容及教学安排第一部分计算机仿真基础（授课2学时）掌握道路交通系统仿真的基本概念、目的、意义、内容、研究概况及发展趋势。
掌握道路交通系统仿真模型的分类、发展；微观交通仿真模型；中观交通仿真模型；宏观交通仿真模型；道路交通系统仿真方法等。
重点讲述道路交通系统仿真的基本概念、意义、内容。
第二部分离散系统的数字仿真方法（授课2学时）随机数和随机变量的产生概述，均匀分布随机数的产生，随机数的检验，离散随机变量的产生，等时间步长法，主导实体事件步长法，事件表法，用不同方法实现排队系统模拟。
重点为排队系统仿真、面向对象仿真技术等。
第一章VISSIM仿真基础（实验2学时）熟悉VISSTM软件的界面和菜单内容，进行基本操作实验。
窗口菜单功能举例，驾驶行为属性的模型选择，如车辆跟驰模型、换车道模型。
进行道路网基本操作，更改道路的车道数及车道转向，熟悉和掌握V1SS1M中的路网元素及属性。
第二章十字信号交叉口仿真（实验4学时）掌握固定配时控制的仿真，平面十字交叉口信号配时方案仿真实验。
0904071系统建模与仿真课程教学大纲.doc
《系统建模与仿真》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：0904071课程中文名称：系统建模与仿真课程英文名称：System Modeling & Simulation课程性质：专业选修课程考核方式：考查开课专业：自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术、生物医学工程开课学期：7总学时：24 （其中理论24学时，实验0学时）总学分：1.5二、课程目的《系统建摸与仿真》是测控技术与仪器等专业学生的一门选修课。
《系统建摸与仿真》课程以实验建摸方法为主要内容，包括经典实验建摸和以平稳随机过程理论为基础的现代实验建摸方法。
课程目的和任务：为本科高年级学生继续深造、开阔知识面，开设本课程；通过学习，使测控技术与仪器等的本科生掌握《系统建摸与仿真》基础理论、实验建摸基本方法，为今后从事系统建摸等工作、学习自适应控制等奠定扎实的基础。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）本课程要求学生有较好的“自动控制理论”基础和“线性代数”、“随机过程”等工程数学基础。
本课程将使学生掌握和了解以下主要基础理论和基本技能：干扰模型及随机过程；系统实验建摸基础；最小二乘法及其改进算法；模型阶次检验；闭环系统的参数辩识；神经网络建模；基于灰色系统理论的建模方法。
在教学中，注重培养学生的分析问题和解决问题的能力。
四、教学内容与学时分配第一章绪论（2学时）动态系统数学模型；建摸基本步骤与方法；连续时间系统的连续模型与离散模型。
第二章干扰模型及随机过程（4学时）干扰及干扰特性；随机过程基础；离散时间白噪声；工程中常用干扰随机模型；谱分解定理。
第三章系统建摸基础（2学时）过渡过程法；频率响应法与傅立叶分析；相关技术与频谱分析。
第四章最小二乘法（6学时）最小二乘算法；最小二乘估计的主要性质；最小二乘估计的递推算法；缓慢变化参数的估计方法；最小二乘法举例。
第五章最小二乘法改进算法（2学时）辅助变量法；广义最小二乘法；增广最小二乘法。
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《道路交通系统建模与仿真》 教学大纲
ppt课件 English Version1
《 道路交通系统建模与仿真》
❖ 课程代码： ❖ 中文名称：道路交通系统建模与仿真
英文名称： Transportation system modeling and Simulation ❖ 辐射专业：交通工程、交通运输、车辆工程 ❖ 学时： 32学时，课堂学时：24；试验：8 ❖ 学分： 2 ❖ 预修课程：高等数学、计算机文化基础、C语言程序设计
❖ 2.1 系统的定义 ❖ 2.2 系统的性质 ❖ 2.3 系统的特性 ❖ 2.4 与系统相关的研究(可选) ❖ 讨论，Seminar
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教学内容(续）
❖ 第三章 系统建模 ❖ 3.1 传统的科学方法与建模 ❖ 3.2 系统建模 ❖ 3.3 建模方法
❖ 第四章 系统仿真 ❖ 4.1 仿真概念 ❖ 4.2 模型求解 ❖ 4.3 仿真软件
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❖ 四、教学参考书
❖ 系统仿真，刘藻珍等编，北京理工大学出版社，1998。 ❖ 系统建模与仿真，张晓华等编，清华大学出版社，2006。 ❖ SYSTEM MODELING AND SIMULATION, An
Introduction Frank L. Severrance, John Wiley & Sons Ltd, England ❖ 虚拟现实与系统仿真，韦双有，杨湘龙，王飞编著，国防 工业出版社，2004年1月第一版
❖ 计算机图形学及3D图形接口介绍 ❖ 虚拟现实基础 ❖ 虚拟现实基本理论 ❖ 虚拟现实应用
❖ 讨论，Seminar ❖ 实验设计及实验
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教学内容(续）
第四部分 计算机图形学与虚拟现实简介
计算机图形学及3D图形接口介绍 虚拟现实基础 虚拟现实基本理论 虚拟现实应用
讨论，Seminar №3-3 实验设计及实验
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二、教学基本要求
1、了解系统仿真的一般理论和研究方法； 2、学习应用系统仿真技术对各种道路交通问题进行仿真的基
本方法；
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三、教学内容
❖ 第一部分 系统建模与仿真
❖ 第一章 概论 ❖ 1.1 为什么要开这门课 ❖ 1.2 这门课有些什么内容 ❖ 1.3 参考书
❖ 第二章 系统描述
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一、课程的性质、目的与任务
《道路交通系统建模与仿真》是面向交通工程、交通运输、 车辆工程等专业高年级学生的必修专业基础课。它为该专业学 生进一步学习、研究道路交通问题打下了基础。其目的是通过 对系统仿真的一般理论和研究方法的学习，了解应用系统仿真 技术对各种道路交通问题进行仿真的基本方法，同时通过开发 型试验，培养该专业学生今后从事交通工程、交通运输研究、 应用的基本技能。
❖ 执笔人: 熊坚
审定人:
教学基层组织主任:
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五、说明
❖ 本课程采用课堂讲授、开发型试验训练的形式进行教学，使学生 了解和掌握系统仿真的一般理论和研究方法以及虚拟现实技术、 相关仿真应用软件的使用等，同时通过在自主研发的大型道路交 通模拟器KMRTS上的开发型试验，了解掌握KMRTS的结构、原 理，并了解相关模型，如汽车动力学模型、汽车碰撞模型、交通 流模型、人体特征模型等。通过对本课程的学习，可让学生了解 道路交通仿真的研究现状、方向，为今后从事交通工程、交通运 输研究、应用打下良好的基础。本课程为考试课。
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教学内容(续）
❖ 第二部分 道路交通模型介绍 ❖ 交通特征模型 ❖ 车辆运行速度 ❖ 事故预测 ❖ 汽车振动模型 ❖ 汽车跟车模型 ❖ 讨论，Seminar
❖ 第三部分 仿真应用
❖ 汽车动力学模型
❖ 驾驶模拟系统平台
❖ 道路交通系统仿真应用介绍
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第四部分 计算机图形学与虚拟现实简介
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