交通仿真实验报告.docx
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交通仿真实验报告
实验上机名称：
信号交叉口仿真
1上机性质与目的
本实验属于计算机仿真实验，借助仿真系统模拟平面信号交叉口场景，学生将完成从道路条件设计到信号相位配置等一系列仿真实验。
实验目的：
1.了解平面信号交叉口在城市交通中的地位；
2.了解平面信号交叉口的主要形式、规模等基本情况；
3.了解交叉口信号相位配时及对交叉口通行能力的影响；
4.掌握使用微观交通仿真系统VISSIM构造城市道路网络，特别是信号信号交叉口的方法；
5.分析改变道路条件、配时条件从而影响交叉口通行能力及车辆延误的方法；
6.掌握机动车流、机非混合交通流在交叉口仿真参数的设定方法，并分析机非交通流相互影响的基本原因。
通过本上机使学生认识和了解微观交通仿真软件Vissim，并掌握基本的使用和操作方法与步骤。
2上机内容
VISSIMA交通仿真系统的基本使用方法学习；
1．道路条件、信号配时参数和交通流状态的设置方法；
2．改变信号配时和交通流量及其构成情况下的仿真分析；
可设置如下不同的实验条件进行实验分析：
【学生至少任选1）-6）选项中的两项】
1）交通流负荷不变仅改变信号配时的实验分析；
2）信号配时不变仅改变交通流量的实验分析；
3）保持信号配时和交通流量不变，改变交叉口出入车道几何条件的实验分析；
4）改变机非交通流比例而其他条件不变的实验分析；
5）机动车流量不变时，改变非机动车流量对交叉口能力影响的实验分析；
6）非机动车流不变时，改变机动车流量对交叉口能力影响的实验分析；
7）在上述实验基础上，可组合实验条件，进行仿真系统的拓展实验，供部分学生深入学习。
3交叉口几何条件、信号配时和交通流数据描述
3.1交叉口几何数据
3.2交叉口信号配时系统
表3-1北下关信号配时表（早）
方向
项目
红灯时间（s）
绿灯时间（s）
黄灯时间（s）
全红时间（s）
南北方向
67
30
3
2
东西方向
37
60
3
2
表3-2北下关信号时间参数表（早）
项目
方向
信号相位
周期长度（s）
有效绿灯时间
绿信比
南北方向
两相位
100
32
0.327
3.3交叉口交通流数据
交通组成：
机动车：
小汽车、公交车、重型车辆；
表3-3各方向重型车比例
重型车比例
方向
东进口
西进口
北进口
早高峰
11%
10%
2%
表1-4交通流量流向汇总表
流量组成
时间方向
机动车
非机动车
行人
左转
直行
右转
总计
左转
直行
右转
总计
总计
早高峰
东进口
-
457
298
755
-
737
768
1505
49
西进口
179
522
-
701
45
669
-
714
273
北进口
474
-
152
626
1113
-
66
1179
214
注：
东进口（西直门方向），西进口（北京交大方向），北进口（交大东路方向）。
其中统计的行人数据系穿过该路口的行人数量。
4交叉口交通仿真
4.1交通仿真步骤
⑴导入底图。
利用已有的交通仿真资料，在VISSIM软件中选择需要导入的目标图片文件，导入T字路口底图。
图4.1读取底图
⑵量取VISSIM路网的比例。
打开背景选择窗口，选择待缩放的文件，点击“比例”，根据导入底图的实际尺寸，输入两点间的实际距离。
图4.2背景选择窗口
图4.3导入底图的实际尺寸
⑶添加路段。
根据导入的底图路网描绘路段轨迹，在路段的起始位置点击鼠标右键，沿着交通流运行方向将其拖动至终点位置，释放鼠标，设置路宽。
图4.4路段属性设置
⑷创建路网。
利用路段和连接器创建路网，即点击工具栏上的连接按钮，将鼠标指向第一个节点，然后右键操作选择要相互连接的车道。
图4.5描绘路网
⑸路径分配。
点击“路径”按钮在各个方向出现多个路径选择的进口处创建静态路径决策点，然后设置车辆分流的行驶路径，即由路径决策起点（红线）到路径决策终点（绿线）的一条黄色粗线。
图4.6路径分配
⑹设置减速区。
选择减速区模式，在每个进口需要设置减速区的路段的起点，点击鼠标右键，沿着路段/连接器将其拖到目标位置，释放鼠标打开创建减速区窗口，针对通过该路段/连接器的每一车辆类型定义合适的车速和加速度。
图4.7创建减速区
⑺设置车辆构成。
点开“交通”子菜单，选择“交通构成”，在弹出的窗口中输入交通流量的交通构成，包括小汽车、货车、大型客车的车辆类型及其在输入交通流量中所占的比例，以及期望车速。
需要设置各个进口的车辆构成。
图4.8编辑南进口的车辆构成
图4.9设置四个进口的车辆构成
⑻输入交通流量。
点击车辆输入按钮，双击需要输入交通流量的路段，打开车辆输入窗口，根据所给的交叉路口的晚高峰车流量数据输入交通流量。
以东进口进口为例，如图4.10
图4.10输入南进口右转车道车流量
⑼信号配时设置。
打开“信号控制”子菜单，选择“编辑信号控制机”，弹出信号控制编辑窗口。
新建一个信号控制，然后在singlegroup中创建两个信号灯，一个南北方向，一个东西方向，并设置周期显示。
然后再singleprogram中编辑周期，绿灯时间，两个信号交叉时间。
图4.11设置信号控制
图4.12编制信号组
图4.13编制信号周期显示
图4.14设置两个方向的红绿灯
⑽信号灯安放。
点击工具栏中红绿灯按钮，选中信号灯所在路线，在选定的路网上，在信号灯放置位置单击鼠标右键，信号灯标志（红线）出现，弹出“信号灯”设置窗口，输入编号、名称，并选择信号灯组。
图4.15信号灯设置窗口
⑾设置冲突区。
单击“冲突区域集”按钮，在图上左单击冲突区域，会自动出现冲突范围，用黄色区域标识，右单击黄色区域，会依次出现不同的先后顺序出现，按照东西方向优先为原则设置。
图4.16冲突区域设置
⑿仿真。
在完成上面操作后，选择“仿真”子菜单中的“连续”，程序开始进行仿真，也可以点击
，对仿真进行中断、停止以及继续，通过仿真不断地发现交通问题，并不断地进行冲突区域，优先原则的改进，如图4.17
图4.17仿真运行窗口
4.2二维输出
打开“演示”子菜单中的“动画参数”，设置时间间隔和区域，然后选择“演示”子菜单中的“ANI记录”，在进行仿真运行。
自动在文件夹中生成后缀名为“ani”的文件。
图4.18动画参数窗口
4.33D输出
选择“查看”中的“3D模式”，然后选择“演示”子菜单中的“3D视频”的“关键帧”，设置视频的开始和停留时间。
再选择“演示”子菜单中的“3D”的“消除锯齿”，然后选择“演示”菜单中的“记录AVI文件”，最后运行仿真软件。
图4.19关键帧窗口
5仿真结果分析
该实验的交叉口是个路网比较复杂的路口，而且流量比较大，所以需要将信号控制和冲突区域控制很好地结合起来，在运行的过程中会多个冲突点会发生碰撞问题，因此要不断地调整优先规则（一般东西为主干道，南北为次干道），有时需要调整路线，使车辆避开冲突点。
6实验总结和体会
通过该实验巩固了如何使用VISSIM对一个完整路网的构建，对VISSIM的各个功能有更深刻的了解。
实验过程中，由于会发生撞车事件，需要不断地对冲突区域和优先规则进行调整，经过多次的调试最终能使交叉路口的车辆有序地流动。
此实验让我们生动地体会到交通工程的应用，为我们以后的学习做了很好的铺垫。
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