1、年片第叫弩期© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 年片第叫弩期Vissim仿真軟件模型參數標定與應用楊洪席勝風陳小鴻Q.同濟大學交通運輸學院，上海200092 2卜.海市逍路交通研究中心，上梅200092YANG Hong1, HAN Sheng feng； CHEN Xeohong'摘耍：交通仿技術對千道路交通研究工作捉供了十分重要的 工具.盡管各仿人軟件有自身的輕色.但就其核心思想而吉并未 發生潔削變化.僅以在國內外用用校為廣泛的Vissin

2、仿人軼件為 例，簡要八紹了仿人系扯的基本結構，并對路段仿_A所涉及的相 關參數進行了剖析.童點選取顯著彭響仿幾結果的瑯車模空所關 聯的艱數進行多怙景實臉分析，對比仿夂結杲與觀范值.得出在 通需潔況T較為令理的參饕取值范國.最結合實際應用.擬定 一個雙車道路段仿人實臉方案.比校不同仿人參軟取值時仿路 J殳交通特性的變化，進一步臉證了實臉艱軟調整的重要性.關鍵訶：；路段仿A：跟車模型；填數標老中圖分類號：文獻標識碼:收稍日期：作者簡介:楊洪.男，同濟大學交通運輸學院碩士研究生，主要研究 方向交通運綸規劃與管埋。11詢國內使用的微觀仿真軟fl Mir'i那分是 從國外引進的，英系統開發背駅較

3、大程度上基丁國 外的交通特性，因此在實際引進應用時，需要對系 統參數根據國內的相關惜況加以修止。然而，在應 用中很多使用者往往忽略參數標定這一環節的工 作，-般采用系統默認推存危直接進行建模分析, 使得仿貞結果缺乏介理性.本文以徳國pw公司開 發的Vissin微觀仿貞軟件為例，對其路段仿貞涉及 的關鍵參數進行研究。仿真系統路段仿真參數標定 涉及的問題Vissin仿貞系統對路段交通流模擬時，上婆舟 悪午輛、道路、磚駛行為、環境、交通管制描施等影 響因素U使用者可根據需要向行變動模熨參數.在 實際W用中發規許多使用者通常采用系統默認的參 數值，并未根據實際需要作出修訂。對于車輛尺寸、 道路寬度等物

4、化設備及設施的基本參數，國內外簽 異不我明顯，并且此類參數的調整使用打也容易判 別：但對于涉及駕駛人行為的部分參數.因國內外 駕駛習慣及行駛規則墨異等影響，參數的不同對仿 真結果的形響相當顯著。實驗中發現,采用影響駕 駛行為的不同參數的仿貞結果與系統默認值對比, 貳午道午輛單位時間內午輛通過數、千道占冇率、 乍流密度等相罡可達3吆4毗與駕駛人行為相關的參數內嵌在Vksin仿貞系© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 譽叢

5、 6期 Nou 2006Vol4Na6bxnwh.30km1i 40 km/h * 50 km/h * 60 km/h 由行表單車il可能通行能力計算行車速度可能通行能力Fig I Basic process of car ftdlowing統的Drivhg Behavb模塊中。對J：城市道路路段研究 而言主耍涉及的4類影響因素為：車道變換、等待 時何參數：必耍的車道或路徑變換加減速度雖人值 及可接受值參數：橫向特性參數：跟下行為參數。 根據實際應用經驗，前斤參數軟件推薦的平均值基 木能滿足使川耍求。除了這三個可調整影響W索以外, Vhsin系統中對于仿貞結果起到關鋌影響因索之一的 在尸車輛跟

6、車行為的設定。肉此，本文選取第四個, 即對J：跟車行為所涉及的參數進疔相應分析，找出與 國內道路交通特性比較吻ft的特征值，為仿貞應用捉 供一定參考.問題分析與研究路段仿真核心模型及關鍵參數交通仿貞模型的選取對于仿貞.結果至關巫耍。 Vissin仿貞系統采用的是W edemann 0974刪發的 基于駕駛人心理一生理0sycho-phys fca ）的跟車模 型。這一模型的基本理念為：以較快車速行駛的車輛 苴駕駛人感知到渝方較慢的乍輛時開始減速，并達到 期里速度限值跟近行駛，山于后車駕駛人不能特確判 斷詢車車速，因此其車速會低詢車速度，從而引發 他定程度上釆収加速措施血至再次達到期型值.這 一

7、結果克接導致加速與減速反復作用的過程0 dteratke p lucessl車輛的運動過程慕本狀念如圖V?T4<«仿貞系統中采用的Wedeman型任加仃基礎上 不斷改進，反映年輛之間關鍵參數的模空如下： d=ax+-bxbx= 6x_add+b?LIPulX z> /»式中：d為弔輛跟馳間距/n： d冊年輛胖止時的平均 期琨間距加，具有土 lm的變化:bx為車輛期卑安全 Mi /n： bdd為車輛期望安全趾離的加和項Addi- tve part of desired safetj1 d sta nce“ b）uPultZ/車輛 期望安全距離的乘數項Multp l

8、ie pa itofdesired safety distance）；以j在p 1喲系數，止常分布值為Q5 具有a 1啲標準蔓：咖車輛速度伽Al實原應用中發現以匕參數的調整對F仿貞結果彩 響十分明顯，在模型中因變吊 b MJ収值可變范國較 大，與之對應的bx_addfll bx_muUM而作為重點分析 對象.參數測試及結果分析利用寬度為a50m的單不道在給定ax=2m以及 其他駕駛行為參數標準化的就提下，測試車速、 budd和bsu盼別取不同值的潔況下，對單車道 通過能力進彳亍測試。對應參數之.間的般關系，此處 選取相應的bpdd和bgnu It笛J： b?L_?dd+l）參數值， 為特定模擬

9、內容做好準備。山附河以看出：當bxmulK2 73bt，其變化 對單位時間內車道通過流量影響不太明顯：當 bxmul>a 75時，其變化對單位時間內車道通過流t. 彫響也不甚明顯：byiul處丁27A37駙，不同 參數取但確定的小午道圮大通過流嵌羞異較大.相比 而言，當參數取值較小時，每車道每小時能夠通過的 啟人車輛數隨著速度的增加而不斷増人。按照城市道路設計規；淘 推薦值，不同設計速 度單車道可能通彳亍能力值見表1。調整bxmu取值， 對其在Z7A3 75R不同待征值，仿真得到的單位時 間車道用大通過流雖打規范推薦值見圖斷示。llliVI阿以看出仿貞系統默認的參數ffibdd=2 和b

10、x_mult=3（.j應的流駁值明顯高J：規范推薦的通彳j：能 力.當bxmuliU值處丁彳口了刖寸冬速度對應披人通 過流吊能夠較好地和規范推薦的通行能力值擬介，考ffl2各參數彩哨下流帑圖Fig.2 Flow map of diffi?rent parameters 慮到乍道通行能力是在最大通過流T：的基礎匕進行一 定修疋而得，因此建議在進行仿真試驗時,實驗參數 值 1）511瞅3廠375 bgddIR227at較介理。應用實例實驗方法設計為了進一步反映詢述參數對于實驗結果的影響， 此處以一路段仿貞惜況為例，對比分析采川建議參數 打系統推薦參數對應的雙午道混介午流路段交通特性。在V hsin

11、仿貞.系統中設祀了相應的數據采集器，可 以分車道分方向收集任盤長度路段上車輛的速度、流 量、密度、車逍占用率籌折標.測試過程中采用總計 400m長的路段作為實驗段，其中前200m作為過渡段， 后200血乍為仿貞路段，測試車道為單向凸二道，仿貞 時長取4 400 s采集指標時間為第40廠1 000 s共計 1 hX車輛平均仿貞期卑速度設定為50 kn/h 408 kmM 車輛組成考慮小客車4. HmX 1.8m 4,76mX 1.8 m）4H人貨車QOL 21 m X 2 5 m仿貞時參數 bOldd=2 75fU b Wuit=a 75.英余參數采用系統默 認值。仿貞流程如圖術示.實驗結果與分

12、析根據上述設計的仿貞方法與環境要求，對不同的 車種組合條件分別采用多個隨機數進行試驗，取其半 均值作為仿貞結來。得到毎種悄況卜車逍的垠人通過 吊及相關指標 見表2表3P同列用側數據對應參數 采川建議值，右側數據對應系統默認參數值.從表阿以看出,對于不同混合車流而言,采用 系統默認參數使得測定的雙乍道路段啟大通過流馱較 采用建議值平均高出3浙左右：由于車流盛的增加使速嗖"kmh) 2?75 呻 loo 315* 3Sa 3.75圖3系統款認參數值對應洸量與規范值比較Fig 3 Comparison of volumes between default and standard para

13、meter values得年道占有率平均高出建議值4瞬左右，車流密度也 基本增加4吆。參數収值的變化對平均車速的影響 不乳明顯，但是基本上較建議值降低吆左右。?|« 千輛換舁系數變化不大，英廉丙在于系統開發初期己 經設定各車輛Z間的基本換算皓況，只是受到外界因 索的影響后其值發生宦波動。盡管僅對車輛速度在 50kn4i時做的上述實驗但結介第少的分析.不難 推定.在其他速度分布情況下，跟乍模別中所采用的 參數對丁實驗結果同樣存在類似的形響。小結結合以上分析及實驗環H所得的結果，在進行交 通仿貞研究時，以下兒方而值得注總：1）在進行泮通路段交通特性、管制方案效果分析 等一系列仿貞研究時，

14、應首先擬合規范所建議的道路 通行能力值或實際調査值：此環節可參考本研究給果, 即仿貞系統參數bxmulUUfrL范國為3廠375, bxaddlU 值范國為 2 52 75,2）當bxmul buddlU值低丁建議值時，仿貞. 速度與通行能力之間的敏憊性極大：半取值高出建議 值時.速度與通行能力之間的敏感性不明顯。這種特 性対r研究速度與通行能力z間的彈性關系卜分重婆， 若不對參數進彳亍介理標定，易彼測試給果農彖影響。3）實驗中未考慮貨車與客午速度的差異，特別是 在島速公路及上干路這種者速度墾異較大的道路上,Fig.4 A link simulalion model process以匕建議取值

15、冇必要針對午種混介比例的影響加以修 止，切總以經驗值為背眾作為計算諸如V6密度等多 個指標的基礎。4）盡借研究僅針對-般城市道路.對部分特殊研 究對彖，如交叉口、坡道、高架道路上下匝道、匝道 介流及分流段等進行分析時，受信號控制、坡度、線 形等其他因索約束，也應盡疑結合實測交通狀況對仿 貞模型參數進行標泄，以上所采用的驗證方法可以作 為參瓠結語相對較為簡單的建模及測試過程，仿貞系統后臺 的系列關鍵參數的調整才是形響交通仿ft-效果的巫 點所在.本文分析的兩個關犍指標僅為一個代表.包 括車輛til減速、槌向干擾等其他諸多因素的彩響也需 耍加以垂視包括Vksin、CeSin、Synch®

16、等在內 的諸篡仿貞軟件的開發都仃H特殊的背駅及適應環 境，因此，在應用到八體的項冃與研究當中時，對于 系統參數的熟悉和標定非常取要，只有采用能夠與實 際怡況擬合較好的參數作為基礎才能確保仿真結果的 稱度.參考文獻楊琪.王煒路段通行能力的動態紙觀仿真研究東南大學學報:© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 譽叢 6期 Nou 2006Vol4Na6© 1994-2007 China Academic Journa

17、l Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 譽叢 6期 Nou 2006Vol4Na6表不同參數取值路段交通待征比較附：通噹輛數牛:道半均M半路段半均速度© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 譽叢 6期 Nou 2006Vol4Na6© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 譽叢 6期 Nou 2006Vol4Na6a系統默認參數相對于逹議值對應各推標變化情況彎嚴乍逍山用率變化乍輛換癢系數© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11J