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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仿真软件模型参数标定与应用杨洪席胜风陈小鸿Q.同济大学交通运输学院，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：交通仿技术对千道路交通研究工作捉供了十分重要的 工具.尽管各仿人软件有自身的轻色.但就其核心思想而吉并未 发生潔削变化.仅以在国内外用用校为广泛的Vissin
2、仿人轶件为 例，简要八绍了仿人系扯的基本结构，并对路段仿_A所涉及的相 关参数进行了剖析.童点选取显著彭响仿几结果的琅车模空所关 联的艰數进行多怙景实脸分析，对比仿夂结杲与观范值.得出在 通需洁况T较为令理的參饕取值范国.最结合实际应用.拟定 一个双车道路段仿人实脸方案.比校不同仿人參软取值时仿路 J殳交通特性的变化，进一步脸证了实脸艰软调整的重要性.关键诃：；路段仿A：跟车模型；填数标老中图分类号：文献标识码:收稍日期：作者简介:杨洪.男，同济大学交通运输学院硕士研究生，主要研究 方向交通运綸规划与管埋。11询国内使用的微观仿真软fl Mir'i那分是 从国外引进的，英系统开发背駅较
3、大程度上基丁国 外的交通特性，因此在实际引进应用时，需要对系 统参数根据国内的相关惜况加以修止。然而，在应 用中很多使用者往往忽略参数标定这一环节的工 作，-般采用系统默认推存危直接进行建模分析, 使得仿貞结果缺乏介理性.本文以徳国pw公司开 发的Vissin微观仿貞软件为例，对其路段仿貞涉及 的关键参数进行研究。仿真系统路段仿真参数标定 涉及的问题Vissin仿貞系统对路段交通流模拟时，上婆舟 悪午辆、道路、磚驶行为、环境、交通管制描施等影 响因素U使用者可根据需要向行变动模熨参数.在 实际W用中发规许多使用者通常采用系统默认的参 数值，并未根据实际需要作出修订。对于车辆尺寸、 道路宽度等物
4、化设备及设施的基本参数，国内外签 异不我明显，并且此类参数的调整使用打也容易判 别：但对于涉及驾驶人行为的部分参数.因国内外 驾驶习惯及行驶规则墨异等影响，参数的不同对仿 真结果的形响相当显著。实验中发现,采用影响驾 驶行为的不同参数的仿貞结果与系统默认值对比, 贰午道午辆单位时间内午辆通过数、千道占冇率、 乍流密度等相罡可达3吆4毗与驾驶人行为相关的参数内嵌在Vksin仿貞系© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 誉叢
5、 6期 Nou 2006Vol4Na6bxnwh.30km1i 40 km/h * 50 km/h * 60 km/h 由行表单车il可能通行能力计算行车速度可能通行能力Fig I Basic process of car ftdlowing统的Drivhg Behavb模块中。对J：城市道路路段研究 而言主耍涉及的4类影响因素为：车道变换、等待 时何参数：必耍的车道或路径变换加减速度虽人值 及可接受值参数：横向特性参数：跟下行为参数。 根据实际应用经验，前斤参数软件推荐的平均值基 木能满足使川耍求。除了这三个可调整影响W索以外, Vhsin系统中对于仿貞结果起到关铤影响因索之一的 在尸车辆跟
6、车行为的设定。肉此，本文选取第四个, 即对J：跟车行为所涉及的参数进疔相应分析，找出与 国内道路交通特性比较吻ft的特征值，为仿貞应用捉 供一定参考.问题分析与研究路段仿真核心模型及关键参数交通仿貞模型的选取对于仿貞.结果至关巫耍。 Vissin仿貞系统采用的是W edemann 0974刪发的 基于驾驶人心理一生理0sycho-phys fca ）的跟车模 型。这一模型的基本理念为：以较快车速行驶的车辆 苴驾驶人感知到渝方较慢的乍辆时开始减速，并达到 期里速度限值跟近行驶，山于后车驾驶人不能特确判 断询车车速，因此其车速会低询车速度，从而引发 他定程度上釆収加速措施血至再次达到期型值.这 一
7、结果克接导致加速与减速反复作用的过程0 dteratke p lucessl车辆的运动过程慕本状念如图V?T4<«仿貞系统中采用的Wedeman型任加仃基础上 不断改进，反映年辆之间关键参数的模空如下： d=ax+-bxbx= 6x_add+b?LIPulX z> /»式中：d为弔辆跟驰间距/n： d册年辆胖止时的平均 期琨间距加，具有土 lm的变化:bx为车辆期卑安全 Mi /n： bdd为车辆期望安全趾离的加和项Addi- tve part of desired safetj1 d sta nce“ b）uPultZ/车辆 期望安全距离的乘数项Multp l
8、ie pa itofdesired safety distance）；以j在p 1喲系数，止常分布值为Q5 具有a 1啲标准蔓：咖车辆速度伽Al实原应用中发现以匕参数的调整对F仿貞结果彩 响十分明显，在模型中因变吊 b MJ収值可变范国较 大，与之对应的bx_addfll bx_muUM而作为重点分析 对象.参数测试及结果分析利用宽度为a50m的单不道在给定ax=2m以及 其他驾驶行为参数标准化的就提下，测试车速、 budd和bsu盼别取不同值的洁况下，对单车道 通过能力进彳亍测试。对应参数之.间的般关系，此处 选取相应的bpdd和bgnu It笛J： b?L_?dd+l）參数值， 为特定模拟
9、内容做好准备。山附河以看出：当bxmulK2 73bt，其变化 对单位时间内车道通过流量影响不太明显：当 bxmul>a 75时，其变化对单位时间内车道通过流t. 彫响也不甚明显：byiul处丁27A37驸，不同 参数取但确定的小午道圮大通过流嵌羞异较大.相比 而言，当参数取值较小时，每车道每小时能够通过的 啟人车辆数随着速度的增加而不断増人。按照城市道路设计规；淘 推荐值，不同设计速 度单车道可能通彳亍能力值见表1。调整bxmu取值， 对其在Z7A3 75R不同待征值，仿真得到的单位时 间车道用大通过流虽打规范推荐值见图断示。llliVI阿以看出仿貞系统默认的参数ffibdd=2 和b
10、x_mult=3（.j应的流駁值明显高J：规范推荐的通彳j：能 力.当bxmuliU值处丁彳口了刖寸冬速度对应披人通 过流吊能够较好地和规范推荐的通行能力值拟介，考ffl2各參数彩哨下流帑图Fig.2 Flow map of diffi?rent parameters 虑到乍道通行能力是在最大通过流T：的基础匕进行一 定修疋而得，因此建议在进行仿真试验时,实验参数 值 1）511瞅3厂375 bgddIR227at较介理。应用实例实验方法设计为了进一步反映询述参数对于实验结果的影响， 此处以一路段仿貞惜况为例，对比分析采川建议参数 打系统推荐参数对应的双午道混介午流路段交通特性。在V hsin
11、仿貞.系统中设祀了相应的数据采集器，可 以分车道分方向收集任盘长度路段上车辆的速度、流 量、密度、车逍占用率筹折标.测试过程中采用总计 400m长的路段作为实验段，其中前200m作为过渡段， 后200血乍为仿貞路段，测试车道为单向凸二道，仿貞 时长取4 400 s采集指标时间为第40厂1 000 s共计 1 hX车辆平均仿貞期卑速度设定为50 kn/h 408 kmM 车辆组成考虑小客车4. HmX 1.8m 4,76mX 1.8 m）4H人货车QOL 21 m X 2 5 m仿貞时参数 bOldd=2 75fU b Wuit=a 75.英余参数采用系统默 认值。仿貞流程如图術示.实验结果与分
12、析根据上述设计的仿貞方法与环境要求，对不同的 车种组合条件分别采用多个随机数进行试验，取其半 均值作为仿貞结来。得到毎种悄况卜车逍的垠人通过 吊及相关指标 见表2表3P同列用侧数据对应参数 采川建议值，右侧数据对应系统默认参数值.从表阿以看出,对于不同混合车流而言,采用 系统默认参数使得测定的双乍道路段啟大通过流馱较 采用建议值平均高出3浙左右：由于车流盛的增加使速嗖"kmh) 2?75 呻 loo 315* 3Sa 3.75图3系统款认參数值对应洸量与规范值比较Fig 3 Comparison of volumes between default and standard para
13、meter values得年道占有率平均高出建议值4瞬左右，车流密度也 基本增加4吆。参数収值的变化对平均车速的影响 不乳明显，但是基本上较建议值降低吆左右。?|« 千辆换舁系数变化不大，英廉丙在于系统开发初期己 经设定各车辆Z间的基本换算皓况，只是受到外界因 索的影响后其值发生宦波动。尽管仅对车辆速度在 50kn4i时做的上述实验但结介第少的分析.不难 推定.在其他速度分布情况下，跟乍模別中所采用的 参数对丁实验结果同样存在类似的形响。小结结合以上分析及实验环H所得的结果，在进行交 通仿貞研究时，以下儿方而值得注总：1）在进行泮通路段交通特性、管制方案效果分析 等一系列仿貞研究时，
14、应首先拟合规范所建议的道路 通行能力值或实际调査值：此环节可参考本研究給果, 即仿貞系统参数bxmulUUfrL范国为3厂375, bxaddlU 值范国为 2 52 75,2）当bxmul buddlU值低丁建议值时，仿貞. 速度与通行能力之间的敏憊性极大：半取值高出建议 值时.速度与通行能力之间的敏感性不明显。这种特 性対r研究速度与通行能力z间的弹性关系卜分重婆， 若不对参数进彳亍介理标定，易彼测试給果农彖影响。3）实验中未考虑货车与客午速度的差异，特别是 在岛速公路及上干路这种者速度垦异较大的道路上,Fig.4 A link simulalion model process以匕建议取值
15、冇必要针对午种混介比例的影响加以修 止，切总以经验值为背眾作为计算诸如V6密度等多 个指标的基础。4）尽借研究仅针对-般城市道路.对部分特殊研 究对彖，如交叉口、坡道、高架道路上下匝道、匝道 介流及分流段等进行分析时，受信号控制、坡度、线 形等其他因索约束，也应尽疑结合实测交通状况对仿 貞模型参数进行标泄，以上所采用的验证方法可以作 为参瓠结语相对较为简单的建模及测试过程，仿貞系统后台 的系列关键参数的调整才是形响交通仿ft-效果的巫 点所在.本文分析的两个关犍指标仅为一个代表.包 括车辆til减速、槌向干扰等其他诸多因素的彩响也需 耍加以垂视包括Vksin、CeSin、Synch®
16、等在内 的诸篡仿貞软件的开发都仃H特殊的背駅及适应环 境，因此，在应用到八体的项冃与研究当中时，对于 系统参数的熟悉和标定非常取要，只有采用能够与实 际怡况拟合较好的参数作为基础才能确保仿真结果的 稱度.参考文献杨琪.王炜路段通行能力的动态紙观仿真研究东南大学学报:© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 誉叢 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 誉叢 6期 Nou 2006Vol4Na6表不同参数取值路段交通待征比较附：通噹辆数牛: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 誉叢 6期 Nou 2006Vol4Na6© 1994-2007 China Academic Journal Electr
18、onic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 誉叢 6期 Nou 2006Vol4Na6a系统默认参数相对于逹议值对应各推标变化情况彎严乍逍山用率变化乍辆换痒系数© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 誉叢 6期 Nou 2006Vol4Na6© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 域由交通200術：11JJ 第 4 誉叢 6期 Nou 2006Vol4Na6JE：农斗卢”菽示指标（ft增加的盯分敌.“ ”农示指标值城少的百分散© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved,