CN108595846A - 基于scats与vissim对接的交通仿真方法 - Google Patents

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陶虹
王庆海
刘子栋
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Abstract

本发明尤其涉及一种基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法；包括以下步骤：配置安装SCATS和VISSIM的软件环境；对安装完成的VISSIM软件，按照实际路口搭建虚拟路网；编写datgen特征软件；对SCATS中的ACCESS段进行配置并与VISSIM进行对接；进行自适应信号控制仿真模拟，并输出数据；本发明提供的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法能够实现自适应控制系统和仿真建模相结合的用于测试道路设计方案或者模拟运行交通管控方案的方法。

Description

基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法
技术领域
本发明涉及交通信号控制和交通信号仿真技术领域，尤其涉及一种基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法。
背景技术
目前信号控制系统已经从传统的单点控制升级至自适应控制系统，以此为代表的SCATS信号机已在各大城市广泛应用，利用自适应信号控制系统，可以根据实际交通情况变化灵活地采用控制方案，自动调整每个周期的周期长度、绿信比及相位差，达到系统控制状态最优。PTV-VISSIM是一种微观的、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具，用于城市交通和公共交通运行的交通建模，它可以分析各种交通条件下，如车道设置、交通构成、交通信号、公交站点等，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。
现有的信号仿真技术方法具有以下缺点：①难以模拟制定的自适应信号控制方案，无法测试方案的可靠性；②自适应信号控制系统较为复杂，对于系统调试人员的要求也较高；③对于实行自适应信号控制的路口，通过线圈，微波等检测器无法获得延误，行程时间等交通参数统计数据；④对于道路设计方案，没有合适的测试方法；⑤为满足交通需求，交通管理部门往往会制定各自交通管控方案，对于交通管控方案，没有合适的评估方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种自适应信号控制系统和仿真建模相结合的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法。
本发明提供的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法，包括以下步骤：
S1、配置安装SCATS和VISSIM的软件环境；
S2、对步骤S1中安装完成的VISSIM软件，按照实际路口搭建虚拟路网；
S3、编写datgen特征软件；
S4、对SCATS中的ACCESS段进行配置并与VISSIM进行对接；
S5、进行自适应信号控制仿真模拟，并输出数据。
进一步的，所述步骤S2中根据路口的图纸，在VISSIM中搭建对应的虚拟路网，同时对路口进行流量调查并将流量调查结果输入虚拟路网中。
更进一步的，所述步骤S4中对ACCESS端进行配置的过程包括：在需要模拟仿真的路口配置自适应信号控制系统。
更具体的，在所述虚拟路网中增加检测器，进行仿真模拟并输出所需的数据。
进一步地，在所述步骤S3中的datgen特征软件中写入信号灯组冲突表、相位行人信号灯排列、相位的车道检测器和配时数据。
更进一步地，所述配时数据包括相位最小时间、相位最大时间、相位安全间隔时间或者行人最小安全时间中的一个或者多个。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明提供的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法①可以模拟制定的自适应控制方案，测试其可靠性，为控制方案策略的调整优化提供有力依据；②在不影响现实世界交通的基础上，培训自适应控制系统调试人员；③通过模拟现有的交通控制方案，收集统计数据；④用自适应信号控制测试新的道路设计方案；⑤评估交通管控方案。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明提供的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供的一种基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法包括以下步骤：首先，在SCATSIM中ACCESS端进行自适应信号控制系统的配置，随后利用SCATS提供的接口与VISSIM进行对接，然后进行实际路口的模拟仿真，最后输出所需的相关数据。
就本发明一较佳的实施方式来看，为了便于运行软件，需对硬件及网络进行相关的调试，SCATS在运行中需要保持网络的畅通，PTV VISSIM10需要电脑配备相应的独立显卡，datgen特征软件需要在特定的操作系统中运行，且需要对本地文件做相应的修改。
进一步来看，为了使得虚拟路网更贴合实际情况，需要按照路网实际的cad等图纸，以实际的比例尺完成路段的绘制，并观察车辆实际的行驶轨迹，变道情况设置汽车行驶路径，同时对路口进行流程调查，包括统计每小时车流量，大车小车的组成比例，每个进口道左直右车辆的比例等信息，调查完成后结果输入VISSIM软件中。
再进一步来看，编写datgen特征软件中，需要输入路口相位数，运行开始相位，机动车、非机动车和行人信号灯灯组数，定义相序，灯组逻辑和物理关系和灯组间冲突关系等路口信号灯基本信息。
再进一步来看，为了在仿真模拟后得到所需要的数据，需要在虚拟路网中添加对应的检测器，SCATS的虚拟信号控制器SCATSIM包括三个部分Access、Region和Wintraff分别对应于SCATS实际系统的中央控制管理器、区域控制管理器以及路口的信号机。在ACCESS端进行配置，对需要模拟仿真的路口配置自适应信号控制系统，根据路口交通数据实时响应交需求和系统容量的变化，自动的调整路口的信号时间以提供最佳的交通流，并确定路口的最合适的绿灯定时，使车辆通过交叉路口时的延迟最小，比如在路口停车线处添加数据采集点并对采集点进行配置使其能检测路口的车流量，在路网中定义排队计数器并进行设置使其能检测路网模拟中车辆的排队长度，在路网中设置车辆行程时间测量的起点与终点并进行设置使其能检测路网模拟中车辆的行程时间与延误，在模拟运行完毕之后便可以输出上述数据。
通过上述文字的表述可以看出，通过SCATS接口与VISSIM接口的对接实现了自适应信号控制的模拟，实现对自适应控制方案的模拟测试，同时可以在不影响实际交通的前提下，培训自适应信号控制系统调试人员；最后利用VISSIM仿真软件，在虚拟路网中添加检测器能够检测车辆运行过程中的延误，行程时间等数据，对这些统计数据进行分析研判之后，便可以实现对道路设计方案的测试，评估交通管控方案。
本发明提供的一种基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法优势在于：
①在SCATS的虚拟信号控制器SCATSIM中对ACCESS端进行了配置后与VISSIM对接，实现了自适应信号控制系统的模拟，通过仿真输出的数据便可以测试方案的可靠性；
②在不影响实际交通运行的基础上，利用虚拟路网环境方便有效的进行系统调试人员培训；
③在虚拟路网中增设了检测器，通过运行仿真可以获得延误，行程时间等目前检测器无法获得的数据；
④可以按照道路设计方案在VISSIM中搭建对应的虚拟路网，通过进行模拟仿真对道路设计方案进行测试；
⑤依据交通管控方案在VISSIM与ACCESS端进行相应的修改，通过模拟运行交通管控方案进行评估。
以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、配置安装SCATS和VISSIM的软件环境；
S2、对步骤S1中安装完成的VISSIM软件，按照实际路口搭建虚拟路网；
S3、编写datgen特征软件；
S4、对SCATS中的ACCESS段进行配置并与VISSIM进行对接；
S5、进行自适应信号控制仿真模拟，并输出数据。
2.根据权利要求1所述的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法，其特征在于：所述步骤S2中根据路口的图纸，在VISSIM中搭建对应的虚拟路网，同时对路口进行流量调查并将流量调查结果输入虚拟路网中。
3.根据权利要求2所述的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法，其特征在于：所述步骤S4中对ACCESS端进行配置的过程包括：在需要模拟仿真的路口配置自适应信号控制系统。
4.根据权利要求2所述的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法，其特征在于：在所述虚拟路网中增加检测器，进行仿真模拟并输出所需的数据。
5.根据权利要求1所述的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法，其特征在于：在所述步骤S3中的datgen特征软件中写入信号灯组冲突表、相位行人信号灯排列、相位的车道检测器和配时数据。
6.根据权利要求5所述的基于SCATS与VISSIM对接的交通仿真方法，其特征在于：所述配时数据包括相位最小时间、相位最大时间、相位安全间隔时间或者行人最小安全时间中的一个或者多个。
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