基于道路速度-排队长度的VISSIM参数标定建模与算法.docx

基于道路速度-排队长度的VISSIM参数标定建模与算法
基于道路速度-排队长度的VISSIM参数标定建模与算法
摘要：VISSIM是一种广泛使用的交通仿真软件，用于模拟交通流和评估交通场景。本文基于道路速度-排队长度建模，提出了一种VISSIM参数标定的建模算法。首先，我们介绍了VISSIM的基本原理和应用背景。然后，根据道路速度和排队长度之间的关系，提取了输入输出变量，并利用遗传算法对参数进行标定。最后，通过实例验证了该算法的有效性和准确性。
关键词：VISSIM、道路速度、排队长度、参数标定、遗传算法
一、引言
随着城市化进程的加快和交通流量的不断增加，交通拥堵问题日益突出。在传统的交通规划和管理中，往往依靠经验和直觉来制定交通方案和调整信号配时。然而，这种方法往往没有考虑到实际的交通流量和路况变化，导致交通拥堵难以有效缓解。因此，需要一种能够准确预测交通流量和评估交通场景的工具。
VISSIM是一种基于微观交通流理论的交通仿真软件，可以模拟交通流和评估不同交通场景下的交通状况。它具有模拟精度高、逼真性强、灵活性高等特点，被广泛应用于交通规划、交通管理、交通安全等领域。
二、VISSIM参数标定建模
2.1VISSIM基本原理
VISSIM是一种基于微观交通流理论的交通仿真软件，它将交通流看作是由一系列车辆组成的，每个车辆都有自己的速度、加速度、位置和行为规则。通过模拟每个车辆的运动，可以得到整个交通系统的运行情况。
2.2道路速度-排队长度的关系
在实际交通流中，道路的速度和排队长度之间存在一定的关系。当道路上车辆密度过大时，车辆之间的相互影响会导致车速下降，从而引起排队长度的增加。因此，可以通过观察道路速度和排队长度的变化来评估交通拥堵的程度。
2.3参数提取
为了模拟道路速度-排队长度的关系，需要提取输入和输出变量。输入变量主要包括车辆密度、车速和时间，输出变量主要包括排队长度。通过对这些变量的测量和记录，可以得到一组数据，用于建立模型和标定参数。
2.4参数标定算法
为了准确估计道路速度-排队长度之间的关系，可以使用遗传算法对模型进行参数标定。遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法，通过不断迭代和选择，可以找到最优解。
三、实验结果与分析
为了验证该建模算法的有效性和准确性，我们通过实例进行了测试。我们选择了一条道路作为测试样本，记录了不同时间段的车辆密度、车速和排队长度数据，并利用遗传算法对模型进行了参数标定。
实验结果显示，通过对输入和输出变量的测量和记录，可以建立一种准确预测道路速度-排队长度关系的模型。该模型能够对交通拥堵情况进行准确评估，并可以用于制定交通方案和调整信号配时。
四、总结
本文基于道路速度-排队长度建模，提出了一种VISSIM参数标定的建模算法。通过对输入输出变量的提取和遗传算法的优化，可以准确预测交通拥堵情况，并评估交通场景的状况。实验结果表明，该算法具有较高的准确性和可靠性，能够为交通规划和管理提供有效的决策支持。
未来的研究方向可以考虑进一步扩展模型的复杂性，增加更多的输入和输出变量，提高模型的预测能力。同时，可以结合实时交通流数据进行模型标定，提高模型的实用性和适应性。
参考文献：
1.曹维维,侯振新,赵显明.基于VISSIM的主辅干道交叉口信号配时模型及参数标定[J].计算机工程与设计,2011,32(10):3284-3287.
2.魏飞,周宏瑞,于生平.基于VISSIM的交通流仿真与参数标定研究[J].河北科技大学学报,2013,34(2):191-196.
3.魏飞,于生平,周宏瑞.基于VISSIM的交通流仿真模型与参数标定[J].公路交通科技,2014,31(5):175-181.