Создание транспортных сетей на основе растровых "подложек"

Создание модели транспортной сети региона на основе заданной организации движения, технических средств регулирования, информации о сложившейся схеме движения различных типов транспортных средств. Компьютерное моделирование работы сигнальных устройств.

Рубрика Транспорт
Вид лабораторная работа
Язык русский
Дата добавления 17.05.2015
Размер файла 5,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа №1

Создание транспортных сетей на основе растровых «подложек»

Цель работы - создание модели транспортной сети региона на основе заданной организации движения, технических средств регулирования, информации о сложившейся схеме движения различных типов транспортных средств и получение данных о величине задержек по результатам имитационного моделирования.

Общетеоретические положения

PTV Vision® объединяет в себе полный пакет программного обеспечения для планирования, анализа и организации транспортного движения. Создавать, оптимизировать и анализировать транспортные системы - таким мог бы быть девиз программы. Соответственно область применения PTV Vision® обширна: начиная от подготовки проектов организации и анализа схем движения на перекрестках и развязках, вплоть до исследований комплексных транспортных систем городов и регионов, включая создание перспективных интегрированных транспортных концепций для индивидуального и общественного транспорта. Одновременно с этим PTV Vision® решает задачи оперативного и стратегического транспортного планирования.

Задание на лабораторную работу

1. Создать транспортные сети на основе растровых «подложек».

2. Установить параметры дорожного полотна.

3. Смоделировать работу сигнальных устройств.

1. Создание транспортной сети

1.1 Загрузка подложки

В VISSIM можно использовать разные форматы изображений файлов, как пиксельных, так и векторных. Поддерживаемые форматы

*.BMP *.DWG 1)

*.JPG *.DXF 1)

*.PNG *.EMF

*.TGA *.WMF

*.TIF (разархивированные & packbits)

*.SHP (shape файлы)

*. SID.

1) Примечание: DWG- и DXF-форматы обновляются при каждой новой версии от Autodesk AutoCADTM . VISSIM поддерживается форматы версий 13 и 14. Если при загрузке файла DWG появились проблемы, то рекомендуется преобразовать DWG в DXF формат и, после этого открыть. В некоторых случаях, прежде чем загружать в VISSIM, нужно записывать файл DWG или DXF в формате предыдущего AutoCADTM.

Следующие шаги показывают, как из графических файлов создаются VISSIM файлы подложки. Рекомендуется использовать карту, на которой представлена вся площадь исследуемой сети.

1) В меню ВИД - ФОН - ПРАВКА... нажать на ЗАГРУЗКА... и выбрать графический файл, который должен импортироваться.

Несмотря на то, что могут выбираться много различных типов файлов, VISSIM может открывать не все выбираемые файлы. Если файл не может открыться, то VISSIM выдает сообщение (рис.1.).

Рис.1. Ошибка загрузки файла фона

2) Закрыть диалоговое окно Фон-Выбор и нажать на клавишу ПОКАЗАТЬ ВСЮ СЕТЬ в блоке навигации линейки символов для того, чтобы показать карту полностью.

Нужно обращать внимание на то, что карта не представляется в соответствующем масштабе, даже если в файле представлен специфический масштаб.

Точное масштабирование необходимо для точного моделирования сети, поэтому настоятельно рекомендуется использовать для этого большое расстояние (>100м). Для подгонки карты в VISSIM нужно увеличить объект или отрезок с известными оригинальными размерами.

Это может быть, например, масштаб карты, расстояние между двумя углами здания или географическими точками.

3) Затем заново откройте окно Фон-Выбор с помощью ВИД - ФОН - ПРАВКА... и выберите файл, который должен масштабироваться,

затем нажмите клавишу МАСШТАБ. Курсор мыши превратиться в линейку, начало отчета это левый верхний угол.

4) Выделите начальную точку края щелчком левой клавиши мыши и передвигайте курсор при нажатой клавиши мыши к конечной точке этого края.

5) После того, как Вы отпустите клавишу мыши, нужно ввести оригинальную длину участка с правильной размерностью и затем подтвердить OK.

Масштаб сети VISSIM больше не сможет изменяться. Поэтому рекомендуется очень внимательно масштабировать рисунок, чтобы избегать неточностей.

6) Пока окно Фон-Выбор открыто, можно щелчком мыши сдвинуть подложку на желаемое место, нажав на клавишу ИЗНАЧАЛЬНО.

Курсор мыши примет изображение «руки», начало отчета ноготь большого пальца.

Удерживая левую кнопку мыши нажатой, тяните подложку на желаемую позицию. Обычно для первого Bitmap этого не требуется до тех пор, пока фон не должен будет совпасть с существующей сетью VISSIM.

7) Чтобы сохранить позицию и масштаб файла фона необходимо зайти в ВИД - ФОН - ПАРАМЕТРЫ - СОХРАНИТЬ.

Создается файл «ПОДЛОЖКА.HGR».

Если подложка заново загружается, то необходимо быть уверенным, что дополнительный файл с расширением «*.HGR» находится в том же самом каталоге, что и графический файл подложки (рис.2.).

Графические файлы не должны сохраняться в той же папке, что и файл сети (*.INP).

Рис. 2. Загрузка подложки

1.2 Масштабирование сети

При помощи инструмента “Links & Connectors” удерживая правую кнопку мыши, протягиваем курсор в нужном направлении (рис.3.).

Рис. 3. Масштабирование сети.

2. Установка параметров дорожного полотна

Устанавливаем параметры дорожного полотна (рис.4.).

• В появившемся окне возможны настройки:

“No. of Lanes” - установка количества полос в каждом направлении

• “Type” - тип дороги

• “Lane width” - ширина полосы.

3. Моделирование работы сигнальных устройств

3.1 Размещение светофорных объектов

На построенной дорожной сети размещаем светофорные объекты (рис.5.):

выбираем вкладку “Signal Control \ Edit Controllers”

Рис. 4. Параметры дорожного полотна.

Рис.5. Выбор светофорных объектов.

В появившемся окне создаем новую сигнальную группу (рис.6.):

Рис.6. Добавление нового светофорного объекта

нажимаем правую кнопку мыши и выбираем “New

В созданной сигнальной группе устанавливаем (рис.7.):

номер сигнальной группы;

• имя сигнальной группы;

• время работы желтого сигнала;

• время работы красного сигнала;

• время работы зеленого сигнала.

Размещение светофоров на дорожной сети (рис.8.):

• Выбираем на панели инструментов инструмент “Signal Heads”

• Наводи стрелку мыши на место, где необходимо установить светофор и нажимаем правую кнопку мыши

• В появившемся окне устанавливаем:

• Номер светофора

• “Signal group” - указываем к какой сигнальной группе принадлежит светофор

• “Vehicle Classes” - указываем на какой тип транспорта распространяется действие этого светофора

Рис.7. Установка параметров светофорного объекта

Рис.8. Размещение светофорного объекта

Аналогичным способом размещаем все необходимые светофоры (рис.9.).

Рис.9. Размещенные светофорные объекты.

Содержание отчета

Студенты, разрабатывают транспортную сеть на основе растровой подложки. Выполняют масштабирование сети, выполняют размещение светофорных объектов. Файл проекта, в соответствии с вариантом задания студенты сдают преподавателю.

Контрольные вопросы

1. Назначение пакета PTV Vision.

2. Какие типы графических файлов используются для создания транспортной сети?

3. Какие параметры дорожного полотна используются для масштабирования сети?

4. Какое максимальное количество светофорных объектов можно использовать в одном уникальном проекте?

5. Что такое сигнальная группа?

Лабораторная работа 2

Моделирование реальной транспортной сети

Цель работы - на основе реальной карты смоделировать транспортную сеть.

Задание на лабораторную работу:

1. Произвести нанесение дорожной разметки на существующую транспортную сеть.

2. Произвести моделирование транспортного потока.

3. Произвести нанесение ограничений.

1. Нанесение дорожной разметки на существующую транспортную сеть

Способом, аналогичным размещению светофорных объектов - наносим дорожную разметку и иные ограничения на существующую транспортную сеть.

• «Pavement Markers» - дорожную разметку

• “Desired Speed Decisions” - ограничение скорости на участке дороги

• “Neduced Speed Areas” - ограничение скорости на опасном повороте

• “Priority Rules” - приоритет дороги

• “Stop Signs” - движение без остановки запрещено

• “Transit Stops” - остановки общественного транспорта

• “Bus / Tram Lines” - полоса движения общественного транспорта

• “Parking Lots” - парковка

2. Произведем моделирование транспортного потока

2.1 Моделирование транспорта

Для размещения транспорта (рис.10.):

на панели инструментов выбираем инструмент “Vehicle Inputs”

Рис. 10. Размещение транспортных средств.

• наводим мышь на дорожное полотно и щелкаем левой кнопкой мыши два раза.

• в появившемся окне нажимаем “New” (рис.11.).

Рис. 11. Размещение транспортных средств.

Выбираем:

Composition” - тип транспортных средств

“Volume” - устанавливаем количество транспортных средств за час (рис.12.).

Рис. 12. Установка параметров размещения ТС.

Аналогичным образом размещаем все транспортные средства и сохраняем проект.

транспортный сеть моделирование регулирование

2.2 Загрузка базовых данных для имитации

Функции ускорения и замедления транспортных средств VISSIM не использует только одно значение замедления или ускорения, он использует функциональные зависимости для отражения различного поведения водителей. Для каждого типа транспортных средств существует два параметра ускорения и два замедления:

* Максимальное ускорение

* Желаемое ускорение

* Максимальное замедление

* Желаемое замедление.

Эти параметры предопределены в VISSIM для каждого типа транспортных средств, которые заданы по умолчанию.

Эти параметры могут редактироваться или создаваться заново в Базовые данные/Функции…

Когда выбран один из четырех типов, то открывается диалоговое окно, позволяющее редактировать существующие графы (рис.13.).

Рис. 13. Граф параметров ускорения и замедления.

Для отражения стохастического распределения значений ускорения и замедления каждое распределение состоит из трех различных кривых, показывающих минимальное, среднее и максимальное значения.

Каждая кривая может редактироваться отдельно и независимо от других двух.

Вертикальная ось показывает значения ускорения, а горизонтальная ось - соответствующую скорость.

Диапазон обеих осей может быть установлен при использовании соответствующих полей.

При нажатии на кнопку Подстроить будет использовано текущее диалоговое окно для отображения минимального и максимального значений, которые будут показаны на обоих осях. В пределах одного окна каждая кривая может быть отредактирована независимо от двух других путем нажатия и перетаскивания одной из промежуточных точек.

При перемещении точек средней кривой (красные точки) две другие кривые также будут изменяться, подстраиваясь под нее.

3. Произведем нанесение ограничений

3.1 Распределение желаемой скорости

Для любого типа транспортных средств распределение скорости является одним из важнейших параметров, который оказывает существенное влияние на пропускную способность дороги и на возможную скорость движения (рис.14.).

Рис. 14. Распределение желаемой скорости.

Если нет препятствий в виде других транспортных средств, то водитель будет с установленной желаемой скоростью (с небольшими стохастическими изменениями, которые называются колебаниями).

Чем больше транспортных средств, различающихся по желаемой скорости, тем больше создается очередей.

Если возможен обгон, то любое транспортное средство с большей желаемой скоростью, чем текущая скорость движения, проверяет возможен ли обгон - конечно, без создания аварийной ситуации на дороге.

Стохастические распределения желаемых скоростей определены для каждого типа транспортных средств в составе потока. В диалоговое окно.

В функции распределения желаемой скорости можно войти через меню Базовые данные - Распределения - Желаемая скорость- Распределение

Распределение желаемой скорости может быть выбрано с помощью нажатия на клавишу мыши, отредактировано (щелчок мыши и Редактировать или двойной щелчок мыши) или создано новое (Новый). Создание или редактирование распределения желаемой скорости открывает диалоговое окно.

Минимальное и максимальное значения распределения желаемой скорости вводятся в два поля вверху диалогового окна (число, располагающееся слева должно быть всегда меньше числа, располагающегося справа). Промежуточные точки показываются красным цветом. Дополнительные точки создаются правым щелчком мыши по кривой распределения, их можно передвинуть путем удерживания и перетаскивания левой клавишей мыши. Слияние двух промежуточных точек приводит к тому, что одна из них удаляется.

Горизонтальная ось - это ось желаемой скорости, тогда как вертикальная ось показывает общий процент от 0 до 1.

Рис. 15. Распределение цветов.

Две промежуточные точки определяются s - образным распределением, которое сконцентрировано вокруг среднего значения. Распределение цветов (рис.15.).

Распределение цвета может быть определено или отредактировано в

Базовые данные - Распределения - Цвет.

Распределение цвета используется для того, чтобы модели транспортных средств одного типа изображались разными цветами. Даже когда для типа транспортных средств должен использоваться один цвет, распределение цвета все равно должно быть выбрано (только одним цветом).

Для каждого распределения возможно использование 10 цветов, каждый из которых должен

иметь свою процентную долю в распределении (Отн. доля).

Абсолютный процент вычисляется автоматически, как отношение индивидуальной относительной доли к сумме всех относительных долей распределения.

Содержание отчета

Студенты, разрабатывают модель реальной транспортной сети. Выполняют моделирование транспортных средств, нанесение дорожной разметки, выполняют расстановку транспортных средств на транспортной сети. Студенты задают параметры движения ТС, выполняют загрузку данных для имитации движения.

Файл проекта, в соответствии с вариантом задания студенты сдают преподавателю.

Контрольные вопросы

1. Какими способами наносится дорожная разметка на транспортную сеть?

2. Какие параметры используются для размещения транспортных средств на транспортной сети?

3. Какие базовые данные используются для имитации?

4. Какие типы распределений используются. для значений ускорения и замедления?

5. Для чего нужно распределение цвета?

Лабораторная работа №3

Выполнение распределения моделей транспортных средств

Цель работы - распределение транспортных средств на транспортной сети города.

Общетеоретические положения:

Это распределение определяет отличие размеров транспортных средств в типе транспортных средств. Это распределение необходимо для графического представления, оно не будет оказывать никакого влияния на результаты имитации.

Задание на лабораторную работу:

1. Выполнить распределения моделей транспортных средств в 2D и 3D режимах.

2. Определить 2D и 3D моделей ТС.

3. Распределить время пребывания транспортного средства.

4. Сделать выбор категории, типа и класса транспортного средства и задание манеры езды.

1. Выполнение распределения моделей транспортных средств в 2D и 3D режимах

Распределение моделей может быть определено или отредактировано в Базовые данные - Распределения - Модель ТС. Распределение моделей используется для того, чтобы увеличить разнообразие моделей транспортных средств одного типа.

Даже когда для типа транспортных средств должен использоваться один вид модели, то все равно должно быть установлено распределение моделей (только с одной моделью).

Рис. 16. Распределение моделей ТС.

Для каждого распределения возможно использование 10 моделей, каждая из которых должна иметь свою процентную долю в распределении (Отн. доля). Абсолютный процент вычисляется автоматически, как отношение индивидуальной относительной доли к сумме всех относительных долей распределения.

Каждая модель может быть определена посредством данных 2D Модель или 3D Модель (рис.16.).

2. Определение 2D и 3D моделей ТС

2.1 Определение 2D модель транспортного средства

Кнопка 2D Модель Распределения моделей ТС открывает диалоговое окно Элементы транспортных средств 2D (рис.17.).

Рис. 17. 2D Модель ТС.

В появившемся диалоговом окне указывается количество элементов, из которых будет состоять модель ТС.

Каждый элемент определяется индивидуально. Все выбранные элементы показываются в списке слева, они могут быть выбраны и отредактированы с помощью щелчка левой клавишей мыши. Величина каждого параметра зависит от глобальных настроек параметров.

Ниже показана иллюстрация всех установленных параметров (рис.18а,18б.).

2.2 Определение 3D модели ТС

Кнопка 3D Модель Распределения моделей ТС открывает диалоговое окно 3D Модель (рис.19.):

В окне показывается вид в 3D формате выбранной модели транспортного средства. Здесь могут быть показаны и выбраны все

файлы 3D.

? Кнопка ADD button добавляет текущий файл в секцию Selected Model Elements.

? Транспортное средство, состоящее более чем из одного элемента (например, трамвай) может быть собрано с помощью многократного использования кнопки Add для добавления желаемых элементов транспортного средства.

а)

б)

Рис. 18. Параметры модели ТС.

Рис. 19. 3D Модель транспортного средства.

? При использовании кнопки MULTIPLE выбранный элемент может быть добавлен несколько раз.

? В секции Selected Model Elements выбранные элементы могут передвигаться с использованием кнопок, и элементы могут быть удалены с помощью нажатия на кнопку DELETE (или DELETE ALL для удаления всех составных элементов).

Как только будет закрыто окно 3D Vehicle Elements, сразу же вычислится длина транспортного средства как сумма всех указанных 3D элементов.

Длина будет показана в окне Типы транспортных средств.

Изменения в диалоговом окне 3D Model приводят к изменениям параметров Элементов транспортных средств 2D

Каждое изменение в окне Vehicle Elements 2D window приведет к разрыву связи с выбранной 3D моделью.

Если потерялась связь с 3D моделью или если не задано никакой 3D модели, то транспортное средство при моделировании будет показано в качестве цветной коробки с размерами, определенными в окне Vehicle Elements 2D.

Вследствие того, что 3D элементы транспортных средств имеют статическую длину, то распределение длины может быть определено путем выбора модели транспортного средства с другой длиной в том же самом распределении.

Цвет, выбранный в распределении, или для класса или для транзитной полосы движения будет использоваться для заполнения всех «определенных поверхностей» 3D модели. Эти поверхности могут быть определены в дополнительном модуле VISSIM “V3DM” .

В течение имитации для вычисления места расположения некоторых элементов в сети (траектория) VISSIM использует алгоритм маршрутов транспортных средств. Поэтому движение транспортных средств на поворотах выглядит более натурально при высоком числе шагов времени за секунду имитации.

Новые файлы VISSIM содержат установленное по умолчанию распределение моделей ТС для каждого типа транспортных средств.

Распределение для транспортных средств содержит шесть различных моделей с процентными отношениями. Эти модели назначаются для того, чтобы определить 3D модели ТС с названиями CAR1.V3D ... CAR6.V3D.

Для изменения одной из этих моделей, установленных по умолчанию, переименуйте желаемый V3D файл в один из этих файлов.

3. Распределение времени пребывания

Распределение времени пребывания используется в VISSIM для определения времени пребывания в случаях:

* стоянок, которые определяются в интервале времени для решения маршрутов,

* знака «Стоп» и платы за проезд,

* остановки общественного транспорта. Для общественного транспорта (например, автобусы, трамваи) суммарное время на остановке для посадки/высадки пассажиров определяется отдельно для каждой остановки общественного транспорта или остановки поезда, если время, требуемое для посадки/высадки, не вычислено другими методами.

Распределение времени пребывания может быть определено/отредактировано в Базовые данные - Распределения - Время пребывания.

Существует два типа распределения:

? Нормальное распределение:

Нормальное распределение определяется основным значением и стандартным отклонением (в секундах). Если стандартное отклонение будет равно 0 секунд, то время пребывания будет постоянным.

Если при использовании нормального распределения время пребывания получается отрицательным, то оно автоматически записывается, как равное 0 сек.

? Эмпирическое распределение:

Эмпирическое распределение определяется минимальным значением, максимальным значением и промежуточными значениями, по которым строится кривая распределения (рис.20.).

Рис. 20.Распределение времени пребывания.

4. Выбор категории, типа и класса транспортного средства и задание манеры езды

В VISSIM используются иерархические понятия для определения и обеспечения информацией о транспортном средстве на различных уровнях моделирования.

Ниже приведены уровни:

Тип транспортного средства

Группа транспортных средств с набором технических характеристик и физическими особенностями поведения водителей.

Типичные типы транспортных средств:

легковой автомобиль, грузовик, автопоезд, седельный тягач, стандартный автобус, сочлененный автобус, трамвай, пешеходы, велосипедисты.

Класс транспортного средства

Один или несколько типов транспортных средств образуют класс транспортных средств. В одном классе объединяются транспортные средства, имеющие одинаковые характеристики: скорость, оценку, поведение при выборе маршрута и др. По умолчанию для каждого типа транспортного средства создается аналогичный класс транспортного средства с таким же названием. В класс транспортных средств может быть включено несколько типов транспортных средств, если они имеют одинаковые характеристики поведения водителей, но различные транспортные характеристики (например, значение ускорения). Если транспортные средства отличаются друг от друга лишь формой и длиной, то они могут быть объединены в один тип при использовании различных моделей транспортных средств и распределения цвета.

Приведем примеры моделей:

Пример 1:

Модели автомобилей «Машина 1» и «Машина 6» отличаются друг от друга моделью и длиной, но имеют одинаковые параметры поведения водителей. Поэтому они могут быть объединены в один тип, используя распределение моделей с шестью различными моделями ТС.

Пример 2:

Стандартный и сочлененный автобусы отличаются только по длине, поэтому они могут быть объединены в один тип, при использовании различных моделей. Предупреждение: в том случае если эти два автобуса должны использоваться на разных маршрутах, то они должны быть определены в два разных типа транспортных средств.

4.1 Модель или категория транспортных средств

Задаются статические категории транспортных средств, которые содержат информацию о взаимодействии транспортных средств.

Например, транспортное средство категории «трамвай» не может перестраиваться на многополосных отрезках и у него нет колебаний желаемой скорости.

Каждый тип транспортного средства должен быть определен в категорию, кроме типов транспортных средств, установленных по умолчанию (Легковой, Грузовой, Трамвай, Автобус, велосипедисты, Пешеходы), можно ввести новые или отредактировать существующие.

Для транспортных средств, имеющих одинаковую категорию, но разное ускорение и скорости, должно быть определено соответствующее количество типов транспортных средств. Для того чтобы создать/ отредактировать типы транспортных средств нужно зайти в Базовые данные - Типы транспортных средств. При нажатии одной из следующих кнопок откроется диалоговое окно (рис.21.).

Типы транспортных средств: Редактировать- Новый- Копировать.

В данном окне можно установить следующие параметры:

? No.: Идентификационный номер типа транспортного средства

? Имя: Любое название или комментарий

? Категория: Определяется категория транспортных средств

? Модель: С помощью выбора распределения моделей можно определить форму и длину типа транспортных средств. Новые модели могут быть определены только в БАЗОВЫЕ ДАННЫЕ - Распределения- модель ТС.

Рис. 21.Установка типа ТС.

? Длина: В этой графе показывается диапазон значений длины транспортного

средства (min. и max.) согласно выбранному распределению моделей.

? Ширина: Определяется ширина транспортного средства в 2D режиме. Этот параметр имеет значение также при возможности обгона на одной и той же полосе (см. «продольное поведение» в параметрах манеры езды).

? Степень заполнения: Определяет количество человек в машине, включая водителя.

? Цвет определяет распределение цвета, которое будет иметь текущий тип транспортных средств. При включении 3D режима все особенные объекты этой модели (определяемые в дополнительном модуле "VISSIM 3D Modeler») будут заполнены этим цветом.

Информация о цвете может быть отменена цветом транспортных средств, где назначен тип транспортного средства или цвет маршрута общественного транспорта (рис.22.).

Рис. 22.Распределение модели ТС.

? Кривые ускорения и замедления: Определяется распределение ускорения и замедления для текущего типа транспортных средств.

? Опции Масса и Мощность активны только для транспортных средств категории грузовик, а также, если выбрана внешняя модель.

Динамическое распределение

? ОЦЕНОЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ (рис.23.):

данная кнопка открывает диалоговое окно Коэффициенты затрат.

? Оборудование: Определяет, есть ли на транспортном средстве установленная система навигации или другое подобное оборудование. Эта опция имеет значение для изменения маршрутов в динамическом распределении.

? ВЫБОР СТОЯНКИ (рис.24.): Здесь вводятся данные, необходимые для выбора маршрута в динамическом распределении. Эти параметры определяют желаемый район назначения. Все параметры влияют на выбор стоянки транспортным средством.

Например, если стоянка оценивается дороже других, то стоянки, располагающиеся в непосредственной близости, будут иметь преимущество.

Рис. 23.Специальные параметры.

Рис. 24.Выбор стоянки.

? ПАРАМЕТРЫ ОТ (используется только для общественного транспорта): Открывается диалоговое окно Параметры ОТ, где определяются данные, используемые для вычисления времени пребытия общественного транспорта.

? Расчет эмиссии имеет значение в том случае, если включен дополнительный модуль расчета эмиссии.

? Внешняя модель эмиссий (не для всех лицензий VISSIM):

Означает, что данный тип транспортных средств используется для расчета внешней модели эмиссии.

? Внешняя модель водителей (не для всех лицензий VISSIM):

Означает, что данный тип транспортных средств используется для расчета внешней модели эмиссии.

4.2 Классы транспортных средств (рис.25.)

Класс транспортных средств представляет собой «логический контейнер» для одного или нескольких предварительно определенных транспортных средств. Тип транспортного средства также может быть частью нескольких классов транспортных средств, таким образом, возможно наложение классов транспортных средств.

Для работы с классами транспортных средств зайдите в Базовые данные - Классы транспортных средств. Диалоговое окно Классы транспортных средств содержит список всех определенных классов транспортных средств. При использовании кнопок на панели справа, список может быть отредактирован.

Рис. 25.Классы транспортных средств.

Для определения Классов транспортных средств, все типы транспортных средств, которые должны быть включены в класс, подсвечиваются в списке транспортных средств. Выбор нескольких типов возможен путем удерживания клавиши Ctrl и нажатием левой клавишей мыши по желаемой строке. Также могут быть определены следующие параметры:

? No.: Идентификационный номер класса транспортного средства

? Имя: Название класса

? Цвет (активен при условии деактивации опции Использовать цвет типа ТС :

Определяет цвет транспортных средств для всех типов, входящих в этот класс. Эта опция отклоняет всю информацию о цвете типов транспортных средств и позволяет идентифицировать данный класс ТС по установленному цвету.

? Использовать цвет типа ТС:

Если данная опция включена, то цвет транспортного средства определяется его типом (или маршрутом общественного транспорта). Новый класс может использоваться для сбора данных некоторых типов транспортных средств или для выделения транспортных средств класса цветом в течение имитации (рис.26.).

Рис. 26.Выбор класса ТС.

Содержание отчета

Студенты выполняют распределение моделей и определяют время пребывания транспортных средств на транспортной сети города в 2D и 3D режимах.

Файл проекта, в соответствии с вариантом задания студенты сдают преподавателю.

Контрольные вопросы

1. Модель транспортных средств.

2. Назовите отличие использования 2-х режимов моделей ТС?

3. Что такое 2D режим, и какие параметры в нем используются?

4. Что такое 3D режим, и какие параметры в нем используются?

5. Как задаются параметры времени пребывания ТС?

Лабораторная работа 4

Описание различных параметров поведения в VISSIM

Цель работы - описание различных параметров поведения водителей.

Общетеоретические положения

Для создания моделей поведения за впереди идущим и для модели смены полосы движения VISSIM использует обширный диапазон параметров. Для изменения манеры езды некоторые параметры могут редактироваться пользователем. Так как эти параметры непосредственно затрагивают взаимодействие транспортных средств и, таким образом, могут повлиять на результаты моделирования, то любой из параметров в этом разделе рекомендуется изменять только студентам, прошедшим подготовку.

Задание на лабораторную работу:

1. Определить набор параметров для каждого отрезка транспортной сети.

2. Определение параметров поведения ТС.

1. Определение набор параметров для каждого отрезка транспортной сети

1.1 Описание манеры езды

Манера езды определяется для каждого отрезка типом отрезка. Для каждого класса транспортных средств может быть определен набор различных параметров манеры езды - даже для одного и того же отрезка.

Набор параметров можно отредактировать в диалоговом окне «Наборы параметров манеры езды», которое находится в «Базовые данные - Манера езды».

По умолчанию установлено 5 различных наборов параметров (рис.27.).

Рис. 27. Набор параметров манеры езды.

1.2 Добавление, удаление и изменение набора параметров

Щелчком правой клавиши мыши по списку можно вызвать контекстное меню, затем левой клавишей мыши выбрать Новый (или Копировать, после того как выбрали копируемый набор параметров):

? Ввести параметры на всех закладках.

? No. и Имя могут быть отредактированы в главном диалоговом окне.

Удалить набор параметров

? Выбрать набор параметров в списке, затем

? Левой клавишей мыши выбрать опцию УДАЛИТЬ в появившемся контекстном меню.

Поведение за впереди идущим (рис.28.).

Здесь устанавливаются параметры:

? Расстояние видимости - это расстояние, которое транспортное средство может оценивать впереди себя для того, чтобы вовремя прореагировать на транспортные средства, находящиеся сбоку и впереди (на том же самом отрезке). В добавление к этому параметру идет опция

Впередиидущее ТС.

- Максимальное значение - максимальное расстояние, которое учитывается спереди транспортного средства. Это необходимо только в редких случаях (например, для моделирования железных дорог, когда сигналы и станции должны быть вовремя увидены).

Рис. 28. Настройка поведения за впереди идущим.

- Минимальное значение важно в том случае, когда моделируется поперечное поведение водителей. Особенно, если несколько транспортных средств могут становиться в очередь друг за другом (например, велосипедисты), то данное значение должно быть учтено. Значение зависит от распределения скорости. Для городского движения оно может быть в пределах от 20 до 30 м.

Если не включать минимальное расстояние видимости, то при моделировании поперечного движения может случиться так, что транспортные средства не будут останавливаться на красный сигнал или для пропуска других транспортных средств. Число впереди идущих транспортных средств не должно изменяться для компенсации такого поведения, так как это может привести к нереалистичному поведению в другом месте.

? Количество впереди идущих транспортных средств показывает, насколько хорошо транспортные средства в сети могут предвидеть движение других транспортных средств и реагировать на них соответственно. Так некоторые из элементов сети внутренне смоделированы как транспортные средства, и могло бы быть полезным увеличение этого показателя, если есть несколько взаимных секций элементов в пределах короткого расстояния.

Однако, чем больше это значение, тем медленнее будет происходить моделирование.

? Временная невнимательность (возможность засыпания за рулем):

- Транспортное средство не прореагирует на впереди идущее (исключая экстренное торможение) в заданный момент времени;

- Продолжительность определяет, как долго будет длиться эта временная невнимательность;

- Вероятность определяет, как часто будет происходить данная невнимательность;

Чем выше оба этих параметра, тем ниже пропускная способность отрезка.

? Модель поведения за впереди идущим - здесь выбирается модель поведения транспортного средства.

Согласно выбранной модели изменяются Параметры модели.

- Видеман 74: Модель главным образом должна использоваться для городского движения

- Видеман 99: Модель главным образом должна использоваться для загородного движения

- Без взаимодействия: Транспортные средства не будут узнавать любые другие транспортные средства (может использоваться для моделирования пешеходного движения)

Параметры модели: В зависимости от выбранной модели поведения за впереди идущим Вы можете установить ряд различных параметров.

1.3 Задание смены полосы

Существует два основных вида смены полосы:

* необходимая смена полосы (для того, чтобы попасть на соединительный отрезок маршрута)

* произвольная смена полосы (из-за разницы в скорости или интенсивности движения)

В случае если смена полосы необходима, то параметры поведения водителей содержат максимальное приемлемое замедление, как перестраивающегося транспортного средства, так и ведущего транспортного средства на новой полосе, в зависимости от расстояния вынужденной остановки до следующего соединительного отрезка маршрута.

В случае произвольной смены полосы, VISSIM проверяет, достигается ли желаемая безопасная дистанция с ведущим транспортным средством, расположенным на соседней полосе. Эта безопасная дистанция зависит от скорости транспортного средства, находящегося на новой полосе и скорости транспортного средства, желающего перестроиться на эту полосу. В настоящее время нет способов изменения пользователем «агрессивности» поведения при перестроении.

Однако, изменяя параметры для желаемой безопасной дистанции (которые используются для изменения поведения за впередиидущим транспортным средством) можно управлять поведением при свободной смене полосы.

В обоих случаях, когда водитель пытается перестроиться, первым делом происходит проверка наличия свободного промежутка (длительность интервала движения) в потоке назначения. Размер промежутка зависит от скорости обоих транспортных средств: того, кто желает перестроиться и того, кто «находится позади» (на полосе, куда перестраивается транспортное средство). В случае необходимости смены полосы это также зависит от значения замедления «агрессивности» (рис.29.).

Рис. 29. Наборы параметров манеры езды.

? Основное поведение: Определяет характер обгона:

- Свободный выбор полосы: Транспортному средству разрешено обгонять по любой полосе.

- Правостороннее движение или Левостороннее движение: Разрешается обгон по скоростному ряду (левый или правый), если скорость в этом ряду будет выше 60 км/ч. Для небольших скоростей: транспортным средствам в медленном ряду разрешено предпринимать обгон с максимальной разницей в скорости 20 км/ч.

Необходимая смена полосы (при маршрутах)

Для перестроения, которое необходимо сделать при движении по маршруту, может быть определена агрессивность поведения. Это устанавливается путем определения порога замедления как для транспортного средства, желающего перестроиться (собственное), так и для транспортного средства, движущегося позади (позади идущее).

Диапазон значений замедления определяется Максимальным и Желаемым замедлением. Кроме того, передаточное число (метр за 1м/с2)I используется для сокращения Максимального ускорения с увеличением дистанции от места экстренной остановки

Например: Результат приведенных ниже параметров показан на рисунке 30.

Рис. 30. Параметры при смене полосы

1.4 Задание других параметров

? Время ожидания определяет максимальное значение времени, в течение которого транспортное средство будет ждать на позиции вынужденной остановки, ожидая возможности смены полосы для продолжения своего маршрута. Когда фактическое время превысит установленное значение транспортное средство удалиться из сети, а в файле ошибок появиться сообщение о времени и месте удаления.

? Мин. Чистое конфликтное расстояние спереди/сзади определяет минимальную дистанцию впереди транспортного средства, при которой возможно перестроение в условиях остановки.

Значение На медленную полосу при свободном движении за мин используется только, если в графе Основное поведение выбраны опции Правостороннее движение или Левостороннее движение.

Это значение определяет минимальное время интервала движения по отношению к транспортному средству на медленной полосе так, чтобы транспортное средство из скоростного ряда сумело перестроиться в медленный ряд.

1.5 Задание бокового поведения

Параметры бокового поведения позволяют транспортным средствам находиться на полосе в различных положениях относительно ее края и, также, обгонять другие транспортные средства, движущиеся по той же самой полосе, если ширина полосы это позволяет.

По умолчанию в VISSIM одно транспортное средство занимает всю ширину одной полосы движения (рис.31.).

Рис. 31. Параметры боковой езды.

Необходимые параметры:

? Желаемая позиция определяет желаемую позицию транспортного средства относительно поперечного профиля проезжей части, когда транспортное средство находится не в стесненном потоке.

Доступны опции: Середина полосы, Любая, Вправо.

? Соблюдать дистанцию к транспортным средствам на соседней полосе:

Транспортные средства принимают во внимание поперечное поведение транспортных средств, находящихся на соседней полосе.

? Смещенная установка: Позволяет учитывать очереди транспортных средств, расположенных в шахматном порядке (например, велосипедисты) принимая во внимание реальные формы транспортного средства.

? Обгон на той же полосе: Выберите все транспортные средства, которые разрешено обгонять на той же самой полосе любыми транспортными средствами класса, для которого установлен набор параметров. Вы можете определить также, с какой стороны они будут обгоняться (слева, справа, или с обеих сторон).

? Мин. боковая дистанция: Минимальная дистанция для транспортных средств, преследующих друг друга по той же самой полосе, определяется для классов транспортных средств, которые преследуются. Дистанция определяется для остановки (0 км/ч) и при скорости 50 км/ч. Для транспортных средств, для которых не определены эти значения, применяются значения по умолчанию.

2. Определение параметров поведения ТС

Велосипедист и легковой автомобиль едут по однополосному отрезку. Велосипедист едет по правому краю проезжей части. Автомобилю разрешается обгонять велосипедиста слева, велосипедисту разрешается обгонять автомобиль справа, а остальных велосипедистов слева. Это поведение можно отобразить в VISSIM следующим образом (рис.32.):

Рис.32. Поведение велосипедист и легковой автомобиль.

1) Создайте новый набор параметров «Поперечный городской» скопировав базовый «В населенном пункте».

2) Введите параметры:

- Расстояние видимости: от 0 до 30 м

- Обгон на той же полосе: Создайте новую строку, выберите класс транспортного средства «велосипедист» и поставьте галочку на обгоне слева.

3) Создайте новый набор параметров «Городская велодорожка» скопировав базовый набор параметров «Велодорожка».

4) Введите параметры в окне Обгон на той же полосе (рис.33.):

-Снимите

Выделение со всех

Рис.33. Параметр обгон.

Классов транспортных средств

- Создайте новую строку и для класса транспортных средств «легковые» выберите обгон справа - Создайте новую строку и для класса

транспортных средств «велосипедист» выберите обгон слева.

5) Создайте новый тип отрезка «Городская велодорожка, поперечный». Выберите в качестве поведения по умолчанию «Поперечный городской» и дополнительно для класса транспортных средств «велосипедист» выберите набор параметров поведения «Городская велодорожка».

6) Выберите новый тип отрезка «Городская велодорожка, поперечный» для желаемого отрезка.

Реакция на желтый сигнал светофора

Эти параметры определяют поведение транспортных средств перед светофором, показывающим желтый сигнал (рис.34.).

Рис. 34. Параметры реакции на желтый свет.

Содержание отчета

Студенты разрабатывают 2D и 3D модель транспортных средств. Выполняют моделирование транспортных средств, выполняют настройку поведения транспортных средств на транспортной сети, задают параметры реакции ТС на сигналы светофорных объектов, задают параметры манеры поведения ТС. Студенты задают параметры движения ТС, выполняют загрузку данных для имитации движения. Файл проекта, в соответствии с вариантом задания студенты сдают преподавателю.

Контрольные вопросы

1. Что такое 2D режим, и какие параметры в нем используются?

2. Что такое 3D режим, и какие параметры в нем используются?

3. Как задаются параметры времени пребывания ТС?

4. Какими параметрами характеризуется поведение ТС на транспортной сети?

5. Как задается реакция на сигналы светофорного объекта?

6. Какие дополнительные параметры можно присвоить ТС?

Лабораторная работа 5

Визуализация работы транспортной сети и создание дорожной сети, общественный и индивидуальный транспорт

Цель работы - выполнить визуализацию работы транспортной сети города и создание дорожной сети.

Задание на лабораторную работу:

1. Визуализировать транспортную сеть города.

2. Выполнить 3D моделирование.

3. Выбрать элементы в сети.

4.Определить измерения эффективности транспортной сети.

1. Визуализация транспортной сети города

Выбираем вкладку “Simulation \ Continuous” (рис.35.).

Рис. 35. Визуализация транспортной сети.

Меняя циклы работы светофорных объектов, ищем оптимальный цикл работы светофорного объекта, оптимизируя его по минимизации задержки транспорта (рис.36.).

Рис. 36. 2D модель транспортной сети

2. Выполнение 3D моделирование

Вкладка “View \ 3D Mode” (рис. 37.).

Рис. 37. 3D Модель транспортной сети.

3. Выбор элементов в сети

Для создания, редактирования и удаления объектов сети на дополнительной панели управления расположены соответствующие типу объекта кнопки.

3.1 Однократный выбор

* По умолчанию объект сети может быть выбран путем однократного щелчка левой клавишей мыши по объекту на экране. Двойной щелчок открывает диалоговое окно Редактирование атрибутов.

* В качестве альтернативы список текущих объектов сети для соответствующего типа объектов может быть вызван:

- ПРАВКА - СПИСОК ВЫБОРА… ИЛИ - Правый щелчок мышкой вне сети.

Следующие шаги:

- Выберите объект сети в списке и нажмите кнопку ДАННЫЕ или УДАЛИТЬ.

- Вместо того чтобы нажимать кнопку ДАННЫЕ для редактирования объекта, можно выполнить полнить двойной щелчок по выбранному объекту сети (рис.38.).

Рис .38. 3D увеличение изображения выбранного объекта сети.

- Может быть полезным нажатие кнопки ZOOM для увеличения изображения выбранного объекта сети.

3.2 Мульти выбор

Для определения общих параметров для активных узлов или отрезков/соединительных отрезков появляется диалоговое окно путем нажатия правой клавишей мыши на экране.

Активные объекты сети Могут быть:

удалены или передвинуты;

* в АНАЛИЗ - ФАЙЛЫ… могут быть выбраны следующие функции для:

Анализа отрезков и Узлов

Для Анализа отрезков могут быть отредактированы важные параметры активных отрезков/соединительных отрезков.

Дальнейшие опции для элементов сети описаны в соответствующих секциях данной главы.

Сеть в VISSIM состоит из Статических данных, которые остаются неизменными в течение всей имитации и Динамических данных, содержащих всю информацию об имитируемом движении.

Статические данные

Статические данные содержат информацию об инфраструктуре дорожной сети. Эти данные требуются как для имитации, так и для тестирования логики управления движением. Статические данные включают:

* Отрезки с начальной и конечными точками и, если необходимо, с промежуточными.

Отрезки - это направленные сегменты дорожной сети с установленным количеством полос движения.

* Соединительные отрезки между отрезками, например, при моделировании движения на перекрестках, при моделировании капель и увеличении полосности дороги.

* Места расположения и длина остановок общественного транспорта.

* Расположение светофоров/стоп-линий, включая ссылки на взаимодействующие с ними группы сигналов.

* Места расположения и длина детекторов.

* Расположение пунктов регистрации общественного транспорта

Динамические данные

Динамические данные определяются только для применения в имитации движения (не применяются для тестирования). Они содержат следующую информацию:

* Интенсивность движения, включая состав потока, для всех отрезков, входящих в сеть.

* Расположение точек решения маршрута и сами маршруты (последовательность отрезков), дифференцированное время и классификацию транспортных средств.

* Правила приоритета для моделирования нерегулируемых пересечений, разрешающие повороты на регулируемых пересечениях.

* Расположение знаков стоп

* Маршруты общественного транспорта, время отправления и время прибытия.

4. Определение измерения эффективности транспортной сети

Для измерений эффективности следующих элементов (из числа других) могут использоваться:

* Измерительные пункты (местные измерения, определенные пользователем, например, интенсивность движения, ускорение и ограничения скорости для классов транспортных средств).

* Измерительные пункты и участки измерения времени в пути

* Счетчики заторов для статистики длины заторов (рис.39,40).

Рис. 39. Простейшая сеть в обычном режиме

Дорожная сеть показана темным цветом (пересечение из трех отрезков и двух пешеходных переходов).

Та же самая дорожная сеть показана в осевых линиях (отрезки - голубые линии, соединительные отрезки -пурпурные).

В примере на перекрестке светофоры показаны знаками. Кроме того, на некоторых отрезках движение регулируется правилами приоритета (цвета элементов сети зависят от настроек, заданных пользователем).

Рис. 40.Простейшая сеть в осевых линиях:

Содержание отчета

Студенты выполняют визуализацию транспортной сети, с нанесенными на нее транспортными средствами, светофорными объектами и разметкой. Файл проекта, в соответствии с вариантом задания студенты сдают преподавателю.

Контрольные вопросы

1. Какими способами меняется цикл работы светофорного объекта?

2. Что такое визуализация транспортной сети?

3. Что такое статические и динамические данные?

4. Что такое мульти выбор?

5. Каким способом происходит измерение эффективности?

Литература

Ahreens, G;Badrow , A; Liebke, F: Mobilitatsernebungen zum Stadtverkehr Internationales Verkehrswesen, Deutscher Verkehrs-Varlag Heft , 6/2002

Dios Ortuzar, J; Willumensen , L.G.: Transport Modelling, Chichester, 2004

В. И. Шевцов, А. С. Алиев. Математическое моделирование загрузки транспортных сетей. Едиториал УРСС, 2003.

Информационный ресурс. http://www.ptv-vision.de/.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.