專利名稱：交通沖突仿真兩階段參數(shù)標(biāo)定方法
交通沖突仿真兩階段參數(shù)標(biāo)定方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于交通仿真領(lǐng)域，為一種利用微觀仿真軟件VISSIM和沖突分析軟件 SSAM進(jìn)行交通沖突模擬的參數(shù)標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
微觀仿真技術(shù)的不斷成熟，使其在交通工程領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，特別是在通行能力研究方面，逐漸形成了利用微觀仿真技術(shù)模擬實(shí)際交通運(yùn)行狀況的參數(shù)標(biāo)定流程。 然而在交通沖突仿真方面的工程實(shí)踐表明，傳統(tǒng)面向通行能力研究的參數(shù)標(biāo)定流程在模擬實(shí)際交通沖突方面存在很大的缺陷，并不能正確反映實(shí)際交通沖突狀況。發(fā)明內(nèi)容
如何改善傳統(tǒng)微觀交通仿真模型的標(biāo)定流程，使其能夠應(yīng)用于交通沖突仿真是本發(fā)明主要解決的問題。
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)微觀仿真模型參數(shù)標(biāo)定過程不能正確反映實(shí)際交通沖突狀況的不足，本發(fā)明提出了交通沖突仿真兩階段參數(shù)標(biāo)定方法，包括以下步驟
第1步，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，建立交叉口 VISSIM仿真模型?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集主要包括交叉口幾何尺寸、交通流量、車速、大小車比例、交通沖突以及信號(hào)配時(shí)等數(shù)據(jù)的采集。然后根據(jù)交叉口航拍圖或者CAD圖建立交叉口仿真模型，并定義仿真模型中交通流量、大小車比例、 車輛速度以及交通信號(hào)配時(shí)等信息。
第2步，參數(shù)校準(zhǔn)。對(duì)VISSIM中車輛跟馳模型、變道模型以及優(yōu)先規(guī)則等所包含的參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。初次參數(shù)校準(zhǔn)可采用軟件默認(rèn)值，若默認(rèn)值無法滿足研究需求，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)外研究成果設(shè)定參數(shù)的變化區(qū)間和變化幅度，重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)。
第3步，模型檢驗(yàn)。首先選擇能夠反映交叉口交通運(yùn)行狀況的檢驗(yàn)指標(biāo)，如車頭時(shí)距、排隊(duì)長(zhǎng)度等，然后進(jìn)行皮爾森卡方檢驗(yàn)計(jì)算該指標(biāo)實(shí)測(cè)值與仿真輸出值的之間差異，如公式1。
權(quán)利要求
1.一種交通沖突仿真兩階段參數(shù)標(biāo)定方法，其特征是包括步驟1)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，建立交叉口VISSIM仿真模型；2)參數(shù)校準(zhǔn)對(duì)VISSIM中車輛跟馳模型、變道模型以及優(yōu)先規(guī)則等所包含的參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)；3)模型檢驗(yàn)首先，選擇能夠反映交叉口交通運(yùn)行狀況的檢驗(yàn)指標(biāo)；然后，進(jìn)行皮爾森卡方檢驗(yàn)計(jì)算該檢驗(yàn)指標(biāo)實(shí)測(cè)值與該檢驗(yàn)指標(biāo)仿真輸出值的之間差異，如公式n2=!；^1^……(1)， T^ rt其中，k對(duì)檢驗(yàn)指標(biāo)數(shù)值劃分成k個(gè)區(qū)間，Si代表檢驗(yàn)指標(biāo)的仿真輸出值在第i個(gè)區(qū)間的個(gè)數(shù)，r,代表檢驗(yàn)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值在第i個(gè)區(qū)間的個(gè)數(shù)；在給定顯著性水平α下，若;則返回步驟2)，繼續(xù)進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)；若 J2 <^(^-1)，則認(rèn)為仿真模型能夠反映實(shí)際交通運(yùn)行狀況，進(jìn)行步驟4)；4)運(yùn)行仿真模型，輸出軌跡文件通過步驟幻的模型檢驗(yàn)之后，運(yùn)行仿真模型，輸出車輛的軌跡文件；5)仿真沖突閾值校準(zhǔn)沖突分析軟件SSAM進(jìn)行沖突分析是通過計(jì)算車輛之間的距沖突時(shí)間TTC，并與仿真沖突閾值TTC進(jìn)行比較來判定是否有交通沖突發(fā)生；仿真沖突閾值的初始值定為軟件默認(rèn)值，若初始值不可接受，則設(shè)定仿真沖突閾值變化區(qū)間和變化幅度，重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)；6)SSAM沖突分析在默認(rèn)的仿真交通沖突閾值TTC = 1. 下，運(yùn)行沖突分析軟件 SSAM，對(duì)步驟4)得到的車輛軌跡文件分別進(jìn)行沖突分析；7)沖突檢驗(yàn)利用公式( 計(jì)算交叉口實(shí)際觀測(cè)到的沖突與分析得出的仿真沖突的差異.MAPE = -T a' ~ b' * 100%......(2)η !=i at其中，MAPE代表實(shí)際沖突數(shù)與仿真沖突數(shù)之間的平均絕對(duì)百分比誤差，η代表交叉口個(gè)數(shù)，a,代表第i個(gè)交叉口的實(shí)際沖突個(gè)數(shù)，h代表第i個(gè)交叉口的仿真沖突個(gè)數(shù)；若計(jì)算得到實(shí)際沖突與仿真沖突二者之間的平均絕對(duì)百分比誤差大于10%，則認(rèn)為誤差過大，返回步驟幻重新進(jìn)行仿真沖突閾值校準(zhǔn)；若計(jì)算得到二者之間的平均絕對(duì)百分比誤差不大于10%，認(rèn)為誤差可接受，則完成整個(gè)參數(shù)標(biāo)定過程；所述步驟1) 4)為第一階段參數(shù)標(biāo)定，所述步驟幻 7)為第二階段參數(shù)標(biāo)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通沖突仿真兩階段參數(shù)標(biāo)定方法，其特征是所述步驟1)中，首先，采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集主要包括交叉口幾何尺寸、交通流量、車速、大小車比例、交通沖突以及信號(hào)配時(shí)數(shù)據(jù)；然后，根據(jù)交叉口航拍圖或者CAD圖建立交叉口仿真模型，并定義仿真模型中交通流量、大小車比例、車輛速度以及交通信號(hào)配時(shí)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通沖突仿真兩階段參數(shù)標(biāo)定方法，其特征是所述步驟2)中，初次參數(shù)校準(zhǔn)采用軟件默認(rèn)值，若默認(rèn)值無法滿足研究需求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有參數(shù)來設(shè)定參數(shù)的變化區(qū)間和變化幅度，重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通沖突仿真兩階段參數(shù)標(biāo)定方法，其特征是所述步驟3) 中，能夠反映交叉口交通運(yùn)行狀況的檢驗(yàn)指標(biāo)，包括車頭時(shí)距和排隊(duì)長(zhǎng)度。
全文摘要
一種交通沖突仿真的兩階段參數(shù)標(biāo)定方法，步驟包括第一階段對(duì)交通仿真軟件(VISSIM)中影響交通運(yùn)行的參數(shù)標(biāo)定和第二階段對(duì)沖突分析軟件(SSAM)中仿真沖突判定閾值的標(biāo)定。本發(fā)明在現(xiàn)有交通仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，提出了面向交通沖突仿真的兩階段參數(shù)標(biāo)定方法，克服了傳統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定方法模擬仿真沖突精度低的缺陷，在利用微觀仿真軟件對(duì)交通設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全研究方面具有實(shí)際工程運(yùn)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102521438SQ201110394248
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者萬晶晶, 劉攀, 張序, 王煒, 黃佳, 黃飛 申請(qǐng)人:東南大學(xué)