基于VISSIM的高速公路長通道微觀仿真設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
——以甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段為例

齊建宇，馬 浩，胡丹丹，秦 剛，華 翼，李海艦

(1.招商新智科技有限公司，北京 100070；2.浙江溫州甬臺(tái)溫高速公路有限公司，溫州 3250023；3.北京工業(yè)大學(xué)北京市城市交通運(yùn)行保障工程技術(shù)研究中心，北京 100124)

0 引言

截至2019年，我國高速公路通車?yán)锍踢_(dá)14.96萬km，位居世界第一[1].隨著汽車保有量的持續(xù)快速增長，高速公路交通擁堵及事故頻發(fā)，實(shí)踐表明，通過增加道路供給來滿足不斷增長的交通需求既不科學(xué)也不合理，因此現(xiàn)階段常通過采取精細(xì)化管理方式提升道路通行能力[2-3].管理措施在實(shí)施前需對(duì)其進(jìn)行測(cè)試評(píng)估，考慮到實(shí)車測(cè)試的成本及風(fēng)險(xiǎn)，因此常借助計(jì)算機(jī)微觀仿真方式進(jìn)行.微觀仿真是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，通過計(jì)算機(jī)模擬方式再現(xiàn)復(fù)雜道路運(yùn)行狀況，通過輸出參數(shù)進(jìn)行道路現(xiàn)狀評(píng)價(jià)或趨勢(shì)預(yù)測(cè)，具有經(jīng)濟(jì)、高效、安全、可重復(fù)、易控制等特點(diǎn)[4-6].

目前常用的微觀交通仿真平臺(tái)包括PARAMICS、AIMSUM、VISSIM、SUMO等.PARAMICS(Parallel Microscopic Simulator)[7-9]是一款由蘇格蘭Quadstone公司開發(fā)的高級(jí)微觀交通仿真平臺(tái)，擁有動(dòng)態(tài)三維可視化用戶界面，可用于分析刻畫路網(wǎng)中單獨(dú)的人、車單元個(gè)體運(yùn)動(dòng)特征.PARAMICS仿真平臺(tái)主要由路網(wǎng)建模、批處理、仿真結(jié)果闡發(fā)3個(gè)模塊組成，由于該平臺(tái)內(nèi)部采用平行計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)方式，因此支持常規(guī)擁擠及智能交通環(huán)境下的單路網(wǎng)至全域大規(guī)模不同層級(jí)路網(wǎng)仿真，同時(shí)為用戶提供API應(yīng)用程序接口，支持用戶根據(jù)使用需求進(jìn)行個(gè)性化二次開發(fā).PARAMICS仿真平臺(tái)不支持非機(jī)動(dòng)車仿真，同時(shí)現(xiàn)階段可供借鑒的完備場(chǎng)景仿真參數(shù)較少，一般需借助程序接口進(jìn)行自主編程開發(fā)以增強(qiáng)場(chǎng)景仿真效果.AIMSUM(Advanced Interactive Microscopic Simulator for Urban and Non-Urban Networks)[10-12]是由西班牙TSS公司開發(fā)推廣的一款開放式、多元化的強(qiáng)交互微觀交通仿真平臺(tái)，提供基于OD矩陣和路徑選擇模型及基于輸入流量和轉(zhuǎn)彎比例兩種仿真形式.AIMSUM仿真平臺(tái)采用GIS層級(jí)架構(gòu)，用戶界面友好，操作簡便快捷，支持機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人等多對(duì)象仿真，可用于包括交通評(píng)估管理、事故預(yù)測(cè)、GPS導(dǎo)航在內(nèi)的多業(yè)務(wù)需求.AIMSUM仿真平臺(tái)支持仿真器通過API應(yīng)用程序接口與其他規(guī)劃及仿真軟件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略規(guī)劃層級(jí)微觀仿真，其缺點(diǎn)主要在于不支持差異化設(shè)定車道寬度，無法進(jìn)行混合車流環(huán)境下的車輛仿真模擬.

VISSIM[13-14]是由德國PTV公司推出的一款基于行為驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用極為廣泛的微觀仿真平臺(tái),該平臺(tái)以0.1 s為仿真步長，通過車輛橫縱向運(yùn)動(dòng)模型刻畫描述車輛運(yùn)動(dòng)特征，并依據(jù)駕駛員行為特性將其分為冒險(xiǎn)及保守2種類別.VISSIM仿真平臺(tái)支持機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人等多對(duì)象及城市道路、高速公路、非機(jī)動(dòng)車道、人行道等廣泛交通應(yīng)用場(chǎng)景，較其他微觀仿真軟件VISSIM路網(wǎng)建模更加細(xì)致，提供2D、3D圖像化動(dòng)態(tài)仿真界面及多種視角，用戶可根據(jù)仿真需求進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，再現(xiàn)實(shí)際交通運(yùn)行場(chǎng)景中復(fù)雜多變的車輛運(yùn)行狀況.由于VISSIM仿真平臺(tái)路網(wǎng)建?？坍嫾?xì)致，當(dāng)進(jìn)行大規(guī)模長距離路網(wǎng)仿真時(shí)需輸入較多路網(wǎng)信息，運(yùn)算速度受限于計(jì)算機(jī)內(nèi)存和顯卡功能調(diào)節(jié)，因此對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件有較高要求.SUMO(Simulation of Urban Mobility)[15-17]是由德國宇航中心基于標(biāo)準(zhǔn)C++庫開發(fā)的一款時(shí)間離散空間連續(xù)的開源微觀交通仿真平臺(tái)，支持多車輛類型仿真，該平臺(tái)最大特點(diǎn)是各仿真模塊相互分離，用戶可將netedit模塊中編輯的路網(wǎng)與利用python語句生成的流量及路徑信息進(jìn)行整合，通過圖形界面SUMO-GUI進(jìn)行仿真呈現(xiàn).平臺(tái)內(nèi)部各模塊的分離雖有利于各部分功能擴(kuò)展，但對(duì)不熟悉該平臺(tái)的用戶并不友好.SUMO仿真平臺(tái)支持多類型路網(wǎng)仿真，平臺(tái)內(nèi)嵌多種車輛跟馳及換道模型，并提供OpenStreetMap及多種仿真平臺(tái)調(diào)用接口，支持地圖導(dǎo)入及與其他應(yīng)用程序交互仿真，現(xiàn)階段常將該交通仿真平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)仿真器結(jié)合進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車輛建模仿真.

一些學(xué)者以高速公路長通道為研究對(duì)象，借助仿真手段模擬交通流運(yùn)行狀況或?qū)Ρ闰?yàn)證管控策略實(shí)施效果.戴紅良等[18]以滬杭甬高速公路為研究對(duì)象，借助SUMO軟件搭建仿真路網(wǎng)，定量分析多因素影響下的路段交通流運(yùn)行情況.許曉輝等[19]利用VISSIM軟件對(duì)高速公路互通合流區(qū)進(jìn)行路網(wǎng)構(gòu)建仿真，通過優(yōu)化信號(hào)燈啟動(dòng)條件與信號(hào)配時(shí)方案解決合流區(qū)交通沖突問題.邵長橋等[20]以雙向四車道高速公路場(chǎng)景為例，借助VISSIM軟件構(gòu)建路網(wǎng)，研究中間帶開口長度對(duì)實(shí)際交通運(yùn)行的影響.李德才等[21]利用VISSIM軟件對(duì)哈爾濱繞城高速松花江路段進(jìn)行仿真，對(duì)比研究正常條件及冰雪條件下出入口匝道交通流運(yùn)行狀況差異.郭良久等[22]以重慶至南川區(qū)域高速公路為例，借助PARAMICS微觀仿真軟件，建立高速公路交通管控方案評(píng)價(jià)模型.段栓虎[23]采用FLOWSIM仿真模型，將Oracel數(shù)據(jù)庫及Hadoop大數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)建了一套集交通狀況監(jiān)測(cè)及應(yīng)急指揮2大功能的高速公路仿真系統(tǒng).

目前國內(nèi)外學(xué)者大多以交叉路口或短距離城市路段為路網(wǎng)仿真研究對(duì)象，即使涉及大尺度長距離高速公路場(chǎng)景，也主要借助仿真手段模擬交通流運(yùn)行狀況或?qū)Ρ闰?yàn)證管控策略實(shí)施效果，很少針對(duì)包含立交橋、收費(fèi)站、隧道等不同路段形式的長距離高速公路進(jìn)行仿真場(chǎng)景搭建方法進(jìn)行詳細(xì)介紹.基于此，本文借助VISSIM仿真平臺(tái)，以甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段為研究對(duì)象，對(duì)該路段全域基礎(chǔ)設(shè)施及交通流進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，最大程度再現(xiàn)該路段交通運(yùn)行狀況，為高速公路大尺度長距離路段仿真場(chǎng)景搭建提供技術(shù)支撐與參考.

1 微觀仿真平臺(tái)

1.1 基于VISSIM的仿真平臺(tái)簡介

基于VISSIM的微觀仿真平臺(tái)內(nèi)部主要由交通仿真器及信號(hào)狀態(tài)發(fā)生器兩大控件模塊組成[24]，兩模塊間通過接口進(jìn)行車輛信息與信號(hào)信息間的交互，具體交互關(guān)系如圖1所示.交通仿真器是一個(gè)微觀的車輛生成模型，其通過內(nèi)置的換道模型及跟馳模型分別控制車輛的橫、縱向駕駛行為.信號(hào)狀態(tài)發(fā)生器是信號(hào)控制軟件，它以平臺(tái)仿真步長為尺度，不斷從交通仿真器中布設(shè)的檢測(cè)器數(shù)值獲取車輛運(yùn)行狀態(tài)信息，經(jīng)內(nèi)部判斷后將下一仿真時(shí)刻的信號(hào)狀態(tài)反饋給交通仿真器，最終作用于斷面車輛以達(dá)到信號(hào)控制的目的.

圖1 VISSIM平臺(tái)交通仿真器與信號(hào)狀態(tài)發(fā)生器間通信關(guān)系

跟馳模型和換道模型是VISSIM微觀仿真平臺(tái)的兩大核心模型，是保證平臺(tái)能連續(xù)動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確模擬實(shí)際道路車輛運(yùn)行狀況的關(guān)鍵所在.VISSIM微觀仿真平臺(tái)采用德國Karlsruhe大學(xué)Wiedemann教授提出的“心理—生理跟馳模型”，換道模型采用的是基于車道規(guī)則的算法模型.

跟馳模型內(nèi)部嵌套龐大的數(shù)學(xué)計(jì)算公式，可同時(shí)獲取平臺(tái)仿真路段上任意時(shí)刻車輛的速度、延誤、運(yùn)行軌跡等參數(shù)信息，并通過對(duì)路段上人—車單元的距離移動(dòng)和相互作用反映駕駛員個(gè)體駕駛行為特征.Wiedemann提出的“心理—生理跟馳模型”包括Wiedemann74和Wiedemann99兩個(gè)跟馳模型，其中，Wiedemann74適用于城市道路跟馳狀況；Wiedemann99適用于公路交通情形.跟馳狀態(tài)下，車輛具有延遲性、制約性和傳遞性3個(gè)特征.Wiedemann模型將車輛跟馳分為自由駕駛、接近前車、跟馳行駛、緊急制動(dòng)4個(gè)狀態(tài)，其邏輯思路大致為：路段車輛在行駛過程中進(jìn)行跟馳行駛，若后車駕駛員感知前車與其距離小于心理安全距離時(shí)，采取制動(dòng)措施；當(dāng)后車駕駛員感知其與前車距離大于其心理預(yù)期時(shí)，踩踏油門踏板進(jìn)行加速，由此反復(fù)進(jìn)行，從而形成加速、減速迭代循環(huán)駕駛過程.

車輛的換道行為對(duì)斷面交通流運(yùn)行有重要影響，高速公路車輛的換道行為常發(fā)生在超車、避讓障礙物及出匝道等情形下.當(dāng)駕駛員有換道意圖時(shí)，首先需考慮該行駛方向擬變更車道是否有合適車頭時(shí)距(接受間隙)供其插入.由于換道操作需考慮周圍車輛運(yùn)行及道路環(huán)境條件，并結(jié)合自身駕駛特性做出判斷，因此換道模型較跟馳模型復(fù)雜.VISSIM微觀仿真平臺(tái)中的車輛換道分為自由換道及強(qiáng)迫換道兩類.自由換道即在道路及運(yùn)行條件允許的情況下，司機(jī)因個(gè)人駕駛特性為追求更高車速或更好駕乘體驗(yàn)而進(jìn)行的換道行為.強(qiáng)迫換道是指為完成駕駛?cè)蝿?wù)或規(guī)避駕駛風(fēng)險(xiǎn)而必須采取的換道行為.強(qiáng)迫換道對(duì)周圍車輛運(yùn)行有較大影響，車輛強(qiáng)迫換道時(shí)對(duì)周圍車輛造成的擾動(dòng)將以波的形式向后傳播，進(jìn)而形成交通擁堵、交通事故等狀況，可能嚴(yán)重影響路段交通安全及通行效率.

基于VISSIM的微觀仿真平臺(tái)仿真流程為：參照仿真路段實(shí)際線形，借助調(diào)查交通量、交通組織方案及其他參數(shù)設(shè)置，初步建立仿真路網(wǎng)，并檢查仿真特性與現(xiàn)狀是否吻合.在確認(rèn)符合現(xiàn)狀后進(jìn)行仿真動(dòng)畫及評(píng)價(jià)指標(biāo)輸出，不斷優(yōu)化調(diào)整仿真方案并輸出最終方案.具體仿真流程如圖2所示.

圖2 VISSIM仿真平臺(tái)仿真流程

1.2 需要設(shè)置的關(guān)鍵要素

一般情形下，借助VISSIM仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真路網(wǎng)搭建及交通運(yùn)行需設(shè)置的關(guān)鍵要素包括線形、車道、限速、交通流及駕駛行為5個(gè)方面.

線形及車道要素構(gòu)成整個(gè)仿真路網(wǎng)的基本框架.線形即道路的基本走向，可將路段設(shè)計(jì)圖紙或百度地圖導(dǎo)入VISSIM仿真平臺(tái)，以此作為背景施畫仿真路網(wǎng).由于利用“Links&Connectors”工具施畫的初始路段均為直線，因此可選中路段在適宜位置右擊以調(diào)整路段線形，使之與實(shí)際相符.在線形施畫完成的基礎(chǔ)上，可雙擊路段進(jìn)行車道設(shè)置，包括車道(路段)類型、車道數(shù)及車道寬度設(shè)置等方面.

VISSIM仿真平臺(tái)支持路段限速設(shè)置及車輛期望車速設(shè)置，路段限速可結(jié)合實(shí)際針對(duì)具體車道進(jìn)行差異化設(shè)置.交通流設(shè)置主要依據(jù)實(shí)際路段測(cè)量交通量及交通組成進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，具體包括車輛類型及比例、流量及路徑設(shè)置3個(gè)方面.VISSIM仿真平臺(tái)中駕駛行為設(shè)置主要包括跟馳行為、換道行為及信號(hào)控制3個(gè)方面，可根據(jù)仿真路段特性及需求進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置.

2 基礎(chǔ)設(shè)施仿真設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段起于溫州市南白象樞紐，終于溫州飛云互通，沿線經(jīng)塘下互通、三都嶺隧道、瑞安互通、飛云江大橋，終點(diǎn)接飛云互通，路段為雙向六車道，全長25 km.該路段包含4座互通式立交，分別為南白象樞紐、塘下互通、瑞安互通及飛云互通.路段包含一座長隧道——三都嶺隧道，該隧道位于溫州甬臺(tái)溫高速車流量最大的塘下互通至瑞安互通路段，限速80 km/h，是全線車流量增長的瓶頸，對(duì)長途過境車流量影響較大.該路段有3座大、特大橋梁，其中四角亭高架橋全長4 290 m，羅鳳高架橋全長1 650 m，飛云江特大橋全長2 380 m.

甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段雙向六車道含白天開放的應(yīng)急車道，設(shè)計(jì)速度為100 km/h.在基本路網(wǎng)中，每個(gè)方向共有3條車道，每車道之間可自由行駛，每車道寬度3.75 m.其主線從內(nèi)側(cè)車道到外側(cè)車道速度分別為：80～100 km/h、60～90 km/h、60～80 km/h，隧道限速80 km/h，匝道限速40 km/h，匝道靠近主線區(qū)域限速60 km/h，ETC收費(fèi)站限速20 km/h.

基于對(duì)甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段線形及限速條件的認(rèn)知，結(jié)合路段實(shí)際狀況，本文利用百度地圖甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段作為底圖，借助VISSIM仿真平臺(tái)進(jìn)行路網(wǎng)構(gòu)建，具體路網(wǎng)如圖3所示.

圖3 基于VISSIM仿真平臺(tái)的甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段路網(wǎng)繪制

收費(fèi)站和立交互通是甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段仿真路網(wǎng)構(gòu)建中的重點(diǎn).收費(fèi)站有人工收費(fèi)(MTC)和自動(dòng)收費(fèi)(ETC)2種收費(fèi)類型，這2種收費(fèi)方式的差異決定了收費(fèi)通道構(gòu)建方法的不同.鑒于一般收費(fèi)站排隊(duì)服務(wù)方式為多路排隊(duì)多通道類型，因此在收費(fèi)站廣場(chǎng)處設(shè)置路徑?jīng)Q策，使車輛有序通過各收費(fèi)通道.考慮到國家政策及車輛選擇特性，結(jié)合VISSIM仿真平臺(tái)實(shí)際，本文認(rèn)為小汽車一般優(yōu)先選擇ETC收費(fèi)通道，MTC收費(fèi)通道主要為貨車服務(wù).由于甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段實(shí)際場(chǎng)景中ETC通道限速20 km/h，因此本文ETC收費(fèi)通道構(gòu)建方式主要為添加相應(yīng)限速設(shè)置使其符合實(shí)際車輛通行特征.由于一般MTC收費(fèi)通道效率低于ETC通道，車輛在該通道停留時(shí)間較長，為體現(xiàn)這一特性，本文在MTC通道施畫過程中于收費(fèi)站位置添加一停車位，以此調(diào)節(jié)車輛服務(wù)時(shí)間.通過在MTC通道前端添加設(shè)置使其給予貨車優(yōu)先通行權(quán)，最大限度還原實(shí)際場(chǎng)景中車輛通行狀況.甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段包含的4處收費(fèi)站設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)如圖4所示.

圖4 路段收費(fèi)站設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

立交互通是保證高速公路通行效率的關(guān)鍵，其將時(shí)間上存在沖突的車流在空間上予以分離，使行駛方向各異的車輛互不干擾.在VISSIM仿真平臺(tái)中，立交互通構(gòu)建的方式是基于實(shí)際立交場(chǎng)景線形，在路段平面相交處前后適宜位置更改路段屬性中的高程值，通過設(shè)置路段高程使平面相交處在空間上得以分離，并將設(shè)置高程斷面與前后相鄰斷面連接，從而達(dá)到立交互通的效果.

三都嶺隧道是甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段一處瓶頸路段，隧道全程限速80 km/h，仿真路網(wǎng)構(gòu)建過程中需進(jìn)行相應(yīng)限速設(shè)置.甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段所涉及的4座立交互通設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)如圖5所示.

圖5 路段互通設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

3 交通流仿真設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

交通流仿真設(shè)計(jì)主要是在車輛路徑確定的基礎(chǔ)上，在VISSSIM仿真平臺(tái)中依據(jù)實(shí)際交通流量及車型比例進(jìn)行相關(guān)流量信息設(shè)置.本文綜合利用甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段斷面檢測(cè)器數(shù)據(jù)及各收費(fèi)站收費(fèi)數(shù)據(jù)，回溯駛出各收費(fèi)站車輛的駛?cè)胧召M(fèi)站位置，以此求得路段車輛OD信息，并將此作為仿真流量輸入依據(jù).甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段雙向流量路徑示意如圖6所示.

圖6 甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段雙向流量路徑示意

為獲取車輛OD信息，本文通過分析溫州南收費(fèi)站、塘下收費(fèi)站、瑞安收費(fèi)站和飛云收費(fèi)站駛出車輛信息追溯上述車輛駛?cè)胧召M(fèi)站位置，并分流向及車型獲取車輛OD信息，其余車輛視為過境交通流.2019-12-01甬臺(tái)溫高速公路溫州南收費(fèi)站臺(tái)州向08:00—10:00入口車輛每5 min時(shí)間分布如表1所示，其中車型1～4為客車，車型5～11為貨車.考慮不同車型車輛運(yùn)行特征差異，本文進(jìn)一步根據(jù)車輛折算系數(shù)對(duì)不同進(jìn)口車輛進(jìn)行當(dāng)量換算.

表1 2019年12月1日甬臺(tái)溫高速公路溫州南收費(fèi)站臺(tái)州向08：00—10：00車輛時(shí)間分布表

在對(duì)路段各收費(fèi)站出入口車輛時(shí)間分布統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用出入口數(shù)據(jù)以行程時(shí)間為依據(jù)推算車輛OD.由于主路車流無法利用收費(fèi)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確獲取，可通過計(jì)算主路入口附近的微波檢測(cè)器數(shù)據(jù)推算實(shí)際主路入口流量和主路出口流量.2019-12-01甬臺(tái)溫高速公路臺(tái)州向17：00—18：00間客車OD矩陣如表2所示.

表2 2019-12-01甬臺(tái)溫高速公路臺(tái)州向17：00—18：00間客車OD矩陣表

在獲取路段客貨車輛流量及車型比例OD的基礎(chǔ)上，以2019-12-01；17：00—18：00甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段實(shí)際OD流量數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行收費(fèi)站仿真流量輸入，同時(shí)以實(shí)際主路出入口流量為依據(jù)進(jìn)行主線流量輸入.為滿足仿真需求，利用VISSIM仿真平臺(tái)依據(jù)上述流量資料設(shè)置的流量信息.進(jìn)行仿真部分重點(diǎn)路段具體仿真效果如圖7所示.

圖7 甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段部分重點(diǎn)路段仿真效果

本文以甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段為例，借助VISSIM仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了包含不同基礎(chǔ)設(shè)施類型的超長高速公路通道仿真，再現(xiàn)交通流在對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施中的運(yùn)行狀況.與其他交通仿真軟件相比，利用VISSIM進(jìn)行大尺度長距離高速公路場(chǎng)景仿真操作方便快捷，可視化效果較好，能達(dá)到預(yù)期仿真效果.

在方法層面，本文給出了一個(gè)基于VISSIM的多要素道路仿真方法，在指導(dǎo)實(shí)際工程方案應(yīng)用的同時(shí)為類似場(chǎng)景下的高速公路大尺度長距離路段仿真場(chǎng)景搭建提供思路與參考，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生、方案驗(yàn)證、管控優(yōu)化、安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)等提供了微觀仿真平臺(tái).

4 結(jié)論

1)對(duì)VISSIM微觀仿真平臺(tái)及仿真關(guān)鍵要素進(jìn)行介紹，以甬臺(tái)溫高速公路溫瑞段為例進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施及交通流仿真設(shè)計(jì)，闡述仿真流程及方法，最大程度還原該路段交通運(yùn)行狀況，為類似條件下的高速公路大尺度長距離路段仿真場(chǎng)景搭建提供思路及參考.

2)在方法層面，本文給出了一個(gè)基于VISSIM的多要素道路仿真方法.通過對(duì)不同高速公路道路要素設(shè)置方法及車輛OD計(jì)算、客貨車流量輸入方法的介紹，將道路條件與車輛運(yùn)行有機(jī)整合，形成閉環(huán)仿真環(huán)境，在指導(dǎo)實(shí)際工程方案應(yīng)用的同時(shí)為實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生、方案驗(yàn)證、管控優(yōu)化、安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)等提供了微觀仿真平臺(tái).

3)仿真結(jié)果表明，VISSIM仿真平臺(tái)能支持高速公路大尺度長距離路段仿真場(chǎng)景搭建，能再現(xiàn)復(fù)雜交通場(chǎng)景下交通流運(yùn)行狀況.與其他交通仿真軟件相比，VISSIM操作方便快捷，可視化效果較好，能達(dá)到預(yù)期效果.借助VISSIM仿真平臺(tái)進(jìn)行路段仿真和方案驗(yàn)證可節(jié)省人力物力，同時(shí)具安全、可重復(fù)、易控制等特點(diǎn).