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网站开发学什么语言好,东莞常平医院,怎么搭建网站平台,微信公众平台模板制作基于VISSIM的公交优先系统设计 1. 公交优先系统概述 公交优先系统#xff08;Public Transport Priority System, PTPS#xff09;是指通过各种措施和技术手段#xff0c;确保公共交通车辆在交通网络中享有优先权#xff0c;以提高公交车辆的运行效率和可靠性。在城市交通中…基于VISSIM的公交优先系统设计1. 公交优先系统概述公交优先系统Public Transport Priority System, PTPS是指通过各种措施和技术手段确保公共交通车辆在交通网络中享有优先权以提高公交车辆的运行效率和可靠性。在城市交通中公交优先系统的设计和实施对于缓解交通拥堵、提升公共交通吸引力具有重要意义。VISSIM作为一种强大的微观交通流仿真软件提供了丰富的功能和工具可以用于设计和评估公交优先系统。本节将介绍公交优先系统的基本概念和VISSIM中支持公交优先设计的主要功能。1.1 公交优先系统的重要性公交优先系统通过减少公交车辆在交通网络中的延误提升公交服务的效率和可靠性。具体来说公交优先系统可以减少运行时间通过设置公交专用道、信号优先等措施减少公交车辆在交通网络中的行驶时间。提高乘客满意度更准时的公交服务可以提升乘客的满意度吸引更多的人选择公共交通。缓解交通拥堵提高公交效率可以减少私人车辆的使用从而缓解城市交通拥堵。1.2 VISSIM中的公交优先功能VISSIM提供了多种工具和功能来设计和评估公交优先系统主要包括公交专用道可以设置特定的道路或车道仅供公交车辆使用。公交信号优先通过信号控制策略确保公交车辆在交叉口享有优先通行权。公交站台设计可以详细设计公交站台的位置、类型和布局。公交车辆特性定义公交车辆的类型、容量、速度等参数。公交线路和班次设置公交线路、班次和发车间隔。2. 公交专用道设置公交专用道是公交优先系统中最基本的措施之一。在VISSIM中可以通过以下步骤设置公交专用道2.1 创建公交专用道打开网络编辑器在VISSIM主界面中选择“Network”选项卡点击“Network Editor”按钮进入网络编辑器界面。选择道路在网络编辑器中选择需要设置公交专用道的道路或路段。添加公交专用道右键点击选中的道路选择“Add Lane”。在弹出的对话框中选择“Bus Lane”公交专用道。设置公交专用道参数在“Lane Attributes”对话框中设置公交专用道的长度、宽度、速度限制等参数。选择“Lane Use”选项卡设置公交专用道的使用规则例如只允许公交车辆通行。2.2 示例设置公交专用道假设我们需要在一条双向四车道的道路ID为1上设置一条公交专用道。具体步骤如下打开网络编辑器打开VISSIM选择Network选项卡点击Network Editor按钮。选择道路在网络编辑器中选择道路ID为1的路段。添加公交专用道右键点击选中的道路选择“Add Lane”。在弹出的对话框中选择“Bus Lane”。设置公交专用道参数在“Lane Attributes”对话框中设置公交专用道的长度为500米宽度为3.5米速度限制为50 km/h。选择“Lane Use”选项卡设置公交专用道的使用规则为只允许公交车辆通行。示例代码 1. 打开网络编辑器 - Network - Network Editor 2. 选择道路 - 选择道路ID 1 3. 添加公交专用道 - 右键点击道路 - Add Lane - Bus Lane 4. 设置公交专用道参数 - Lane Attributes - Length: 500m, Width: 3.5m, Speed: 50 km/h - Lane Use - Bus Only3. 公交信号优先设置公交信号优先Priority at Traffic Signals是通过调整信号灯的控制策略确保公交车辆在交叉口享有优先通行权。在VISSIM中可以通过以下步骤设置公交信号优先3.1 创建信号优先策略打开信号编辑器在VISSIM主界面中选择“Network”选项卡点击“Signal System Editor”按钮进入信号编辑器界面。选择交叉口在信号编辑器中选择需要设置公交信号优先的交叉口。添加优先策略右键点击选中的交叉口选择“Add Priority Strategy”。在弹出的对话框中选择“Bus Priority”公交优先。设置优先策略参数在“Priority Strategy Attributes”对话框中设置优先策略的类型、优先条件、优先时间等参数。例如可以选择“Hold”策略当公交车辆接近交叉口时延长绿灯时间以确保公交车辆通过。3.2 示例设置公交信号优先假设我们需要在交叉口ID为2的信号灯上设置公交信号优先。具体步骤如下打开信号编辑器打开VISSIM选择Network选项卡点击Signal System Editor按钮。选择交叉口在信号编辑器中选择交叉口ID为2。添加优先策略右键点击选中的交叉口选择“Add Priority Strategy”。在弹出的对话框中选择“Bus Priority”。设置优先策略参数在“Priority Strategy Attributes”对话框中设置优先策略的类型为“Hold”优先条件为“Vehicle Type 10”假设公交车辆的类型ID为10。设置优先时间为5秒即当公交车辆接近交叉口时延长绿灯时间5秒。示例代码 1. 打开信号编辑器 - Network - Signal System Editor 2. 选择交叉口 - 选择交叉口ID 2 3. 添加优先策略 - 右键点击交叉口 - Add Priority Strategy - Bus Priority 4. 设置优先策略参数 - Priority Strategy Attributes - Type: Hold, Condition: Vehicle Type 10, Time: 5 seconds4. 公交站台设计公交站台的设计对于提高公交服务的效率和乘客的舒适度至关重要。在VISSIM中可以通过以下步骤设计公交站台4.1 创建公交站台打开网络编辑器在VISSIM主界面中选择“Network”选项卡点击“Network Editor”按钮进入网络编辑器界面。选择道路在网络编辑器中选择需要设置公交站台的道路或路段。添加公交站台右键点击选中的道路选择“Add Stop Line”。在弹出的对话框中选择“Bus Stop”公交站台。设置公交站台参数在“Stop Line Attributes”对话框中设置公交站台的位置、类型、停车时间等参数。例如可以设置公交站台的位置距离交叉口100米停车时间为30秒。4.2 示例设计公交站台假设我们需要在一条单向两车道的道路ID为3上设置一个公交站台。具体步骤如下打开网络编辑器打开VISSIM选择Network选项卡点击Network Editor按钮。选择道路在网络编辑器中选择道路ID为3的路段。添加公交站台右键点击选中的道路选择“Add Stop Line”。在弹出的对话框中选择“Bus Stop”。设置公交站台参数在“Stop Line Attributes”对话框中设置公交站台的位置距离交叉口100米停车时间为30秒。选择“Stop Line Type”选项卡设置公交站台的类型为“Kerb”路边站台。示例代码 1. 打开网络编辑器 - Network - Network Editor 2. 选择道路 - 选择道路ID 3 3. 添加公交站台 - 右键点击道路 - Add Stop Line - Bus Stop 4. 设置公交站台参数 - Stop Line Attributes - Position: 100m from intersection, Stop Time: 30 seconds - Stop Line Type - Kerb5. 公交车辆特性设置在VISSIM中可以通过定义公交车辆的特性来模拟实际运行中的公交车辆。这些特性包括车辆类型、容量、速度等参数。5.1 创建公交车辆类型打开车辆编辑器在VISSIM主界面中选择“Network”选项卡点击“Vehicle Type Editor”按钮进入车辆编辑器界面。添加公交车辆类型点击“Add”按钮创建一个新的车辆类型。在“Vehicle Type Attributes”对话框中设置车辆类型的名称、长度、宽度、最大速度等参数。设置公交车辆特性选择“Basic Type”选项卡设置公交车辆的基本类型参数例如容量、加速度、减速度等。选择“Emissions”选项卡设置公交车辆的排放参数。5.2 示例定义公交车辆类型假设我们需要定义一种新的公交车辆类型具体参数如下名称Bus Type 1长度12米宽度2.5米最大速度60 km/h容量50人加速度1.5 m/s²减速度2.0 m/s²具体步骤如下打开车辆编辑器打开VISSIM选择Network选项卡点击Vehicle Type Editor按钮。添加公交车辆类型点击“Add”按钮创建一个新的车辆类型。设置公交车辆特性在“Vehicle Type Attributes”对话框中设置名称为“Bus Type 1”长度为12米宽度为2.5米最大速度为60 km/h。选择“Basic Type”选项卡设置容量为50人加速度为1.5 m/s²减速度为2.0 m/s²。选择“Emissions”选项卡设置排放参数例如CO2排放量。示例代码 1. 打开车辆编辑器 - Network - Vehicle Type Editor 2. 添加公交车辆类型 - 点击Add按钮 3. 设置公交车辆特性 - Vehicle Type Attributes - Name: Bus Type 1, Length: 12m, Width: 2.5m, Max Speed: 60 km/h - Basic Type - Capacity: 50 people, Acceleration: 1.5 m/s², Deceleration: 2.0 m/s² - Emissions - CO2: 100 mg/km6. 公交线路和班次设置在VISSIM中可以通过设置公交线路和班次来模拟公交车辆的运行情况。这些设置包括线路的起点、终点、途经点、发车间隔等。6.1 创建公交线路打开线路编辑器在VISSIM主界面中选择“Network”选项卡点击“Line Route Editor”按钮进入线路编辑器界面。添加公交线路点击“Add”按钮创建一个新的公交线路。在“Line Route Attributes”对话框中设置公交线路的名称、起点、终点、途经点等参数。设置线路参数选择“Stops”选项卡设置公交线路上的停靠站。选择“Schedule”选项卡设置公交线路的发车间隔和班次时间表。6.2 示例创建公交线路假设我们需要创建一条新的公交线路具体参数如下名称Line 1起点节点ID 1终点节点ID 10途经点节点ID 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9停靠站站台ID 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8发车间隔10分钟班次时间表早6点到晚10点每10分钟一班车具体步骤如下打开线路编辑器打开VISSIM选择Network选项卡点击Line Route Editor按钮。添加公交线路点击“Add”按钮创建一个新的公交线路。设置线路参数在“Line Route Attributes”对话框中设置名称为“Line 1”起点为节点ID 1终点为节点ID 10途经点为节点ID 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9。选择“Stops”选项卡设置停靠站为站台ID 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8。选择“Schedule”选项卡设置发车间隔为10分钟班次时间表为早6点到晚10点每10分钟一班车。示例代码 1. 打开线路编辑器 - Network - Line Route Editor 2. 添加公交线路 - 点击Add按钮 3. 设置线路参数 - Line Route Attributes - Name: Line 1, Start Node: 1, End Node: 10, Via Nodes: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 - Stops - Stop Lines: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 - Schedule - Headway: 10 minutes, Start Time: 6:00 AM, End Time: 10:00 PM, Frequency: 10 minutes7. 公交车辆的动态控制在VISSIM中可以通过动态控制手段来进一步优化公交车辆的运行。这些控制手段包括调整发车间隔、动态信号优先等。7.1 动态发车间隔控制打开动态控制编辑器在VISSIM主界面中选择“Network”选项卡点击“Dynamic Control Editor”按钮进入动态控制编辑器界面。添加动态发车间隔控制点击“Add”按钮创建一个新的动态发车间隔控制。在“Dynamic Control Attributes”对话框中选择控制对象为公交线路例如Line 1。设置控制条件选择“Conditions”选项卡设置控制条件例如根据交通流量动态调整发车间隔。选择“Actions”选项卡设置控制动作例如将发车间隔从10分钟调整为15分钟。7.2 示例动态发车间隔控制假设我们需要根据交通流量动态调整公交线路Line 1的发车间隔。具体步骤如下打开动态控制编辑器打开VISSIM选择Network选项卡点击Dynamic Control Editor按钮。添加动态发车间隔控制点击“Add”按钮创建一个新的动态发车间隔控制。在“Dynamic Control Attributes”对话框中选择控制对象为公交线路Line 1。设置控制条件选择“Conditions”选项卡设置控制条件为“Traffic Volume 1000 vehicles/hour”。选择“Actions”选项卡设置控制动作为“Headway 15 minutes”。示例代码 1. 打开动态控制编辑器 - Network - Dynamic Control Editor 2. 添加动态发车间隔控制 - 点击Add按钮 - Dynamic Control Attributes - Control Object: Line 1 3. 设置控制条件 - Conditions - Traffic Volume 1000 vehicles/hour 4. 设置控制动作 - Actions - Headway 15 minutes8. 公交优先系统的效果评估在设计公交优先系统后需要通过仿真运行来评估系统的效果。VISSIM提供了多种评估工具可以分析公交车辆的运行时间、延误、乘客等待时间等关键指标。评估公交优先系统的效果有助于进一步优化设计提高公共交通的吸引力和效率。8.1 运行仿真设置仿真参数在VISSIM主界面中选择“Simulation”选项卡点击“Simulation Settings”按钮进入仿真设置界面。在仿真设置界面中设置仿真时间、仿真步长等参数。例如可以设置仿真时间为24小时仿真步长为1秒。运行仿真点击“Run Simulation”按钮开始仿真运行。VISSIM会根据网络和车辆设置模拟交通流的运行情况。查看仿真结果仿真运行结束后可以在“Results”选项卡中查看仿真结果。这些结果包括车辆轨迹、延误统计、乘客等待时间等。通过分析这些结果可以评估公交优先系统的实际效果。8.2 示例评估公交优先系统效果假设我们需要评估公交线路Line 1在设置公交专用道和信号优先后的效果。具体步骤如下设置仿真参数在VISSIM主界面中选择Simulation选项卡点击Simulation Settings按钮。设置仿真时间为24小时仿真步长为1秒。运行仿真点击Run Simulation按钮开始仿真运行。VISSIM将根据设置的公交专用道和信号优先策略模拟公交线路Line 1的运行情况。查看仿真结果仿真运行结束后进入Results选项卡查看以下关键指标车辆轨迹通过车辆轨迹图可以直观地看到公交车辆在交通网络中的运行情况。延误统计分析公交车辆在不同路段和交叉口的延误时间比较设置公交优先系统前后的变化。乘客等待时间统计乘客在各个公交站台的等待时间评估公交服务的准时性。运行时间记录公交车辆从起点到终点的总运行时间评估公交线路的整体效率。8.3 评估方法与指标为了更系统地评估公交优先系统的性能可以采用以下几个评估方法和指标延误时间减少率计算设置公交优先系统前后的延误时间评估系统的有效性。公式如下延误时间减少率设置前的延误时间−设置后的延误时间设置前的延误时间×100% \text{延误时间减少率} \frac{\text{设置前的延误时间} - \text{设置后的延误时间}}{\text{设置前的延误时间}} \times 100\%延误时间减少率设置前的延误时间设置前的延误时间−设置后的延误时间​×100%平均运行时间计算公交车辆在不同时间段的平均运行时间分析公交线路的运行效率。公式如下平均运行时间总运行时间公交车辆数 \text{平均运行时间} \frac{\text{总运行时间}}{\text{公交车辆数}}平均运行时间公交车辆数总运行时间​乘客满意度通过乘客等待时间和乘车舒适度等指标评估乘客对公交服务的满意度。8.4 分析工具VISSIM提供了丰富的分析工具可以帮助用户更深入地评估公交优先系统的效果延误报告生成公交车辆在各个路段和交叉口的延误报告分析延误的主要原因和分布情况。车辆轨迹图通过车辆轨迹图直观地展示公交车辆在仿真过程中的行驶路径和速度变化。乘客等待时间报告生成乘客在各个站台的等待时间报告评估公交服务的准时性和可靠性。运行时间报告生成公交线路的运行时间报告分析不同时间段的运行效率。8.5 示例分析假设仿真结果显示设置前的延误时间公交车辆在交叉口ID 2的平均延误时间为30秒。设置后的延误时间公交车辆在交叉口ID 2的平均延误时间为10秒。设置前的平均运行时间公交线路Line 1的平均运行时间为60分钟。设置后的平均运行时间公交线路Line 1的平均运行时间为50分钟。乘客等待时间设置前平均等待时间为8分钟设置后平均等待时间为5分钟。根据上述数据我们可以计算延误时间减少率延误时间减少率30−1030×100%66.67% \text{延误时间减少率} \frac{30 - 10}{30} \times 100\% 66.67\%延误时间减少率3030−10​×100%66.67%平均运行时间减少率平均运行时间减少率60−5060×100%16.67% \text{平均运行时间减少率} \frac{60 - 50}{60} \times 100\% 16.67\%平均运行时间减少率6060−50​×100%16.67%乘客等待时间减少率乘客等待时间减少率8−58×100%37.5% \text{乘客等待时间减少率} \frac{8 - 5}{8} \times 100\% 37.5\%乘客等待时间减少率88−5​×100%37.5%这些数据表明设置公交优先系统后公交车辆的延误时间、平均运行时间和乘客等待时间都显著减少说明系统设计有效。9. 结论与展望通过基于VISSIM的公交优先系统设计可以显著提高公交车辆的运行效率和可靠性从而吸引更多的人选择公共交通缓解城市交通拥堵。本章介绍了公交专用道、公交信号优先、公交站台设计、公交车辆特性设置和公交线路班次设置的基本方法和步骤并通过仿真运行和结果分析展示了评估公交优先系统效果的具体方法。9.1 结论公交专用道显著减少了公交车辆在主干道上的延误提高了运行效率。公交信号优先在交叉口处有效延长了绿灯时间确保公交车辆优先通过。公交站台设计合理设置了站台位置和停车时间提高了乘客的舒适度和满意度。公交车辆特性设置准确定义了公交车辆的参数使仿真结果更接近实际情况。公交线路和班次设置通过合理的发车间隔和班次时间表优化了公交服务的可靠性。9.2 未来展望未来的工作可以进一步优化公交优先系统的设置例如动态信号优先根据实时交通流量动态调整信号优先策略提高系统的适应性和灵活性。多模式交通仿真结合其他交通模式如自行车、步行等进行综合仿真评估公交优先系统对整体交通的影响。乘客行为建模引入乘客行为模型更真实地模拟乘客的出行选择和等待时间提高仿真结果的准确性。