道路交通虚拟仿真实验平台

作者: 时间:2018-01-08 点击数:

本平台承担了包括交通系统控制实验在内的4门课程的实验教学任务,包含交通信号控制等8个具体的实验项目,共24学时,如表2-4所示。

2-4 虚拟仿真实验项目

序号

虚拟仿真实验项目

学时

适合开设的课程

1

交通路网仿真实验

4

交通管理与控制、人机交互技术、软件工程、进阶式挑战性综合项目 I/II/III

2

跟驰模型对比实验

4

3

换道模型对比实验

4

4

交通流配置仿真实验

2

5

交通信号控制仿真实验

2

6

交通流生成模型对比实验

4

7

交通流配置方案对比实验

2

8

信号灯配置方案对比实验

2

实验项目1:交通路网仿真实验

内容简介:交通信号灯的控制是交通路网调度与决策的关键内容之一。本实验路网由道路和交叉口组成,可设置每个相位的信号灯时间长度来观察车辆排队长度和交通拥堵指数,然后通过不断的调整路口的信号灯时间来平衡各个路口的车辆排队长度,使得各路口的排队长度达到最短。学生可以通过选取不同的路网模型并设置其不同的参数进行实验,观察各种经典道路的微观交通流状况,了解微观交通仿真中路网模型对交通运行情况的影响,使得学生更快、更好的掌握各种道路的特点。

实验界面:部分实验界面如图所示。

实验项目2:跟驰模型对比实验

内容简介:本实验提供三种跟驰模型,分别为“基于安全距离的跟驰模型”、“智能驾驶员模型”、“Newell模型”。学生可根据实验要求,选择合适的跟驰模型进行对比试验,直观地观察各类跟驰模型算法效果,探究不同跟驰模型对交通运行的影响,理解车辆跟驰行为与交通流之间的关系。

实验界面:部分实验界面如图所示。

实验项目3:换道模型对比实验

内容简介:本实验提供匀加速换道模型和加速度自适应换道模型两种换道模型,学生可根据实验要求,设置不同的公共参数,然后选择两种不同的换道模型进行实验,直观地对比不同的公共参数设置情况下不同车辆行为模型的情况以及不同车辆行为模型对交通运行的情况,理解换道模型与交通流之间的关系。学生通过选取不同换道模型进行实验,了解微观交通仿真中不同换道模型对交通运行情况的影响,观察仿真过程中车辆的换道行为。

实验界面:部分实验界面如图所示。


实验项目4:交通流配置仿真实验

内容简介:本实验提供均匀分布、指数分布、伽马分布和正态分布四种车辆生成方案,同时还可以设置道路车辆生成占比,学生可根据实验要求,选择合适的方案进行试验,直观地观察各类车辆生成方案算法效果,探讨车流流量、流速和密度之间的关系,以实现道路交通状况的预测,理解道路环境通行容量与交通流之间的关系。学生通过选取不同的车辆生成方案进行实验,了解交通流生成方案和其配置方法;了解交通流分配配置方法;观察总结交通流生成对交通运行状态的影响。

实验界面:部分实验界面如图所示。


实验项目5:交通信号控制仿真实验

内容简介:在红绿灯控制方案处选择自己需要的信号灯控制时间长度,然后观察道路中车辆的排队长度来确定信号灯控制时间方案的效果,通过不断的调整达到一个最合适的红绿灯控制方案,使得每个车道上的车辆排队长度都最短。通过控制各种不同时间长度的信号灯来观察各种典型的微观交通流状况,使得学生更快、更好的掌握不同道路口最合适的信号灯时间及周期。

实验界面:部分实验界面如图所示。

实验项目6:交通流生成模型对比实验

内容简介:交通流生成模型是微观交通仿真的最基本模型,主要解决交通流的输入问题。不同的交通流生成模型对交通仿真过程有着巨大的影响。平台为实验人员准备了多种常见交通流生成模型,并提供部分参数的设置修改,帮助实验人员更加直观的了解各模型的效果并作出分析。学生需要设定不同的交通流(车流)生成方案,观察不同交通流生成策略对道路交通运行的影响。

实验界面:部分实验界面如图所示。


实验项目7:交通流配置方案对比实验

内容简介:OD矩阵是源点-终点矩阵的英文缩写,所谓的点是一片交通划分的区域,而该矩阵中的数据就是从区域A到区域B的交通流量。OD矩阵以所有交通分区按行(起点区)与列(终点区)排序,以任意两分区之间的居民或车辆出行量(OD量)为元素。平台中,起点区和终点区均为区域路网边缘点,出行方式为车辆,交通流配置只影响车辆路网空间上的分布(即起点到终点的交通流分布)。学生通过设定不同的交通流配置进行实验,了解仿真平台的交通流配置方法;了解不同交通流配置方案对仿真结果的影响。

实验界面:部分实验界面如图所示。


实验项目8:信号灯配置方案对比实验

内容简介:本实验中提供对每个信号灯的周期,以及东西走向的直行绿灯时间、左转绿灯时间,和南北走向的直行绿灯时间、左转绿灯时间进行设置,可以可根据实验的要求,设置不同的公共参数,设置不同信号灯周期及转向设置,直观地对比不同的公共参数设置情况下信号灯变化对交通运行的情况,理解信号灯配置与交通流之间的关系。

实验界面:部分实验界面如图所示。