Vissim和Matlab联合仿真的实现方法

(以单个十字交叉路口为例)

Vissim中的交通流是基于car-following模型。本次实现以Vissim 8.0 学生版为例。

一、建立路段及路段之间的连接器。

此处在路网对象栏中设置

注：所有的路网对象只有选中为深颜色时，才可以在路网编辑器中添加对应的路网对象。

在路网编辑器中按住Ctrl键+鼠标右键往道路行驶方向拖动鼠标，则可以新建一个路段。松开鼠标右键后会弹出路径的属性框。在其中可以设置路段的宽度、车道数等属性信息。

当路网为浅灰色时，则路网编辑器中则隐藏对应的网络对象。

路口中间的右转、直行、左转都是采用连接器进行连接。为了使连接更加平滑，连接器属性中的中间点应当多设置一些。在连接器的的属性中需要设置连接器的起点路段和终点路段。

二、设置车辆类型

此处在菜单列表->私人交通->车辆组成中设置，在弹出的框中设置车辆的属性

三、设置车辆的输入

在弹出的框内设置车辆输入的属性

四、新建信号控制机

在菜单栏中信号控制->信号控制机弹出如下框

右键选择上述长条框，单击编辑弹出如下框

点击其中的编辑信号控制机按钮

在弹出的界面中设置信号灯组，绿间隔矩阵，信号配时方案

注：信号灯组的解释，对于4相位的交叉路口配时方案，东西直行为一个信号灯组，东西左转为一个信号灯组，南北直行为一个信号灯组，南北左转为一个信号灯组，总共4个信号灯组。

信号配时方案的界面如下所示，其中的绿灯、红灯的时间可以通过鼠标拖动对应颜色的边沿进行调整。其中信号灯组1中的绿色的条中的1 23 表示信号灯组1绿灯时间是从第1秒至第23秒。信号灯组二的绿灯时间是从第27秒至第47秒。

注意：不同灯组的绿灯时间在竖直方向不能有重叠，否则会导致绿灯冲突。

五、设置信号灯

在路网对象栏中选中信号灯头，如下图所示

在路网编辑中需要放置信号灯头的位置按住 ctrl + 鼠标右键，松开鼠标右键，会弹出信号灯的属性框

注：该信号灯属性框中，需要跟步骤四中的信号控制机进行关联，关联其中的信号灯控制器和信号灯组。

六、设置排队计数器

在路网对象中选中排队计数器，将交叉路口每个车道停止线处添加一个排队计数器。

在菜单栏中评估->配置弹出的对话框中选中结果特征属性在对应的表格中将排队计数器打勾，点击更多来定义排队。

七、仿真

点击菜单栏中的仿真-> 连续就可以开始进行仿真。在仿真->参数中可以设置仿真精度、仿真时间等仿真相关的参数。

八、查看结果

在菜单栏中评估-> 窗口->信号配时表可以看到实时运行的信号控制机的对应的信号时间表。如上图中的红色框内。

在菜单栏中评估-> 结果列表中查看到各种运行结果信息。

以下为排队的结果(评估-> 结果列表->排队结果)

九、Vissim COM与Matlab 的联合仿真

Vissim com组件的自带案例的位置在C:\USERS\PUBLIC\DOCUMENTS\PTV VISION\PTV VISSIM 8\EXAMPLES TRAINING\COM\BASIC COMMANDS\ COM Basic Commands.m

由于上述m文件名的命名不符合matlab中m文件的命名规则，matlab m文件名不能含有空格。建议复制上述文件，修改一下文件名。

Vissim com组件详细信息参考一下 Vissim 软件菜单栏中帮助->com帮助

Vissim COM Matlab 联合仿真的实现流程

%%建立Vissim COM接口，COM接口的名称Vissim的版本相关

%% Connecting the COM Server => Open a new Vissim Window:

% Vissim = actxserver('Vissim.Vissim-64.800');

Vissim = actxserver('Vissim.Vissim-32.800'); % Vissim 8 - 32 bit

%% 加载交通网络，如下标红的文件是使用Vissim 软件建立的项目文件

Path_of_COM_Basic_Commands_network = cd; %'C:\Users\Public\Documents\PTV Vision\PTV Vissim 8\Examples Training\COM\Basic Commands';

%% Load a Vissim Network:

Filename = fullfile(Path_of_COM_Basic_Commands_network, 'COM Basic Commands.inpx');

flag_read_additionally = false; % you can read network(elements) additionally, in this case set "flag_read_additionally" to true

Vissim.LoadNet(Filename, flag_read_additionally);

%% Load a Layout:

Filename = fullfile(Path_of_COM_Basic_Commands_network, 'COM Basic Commands.layx');

Vissim.LoadLayout(Filename);

%%设置信号控制机 ，SC_number与Vissim设置的信号控制机的编号相关

% Set a signal controller program:

SC_number = 1; % SC = SignalController

SignalController = Vissim.Net.SignalControllers.ItemByKey(SC_number);

new_signal_programm_number = 2;

set(SignalController, 'AttValue', 'ProgNo', new_signal_programm_number);

%%设置仿真参数

Random_Seed = 42;

set(Vissim.Simulation, 'AttValue', 'RandSeed', Random_Seed);

% To start a simulation you can run a single step:

Vissim.Simulation.RunSingleStep;

% Or run the simulation continuous (it stops at breakpoint or end of simulation)

End_of_simulation = 600; % simulation second [s]

set(Vissim.Simulation, 'AttValue', 'SimPeriod', End_of_simulation);

Sim_break_at = 200; % simulation second [s]

set(Vissim.Simulation, 'AttValue', 'SimBreakAt', Sim_break_at);

% Set maximum speed:

set(Vissim.Simulation, 'AttValue', 'UseMaxSimSpeed', true);

% Hint: to change the speed use: set(Vissim.Simulation, 'AttValue', 'SimSpeed', 10); % 10 => 10 Sim. sec. / s

Vissim.Simulation.RunContinuous;

%%设置红绿灯的颜色 ，设置信号控制机SC_number下的信号灯组SG_number的红绿灯的颜色

SC_number = 1; % SC = SignalController

SG_number = 1; % SG = SignalGroup

SignalController = Vissim.Net.SignalControllers.ItemByKey(SC_number);

SignalGroup = SignalController.SGs.ItemByKey(SG_number);

new_state = 'GREEN'; %possible values e.g. 'GREEN', 'RED', 'AMBER', 'REDAMBER'

set(SignalGroup, 'AttValue', 'SigState', new_state);

%% 获取排队长度，QC_number为排队计数器的编号

% Queue length

% Syntax to get the data:

% get(QueueCounter, 'AttValue', 'QLen(sub_attribut_1, sub_attribut_2)');

QC_number = 1;

maxQ = get(Vissim.Net.QueueCounters.ItemByKey(QC_number),'AttValue', 'QLenMax(Avg, Avg)');

disp(['Average maximum Queue length of all simulations and time intervals of Queue Counter #',num2str(QC_number),':',32,num2str(maxQ)]) % char(32) is whitespace

%% 获取车辆的行程时间

% Get the results of Vehicle Travel Time Measurements:

Veh_TT_measurement_number = 2;

Veh_TT_measurement = Vissim.Net.VehicleTravelTimeMeasurements.ItemByKey(Veh_TT_measurement_number);

TT = get(Veh_TT_measurement, 'AttValue', 'TravTm(Avg,Avg,All)');

No_Veh = get(Veh_TT_measurement, 'AttValue', 'Vehs (Avg,Avg,All)');

disp(['Average travel time all time intervals of all simulation of all vehicle classes:',32,num2str(TT),32,'(number of vehicles:',32,num2str(No_Veh),')']) % char(32) is whitespace

%% 获取数据采集器相关信息

% Data Collection

DC_measurement_number = 1;

DC_measurement = Vissim.Net.DataCollectionMeasurements.ItemByKey(DC_measurement_number);

No_Veh = get(DC_measurement, 'AttValue', 'Vehs (Avg,1,All)'); % number of vehicles

Speed = get(DC_measurement, 'AttValue', 'Speed (Avg,1,All)'); % Speed of vehicles

Acceleration = get(DC_measurement, 'AttValue', 'Acceleration(Avg,1,All)'); % Acceleration of vehicles

Length = get(DC_measurement, 'AttValue', 'Length (Avg,1,All)'); % Length of vehicles

disp(['Data Collection #',num2str(DC_measurement_number),': Average values of all Simulations runs of 1st time interval of all vehicle classes:'])

disp(['#vehicles:',32,num2str(No_Veh),'; Speed:',32,num2str(Speed),'; Acceleration:',32,num2str(Acceleration),'; Length:',32,num2str(Length)]) % char(32) is whitespace

十、问题汇总

学生版的功能有限，其中的COM接口并未开放，运行Vissim自带的Com Basic Command.m示例matlab程序时报错如下错误。

>> vissim_com_matlab

错误使用 actxserver (line 93)

创建服务器失败。ProgID 'Vissim.Vissim-64.800' 无效。

出错 vissim_com_matlab (line 31)

Vissim = actxserver('Vissim.Vissim-64.800');

>> vissim_com_matlab

错误使用 actxserver (line 93)

创建服务器失败。ProgID 'Vissim.Vissim-32.800' 无效。

出错 vissim_com_matlab (line 32)

Vissim = actxserver('Vissim.Vissim-32.800'); % Vissim 8 - 32 bit

原因：参看Vissim 学生版的许可文件，可以看出其COM接口并未开放许可，

学生版的Vissim中的红绿灯信号控制机的功能开发受限制。

完整版的红绿灯信号控制机包含

学生版的Vissim中红绿灯信号控制机只有如下功能

十一、附注

更多信息参考Vissim的帮助文档。
Preccan 8.5 有vissim插件可以与Vissim 10.00-0.3之间进行联合仿真。这两个软件的仿真同样是通过COM进行连接的。如果Vissim的COM组件没有进行授权，则会报如下错误。

Presecan的能在Vissim中显示的对象见下图，其中没有红绿灯的设置。