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Aimsun基本操作

创建和配置仿真网络

在Aimsun中，创建和配置仿真网络是仿真过程的第一步。仿真网络是交通仿真的基础，它包括道路网络、交叉口、交通信号、交通流等基本元素。本节将详细介绍如何在Aimsun中创建和配置仿真网络，以及如何导入和导出网络数据。

创建道路网络

1. 启动Aimsun：

   打开Aimsun软件，选择“新建项目”或“打开现有项目”。

2. 创建网络：

   • 在Aimsun主界面中，选择“网络”选项卡。

   • 点击“创建网络”按钮，选择网络的类型（如自由流网络、信号控制网络等）。

   • 设置网络的基本参数，如网络名称、单位系统（米/公里、英尺/英里）等。

3. 绘制道路：

   • 选择“绘制道路”工具，点击地图上需要绘制的道路起点。

   • 拖动鼠标到道路的终点，点击以完成道路的绘制。

   • 可以通过右键菜单添加中间节点，以更精确地定义道路形状。

4. 配置道路属性：

   • 选择绘制的道路，右键点击并选择“属性”。

   • 在属性窗口中，配置道路的基本属性，如车道数、限速、道路类型（高速公路、城市道路等）。

示例：创建一个简单的道路网络

假设我们需要创建一个简单的城市道路网络，包含一条主干道和一条支路。

1. 启动Aimsun：

   打开Aimsun软件，选择“新建项目”。

2. 创建网络：

   在网络选项卡中，点击“创建网络”按钮，选择“自由流网络”。 设置网络名称为“SimpleCityNetwork”，单位系统选择“米/公里”。

3. 绘制主干道：

   选择“绘制道路”工具，点击地图上的起点（例如坐标 (0, 0)）。 拖动鼠标到终点（例如坐标 (1000, 0)），点击以完成道路的绘制。

4. 配置主干道属性：

   选择绘制的主干道，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，设置车道数为4，限速为60公里/小时，道路类型为“城市道路”。

5. 绘制支路：

   选择“绘制道路”工具，点击主干道上的一个节点（例如 (500, 0)）。 拖动鼠标到支路的终点（例如 (500, 500)），点击以完成支路的绘制。

6. 配置支路属性：

   选择绘制的支路，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，设置车道数为2，限速为40公里/小时，道路类型为“城市道路”。

导入和导出网络数据

Aimsun支持多种数据格式的导入和导出，包括Shapefile、CSV、KML等。这使得数据的共享和交换变得更加方便。

导入网络数据

1. 准备数据文件：

   • 确保数据文件（如Shapefile、CSV、KML等）已经准备好，并且格式正确。

   • 例如，假设我们有一个包含道路网络的Shapefile文件，名为roads.shp。

2. 导入数据：

   • 在Aimsun主界面中，选择“文件”菜单。

   • 点击“导入”选项，选择相应的数据格式（如Shapefile）。

   • 选择roads.shp文件，点击“打开”按钮。

3. 配置导入设置：

   • 在导入设置窗口中，配置数据的映射关系，例如将Shapefile中的字段映射到Aimsun中的道路属性。

   • 点击“导入”按钮，完成数据的导入。

导出网络数据

1. 选择导出数据：

   • 在Aimsun主界面中，选择“文件”菜单。

   • 点击“导出”选项，选择相应的数据格式（如Shapefile）。

2. 配置导出设置：

   • 在导出设置窗口中，选择需要导出的数据类型（如道路、交叉口、交通信号等）。

   • 配置导出文件的路径和文件名。

3. 导出数据：

   • 点击“导出”按钮，完成数据的导出。

示例：导入和导出Shapefile数据

假设我们有一个Shapefile文件，包含一条主干道和一条支路的数据。

导入Shapefile数据

1. 准备数据文件：

   • 文件名：roads.shp，包含道路的几何信息和属性数据。

2. 导入数据：

   在Aimsun主界面中，选择“文件”菜单。 点击“导入”选项，选择Shapefile。 选择`roads.shp`文件，点击“打开”按钮。

3. 配置导入设置：

   在导入设置窗口中，配置数据的映射关系： - 将Shapefile中的`lanes`字段映射到Aimsun中的“车道数”属性。 - 将Shapefile中的`speed_limit`字段映射到Aimsun中的“限速”属性。 - 将Shapefile中的`road_type`字段映射到Aimsun中的“道路类型”属性。 点击“导入”按钮，完成数据的导入。

导出Shapefile数据

1. 选择导出数据：

   在Aimsun主界面中，选择“文件”菜单。 点击“导出”选项，选择Shapefile。

2. 配置导出设置：

   在导出设置窗口中，选择需要导出的数据类型： - 选择“道路”。 - 配置导出文件的路径和文件名，例如`exported_roads.shp`。 点击“导出”按钮，完成数据的导出。

配置交叉口

交叉口是道路网络中的重要节点，配置交叉口的属性可以模拟实际交通中的不同情况，如信号控制、无信号控制等。

1. 创建交叉口：

   • 在Aimsun主界面中，选择“网络”选项卡。

   • 点击“创建交叉口”按钮，选择交叉口的类型（如信号控制交叉口、无信号控制交叉口等）。

   • 选择两条或多条道路的交汇点，点击以创建交叉口。

2. 配置交叉口属性：

   • 选择创建的交叉口，右键点击并选择“属性”。

   • 在属性窗口中，配置交叉口的基本属性，如交叉口类型、信号灯周期、相位设置等。

示例：配置一个信号控制交叉口

假设我们需要配置一个信号控制交叉口，涉及两条道路的交汇。

1. 创建交叉口：

   在网络选项卡中，点击“创建交叉口”按钮，选择“信号控制交叉口”。 选择两条道路的交汇点（例如 (500, 0) 和 (500, 500)），点击以创建交叉口。

2. 配置交叉口属性：

   选择创建的交叉口，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，配置以下属性： - 交叉口类型：信号控制。 - 信号灯周期：60秒。 - 相位设置：添加两个相位，每个相位持续30秒。 - 相位1：允许南北方向直行。 - 相位2：允许东西方向直行。

配置交通信号

交通信号的配置对于模拟实际交通情况至关重要。Aimsun提供了多种信号控制策略，如固定时间控制、自适应控制等。

1. 创建交通信号：

   • 在Aimsun主界面中，选择“网络”选项卡。

   • 点击“创建交通信号”按钮，选择信号的位置（即交叉口）。

2. 配置交通信号：

   • 选择创建的交通信号，右键点击并选择“属性”。

   • 在属性窗口中，配置信号的基本属性，如信号周期、相位设置、绿灯时间、黄灯时间等。

示例：配置一个自适应交通信号

假设我们需要配置一个自适应交通信号，以适应不同时间段的交通流量变化。

1. 创建交通信号：

   在网络选项卡中，点击“创建交通信号”按钮。 选择交叉口（例如 (500, 0) 和 (500, 500) 的交汇点）。

2. 配置交通信号：

   选择创建的交通信号，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，配置以下属性： - 信号周期：60秒。 - 相位设置：添加两个相位，每个相位持续30秒。 - 相位1：允许南北方向直行。 - 相位2：允许东西方向直行。 - 选择“自适应控制”选项。 - 配置自适应控制参数： - 最小绿灯时间：10秒。 - 最大绿灯时间：40秒。 - 调整周期：10秒。

配置交通流

交通流的配置是仿真过程中不可或缺的一环。通过配置交通流，可以模拟实际交通中的车辆流量、行驶速度等参数。

1. 创建交通流：

   • 在Aimsun主界面中，选择“交通”选项卡。

   • 点击“创建交通流”按钮，选择交通流的起点和终点（即道路的节点）。

2. 配置交通流属性：

   • 选择创建的交通流，右键点击并选择“属性”。

   • 在属性窗口中，配置交通流的基本属性，如流量、速度、车型分布等。

示例：配置一条交通流

假设我们需要配置一条从主干道起点到支路终点的交通流，流量为1000辆/小时，平均速度为50公里/小时。

1. 创建交通流：

   在交通选项卡中，点击“创建交通流”按钮。 选择主干道的起点节点（例如 (0, 0)）和支路的终点节点（例如 (500, 500)）。

2. 配置交通流属性：

   选择创建的交通流，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，配置以下属性： - 流量：1000辆/小时。 - 平均速度：50公里/小时。 - 车型分布：选择默认的车型分布或自定义车型分布。

高级配置

Aimsun还提供了许多高级配置选项，如交通需求、交通管理措施、交通事件等。这些选项可以进一步细化仿真模型，使其更加接近实际交通情况。

配置交通需求

交通需求的配置可以模拟不同时间段的交通流量变化。

1. 创建交通需求：

   • 在Aimsun主界面中，选择“交通”选项卡。

   • 点击“创建交通需求”按钮，选择交通需求的起点和终点（即道路的节点）。

2. 配置交通需求属性：

   • 选择创建的交通需求，右键点击并选择“属性”。

   • 在属性窗口中，配置交通需求的基本属性，如流量、时间段、车型分布等。

示例：配置一天中的交通需求

假设我们需要配置一天中不同时间段的交通需求，从早高峰到晚高峰。

1. 创建交通需求：

   在交通选项卡中，点击“创建交通需求”按钮。 选择主干道的起点节点（例如 (0, 0)）和支路的终点节点（例如 (500, 500)）。

2. 配置交通需求属性：

   选择创建的交通需求，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，配置以下属性： - 流量： - 早高峰（7:00 - 9:00）：1500辆/小时。 - 平峰期（9:00 - 17:00）：1000辆/小时。 - 晚高峰（17:00 - 19:00）：1500辆/小时。 - 时间段： - 早高峰：7:00 - 9:00。 - 平峰期：9:00 - 17:00。 - 晚高峰：17:00 - 19:00。 - 车型分布：选择默认的车型分布或自定义车型分布。

配置交通管理措施

交通管理措施可以模拟实际交通中的各种管理策略，如限行、限速、公交优先等。

1. 创建交通管理措施：

   • 在Aimsun主界面中，选择“交通”选项卡。

   • 点击“创建交通管理措施”按钮，选择措施的类型（如限行、限速等）。

2. 配置交通管理措施属性：

   • 选择创建的交通管理措施，右键点击并选择“属性”。

   • 在属性窗口中，配置管理措施的基本属性，如生效时间、影响范围、措施内容等。

示例：配置一个限速管理措施

假设我们需要在主干道上设置一个限速管理措施，限速为50公里/小时，生效时间为早高峰（7:00 - 9:00）。

1. 创建交通管理措施：

   在交通选项卡中，点击“创建交通管理措施”按钮。 选择措施的类型为“限速”。

2. 配置交通管理措施属性：

   选择创建的交通管理措施，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，配置以下属性： - 生效时间：7:00 - 9:00。 - 影响范围：选择主干道（例如从 (0, 0) 到 (1000, 0)）。 - 措施内容：设置限速为50公里/小时。

配置交通事件

交通事件可以模拟实际交通中的突发事件，如交通事故、道路封闭等。

1. 创建交通事件：

   • 在Aimsun主界面中，选择“交通”选项卡。

   • 点击“创建交通事件”按钮，选择事件的类型（如交通事故、道路封闭等）。

2. 配置交通事件属性：

   • 选择创建的交通事件，右键点击并选择“属性”。

   • 在属性窗口中，配置事件的基本属性，如事件时间、影响范围、事件内容等。

示例：配置一个交通事故事件

假设我们需要在主干道上的某个位置（例如 (700, 0)）配置一个交通事故事件，事件时间为8:00 - 8:30。

1. 创建交通事件：

   在交通选项卡中，点击“创建交通事件”按钮。 选择事件的类型为“交通事故”。

2. 配置交通事件属性：

   选择创建的交通事件，右键点击并选择“属性”。 在属性窗口中，配置以下属性： - 事件时间：8:00 - 8:30。 - 影响范围：选择主干道上的位置（例如 (700, 0)）。 - 事件内容：设置交通事故的影响，例如减少道路的通行能力或增加延迟时间。

仿真运行

完成网络和交通配置后，可以运行仿真以观察交通流量、速度等参数的变化。

1. 设置仿真参数：

   • 在Aimsun主界面中，选择“仿真”选项卡。

   • 点击“设置仿真参数”按钮，配置仿真时间、仿真步长等参数。

2. 运行仿真：

   • 点击“运行仿真”按钮，开始仿真过程。

   • 仿真过程中，可以通过界面查看交通流量、速度等实时数据。

示例：运行一个简单的仿真

假设我们已经配置了一个简单的城市道路网络，包含一条主干道和一条支路，以及相应的交通需求和管理措施。

1. 设置仿真参数：

   在仿真选项卡中，点击“设置仿真参数”按钮。 配置以下参数： - 仿真时间：7:00 - 19:00。 - 仿真步长：1秒。

2. 运行仿真：

   点击“运行仿真”按钮，开始仿真过程。 仿真过程中，可以通过界面查看交通流量、速度等实时数据。

仿真结果分析

仿真运行结束后，可以通过Aimsun的各种工具和图表来分析仿真结果。这些工具可以帮助用户深入了解仿真过程中交通流量、速度、延误等参数的变化，从而评估交通网络的性能和优化措施的效果。

1. 查看仿真结果：

   • 在Aimsun主界面中，选择“结果”选项卡。

   • 点击“查看仿真结果”按钮，选择需要查看的数据类型（如流量、速度、延误等）。

   • 例如，选择“流量”和“速度”选项，可以查看仿真过程中各路段的流量和速度变化情况。

2. 生成报告：

   • 点击“生成报告”按钮，选择报告的格式（如HTML、PDF等）。

   • 配置报告的输出路径和文件名。

   • 在报告生成设置窗口中，选择需要包含的数据类型和图表，例如流量图、速度图、延误图等。

示例：生成仿真报告

假设我们已经完成了一次仿真，需要生成一个包含流量和速度数据的报告。

1. 查看仿真结果：

   在结果选项卡中，点击“查看仿真结果”按钮。 选择需要查看的数据类型，例如流量和速度。

2. 生成报告：

   点击“生成报告”按钮，选择报告的格式（例如HTML）。 配置报告的输出路径和文件名，例如`C:\Aimsun_Reports\SimpleCityNetwork_Report.html`。 在报告生成设置窗口中，选择需要包含的数据类型和图表： - 包含流量图。 - 包含速度图。 - 包含延误图。 点击“生成”按钮，完成报告的生成。

优化和调整

在仿真和结果分析的基础上，可以根据实际需求对交通网络进行优化和调整。Aimsun提供了多种优化工具和方法，如交通信号优化、道路设计优化、交通管理措施优化等。

交通信号优化

1. 运行信号优化工具：

   • 在Aimsun主界面中，选择“优化”选项卡。

   • 点击“信号优化”按钮，选择需要优化的交叉口或信号组。

2. 配置优化参数：

   • 在优化设置窗口中，配置优化参数，如目标函数（最小化延误、最大化通行能力等）、优化时间范围、优化步长等。

3. 查看优化结果：

   • 优化完成后，可以查看优化结果，包括优化后的信号周期、相位设置等。

   • 通过仿真验证优化结果的实际效果。

示例：进行信号优化

假设我们需要对一个信号控制交叉口进行优化，以减少早高峰（7:00 - 9:00）的交通延误。

1. 运行信号优化工具：

   在优化选项卡中，点击“信号优化”按钮。 选择需要优化的交叉口（例如 (500, 0) 和 (500, 500) 的交汇点）。

2. 配置优化参数：

   在优化设置窗口中，配置以下参数： - 目标函数：最小化延误。 - 优化时间范围：7:00 - 9:00。 - 优化步长：10秒。

3. 查看优化结果：

   优化完成后，查看优化结果： - 优化后的信号周期：60秒。 - 优化后的相位设置： - 相位1：允许南北方向直行，持续35秒。 - 相位2：允许东西方向直行，持续25秒。 - 通过仿真验证优化结果的实际效果。

道路设计优化

1. 运行道路设计优化工具：

   • 在Aimsun主界面中，选择“优化”选项卡。

   • 点击“道路设计优化”按钮，选择需要优化的道路或路段。

2. 配置优化参数：

   • 在优化设置窗口中，配置优化参数，如目标函数（最小化流量饱和度、最大化通行能力等）、优化时间范围、优化步长等。

3. 查看优化结果：

   • 优化完成后，可以查看优化结果，包括优化后的车道数、限速等。

   • 通过仿真验证优化结果的实际效果。

示例：进行道路设计优化

假设我们需要对一条主干道进行优化，以提高早高峰（7:00 - 9:00）的通行能力。

1. 运行道路设计优化工具：

   在优化选项卡中，点击“道路设计优化”按钮。 选择需要优化的道路（例如从 (0, 0) 到 (1000, 0) 的主干道）。

2. 配置优化参数：

   在优化设置窗口中，配置以下参数： - 目标函数：最大化通行能力。 - 优化时间范围：7:00 - 9:00。 - 优化步长：10秒。

3. 查看优化结果：

   优化完成后，查看优化结果： - 优化后的车道数：5车道。 - 优化后的限速：65公里/小时。 - 通过仿真验证优化结果的实际效果。

交通管理措施优化

1. 运行交通管理措施优化工具：

   • 在Aimsun主界面中，选择“优化”选项卡。

   • 点击“交通管理措施优化”按钮，选择需要优化的管理措施。

2. 配置优化参数：

   • 在优化设置窗口中，配置优化参数，如目标函数（最小化平均延误、最大化平均速度等）、优化时间范围、优化步长等。

3. 查看优化结果：

   • 优化完成后，可以查看优化结果，包括优化后的管理措施生效时间、影响范围等。

   • 通过仿真验证优化结果的实际效果。

示例：进行限行管理措施优化

假设我们需要对一条主干道上的限行管理措施进行优化，以减少早高峰（7:00 - 9:00）的交通拥堵。

1. 运行交通管理措施优化工具：

   在优化选项卡中，点击“交通管理措施优化”按钮。 选择需要优化的限行管理措施（例如从 (0, 0) 到 (1000, 0) 的主干道）。

2. 配置优化参数：

   在优化设置窗口中，配置以下参数： - 目标函数：最小化平均延误。 - 优化时间范围：7:00 - 9:00。 - 优化步长：10秒。

3. 查看优化结果：

   优化完成后，查看优化结果： - 优化后的限行生效时间：7:30 - 8:30。 - 优化后的限行影响范围：从 (300, 0) 到 (700, 0)。 - 通过仿真验证优化结果的实际效果。

总结

通过以上步骤，用户可以在Aimsun中创建和配置仿真网络，导入和导出网络数据，配置交叉口和交通信号，设置交通流和交通需求，以及进行各种优化和调整。这些操作可以帮助用户更准确地模拟实际交通情况，评估交通网络的性能，并提出有效的优化措施。Aimsun的强大功能和灵活性使其成为交通仿真和优化的首选工具。