[發明專利]一種基于BIM與VISSIM微觀仿真的雙向交通導改模擬方法

在審

• 申請號: 202110339138.4
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113076638A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 羅桑;姚金悅;嚴紫薇;王耀正
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

本發明公開了一種基于BIM與VISSIM微觀仿真的雙向交通導改模擬方法，包括：數據采集；在OpenRoads ConceptStation軟件中生成項目所在位置周邊實景地形模型；根據實景地形模型和交通導改圖，在OpenRoads ConceptStation軟件中構造三維道路模型，并初步設計參數；將生成的三維道路模型和采集到的數據導入VISSIM軟件中，進行微觀交通仿真；將VISSIM軟件生成的模型導回到OpenRoads ConceptStation軟件中，進行交通導改仿真。本發明在傳統微觀仿真技術的基礎上能夠更好地反映出人、車、路、環境的關系，有助于進行交通導改方案的優化和決策。

技術領域

本發明涉及一種微觀交通仿真技術，具體為一種基于BIM與VISSIM微觀仿真的雙向交通導改模擬的方法，適用于隧道施工期間的地面交通導改模擬。

背景技術：

隧道建設過程中會占用較多道路資源，施工區的存在往往擠壓非機動車道，必定會大大影響附近原有的道路和交通狀況。因此，對隧道施工區及周邊區域進行交通導改，妥善處理好隧道施工與道路交通的矛盾，可以改善施工過程中產生的不利交通狀況，保障隧道施工期間交通的有序化進行，將隧道建設對道路交通的影響降到最低。

VISSIM交通微觀仿真軟件可以精確、直觀地模擬出一些道路的特有特征與路況條件，在施工前使用VISSIM軟件進行交通疏解仿真模擬可以直觀準確評價一個交通導改方案的好壞，保證交通導改的正常進行，郝璐,田佳雨,陳寬民. “基于VISSIM仿真的施工區非機動車道通行能力模型[A] ”. 中國科學技術協會、中華人民共和國交通運輸部、《中國工程院.2019世界交通運輸大會論文集（上）》，為得出施工區對非機動車道通行能力的計算模型,考慮到影響施工區非機動車道通行能力的因素主要有非機動車道寬度、施工區長度以及混合非機動車流中電動車的比例,討論三者對施工區非機動車道通行能力的折減。應用數學與物理學公式,考慮電動車超車行為計算混合非機動車流條件下非機動車道的寬度,利用VISSIM交通仿真軟件對不同施工區長度和電動車比例下非機動車道通行能力進行仿真,對仿真結果進行回歸分析。得出混合交通流條件下自行車道的寬度修正系數,施工區長度與電動車比例的綜合修正系數。將模型應用于實例驗證,結果表明該方法在計算施工區自行車道通行能力上具有一定的實用性。李凱倫,蔣震.“基于VISSIM的高速公路施工區動態限速研究[J] ”.《科學技術創新》,2018(28):90-91.一文提到，由于高速公路施工區或事故區上游廣泛存在合流沖突,且與距離施工區距離有關,因此可將施工區上游固定限速方案改為動態可變限速控制,并基于車流波理論確定檢測器與限速標志之間合理間距.通過VISSIM仿真軟件模擬不同限速方案下施工區上游交通運行狀況,并選擇合適的評價參數。但是傳統的交通仿真只采用VISSIM軟件，仿真設計時主要關注平面二維的交通，比較適用于地勢較為平緩、地形不算復雜的道路與交叉口，對于結構較為復雜的隧道，施工圍擋遮擋駕駛員視線，存在安全隱患，具有交通繁忙、管線眾多、周邊建筑物密集等特征，且施工過程分多期進行，交通導改也需進行多次，傳統的二維交通仿真技術無法全面、快速展示交通導改方案，無法模擬出一些特殊的道路特性和路況。

目前道路設計已從原來的二維CAD圖紙設計，逐漸轉向了基于BIM的三維設計，針對具有復雜坡度變化、高程變化、線形的道路設計，BIM技術已逐漸成為了主流設計工具。同時，BIM技術不同于傳統三維動畫，對道路交通建設具有較強的分析和模擬能力，支持用戶的交互操作，可實現多角度、多方位、無時間限制地查看交通導改區域內的交通情況。蔡立東等的“BIM技術在交通疏解方案中的應用研究”《土木工程》2019,8（3）：634-645以某市高架橋施工階段BIM技術應用實例，研究了BIM技術在高架橋的交通疏解中解決實際施工場地布置和道路翻交等環節的具體應用，確定了BIM技術可應用于車流量模擬、優化施工場布方案、深化道路翻交和管線碰撞檢測等關鍵經驗點，為復雜環境中高架橋類似工程提供參考研究和借鑒。但現在尚無BIM對隧道建設施工方案導改的報道。

發明內容：