[发明专利]一种基于VISSIM和C#的遗传算法标定方法

说明书

本发明公开了一种基于VISSIM和C#的遗传算法标定方法，在VISSIM仿真软件基础中，使用VisualC#进行二次开发，并且进行参数标定，该方法利用在Visual C#中建立VISSIMCOM接口对象，通过建立的路网目录打开路网并获取仿真参数，利用Visual C#编写遗传算法，选择速度等参数作为交通仿真评价指标，通过VISSIM COM接口交互参数值，进行算法最优选择，最后得到最优解。本发明能将使用人工智能算法与VISSIM和编程软件进行二次开发，对于未来进行仿真仿真优化具有重要的意义，对智能交通和智能算法的结合发展和深入研究有一定的价值。

技术领域

本发明涉及交通软件VISSIM二次开发技术领域，特别涉及一种基于VISSIM和C#的遗传算法标定方法。

背景技术

目前，交通仿真是解决交通城市问题的重要手段，特别是当今交通工具以及交通环境的发展迅速之下仿真技术可以解决很多现实中我们遇到的很多难以解决和分析处理的问题。VISSIM是一款常用的交通问题剖析的微观交通软件，它的应用非常广泛，不但能对交通基础设施和运转情况进行交通模拟，还能够以文件的形式输出各种交通流参数，如时间，速度，排队长度等等，因此是评价交通设施的重要工具之一。在微观交通仿真中，建立仿真路网是交通仿真的基础，比如包括道路，检测器以及车辆输入等。VISSIM作为交通仿真模型适合模拟各种城市交通系统，比如匝道控制，公交方案的能力分析以及检验，行人模块，混合交通流等等，在实际的应用中，VISSIM参数标定是基础工作。参数标定模型是调节驾驶员行为参数以达到模拟中的交通流更加逼近现实中的交通流的目的，使得场景更加接近现实，VISSIM参数标定研究的主要方法有模拟退火算法，遗传算法等，以二次开发为基础进行研究。

目前，关于VISSIM参数标定的文献不多，马文欣等提出了检测数据驱动的交通仿真参数标定研究方法，所提方法误差较小，针对初始参数集合进行了敏感性分析，基于分析结果选择所需标定的参数，在VISSIM仿真平台中对案例进行了建模并标定了其驾驶行为参数，张长春等提出了基于正交实验法的交叉口VISSIM参数标定，减少了试验次数，具有较好的的实验效果。很多研究算法有一定的适应性不强，以及误差较大的不足。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于VISSIM和C#的遗传算法标定方法，解决对VISSIM二次开发的复杂实现算法以及解决误差比较大的困难。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于VISSIM和C#的遗传算法标定方法，包括以下步骤：

步骤A：使用VISSIM仿真构建城市快速路仿真运行模型平台同时收集得到基本交通流运行数据，并将所得参数数据保存到指定文件中；

步骤B：利用VISSIM中对VISSIM COM接口初始化对象进行注册，并在Visual C#中创建VISSIM COM加载文件以及接口；

步骤C：利用Visual C#通过步骤A中保存的路网信息，并操作基本仿真参数，并且定义与实例化评价对象，激活路网评价，初始化NET；

步骤D：利用Visual C#进行仿真模型的运行，对定义的路段检测器，路段流量以及路段速度和路段密度进行激活，进行数据的采集，通过VISSIM COM接口获取相关仿真参数信息，构建仿真模型；

步骤E：利用Visual C#设置随机种子，仿真精度以及仿真时常，随后进行遗传算法的编写；

步骤F：利用Visual C#设置遗传算法收敛要求、种群个数、染色体所用基因个数、每个染色体的种群以及适应度，编写函数设置for循环随机生成染色体，保存误差平方，编写函数进行选择，交叉，变异运算，设置在遗传算法迭代次数中的仿真时间间隔；