《交通軟件及應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

《交通軟件及應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱課程名稱：（交通軟件及應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)）（ComprehensiveExperimentofTrafficSoftwareandApplication）課程編號(hào)：020070021課程性質(zhì)：必修□選修課程類別：□通識(shí)課程□專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)適用專業(yè)：交通工程課程學(xué)時(shí)：（總學(xué)時(shí)30實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)30）課程學(xué)分：1.5應(yīng)開課學(xué)期：第四學(xué)期先修課程：交通工程基礎(chǔ)、巖土力學(xué)任課學(xué)院、系部：能源科學(xué)與工程一、課程簡介（需說明課程的性質(zhì)類別及其在專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位和作用。）交通軟件及應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是對(duì)現(xiàn)實(shí)交通系統(tǒng)和交通工程中巖土力學(xué)問題的模擬。通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)⒄n堂理論知識(shí)與實(shí)際交通現(xiàn)象相結(jié)合，對(duì)交通工程、交通規(guī)劃、巖土力學(xué)等課程的理論知識(shí)有更深的理解；使學(xué)生掌握交通仿真軟件的功能，具備對(duì)中小規(guī)模道路交通網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)交通流及交通工程中各類巖土力學(xué)問題進(jìn)行仿真試驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。二、課程教學(xué)的目標(biāo)及與畢業(yè)要求的關(guān)系（確定課程總目標(biāo)和具體目標(biāo)，并將課程思政設(shè)計(jì)融入到具體目標(biāo)之中，同時(shí)需明確課程目標(biāo)與畢業(yè)要求（指標(biāo)點(diǎn)）的對(duì)應(yīng)關(guān)系。）（一）課程目標(biāo)課程總目標(biāo)：使學(xué)生掌握交通系統(tǒng)和巖土問題仿真分析軟件的基本操作，具備分析相應(yīng)問題的能力。課程目標(biāo)1：使學(xué)生掌握VISSIM和COMSOL仿真建模工具，具備建模和分析各種交通條件下（車道設(shè)置、交通構(gòu)成、交通信號(hào)、公交站點(diǎn)等）城市交通和公共交通的運(yùn)行狀況、交通工程中各類巖土力學(xué)問題的能力；課程目標(biāo)2：要求學(xué)生能通過仿真實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)交通工程設(shè)計(jì)方案并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析；課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生使用專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件的能力，增強(qiáng)學(xué)生分析、解決應(yīng)用問題的基本能力。（二）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程目標(biāo)支持的主要畢業(yè)要求如下表（各專業(yè)根據(jù)實(shí)際情況使用此表，非工程認(rèn)證專業(yè)可刪除“指標(biāo)點(diǎn)”列）：課程目標(biāo)畢業(yè)要求1．使學(xué)生掌握VISSIM和COMSOL仿真建模工具，具備建模和分析各種交通條件下（車道設(shè)置、交通構(gòu)成、交通信號(hào)、公交站點(diǎn)等），城市交通和公共交通的運(yùn)行狀況、交通工程中各類巖土力學(xué)問題的能力畢業(yè)要求2：工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決交通系統(tǒng)復(fù)雜工程技術(shù)問題。2．要求學(xué)生能通過仿真實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)交通工程設(shè)計(jì)方案并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析；畢業(yè)要求4：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：針對(duì)復(fù)雜交通工程問題，能夠綜合運(yùn)用交通工程專業(yè)知識(shí)及計(jì)算機(jī)等技術(shù)手段提出解決方案，系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足交通需求的設(shè)施及體系等，并能夠在方案解決過程中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。3．培養(yǎng)學(xué)生使用專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件的能力，增強(qiáng)學(xué)生分析、解決應(yīng)用問題的基本能力。畢業(yè)要求6：使用現(xiàn)代工具：能夠有效地運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息資源及現(xiàn)代工程工具，能夠利用交通專業(yè)軟件對(duì)交通現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測(cè)與模擬，并能夠綜合運(yùn)用于解決交通工程實(shí)際問題。三、課程教學(xué)的基本內(nèi)容及教學(xué)安排（課程內(nèi)容需細(xì)化到章、節(jié)和知識(shí)點(diǎn)，并說明授課學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及類型或?qū)嵺`教學(xué)具體安排）（一）課程教學(xué)的內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)數(shù)課程目標(biāo)線下授課線上授課實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐1.知識(shí)點(diǎn)1.1：；知識(shí)點(diǎn)1.2：；知識(shí)點(diǎn)1.3：；……課程目標(biāo)x2.XX知識(shí)點(diǎn)2.1：；知識(shí)點(diǎn)2.2：；知識(shí)點(diǎn)2.3：；……課程目標(biāo)x3.XX知識(shí)點(diǎn)3.1：；知識(shí)點(diǎn)3.2：；知識(shí)點(diǎn)3.3：；……課程目標(biāo)x………………合計(jì)（二）課堂實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求（無課堂實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐，可刪除此表）序號(hào)項(xiàng)目名稱內(nèi)容、要求學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類別實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型每組人數(shù)必做/選做課程目標(biāo)1VISSIM軟件基本設(shè)置熟悉VISSIM軟件的界面和菜單內(nèi)容，進(jìn)行基本操作實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行道路網(wǎng)基本操作，熟悉和掌握VISSIM中的路網(wǎng)元素及屬性。掌握車輛模型、交通組成車輛輸入和固定配時(shí)控制的仿真。4上機(jī)操作型必做課程目標(biāo)32平面交叉口仿真和仿真評(píng)估道路設(shè)施仿真，設(shè)置進(jìn)出口道、人行橫道等。掌握數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、出行時(shí)間、排隊(duì)計(jì)數(shù)器等設(shè)置，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)評(píng)估。8上機(jī)綜合型必做課程目標(biāo)13公共交通仿真創(chuàng)建公交站點(diǎn)和公交線路，構(gòu)建簡單的地面公交系統(tǒng)。4上機(jī)綜合型必做課程目標(biāo)24COMSOL軟件建模分析基礎(chǔ)1．模型向?qū)У氖褂茫?．幾何模型建立功能；3．材料參數(shù)設(shè)定方式；4．邊界條件設(shè)定方式；5．函數(shù)和參數(shù)設(shè)定方式；6．網(wǎng)格剖分功能；7．圖形結(jié)果查看和輸出功能；8．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)果查看和輸出功能。6上機(jī)綜合型必做課程目標(biāo)15交通工程中巖土力學(xué)問題綜合仿真分析1．車載下路面變形仿真分析；2．公路隧道開挖圍巖變形仿真分析；3．多跨橋梁變形仿真分析；4．公路邊坡穩(wěn)定性仿真分析。8上機(jī)綜合型必做課程目標(biāo)3基本要求1．要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中態(tài)度端正、學(xué)習(xí)刻苦，遵守紀(jì)律，按時(shí)到指定的教師完成實(shí)驗(yàn)課程所要求的內(nèi)容，通過課程進(jìn)一步鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)；2．掌握VISSIM各種控制參數(shù)的輸入、結(jié)果輸出方法及其信號(hào)控制模塊的運(yùn)用；3．掌握利用VISSIM仿真系統(tǒng)對(duì)交通運(yùn)行狀況的評(píng)價(jià)方法；4．掌握COMSOL軟件的基本建模流程；5．掌握交通工程中各類巖土力學(xué)問題的仿真分析方法。。注：實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類別：專業(yè)、上機(jī)等實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：操作型、驗(yàn)證型、演示型、綜合型等。四、本課程與其他課程的聯(lián)系（先修后續(xù)關(guān)系）先修：交通工程基礎(chǔ)、巖土力學(xué)，后續(xù)：無五、教材與其他教學(xué)資源（含教學(xué)參考書或在線資源）（一）建議教材（建議選用新出版的國家級(jí)規(guī)劃教材）張國強(qiáng).微觀交通仿真基礎(chǔ).北京:人民交通出版社，2017程學(xué)磊、崔春義、孫世娟.COMSOLMultiphysics在巖土工程中的應(yīng)用.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2014（二）其他教學(xué)資源vissim6.0軟件用戶手冊(cè).PTVPlanungTransportVerkehrAG,2014劉博航.交通仿真實(shí)驗(yàn)教程.北京：人民交通出版社,2012周晨靜.微觀交通仿真理論與實(shí)訓(xùn).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2020黃奕勇、李星辰、田野、等.COMSOL多物理場(chǎng)仿真入門指南.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2021六、教學(xué)方法與學(xué)習(xí)建議（授課方式、重點(diǎn)、難點(diǎn)及后續(xù)自主學(xué)習(xí)建議）授課方式為直觀演示法，練習(xí)法，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。重點(diǎn)是實(shí)際交通現(xiàn)象和工程問題的仿真和評(píng)價(jià)，難點(diǎn)是理解交通系統(tǒng)的仿真策略和交通工程中巖土力學(xué)問題的控制方程。后續(xù)可結(jié)合軟件用戶手冊(cè)和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。七、課程考核及成績?cè)u(píng)定方式（要求平時(shí)考核、過程考核與終結(jié)性評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合，并有具體細(xì)則和記錄。同時(shí)要求課程目標(biāo)與知識(shí)單元和考試內(nèi)容對(duì)應(yīng)）（一）課程考核（說明考核方式及占總成績的比例）總評(píng)成績＝平時(shí)成績（包括出勤、課堂表現(xiàn)）10％＋過程測(cè)驗(yàn)成績30％+結(jié)課考核成績60％。（二）課程目標(biāo)與考核內(nèi)容的關(guān)系課程具體目標(biāo)與知識(shí)單元和考試內(nèi)容的關(guān)系如下：課程目標(biāo)知識(shí)單元考試內(nèi)容1．使學(xué)生掌握VISSIM和COMSOL仿真建模工具，具備建模和分析各種交通條件下（車道設(shè)置、交通構(gòu)成、交通信號(hào)、公交站點(diǎn)等），城市交通和公共交通的運(yùn)行狀況、交通工程中各類巖土力學(xué)問題的能力1.VISSIM軟件基本設(shè)置2.路段與連接器3.車輛和控制仿真4.COMSOL軟件建模分析基礎(chǔ)VISSIM軟件：根據(jù)給定資料，進(jìn)行仿真方案設(shè)計(jì)，路網(wǎng)模型建立。COMSOL軟件：模型向?qū)У氖褂茫粠缀文Ｐ徒⒐δ?；材料參?shù)設(shè)定方式；邊界條件設(shè)定方式；函數(shù)和參數(shù)設(shè)定方式；網(wǎng)格剖分功能；圖形結(jié)果查看和輸出功能；數(shù)據(jù)結(jié)果查看和輸出功能。2．要求學(xué)生能通過仿真實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)交通工程設(shè)計(jì)方案并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析；1.平面交叉口仿真2.公共交通仿真3.仿真評(píng)估VISSIM軟件：交通車輛仿真模型建立，編輯控制方案及放置信號(hào)燈；公交站點(diǎn)線路設(shè)置，檢測(cè)器設(shè)置，運(yùn)行及評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)結(jié)果輸出。3．培養(yǎng)學(xué)生使用專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件的能力，