VISSIM在提高交叉口通行能力中的應(yīng)用

摘 要：城市道路平面交叉口是道路系統(tǒng)中的重要的組成部分，一旦交叉口發(fā)生堵塞，會影響交通的有效運行。以遼寧省鞍山市園林——二一九路的T型交叉口為研究對象，通過理論分析與VISSIM交通仿真系統(tǒng)相結(jié)合的方法，進(jìn)行仿真和評價，可以為城市信號交叉口的優(yōu)化和通行能力的提高提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：城市交通；VISSIM；交叉口；配時；仿真

1 概述

隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市進(jìn)程的日益加快，機動車輛保有量快速增長，道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)相對滯后，城市道路的用地空間有限，造成了現(xiàn)今交通擁堵問題日趨嚴(yán)重。城市道路平面交叉口作為城市交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，最易成為交通擁堵嚴(yán)重的區(qū)域。由于交通量增長速度較快，以前的信號配時設(shè)計方案很有可能已不適合交通量急劇變化后的交叉口。以鞍山市園林——二一九路的T型交叉口為例，通過對平面信號交叉口交通數(shù)據(jù)的實地采集與分析，利用理論分析同VISSIM交通仿真系統(tǒng)相結(jié)合逐步調(diào)整信號燈配時方案，為提高道路交通能力提供科學(xué)合理的建議。

2 VISSIM城市交叉口的仿真模擬流程

VISSIM軟件系統(tǒng)能分析在車道類型、交通組成、交通信號控制、停讓控制等眾多條件下的交通運行情況，具有分析、評價、優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計方案比較等功能，是分析許多交通問題的有效工具[1]。采用VISSIM進(jìn)行城市交叉口的仿真模擬流程如下：

（1） 確定研究對象，并對其進(jìn)行實地的調(diào)查分析和數(shù)據(jù)采集（各個車道寬、車道數(shù)、車流量及行人數(shù)量、信號配時）；

（2）對實地收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析與合理的處理；

（3）運用CAD繪制交叉口的現(xiàn)狀圖；

（4）把繪制好的現(xiàn)狀圖正確的導(dǎo)入VISSIM中從而構(gòu)建路網(wǎng)；

（5）根據(jù)前面所得數(shù)據(jù)對VISSIM進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，輸入車道寬、車道數(shù)、相位、車流量等仿真數(shù)據(jù)；

（6）仿真結(jié)果輸出（優(yōu)化后行車延誤、排隊長度、時間占有率）；

（7）對現(xiàn)狀和改善方案進(jìn)行仿真分析并得出結(jié)論。[2]

3 園林路——二一九平面交叉口現(xiàn)狀

二一九平面交叉口位于鞍山市二一九公園出入口西側(cè)，二一九公園是最受市民青睞的活動場所，人流量較大。自二一九路向西行駛可以進(jìn)入市中心、勝利廣場、大型超市、火車站等重要場所。園林路為南北走向的交通要道：南邊同鞍山市教育局、中小學(xué)校和居民集中區(qū)相連，北邊同鞍山市十五中、金普醫(yī)院、煙草公司和通往高新區(qū)的主干道相連。二一九路為雙向八車道、園林路為北進(jìn)口五車道，南進(jìn)口的四車道。

二一九平面交叉口附近有較多的小區(qū)、商鋪、銀行、保險公司等，交通流量很大，每天上下班高峰期時段都會出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，尤其是南入口和西入口的擁堵最為嚴(yán)重。該交叉口的高峰期時段經(jīng)常堵塞極易引起相鄰道路的大面積交通的擁堵。

4 信號交叉口仿真

4.1 高峰期流量調(diào)查數(shù)據(jù)

交通流的調(diào)查高峰期（7：00-8：00）的分流向的機動車流量調(diào)查數(shù)據(jù)，各個方向的重型車按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)車。

4.2 最佳周期的確定

根據(jù)優(yōu)化方案和延誤數(shù)據(jù)折線統(tǒng)計圖確定最佳周期為190s，有效綠燈時間181s。各相位實際顯示的綠燈時間：

4.3 仿真結(jié)果及評價

利用微觀仿真軟件VISSIM對平面交叉口的仿真實驗，選取車輛的平均延誤時間、排隊長度、時間占有率為指標(biāo)。仿真時間取3600s，仿真間隔取 90，仿真距離為200m。整理輸出結(jié)果，得出該交叉口優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較，如表2所示。

經(jīng)VISSIM交通模擬仿真軟件對該交叉口進(jìn)行模擬仿真。通過比較可以看出每一個路口的三個指標(biāo)都有一定幅度的提升，原來最為擁堵的南進(jìn)口改善最為明顯，其排隊長度改善幅度最大，如園林路南進(jìn)口直行優(yōu)化前為34m，優(yōu)化后減少為7m，在一定程度上提高了人們時間利用率、減少了人們在焦急等待中產(chǎn)生的負(fù)面情緒。人們出行更加順暢，心情更加舒暢。通過信號配時優(yōu)化，使得原來比較擁堵的路口得到改善，延誤和排隊長度均有所減少，提高了該交叉口的時間占有率，減輕了交通擁堵狀況，提高了通行能力。

5 結(jié)束語

針對城市部分平面交叉口存在的信號配時不夠合理的現(xiàn)實，結(jié)合具體實例，通過運用VISSIM仿真軟件建立了交叉口交通控制模型，在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，找出存在的問題，提出改善方案。通過理論分析同VISSIM交通仿真系統(tǒng)相結(jié)合的方法，從處理問題上看，它可以做到高效精準(zhǔn)，從時間占有率、平均延誤和排隊長度指標(biāo)上可以看出交叉口的交通改善狀況，緩解交通壓力，為城市信號交叉口的優(yōu)化和通行能力的提高提供有效的參考。

參考文獻(xiàn)

[1]蓋春英.VISSIM微觀仿真系統(tǒng)及在道路交通中的應(yīng)用[J].公路，2005，8（8）：121

[2]Karlsruhe.VISSIM 5.20 user manual[M].Germany，PTV AG 2009.

作者簡介：張世豪（1993-），男，河南南陽人，學(xué)生。