西安市典型交叉口優化與仿真研究

薛詠梅 盧歡歡 李荀

摘 要：為緩減西安市碑林區文藝南路和建設路交叉口擁堵的交通現狀，文章對該交叉口的信號配時和車道布局進行優化，并借助VISSIM交通仿真軟件對方案進行評價。結果表明該方案能使延誤時間和排隊長度都明顯減少。關鍵字：道路交叉口;VISSIM軟件;信號配時中圖分類號：U462 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2019）01-139-02

Research on Optimization and Simulation of Typical Crossroads in Xi'an

Xue?Yongmei， Lu Huanhuan， Li Xun

（?School of Automobile， Chang'an University，?Shaanxi Xi'an 710064?）

Abstract：?In order to reduce the traffic congestion at the intersection of Wenyi South Road and Jianshe Road in Beilin District， Xi'an， this paper optimizes the signal timing and lane layout of the intersection and evaluates the scheme with VISSIM traffic simulation software. The results show that the scheme can significantly reduce the delay time and queue length.Keywords： road intersection; VISSIM software; signal timingCLC NO.： U462 ?Document Code： A ?Article ID：?1671-7988（2018）23-139-02

引言

隨著我國汽車擁有量的持續增加，一系列城市交通擁堵現象日益嚴重，道路交叉口的擁堵、秩序混亂以及延誤等交通問題，會影響到整個路網的安全性。因此，對路網中關鍵的交叉口進行改造與優化設計，將會有效提高行車安全，減少行車延誤，對緩解城市交通壓力起到重大作用。

1 VISSIM仿真

全稱PTV—VISSIM是由德國PTV公司開發的，是一種用以城市交通和公共交通運行的交通仿真建模工具。它可以分析各種交通條件下車道類型、交通組成、交通信號控制等交通運行情況，具有分析、評價、優化交通網絡和設計方案比選等功能。VISSIM仿真具體步驟如下：

（1）確認仿真對象，并對其基本交通數據進行調查;

（2）利用繪圖軟件繪制交叉口仿真藍圖;

（3）把交叉口底圖導入軟件平臺，對交叉口的各要素進行精確描繪;

（4）輸入仿真數據，如交叉口交通流量、信號相位、配時方案數據等;

（5）選擇仿真結果輸出形式;

（6）分別對現狀及改善方案進行仿真分析，最后得出結論。

2 交叉口交通現狀分析

2.1 交叉路口布局

“翠華路——育才路”T形交叉口位于陜西省西安市雁塔區，翠華路為南北走向城市主干道，育才路為至東向西的城市支路。翠華路和育才路分別為雙向四車道和單向二車道布置。

2.2 交叉口基本情況

根據調查，翠華路——育才路交叉口現狀信號配時如下：周期共長124s，共2個相位，只有一相位有黃燈時間為3s。相位1北進口車流通過，綠燈時間76s;相位2南進口和東進口左轉車流通過，綠燈時間60s。交叉口交通量現狀見表1。

3 交叉口改造方案優化設計

據調查，該交叉口目前的主要擁堵問題是：從育才路進入翠華路的車輛造成翠華路直行車道的擁堵，而翠華路北進口直行車道的擁堵更為嚴重;從翠華路右轉進入育才路的非機動車沒有專用車道，與育才路直行車輛造成一定的沖突;隨著共享單車的普及，翠華路翠華小學前段的人行道上混入大量自行車，早晚上學和放學高峰期造成翠華路直行車道的擁堵較為嚴重。

3.3 交叉口信號配時優化

根據（1）、（2）兩式，優化后該交叉口的信號配時方案如下表2所示。

式中：L為交叉口總損失時間;Y為各相臨界車道交通流量比之和;C為最佳周期長度。

式中：Y為流量比總和，y_i為各相位的流量比。

3.3 交叉口車道渠化方案

結合翠華路——育才路交叉口現狀，本文對該交叉口車道渠化優化方案如下：一是將翠華路翠華小學段的人行道分設為人行車道和自行車道;二是在育才路增設一條非機動車專用車道。

4 交叉口優化后效果評價

優化仿真模擬后如圖1所示。

本文采用延誤和排隊長度來評價翠華路——育才路交叉口的優化設計方案。通過仿真得到的T形交叉口的延誤及平均排隊長見表3。

由上表可知，調整信號配時和交叉口車道渠化后，該交叉口各進口道的排隊長度以及延誤時間大大降低，同時消除了交叉口內部的沖突點，提高了車輛通過該交叉口的連續性和安全性，使得整個交叉口的交通運行情況得到極大地改善。

5 結語

本文結合西安市翠華路——育才路交叉口的具體實例，通過運用V1SS1M仿真軟件建立了交叉口交通仿真模型，在調查分析的基礎上，找出存在的問題，提出改善方案。通過理論分析同V1SS1M交通仿真系統相結合的方法，尋找平面交叉口的優化信號配時方案和交叉口車道改善方案，最終根據軟件系統的評價功能，對平均延誤和排隊長度等參數指標進行評價。結果表明，信號配時和車道布置的優化使交叉口的交通狀況得到改善，緩解交通壓力，同時也為城市交叉口信號的優化和通行能力的提高提供有效的參考。

參考文獻

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