西安市典型交叉口交通仿真及改善分析

張曉瑞 馬靚

摘 要：為解決西安市育才路-翠華路-興善寺東街短連線交叉口的早高峰擁堵問題，文章對該交叉口進行交通調查，獲得道路、交通流等數據，利用vissim進行仿真分析，提出信號配時的優化方案。通過仿真驗證和對比分析表明，優化后的信號配時方案對交叉口的通行能力有較好的提升。

關鍵詞：交叉口;VISSIM仿真;信號配時;出行時間

Abstract： In order to solve the problem of early peak congestion at the intersection of Yucai Road-Cuihua Road-Xingshan Temple East Street in Xi'an， this paper investigates the traffic at the intersection， obtains the data of road and traffic flow， carries on the simulation analysis by using vissim， and puts forward the optimization scheme of signal timing. The simulation verification and comparative analysis show that the optimized signal timing scheme can improve the capacity of intersections.

1 引言

由于城市機動車保有量的不斷增長和工作日上下班時間的相對統一，城市交通擁堵日益嚴重。城市道路交叉口是組織各類交通有序運行的控制點，而交叉口的通行能力在很大程度上取決于現有信號配時[1]。對于信號控制方案有一定調整余地的交叉口，其通行能力更富于變化，更能靈活應對非均勻分布的交通流，從而提高交叉口及路網的整體通行能力。

2 技術路線

技術路線如圖1所示。

3 現狀分析與優化

3.1 交叉口數據采集

在交通調查開始前一周，隨機抽取周內2天、周末1天對交叉口的早高峰起止時間進行記錄，確定該交叉口的早高峰時段為周內早上7：30-8：30。通過實地調查獲得道路幾何數據、機動車交通流數據、信號配時數據如表1、表2、表3所示。

3.2 交通流時間空間分析

根據流量數據，從通過交叉口車流量、車輛的車型比例、各進口道流量比例，分析早高峰小時的交通特性[1]。

3.2.1 車流量

3.2.2 車型比例

中小型客車所占的比例最大占97%;其次是大型客車占2%;小型貨車占1%，幾乎沒有中型貨車。

3.2.3 進口道流量比例分析

3.2.4 排隊長度和停車次數

利用vissim軟件對現狀進行建模仿真，得到各路段的排隊長度和停車次數[2]。

如圖5、6所示，翠華路南北向和育才路西向車流的排隊長度和停車次數均較高，且翠華路南向（由北向南）車流的最大排隊長度和停車次數均高于翠華路北向車流，故在優化信號配時時，應盡可能使得翠華路南北向車流和育才路車流具有更長的通行相位，同時翠華路南向車流的通行相位應高于北向車流。

3.3 信號配時優化

為避免兩個交叉口之間的連線路段擁堵，配時優化時應考慮使得該短連線交叉口的進口道綠燈相位小于出口道綠燈相位。

綜合上述分析，利用交通流量比不對稱的韋伯斯特配時法進行優化[3]，優化后信號配時如表6所示。

4 優化前后仿真對比

鑒于中小型客車流量占比97%及數據的完整性和代表性，下述主要針對中小型客車的排隊長度、停車次數和出行時間進行現狀-優化方案對比分析。

由圖7可知，除翠華路南進口-南進北出和興善寺東街-南進西出的行程時間有明顯增加外，其他進口出行時間均有明顯下降。

如圖8所示，除翠華路北向的平均排隊長度略有增加外，其他路段平均排隊長度均有明顯下降。

如圖9所示，各路段最大排隊長度均有明顯下降。

由圖10可知，各路段的排隊-停車次數均有明顯下降。

綜上對比可知，優化后的信號配時方案對交叉口通行能力有較好的提升作用。

5 結論

本文對西安市育才路-翠華路-興善寺東街短連線交叉口進行交通調查，利用vissim建模仿真分析并提出對應的信號配時優化方案，通過仿真驗證和對比分析表明，優化后的信號配時方案有效提升了該交叉口的通行能力。本文建議在該交叉口的周內早高峰時段實行優化后的配時方案，以緩解該交叉口的交通擁堵問題。

參考文獻

[1] 彭飛.城市道路平面交叉口信號配時優化與仿真研究[D].北京交通大學，2012.

[2] 孫超，徐建閩.基于VISSIM的城市交叉口改善優化研究[J].廣東公路交通，2010（03）：15-21.

[3] 何烈云.交通流量比不對稱路口信號配時方法的研究[J].公安學刊（浙江警察學院學報），2013（02）：93-95+108.

[4] PTV中國.Vissim 8用戶手冊.2016.