基于VISSIM仿真的高校門口交通組織優化研究

馬瀟然 謝江龍

摘 要：【目的】隨著汽車保有量與日俱增，部分城市道路已無法滿足日益增長的交通需求，緩解早晚高峰時期造成的交通擁擠及交通事故已迫在眉睫?！痉椒ā勘狙芯恳耘手▽W院南門口的交通組織為例，在實地調研基礎上進行VISSIM仿真?！窘Y果】采取優化交叉口信號配時和道路設施、減少沖突點等方案。由仿真前后數據分析對比可知，交叉口的平均延誤降低56.64%、平均排隊長度降低41.47%，南門口的平均延誤降低69.19%、平均排隊長度降低57.91%，服務水平總體得到提升。【結論】本研究設計的方案能有效減輕交通擁堵，提高道路交通的安全性與通行效率，是具有實際效益的普適性措施。

關鍵詞：信號配時；交通設施優化；VISSIM仿真；平均延誤；平均排隊長度

中圖分類號：U491? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：1003-5168（2023）10-0011-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.010.002

Abstract： [Purposes] As car ownership increases， some urban roads have been unable to meet the growing traffic demand. It is urgent to alleviate traffic congestion and traffic accidents caused by morning and evening rush hours. [Methods] This study takes the traffic organization at the south entrance of Panzhihua University as an example， and conducts VISSIM simulation based on field research. [Findings] The scheme of optimizing intersection signal timing and road facilities and reducing conflict points was adopted. According to the data analysis and comparison before and after the simulation， the average delay of the intersection is reduced by 56.64 %， the average queue length is reduced by 41.47 %， the average delay of the south gate is reduced by 69.19 %， the average queue length is reduced by 57.91 %， and the service level is generally improved. [Conclusions] The scheme designed in this study can effectively reduce traffic congestion， improve road traffic safety and traffic efficiency， and is a universal measure with practical benefits.

Keywords： signal timing; optimization of traffic facilities; VISSIM simulation; average delay; average queue length

0 引言

隨著經濟的快速發展，汽車保有量也在迅速增加，在方便人們出行的同時，交通事故的數量也在急劇上升。高校學生人數眾多，導致交通壓力增加。

針對上述問題，有學者運用仿真法對交通組織進行優化。曹洪斌等［1］利用BIM和VISSIM交通仿真軟件，對獲取到的數據進行模擬仿真，得到最適合信號交叉口的信號配時方案與渠化優化方案，改善該交叉口的交通狀況，對其他交叉口信號配比改善起到積極作用。韓義磊等［2］基于信號配時和渠化交通對交叉口交通進行改善，運用VISSIM仿真進行優化，使原有服務水平提高兩級，能有效改善交叉口的交通。以上研究表明，基于VISSIM仿真的道路交通優化具有良好效果。本研究基于VISSIM交通仿真軟件，以攀枝花學院南門口處的交叉口為研究對象，對交叉口信號進行仿真優化設計，緩解交叉路口交通擁堵狀況。

1 路段現狀

1.1 道路現狀

攀枝花市三線大道北段、佳聯路（部分）的渠化如圖1所示，三線大道北段為城市主干道，車流量較大；佳聯路為支路，車流量較小，但車流匯入三線大道后導致三線大道的交通壓力變大。因此，對攀枝花學院南門口區域交通組織優化，其平面圖如圖2所示。

1.2 交叉口信號相位配時

攀枝花市三線大道北段-佳聯路交叉口為信號控制交叉口，信號周期時長為120 s，分為四相位，見表1。

1.3 交叉口流量調查

攀枝花市三線大道北段-佳聯路交叉口信號控制交叉口的擁堵時段主要是早高峰和晚高峰。對攀枝花學院南門口進行交通調研，收集工作日早高峰時段（7：00-9：00）及晚高峰時段（17：30-19：30）的信號周期（1周期=120 s）內通過的行車數量。具體數據見表2。

1.4 高校南門口現狀

在一周內，對攀枝花學院進出南門口的人員進行統計，取早晚高峰時段的平均人數，見表3（1周期=15 min）。

2 道路現狀仿真與分析

2.1 VISSIM仿真

在對道路、交叉口和南門口完成現場調查后，利用VISSIM仿真軟件來繪制南門口的區域現狀，如圖3所示，得到的VISSIM仿真模型與現實交通基本相符。

2.2 問題分析

利用VISSIM軟件建立仿真模型，得到攀枝花學院南門外交叉口與攀枝花三線大道北端與佳聯路交叉口兩個節點區域的仿真平均延誤、平均排隊長度等數據，見表4。

3 交通組織優化與仿真

3.1 道路優化方案

根據仿真結果及實地調查數據，給出以下設計方案。①在該校南門口西向10 m處和其主干道對面設立指示標牌，在高峰時段禁止西到東方向的車輛左轉駛入主干道；②取消交叉口兩側的人行橫道，修建人行天橋，減小主干道的交通壓力；③減少沖突區域，減小高峰時期發生交通擁堵的概率。

3.2 信號配時優化

根據實際交通信號的相位情況，將東到西直行的信號配時設置為全綠狀態，增加南到北右轉及西到東直行的綠燈信號配時長度［3］。同時，因東到西的交通量比其他進口的交通量要少，可適當減少其綠燈時間的信號配時占比，再結合韋伯斯特配時方法，在VISSIM仿真軟件中進行多次仿真，得到最終的信號配時［4］，見表5。優化后的交叉口信號配時如圖4所示。

3.3 優化方案仿真

按照優化方案對原交通組織進行優化，使用VISSIM軟件仿真效果如圖5所示。

根據VISSIM仿真結果，與優化前的數據進行對比分析，見表6。

由表6可知，改進前交叉口的服務水平為D，延誤大的同時還會造成交通擁堵，再加上高校門口的進出車輛與人員的不穩定，使交通延誤指數再次增加。

優化改進道路設施后，交叉口的平均延誤降低56.64%、平均排隊長度降低41.47%，服務水平升為B，南門口的延誤降低69.19%、平均排隊長度降低57.91%，服務水平也得到提升。總體來看，高校門口的交通組織優化后服務水平有明顯提升，道路的經濟、安全等指標均有所提高［5］。

4 結語

本研究從實際情況出發，在充分調查高校門口的交通流量及交叉口相關數據基礎上，對路段交通狀況進行分析與優化，從道路交通流向、信號配時等方面出發，運用VISSIM軟件仿真對結果進行分析。研究結果表明，優化后的延誤與排隊長度的平均值都明顯降低，服務水平有所上升。但也存在不足，對修建天橋、道路管理的經濟效益沒有進行詳細闡述，根據地理情況可作出更好改善。這一優化為高校門口區域交通組織優化研究提供參考。

參考文獻：

［1］曹洪斌，常麗君，徐占杰.基于BIM和VISSIM的信號交叉口交通組織優化研究［J］.科技資訊，2021（11）：38-40.

［2］韓義磊，韓印，胡榮.基于VISSIM仿真的交叉口交通組織優化設計［J］.物流科技，2021（9）：83-86.

［3］李汝楠，晉民杰.基于VISSIM仿真信號交叉口優化研究［J］.太原科技大學學報，2021（1）：59-63.

［4］魏子凱，梁夢凱.基于VISSIM仿真的交叉口信號配時優化分析［J］.西部交通科技，2021（2）：174-176.

［5］胡群燦，馬曉旦，付晶燕.基于Vissim仿真的交叉口交通組織優化［J］.中國水運，2021（12）：142-144.

收稿日期：2022-11-14

作者簡介：馬瀟然（1992—），女，碩士，講師，研究方向：交通規劃與管理、道路交通安全。