華 文，陳賢哲，孫 健

(上海交通大學(xué) 船建學(xué)院，上海 2002401)

0 引言

2012年我國汽車產(chǎn)銷量超過1900萬輛，我國已經(jīng)步入汽車時代。信號交叉口作為道路網(wǎng)的瓶頸［1］，是制約道路網(wǎng)通行效率的關(guān)鍵所在，信號交叉口的組織優(yōu)化直接關(guān)系到整個道路網(wǎng)的高效運行。因此需要對信號交叉口的交通服務(wù)水平進(jìn)行評價，以采取適當(dāng)?shù)膬?yōu)化措施。

S－Paramics是一款由英國SIAS有限公司開發(fā)并提供技術(shù)支持的微觀交通仿真軟件，它能在小的交叉路口、高速公路乃至整個城市交通系統(tǒng)中模擬每輛汽車的運行，并可以模擬包括交通事故、氣體排放等問題，該軟件目前在英國等地得到了廣泛的應(yīng)用。利用S－Paramics對城市物流園區(qū)的交通影響進(jìn)行分析，取得了較好的效果［2］。利用S－Paramics對多個城市道路設(shè)計方案進(jìn)行評價比較，并選擇最佳優(yōu)化方案［3］。

以上海交通大學(xué)閔行校區(qū)周邊的江川路滬閔路交叉口為例，對其服務(wù)水平進(jìn)行評價，為后續(xù)的組織優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

1 基于S－Paramics的信號交叉口交通服務(wù)水平評價

1.1 信號交叉口交通服務(wù)水平評價的指標(biāo)選取

交叉口延誤的增加直接反映為交叉口交通擁堵，并影響交通安全，嚴(yán)重影響交通環(huán)境。交叉口的延誤主要受三方面因素的影響。首先是道路條件，如入口引道的車道數(shù)、寬度、坡度、入口控制的方式、渠化情況、有無停車站點等;其次是交通條件，如每個入口引道的高峰小時交通量及其流向分配、車輛類型及組成、駛近交叉口的車速、行人及非機動車情況;另外是交通管制方式，如交叉類型、信號管理方式、周期長、綠信比、停車或讓路標(biāo)志、轉(zhuǎn)向與停車控制等。

與信號交叉口延誤相對應(yīng)的是機動車排隊長度，排隊等待通行，也就意味著交通流速率的下降、交通運輸網(wǎng)效率和服務(wù)水平的降低，也意味著載運工具效率的下降和經(jīng)濟的損失。

因此，選取信號交叉口延誤和機動車排隊長度作為評價信號交叉口交通服務(wù)水平的兩個重要指標(biāo)。

1.2 基于S－Paramics的交通服務(wù)水平評價步驟

進(jìn)行交通服務(wù)水平的評價，首先必須調(diào)查信號交叉口的交通量與信號配時，包括平均交通量、高峰小時交通量、設(shè)計小時交通量和信號周期、綠信比等。然后利用S－Paramics軟件進(jìn)行仿真，得出關(guān)鍵指標(biāo)的仿真結(jié)果。最后分析仿真過程，導(dǎo)出評價結(jié)論。其中，使用S－Paramics軟件進(jìn)行仿真的具體步驟為

(1)建立仿真文件，選擇仿真基礎(chǔ)指標(biāo)，導(dǎo)入底圖，其中仿真指標(biāo)包括道路靠右通行的屬性和仿真運行的時間段，底圖為城市道路網(wǎng)的電子地圖(DXF格式);

(2)繪制信號交叉口，先進(jìn)行交叉口建模，再編輯渠化設(shè)施，包括道路的車道數(shù)、寬度、限制通行速度等;

圖1 基于S－Paramics軟件的信號交叉口交通服務(wù)水平評價步驟

(3)輸入交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括信號配時、交通流量等;

(4)校驗?zāi)Ｐ停M(jìn)行仿真運行，導(dǎo)出數(shù)據(jù)，進(jìn)行評價分析，得出結(jié)論。

綜上所述，基于S－Paramics軟件進(jìn)行信號交叉口交通服務(wù)水平評價的步驟如圖1所示。

2 實例分析

2.1 江川路滬閔路交叉口簡介

通過對上海交通大學(xué)閔行校區(qū)周邊的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在東起滄源路，西至華寧路，北起劍川路，南至江川路這樣一個矩形區(qū)域中集中了上海電機廠、上海汽輪機廠、上海交大、眾多初高中以及大量居民生活小區(qū)。一方面，此區(qū)域內(nèi)生活著較多的上海交通大學(xué)教職工，同時區(qū)域內(nèi)的其它各單位與上海交大的交流也非常頻繁;另一方面，此區(qū)域內(nèi)交通流來源的構(gòu)成相對合理，流量比較適中，道路等級層次豐富，交通系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)施也較為到位。江川路與滬閔路交叉口處于該區(qū)域的核心位置，因此，選取該交叉口作為的研究對象。江川路與滬閔路交叉口的渠化及信號配時圖分別如圖2、圖3所示。

圖2 江川路滬閔路交叉口渠化圖

圖3 江川路滬閔路交叉口信號燈相位圖

2.2 基于S－Paramics的江川路與滬閔路交叉口交通服務(wù)水平評價

利用S－Paramics對江川路與滬閔路交叉口的交通服務(wù)水平進(jìn)行評價。為了使結(jié)果更為精確，針對每一情景，進(jìn)行10次仿真，仿真時長設(shè)定為3600秒，并以200秒為一間隔，進(jìn)行多次重復(fù)仿真。取絕對平均數(shù)，作為最后評價數(shù)據(jù)。

(1)交叉口延誤

經(jīng)過仿真，得出江川路與滬閔路交叉口的延誤如表1所示。

表1 江川路與滬閔路交叉口延誤

表1表明:江川路—滬閔路交叉口南進(jìn)口道總延誤時間最長，東進(jìn)口道總延誤時間最短，北進(jìn)口道平均延誤時間最長，東進(jìn)口道平均延誤時間最短。

(2)最大排隊長度

江川路－滬閔路交叉口各進(jìn)口道最大排隊長度如表2所示。

表2 江川路滬閔路交叉口各進(jìn)口道最大排隊長度

表2表明:江川路—滬閔路交叉口西進(jìn)口道路大排隊長度最大，東、北進(jìn)口道最大排隊長度最小。

3 結(jié)論

信號交叉口的交通服務(wù)水平評價是信號交叉口組織優(yōu)化的基礎(chǔ)，對提高通行效率、推動城市經(jīng)濟發(fā)展、提高社會經(jīng)濟效益有著巨大的作用。以S－Paramics軟件為基礎(chǔ)，對上海江川路與滬閔路交叉口的交通服務(wù)水平進(jìn)行仿真評價，仿真結(jié)果與理論計算基本吻合，能為后續(xù)的交叉口組織優(yōu)化提供參考。但由于條件所限，未對非機動車和行人進(jìn)行仿真，對于最終評價精度會造成一定影響，這是在后續(xù)工作中需要解決的問題。

［1］林臻.機動車背景下我國大學(xué)校園交通的優(yōu)化策略研究［D］.上海:同濟大學(xué)，2007.

［2］李洪兵，孫智源，葛喜俊.基于S－Paramics微觀仿真技術(shù)的城市物流園區(qū)交通影響分析［J］.物流技術(shù)，2009，28(4):71 －72

［3］孫智源，于麗娜，孫揚揚.基于 TransCAD、Hardsoft、S －Paramics的城市對外交通道路網(wǎng)設(shè)計［J］.中國水運，2009，9(8):217 －219