康擁政， 常愛新， 劉元美 KANG Yong-zheng, CHANG Ai-xin, LIU Yuan-mei

（石家莊鐵道大學(xué) 交通運輸學(xué)院， 河北 石家莊050043）

(School of Traffic and Transportation, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang 050043, China)

0 引 言

隨著國家大力發(fā)展綠色交通、 公共交通， 全國大部分省會城市開始了地鐵的修建； 地鐵建成后對城市交通壓力的改善起到很大的作用， 但是地鐵的建設(shè)期卻是城市交通的黑暗期。 因此地鐵建設(shè)期間的交通導(dǎo)行措施和方案的好壞， 是極為重要的， 這將直接影響到人們出行的質(zhì)量。 獲得滿意的交通導(dǎo)行方案和措施需要用專業(yè)的仿真軟件VISSIM 來對地鐵施工期間交通導(dǎo)行方案和措施的效果進(jìn)行模擬， 發(fā)現(xiàn)不足， 進(jìn)行改進(jìn)， 直到獲得滿意的結(jié)果。

本文以石家莊市地鐵1 號線和2 號線的換乘站北人車站為例， 在道路交通現(xiàn)狀和交通量調(diào)查的基礎(chǔ)上優(yōu)化交通圍擋和導(dǎo)行方案， 然后運用仿真軟件VISSIM 進(jìn)行仿真， 通過重要參數(shù)與原設(shè)計方案進(jìn)行對比， 實現(xiàn)方案和措施的最優(yōu)化， 為后期地鐵施工期間的交通圍擋、 導(dǎo)行方案的評價提供參考依據(jù)。

1 VISSIM 仿真軟件在北人站方案評價中的應(yīng)用

1.1 石家莊北人站交通現(xiàn)狀

北人車站位于石家莊市中山東路和建設(shè)大街交叉口處， 為1、 2 號線同期實施換乘車站， 呈L 型布置。 車站由1 號線車站、2 號線車站、 商業(yè)開發(fā)區(qū)三部分組成。 北人車站所在道路東西向中山東路、 南北向建設(shè)大街均為規(guī)劃紅線寬度55 米、 雙向8車道的主干道， 兩條道路地處城市中心地帶， 交通擁堵， 周邊建筑眾多， 車流量大。

北人站的施工給中山東路和建設(shè)大街的交叉口交通帶來了很大的影響， 現(xiàn)有導(dǎo)行方案存在很大的缺點： 進(jìn)口道太窄， 忽然由三車道變成兩個車道的寬度， 甚至更窄， 形成瓶頸的形狀， 導(dǎo)致車輛擁堵； 信號配時周期為180 秒， 周期太長， 駕駛員在等待紅燈時容易產(chǎn)生煩躁的情緒。 這些缺點造成該交叉口的交通秩序混亂、 交通擁堵嚴(yán)重， 治理該交叉口交通勢在必行。

北人站施工期間交通圍擋現(xiàn)狀如圖1 所示， 藍(lán)色區(qū)域為圍擋區(qū)域， 車流方向如紅色箭頭所指方向。

1.2 北人站交通調(diào)查

為了讓改進(jìn)的交通圍擋方案和導(dǎo)行措施更加符合現(xiàn)有道路交通量的需求， 特進(jìn)行北人站的交通量調(diào)查， 在北人站的交通量調(diào)查中將車輛分類為客車和公交車， 調(diào)查方法為攝像法， 調(diào)查時間選在交通高峰小時段進(jìn)行， 北人站交通量如表1 所示：

表1 高峰小時交通量 單位： 輛/h

北人站的交叉口高峰時段的信號燈為兩相位信號燈， 周期時長為180 秒， 相位配時方案如表2 所示：

表2 北人站交叉口高峰時段信號配時表 單位： s

1.3 VISSIM 對北人站交通現(xiàn)狀進(jìn)行仿真

1.3.1 VISSIM 應(yīng)用步驟

將以上調(diào)查所得的交通量和實際測得的信號周期時長等數(shù)據(jù)輸入VISSIM 仿真軟件對北人站交叉口交通現(xiàn)狀進(jìn)行仿真即可得到該交叉口的仿真值。 具體步驟如下：

（1） 打開軟件， 在VISSIM 界面中點擊道路按鈕， 按照道路的數(shù)據(jù)信息畫出各條道路， 并設(shè)置好道路的各項參數(shù)；

（2） 點擊車輛輸入按鈕， 將調(diào)查到的車輛信息輸入VISSIM 中， 本次調(diào)查將車輛分為客車和公交車， 故應(yīng)將車輛類型設(shè)置為客車和公交車， 在工具欄中選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)——車輛類型， 選擇car 和bus；

（3） 點擊信號燈按鈕， 設(shè)置信號燈， 同時在工具欄中選擇信號控制——編輯信號控制機(jī)， 輸入信號周期及相位的信息；

（4） 在工具欄中選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)——分布——期望車速， 對車輛的速度范圍進(jìn)行設(shè)定， 采用雷達(dá)測速儀對交叉口的測速隨機(jī)調(diào)查了十幾輛， 發(fā)現(xiàn)車速的范圍均在20～40km/h 內(nèi)， 故VISSIM 仿真參數(shù)設(shè)置中將速度設(shè)置在20～40km/h 內(nèi)；

（5） 分別點擊數(shù)據(jù)檢測點和節(jié)點， 在道路和交叉口設(shè)置檢測點， 方便檢測各種數(shù)據(jù)；

（6） 在工具欄中選擇評價——文件， 對各個需要檢測的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；

（7） 點擊工具欄上的仿真按鈕， 對北人站交叉口交通狀況進(jìn)行仿真， 仿真效果圖如圖2。

1.3.2 仿真結(jié)果對比

VISSIM 仿真信息的輸出是以記事本的形式輸出的， 在這里整理成表格的形式， 各數(shù)據(jù)如下所示：車輛在北人站交叉口的延誤數(shù)據(jù)如表3 所示：

車輛在北人站交叉口平均排隊長度如表4 所示：

由表3、 表4 可以看出VISSIM 的仿真精度是很高的， 可以滿足地鐵施工期間交通導(dǎo)行方案評價的精確度要求， 可以比較真實的模擬地鐵施工的環(huán)境和交通要求。

2 北人站交叉口交通導(dǎo)行優(yōu)化方案

2.1 優(yōu)化方案的提出

在原方案的基礎(chǔ)上結(jié)合交通調(diào)查提出如下優(yōu)化方案：

（1） 禁止左轉(zhuǎn)： 在北人站交叉口四個進(jìn)口道設(shè)置禁止車輛左轉(zhuǎn)的標(biāo)志， 可減少交叉口車輛擁堵混亂的現(xiàn)象。

（2） 車輛分流： 根據(jù)非平衡分配方法中的最短路方法和多路徑—容量限制分配方法及對各個路段交通量的調(diào)查數(shù)據(jù)， 各條道路的路網(wǎng)寬度和通行能力， 對建設(shè)大街和中山路上的車輛進(jìn)行交通分流， 為減少車輛行駛沖突， 建設(shè)南大街的三條車道中應(yīng)單獨留出一條車道供中山路右轉(zhuǎn)車輛行駛。分流結(jié)果如下：

建設(shè)大街北向南方向： 和平路150， 園明路75， 正東路75； 建設(shè)大街南向北方向： 裕華路100， 范西路50； 中山路東向西方向： 體育大街150， 育才街75， 廣安大街75，春園街75； 中山路西向東： 平安大街100， 休門街75， 休門街禁止停車， 盡量減少直行通過的車輛， 可在平安大街交叉口、 休門街交叉口懸掛警示標(biāo)牌。

車輛在各道路上的分流情況如圖3 所示：

分流方案的實施：

分流時可以通過信號配時來控制， 如建設(shè)大街北向南方向的分流， 可以通過調(diào)節(jié)在建設(shè)大街與和平路、 健康路、 園明路、正東路交叉口的信號配時達(dá)到目的， 減少這些交叉口的綠燈時間， 增加紅燈時間， 同時在信號燈旁邊設(shè)置前方施工、 車輛繞行等提醒標(biāo)志。

（3） 優(yōu)化信號配時： 在原信號配時基礎(chǔ)上進(jìn)行信號配時的優(yōu)化， 優(yōu)化后的信號配時如下表5 所示：

表5 優(yōu)化方案信號配時表 單位： s

2.2 優(yōu)化方案適用性的仿真

將調(diào)查數(shù)據(jù)和分流后的數(shù)據(jù)分別輸入VISSIM 仿真軟件中， 進(jìn)行仿真， 得到延誤和平均排隊長度的數(shù)據(jù)如表6、 表7 所示：

表6 各方案交叉口延誤 單位： s

表7 各方案交叉口平均排除長度 單位：m

2.3 優(yōu)化方案評價

信號交叉口交通服務(wù)水平如表8 所示， 優(yōu)化方案的評價可根據(jù)此表來確定。

表8 信號控制交叉口服務(wù)水平評價指標(biāo)

由表8 信號交叉口服務(wù)水平評價指標(biāo)可以看出： 在交通延誤方面， 未優(yōu)化以前北人站交叉口的服務(wù)水平是最低的， 三個方向的延誤均超過60s， 優(yōu)化后各個交叉口的服務(wù)水平均已提高到我國信號交叉口服務(wù)水平評價指標(biāo)的C 級， 交叉口的延誤和平均排隊長度均有不同程度改善， 其中交叉口的延誤減少到40s 左右。 因此， 此優(yōu)化方案已達(dá)到駕駛員和乘客可以接受的服務(wù)水平， 優(yōu)化方案適用于北人站交叉口的交通改善。

3 小 結(jié)

VISSIM 交通微觀仿真軟件可以很精確、 直觀地模擬出一些道路的特有特征和路況條件， 在施工期間交通導(dǎo)行方案的評價中起著很重要的作用， VISSIM 軟件中的很多參數(shù)都可以很直觀準(zhǔn)確的評價一個交通導(dǎo)行方案的好壞。 同時從本文中還可以看出交叉口信號配時的重要性， 一個好的信號配時對減輕交通擁堵起到的作用是很大的； 而且交通的疏導(dǎo)是一個綜合性的疏導(dǎo)，要從多方面來入手進(jìn)行疏導(dǎo)。

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