摘 要：平面信號交叉口是城市道路網(wǎng)中的重要節(jié)點，是各類交通流匯集、轉向和通過的必經(jīng)之地。隨著城市的快速發(fā)展和車輛保有量的增大，加之道路渠化和信號配時不盡合理，使信號交叉口經(jīng)常發(fā)生交通擁擠、堵塞或交通事故，降低了交叉口的通行能力，因此對交叉口進行組織優(yōu)化是十分有必要的，本文首先梳理了交叉口渠化和配時方法并給出交通優(yōu)化組織評價指標，最后選擇西安市某交叉口進行實地驗證并利用VISSIM進行仿真。

關鍵詞：信號交叉口；交通組合；優(yōu)化方案；交通仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.124

1 背景

平面交叉口構成城市交通網(wǎng)絡的關鍵節(jié)點，交叉口的復雜交通特征使其成為交通持續(xù)混亂和事故的多發(fā)點，降低道路網(wǎng)通行能力，成為城市道路的瓶頸。因此，對交叉口的交通運行狀況進行分析，找出交叉口擁擠堵塞的根源，對其進行優(yōu)化，減少沖突點和延誤，保證行車安全，提高交叉口的通行能力，保證行車暢通，從而提高整個城市路網(wǎng)的通行能力，這在城市交通的設計與治理中具有重要的意義。

2 信號交叉口交通組織優(yōu)化方法

交叉口交通渠化和信號控制優(yōu)化（相位設置、信號相序、配時方案）是平面信號交叉口優(yōu)化的常用方法，分別實現(xiàn)交通沖突在時間、空間上的分離。

（1）渠化交通。通過在交叉范圍內(nèi)設置交通標志、綠化帶、隔離帶、標線、交通島和行人安全島等，來引導行人和車輛沿著各自的運動方向互不影響的安全有序運行，其作用是明確混合交通中各種交通流在空間上的道路使用權。

（2）信號控制優(yōu)化。通過設置相位、相序、配時方案，使交叉口原本相互沖突的混合交通流在時間上分離，是管理城市道路交叉口最普遍、有效的方法之一。在實際規(guī)劃中首先要對交叉口進行現(xiàn)狀調(diào)查，根據(jù)流量、交叉口幾何形狀、渠化方案確定相位設置方法，接著計算各相位配時方案。我國通常利用TRRL法（Webster法）進行配時，采用TRRL法對單個交叉口信號配時進行優(yōu)化時，在各時段進口道流量調(diào)查的基礎上，首先確定該最佳信號周期，然后再確定各相位的有效綠燈時間。

3 信號交叉口交通組織優(yōu)化評價指標

定量衡量交叉口通行情況指標可用來衡量同一個交叉口優(yōu)化前后，交通運行情況是否改善并進行優(yōu)化方案的比選。微觀交通仿真軟件VISSIM的縱向運動采用的心理-生理跟車模型，橫向運動（車道變換）采用基于規(guī)則的算法，能較真實地反映實際交通狀況，具有廣泛實用價值。VISSIM仿真軟件可以生成一系列評價指標，對路段、車輛、公交等仿真元素在仿真運行過程當中的狀態(tài)變化的記錄或者某個參量的累加，實現(xiàn)對仿真過程中各元素的運行狀態(tài)判斷。本文選用VISSIM中節(jié)點評價中涉及到的車均停車次數(shù)、停車時間（全部）、平均排隊長度（m）、車均延誤（s）、最大排隊長度（m）為指標進行評價。

4 實例

（1）交叉口基本情況。所選交叉口周邊學校眾多，交叉口以南有大學一所，以北有大型公園一個。使用無人機分別錄制早高峰各進口道左直右車量流量情況，換算成當量小時交通量?，F(xiàn)狀配時方案的信號周期為130秒，分為東西直左右和南北直左右兩個相位，綠燈時間分別為69秒和49秒，黃燈時間3秒，全紅時間3秒。

（2）存在問題分析。結合實地調(diào)查情況進行分析，現(xiàn)狀存在問題有：①四個進口道左轉車流均占一定比例，現(xiàn)狀為兩相位設置，應考慮增設左轉保護相位；②四個進口道，左轉車流和直行車流均未分離，且進口道車道寬度較寬；③西出口道一側公交站牌較多，未設置公交專用道；西進口道有一條直右行車道和一條右轉車道，直右車道中右轉車輛延誤會增加；④南出口道一側公交站牌較多，未設置公交專用道；⑤南進口道有一條直右行車道和一條右轉車道，直右車道中的右轉車輛延誤會增加；⑥北進口道車道較寬，最右側車道未設置標線；⑦東進口道有一條直右行車道和一條右轉車道，直右車道中的右轉車輛延誤會增加；⑧交叉口內(nèi)部未設置非機動車道。

（3）優(yōu)化后方案。渠化方面：①增設交叉口內(nèi)部非機動車道；人行橫道以及安全島；綠化帶前方的導流線；②西進口通過壓縮車道，增加一條專右車道。中間護欄往南偏移0.4m。設置專左和專右車道。③南進口車道壓縮成凈寬2.6m，設置專左車道。出口道加寬，凈寬為2.85m。左轉彎展寬漸變段長度設25m。出口道通過壓縮非機動車增加一條公交專用道；④東進口人行橫道往前平移4m，設置專左車道，左轉彎展寬漸變段長度設25m；⑤北進口車道壓縮成凈寬2.6m，設置專左車道，出口道加寬，凈寬為3.2m。左轉彎展寬漸變段長度設25m。信號控制方案以TRRL法為依據(jù)，以早高峰時段為例，改為東西直行、東西左轉、南北直行、南北左轉共四個相位，信號周期為121秒，四個相位的綠燈時間分別為43秒，14秒，22秒，22秒，黃燈時間3秒，全紅時間2秒。

（4）基于VISSIM的交通仿真。對現(xiàn)狀和優(yōu)化后渠化方案和晚高峰配時方案，利用VISSIM進行仿真，停車次數(shù)由0.41次下降到0.35次，停車時間由23.5秒下降到14.1秒，延誤由26.7秒下降到18.2秒，最大排隊長隊由68.2米下降到52.2米結果表明，優(yōu)化后交叉口各個指標與現(xiàn)狀指標相比，得到了不同程度的改善。

參考文獻：

[1]周海娟.基于VISSIM仿真的城市信號交叉口交通組織優(yōu)化研究[D].長安大學，2015.

[2]裴玉龍，劉廣萍.信號控制下交叉口延誤的計算方法[C].海峽兩岸都市交通學術研討會，2005.

[3]郭牧，張立東.Synchro交通仿真系統(tǒng)分析及應用[J].信息技術與信息化，2008（03）：70-73.

[4]吳偉，馬萬經(jīng)，楊曉光.信號控制交叉口左轉相位協(xié)調(diào)設計方法[J].同濟大學學報（自然科學版），2013，41（01）：66-71.

作者簡介：張自荷（1994-），女，陜西西安人，研究生在讀，研究方向：交通設計、交通規(guī)劃、交通大數(shù)據(jù)處理與分析。