劉倬雨

摘 要：交叉口是城市道路的重要組成部分，對(duì)城市道路交叉口信號(hào)配時(shí)進(jìn)行優(yōu)化改善，對(duì)于提升城市道路通行能力有著重要作用。本文以成都市某交叉口為例，對(duì)其進(jìn)行信號(hào)配時(shí)優(yōu)化計(jì)算，并使用VISSIM仿真模擬，對(duì)比優(yōu)化前后評(píng)價(jià)參數(shù)仿真結(jié)果，縮短了排隊(duì)長(zhǎng)度，減少了延誤時(shí)間，證明配時(shí)方案的合理性。

關(guān)鍵詞：交叉口;信號(hào)配時(shí);VISSIM仿真

0 引言

交叉口對(duì)城市各種交通出行有著重要影響，是城市交通問題的濃縮和寫照[1]，解決這種交叉口的交通問題的關(guān)鍵，在于如何對(duì)其進(jìn)行合理的信號(hào)配時(shí)、渠化等交通組織手段優(yōu)化，渠化交通和信號(hào)配時(shí)優(yōu)化對(duì)于解決平面交叉路口的交通問題十分靈驗(yàn)[2]。在智能交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展下，國(guó)外對(duì)于交叉口信號(hào)配時(shí)以及道路渠化方面的研究也趨于成熟，其中由韋伯斯特（Webster）建立的延誤模型，提出了信號(hào)配時(shí)和通行能力計(jì)算方法、平均延誤時(shí)間和最佳信號(hào)周期的方法。本文就是基于這樣的方法對(duì)成都市某交叉口配時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。

1 交叉口的VISSIM仿真評(píng)價(jià)

1.1 VISSIM模型重要評(píng)價(jià)指標(biāo)

本次主要介紹以下幾個(gè)指標(biāo)：

（1）排隊(duì)長(zhǎng)度。排隊(duì)長(zhǎng)度是指交叉口各進(jìn)口道車輛在等待綠燈通行的時(shí)間內(nèi)，車輛排列成的長(zhǎng)度，其中排隊(duì)長(zhǎng)度分為平均排隊(duì)長(zhǎng)度和最大排隊(duì)長(zhǎng)度。

（2）延誤時(shí)間。延誤時(shí)間是指車輛穿越行程時(shí)間檢測(cè)區(qū)段的時(shí)間與理論行程時(shí)間的差值，是評(píng)價(jià)模型的重要指標(biāo)之一，更能直觀體現(xiàn)交叉口的通行能力。

（3）行程時(shí)間。行程時(shí)間是指仿真車輛在交叉口各進(jìn)口道所設(shè)置的路段上通過的時(shí)間，可以說明進(jìn)口道上各個(gè)進(jìn)口道通行效率的高低程度。

（4）停車次數(shù)。停車次數(shù)是指車輛在道路行駛過程中，由于受到各種影響，而導(dǎo)致的停車次數(shù)，可以說明交叉口道路服務(wù)水平的能力以及能源消耗、環(huán)節(jié)污染的嚴(yán)重程度。

1.2 成都市某交叉口信號(hào)配時(shí)計(jì)算

該交叉口北接紅高路，南連天潤(rùn)路，東西則屬西區(qū)大道，周圍還聚集著大學(xué)校區(qū)、居民住宅區(qū)以及各企業(yè)工業(yè)園區(qū)等各類建筑區(qū)域，人流、車流眾多，容易產(chǎn)生大量交通流量。因此該交叉口人流、車流密度屬于較高水平，在早晚高峰時(shí)期容易產(chǎn)生交通擁堵現(xiàn)象。

1.2.1 交叉口原有配時(shí)情況

西區(qū)大道-紅高路交叉口使用的是四相位交通信號(hào)，各相位的綠信比為：

1.2.2 優(yōu)化后計(jì)算配時(shí)結(jié)果

經(jīng)過韋伯斯特方法計(jì)算所得信號(hào)配時(shí)結(jié)果如下表1所示：

1.3 優(yōu)化前后仿真對(duì)比分析

1.3.1 信號(hào)配時(shí)對(duì)比

由上表2可知，信號(hào)配時(shí)優(yōu)化后極大縮短了周期時(shí)長(zhǎng)，由216 s降至128 s，加快了信號(hào)周期循環(huán)，同時(shí)也加快了車輛通行效率，有利于提高交叉口的通行能力和服務(wù)水平。各相位燈色時(shí)間配時(shí)也更加合理，各相位紅燈時(shí)間也大幅縮短，有利于各進(jìn)口道通行效率。

1.3.2 優(yōu)化前后評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比

西區(qū)大道-紅高路交叉口經(jīng)過VISSIM軟件的仿真模擬后，分別得到了該交叉口優(yōu)化前后在排隊(duì)長(zhǎng)度、行程時(shí)間及延誤時(shí)間的仿真數(shù)據(jù)，如下圖1～3所示：

由以上三個(gè)柱狀圖和各參數(shù)變化百分比對(duì)比圖可以看出，該交叉口在經(jīng)過配時(shí)優(yōu)化和交叉口渠化之后，南進(jìn)口的行程時(shí)間、平均排隊(duì)長(zhǎng)度以及延誤時(shí)間均有明顯的減少，其中行程時(shí)間減少52.71%，平均排隊(duì)長(zhǎng)度減少45.45%，延誤時(shí)間減少55.81%，優(yōu)化效果明顯，道路通行能力有較高提升;北進(jìn)口的這三個(gè)指標(biāo)也有一定程度的減少，分別減少了15.14%、17.24%、18.03%;東西進(jìn)口并沒有太大的變化。從整體上看，該交叉口的通行能力較之優(yōu)化前提升不少，有效地降低了交叉口的擁堵現(xiàn)象，從而提高交叉口的通行能力和道路服務(wù)水平。

2 結(jié)論

本篇論文著眼于交叉口的交通仿真及優(yōu)化，以成都市某交叉口為例，取得的主要成果是使用了VISSIM軟件，對(duì)交叉口的現(xiàn)狀交通以及優(yōu)化后的交通進(jìn)行仿真，得到行程時(shí)間、排隊(duì)長(zhǎng)度以及延誤時(shí)間等評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)比可知優(yōu)化后的交叉口通行能力、擁堵情況以及道路服務(wù)水平都有不同程度的提升，優(yōu)化效果明顯;證明了之前的一系列改善措施對(duì)于例子中的交叉口均是有效的，能夠?yàn)閷?shí)際中改善該交叉口提供理論數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]李繼業(yè)，張峰，侯廣輝.城市道路設(shè)計(jì)與實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]周海娟.基于VISSIM仿真的城市信號(hào)交叉口交通組織優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2015.