孫匯森 陳志杰

摘要 遵化市華明北路中段是遵化市新城區(qū)的中心，承載著居民出行、娛樂等各種需求，其中華明北路與文禮西街交叉口地處中心地帶，交叉口交通壓力大，其通行效率與服務水平直接影響著周邊路段與交叉口的通行效率。該設計以華明北路與文禮西街交叉口交通數(shù)據(jù)調(diào)查為基礎，通過VISSIM仿真軟件和公式法對交叉口現(xiàn)狀進行了評價，并根據(jù)交通組織設計規(guī)范和交通信號控制理論，對交叉口現(xiàn)存問題進行信號配時優(yōu)化與交通組織渠化設計。最后，運用VISSIM仿真軟件對優(yōu)化方案進行仿真與評價，驗證可行性，達到降低交叉口延誤、提高交叉口服務水平的目的。

關(guān)鍵詞 交通組織優(yōu)化;渠化設計;交通

中圖分類號 U495;U491.23 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）03-0046-03

0 引言

遵化市坐落于河北省，是由唐山市代管的一個縣級市。位于河北省東北部的燕山南麓，北倚長城，西顧北京，南臨津唐，東通遼沈，屬京津唐秦的腹地，距離北京158 km，距離天津175 km，距唐山75 km，距承德175 km，距秦皇島150 km，素有“畿東第一城”之稱，總面積1 521 km2，人口73.17萬（2013年統(tǒng)計）。全市轄區(qū)有13個鎮(zhèn)、9個鄉(xiāng)、3個民族鄉(xiāng)[1]。

隨著改革開放以來，中國國際地位不斷提高，經(jīng)濟快速發(fā)展，遵化市的經(jīng)濟也迎來了新的騰飛，城市居民生活越來越富足，基本全面達到小康水平。隨著生活質(zhì)量的提高，居民的出行習慣發(fā)生改變，大多數(shù)家庭購置了機動車。機動車保有量迅速增長，但是城市道路與交通設施卻更新緩慢，這種供不應求的現(xiàn)象必然會導致道路擁堵、交通事故增加等問題。而遵化市華明北路中段作為遵化市的核心路段，承載著人們出行、購物、娛樂等各種交通需求，但是近年來交通組織、交通設施設置不合理等問題逐漸凸顯出來，道路的實際需求已經(jīng)遠遠超出了道路的供給能力[2]。

1 遵化市華明北路中段交通調(diào)查與分析

1.1 交通數(shù)據(jù)調(diào)查的相關(guān)方法

時間：2019年3月28日（星期四）至2019年4月7日（星期日）。

地點：遵化華明北路中段（華明北路—文禮西街、華明北路—府前西街、華明北路—建明西街）。

方法：視頻檢測法、人工計數(shù)法、人工測量。

1.2 華明北路中段現(xiàn)狀

華明北路中段位于遵化市新城區(qū)的中心，承載著居民出行、購物、娛樂等多元需求，該市最大的購物商場也坐落于此。地理位置如圖1平面圖、圖2衛(wèi)星圖所示[3]。

2 華明北路與文禮西街交叉口現(xiàn)狀評價

2.1 交叉口的延誤以及服務水平

2.1.1 延誤

延誤（Delay）指由于道路與環(huán)境條件、交通干擾以及交通管理與控制設施等駕駛員無法控制的因素而引起的行程時間損失，一般包括路段行車延誤和交叉口延誤兩部分，該次設計計算交叉口延誤作為指標，進行交通流擁堵程度與道路服務水平的評價，并為后續(xù)的交叉口優(yōu)化提供依據(jù)[4]。

2.1.2 公式法計算交叉口延誤及服務水平

根據(jù)華明北路與文禮西街交叉口電子警察監(jiān)視視頻，調(diào)查計算四個進口道不同車道的飽和車頭時距。因為前幾輛車存在啟動損失時間，所以從第5輛車開始記錄，記錄10輛車計算平均值（如表1）。

2.2 利用仿真軟件VISSIM進行交叉口現(xiàn)狀評價

利用VISSIM 5.4軟件進行交叉口模擬仿真，輸入交通調(diào)查參數(shù)以還原交叉口現(xiàn)狀。如圖3所示。

將利用VISSIM仿真，仿真精度為8（0.125 s/仿真步長）仿真運行時長為3 600 s得出的數(shù)據(jù)如表2所示。

2.3 仿真結(jié)果分析

通過VISSIM仿真運行后可得延誤為110.9，對照服務水平表可得服務水平為F，通過公式法計算可得交叉口延誤為120.3，服務水平為F。仿真運行延誤與公式法計算相差7.8%，因此結(jié)果真實有效[5-6]。

VISSIM仿真依據(jù)實際情況構(gòu)建道路、車輛模型。仿真實際的道路條件、渠化設置、信號燈設置等情況。車流量數(shù)據(jù)運用的為視頻檢測法調(diào)查的真實數(shù)據(jù)，達到仿真情況貼近真實的目的，使仿真結(jié)果趨近于真實情況，使結(jié)果真實可信。

3 華明北路與文禮西街交叉口存在問題與分析

3.1 華明北路與文禮西街交叉口現(xiàn)存問題

交叉口南北向直行車流過多，而交叉口的信號配時分配的南北直行相位綠燈時間過少，一個信號周期內(nèi)直行車流無法通過交叉口，出現(xiàn)滯留情況，導致滯留車輛越來越多，造成交叉口的堵塞。同時南北左轉(zhuǎn)、南北右轉(zhuǎn)的相位時間分配過多，而實際的車輛數(shù)過少導致綠燈時間的浪費[7]。

3.2 華明北路與文禮西街交叉口問題分析

通過上述仿真分析，可以得出結(jié)論：華明北路-文禮西街路口整體來看，在晚高峰期間交叉口呈現(xiàn)擁堵的狀況，整體的服務水平為F。晚高峰期間南北向車流量遠遠超出路口的通行能力，由于車道數(shù)量和寬度的有限，導致越來越多的車輛滯留，加劇交叉口的擁堵現(xiàn)象，造成單一路口的交通癱瘓。同時由于華明北路-文禮西街交叉口地處新城區(qū)的中心地帶，周圍購物娛樂設施過多，而且該市最大的商場坐落于此導致北進口車流量的加大。同時通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，南北向的車流遠遠大于東西向的車流，南北向的直行車流遠遠大于南北左轉(zhuǎn)、南北右轉(zhuǎn)的車流，據(jù)此可得南北向直行車流是造成交叉口擁堵的主要原因。但是由于交叉口信號配時的不合理，導致南北向車流無法在綠燈時間通過交叉口，造成了大范圍的擁堵，并影響后來到達的車輛，造成延誤與損失時間的加劇，造成南北向直行車道滯留車輛越來越多。

據(jù)上述分析可以得出兩個優(yōu)化方案：一是優(yōu)化交叉口信號配時方案;二是優(yōu)化路口渠化。

4 交通組織優(yōu)化設計

通過VISSIM的仿真評價可以得出華明北路-文禮西街交叉口面積不足以支持現(xiàn)有的機動車的通行流量，同時通過車流量數(shù)據(jù)和仿真評價可以得知，華明北路-文禮西街交叉口堵塞的主要原因是南北向直行車流量過大。因此，可以通過改變交叉口現(xiàn)行渠化方案，即南北向直行機動車車道的方法來緩解南北向直行車流量過大的問題。其次，通過分析現(xiàn)行的信號配時方案可以發(fā)現(xiàn)，南北直行相位分配時間過少，而其他相位配時分配時間長，導致南北直行車流難以在一次綠燈時間內(nèi)通過交叉口，從而導致車輛在路口內(nèi)滯留。由此可知，信號配時不合理也是導致交叉口堵塞的原因之一，因此優(yōu)化方案應從這兩方面入手解決[8]。

方案一設計思路：

根據(jù)韋伯斯特算法為交叉口設計最佳信號配時，確定每相位不同的信號配時，從而提高交叉口通行能力，保證路口高效通行，防止堵塞現(xiàn)象的發(fā)生

方案二設計思路：

（1）壓縮人行道寬度以及每條機動車道寬度，增加一條南北向直行車道，提高該交叉口的通行能力。

（2）每個方向均設置機非隔離護欄，分離機動車與非機動車，從而保障機動車和非機動車行駛安全有序，降低沖突，使道路通行順暢與安全。

5 結(jié)論

該設計依據(jù)目前的交通原則與國家現(xiàn)有標準、規(guī)范，探究了遵化市華明北路中段存在的一些問題，并運用所學過的知識，對交叉口進行了交通組織優(yōu)化設計。主要包括：實際交通數(shù)據(jù)的調(diào)查、運用公式法對交叉口現(xiàn)狀進行了分析，計算了交叉口的服務水平與延誤、運用了VISSIM仿真軟件對交叉口現(xiàn)狀進行了仿真評價，對所發(fā)現(xiàn)的問題進行了綜合分析，對交叉口優(yōu)化方案進行了多角度探討，運用VISSIM對優(yōu)化方案進行了評價等。

華明北路與文禮西街交叉口的問題主要為南北向的直行車流量過大，因此采用了兩種優(yōu)化方案;一是優(yōu)化現(xiàn)有的信號配時，計算最佳信號周期，為南北方向分配更多的綠燈時間;二是優(yōu)化現(xiàn)有渠化設施，依據(jù)國家規(guī)范，增加直行車道，緩解直行車流量過大的問題。兩種方案均達到了預期效果，均降低了交叉口延誤，提高了服務水平，達到了設計的目的[9]。

該研究不僅從空間的方面通過優(yōu)化渠化設施改變改善了交叉口的現(xiàn)狀，也有優(yōu)化信號配時來達到緩解擁堵的目的。表明了可以通過多角度來解決問題，以達到減少延誤，提升通行能力的效果。

參考文獻

[1]劉東.交通調(diào)查與分析[M].北京：中國人民公安大學出版社，2003.

[2]翟潤平，周彤梅，劉廣萍.道路交通控制原理及應用[M].北京：中國人民公安大學出版社，2011.

[3]城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范：GB 50647—2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

[4]王煒，過秀成.交通工程學[M].南京：東南大學出版社，2000.

[5]城市道路交通設施設計規(guī)范：GB 50688—2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

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[7]道路交通標志和標線：GB 5768—2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[8]城市道路交通組織設計規(guī)范：GB/T 36670—2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[9]魯相林，樓曉昱，許佳.交通微觀仿真軟件VISSIM在交叉口優(yōu)化中的應用[J].中外公路，2007（5）：13-15.