基于VISSIM的有轨电车交叉路口信号优先策略研究

刘强 曾小清 王艳青

摘 要：建立基于VISSIM仿真系统的有轨电车线路交叉路口信号优先仿真模型，通过比较不同信号优先策略下的有轨电车运行效果、以及对冲突相位车辆通行的影响，分析不同交通条件下所适用的有轨电车信号优先策略。

关键词：有轨电车；交叉路口；信号优先

1 研究背景

现代有轨电车是一种介于轨道交通和公共汽车之间的交通方式。现代有轨电车有专用路权、混合路权等多种路权形式，在交叉路口多以信号灯和其他交通流相隔离，为了实现有轨电车高效、快速的通行，一般要在交叉路口设置有轨电车优先信号。

有轨电车路口通行权可分为绝对优先、部分优先、无优先三种，绝对优先是无论任何条件，检测到有轨电车到达就立即给予绿灯放行，有轨电车通行效率最高，但是对道路其他车辆通行的影响较大；部分优先则根据不同的路口类型、交通现状，在一定的条件下给予有轨电车优先信号，有轨电车通行效率比绝对优先要低，但是能够保证冲突相位车辆通行顺畅。文章以VISSIM仿真软件为基础，探讨有轨电车交叉口信号优先的策略，并给出不同交通状况下所采用优先策略的建议。

2 基于VISSIM的有轨电车仿真建模

以上海市松江区规划中的有轨电车T2线路为例，选取线路上三个典型交叉路口，进行仿真建模。VISSIM是一种微观、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具，用以建模和分析各种交通条件下（车道设置、交通构成、交通信號、公交站点等），城市交通和公共交通的运行状况。其中，感应式信号控制策略使用附带的VISVAP模块编写。

2.1 道路几何条件

选取的三个交叉路口对应不同的道路等级以及交通量，分别以A、B、C表示，如1所示。交叉口A是一个四相位主干路交叉口，有左转专用道和专用相位；交叉口B是一个三相位次干路交叉路口，仅主路有左转专用相位（如图1所示）；交叉口C是一个两相位支路交叉路口，主路禁止左转。有轨电车线路均布置在道路中央，与主路直行车辆共用一个相位。

2.2 信号灯设置

首先确定三个交叉口的基本配时方案：

对每个路口的配时方案分别设置两种优先策略：绝对优先、部分优先，共设置六个感应控制信号机。

在有轨电车专用道路口停车线处和停车线上游100米处放置两个检测器，远处的检测器检测到有轨电车后，通知信号灯给予绿灯延长。近处的检测器主要负责有轨电车相位绿灯提前启亮。

对于绝对优先，若是在红灯期间，则计算有轨电车到达时间，判断当前相位是否达到最小绿灯时间，如果是，则给予有轨电车相位绿灯提前启亮。对于部分优先，则无需判断当前相位是否达到最小时间，直接给予有轨电车相位绿灯提前启亮。

感应信号控制程序使用VISSIM附带的VAP模块编写，生成VAP文件和PUA文件，导入VISSIM作为信号控制机。

运行VISSIM仿真，观察有轨电车线路车辆的运行状态，以及优先信号对交叉道路的影响。

3 不同优先策略下的运行效果对比

运行多次仿真，并不断调整信号优先方案、道路车流量，比较不同信号方案下的交叉口运行状态。

结果显示，对于交叉口A，采用绝对优先对交叉口通行情况的影响较大，有轨电车发车密集时，频繁的优先信号导致交叉道路车辆排队较长，出现了二次排队。绝对优先由于不断的改变信号周期，对道路的绿波控制影响较大，对整个路网的交通通行都造成影响。

对于交叉口B，绝对优先对交叉口通行有一定的影响，但并没有造成交叉道路二次排队。

对于交叉口C，绝对优先与部分优先都没有对交叉道路车辆通行造成显著的延误。

4 结束语

为了实现有轨电车高效的运行，信号交叉口绝对优先是理想的方式，但是考虑到对交叉道路通行情况的影响，仅在交通流量低的支路交叉口才建议采用。此外，有行人过街相位的路口，绿灯时间不能低于行人通过路口的最短时间，因此也不适合采用绝对优先。而部分优先由于是有条件的优先，设置了最小绿灯，保证了交叉道路车辆基本的通行，能较好的平衡整个交叉口的车辆通行，适用于多数交叉路口。

参考文献

[1]徐洪峰，郑明明，李克平.单点自适应控制策略的时间参数和相位结构研究[J].交通与计算机，2006，24（4）：22-25.

[2]李蛊，杨晓光.现代有轨电车与道路交通的协调控制方法[J].城市轨道交通研究，2005（4）.

[3]徐洪峰，王殿海.BRT优先控制交叉口的机动车相位固定最小绿灯时间计算方法[J].吉林大学学报（工学版），2005（4）.

作者简介：刘强（1990，9-），男，上海市嘉定区，学历：硕士，研究方向：交通信息工程及控制。