VISSIM 在地铁施工期间交通导行方案评价中的应用

2015-12-19康拥政常爱新刘元美KANGYongzhengCHANGAixinLIUYuanmei

物流科技 2015年9期

康拥政，常爱新，刘元美 KANG Yong-zheng, CHANG Ai-xin, LIU Yuan-mei

（石家庄铁道大学交通运输学院，河北石家庄050043）

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

0 引言

随着国家大力发展绿色交通、公共交通，全国大部分省会城市开始了地铁的修建；地铁建成后对城市交通压力的改善起到很大的作用，但是地铁的建设期却是城市交通的黑暗期。因此地铁建设期间的交通导行措施和方案的好坏，是极为重要的，这将直接影响到人们出行的质量。获得满意的交通导行方案和措施需要用专业的仿真软件VISSIM 来对地铁施工期间交通导行方案和措施的效果进行模拟，发现不足，进行改进，直到获得满意的结果。

本文以石家庄市地铁1 号线和2 号线的换乘站北人车站为例，在道路交通现状和交通量调查的基础上优化交通围挡和导行方案，然后运用仿真软件VISSIM 进行仿真，通过重要参数与原设计方案进行对比，实现方案和措施的最优化，为后期地铁施工期间的交通围挡、导行方案的评价提供参考依据。

1 VISSIM 仿真软件在北人站方案评价中的应用

1.1 石家庄北人站交通现状

北人车站位于石家庄市中山东路和建设大街交叉口处，为1、 2 号线同期实施换乘车站，呈L 型布置。车站由1 号线车站、2 号线车站、商业开发区三部分组成。北人车站所在道路东西向中山东路、南北向建设大街均为规划红线宽度55 米、双向8车道的主干道，两条道路地处城市中心地带，交通拥堵，周边建筑众多，车流量大。

北人站的施工给中山东路和建设大街的交叉口交通带来了很大的影响，现有导行方案存在很大的缺点：进口道太窄，忽然由三车道变成两个车道的宽度，甚至更窄，形成瓶颈的形状，导致车辆拥堵；信号配时周期为180 秒，周期太长，驾驶员在等待红灯时容易产生烦躁的情绪。这些缺点造成该交叉口的交通秩序混乱、交通拥堵严重，治理该交叉口交通势在必行。

北人站施工期间交通围挡现状如图1 所示，蓝色区域为围挡区域，车流方向如红色箭头所指方向。

1.2 北人站交通调查

为了让改进的交通围挡方案和导行措施更加符合现有道路交通量的需求，特进行北人站的交通量调查，在北人站的交通量调查中将车辆分类为客车和公交车，调查方法为摄像法，调查时间选在交通高峰小时段进行，北人站交通量如表1 所示：

表1 高峰小时交通量单位：辆/h

北人站的交叉口高峰时段的信号灯为两相位信号灯，周期时长为180 秒，相位配时方案如表2 所示：

表2 北人站交叉口高峰时段信号配时表单位： s

1.3 VISSIM 对北人站交通现状进行仿真

1.3.1 VISSIM 应用步骤

将以上调查所得的交通量和实际测得的信号周期时长等数据输入VISSIM 仿真软件对北人站交叉口交通现状进行仿真即可得到该交叉口的仿真值。具体步骤如下：

（1）打开软件，在VISSIM 界面中点击道路按钮，按照道路的数据信息画出各条道路，并设置好道路的各项参数；

（2）点击车辆输入按钮，将调查到的车辆信息输入VISSIM 中，本次调查将车辆分为客车和公交车，故应将车辆类型设置为客车和公交车，在工具栏中选择基础数据——车辆类型，选择car 和bus；

（3）点击信号灯按钮，设置信号灯，同时在工具栏中选择信号控制——编辑信号控制机，输入信号周期及相位的信息；

（4）在工具栏中选择基础数据——分布——期望车速，对车辆的速度范围进行设定，采用雷达测速仪对交叉口的测速随机调查了十几辆，发现车速的范围均在20～40km/h 内，故VISSIM 仿真参数设置中将速度设置在20～40km/h 内；

（5）分别点击数据检测点和节点，在道路和交叉口设置检测点，方便检测各种数据；

（6）在工具栏中选择评价——文件，对各个需要检测的数据参数进行设置；

（7）点击工具栏上的仿真按钮，对北人站交叉口交通状况进行仿真，仿真效果图如图2。

1.3.2 仿真结果对比

VISSIM 仿真信息的输出是以记事本的形式输出的，在这里整理成表格的形式，各数据如下所示：车辆在北人站交叉口的延误数据如表3 所示：

车辆在北人站交叉口平均排队长度如表4 所示：

由表3、表4 可以看出VISSIM 的仿真精度是很高的，可以满足地铁施工期间交通导行方案评价的精确度要求，可以比较真实的模拟地铁施工的环境和交通要求。

2 北人站交叉口交通导行优化方案

2.1 优化方案的提出

在原方案的基础上结合交通调查提出如下优化方案：

（1）禁止左转：在北人站交叉口四个进口道设置禁止车辆左转的标志，可减少交叉口车辆拥堵混乱的现象。

（2）车辆分流：根据非平衡分配方法中的最短路方法和多路径—容量限制分配方法及对各个路段交通量的调查数据，各条道路的路网宽度和通行能力，对建设大街和中山路上的车辆进行交通分流，为减少车辆行驶冲突，建设南大街的三条车道中应单独留出一条车道供中山路右转车辆行驶。分流结果如下：

建设大街北向南方向：和平路150，园明路75，正东路75；建设大街南向北方向：裕华路100，范西路50；中山路东向西方向：体育大街150，育才街75，广安大街75，春园街75；中山路西向东：平安大街100，休门街75，休门街禁止停车，尽量减少直行通过的车辆，可在平安大街交叉口、休门街交叉口悬挂警示标牌。

车辆在各道路上的分流情况如图3 所示：

分流方案的实施：

分流时可以通过信号配时来控制，如建设大街北向南方向的分流，可以通过调节在建设大街与和平路、健康路、园明路、正东路交叉口的信号配时达到目的，减少这些交叉口的绿灯时间，增加红灯时间，同时在信号灯旁边设置前方施工、车辆绕行等提醒标志。

（3）优化信号配时：在原信号配时基础上进行信号配时的优化，优化后的信号配时如下表5 所示：

表5 优化方案信号配时表单位： s

2.2 优化方案适用性的仿真

将调查数据和分流后的数据分别输入VISSIM 仿真软件中，进行仿真，得到延误和平均排队长度的数据如表6、表7 所示：

表6 各方案交叉口延误单位： s

表7 各方案交叉口平均排除长度单位：m

2.3 优化方案评价

信号交叉口交通服务水平如表8 所示，优化方案的评价可根据此表来确定。

表8 信号控制交叉口服务水平评价指标

由表8 信号交叉口服务水平评价指标可以看出：在交通延误方面，未优化以前北人站交叉口的服务水平是最低的，三个方向的延误均超过60s，优化后各个交叉口的服务水平均已提高到我国信号交叉口服务水平评价指标的C 级，交叉口的延误和平均排队长度均有不同程度改善，其中交叉口的延误减少到40s 左右。因此，此优化方案已达到驾驶员和乘客可以接受的服务水平，优化方案适用于北人站交叉口的交通改善。

3 小结

VISSIM 交通微观仿真软件可以很精确、直观地模拟出一些道路的特有特征和路况条件，在施工期间交通导行方案的评价中起着很重要的作用， VISSIM 软件中的很多参数都可以很直观准确的评价一个交通导行方案的好坏。同时从本文中还可以看出交叉口信号配时的重要性，一个好的信号配时对减轻交通拥堵起到的作用是很大的；而且交通的疏导是一个综合性的疏导，要从多方面来入手进行疏导。

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