西安市典型交叉口优化与仿真研究
2019-10-21薛咏梅卢欢欢李荀
薛咏梅 卢欢欢 李荀
摘 要：为缓减西安市碑林区文艺南路和建设路交叉口拥堵的交通现状，文章对该交叉口的信号配时和车道布局进行优化，并借助VISSIM交通仿真软件对方案进行评价。结果表明该方案能使延误时间和排队长度都明显减少。关键字：道路交叉口;VISSIM软件;信号配时中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2019）01-139-02
Research on Optimization and Simulation of Typical Crossroads in Xi'an
Xue Yongmei， Lu Huanhuan， Li Xun
（ School of Automobile， Chang'an University， Shaanxi Xi'an 710064 ）
Abstract： In order to reduce the traffic congestion at the intersection of Wenyi South Road and Jianshe Road in Beilin District， Xi'an， this paper optimizes the signal timing and lane layout of the intersection and evaluates the scheme with VISSIM traffic simulation software. The results show that the scheme can significantly reduce the delay time and queue length.Keywords： road intersection; VISSIM software; signal timingCLC NO.： U462 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）23-139-02
引言
随着我国汽车拥有量的持续增加，一系列城市交通拥堵现象日益严重，道路交叉口的拥堵、秩序混乱以及延误等交通问题，会影响到整个路网的安全性。因此，对路网中关键的交叉口进行改造与优化设计，将会有效提高行车安全，减少行车延误，对缓解城市交通压力起到重大作用。
1 VISSIM仿真
全称PTV—VISSIM是由德国PTV公司开发的，是一种用以城市交通和公共交通运行的交通仿真建模工具。它可以分析各种交通条件下车道类型、交通组成、交通信号控制等交通运行情况，具有分析、评价、优化交通网络和设计方案比选等功能。VISSIM仿真具体步骤如下：
（1）确认仿真对象，并对其基本交通数据进行调查;
（2）利用绘图软件绘制交叉口仿真蓝图;
（3）把交叉口底图导入软件平台，对交叉口的各要素进行精确描绘;
（4）输入仿真数据，如交叉口交通流量、信号相位、配时方案数据等;
（5）选择仿真结果输出形式;
（6）分别对现状及改善方案进行仿真分析，最后得出结论。
2 交叉口交通現状分析
2.1 交叉路口布局
“翠华路——育才路”T形交叉口位于陕西省西安市雁塔区，翠华路为南北走向城市主干道，育才路为至东向西的城市支路。翠华路和育才路分别为双向四车道和单向二车道布置。
2.2 交叉口基本情况
根据调查，翠华路——育才路交叉口现状信号配时如下：周期共长124s，共2个相位，只有一相位有黄灯时间为3s。相位1北进口车流通过，绿灯时间76s;相位2南进口和东进口左转车流通过，绿灯时间60s。交叉口交通量现状见表1。
3 交叉口改造方案优化设计
据调查，该交叉口目前的主要拥堵问题是：从育才路进入翠华路的车辆造成翠华路直行车道的拥堵，而翠华路北进口直行车道的拥堵更为严重;从翠华路右转进入育才路的非机动车没有专用车道，与育才路直行车辆造成一定的冲突;随着共享单车的普及，翠华路翠华小学前段的人行道上混入大量自行车，早晚上学和放学高峰期造成翠华路直行车道的拥堵较为严重。
3.3 交叉口信号配时优化
根据（1）、（2）两式，优化后该交叉口的信号配时方案如下表2所示。
式中：L为交叉口总损失时间;Y为各相临界车道交通流量比之和;C为最佳周期长度。
式中：Y为流量比总和，yi为各相位的流量比。
3.3 交叉口车道渠化方案
结合翠华路——育才路交叉口现状，本文对该交叉口车道渠化优化方案如下：一是将翠华路翠华小学段的人行道分设为人行车道和自行车道;二是在育才路增设一条非机动车专用车道。
4 交叉口优化后效果评价
优化仿真模拟后如图1所示。
本文采用延误和排队长度来评价翠华路——育才路交叉口的优化设计方案。通过仿真得到的T形交叉口的延误及平均排队长见表3。
由上表可知，调整信号配时和交叉口车道渠化后，该交叉口各进口道的排队长度以及延误时间大大降低，同时消除了交叉口内部的冲突点，提高了车辆通过该交叉口的连续性和安全性，使得整个交叉口的交通运行情况得到极大地改善。
5 结语
本文结合西安市翠华路——育才路交叉口的具体实例，通过运用V1SS1M仿真软件建立了交叉口交通仿真模型，在调查分析的基础上，找出存在的问题，提出改善方案。通过理论分析同V1SS1M交通仿真系统相结合的方法，寻找平面交叉口的优化信号配时方案和交叉口车道改善方案，最终根据软件系统的评价功能，对平均延误和排队长度等参数指标进行评价。结果表明，信号配时和车道布置的优化使交叉口的交通状况得到改善，缓解交通压力，同时也为城市交叉口信号的优化和通行能力的提高提供有效的参考。
参考文献
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